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图1 到2030年关键清洁能源技术相比2020年的发展变化
3、实现2050年净零排放要求清洁能源技术创新工作取得质的飞跃
到2050年实现净零排放需要进一步快速部署现有技术，并广泛使用尚未上市的技术。未来十年必须作出重大的创新努力，以便及时将这些新技术推向市场。就本报告的发展路径，到2030年全球大部分的CO2减排可以通过现有的技术实现。但到2050年，几乎一半的减排将来自目前仍处于示范或原型开发阶段的新技术。在重工业和长途运输业中，目前仍在开发的技术所带来的减排贡献甚至更高。
最大的创新机遇包括先进电池、氢电解槽和直接空气CO2捕集和封存。这三项技术将共同为2030-2050年的CO2减排做出重要贡献。未来十年的创新不仅要通过研发和示范，还要通过建造相关技术需要的大规模基础设施。这包括新建管道来运输捕集的CO2，以及在港口和工业区之间运输氢气的系统。
优先行动：通过技术创新为下一个阶段的转型做好准备
政府清洁能源研发投入需要进一步增加并重新确定研究工作的优先次序。电气化、氢能、生物质能以及碳捕集、利用与封存（CCUS）等关键技术领域的创新投入只是成熟低碳发电技术和能效技术公共研发资金的三分之一。此外，还需要加快示范项目的部署，撬动更多私人资本，扩大部署规模降低成本。全球需要投入900亿美元资金以实现在2030年前完成一系列的示范项目，而当下这一金额仅为250亿美元。开发和部署新技术将创造出新产业、新商业模式和新的就业岗位。
图2 相比2020年本路线图净零排放路径在2030年和2050年可以实现的年度减排量
4、实现2050年净零排放很大程度上取决于人的因素
如果没有公民的持续支持和参与，就无法实现以本路线图所描述的规模和速度进行的转型。转型带来的变化将深刻影响人们生活的多个方面——从交通、取暖、烹饪到城市规划和就业。估算表明，本路线图中大约55%的累计减排与消费者的选择有关，如购买电动汽车、利用节能技术改造房屋或安装热泵。行为的改变，特别是在发达国家，例如用步行、骑自行车或公共交通代替汽车出行，或放弃长途飞行，也将贡献大约4%的累计减排量。
为大约7.85亿无电力人口提供电力，为26亿人口提供清洁的烹饪解决方案，是本路线图的一个重要组成部分。减排必须与确保到2030年所有人都能获得能源的可持续发展目标同步进行。这项工作每年预计花费400亿美元，相当于能源部门年均投资总额的1%左右。
清洁能源转型带来的一些变化可能难以实施，因此决策必须透明、公正并具有成本效益。各国政府需要确保清洁能源转型是以人为中心并具有包容性。随着越来越多的人获得能源，对现代能源服务的需求迅速增加，新兴市场和发展中经济体的家庭能源支出占可支配收入的份额（包括购买节能电器和燃料账单）将略有上升。确保家庭能源的可负担性要密切关注能够直接支持最贫困人口的政策工具，包括税收抵免、贷款和有针对性的补贴。
优先行动：清洁能源产业就业人口会强劲增长，但需要解决旧岗位流失问题
向净零排放能源系统转型将带来大量新的就业机会，由于清洁能源领域的新项目和投资，到2030年本路线图转型预计将创造1400万个就业机会。在更高效的电器制造、电动汽车和燃料电池汽车制造、建筑改造和节能建筑建造等产业将需要额外的1600万就业人口。但这些新的就业机会往往存在于不同的地点、不同的技能组合和不同的部门。在本路线图的转型过程中，预计大约有500万旧工作岗位将消失。这些工作岗位大多与化石燃料产业相关，而且很多都是高薪岗位。这意味着结构变化可能会对社区造成冲击，且其影响将长期存在。这就需要制定审慎的政策予以关注，以解决就业流失问题，比如对工人进行再培训。
图3 相比2019年本路线图净零排放路径能源供应端就业岗位数量变化（单位：百万人）
5、打造一个以可再生能源为主体的能源部门
按照本路线图开展转型，到2050年预计全球经济将增长两倍以上，人口增加20亿，但全球能源需求将较当前减少约8%。随着世界经济的增长和能源更广泛的普及，更高效地利用能源、提高资源效率和改变行为方式，才能有效地抵消日益增长的能源需求。未来的能源部门主要基于可再生能源，而不是化石燃料。2050年，能源供应总量的2/3将来自风能、太阳能、生物质能、地热能和水能，其中太阳能将成为最主要的能源资源，占能源供应总量的1/5。到2050年，太阳能光伏发电装机容量将增加20倍，风电增加11倍。
净零排放意味着化石燃料的使用需要大幅减少。到2050年，化石燃料占能源供应总量的比例将由当前的4/5下降至略高于1/5，其主要用于塑料等含碳产品生产、配有CCUS设施以及低排放技术等领域。
到2050年，电力几乎占能源消耗总量的50%，在交通、建筑、工业等所有部门都将发挥关键作用，对制氢等低排放燃料制备也至关重要。为实现这一目标，2050年总发电量需增加2.5倍。与此同时，不应投资新建燃煤电厂，且应在2030年前逐步淘汰低效燃煤电厂，2040年前改造仍在使用的燃煤电厂。到2050年，近90%的发电来自可再生能源，风能、太阳能光伏发电量合计占比接近70%，其他大部分则来自核能。
工业、交通和建筑部门减排需更长时间。到2050年，工业部门将实现减排95%的目标，需加大新型基础设施建设力度。到2030年前，全球必须加快付诸行动，通过技术研发、示范和初步部署将新的清洁能源技术推向市场。从2030年开始，每月要有10家重工业工厂安装CCUS装置，新建3家氢基工业工厂，工业基地新增2 GW电解槽装机容量。到2035年，停止销售新的内燃机汽车，并通过电气化政策，为大规模减少交通部门排放奠定基础。到2050年，全球汽车将使用动力电池或燃料电池。但电力无法满足所有的不同领域能源需求，因此低排放燃料是必不可少的。例如，航空业将主要依赖生物燃料和合成燃料，而氨燃料对航运至关重要。在建筑部门，新的化石燃料锅炉禁令需从2025年开始在全球范围内实施，这将推动电热泵市场发展。大多数旧建筑和所有新建筑均需符合零碳排放建筑指令。
优先行动：设定近期的转型里程碑以确保长期目标的实现
各国政府需提供可信的、循序渐进的分步骤计划来实现净零排放目标，以在投资界、工业界、公民和其他国家建立信心。各国政府必须制定长期政策框架，使政府各部门和各利益攸关方能够为变革制定计划，促进有序转型。《巴黎协定》所呼吁的国家长期低排放战略，可以为国家转型设定愿景。这些长期目标愿景需与可衡量的短期目标和政策紧密联系，也即需要设定明确的不同阶段的里程碑，以确保长期的转型目标的实现。
图4 本路线图净零排放路径中主要的里程碑减排量（单位：十亿吨CO2）
6、本路线图提供的实现净零排放路径不需要投资新的化石燃料
本路线图提供的净零排放实现路径中，除了2021年以前已经承诺的项目之外，将没有新的油气田获准开发，也不需要开发新的煤矿或者矿井。路径中持续坚定的关注气候变化的政策会导致化石燃料的需求急剧下降，这意味着石油和天然气生产商的重点完全转向现有资产的运营和减排。到2050年，煤炭需求将下降90%，仅占能源消费总量的1%；天然气需求将下降55%至17500亿立方米；石油需求将下降75%至2400万桶/天。
清洁发电、网络基础设施和终端用能部门是增加投资的关键领域，它们对于能源系统转型至关重要。到2030年，年度输配电网投资额将从今天的2600亿美元扩大到8200亿美元；电动汽车的公共充电桩数量将从今天的100万个增加到4000万个，每年需要投资近900亿美元；电动汽车的电池年产量将从今天的160 GWh增加到6600 GWh。2030年后，氢能和CCUS需要得到普及，这意味着CO2管道和氢能相关基础设施的年投资额将从今天的10亿美元增加到约400亿美元。
优先行动：清洁能源投资需要实现历史性的增长
政策需要发出明确市场信号，以催生新的商业模式，并撬动私人资本进入清洁能源领域，特别是在新兴经济体。加快国际公共财政资金支出，对能源转型至关重要，特别是在发展中经济体。但最终，大多数的投资主要还是依靠私营部门提供的资金。调动私营部门资本用于大规模基础设施建设，需要开发商、投资者、公共金融机构和政府之间开展更密切的合作。降低投资者的风险对于确保成功、负担得起的清洁能源转型至关重要。许多新兴市场和发展中经济体主要依靠公共资金来建设新能源项目和工业设施，它们将需要改革政策和监管框架，以吸引更多的私人资金。
图5 本路线图净零排放路径中2030年和2050年清洁能源投资增长（单位：万亿美元）
7、新的能源安全问题开始显现，但旧问题依然存在
石油和天然气产量的萎缩将对所有这些燃料的生产国和企业产生深远影响。本路线图提供的路径不需要新的石油和天然气田，石油和天然气供应越来越集中在少数低成本生产商。石油方面，欧佩克（OPEC）在全球石油供应中的份额将从近年来的37%左右增加到2050年的52%，比石油市场历史上任何时期都要高。然而，石油和天然气生产国的人均年收入预计将下降约75%，从近年的1800美元下降到21世纪30年代的450美元。因此结构性改革和新的收入来源是必要的，尽管这些不太可能完全弥补石油和天然气收入的下降。
能源转型需要大量的关键矿产资源，它们的供应成为一个重要的增长领域。未来十年（2020-2030年），铜、钴、锰和各种稀土金属等关键矿产资源的总市场规模将增长近7倍。在2030年之前，这些矿产资源带来的收入远远大于煤炭。这为矿业公司创造了大量的新机会。如果供应跟不上快速增长的需求，它还会引发新的能源安全问题，包括价格波动和额外的交易成本。
与今天相比，所有行业的快速电气化使电力在全球能源安全问题中作用更加重要。到2050年，灵活性电力装机容量将翻两番，而同期化石燃料的装机将显著下降。这一转变要求在所有更灵活的电力来源上实现更大的增长：电池、需求响应和低碳灵活发电厂，并获得更智能和更数字化的电力网络的支持。电力系统对网络攻击和其他新兴威胁的抵御能力也需要增强。
优先行动：现在就需开始采取行动应对新兴的能源安全问题
在实现净零排放的路径中，以可负担的价格确保不间断和可靠的能源以及与能源相关的重要商品供应的重要性会日益凸显。随着对可再生能源电力的依赖增强以及对石油和天然气依赖的减弱，能源安全的重点将发生变化。电力系统面临的潜在风险包括波动性电力供应和网络安全风险增加。清洁能源技术对关键矿产资源的需求依赖日益严重，需要建立新的国际治理机制，以确保供应的及时性和可持续性。但是，传统的能源安全问题将依然存在。
图6 相比2020年本路线图净零排放路径中到2050年能源安全的相关问题
8、国际合作对实现2050净零排放目标意义重大
能否实现2050净零排放目标很大程度上有赖于政府与企业、投资者、公民的共同努力，所有的利益相关方都需要发挥自己的作用。各级政府在净零排放路径中采取的广泛措施，会影响消费者购买行为和企业的投资。这包括能源企业如何投资于生产和供应能源服务的新方式，企业如何投资于设备，以及消费者如何为他们的家庭提供制冷和供暖。
所有这些变化的基础是政府做出的政策决定。制定具有成本效益的国家和地区净零排放路线图需要政府各部门之间的通力合作，将能源纳入每个国家的财政、劳工、税收、运输和工业等各项政策制定中。仅靠能源或环境部门无法实施到2050年实现净零排放所需的政策行动。
能源消费的变化将导致化石燃料税收收入大幅下降。在今天的许多国家，柴油、汽油和其他化石燃料消费税是公共收入的重要来源，在某些情况下甚至高达10%。本路线图的净零排放路径中，石油和天然气零售的税收收入预计在2020-2030年间下降约40%，想要管控这种下降就需要进行长期的财政规划和预算改革。
优先行动：将国际合作推向新的高度
实现全球能源系统的净零排放不是一个所有政府仅聚焦自己国家减排的问题，而是需要通过协调行动来应对全球挑战。各国政府必须以有效和互利的方式共同努力，开展跨国的协调合作。这包括谨慎管理国内创造就业机会和当地商业优势，以及全球对清洁能源技术部署的集体需求。加快创新，制定国际标准，协调推广清洁能源技术。合作就必须认识到不同国家发展阶段的差异和社会不同部分的不同情况。对许多富裕国家而言，如果没有国际合作，实现净零排放将更加困难，成本也将更高。对许多发展中国家而言，没有国际援助的净零排放路径尚未发现。需要技术和财政支持，以确保关键技术和基础设施的部署。如果没有更大的国际合作，到2050年全球CO2排放量将不会实现净零。
图7 路线图低国际合作情景将到2090年才能实现净零排放（单位：十亿吨CO2）
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