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如何理解和避免碳锁定?

如果你是一名政策制定者、电力公司高管、学校管理者、制造商或是房主,当你需要购买一套能在未来几十年内使用的昂贵设备时,你会如何斟酌定夺?除了对中短期各种支出的考量,显然,我们也需要将其对未来的影响纳入考虑范畴。

投资建基础设施亦然,气候变化就是我们在一次又一次的权衡取舍中不可忽视的、最重要的考量因素之一。投资错误的基础设施会导致“碳锁定”效应,即被投资的基础设施将在其全生命周期都排放一定数量的温室气体。这一过程往往会持续数年甚至数十年。

 

  1. 碳锁定是什么?

 

当化石燃料密集型系统持续存在,并推迟或阻止自身实现低碳转型时,碳锁定就会出现,严重阻碍全球应对气候变化的行动进度。科学表明,为了避免气候变化带来的灾难性影响,我们需要将全球温升控制在1.5摄氏度以内(相较于工业化之前水准),并在本世纪中叶前实现二氧化碳的净零排放

一项近期研究对现有基础设施的温室气体排放量进行了估算(包括燃煤发电厂、管道、燃料汽车等),发现全球剩余的“碳预算”——即在确保全球温升不超过1.5摄氏度的前提下还可以产生的碳排放量——将会被现有基础设施全部耗尽。也就是说,为了将气温上升幅度限制在安全范围内,我们需要尽可能避免新建碳密集型基础设施,并考虑提前废止现有的高碳排放基础设施。

碳锁定可以通过多种机制发生在全球范围内的各部门、各行业。一旦投建了使用寿命较长的基础设施和设备,往往要在数年甚至数十年之后才能会对他们进行替换。如果这些设施是高碳排放的,那么它们将在其生命周期内带来巨量的温室气体 (GHG) 排放。

 

  1. 基础设施的寿命?

 

在分析哪种高碳基础设施和设备更易被“碳锁定”时,很关键的一步就是要了解这些基建投资计划持续的时长,这能帮助我们更加准确地预估当下决策对于未来经济的影响。如下图所示,不同类型的基础设施和设备的寿命存在显著差异,从房屋建筑的80年到住宅烹饪设备的14年不等,中位数为27.5年。根据平均预期寿命,我们在2021年投建的基础设施和设备将持续运行到2049年,即世界力争实现二氧化碳净零排放的时间。 

  1. 化石燃料和可再生能源在碳锁定方面有什么区别?

 

从现在到2030年,全球范围内预计将有近90万亿美元地资金被投资于基础设施。能否用好这笔资金,对于全球应对气候变化、实现可持续发展十分关键。假设一家电力公司需要建设新的发电厂以满足不断增长的电力需求,那么最终投建的电厂类型将带来截然不同的排放结果。如下图所示,即便假设每个发电厂每年在其各自的生命周期内能提供相同数量的电力,不同类型的发电厂所带来的排放量也有显著差异。以单位发电量产生的温室气体排放为例,一座预期使用寿命为50年的核电站,每千瓦时仅产生 12克温室气体 排放(gCO2e/kWh),而一座预期使用寿命为45年的化石燃煤电厂将产生前者68倍的温室气体排放 (820 gCO2e/kWh)。同样,一座使用寿命为30年的天然气联合循环发电厂的排放量 (490 gCO2e/kWh) 是一座寿命为25年的海上风电设施的40倍以上 (12 gCO2e/kWh)。

 

  1. 哪些国家仍在投资新建碳密集型基础设施?

 

近期有研究对2018年底规划、批准或在建的新建火电厂的预期总排放量进行了梳理分析。结果显示,除了中国、美国、欧盟等温室气体排放量大的国家和地区之外,不少高速发展中的新兴经济体也“名列前茅”。目前,中国、美国和印度三国拟建计划中的火电厂将带来的排放量排名全球前三,同时也有其它位于亚洲、中东和非洲的新兴经济体们在持续投资新建碳密集型基础设施,影响全球减碳进程。

  1. 如何避免碳锁定效应?

 

投资建设基础设施的决策将对排放产生长期影响,这不仅是电力公司的责任,也需要包括政府、企业等群体的积极参与。我们可以综合运用多种措施来预防和克服碳锁定。例如,在2019年新冠病毒大流行之前,全球新增的可再生能源中有50%以上的发电成本低于最便宜的新型火电设施发电成本。此外,新冠疫情后的复苏资金也及时为国家和地方政府投资基于清洁能源的基础设施提供了机会,促进了绿色复苏和零碳经济的发展。在非洲最大的石油和天然气生产国——尼日利亚,政府将“投资家用太阳能系统”纳入了其新冠疫情后复苏刺激计划,投放资金高达6.19亿美元,旨在为500万家庭提供太阳能和迷你电网。

限制碳锁定及其影响的经济措施正在取得更多关注,方式和选择也更加多元化,比如为禁止或重新规划高碳基建和设备的行为提供补贴。在由斯德哥尔摩环境研究所专家撰写的WRI专家视角系列文章中指出,目前已有越来越多的城市禁止在建筑物中接通天然气,从而阻止这类碳密集型基础设施继续运行。当然,这些措施还应配套一系列转型支持机制,以确保传统工业的工人在转型中不会受到不公正的待遇。

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