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1、全球能源基础设施碳排放及锁定效应 2021执行摘要 4第一章 引言 10第二章 全球主要能源基础设施发展现状 14 2.1 电力行业 15 2.2 钢铁行业 20 2.3 水泥行业 25 2.4 道路交通 30第三章 全球能源基础设施碳排放及驱动因素 32 3.1 电力行业 33 3.2 钢铁行业 38 3.3 水泥行业 43 3.4 道路交通 49第四章 能源基础设施碳锁定效应及绿色转型 50 4.1 能源基础设施碳锁定效应及对全球气候目标的影响 51 4.2 能源基础设施低碳转型挑战 56 4.3 疫情影响及绿色复苏机遇 58 4.4 能源基础设施绿色转型 60附录 62参考文献 66 T
2、able Table of Contents of Contents目 录-4-C全球能源基础设施碳排放及锁定效应 2021当前全球经济发展高度依赖化石能源,电力、钢铁、水泥、石化、油田、煤矿、交通运输等开采、生产和消耗能源的基础设施(以下简称“能源基础设施”)排放大量温室气体和大气污染物,对气候、环境和健康造成严重影响。能源基础设施的寿命往往长达几十年,当前新建的基础设施在未来会产生大量碳排放,产生碳排放锁定效应,对低碳能源转型和巴黎协定目标造成严重威胁。在应对气候变化背景下,全球能源基础设施在未来几十年内将面临剧烈转型挑战,其转型路径及转型过程中的气候环境影响是科学家和决策者共同关心的重大
3、问题。在这一背景下,由清华大学碳中和研究院、清华大学全球变化研究院和能源基金会支持,全球能源基础设施排放数据库工作组发起并组织相关专家学者完成了全球能源基础设施碳排放及锁定效应研究报告,旨在以单个设施为研究对象,建立从设施层面追踪全球能源基础设施排放的新方法,进而识别能源基础设施在低碳转型过程中面临的主要挑战并提出治理思路,为推动全球化石能源低碳转型贡献中国智慧。报告以全球能源基础设施排放数据库(Global Energy Infrastructure Emissions Database, 简 称 GID,http:/)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
4、车等主要能源基础设施在过去三十年的发展历程,分析全球及主要新兴经济体能源基础设施碳排放变化及驱动因素,并在此基础上探究其碳排放锁定效应和对实现全球气候目标的影响,识别全球能源基础设施在绿色转型进程中面临的挑战并提出政策建议。执行摘要-5-执行摘要火电、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。除全球水泥行业产能自 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, 机动车保有量快速增加。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。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
5、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。近三十年来全球火电行业总体发展迅速,全球火电总装机容量从 1990 年的 1774 GW 增加到2020 年的 4229 GW,机组数量从 3.7 万个增加到 8.4 万个。在火电迅速增加的背景下,当前全球火电机组年龄结构偏年轻,2020 年火电机组平均服役年限约为 24 年,其中服役年限在 10 年以内的新机组占比达到 33%,而服役年限在 40 年以上的老旧机组占比只有 16%。煤电依然是全球火电行业主力,2020 年全球煤电装机容量约占火电总装机容量的 50%,而天然气发电和燃油发电分别占 38%
6、和 10%。技术水平进步推动单机装机容量稳步提升,全球平均单机燃煤装机容量从 1990 年的 110 兆瓦提高到 2020 年的 180兆瓦,600 兆瓦以上燃煤机组装机容量占比从20% 提高到 31%。在区域层面,新兴经济体火电装机增速显著高于发达国家。例如“一带一路”沿线国家火电装机容量在过去三十年间增加了 1.6 倍,中国火电装机容量增加了 11.4 倍,而同期以国际经合组织(OECD)和欧盟为代表的发达国家装机容量只增加了 40%。虽然全球火电行业燃料结构过去基本保持稳定,但发达国家煤电比例持续下降,天然气比例持续增加;而发展中国家煤电装机容全球主要能源基础设施发展现状-6-C全球能源