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到2050年,139个国家如何能获得100%的可再生能源

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2023-02-07 02:43:04

到2050年,139个国家如何能获得100%的可再生能源

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2025-08-29 07:48:57

根据最近的一项研究,Eviart/Shutterstock的科学家们公布了一份详细的路线图,到2050年将139个国家的可再生能源转移到100%。斯坦福大学的

能源专家报告说,使用风能、太阳能、地热和水(水力发电,(潮汐和波浪)为所有需要电力运作的经济部门供电的能源,包括电网本身、运输、供暖和制冷、工业以及农业、林业和渔业,将大大减少能源消耗,减少空气污染造成的死亡,创造数以百万计的就业机会,斯坦福大学大气与能源项目主任马克·雅各布森在接受《生活科学》杂志采访时说:“稳定能源价格,节省数万亿美元的医疗保健和气候相关费用。我们为139个国家中的每一个制定了各自的计划,这些计划占全球排放总量的99%以上。”。[十大最疯狂的环保理念]

这项研究着眼于世界能源需求,从2012年开始,预测到2050年。2012年,世界用电量为12.105万亿瓦,相当于12.105万亿瓦。研究人员在研究报告中写道,到2050年,如果不发生任何变化,世界将需要20.604tw,而且每个国家都继续采用其目前用于满足能源需求的相同方法。

,但如果这些相同的商业部门转向可再生能源来满足其所有电力需求,世界将需要研究显示,仅需11.804TW就能满足全球电力需求。研究人员称,这是因为电比燃烧更有效。在解释研究要点的视频中,雅各布森举了一个例子:他说,在电动汽车中,80%到82%的电被用于移动汽车;其余的则被浪费为热量。另一方面,在以汽油为动力的汽车中,燃料中只有17%到20%的能量用于移动汽车,其余的能量被浪费为热量,他说,

能源也需要用于开采、提炼和运输化石燃料。因此,转向100%的可再生能源将消除这些能源密集型和环境破坏性的过程,报告作者说,在他们的研究中,雅各布森和他的同事展示了风、水、地热和太阳能如何满足全球对11.804太瓦能源的需求避免到2050年全球气温预计将比工业化前高出2.7华氏度(1.5摄氏度)。研究人员概述了这样做将如何拯救400万至700万人的生命,否则这些人可能死于由空气污染引起的疾病,为各国节省超过20万亿美元的健康和气候成本,雅各布森在接受《生活科学》采访时说:

“对我来说,这似乎是一件不费吹灰之力的事。

这项研究建立在雅各布森之前的工作基础上,雅各布森开始了他的研究科学家生涯,试图了解空气污染是如何影响气候的。”。他说,在最初的几年里,他专注于解决问题,但到了1999年左右,他开始寻找解决方案。

在2009年,雅各布森和马克·德鲁奇,加州大学伯克利分校交通研究所的研究科学家,雅各布森和德鲁奇在《科学美国人》杂志上发表了一份研究报告,概述了一项为全世界提供100%可再生能源的计划。

在接下来的几年里,致力于在州一级研究这些问题的后续研究,目前研究人员已将这项研究扩展到139个国家。世界上其余59个国家的详细能源数据并不存在,因此无法纳入该研究,科学家们说,“KDSPE”“KDSPs”是向100%可再生能源基础设施过渡的总成本——一个计划将国家首次移至80%可再生能源的计划。到2030年5月,乍一看,le energy似乎有些令人望而却步,但雅各布森和他的团队也计算出了这些数字。

雅各布森说,在所有国家平均起来,建设可再生能源系统(包括储存和传输)的成本是8.9%千瓦时。在一个没有过渡和保持现有化石燃料系统的世界里,成本是9.8美分/千瓦时。

不包括社会成本。

气候变化的价格

化石燃料能源伴随着健康和气候相关的成本。作者估计,到2050年,各国每年将在与全球变暖有关的环境、财产和人类健康问题上花费28万亿美元,包括洪水、房地产破坏、农业损失、干旱、野火、热应激和中风、空气污染、流感、疟疾、登革热、饥荒,海洋酸化等等。[气候变化将影响你健康的5种方式]

,如果世界不采取行动应对气候变化,地球两极的冰继续以目前的速度融化,世界7%的海岸线将被淹没,雅各布森说:

雅各布森说,可再生能源的社会总成本——包括健康和气候问题的成本,以及风能、水和太阳能的直接成本——约为化石燃料的四分之一。

“在其他世界,你可以将社会总成本降低约75%,“他说。”研究显示,这项技术的成本效益是巨大的。

几个国家已经开始转向可再生能源组合,以满足所有商业部门100%的电力需求。名单中包括塔吉克斯坦(76.0%)、巴拉圭(58.9%)、挪威(35.8%)、瑞典(20.7%)、哥斯达黎加(19.1%)、瑞士(19.0%)、格鲁吉亚(18.7%)、黑山(18.4%)和冰岛(17.3%)。

到目前为止,美国的可再生能源发电量仅占其总发电量的4.2%。但研究人员称,中国有优势。这项研究发现,像美国这样的国家,每人口拥有更多的土地,将有最容易的时间进行过渡。预计最困难的国家是那些地理位置小但人口众多的国家。据雅各布森说,新加坡、直布罗陀和香港等国家将面临100个可再生能源面临的最大挑战。“KDSPE”“KDSPS”仍有解决问题的方法。他补充说,这些地区可以转向海上风能,也可以与邻国交换能源。

“有了这些信息,我们给各国带来了信心,相信它们能够自给自足,”雅各布森说我希望不同的国家能在2050年和2030年分别承诺100%和80%的可再生能源。

这项研究于8月23日在线发表在《焦耳》杂志上。

最初发表在《生命科学》上。

最新回答
大气的秋天
坚定的背包
2025-08-29 07:48:57

瑞典的碳排放量,是极低的。

瑞典环境保护署日前宣称,该国的温室气体排放量在2012年达到了历史最低值,相比1990年降低了20%;也是在这一年,瑞典交通部门的可再生能源使用率达到了11.8%,而欧盟的目标是在2020年达到10%。国际能源署(IEA)盛赞了瑞典在可持续发展方面的出色表现。斯德哥尔摩确实干了很多让人津津乐道的事情。

美丽的大米
无语的大碗
2025-08-29 07:48:57
欧盟在全球应对气候变化行动中一直试图担当领袖角色。为进一步证明其应对气候变化问题的决心,欧洲理事会于2007年3月提出了一项能源和气候一体化决议,此项决议在欧盟气候和能源政策方面具有里程碑意义。

 其核心内容是“20-20-20”行动,即:承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年基础上减少20%,若能达成新的国际气候协议(其他发达国家相应大幅度减排,先进发展中国家也承担相应义务),则欧盟将承诺减少30%;设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20%的约束性目标,包括生物质燃料占总燃料消费的比例不低于10%;将能源效率提高20%。

 为达成上述决议,欧盟委员会于2008年1月23日提出了“气候行动和可再生能源一揽子计划”(以下简称一揽子计划)的新立法建议,也被称为欧盟气候变化扩展政策。欧盟气候新政策提出的依据是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)风险评估报告“与前工业化水平相比,全球温度不能超过2摄氏度”的结论。

 当前,欧盟27国总排放量比其1990年的水平低6%,为实现2020年比1990年水平减少20%的目标,欧盟必须在2005年的水平上减少14%。

 一揽子计划于2008年12月12日在欧盟首脑会议上获得通过。欧盟委员会提出的一揽子计划被认为是全球通过气候和能源一体化政策实现减缓气候变化目标的重要基础。2008年12月17日,欧盟议会正式批准这项计划。

 欧盟对实施“气候和可再生能 源一揽子计划”进行了成本-效益分析,结论是尽管该一揽子计划的实施可能造成某些负面影响,但预期可能会产生更大的收益,包括促进能源安全、增加就业、促进研发和创新等。

 从一揽子计划中,可以看出欧盟气候变化政策出现了如下新动向和特点:

 一是加大温室气体控制范围,扩展欧盟排放交易机制(EUETS)。

 2005年1月1日正式启动的欧盟温室气体排放交易机制(EUETS)是欧盟实现《京都议定书》目标的主要基础和途径。它覆盖了欧盟当时25个成员国,包含近1.2万个排放实体,占欧盟地区温室气体排放量的一半以上。现正处于第二阶段(2008年~2012年)。

 一揽子计划提出了EUETS第三阶段(2013年~2020年)的实施内容,大大扩展了欧盟排放交易体系:

 第一,扩大了覆盖范围。目前,ETS包含了以下10个部门的二氧化碳排放:电站及其他燃烧设施、炼油、炼焦、钢铁、水泥、玻璃、石灰、制砖、陶瓷、纸浆和造纸。扩展后的ETS范围除以上10个部门的二氧化碳排放外,还将包括石油化工、氨、铝部门中的二氧化碳排放,以及制酸中的氮氧化物(如N2O)排放和制铝中的全氟化碳(PFC)排放。

 第二,基于部门制定欧盟范围的排放上限。在第一和第二阶段,各欧盟成员设定了他们自己的目标水平,而在第三阶段,欧盟委员会提议在ETS下基于部门制定欧盟范围的一个排放上限,具体目标包括2013年比2005年降低9%,2020年在2005年水平上线性下降21%。

 第三,在欧盟层次上分配配额。在EUETS第一和第二阶段,配额由各成员国在国家层面上制定分配计划,为强调欧盟内部协调和统一,第三阶段的ETS将在欧盟层次上而非成员国层次上分配。而且,原来企业免费的配额许可将从2013年开始逐渐由拍卖许可代替,并于2020年实现完全拍卖。

 具体包括:电力部门从2013年开始全部进行拍卖;所有其他部门2013年开始80%免费拍卖,逐渐到2020年实现完全拍卖;各成员国独立执行拍卖。90%的配额按成员国2005年排放水平比例拍卖。剩余10%按成员国较低人均收入重新分配。另外,拍卖所获得的收入,至少拿出20%专门用于减缓和适应气候变化;具体配额分配规则将基于一份对欧盟能源密集型产业潜在碳泄露的审查报告,此审查报告将于2011年6月提交。

 第四,更灵活使用CDM/JI减排信用。如果国际社会未就后京都减排达成一致协议,来自清洁发展机制(CMD)和联合履行(JI)的减排信用将只能使用2012年以前批准的项目产生的剩余信用。

 这些信用将只能用到2014年,并且只能来自所有各成员国同意的项目类型,同时,只有与欧盟签署双边或多边协议的国家产生的额外信用才被接受。

 如果届时能够达成新的国际气候协议,那么额外的CDM/JI信用将被允许使用。为了实现欧盟30%的减排承诺,成员国将被允许利用减排信用实现一般的额外减排(例如,如果需要的额外减排量是1万吨CO2,那么减排信用的使用将增加5000吨CO2)。

 为了提供额外的激励促使各国加入新的协议,只有批准这些协议的国家的减排信用才被接受,就像批准《京都议定书》的发展中国家才能实施CDM一样。

 相对于现有制度,一个重要的改变是允许EUETS未覆盖的部门使用国内补偿信用。这些信用将在共同的欧盟条款下管理,以确保非EUETS的政策不受影响,避免减排量被重复计算。

 之所以如此,其中一个重要的考虑就是如何实现内部减缓努力与国际交易间的平衡。

 第五,总配额的5%将储备起来用于新加入者(电力部门除外,因为该部门配额全部实行拍卖),在2020年没有用于新加入者的配额储备将被拍卖。新规定将建立严格的监测、报告和核证程序以确保EUETS的完整性。但是,对于某些缺乏竞争力的高耗能部门将给予一定的豁免。

 二是制定并实施责任分担机制

 欧盟为承担全球温室气体减排责任,承诺于2012年削减温室气体排放量8%(相对于1990年排放水平),因此,欧盟在成员国间推行责任分担协议(Burden Sharing Agreement,BSA)机制,要求成员国依据各自的能力与责任,承诺《京都议定书》之外的减排责任,希望借此能成功达到欧盟的整体减排目标。事实证明欧盟所推行的责任分担机制符合公平效率原则,取得了一定成效。

 为实现可再生能源在总能源消耗中的比例提高到20%的约束性目标,欧盟仍然借用了这一“责任分担协议”。基本思路是依据成员国的人均GDP,适当参考可再生能源发展现状、潜力、能源结构等指标,将20%的目标分解给各成员国,各成员国承担的责任从10%~49%不等。瑞典最多为49%,马耳他最少为10%。这里的可再生能源部门包括电力、制热制冷、运输。

 各成员国可自行决定从哪一个可再生能源部门开展工作。而且,为成本有效地实现各自可再生能源目标,鼓励各成员国间可以进行“可再生能源配额交易”。

 三是制定约束性可再生能源目标,强调推行生物质燃料

 欧盟在其新气候政策中,突出强调了可再生能源,制定了气候、可再生能源一体化政策,设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20%的约束性目标,包括运输部门中生物质燃料占总燃料消费的比例不低于10%。

 之所以强制推行可再生能源,制定约束性可再生能源目标,除了对减缓气候变化的考虑,欧盟同样认为其具有丰厚的经济收益和重要的社会意义以及可靠安全的能源供给。首先,通过评估,欧盟推行可再生能源可以增加300亿欧元的收入,提供大约35万个工作岗位。

 而且,如此巨大的就业机会既包括低端风电维护技术,也包括高端的光电制造技术;其次,实现欧盟提出的可再生能源目标,可以每年减少6亿~9亿吨二氧化碳排放,每年减少2亿~3亿吨化石燃料消耗,所有这些价值130亿~180亿欧元/年;另外,强调可再生能源还有其他环境效益考虑,除了温室气体减排外,可再生能源也很少会产生二氧化硫、氮氧化物等其他污染物。

 四是制定关于碳捕获和封存(CCS)以及环境补贴的新规则

 发展碳捕获和封存的主要原因是成本问题。据评估,碳捕获和封存技术仅仅使欧盟在2013年~2020年间GDP增长率下降0.04%~0.06%。

 为此,欧盟积极寻求促进碳捕获和封存的安全使用和发展,开发一系列技术,允许工业过程中排放的二氧化碳被捕获并封存到地下。

 欧洲委员会计划2015年鼓励欧洲建造10个~12个大规模的示范厂,并在2020年左右使碳捕获和封存技术商业化运行。同时,修订国家援助环境保护指南,提出作为一揽子计划的一部分,使政府能够支持碳捕获和封存示范厂。

正直的麦片
无语的黄豆
2025-08-29 07:48:57

要说过去几个月,话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势,从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展,新能源 汽车 的火爆,都离不开一个词能源。

那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢,一起看看吧。

7月4日,英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》,报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。

《bp年鉴》中显示, 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ,增长5.8%,已经超过2019年的水平,创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭,其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的,达到15% 。

全球能源转型的步伐逐步加快, 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。

01

非化石能源加速发展

首先来看一下可再生能源,近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般,发展速度迅猛。

可再生能源中占比最大的是风能和太阳能,占可再生能源的79.1% 。近年来,得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进,太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ,其中太阳能利用最多的是中国,美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ,风能利用最多的是中国,其次是美国。

在可再生能源消费国中,中国是最多的,其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国,其次是澳大利亚和土耳其。

接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ,增幅为3.8%,依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势, 水力发电不增反降1.4% 。

02

化石能源占主体

在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ,依然是能源消费中比重最大的一部分,与2020年相比变化不大。

石油价格一直以来是能源行业关心的话题,此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶,而2021年全年平均价格为70.91$/桶, 价格增长了69.47% 。

其中,天然气在一次能源消费中占24.42%,增长幅度为5.3%;煤炭占比26.9%,增长幅度为6%。

水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%,基本与2020年13.45%持平,其中水利发电不增反降,可再生能源增幅拉齐了这一比率。

数据显示, 化石能源(石油、天然气和煤炭)依然是主要能源 ,占比高达82%,这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。

过去一年, 全球石油产量每天增加138万桶,总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗,并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。

接下来,一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨,成为原油产量最多的国家,这得益于油价上涨之后,美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯,产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨,这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。

03

能源格局继续变化

去年,全球各国一次能源消耗量的对比显示, 中国成为全球能源消耗最大的国家 (10 EJ),其次是美国。同时,年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量,显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下, 中国成了全球最大经济体 。

这也不难解释,自疫情以来中国实行强有力的管控措施,经济的持续增长拉动了能源需求增长。

总体来看, 全球能源需求正在增长,渐渐从疫情中好转过来 。

2022年以来,能源安全的矛盾日渐突出,人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。

由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺,及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡,原油价格暴涨,更进一步凸显了能源安全的重要性,由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。

与此同时,各国都在寻求稳定能源供应的方法,大国也在寻求共同商讨石油增产的可能,都在为能源稳定供应努力。

目前,全球都在寻求能源净碳化,期望实现零碳排放, 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。