通向低碳经济之路——全球温室气体减排成本曲线（20版）.docx

通向低碳经济之路全球温室气体减排成本曲线（2.0版）减排成本曲线新版显示，减排必须进行大规模的改革；减排必须从现在做起；减排机会主要集中于提高能效、低碳能源供给、陆地碳汇和改变消费行为四个范畴。为了减少温室气体排放量，许多国家的领导人正在讨论减排目标。有些地区已经制定出了减排方案。例如，欧盟制定的减排目标是：2020年的温室气体排放水平应该比1990年的排放水平降低20。此外，欧盟还表示，如果其他高排放国家也承诺与其对等的减排量，它还愿意将排放水平在1990年的基础上降低30。与此同时，人们对不同减排目标水平在技术上和经济上的可行性、应该寻求哪些减排机会，以及不同减排方案的成本代价，也引发了激烈的争论。为了给这种探讨提供一个量化的基础，麦肯锡公司在全球10个领军企业和组织的支持下，开发出一个全球温室气体减排数据库。该数据库包括了至2030年的时间范围内，对10个经济部门和全世界21个地区的200多种温室气体减排机会的潜力和成本的深入评估。此项研究是以较早版本的全球温室气体减排数据库为基础，该版本由麦肯锡公司与瑞典公用事业公司Vattenfall共同开发，于2007年1月正式发表。本文为新版报告，其中包括了对低碳技术发展的最新评估、最新的宏观经济评价、对不同地区和行业减排潜力更加详尽的见解、对投资和融资需求的评估以及成本估算，而且还加入了为更加动态性地了解如何才能实现减排而建立的执行情境模式。我们的分析并没有将撰写报告期间发生的金融危机考虑在内，这是基于一个假设，即这次金融危机并不会对2030年的时间点产生重大影响。本研究有意回避了对各项政策和监管抉择进行任何评价。它的目的是提供一组客观、统一的数据，因此可以成为企业领导人、学者和政策制定者在探讨如何以最佳方式实现减排目标的一个出发点。许多科学家和决策者都认为，把全球平均温度的上升幅度控制在与前工业化时代相比不超过2的水平是一个重要目标，因为他们将温度升高2视为可以推断全球变暖局势已变得非常严重的一个临界值。我们建立的温室气体减排成本曲线采用这一临界值作为目标，并提供了在全球各地区和各行业减少温室气体排放的机会图（图表1）。我们的分析发现，到2030年，我们有潜力将温室气体排放水平在1990年的排放水平基础上降低35%，或者，相对于2030年的“一切如常”（BAU，如果全世界不共同努力去遏制目前及将来的温室气体排放）的排放水平，有潜力将排放量减少70。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的提法，这种减排水平足以使我们有机会将全球气候变暖控制在2的临界值以内本报告中的气候科学知识主要来自于“2007年气候变化，IPCC第四次评估报告”，联合国政府间气候变化专门委员会。我们感谢科学家Michel den Elzen，Detlef van Vuuren和Malte Meinshausen的贡献。 。然而，要实现足以将温度升高控制在2以内的这种潜力将极具挑战性。我们的研究发现，不仅所有的地区和经济部门都必须实现它们能够利用的几乎所有减排潜力，而且在某些部门中，甚至更大的减排力度也仍嫌不足。此外，还需要及时采取行动。减排行动如果再推迟10年，实际上就不可能将全球变暖升幅控制在2以内。这种减排努力将会付出多大的成本代价呢？我们发现，如果充分发挥经济上最合理的减排机会的全部潜力（显然，这是一种乐观的假设），那么，到2030年，全世界每年需要付出的减排成本可能会达到2,000亿3,500亿欧元。这一数字不到预计的2030年全球GDP的1%，尽管要评估这些减排努力对GDP的实际效应是一件更复杂的事情，除了其他一些因素以外，它还取决于这些减排努力的融资情况。关于融资问题，需要采取的减排措施的前期总投资在至2020年的时间范围内将达到每年5,300亿欧元，或至2030年的时间范围内则将达到每年8,100亿欧元，这是在“一切如常”的投资水平上的增量投资。这相当于每个对应年份里56的“一切如常”情境下的固定资产投资。同样，所需要的投资似乎也在全球资本市场的长期能力范围之内（只要当前的信贷紧缩不会对该时间范围造成严重的后果）。事实上，许多减排机会今后所产生的能耗节约基本上能补偿前期投入。人类有将全球变暖控制在2以内的潜力本研究重点关注其成本低于每吨二氧化碳当量60欧元的技术性减排机会，在我们的“温室气体减排成本曲线”中展示了这些机会（参见附文：“如何解读温室气体减排成本曲线”）采用政府间气候变化专门委员会（IPCC）的术语，我们研究了成本低于每吨二氧化碳当量60欧元的技术性减排机会的经济潜力。我们选择了一个经济成本上的取舍点，使我们能够以一种客观的方式，对不同经济部门中减排机会的规模进行比较。我们选择每吨二氧化碳当量60欧元以上来定义较高成本的减排措施，此类机会往往是那些发展前景难以预测的初期阶段的技术。 。我们将技术性减排机会定义为：不会对消费者的生活方式产生实质性影响的减排机会。因此，我们的研究结果与全球持续繁荣是一致的。我们初略地估算了成本更高的技术性减排机会的规模，以及消费者行为改变的影响（这有可能提供更多的减排潜力）。但是，由于这些前景具有高度的不确定性，因此，我们不打算对其成本进行量化分析。该成本曲线发现，对应于700亿吨二氧化碳当量的“一切如常”情境的排放量，2030年的潜在减排量为380亿吨二氧化碳当量（图表2）。我们初略估算了来自成本较高的技术措施和消费行为改变的额外潜力额外增加了90亿吨二氧化碳当量的减排量。从理论上说，如果从2010年开始采取行动，充分实现所有经济部门和地区的全部减排潜力，那么，2030年的排放量将比1990年（在京都议定书以及当前许多讨论中采用的基准年份）的排放量减少3540。相对于2030年的“一切如常”排放水平为了建立一个全面的“一切如常”（BAU）预测模型，我们综合采用了国际能源总署（IEA）的“2007 世界能源展望”报告中对使用能源产生的二氧化碳排放量的预测、Houghton对使用土地及改变土地用途造成的二氧化碳排放量的预测，以及美国环保署（EPA）对非二氧化碳温室气体的预测。，排放量将减少6570。这些排放水平大致呈现这样一种排放轨迹：大气中温室气体浓度达到480ppm（百万分之一）的峰值水平后，开始逐渐下降。根据政府间气候变化专门委员会的分析，这种排放量轨迹很可能会导致全球平均气温升高的平均值刚好低于2。充分实现全部减排潜力是一个重大挑战具有大幅削减温室气体排放的潜力是一回事；而政策制定者一致同意并贯彻执行有效的减排政策，且企业、消费者和公共部门共同采取行动将这种减排潜力变为现实则是另一回事。要实现所有的减排机会，就必须进行大规模的变革。例如，我们的研究假设，交通运输业在2030年前能销售4,200万辆混合动力汽车（包括充电式混合动力汽车）这一数字将占到所有售出新车的40%。对于林业部门的设想是，到2030年前，我们可以避免砍伐1.7亿公顷（相当于委内瑞拉土地面积的2倍）的森林，并在3.3亿公顷目前贫瘠的土地上种植新的森林（相当于在印度的大部分土地上植树造林）。在电力部门，低碳发电技术（如可再生能源发电、核能发电和碳捕集与封存技术）在全球电力生产中所占的份额能从2005年的30%上升到大约70%。经过仔细分析，我们认为，如果全球同心协力地采取行动，努力争取实现每一个减排机会，那么，这种变革将是切实可行的。这就是我们在成本曲线中打算描绘的潜力。但是，显而易见，要全面实现成本曲线中所有的减排机会将是一个巨大的挑战。表述这种挑战的另一种方式是考察一下碳生产率排放每一单位二氧化碳所产生的GDP。在2005年2030年期间，为了获得可能实现低于2临界值的排放轨迹，需要将排放量减少35%50%。而在同一时期，世界经济的增长将超过一倍以上，这就意味着，全球的碳生产率差不多要提高3倍。这就相当于全球碳生产率的年增长率要从“一切如常”情境模式的1.2%提高到5%7%。减排机会的四大类从现在到2030年，减排机会主要集中于四个范畴：提高能效、低碳能源供给、陆地碳汇（林业和农业）和改变消费行为。前三个范畴属于技术性减排机会，也是我们研究的重点。到2030年，相对于每年700亿吨二氧化碳当量的“一切如常”的排放量，这三个范畴的减排机会加起来可达到每年380亿吨二氧化碳当量的总减排量（图表3）：提高能效（到2030年，减排机会为每年140亿吨二氧化碳当量）。在提高汽车、建筑物和工业设备的能效方面，存在着大量的降低能耗的机会。燃料能效更高的汽车发动机、保温隔热效果更好的建筑物，以及具有更佳能效控制的生产设备仅仅是其中几种可能的节能减排机会。如果能实现我们研究中所确定的所有提高能效的机会，那么，在2005年2030年期间，全球电力需求的年增长率将从“一切如常”模式的2.7降低到大约1.5。低碳能源供给（到2030年，减排机会为每年120亿吨二氧化碳当量）。在将能源供给从化石燃料转换为低碳型替代燃料方面，存在着许多机会。主要的例子包括利用风能、核能或水力发电，以及在使用化石燃料的工厂中安装碳捕获和储存（CCS）设备、用生物燃料替代运输工具使用的传统燃料。如果这些低碳型替代燃料被充分利用的话，我们估计，到2030年，它们有潜力提供全球电力供应的大约70，与此相比，2005年时，这一比例仅为30；到2030年，生物燃料有可能为全球交通运输工具提供25的燃料。这将形成全球能源供应的一个重要转变。在这些低碳型能源技术中，有几种技术目前成本过于昂贵，在没有财政激励措施的情况下，还难以大规模推广运用，这就凸现支持的必要性：为了使这些技术遵循学习曲线向前发展，充分贡献它们的全部减排潜力，需要给这些技术足够的支持4 。陆地碳汇：林业和农业（到2030年，减排机会为每年120亿吨二氧化碳当量）。森林和土地可以起到自然碳汇的作用。停止对热带森林的乱砍滥伐、在土地贫瘠地区重新植树造林，以及通过变革农业耕作方式，在土地中封存更多的二氧化碳，将会增加碳的封存量。这将导致在我们所研究的时期内，这些经济部门排放到大气中的二氧化碳当量净值将成为负数（意味着存储的碳量多于从碳汇中释放的碳量），相对于“一切如常”情境（在该情境中，砍伐森林仍将持续下去），这是一个主要的减排机会。然而，实现这些机会将极具挑战性。这些机会90以上都位于发展中国家，它们与相关地区的总体社会和经济状况有着千丝万缕的联系，以前还从未尝试过以这种规模实施这些机会。因此，我们对这种机会的可行性和成本的评估具有极大的不确定性。我们还注意到，陆地碳汇的机会在自然界中是暂时性的，因为在2030年2050年期间，这种碳汇将达到饱和状态，因此，当这一时期结束时，将很少再有额外的可供重新造林的贫瘠土地。这三个范畴的减排机会遍及许多经济部门。在全部机会中，大约有29的机会在能源供给部门（电力、石油和天然气），16的机会在工业部门，22的机会在对消费者有显著影响的部门（交通运输、建筑业、废弃物处理），其余33的机会则在与土地利用相关的部门（林业和农业）。在所有机会中，大约有30位于发达国家，另外70则位于发展中国家（图表4）。在发展中地区存在大份额减排机会的一个关键驱动因素在于：那里的林业和农业存在着份额极大的减排机会。应该指出，不同地区减排潜力相对份额的大小并不意味着应该由谁来为减排买单。我们估计，在这三个范畴中，还能以每吨二氧化碳当量60100欧元的成本，每年获得另外30亿60亿吨二氧化碳当量的技术性减排机会。在此较高成本范围内的减排机会并不是我们的研究重点。根据我们的评估，与那些成本更低的机会相比，这些较高成本机会的不确定性水平也要高得多。例如，这些成本更高的减排机会包括：关闭一些使用时间相对不那么长的基于化石燃料的发电厂，并以使用低碳型燃料的发电厂取而代之；在重工业部门，如果减排成本的临界值提高，就有可能采用额外的提高能效的措施。减排机会的第四个范畴是改变消费行为方式。在乐观的情况下（这些评估也存在高度的不确定性），到2030年，通过改变行为方式，可能会另外获得每年35亿50亿吨二氧化碳当量的减排机会。主要的机会包括：减少公务和私人旅行、从乘坐汽车转向乘坐火车、接受室内温度的更大变化（减少冷暖气的使用）、减少家电的使用，以及减少肉类消费。改变行为方式并不容易，而且，减排机会的实现在很大程度上将取决于政策制定者是否以及在多大力度上制定有效的激励措施。所有地区和经济部门都需要最大限度地实现其减排潜力各个部门和地区的减排机会参差不齐，这证明了采取全球跨部门减排行动的重要性无论由谁来为这些行动买单，都得这么做。在我们截至2030年的成本曲线中，最大减排潜力的估计值为380亿吨二氧化碳当量，这一数值是在假定从2010年开始迅速采取行动，有效地实现所有减排机会的情况下得出的。而实际上，制定政策采取行动的时间很可能会延迟，企业和消费者在追求减排机会时的目标水平和成功率也会千差万别。我们对执行减排机会的种不同情境模式（图表5：5种情境模式的简要介绍）的分析发现，如果任何一个重要部门或地区的减排行动出现明显的不足，那么，其他部门或地区的减排措施即使付出更高的成本代价也只能部分弥补这种过失。我们发现，只有我们设定的“绿色世界”和“全球行动”两种情境模式（二者都假设各个地区和部门都积极承担全球温室气体减排义务）能够实现有望把全球变暖控制在2以下的排放轨迹（图表6）。根据我们采用的外推评估法，其他三种情境模式将使全球排放沿着温室气体浓度达到550ppm或更高浓度的轨迹发展，而这种排放轨迹能将全球变暖限制在2以下的可能性将只有1530。延迟10年行动意味着将无法实现全球变暖不超过2的目标如果政策制定者打算把全球变暖稳定在2以内的话，时间是极其重要的。我们的模型显示，如果全球减排行动从2020年（而不是2010年）才开始执行，即使实施成本更高的技术性减排措施且消费行为也发生改变，要实现温室气体浓度为550ppm的稳定排放的轨迹也将极具挑战性（图表7）。首先，最显而易见的是，延迟行动时间意味着温室气体排放将按照“一切如常”发展模式（而不是减排模式）继续增长。第二，在一些经济部门（如建筑、电力、工业和交通运输）建设高碳型基础设施，将会在今后几十年里被锁定在较高的能源使用水平上。在我们的模型中，各个经济部门的碳密集型基础设施的有效生命周期平均为14年。延迟行动一年的后果是，估计将丧失18亿吨二氧化碳当量的减排机会通过计算在两种情境下（“一切如常”相对于完全实施成本曲线中的所有低碳措施）2010年建设的基础设施所产生的排放量之差而得出。因此，在未来的14年中，世界将会承担250亿吨二氧化碳当量的累积排放。在大气温室气体浓度方面，排放量继续“一切如常”地增长，再加上锁定效应，将会导致二氧化碳峰值浓度比预期升高5ppm延迟10年采取行动的影响是：2030年的排放量最终位于温室气体浓度峰值为550ppm的长期稳定排放量轨迹的中间，而不是位于峰值为480ppm轨迹的高端。将二者之差圆整为50ppm（以解释排放量位于550ppm情境轨迹中间和480ppm情境轨迹高端这一事实），就得出了每年的影响为5ppm。 。未来的能源节约可基本上补偿前期投资如果全世界按照从低成本到高成本的严格顺序换言之，在经济上采用比在现实生活中更合理的方式成功地执行成本曲线中的每一项减排措施，那么，到2030年，这些减排机会理论上的平均成本将是每吨二氧化碳当量4欧元，实现整个成本曲线的总成本将是大约1,500亿欧元。通常估计，减排每吨二氧化碳当量的交易和规划成本（这不是本研究的内容未将其纳入成本曲线的原因是 ：这些成本反映了执行哪些政策和计划的政治抉择以及千差万别的各种情况。因此，不可能客观地将这些成本整合到减排曲线中，同时还指望能对各个地区和部门的减排潜力进行比较。 ）的均值约为1欧元5欧元，对于我们成本曲线给出的380亿吨二氧化碳当量减排机会来说，总的交易和规划成本约为400亿2,000亿欧元。到2030年，这将使全球每年的总成本达到大约2,000亿3,500亿欧元。在应用这一预估值时应特别小心，原因有二：第一，成本曲线假设，其中的减排机会都将按从左到右的顺序被有效利用，而这是一个高度乐观的假设。第二，这种大规模的减排计划事实上将在经济中产生明显的动态影响这种影响既有可能会增大成本，也有可能会降低成本，取决于如何执行计划。我们的分析并未将这些因素考虑在内。为了提高现有或新建基础设施的碳效率，减排机会的很大一部分都涉及到其他资源的前期投入包括所有提高能效的措施，以及大部分利用可再生能源的措施然后通过降低今后的能源或燃料支出，部分或全部地补偿这些前期投资。到2030年时，大约每年有110亿吨二氧化碳当量的减排潜力所节省的能源费用，这实际上已经超过了其前期投资。简言之，这些措施在其生命周期中，即使没有任何额外的二氧化碳减排激励措施，在经济上也能产生净利润。如果确实存在这种长期而言能在经济上获得净利润的真实机会，那么，为什么消费者和企业家还没有抓住这些潜在机会呢？原因在于，还存在许多市场缺陷（如中介代理问题），这些市场缺陷形成了一种障碍，阻碍了对这些机会进行必需的投资。全球来看，融资水平在可控范围之内，但个别经济部门将面临巨大挑战为了实施我们成本曲线中所有的减排措施，除了无论如何都会发生的“一切如常”投资额外，到2020年，每年还需总投资约5,300亿欧元；到2030年，这一数额将达到每年8,100亿欧元。这一数额相当于每一不同年份中“一切如常”固定资产投资额的56。尽管在当前信贷紧缩的条件下，筹措资金是一个很大的考验，但我们认为，从全球层面来看，为这些额外投资筹措资金似乎不太可能成为在2030年前采取减排行动的一个瓶颈问题。对所需投资更详细的分析揭示出了在单个部门和地区的层面上，可能存在的融资挑战。事实证明，交通运输和建筑部门所需要的投资占到了除BAU投资以外所需投资额的60以上，而发展中国家所需要的投资占到了总投资额的将近60。尽管投资于高燃效汽车和高能效建筑所额外净增的成本通常并不高（因为这种投资可以通过节约能源而大量回收），但要找到各种有效的方式来激励和筹措（有时是相当可观的）额外的前期开支也许并非易事。在分析单个减排机会的资本密集度8 时，我们可以明显看出，成本最低的减排机会并不总是那些资金花费最少的机会（图表8）。例如，许多出现在成本曲线左