2050 全球淨零,真的可能嗎?
2023-2-82050 淨零、碳中和、氣候淨零...這些詞彙近來已成為熱門的文案詞彙,似乎在描寫願景時不提一下淨零、碳中和,這願景就不夠美好。
但這不禁令人懷疑:淨零的願景究竟是實際的氣候行動?還是一場集體文案炒作?
2050 淨零(Net-Zero)是什麼?
政府間氣候變化專門委員會 IPCC 科學家一致認同,相較於工業革命前,全球均溫已經上升超個 1.2 度。如果一切維持現況,本世紀即將升溫超過攝氏 3 度,導致極端天氣嚴重惡化,以及災難性的海平面上升,持續造成飢荒與移民。
淨零(Net-zero)本質上的意思是,通過人工技術或自然手段,從大氣中移除所有人類產生的溫室氣體,達到排放量等於移除量的目標。
最常見的方式?種樹。
種樹因為非常容易執行,過去已經成為許多企業宣稱走向永續的手段。但事實上一項合格的種樹移除溫室氣體的碳抵銷計畫必須經過多重的手續驗證,才能夠被稱為「移除」溫室氣體。單純藉由種樹,並不一定是有效的移除溫室氣體手段。
而除了種樹以外,其餘的固碳技術(CCUS, DAC等)仍然處於原型階段,成本極度高昂,尚未能夠大規模部署。
因此氣候科學家仍然認為,任何形式的「碳移除」,都不能替代「碳排放減量」。
淨零目標是保護人類社群不被氣候災難侵害的最後一道防線,但要達成這一項目標,前提是我們已經做到「減量」。先減量,再移除。
過去有許多企業並不理解這點,而急忙於購買來路不明的膨風碳抵銷來宣稱碳中和,反而背上了「漂綠」的標籤。
國際間對淨零目標的態度如何?
能源和氣候情報部門 (ECIU)統計,目前國際間已經有 137 個國家設下淨零排放目標,而其中超過 90% 皆承諾要在 2050 年之前完成。
137 個國家究竟算多少?根據 氣候行動追蹤 組織,這相當於全球 73% 的排放量。
但這只是目標,實際上絕大多數國家的淨零目標都還在「討論中」,而實際立法規範必須達成淨零的只有少數歐洲國家。
而即便設下了長程的淨零目標,在實際的行動方案,各個國家仍然野心不足。 聯合國氣候變遷綱要公約(UNFCC)總結巴黎協議的 193 個締約國各國所提出的「國家自訂貢獻」(NDC),並指出根據目前這些國家的行動方案計算,到 2030 年我們仍然會增加 10% 的溫室氣體排放量。
而對此,2021 年 COP26 格拉斯哥氣候公約呼籲所有國家到 2022 年底重新審視並加強其 NDC,但最後只有 24 份公約重新提交。
格拉斯哥氣候公約 呼籲所有國家到 2022 年底重新審視並加強其國家自主貢獻中的 2030 年目標,但 到 2022 年 9 月,僅提交了 24 份新的或更新的氣候計劃。
這是否代表,我們注定承受氣候災害與全球暖化的危害?
國際能源署(IEA)表示:不一定。
IEA:淨零排放仍然有可能達成
在困難的時節,保持悲觀很容易,保持樂觀則需要勇氣。
而在許多人懷疑這些淨零、碳中和是否只是忽略現實的公關口號之時,國際能源署科學家們呼籲我們,大門仍未關上,我們仍然有可能懸崖勒馬。
全球層級的淨零排放,意味著消除人類活動產生的所有二氧化碳,以及最終消除所有溫室氣體,尤其是甲烷與 N2O,這代表我們必須從根本上重組全球能源系統,包括電力網絡、交通運輸、製造業、建築與農畜林牧...。
基本上,我們必須重新改造整個人類社會。
而確實,要求許多快速增長的快速經濟體實現淨零排放極不可能,但是在世界前十大二氧化碳排放國中,除了美國有機會實現 2050 年淨零以外,其餘日本、德國、韓國、沙烏特阿拉伯和加拿大等,也都有能力達成。而學者認為,如果大多數前十大排放國能達成目標,結合其產生的示範作用,世界有機會在 2100 年之前保持在升溫 2 度C以下。
那究竟,實際上來說,這個 2050 年淨零排放的路線會長什麼樣子呢?
2050 淨零排放路線圖
這份路線圖,可以分為建築、運輸、工業、能源與新興科技等領域來看。
建築
在建築業方面,人類必須做到 2030 年以後所有新建物皆為零碳預備建築(zero-carbon-ready),意即建築物本身著被高能源利用效率,並且建築物本身包含再生能源生產(例如頂樓具備太陽能板、風力發電、儲能設備、建材使用低碳足跡來源等),或者使用在 2050 年得以實現為零碳排放的能源,使得建築物可以在 2050 年達成零碳排放目標,而無需再做任何改建。
而在 2035 年,所有建築物內的空調與家電都必須為能耗最佳等級。
在 2040 年必須將現有建築物的 50% 改造為零碳預備建物。
2045 年之前,現有建築物的 50% 暖氣需求須由熱泵提供,熱泵原理與冷氣相同,是運用冷媒回收室外熱能,是相對於電阻加熱暖氣具備更高能源效率的加熱/冷卻方式。在歐洲地區熱泵多用於室內暖氣空調,而在台灣則多有運用於熱水器,可以達成比電能、瓦斯、甚至太陽能熱水器要更高的能源效率。
2050 年則必須達到超過 85% 的零碳建築覆蓋率。
交通運輸
在 2030 年,必須達成全球 60% 汽車銷售為電動車輛。
2035 年,停止銷售所有內燃車輛,並且半數大型貨車銷售為電動車輛。在這方面,挪威、荷蘭已經立法 2025 年禁售燃油車;德國、比利時、印度、以色列、愛爾蘭、冰島、丹麥、紐西蘭 2030 年;英國、歐盟、加州、加拿大 2035 年禁售,台灣與中國則在 2040 年全面禁售。電動車普及化是可預見的必然趨勢。
2040 年,50%的航空燃料必須是低碳排放。根據英國航空表示藉由回收食用油製成燃料、更有效率的引擎設計、更低風阻的機型設計、以及改進航空交通管理,在未來有機會降低62%的飛行碳排,相較於 2010 年的技術水平。
2050 年,插電式混合動力車(PHEV)、電池動力車(BEV)、燃料電池電動車(FCEV)全球銷售幾乎達 100%
工業
在 2030 年,新興的乾淨製程必須廣泛在重工業領域中(鋼鐵、水泥、煉鋁、化工等)普及,至少應達到展示階段。
2035 年,所有製程中的電機必須為最低能耗等級。
2040 年,90%的現役低能源效率製程、機具、廠房必須退役。
2050 年,超過90%的重工業製程必須為低排放製程。
能源
2030 年,全球太陽光電與風力發電年增加 1020GW(截至 2021 年底台灣再生能源裝置容量:太陽能發電約 7.7KW,風力發電 1.062KW),在先進國家經濟體系中全面淘汰無碳捕捉技術的燃煤發電廠。
2035 年,先進國家能源部門須達到整體淨零,亦即再生能源比例需要大幅度取代傳統石化能源。
2040 年,全球達到淨零能源生產目標,淘汰全球所有未具備碳捕捉技術或減碳技術的火力發電廠。石油需求降低至 2020 年的一半。法國、西班牙也在這個階段立法全面禁止石化燃料開採生產。
2045 年,天然氣需求降低至 2020 年的一半。
2050 年,全球再生能源比例佔比需達到 90%,其中太陽光電與風能須達到 70%。丹麥已在這個階段立法全面禁止石化燃料生產。
新興科技
而即便上述建築、交通、工業、能源等各大部門都已經達標,還有最後一塊拼圖:科技創新。如果沒有新興科技的參與,我們不可能達到全球淨零的目標。
IEA 報告評估,目前市場上可取得的新技術,不論是新型製程、再生能源技術等可以幫助世界在 2030 年之前實現走上正軌的減排量,但是在那之後我們就需要採取所有正在開發中的技術,例如碳捕捉、直接捕捉(DAC)或更先進的氫燃料電池、氨氣發電等,這些技術估計將貢獻 2050 淨零所需二氧化量減排量的 50%。
以經濟手段達成全球規模減碳:碳定價
除了從科技、能源著手減量以外,國際間也正在使用經濟手段來達成減碳目標,其中主要的精神就是實施「碳定價」(「把碳定個價」),讓溫室氣體產生的無形外部成本有價化。而碳定價作法,除了直觀的碳費、碳稅以外,最令人矚目的就是新興的「碳交易」市場。
「碳交易」市場的原理來自總量管制,通常是由政府監管機關實行,每年給予所有重排放企業一定的「配額」,並且逐年減少配額量,並且針對超額排放的企業訂定罰則,藉此達到減碳的目標。
成功減量的企業除了可以避免罰金以外,也可以將沒有用完的「扣打」販售給其他無法成功減量的企業,因此形成了「碳交易」市場。
注意,這邊說的是由上而下的強制性碳交易市場(regulatory carbon market),和由下而上的碳信用、自願性碳交易市場(voluntary carbon market)有所區別。
以歐盟為例,為了達成 2030 減量40%目標,EU ETS 碳交易市場遊戲規則是每年配額減少 2.2% ,且將在 2030 年之後再調高減少幅度,超排罰金每噸 100 歐元。
為了避免付出罰金,無法減碳的公司會選擇向其他購買「碳權」,截至 2023 年 2 月,歐盟碳價格約在 90 歐元每噸。
歐盟在碳交易市場趨勢裡起了先鋒示範的作用,其他國家也開始仿效,例如美國加州的總量管制機制(Cap and Trade),也訂定了類似的遊戲規則:配額減幅從 2013 每年減少 2%,到近期開始的 4%,且盤查不實會受到罰鍰,未達減碳標準則必須購買四倍的超排碳權配額。
台灣的參與感如何?
2030 國家自訂貢獻目標(NDC)
2015年《巴黎協議》約定各締約國必須依自身狀況與能力提出國家自訂貢獻(Nationally Determined Contribution),而台灣雖然不是締約國,也同樣主動提交了 2030 年 NDC,訂定出排碳必須相較於 2005 年基礎減少 24%±1% 的目標。
除了發展 12 項再生能源設置、節能策略、電動車、碳匯等關鍵戰略技術以外,未來工業局與環保署也即將針對中小企業組織輔導團,若為了減碳有採購需求,政府也正在研擬「協助中小企業淨零轉型方案」,以租稅減免、貸款利息補貼等方式協助轉型。
「溫管法」修法為「氣候法」
台灣自 2015 年通過《溫室氣體減量及管理法》訂定 2050 年須達到溫室氣體量減半,在法條中雖然提出碳費、碳交易等概念,但因為未明確定義相關機制,也並未賦予地方政府資源與權責,導致相關概念皆難以執行。
而在 2023 年 1 月 10 日《氣候變遷因應法》立法院三讀通過,我國將 2050 淨零排放正式入法。目前在巴黎協議 193 的締約國中只有 33 個國家有將 2050 淨零排放列入法規或政治文件中,台灣達成這點,在法條上直接對標英國、瑞典、法國、紐西蘭、丹麥等國,進入永續轉型的「前段班」,這點實屬不易。
而氣候法最大的亮點,當然就是碳費。
修法通過意味著台灣確定於 2024 年開始向年排放量超過2.5萬噸二氧化碳的287家直接排碳(範疇一排放)大戶,如鋼鐵、石化、水泥與高用電量間接排碳(範疇二)大戶如半導體等徵收碳費。
所徵收的碳費會納入溫室氣體管理基金中,專款專用於補助減碳工作、研發低碳技術、氣候變遷調適專案等。
至於碳費會是多少,則會在未來半年連帶其他 12 項子法如溫管基金收支辦法、碳盤查辦法等一同訂定。環保署曾經委外研究報告建議碳費起價每噸 10 美元,不過各界對此數字還談不攏。
新訂定的碳定價遊戲規則,也即將優惠自主減碳的企業。
氣候法第二十五條:「事業及各級政府得依中央主管機關規定提出自願減量計畫,據以 執行溫室氣體減量措施後,申請取得減量額度。事業及各級政府應將經執行抵換專案、先期專案及依前項取得之減量額度,登錄於資訊平台帳戶,並得移轉或交易之。」
這項法條無非直接預告了台灣碳交易市場即將來臨,減碳不只少繳碳費,也可以轉換成減量額度成為額外的收益來源。未來減碳能力越強的企業,就會在這場賽局中獲得更強的優勢。
而現在,當大多數企業都還在苦惱盤查時,誰能先進入下一步制定有效減碳策略,就會獲得這項優勢。
從碳盤查跳到碳減量實際上是有一個大鴻溝的,就像是個人理財要開源節流,除了記帳的基本功以外,還需要去分析平常的花費習慣,才能夠真正做到節約花費。減碳也是一樣的邏輯,除了碳盤查妥善理解企業碳排放量的部門比例與總量以外,還需要深入洞察排放習慣,才有施力點可以進行後續的減量。無法洞察排放行為,盤查做得再仔細,都還是走不到下一步。
而要洞察事業體碳排放行為,實質上就是數據洞察、大數據AI演算建模與資料科學的應用場景,只有從數據制定的減碳計畫才是真正能落地永續轉型的計畫。
櫛構科技以資料科學分析碳排放數據,藉由 AI 標記排碳因子,協助企業制訂減排策略。
除了隨手關燈,我們可以做更多。
資料來源
Transitioning to Zero-Carbon Buildings
Explainer: How close are we to passing 1.5 degrees Celsius of global warming?
For a livable climate: Net-zero commitments must be backed by credible action
Is Net Zero Carbon 2050 Possible?
Are net zero emissions by 2050 possible? Yes, says IEA
Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector
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