专家的观点

解锁“难以消除”扇区

能源密集型工业和化石

能源密集型产业(EIIs)生产的基本材料,如钢铁、石化、铝、水泥和化肥,约占全球二氧化碳总量的22%22019年排放(借)。随着世界的发展,对基础材料的需求不断增长,而缺乏有效的全球气候应对政策,导致碳排放不断增加。必威官网是真的吗扭转这一趋势,使排放轨迹符合《巴黎协定》的目标,是一项紧迫而富有挑战性的任务。EIIs是工业化社会不可分割的一部分,几十年来与基础设施、社会机构、知识和技术共同发展。这导致了一个高效但依赖化石燃料的生产系统,导致了碳锁定。这种路径依赖性可以追溯到几个同时起作用的机制。依赖性可以解除,但这需要一致的努力和长远的眼光。

技术和经济依赖关系

对化石能源产生强烈锁定的最明显机制是技术现实。化石能源和化石原料的使用深深嵌入到生产过程中。例子包括使用焦炭在高炉中还原铁矿石,石油原油作为石化产品的主要原料,天然气作为氨气的原料。这些工业排放二氧化碳2除了燃烧化石能源之外。例如,所谓的过程排放的CO2—与物理过程本身直接相关,如石灰石转化为熟料或在铝生产中碳阳极耗尽时—也可以是可观的。要实现工业的深度脱碳,我们不能简单地提高能源效率,并将一些燃料转移到现有的生产过程中。我们需要开发和转向使用100%可再生能源和原料的新的突破性工艺技术。

新的生产工艺要与现有的生产路线竞争并不容易。多年来,现有的生产路线已经发展成为高度节能、复杂和一体化的工业场地,在这些场地中,当前核心工艺的大量热能在过程中的某个地方被重复利用。在工业共生结构中,能源或物质流的有效共享往往使几个不同的行业整合在一起,这使得转型更加困难。最突出的例子是石油化工集群,炼油厂和化工生产位于同一地点,从1940年开始发展。工业的共生和一体化提高了能源和材料的效率,但也产生了依赖性,将我们锁定在基于化石资源的当前生产过程中。使用碳捕获和存储或使用技术(CCS/CCU)作为管道终端解决方案可能会延长目前的化石路径(特别是水泥),但如果不对核心生产流程进行重大重新设计和再投资,它不具有将排放减少超过60% - 70%的潜力(Bataille等人,2018年)。

大型工业基地高度依赖电网、天然气管道、港口和铁路等基础设施来提供能源和原料。在大多数情况下,生产过程的转变将使现有的基础设施变得丰富,并需要对新的基础设施进行投资。良好的基础设施是一个促进因素,但现有的基础设施也是一个巨大的沉没成本,增加了路径依赖性。

路径依赖的一个经济维度是资本密集度和流程产业规模。对核心工艺技术的投资是“不稳定的”,而且基于长期规划。在过去的100年里,工业污水处理厂的生产规模稳步增长,高炉、窑炉、裂化炉和相关基础设施等流动资产的沉没成本巨大。eii持续运行且持续时间较长,每15至25年才进行一次重大的再投资和翻新(Wesseling等,2017年)。做出重大技术变革和投资于新的低碳工艺技术的机会之窗并不多见。目前生产系统的主要部件,如高炉、回转窑或裂化炉,技术寿命甚至更长,通常只有在经济需要更大规模或更节能的技术时才会更换。

转向零排放生产路线是有代价的。如果使用可再生氢气生产钢铁,预计将比以前贵20%到40% (Vogl等人,2018年),如果使用CCS,水泥的成本可能会高出70%到100% (Rootzén和Johnsson, 2016年),如果使用可再生电力和氢气而不是低成本的化石原料,塑料的成本可能会高出200% (Palm等人,2016年)。这看起来可能很多,但这些基本商品生产成本的增加代表着价值链末端销售价格的不到1%到2%的增长,比如汽车或公寓楼(Rootzén 2015)。这里的一个障碍是终端消费者目前对我们在产品中使用的日常材料对气候的影响缺乏认识。必威官网是真的吗我们大多数产品的材料含量没有或几乎没有关于气候足迹的信息,因此消费者对“绿色钢铁”必威官网是真的吗或“绿色水泥”没有需求。使材料的气候足迹可见的可靠信息和认证计划是利用消费者购买绿色材料意愿的重要一步。必威官网是真的吗

制度的路径依赖

除了路径依赖的技术和经济机制之外,管理这些行业的制度框架也产生了强烈的锁定。路径依赖在政策制定中很常见,因为政策、制度和产业会随着时间的推移共同进化。政策和法规一旦实施,就会界定利益攸关方和利益集团,并创建他们组织和游说的论坛。一种特定的“做事方式”或政策风格将官僚机构、行业和利益集团联系起来,其中不仅包括被表示出来了什么是重要还是不重要如何调节。能源密集型产业已经发展了几个世纪,它们周围的机构都很强大,组织得很好,包括工会、行业协会和管理这些产业的机构

治理eii的气候排放必威官网是真的吗需要考虑到与这些行业相关的许多其他的、有时相互冲突的社会目标。对于发达国家来说,eii具有历史遗产,位于需要就业的传统工业区。对发展中国家来说,重工业被视为帮助国家摆脱贫困、确保大量薪酬体面的蓝领工作的关键。旨在增强各国“工业基础”的产业政策,已重新成为政策制定者应对始于10年前的金融危机的一个战略领域。在产业政策的背景下,环境和气候问题只是应对措施的一部分。必威官网是真的吗如果长期的气候解决方案要赢必威官网是真的吗得政治认可,确保经济繁荣和公正过渡的机制也需要成为这些努力的一部分。

全球市场与国家气候政策必威官网是真的吗

几乎每一个与气候变化相关的部门都存在技术、经济和制度路径依赖。必威官网是真的吗然而,EIIs的某些特定属性使得化石路径依赖更难打破。一个关键特征是这些行业的全球特征与执行气候政策的国家重点之间的对比。必威官网是真的吗工业企业经常要求“一个公平的竞争环境”,但这与全球气候政策和《联合国气候变化框架公约》(UN Framework Convention on climate Change)必威官网是真的吗关于各国有区别责任的呼吁不一致,特别是工业化国家应该比发展中国家做得更多。基本材料通常在激烈的价格竞争下进行全球贸易。必威官网是真的吗单方面施加的气候政策成本将影响工业竞争力,从长远来看可能导致碳泄漏,即生产转移到气候政策不那么严格的国家。对碳泄漏的担忧导致能源密集型产业免除了气候政策强加的大部分成本,如欧盟。必威官网是真的吗因此,eii不受气候政策的影响,其结果是,到目前为止,排放几乎没有下必威官网是真的吗降。“难以减排”的部门被留待以后,雄心勃勃的国家更多地关注国内市场运营的电力、住房和交通部门的脱碳。如何解决工业脱碳的僵局——即担心碳泄漏会抑制领导力——已经争论了20年。 Various policies have been proposed such as carbon border adjustments, sectoral approaches, or club approaches, all of which aim to make the playing field less uneven while still respecting developing countries’ right to development. Thus far no proposals have gained the acceptance and momentum necessary, so the policy challenges at the global level remain.

让工业摆脱对化石的依赖

从历史上看,重工业核心工业过程的重大技术转变总是由于重大经济收益而发生的,例如钢铁部门从开心炉转向基本氧气炉,或者化工部门从煤转向石脑油作为炼油厂的燃料。这次的不同之处在于,这种过渡将取决于政策制定者根据《巴黎协定》实施严格的气候政策。必威官网是真的吗

我们能否从化石能源或原料中解锁基本材料的生产?是的,有迹象表明这种情况正在开始发生。最近的研究表明,在《巴黎协定》规定的时间范围内实现工业脱碳,即到2050年实现零排放,在技术上和经济上都是可能的。钢铁、水泥、铝、氨和塑料在技术上是可行的,但尚未在综合生产设施进行商业规模的演示(材料经济学2019年)。目前有几个项目正在进行研发和试点。从研发到示范项目,再到早期市场支持,整个创新链都需要政策支持,以确保创新转化为产业深度脱碳的真正投资决策。与运输和电力部门正在进行的转型相比,这种转型在很大程度上必须来自该部门“内部”,即来自现任者本身。在其他转型中,新的创新参与者发挥了关键的推动和带头作用。考虑到规模经济和大宗商品市场的逻辑,很难(但并非不可能)想象新进入者以实现《巴黎协定》目标所需的速度扩大规模。从私营企业的角度来看,这种转型的主要风险是气候政策及其执行方式的不确定性。必威官网是真的吗 A tipping point will come when business leaders and policymakers view the risk of continuing the current fossil path to be greater than the risk of innovation and investing in a new fossil-free path.

要实现这一目标并打破体制惯性,我们需要远见卓识、长期规划以及与主要利益攸关方的对话。在领先国家已显示出前景的第一步是发展路线图。这些路线图不仅应提出技术问题,还应启动与工商界和工会的对话,讨论可以而且应该从政策中期待什么,以及实现这种转变所需的框架条件。要实现产业转型,就必须制定以转变现有产业为重点的绿色产业政策。这样的产业政策将包括对基础设施的大量投资,以及对法规和制度框架的改变。制定完善的对话和路线图的目的是促进政府和企业之间的协调行动,降低企业投资创新低碳方案的风险。对这类政府计划的通常批评是挑选赢家的风险。然而,就工业脱碳而言,可用的选择是有限的。

正如我上面所指出的,还需要在全球层面作出努力,以传播好主意,减少贸易冲突的风险。创新正在全球创新体系中发生,太阳能光伏和风能的发展就是证明。合作和利用每个国家或区域的独特优势可能是确保能源密集型工业全球转型的最佳途径。在这个方向上正在进行一些行动,例如能源转型委员会的“可能任务”和联合国工业转型领导小组2019年9月推出(ETC 2018;2019年联合国全球传播部)。

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