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在难以减排的部门采用减排方法

难以减排的部门

难以减排行业在脱碳方面面临着技术、经济和可能的政策障碍。然而,解决这些行业的问题至关重要,因为这些行业的排放合起来占总排放量的28%(见图 2)。

图 2:难以减排行业的排放

由于主要的难以减排行业--钢铁、水泥、重型公路、化工、海运、航空和铝,在全球排放量中占据很大比例,因此必须采取减排战略才能实现净零排放。这一需求十分迫切,因为预测表明,如果不采取行动,到2050年,难以减排行业的排放量可能会增长约30%(见图 3)(1)。IEA的既定政策情景是未来排放的保守基准,它只考虑了现有的和已宣布的措施和政策,而不是承诺和目标。要使这些部门实现净零排放,必须采取创新、大胆和及时的行动。

图 3:2021年既定政策情景下难以减排行业的排放量(GtCO2)。

资料来源资料来源:国际能源机构;BCG分析。

应对减排挑战

这些部门通常很难减少排放,主要是因为四个相互关联的原因:供给经济学、需求经济学、技术和政策。

供应经济学

在许多难以减排的行业中,涉及到一个基本的复杂因素是这些行业实施减排的成本很高。调整既定的生产流程往往是一项资本密集型、需要大量投资的工作。此外,鉴于技术壁垒和这些行业的高能源密集度,转用绿色能源通常成本高昂。由于这些公司通常是在低利润环境下经营的商品企业,因此很难克服因绿色溢价(可持续生产的成本增加)而导致的任何成本增加。

需求经济学

这些行业面临着一个相关的复杂问题,虽然这些变革需要高额的资本投入,但投资回报往往并不明确,因为对绿色产品的需求才刚刚起步(如绿色钢铁)。虽然买家开始愿意支付绿色溢价,但这种意愿尚未普及。

技术

这些行业现有的脱碳技术往往非常有限且昂贵,有些技术尚未得到大规模验证。在某些行业,可能需要新的工艺和设备才能显著实现低碳化。如果市场对这些低碳生产没有足够的需求,技术开发和应用将会受阻。

政策

这些难以减排的行业所生产的许多产品(如钢铁、铝)都是在全球范围内制造和交易的。不同的国家和地区对这些行业的脱碳采取了不同的方法。在美国,最近通过的《减少通货膨胀法案》为许多难以减排的行业提供了激励措施(如碳捕获、利用和储存、清洁氢气)(2)。欧盟倾向于实施脱碳标准或目标,而不是提供激励措施。不同地区的政策方法各不相同,增加了这些行业全球脱碳的复杂性。

难减排行业的主要脱碳解决方案

尽管存在挑战,但确实有技术可以帮助这些行业的公司减少排放。在难以减排的行业中,可行的减排方法各不相同,而且往往很特别。上一节提到的减排策略一般也适用于难减排行业,其中(I) 循环/再循环、(II) 材料和工艺效率、(III) 可再生能源发电在难减排行业的减排成本通常较低,并有可能节约成本。然而,要实现深度脱碳,这些行业可能需要依靠更昂贵和定制策略,如(V)新工艺,(VII)燃料转换,包括合成/生物燃料和氢燃料,以及(VIII)碳捕获、利用和储存。预计未来几年成本将下降,特别是在支持新技术开发的政策鼓励下,例如许多地区对低碳氢燃料的补贴政策(包括欧盟、印度、英国、美国和纳米比亚等)(3)

行业案例:
  • 水泥

主要策略:通过替代采购或减少采购、能源效率、低碳燃料、材料效率和碳捕获实现熟料的可持续利用。

案例:瑞士建筑材料公司Holcim于2022年在其法国阿尔特基希工厂首次生产出100% 可回收熟料。熟料是水泥的主要成分(而用石灰石或类似材料生产新鲜熟料是二氧化碳排放的重要来源),因此,这一发展将使该公司生产出第一批100%再生水泥。该公司计划利用这种水泥在100%由回收材料制成的设施中生产100%的再生混凝土

  • 化学品

主要策略:因子行业而异;不同子行业的一些例子包括材料效率措施、优化生产流程、回收利用和减少一次性塑料制品。

氨的案例:2020年,National Enterprises Limited和Yara共同拥有的特立尼达氮气公司(Trinidad Nitrogen Company)与NewGen公司合作,后者是一个低排放氢能源项目,通过电解水提供脱碳氢气,作为其合成氨厂的原料,从而减少生产过程中的排放。由于特立尼达和多巴哥(Tobago)是全球十大氨生产国之一(5),这一合作关系可能对全球氨排放产生重大影响。该项目预计每年可减少165,000吨碳排放

生物塑料的案例:总部位于圣地亚哥的Genomatica公司和意大利可持续纺织品公司 Aquafil于2022年成功完成了生物基尼龙-6的首次示范规模生产。这将创造出一种不仅可以可持续生产,而且可以可持续处置的材料(这是创造可持续塑料的长期壁垒)。(7)

  • 航空

主要策略:低碳燃料、用于短途运输的电动飞机、提高飞机和引擎的效率。

实例:捷蓝航空(JetBlue)和壳牌航空(Shell Aviation)于2023年开始合作,促进可持续航空燃料(SAF)的额外供应,使捷蓝航空使用的可持续燃料占其洛杉矶机场喷气燃料用量的15%。该航空公司的目标是到2030年将其燃料总量的10%转换为SAF(8)。捷蓝航空还投资了飞机电池开发商Electric Power Systems公司(9)。电动飞机在短期内可能适用于低容量的短途航班。