IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
第三工作组的报告 - 减缓气候变化

C. 短期和中期减缓(至2030年)

5. 自下而上和自上而下这两个研究均表明在未来几十年对减缓全球GHG的排放有着相当大的经济潜力,这一潜力能够抵销预估的全球排放增长或将排放降至当前水平以下 (一致性高,证据量充分)。

自下而上的研究:
  • 2030年,根据自下而上的方法为本次评估报告估算的经济潜力(参见框SPM.2)呈现在后面的表SPM.1图SPM.5A中。供参考:2000年的排放等于430亿吨CO2当量。[11.3]:
  • 研究结果表明具备净负成本[15]的减缓机遇具有减排潜力:到2030年减排潜力大约为60亿吨CO2当量/年。实现上述减排需要克服实施方面的各种障碍[11.3]。
  • 单靠一个行业或一项技术不能够应对整体减缓的挑战。所有经评估的行业均对减缓总量有贡献(参见图SPM.6)。针对各行业的关键性减缓技术和做法见表SPM.3 [4.3, 4.4, 5.4, 6.5, 7.5, 8.4, 9.4, 10.4]

表SPM.1:根据自下而上的研究估算的2030年全球经济减缓潜力。

碳价 (美元/吨CO2当量) 经济潜力 (十亿吨CO2当量/年) 相对于SRES A1 B 的减排 (680亿吨CO2当量/年) (%) 相对于SRES B2 的减排 (490亿吨CO2当量/年) (%) 
5-7 7-10 10-14 
20 9-17 14-25 19-35 
50 13-26 20-38 27-52 
100 16-31 23-46 32-63 

表SPM.2:根据自上而下的研究估算的2030年全球经济减缓潜力。

碳价 (美元/吨CO2当量) 经济潜力 (十亿吨CO2当量/年) 相对于SRES A1 B 的减排 (680亿吨CO2当量/年) (%) 相对于 SRES B2 的减排 (490亿吨CO2当量/年) (%) 
20 9-18 13-27 18-37 
50 14-23 21-34 29-47 
100 17-26 25-38 35-53 

表 SPM.3:按行业划分的关键减缓技术和做法。行业和做法的排列无特殊顺序。非技术做法,诸如生活方式的改变,具有交叉性,故没有纳入本表(但在本SPM第7段作了阐述)。

行业 当前商业上可提供的关键减缓技术和做法 预估2030年之前能够实现商业化的关键减缓技术和做法 
能源供应 [4.3, 4.4]  改进供应和配送效率;燃料转换:煤改气;核电;可再生热和电(水电、太阳能、风能、地热、和生物能);热电联产;尽早利用CCS(例如储存消除CO2的天然气) 碳捕获和储存(CCS)用于燃气、生物质或燃煤发电设施;先进的核电;先进的可再生能源,包括潮汐能和海浪能、聚光太阳能、和太阳能PV 
交通运输 [5.4]  更节约燃料的机动车;混合动力车;清洁柴油;生物燃料;方式转变:公路运输改为轨道和公交系统;非机动化交通运输(自行车,步行);土地使用和交通运输规划 第二代生物燃料;高效飞行器;先进的电动车、混合动力车,其电池储电能力更强、使用更可靠。 
建筑业 [6.5]  高效照明和日光;高效电器和加热、制冷装置;改进炊事炉灶,改进隔热;被动式和主动式太阳能供热和供冷设计;替换型冷冻液,氟利昂气体的回收和回收利用  商用建筑的一体化设计,包括技术,诸如提供反馈和控制的智能仪表;太阳能PV一体化建筑 
工业 [7.5]  高效终端使用电工设备;热、电回收;材料回收利用和替代;控制非CO2气体排放;和各种大量流程类技术 先进的能效;CCS用于水泥、氨和铁的生产;惰性电极用于铝的生产 
农业 [8.4]  改进作物用地和放牧用地管理,增加土壤碳储存;恢复耕作泥炭土壤和退化土地;改进水稻种植技术和牲畜及粪便管理,减少CH4排放;改进氮肥施用技术,减少N2O排放;专用生物能作物,用以替代化石燃料使用;提高能效 提高作物产量 
林业/森林 [9.4]  植树造林;还林;森林管理;减少毁林;木材产品收获管理;使用林产品获取生物能,以便替代化石燃料的使用 改进树种,增加生物质产量和碳的固化。改进遥感技术,用以分析植被/土壤的碳封存潜力,并制作土地使用变化图 
废弃物 [10.4]  填埋甲烷回收;废弃物焚烧,回收能源;有机废弃物堆肥;控制性污水处理;回收利用和废弃物最少化 生物覆盖和生物过滤, 优化CH4氧化过程  

  • 自上而下的研究对2030年的减排量作了计算,见下表SPM.2图SPM.5B。自上而下研究报告中的全球经济潜力与自下而上研究相一致(参见框SPM.2),虽然在行业层面存在相当大的差异[3.6]。
  • 表SPM.2中的估值根据各稳定情景反演,即:朝着大气GHG浓度实现长期稳定的方向计算[3.6]。
  

图SPM.5

图SPM.5A:根据自下而上的研究估算的2030年全球经济减缓潜力。 (数据来自表SPM.1

图SPM.5B:根据自上而下的研究估算的2030年全球经济减缓潜力。(数据来自表SPM.2

图SPM.6

图SPM.6:按不同区域实现全球减缓的行业经济潜力估算,与行业评估中假设的各自基线相比,各项估值随从自下而上研究中得出的2030年碳价变化。关于本图所示差异的完整解释,见11.3。

注:

全球经济潜力范围按行业逐一作了评估,结果见纵行。这些范围按终端用电分配排放,意指按终端行业计算用电所产生的排放,而并非按供电行业计算排放。

潜力估算受限于现有的研究数量,特别是针对高碳价位的研究数量。

各行业使用了不同的基线。对于工业,采用了SRES B2基线,对于能源供应和交通运输,采用了WEO 2004基线;建筑业采用了基于SRES B2和A1B之间的基线;对于废弃物,利用SRES A1B驱动力来设立一个特定的废弃物基线,农业和林业采用主要以B2为驱动力的基线。

只显示了交通运输的全球总量,因为包括了国际航空业[5.4]。

未包括的类别为:建筑业和交通运输业中的非CO2排放,部分材料效率方案,能源供应中的热力生产和热电联产,重型机动车,海运和高承载客运,建筑物的主要高成本方案,污水处理,煤矿和煤气管道减排,能源供应和交通运输方面的氟类气体。对这些排放的经济潜力总量的低估幅度约为10-15%。

6. 到2030年,多种气体减排的宏观经济成本与逐步稳定在445和710ppmCO2当量之间的排放轨迹一致,与基线(参见表SPM.4)相比,根据估算宏观经济成本处于全球GDP降低3%和有小幅增长这一范围内。然而,区域成本也许与全球平均值存在显著差异(一致性高,证据量中等)(见框SPM.3:上述结果的方法和假设)。

  • 大多数研究的结论是相对于GDP基线的GDP下降幅度随着稳定目标的更加严格而加大。
  • 根据现有税制和收入支出,模拟研究表明假设排放交易体系下的碳税收入或拍卖许可证的收入用于促进低碳技术或现有税制的改革,各项成本则会大幅度降低 [11.4]。
  • 假设气候变化政策促使加强技术变化这种可能性的研究报告还可降低成本。然而,这可需要更高的前期投入,以便实现其后的成本减少[3.3, 3.4, 11.4, 11.5, 11.6]。
  • 虽然大多数模式显示GDP有所损失,但是一些模式显示GDP有所增长,因为这些模式假设基线是非最优的,减缓政策提高了市场效率,或者这些模式假设减缓政策可引起更多的技术变化。低效市场的例子包括资源未得到利用、税收扭曲和/或补贴扭曲[3.3, 11.4]。
  • 仅与CO2减排相比,多种气体方法和纳入碳汇一般可大幅度降低成本。
  • 区域成本在很大程度上取决于所假设的稳定水平和基线情景。排放分配体系也很重要,但是对于大多数国家,其重要程度低于稳定水平[11.4, 13.3]。

表SPM.4:2030 a)年全球宏观经济成本估算,朝着不同的长期稳定水平方向b), c)发展的最低成本轨迹。

稳定水平 (ppm CO2-当量) 中位数 GDP减少d) (%) GDP减少的范围d), e) (%) GDP年平均增长率的减少d), f) (百分点) 
590-710 0.2 -0.6-1.2 <0.06 
535-590 0.6 0.2-2.5 <0.1 
445-535g) 无 <3 <0.12 

注:

对于某个给定的稳定水平,大多数模式显示GDP下降幅度在2030年之后会随时间而加大。长期成本还变得更加不确定。[图3.25]

基于使用各种基线的研究结果。

关于实现稳定的时间点,研究结果各异;一般而言,是在2100年或其后。

这是基于GDP的全球市场兑换率。

给出了分析资料的中位数和第10和第90百分位数。

年增长率下降的计算是基于延至2030年这一时段的平均减幅,即表示在2030年,GDP会下降。

报告GDP结果的研究数量较少,一般采用低值基线。

7. 生活方式和行为方式的改变能够为所有行业中的气候变化减缓做出贡献。管理规范也能够发挥积极作用。(一致性高,证据量中等)

  • 生活方式的改变可减少GHG的排放。强调资源节约的生活方式和消费方式的转变,可促进低碳经济的发展,这样既有公平性,又有可持续性 [4.1, 6.7]。
  • 教育和培训计划能够有助于克服市场在接受能效方面的障碍,特别是与其它措施相结合[表6.6]。
  • 居住者行为、文化形态、消费者的选择以及使用技术等方面的改变能够大幅度减少与建筑物能源使用有关的CO2排放[6.7]。
  • 交通运输需求管理能够支持GHG的减排,它包括城市规划(能够降低旅行需求)、提供信息和教育技术手段(能够减少汽车的使用,并有助于提倡高效的驾驶方式)[5.1]。
  • 在工业方面,管理工具包括了人员培训、回报制度、定期反馈、现有规范文件的编制,这些工具能够有助于克服工业组织面临的障碍,减少能源的使用和GHG排放 [7.3]。

8. 虽然各项研究使用了不同的方法,但是在所有经过分析的世界区域中,由于温室气体减排使空气污染降低而对人类健康所产生的近期共生效益能够达到相当可观的程度并可抵消相当一部分减缓成本(一致性高,证据量充分)。

  • 包括人类健康以外的共生效益,如:能源安全提高,以及由于对流层臭氧浓度降低,农业增产和降低对自然生态系统的压力将会进一步节省成本 [11.8]。
  • 与孤立地对待有关政策相比,将降低空气污染政策与气候变化减缓政策相结合则具有更大的降低成本的潜力 [11.8]。

9. 自第三次评估报告以来的文献证实:虽然碳泄漏的规模仍未确定,但是附件一国家采取有关全球经济和全球排放的行动也许有效(一致性高,证据量中等)。

  • 正如第三次评估报告[16]所指出的那样,在减缓政策出台后,化石燃料出口国(包括附件一国家和非附件一国家)可以预计出现化石燃料需求下降和价格降低以及GDP增长放缓。这种外溢效应[17]的范围在很大程度上取决于与附件一国家政策有关的假定和石油市场的条件。[11.7]
  • 对碳泄漏[18]的评估仍然存在一些关键的不确定性。大部分均衡模拟支持第三次评估报告的结论,即整体经济的碳泄漏在5-20%之间,但是如果低排放技术得到有效的推广,该值会降低 [11.7]。

10. 发展中国家对新能源基础设施的投资,工业化国家能源基础设施的升级,以及促进能源安全的政策在许多情况下能够创造实现温室气体减排19(与基线情景相比)的机会。其它的共生效益取决于国家的具体情况,但通常包括减少空气污染、改善平衡贸易、为农村地区提供现代能源服务以及增加就业等(一致性高,证据量充分)

  • 由于能源厂和其它基础设施的资本金的长期性,因此未来能源基础设施投资决定将对温室气体的排放产生长期影响,预计从现在至2030年间投资将至少超过20万亿美元[20]。即便尽早对低碳技术的投资变得具有吸引力,但是低碳技术的普遍推广也许需要多年时间。降低碳排放情景的初步估算显示若到2030年全球与能源有关的CO2排放降至2005年的水平上,则需要大规模的投资转向,尽管所需的净额外投资的可能区间为从可忽略不计到5-10%。[4.1, 4.4, 11.6]
  • 提高终端能效往往比通过日益增加的能源供应以满足能源需求的成本更低。提高能效还可对能源安全、减少局地和区域空气污染和就业产生积极的影响。[4.2, 4.3, 6.5, 7.7, 11.3, 11.8]
  • 可再生能源能够对能源安全、就业和空气质量产生积极的影响。即便与其它能源方案相比成本较高,到2030年按20-100美元/吨CO2当量的碳价计算,可再生电力可占供电总量的30-35%,而2005年可再生电力已占供电量的18%。[4.3,4.4, 11.3, 11.6, 11.8]
  • 化石燃料价格越高,低碳替代燃料就越具有竞争力,虽然对于投资者价格的不稳定性成为一个非刺激因素。另一方面,常规石油资源也许被告碳替代物取而代之,如:油砂、油页岩、重油、以及从煤和天然气中提炼的合成燃料也将变得更具有竞争力,这会导致温室气体排放增加,除非生产厂配备碳捕获和封存设备。[4.2, 4.3, 4.4, 4.5]
  • 即便与其它能源方案相比成本较高,已占2005年供电量16%的核能到2030年按50美元/吨CO2当量的碳价计算将占到总供电量18%的份额,但是安全、武器扩散和核废料仍成为制约因素 [4.24.34.4][21]
  • 在地下地质构造中碳捕获和封存是一种到2030年对减缓气候变化做出重要贡献的具有潜力的新技术。技术、经济和规章制度方面的发展将对实际贡献率产生影响 [4.2, 4.3, 7.3]。

11. 交通运输行业[22]有多种减排方案,但其成效也许会被该行业的增长抵消。减排方案面临许多障碍,如:消费者的消费倾向和缺乏政策框架等。(一致性中等,证据量中等)

  • 改进车辆效率的措施可以节省燃油,这在许多情况下具有净效益(至少对于轻型车辆),但是由于其它消费考虑,如:车辆的性能和大小,其市场潜力远远低于经济潜力。尚无充足的信息用于评估重型车辆的减排潜力。因此单凭市场力量(包括燃油成本)无法预期实现显著的减排[5.3, 5.4]。
  • 在着手解决交通运输行业中的GHG排放问题方面,生物燃料也许会发挥重要的作用,这取决于生物燃料的生产路线。作为汽油和柴油的添加剂或替代品,预估生物燃料在2030年基线中将占交通运输燃油总需求的3%。如果碳价达到25美元/吨CO2当量,这一比例可能增至约5-10%,这将取决于未来的油价、碳价和车辆的效率,并将取决于利用纤维素生物燃料的技术成熟与否[5.3, 5.4]。
  • 从公路向铁路、内陆河运和沿海海运转变以及从低载量向高载量客运[22]转变的模式,以及土地利用、城市规划和非机动车交通运输为温室气体减排提供了机遇,但这将取决于当地的条件和政策 [5.3, 5.5]。
  • 民航业的CO2中期减排潜力在于提高燃油效率,可通过一系列手段予以实现,其中包括技术、运营和空中交通管理等。然而,预计这类改进仅部分抵消民航排放的增长。该行业的总减排潜力还需要考虑民航排放的非CO2气候影响 [5.3, 5.4]。
  • 实现交通运输行业的实现减排通常会带来解决交通堵塞、提高空气质量和增加能源安全等共生效益 [5.5]。

12. 提高新的和现有建筑物能效的方案[19]能够大大减少CO2排放,并带来净经济效益。挖掘这一潜力尚存在许多障碍,但是也会带来大的共生效益。(一致性高,证据量充分)

  • 到2030年,预估能够避免建筑行业中30%的温室气体排放,并带来净经济效益 [6.4, 6.5]。
  • 除了可以限制二氧化碳的增加之外,能效高的建筑还可以提高室内和室外的空气质量,提高社会福祉并提高能源安全[6.6, 6.7]。
  • 全世界普遍存在建筑行业实现GHG减排的机遇。然而,由于多种障碍难以实现这一潜力。这些障碍包括技术的掌握程度、财政贫困、可靠信息的高额成本建筑物设计中内在的局限性以及需要采取一套政策和计划组合方案[6.7, 6.8]。
  • 在发展中国家,上述障碍的阻力更高,这使发展中国家更难实现建筑行业的GHG减排潜力[6.7]。

13. 工业行业的经济潜力主要是在能源密集型产业。工业化国家或发展中国家均尚未充分利用已有的各类减排方案 (一致性高,证据量充分)。

  • 发展中国家的许多工业设施是新建的,并采用了单位能耗最低的先进技术。但是,在工业化国家和发展中国家仍然存在大量的低能效的旧设施。对这些设施进行改造能够显著地减少排放[7.1, 7.3, 7.4]。
  • 实际资本周转速率慢、缺乏财政和技术资源以及企业,尤其与中小企业(SME),获取并吸收技术信息的能力有限,这些均成为妨碍充分利用现有减排方案的关键障碍[7.6]。

14. 农业耕作作为一个整体能够以低成本方式[19]为增加土壤碳汇、为减少GHG排放以及为提供能源使用的生物质原料做出显著贡献(一致性中等,证据量中等)。

  • 农业减缓潜力有很大一部分(不包括生物能源)源于土壤碳的固化,它具有很强的可持续农业的协同作用,并能普遍降低对气候变化的脆弱性[8.4, 8.5, 8.8]。
  • 由于土地管理变化和气候变化,土壤中储存的碳也许容易失去[8.10]。
  • 在某些农业耕作体系中,减少甲烷和氮氧化物排放也有相当大的减缓潜力[8.4, 8.5]。
  • 尚无普遍通用的减缓做法清单;需要针对各个农业耕作体系和种植结构对减缓做法作出评价[8.4]。
  • 来自农作物秸秆和专用能源作物的生物质可成为重要的生物能原料,但它对减缓的贡献大小取决于交通运输和能源供应对生物能源的需求,取决于是否有水,还取决于产粮和纤维作物的土地需求。普遍利用农业耕地生产能源所需的生物质也许其它土地利用发生冲突,并对粮食安全既能产生积极环境影响,也能造成负面的环境后果[8.48.8]。

15. 与林业相关的减缓活动能够以低成本[19]的汇大幅度减少源排放并增加碳清除,而且这类减缓活动能够与适应措施和可持续发展一并发挥协同作用(一致性高,证据量充分)[23]

  • 总减缓潜力的大约65%(最高至100美元/吨CO2当量)位于热带地区,能够通过防止毁林实现总减缓潜力的50%[9.4]。
  • 气候变化能够影响林业 (即:原生林和种植林) 的减缓潜力,但其影响幅度和方向因区域和次区域的不同而异 [9.5]。
  • 能够设计和实施与林业有关的减缓方案,以便与适应措施相配套,并能够在就业、产生收入、生物多样性和水源保护、可再生能源和消除贫困方面带来相当可观的共生效益[9.59.69.7]。

16. 消费后废弃物[24]对全球温室气体[25]排放的贡献不大(<5%),但是废弃物行业能够为以低成本的温室气体减排做出积极的贡献,并能够促进可持续发展(一致性高,证据量充分)。

  • 现行的废弃物管理规范能够有效地减少这一行业的GHG排放:可通过商业途径获得一系列成熟的和在环境方面有效的技术,用于减排并为公共卫生和安全、土壤保护、防止污染和当地能源供应带来共生效益 [10.3, 10.4, 10.5]。
  • 通过节约能源和材料,最大限度减少废弃物和回收利用均产生重要的间接减缓效益 [10.4]。
  • 当地缺乏资金成为发展中国家和经济转型国家在废弃物和污水管理方面的一个关键的制约因素。缺乏可持续技术也是一个重要的障碍。[10.6]。

17. 各种地质工程方案仍然处于推测阶段并尚未得到证实,例如通过海洋肥化作用直接清除大气中的CO2或将物质送入大气顶层以阻挡太阳光线,况且这类方案具有未知的负作用风险。关于这些方案的可靠成本分析估算尚未见发表(一致性中等,证据量有限)[11.2]。

  1. ^  在本报告中,如同在SAR和TAR中,净负成本方案(无悔机会)被定义为这样一些方案:其效益,如能源成本下降和局地/区域污染物排放减少,等于或超过其社会成本,但不包括避免气候变化所产生的效益(见框SPM 1)。
  2. ^  见第三次评估报告第三工作组(2001)决策者摘要,第16段
  3. ^  跨行业的减排溢出效应指一个国家或国家集团的减排政策和措施对其它国家各行业的影响。
  4. ^  碳泄漏的定义是一些采取国内减排行动的国家在其境外的CO2排放值除以这些国家的减排值后得出增量。
  5. ^  见表SPM.1图SPM.6
  6. ^  20万亿 = 20000十亿= 1012。
  7. ^  奥地利不同意这一表述。
  8. ^  包括铁路、公路和海运集体中转运输和车辆集中调度。
  9. ^  包括铁路、公路和海运集体中转运输和车辆集中调度。
  10. ^  图瓦卢指出对在此提及“低成本”感到有困难,因为在第三工作组报告的第15页第九章中指出:“当考虑到土地的机遇成本时,森林减缓项目的成本将显著增加”。
  11. ^  工业废弃物见工业产业部分。
  12. ^  废弃物的GHG气体包括填埋和污水产生的甲烷、污水产生的N2O,以及化石碳燃烧后产生的CO2