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瑞典科学家发布快速脱碳路线图

编号:null        发布时间:2017-04-20 10:30:20

A global carbon law and roadmap to make Paris goals a reality.(Top) A deep decarbonization scenario scientifically consistent with the Paris Agreement (3) and its associated carbon fluxes as computed with a simple carbon cycle and climate model (13). The “carbon law” scenario of halving emissions every decade is marginally more ambitious than the scenario presented. Meeting the Paris Agreement goals will require bending the global curve of CO2 emissions by 2020 and reaching net-zero emissions by 2050. It furthermore depends on rising anthropogenic carbon sinks, from bioenergy carbon capture and storage (BECCS) engineering (yellow) and land use (orange), as well as sustained natural sinks, to stabilize global temperatures. This scenario is broadly consistent with a 75% probability of limiting warming to below 2°C; a median temperature increase of 1.5°C by 2100; estimated peak median temperature increase of 1.7°C; a 50% probability of limiting warming to below 1.5°C by 2100; and CO2 concentrations of 380 ppm in 2100. See supplementary materials (SM). (Bottom left) Nonlinear renewable energy expansion trajectories based on 2005–2015 global trends (13). Keeping the historical doubling times of around 5.5 years constant in the next three decades would yield full decarbonization (blue area) in the entire energy sector by ∼2040, with coal use ending around 2030–2035 and oil use, 2040–2045. Calculations, based on (5), are detailed in SM. (Bottom right) Decadal staircase following a global carbon law of halving emissions every decade, a complementary fall in land-use emissions, plus ramping up CO2 removal technologies.来源:science2017年3月24日,瑞典斯德哥尔摩大学(Stockholm University)、瑞典皇家科学院(The Royal Swedish Academy of Sciences)、国际应用系统分析研究所(International Institute for Applied Systems Analysis)等机构的研究人员在《科学》(Science)期刊发表题为《快速脱碳路线图》(A Roadmap for Rapid Decarbonization)的文章,从创新、制度、基础设施和投资4个方面(包括了能源、农业、建筑和运输等行业)提出了每十年碳排放量减半的脱碳路线,以期到2050年实现净零碳排放。

(1)2017—2020年:比较容易。化石燃料年排放量需在2020年之前开始下降。碳税计划、限额交易体系、上网电价和配额方法等政策应该加以大规模推广。欧盟碳排放交易体系需要以合适的底价开始启动(>50美元/吨二氧化碳)。《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》应该逐渐成为一个先锋论坛,以便国家,企业,非政府组织和科学界可以在该论坛上讨论完善路线图。到2020年,必须取消化石燃料补贴。通过放弃煤炭开采和关闭矿山以及积极资助可再生能源,中国的温室气体排放在未来几年可以持续下降。到2020年,工业化国家的所有城市和主要的企业应该制定脱碳战略。国际社会必须努力将低碳发展作为优先事项。需要利用创新的财政机制来激励食品系统中的碳管理。农业、农场和民间社会应制定可持续食品系统的全球战略,以推动更健康的饮食习惯和减少食物浪费。

(2)2020—2030年:艰巨的努力。到2030年,仅能源效率的提高就将减少40%~50%的碳排放量。在21世纪20年代,全球碳定价需覆盖所有的温室气体排放量,开始至少为50美元/吨;到21世纪中叶,温室气体排放量的价格应超过400美元/吨。到2030年,哥本哈根和汉堡等城市将不再使用化石燃料,并在国家和地区的经济特区建立限额交易体系。各国应效仿挪威、德国和荷兰,到2030年逐步淘汰新车中的内燃机。通过可再生燃料、电气化以及高铁替换短途的空中航行,长途运输的脱碳将变得很关键。在气候解决方案的研究和开发(R&D)方面的公共和私人投资应增加一个数量级。在更加高效的工业生产模式、电池寿命的延长和改进的能源存储方案、显著降低碳捕集与封存(CCS)成本计划、替代飞机推进系统、超智能电网和可持续城市化方面还需要大量的资源。迫切需要研究生物圈的碳汇能力。需要为退化土地的造林和建立清除大气中CO2的“无悔”(no-regret)方法(如生物质发电联合碳捕集与封存,BECCS;直接空气碳捕集与封存,DACCS)提供强大的资金支持。

(3)2030—2040年:许多突破。到2040年,挪威、丹麦和瑞典等先锋国家应该完成所有部门的电气化。用于个人交通的内燃机在全球道路中将变得稀少。航空燃料应该被完全碳中和(carbon neutral)。合成燃料、生物甲烷和氢气应成为替代物。2030年后,所有建筑施工必须是碳中和或碳负性(carbon-negative)。建筑业应使用零碳混凝土和钢筋,或者使用零碳排放物质(如木材、石头和碳纤维)替代。使用超导电缆的多中心电网希望可以为发展中国家提供能源。创新的资金机制应该促进对一些必要的突破进行投资,包括为转型设计的主权财富基金(sovereign wealth funds)和有效的国际企业税收制度等。

(4)2040—2050年:改进和巩固。基于前几阶段的成功和失败经验,一些减缓战略将被放弃、改进或扩大。到21世纪40年代初期,欧洲主要国家将接近净零碳状态。到2050年,市场动态将推动北美、南美、亚洲和非洲的大部分地区实现目标。天然气仍然可作为备用能源来提供一些能源。模块化核反应堆可能将在地方能源结构中占有一定比例。到2050年,全球将达到净零碳排放,并且全球经济将由无碳能源驱动。

原文来源:http://science.sciencemag.org/content/355/6331/1269.full
原文题目:A Roadmap for Rapid Decarbonization
编译者:廖 琴

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