水泥行业全球产能自2015年以来基本保持稳定

电力、钢铁、水泥、石化、油田、煤矿、交通运输……当你在享有这些能源基础设施带来的生活便利、经济发展时，是否想过，它们每天也在排放着大量的温室气体和大气污染物，深刻影响着全球气候环境变化？

“当前人类一半以上的能源来自从地壳深处提取的化石燃料，化石燃料体系已经深深地植根于社会之中。现有的能源基础设施在未来会产生大量碳排放，这种难于撼动的局面就是人们常说的‘碳排放锁定效应’。”清华大学地球系统科学系教授张强给记者算了一笔账，“如果全球火电、钢铁、水泥和陆地交通运输部门的现有能源基础设施按历史平均服役寿命和设备投运率运行，其在未来数十年内产生的碳排放总量(即锁定碳排放)约为4800亿吨，占全球所有现存排放源碳排放的70%，面临剧烈转型挑战。”

低碳转型，路径该如何选择？转型过程中的气候环境影响将如何管控？

清华大学碳中和研究院发起并组织相关专家学者，以全球能源基础设施排放数据库中超过十万个产耗能基础设施信息为基础，追踪全球火电、钢铁、水泥行业和机动车等主要能源基础设施在过去三十年的发展历程，完成了《全球能源基础设施碳排放及锁定效应》报告(以下简称“报告”)。

12月21日，报告在京发布，呼吁扭转高碳能源基础设施惯性投资、加强能源基础设施的升级改造和有序淘汰。

大量新建基础设施为低碳转型带来挑战

报告指出，火电、钢铁、水泥和陆地交通运输均是支撑全球社会经济发展的基础行业和部门，近三十年得到快速发展。除水泥行业全球产能自2015年以来基本保持稳定以外，全球火电和钢铁行业近年来依然保持增长态势，其中，全球火电总装机容量从1990年的约1800吉瓦增加到2020年的约4200吉瓦，机组数量从3.7万个增加到8.4万个；2020年全球共有钢铁企业约2300家，全球粗钢产能从1990年的13亿吨增加到2020年的24亿吨。此外，机动车保有量快速增加，2020年全球机动车保有量达到13.6亿辆，过去30年年均增速达到3%。

“新兴经济体国家是上述主要能源基础设施增长的最大驱动力，贡献了全球大部分新建产能。”报告主要作者之一张强介绍，能源基础设施的快速增长有力推动了行业技术进步，但大量新建基础设施导致全球火电、钢铁、水泥行业当前设备服役年限均偏低，对未来低碳转型带来压力和挑战。

值得注意的是，报告指出，随着技术进步和成本大幅降低，全球光伏和风电产业近年来实现跨越式发展。近十年全球光伏和风电装机容量年均增速分别达到22%和14%。中国再生能源开发利用规模快速扩大，目前光伏和风电装机容量均位居世界首位。2020年新冠肺炎疫情下全球新增光伏和风电装机量同比增加52%，逆势创历史新高，为后疫情时代“绿色复苏”注入动力。

碳锁定效应并非一成不变

“更为重要的是，这些基础设施在未来还将运行数十年并持续产生碳排放，形成碳排放锁定效应。”张强认为，这需要引起重视。但专家同时指出，碳锁定效应并非一成不变，如何解锁值得业界和专家思考。

“通过缩短能源基础设施服役年限、降低产能利用率等措施可减少其碳锁定排放。以火电行业为例，如推动火电提前淘汰，将平均服役年限从40年削减到30年，则对应的锁定碳排放将从3000亿吨削减到2000亿吨。随着光伏和风电等新能源发电的大规模发展，未来火电将主要承担调峰功能，年发电小时数将大幅降低。如自2030年起将火电年发电小时数逐步降低到2000小时，则火电行业未来锁定的碳排放将减少到2300亿吨左右。此外，碳捕获与封存等负排放技术的大规模利用也能够在一定程度上抵消能源基础设施的碳锁定效应。”张强介绍。

抓住后疫情时代绿色复苏的发展机遇

除了缩短能源基础设施服役年限等举措外，从政策层面来看，高碳锁定如何破解？

报告指出，受新冠肺炎疫情影响，2020年全球主要能源基础设施投资趋缓，产能利用率下降。全球在推动经济复苏的同时还面临着可持续发展及气候变化的巨大挑战，后疫情时代的绿色复苏有望为全球经济低碳转型注入新动能。

“全球化石能源基础设施投资放缓为加快绿色基础设施建设提供了新机遇。”中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌教授介绍，中国已承诺不在海外新建煤电项目，未来大力推动分享绿色低碳技术，“这在使得‘一带一路’倡议项目更加绿色的同时，也有望为全球气候治理探索出一条国际合作的新路径”。

在此基础上，报告为能源设施绿色转型提出了四点建议：一是需扭转高碳能源基础设施投资惯性，避免新的高碳增长带来的长期碳锁定效应，同时降低资产搁浅风险；二是加速能源基础设施的升级改造和有序淘汰，提升技术和能效水平，降低碳排放强度；三是加大新兴低碳技术研发力度，推进氢能炼钢、碳捕集与封存等减排技术的示范和产业化应用；四是抓住后疫情时代绿色复苏的发展机遇，深入推进可再生能源、新能源汽车等新能源产业发展，加强绿色技术国际合作，构建全球零碳能源体系。