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为了防止严重的气候变化给地球带来灾难,我们需要迅速减少全球温室气体的排放量。目前,全球每年大约排放500亿吨温室气体[按二氧化碳当量计算 (CO2eq)]。注1为了弄清楚如何最有效地减少排放,并搞清楚基于当前技术可以排放什么和不可以排放什么,首先需要明白地球的排放从何而来。下图显示了2016年注2全球温室气体排放量按行业的细分情况。由《气候观察》和世界资源研究所发布。注3,4总体而言,全球近四分之三(73%)的温室气体排放来自能源的使用(energy use)。近1/5来自农业和土地的使用(当我们将整个粮食系统,包括加工、包装、运输和零售考虑在内时,这一比例增加到1/4);其余8%来自工业过程和废物处理。关注风能专委会CWEA公众号,后台回复“5月报告”,下载本文相关资料,包括饼图和数据表格、数据图。 | |
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Industrial processes 工业过程 | |
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Agriculture, Forestry & Land Use (AFOLU) 农林和土地利用 | |
要点:排放来自许多行业( sectors):我们需要不同的解决方案来使经济脱碳从上图各种行业类型中可以明显看出,许多行业和过程都会造成温室气体排放。这意味着没有单一或简单的解决方案可用来应对气候变化。仅仅聚焦在电力、运输、食物行业或禁止森林砍伐是不够的。即使在占排放量近四分之三的能源使用领域,也没有一个简单的解决方案。即使我们可以100%减少电力供应领域的碳排放,我们仍然需要使供暖和道路运输全部实现电气化。还需要处理来自航运和航空业的排放——目前还没有什么低碳技术可以完全消除这些领域的碳排放。因此,为了实现净零排放,我们需要在许多不同的领域进行创新。依靠单一的解决方案,显然无法实现气候减排目标。一、能源使用(电力使用、热力和交通领域):73.2%1、工业领域的能源使用:24.2%,其中又细分为:钢铁(7.2%):钢铁制造过程中与能源有关的排放。化学和石化(3.6%):与化肥、制药、制冷剂、油气提取等生产相关的能源相关排放。粮食和烟草(1%):烟草制品生产和食品加工过程中与能源有关的排放(将农产品原料转化为最终产品,例如将小麦转化为面包)。有色金属:0.7%:有色金属指铁含量极低的金属:包括铝、铜、铅、镍、锡、钛和锌以及黄铜等合金。这些金属的制造需要消耗能量,这也会导致排放。造纸和纸浆(0.6%):与木材转化为纸和纸浆相关的能源相关排放。其他工业领域的能源消耗(10.6%):其他工业制造领域与能源相关的排放,包括采矿和采石、建筑、纺织、木材产品和运输设备(例如汽车制造业)。这包括少量的电力引起的间接排放,以及包括燃烧化石燃料和电力运输活动在内的所有直接排放。这些数字不包括机动车或其他运输设备的制造过程中的排放量——这部分排放包括在上一节“工业领域的能源使用”中。公路运输(11.9%):各种形式的公路运输所产生的汽油和柴油燃烧说产生的排放,包括小汽车、卡车、货车、摩托车和公共汽车等。公路运输排放量的60%来自乘客出行(汽车、摩托车和公共汽车)【https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/transport-sector-co2-emissions-by-mode-in-the-sustainable-development-scenario-2000-2030】 ;其余的40%来自公路货运(货车和卡车)。这意味着,如果我们可以使整个道路运输行业电气化,并过渡到完全脱碳的电力结构(采用可再生能源电力),则可以将全球排放量切实减少11.9%。航空(1.9%):旅客旅行和货运以及国内和国际航空的排放。航空排放量的81%来自旅客出行,19%来自航空货运。注5 客运航空的排放量中有60%来自国际航班,而40%来自国内航班。船运(1.7%):船运使用汽油或柴油燃烧产生的排放。这包括客运和货运。管道(0.3%):燃料和相关商品(例如石油、天然气、水或蒸汽)通常需要通过管道运输(在国家内部或国家之间)。管道运输业需要消耗能量,从而导致排放。当然,劣质的管道还可能泄漏,导致甲烷直接排放到大气中——但这归到下面所说的“能源生产过程中的散逸排放”。住宅建筑(10.9%):照明、电器、炊具以及家庭取暖需要的电力在发电过程中产生的排放。商业建筑(6.6%):照明、电器所需电力的发电排放以及办公室、饭店和商店等商业建筑中与供暖有关的能源相关排放。其他发电燃料生产过程,包括生物质发电和制热、现场热源、热电联产(CHP)、核工业和抽水储能等产生的能源相关排放。石油和天然气的逸散排放(3.9%):逸散排放指的是在油气提取和运输过程中,由于损坏或维护不善的管道,甲烷偶然泄漏到大气中。这还包括石油设施中故意燃烧的天然气情况。油井在开采过程中也会释放包括甲烷在内的气体——生产商通常没有现成的管道网络来运输它,或者提供有效捕获和运输所需的基础设施在经济上不划算。但根据环境法规,又需要以某种方式来处理它们,因此故意燃烧掉这些逸散的气体,通常是一种廉价的方法。煤炭的逸散排放(1.9%):指煤矿开采过程中甲烷的意外泄漏。在农业和渔业中使用机械产生的与能源有关的排放,例如农业机械和渔船所需的燃料。水泥(3%):生产过程中需要进行化学转化,其副产品为二氧化碳。水泥生产还需要使用能源,也会产生排放物———这些相关的排放物算在“工业领域的能源使用”中。化学品和石化产品(2.2%):化学过程的副产品排出温室气体,例如,生产氨的过程中会排放二氧化碳 ,氨可用于净化水源、清洁产品以及作为制冷剂,并用于生产许多材料,包括塑料、化肥、农药和纺织品等。另外,化学和石化制造业所需能源产生的排放物算在“工业领域的能源使用”中。废水(1.3%):动植物、人类及其废物中的有机物和残留物可以收集到废水系统中。这些有机物分解时,会产生甲烷和一氧化二氮。垃圾填埋场(1.9%):垃圾填埋场通常是低氧环境。在这些环境中,有机物分解时会转化为甲烷从而排放出来。农业、林业和土地利用直接占温室气体排放的18.4%。算上制冷、食品加工、包装和运输在内的整个食品系统,则占到了温室气体排放量的四分之一。分别如下注6:草地(0.1%):当草地退化时,这些土壤会失去碳,在此过程中转化为二氧化碳。相反,当恢复草地(例如从农田中)时,碳会被固定。因此,此处所说的排放,是指这些碳损失以及来自草地生物质和土壤的碳损失的净余额。耕地(1.4%):根据耕地使用的管理方法,碳可能会损失或封存到土壤和生物量中。这影响了二氧化碳排放的平衡:耕地退化时会排放出二氧化碳。或在恢复时被固定。碳存储过程中的净变化表示对二氧化碳排放的捕获。但这不包括牲畜的放牧地。森林砍伐或破坏(2.2%):林业覆盖面积变化产生的二氧化碳净排放量。这意味着重新造林被算作“负排放”,毁林被算作“正排放”。因此,林业净变化是林业损失与收益之间的差额。排放是基于森林中失去的碳储量以及森林土壤中碳储量的变化而产生的。农作物焚烧(3.5%):焚烧农业残留物(稻秆、麦秆、甘蔗杆和其他农作物剩余植被)也会释放二氧化碳、一氧化二氮和甲烷。农民经常在收割后焚烧农作物残余物,以准备农作物的土地。水稻种植(1.3%):灌满水的稻田,因“厌氧消化”过程会产生甲烷。由于水淹稻田的低氧环境,土壤中的有机物转化为甲烷。1.3%似乎很可观,因大米约占世界卡路里供应量的五分之一,是全球数十亿人口的主要农作物。注7农业土壤(4.1%):将合成氮肥施用于土壤时会产生一氧化二氮(一种强温室气体)。还包括所有生产农产品的土壤中的排放,包括人类直接食用的食物,动物饲料、生物燃料和其他非粮食作物(如烟草和棉花)。牲畜和粪肥(5.8%):动物(主要是反刍动物,例如牛和羊)通过“肠内发酵”过程产生大量温室气体——当消化系统中的微生物分解食物时,它们会产生甲烷作为副产物。(https://ourworldindata.org/carbon-footprint-food-methane) 这意味着牛肉和羊肉往往具有较高的碳足迹,少吃牛羊肉是减少饮食中碳排放的有效方法。(https://ourworldindata.org/food-choice-vs-eating-local)低氧条件下的动物粪便可分解产生大量一氧化二氮和甲烷。特别是在奶牛场、肉牛场、养猪场和家禽场这些养殖场,动物粪便的处理会产生牲畜的直接排放。1、二氧化碳当量(Carbon dioxide-equivalents),可用于将不同温室气体的所有变暖影响加在一起,以便给出温室气体总排放量的单一度量。为了将非二氧化碳气体转化为二氧化碳当量,我们将其质量(例如,排放出的甲烷公斤数)乘以其“全球变暖潜能”(GWP)。GWP测量的是气体相对于二氧化碳的变暖影响;它基本上测量了选定时间范围内的平均温室气体“强度”。3、世界资源研究所另外以Sankey流程图的形式很好地显示了这些排放。https://www.wri.org/blog/2020/02/greenhouse-gas-emissions-by-country-sector4、政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其第五次评估报告(AR5)中提供了按行业和部门划分的类似排放细目。但那是基于2010年发布的数据。因此,世界资源研究所提供的数据更新。 IPCC(2014):《 2014年气候变化:综合报告》。第一,第二和第三工作组对政府间气候变化专门委员会第五次评估报告的贡献 https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/5、Graver,B.,Zhang,K.,&Rutherford,D.(2019年). 2018年,民航业的CO2排放量,国际清洁运输理事会。https://theicct.org/sites/default/files/publications/ICCT_CO2-commercl-aviation-2018_20190918.pdf6、食物生产过程中的温室气体排放:https://ourworldindata.org/food-ghg-emissions7、联合国粮农组织估计,2017年所有食物的平均每日卡路里供应为2917卡路里。大米占551卡路里[551/2917 * 100 =全球卡路里供应的19%]。在中国,它提供了26%的卡路里。在印度占30%。http://www.fao.org/faostat/en/#data/FBS CWEAhttps://ourworldindata.org/ghg-emissions-by-sector报告重读 | 世界能源转型展望:实现1.5°C温升控制的路径
https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/March/IRENA_World_Energy_Transitions_Outlook_2021.pdf 或关注CWEA公众号,后台回复关键词“20210319”下载或转存报告PDF。
报告 | UNEP:要实现1.5摄氏度温控目标,全球每年必须削减6%化石燃料
(The Production Gap, 2020)关注风能专委会CWEA公众号,后台回复 TPG2020,下载报告pdf版本报告 | 联合国环境规划署《2020年排放差距报告》,绿色复苏至关重要
关注风能专委会CWEA公众号,后台回复 EGR2020,
图表 | 一张图看懂升温1.5℃和2℃的区别
IPCC温升1.5°C报告下载
https://www.ipcc.ch/sr15/https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/06/SR15_Full_Report_High_Res.pdf
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