碳達(dá)峰:美國(guó)的現(xiàn)狀與啟示
美國(guó)實(shí)現(xiàn)了能源消費(fèi)穩(wěn)中有降但經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng),不是每個(gè)國(guó)家都有條件重復(fù)這一幕,可負(fù)擔(dān)的減排,是絕大多數(shù)國(guó)家必須直面的現(xiàn)實(shí)
文 | 王能全
2017年6月1日,特朗普宣布美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》,引起軒然大波,給世人留下美國(guó)政府不關(guān)心溫室氣體減排的印象,但事實(shí)并非如此。作為世界最大經(jīng)濟(jì)體,2007年美國(guó)能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放已經(jīng)達(dá)峰,為美國(guó)政府開(kāi)展國(guó)際能源氣候外交打下了非常好的基礎(chǔ)。
1949年至2007年,美國(guó)能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量穩(wěn)定增長(zhǎng),2007年以后穩(wěn)定下降,2007年為美國(guó)能源消耗的碳排放達(dá)峰年。
1949年,美國(guó)能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳為22.07億噸,直至1961年的13年間,保持在30億噸以下的水平。從1962年后,美國(guó)能源消耗二氧化碳排放數(shù)量快速增長(zhǎng),1969年突破40億噸,1988年增長(zhǎng)到49.81億噸,2006年增長(zhǎng)到59.14億噸。
2007年,美國(guó)能源消耗排放的二氧化碳為60.03億噸,此后逐漸走低。2019年為51.46億噸,低于1993年水平。2020年,受新冠肺炎疫情的沖擊,美國(guó)能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少到只有45.74億噸,比2019年下降了11%。
美國(guó)能源信息署預(yù)測(cè),從目前至2035年,雖然會(huì)有所波動(dòng),但美國(guó)能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放數(shù)量都將處于持續(xù)下降之中。
能源消費(fèi)穩(wěn)步下降,經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)
美國(guó)一次能源消費(fèi)的達(dá)峰比碳排放達(dá)峰晚11年,2018年才達(dá)峰。
2009年之后,美國(guó)被中國(guó)超越,退居世界第二能源消費(fèi)大國(guó),但消費(fèi)總量仍在增長(zhǎng),2018年達(dá)到峰值,為101.162千萬(wàn)億英熱單位。2019年,美國(guó)一次能源消費(fèi)降到100.274千萬(wàn)億英熱單位,占全球的比重略超過(guò)16%。2020年大降至92.47千萬(wàn)億英熱單位。
美國(guó)能源信息署預(yù)測(cè),從2020年至2037年,美國(guó)一次能源消費(fèi)總量不僅將低于2018年的水平,而且也將低于2007年的水平。
2020年,新冠肺炎疫情嚴(yán)重沖擊了世界經(jīng)濟(jì),美國(guó)經(jīng)濟(jì)也創(chuàng)下1946年以來(lái)最差紀(jì)錄,下降3.5%。即使如此,2020年的美國(guó)GDP仍高達(dá)20.93萬(wàn)億美元,穩(wěn)居世界第一,人均GDP為6.34萬(wàn)美元。
1949年至2020年的72年間,除少數(shù)年份外,美國(guó)名義GDP一直穩(wěn)定增長(zhǎng)。1949年,美國(guó)GDP為2725億美元,人均1826.4美元;1969年,美國(guó)GDP為10176億美元,2000年邁過(guò)10萬(wàn)億美元,2018年邁過(guò)20萬(wàn)億美元,2019年為214332億美元,人均6.53萬(wàn)美元,分別是1949年的78.65倍和35.75倍。
美國(guó)減排三要素
能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放,短期主要受天氣、能源價(jià)格和發(fā)電能源來(lái)源變化的影響,長(zhǎng)期影響因素主要包括:鼓勵(lì)低排放或無(wú)排放技術(shù)的政策、降低成本和提高效率的新技術(shù)、需求側(cè)效率提高、制造業(yè)、GDP和人口結(jié)構(gòu)的變化等。近年來(lái),美國(guó)減排之所以成效較好,可以簡(jiǎn)單歸納為以下三個(gè)方面:
(一)單位GDP能耗持續(xù)下降
能源消費(fèi)下降的同時(shí)經(jīng)濟(jì)能保持穩(wěn)定的增長(zhǎng),源自能源效率持續(xù)提升。
按2012年美元計(jì)算,1949年美國(guó)每美元實(shí)際GDP的能源消耗為15180英熱單位。20世紀(jì)50年代至70年代中期,美國(guó)單位GDP能耗徘徊在14000至13000英熱單位之間。1985年,下降至9600英熱單位,此后下降速度加快。2019年,美國(guó)單位GDP能耗僅為5250英熱單位,僅為1949年的34.58%。
一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化進(jìn)程,決定了這個(gè)國(guó)家的能源強(qiáng)度。從20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初,美國(guó)由工業(yè)化進(jìn)入信息化的時(shí)代,帶來(lái)了能源強(qiáng)度的不斷下降。
(二)能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化
要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和,就必須相應(yīng)地調(diào)整能源結(jié)構(gòu),1949年以來(lái),美國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。
直到1949年,美國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,煤炭都是第一大來(lái)源,當(dāng)年占比37.48%。從1950年開(kāi)始,石油成為美國(guó)第一大能源并保持至今。美國(guó)進(jìn)入石油時(shí)代,比1965年全世界邁入石油時(shí)代早了整整15年。1958年,天然氣超過(guò)煤炭,成為美國(guó)第二大能源品類(lèi),并一直保持至今。
美國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)最有標(biāo)志性的變化發(fā)生在2019年,當(dāng)年由水力發(fā)電、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等構(gòu)成的可再生能源,130多年來(lái)首次超過(guò)煤炭,成為第三大能源,加上核能,非化石能源已占美國(guó)一次能源消費(fèi)總量的20%。
除消費(fèi)總量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化外,為二氧化碳排放達(dá)峰做出重要貢獻(xiàn)的還有發(fā)電行業(yè)。美國(guó)能源消費(fèi)的第一大戶是發(fā)電部門(mén),2019年占能源消費(fèi)總量的37.03%。從1949年美國(guó)能源信息署有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)開(kāi)始直到2015年,煤炭一直是美國(guó)發(fā)電用能的第一大來(lái)源,但從2016年起天然氣成為第一大發(fā)電用能源,所占的比重不斷提高,2020年高達(dá)40%,可再生能源為21%,核電為19%,煤炭只占19%。
發(fā)電用煤迅速下降,極大推動(dòng)了美國(guó)的碳達(dá)峰。2007年至2019年,來(lái)自煤炭的碳排放減少50%以上,總量超過(guò)10億噸,其中2019年比2018年下降15%,減排1.84億噸;2005年至2019年,發(fā)電行業(yè)累計(jì)減排54.74億噸,其中33.51億噸來(lái)源于天然氣對(duì)煤炭的替代。
(三)強(qiáng)制要求加優(yōu)惠政策
上世紀(jì)70年代的石油危機(jī)嚴(yán)重沖擊了美國(guó),促使時(shí)任總統(tǒng)尼克松提出能源獨(dú)立計(jì)劃,此后歷屆美國(guó)政府均將實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立作為能源政策的核心內(nèi)容。
從20世紀(jì)80年代初的里根政府開(kāi)始,聯(lián)邦政府大力推行能源市場(chǎng)自由化政策,解除了對(duì)天然氣的價(jià)格管制,努力營(yíng)造一個(gè)充分競(jìng)爭(zhēng)的、鼓勵(lì)私人投資和技術(shù)進(jìn)步的政策環(huán)境。
正是在能源獨(dú)立和市場(chǎng)自由化、鼓勵(lì)創(chuàng)新等政策的刺激下,無(wú)數(shù)中小企業(yè)前赴后繼,使得頁(yè)巖革命成為現(xiàn)實(shí),改變了美國(guó)和世界油氣工業(yè)的格局,美國(guó)在實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立的同時(shí),可以持續(xù)調(diào)整并優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。
與此同時(shí),聯(lián)邦和地方政府的強(qiáng)制要求、優(yōu)惠及刺激政策,使得新能源、可再生能源得以大規(guī)模推廣使用。
2005年和2007年,美國(guó)分別頒布“能源政策法案”和“能源獨(dú)立和安全法案”,要求銷(xiāo)售的車(chē)用燃料中添加生物燃料,設(shè)定到2022年消費(fèi)360億加侖可再生燃料的目標(biāo),明確每一個(gè)以石油為基礎(chǔ)的汽油或柴油的煉油廠或進(jìn)口商,必須履行可再生燃料義務(wù)數(shù)量。
生物質(zhì)柴油由于具有良好的溫室氣體減排得分,消費(fèi)得到了鼓勵(lì)。在2004年的“美國(guó)就業(yè)法案”中,設(shè)立了“生物質(zhì)柴油稅收抵免”條款,規(guī)定生物質(zhì)柴油或可再生柴油每加侖享受1美元的稅收抵免。2016年,美國(guó)聯(lián)邦政府為此項(xiàng)政策提供的補(bǔ)貼為27億美元。
正是在法律的強(qiáng)制要求和優(yōu)惠政策的刺激下,美國(guó)可再生燃料獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。2020年1月1日,美國(guó)燃料乙醇的生產(chǎn)能力高達(dá)113.4萬(wàn)桶/天,生物質(zhì)柴油的生產(chǎn)能力為16.7萬(wàn)桶/天。
州政府對(duì)環(huán)境的高要求,也在刺激能源行業(yè)升級(jí)技術(shù),進(jìn)而推動(dòng)全美的持續(xù)減排。作為聯(lián)邦制國(guó)家,美國(guó)州政府在環(huán)境治理方面有很大的自主性,并對(duì)推動(dòng)全美的環(huán)境治理發(fā)揮了積極的推動(dòng)作用,其中最有代表性的就是加州,可以說(shuō)加州引領(lǐng)了美國(guó)的環(huán)保減排潮流。
早在1953年,加州就推廣空氣污染控制技術(shù);60年代,加州在全美率先推行減少汽車(chē)尾氣排放量的措施;1970年,加州率先檢測(cè)PM10,1975年要求所有汽車(chē)配備催化轉(zhuǎn)換器,1984年開(kāi)測(cè)PM2.5。1988年,加州通過(guò)了較聯(lián)邦政府更加嚴(yán)格的《加州潔凈空氣法》。
特朗普政府宣布美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》后,2018年9月10日,加州州長(zhǎng)布朗簽署一項(xiàng)法案,宣布到2045年加州將實(shí)現(xiàn)電力100%由清潔能源供應(yīng),完全放棄煤電等傳統(tǒng)化石能源。
目前,加州正在積極推動(dòng)立法,計(jì)劃2022年禁止全州新建房屋使用天然氣,轉(zhuǎn)用電能,從而成為全美第一個(gè)告別天然氣的州。
可負(fù)擔(dān)的減排
當(dāng)今世界上的絕大多數(shù)國(guó)家,要想實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo),都必須直面三大難題:一是解決好經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)-能源消費(fèi)-溫室減排的三角關(guān)系,二是調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的同時(shí)保障能源供應(yīng),三是環(huán)境治理和減排不能給社會(huì)大眾帶來(lái)難以承受的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計(jì),以全球人均GDP1.1萬(wàn)美元為標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)今世界80%以上的人口低于這個(gè)人均GDP,50%左右人口還處于中下收入和低收入狀態(tài)。因此,大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)和消除貧困,是當(dāng)下和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間世界各國(guó)政府都必須承擔(dān)的責(zé)任。
聯(lián)合國(guó)在設(shè)定人類(lèi)發(fā)展指數(shù)時(shí),將人均能源消費(fèi)100吉焦列為參考參數(shù)之一。2019年,全球人均一次能源消費(fèi)為75.7吉焦,其中亞太地區(qū)為61.1吉焦,中南美洲為55吉焦,非洲僅為15.2吉焦。當(dāng)前全球約80%的人口,生活在人均能源消費(fèi)大大低于100吉焦的國(guó)家和地區(qū),其中超過(guò)12億人口的非洲處于能源消費(fèi)的赤貧狀態(tài)。
從全球來(lái)看,當(dāng)前以煤炭、石油和天然氣構(gòu)成的傳統(tǒng)化石能源,占一次能源消費(fèi)總量84%以上,是當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)消費(fèi)的絕對(duì)主體能源,也是二氧化碳等溫室氣體排放的主要來(lái)源。
正是這三個(gè)80%,使得世界上沒(méi)有任何一個(gè)組織在對(duì)2030年和2050年的長(zhǎng)周期預(yù)測(cè)中,會(huì)做出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消費(fèi)將下降的結(jié)論,對(duì)二氧化碳排放的預(yù)測(cè)也持非常謹(jǐn)慎的觀點(diǎn)。大力呼吁開(kāi)展減排的國(guó)際能源署,在其2020年版《世界能源展望》中給出的最保守預(yù)測(cè)是,到2030年世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)應(yīng)保持在3%左右,一次能源消費(fèi)增長(zhǎng)至少應(yīng)保持在1%以上,2025年-2030年間二氧化碳排放增長(zhǎng)也將超過(guò)1%。
能源效率提升和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,是美國(guó)減排的兩大關(guān)鍵因素,但對(duì)世界很多國(guó)家來(lái)說(shuō),沒(méi)有美國(guó)那樣的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和資源基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和提升。即使某個(gè)國(guó)家有經(jīng)濟(jì)實(shí)力通過(guò)進(jìn)口石油、天然氣和可再生能源來(lái)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),但能源安全保障和經(jīng)濟(jì)安全又會(huì)立即成為難題。
美國(guó)的能源價(jià)格低廉,能源消費(fèi)在百姓生活支出中所占的比重較低。美國(guó)的電價(jià)平均為11美分/千瓦時(shí),汽油的零售價(jià)普遍保持在2.5美元/加侖上下,居民天然氣的價(jià)格為11美元/千立方英尺。2021年1月的寒冷冬季里,東北亞液化天然氣價(jià)格大漲了約20倍,超過(guò)36美元/百萬(wàn)英熱單位,但美國(guó)亨利中心的天然氣現(xiàn)貨價(jià)格卻仍保持在3美元/百萬(wàn)英熱單位以下。
其他國(guó)家在兌現(xiàn)二氧化碳減排承諾時(shí),就沒(méi)有美國(guó)那樣的幸運(yùn),其中歐洲最有代表性。由于大力推進(jìn)清潔能源,歐洲的能源支出近年來(lái)呈爆炸式增長(zhǎng),從2005年到2012年,歐盟的電價(jià)上漲了38%,天然氣價(jià)格上漲了35%。自2000年以來(lái),德國(guó)的稅收減免和可再生能源補(bǔ)貼總支出超過(guò)2430億歐元,綠色政策使德國(guó)家庭支出翻了一番。2018年底,法國(guó)發(fā)生席卷全國(guó)的黃衫軍運(yùn)動(dòng),就是因?yàn)檐?chē)用燃料和電費(fèi)上漲。2021年2月2日,道達(dá)爾首席執(zhí)行官普亞恩表示,政府不僅要制定政策,還要說(shuō)明碳中和項(xiàng)目的成本,要向公民和消費(fèi)者解釋?zhuān)總(gè)人都需要付出努力。
即使作為世界第五大經(jīng)濟(jì)體的美國(guó)加州,激進(jìn)的減排和環(huán)保政策也帶來(lái)了能源成本高漲和社會(huì)大眾的承受問(wèn)題。目前,加州汽油價(jià)格為每加侖3.438美元,大大高于全美平均價(jià)格,電價(jià)比全美平均電價(jià)高出47%,引發(fā)了很多抗議活動(dòng)和法律訴訟。
能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化,尤其是可再生能源的大規(guī)模使用,必然帶來(lái)成本問(wèn)題,在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和進(jìn)程中,社會(huì)大眾的能源成本承受能力是必須考慮的因素。減排的同時(shí)把能源價(jià)格上升控制在可承受的范圍內(nèi),社會(huì)大眾才能接受并擁護(hù)減排。
對(duì)于世界上絕大多數(shù)國(guó)家來(lái)說(shuō),在宣布碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)間表之后,最該做的事情,也許是趁春天到來(lái)抓緊植樹(shù)造林,這是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和最簡(jiǎn)單的、最有效的手段。
(原載2021年3月8日《財(cái)經(jīng)》雜志;作者為中化集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究中心首席研究員;編輯:馬克)