近日,国际能源署(IEA)发布《全球能源回顾:2020全球碳排放受新冠肺炎疫情影响情况》主题文章,系统分析了新冠肺炎疫情对2020年全球能源消费和二氧化碳排放造成的影响,关键要点如下:
1、新冠肺炎疫情导致全球有记录以来最大的碳排放量下降
新冠肺炎疫情和由此引发的经济危机几乎影响了全球能源生产、供应和消费的各个方面。为此,2020年能源消费和碳排放情况出现了显著变化:2020年化石燃料的消费量出现了大幅下降,而作为清洁能源转型的两个主要组成部分——可再生能源和电动汽车,基本上没有受到影响。
最新统计数据显示,随着2020年一次能源需求下降近4%,全球能源相关的二氧化碳排放量下降了5.8%,是二战以来最大年度降幅。从绝对数值来看,二氧化碳排放量下降了近20亿吨,相当于整个欧盟所有排放量,这是前所未有的。2020年化石燃料的消费需求受到了致命冲击,与2019年相比,石油需求量下降了8.6%,煤炭需求量下降了4%。石油消费需求创下了有史以来最大的年度降幅,贡献了全球排放量降幅的一半以上,其消费所产生的二氧化碳排放量减少了11亿吨。交通运输活动减少导致的石油需求下降占总需求下降的50%,航空业则占35%左右。与此同时,以太阳能光伏、风电为主的低碳能源在全球能源结构中的比重达到了历史新高,超过20%。
图1 1990-2020年全球能源相关二氧化碳排放量变化态势(单位:十亿吨)
2、交通运输业的碳排放降幅最大
2020年,新冠疫情及封锁措施对交通运输行业造成了巨大影响,诱发了大范围的交通运输活动停滞,进而导致该行业石油消费需求出现了显著下降,使得该行业的二氧化碳排放量大幅下降近11亿吨,占全球二氧化碳排放下降总量的50%以上。由于旅行限制和边境管控,国际航空业受到严重冲击,在2020年4月国际航空业务活跃度达到最低点,比2019年同期降低70%。与疫情前相比,国际航空业的二氧化碳排放量全年下降了近45%(约2.65亿吨),降至1999年的水平,相当于减少了约1亿辆传统燃油汽车的行驶。
公路运输业也受到严重影响,其石油需求较2019年下降10%。全球汽车销售下降了近15%,但电动汽车却逆势上扬,其销量在2020年增长了40%以上,达到300多万辆,主要是受到了欧盟的政策支持及中国刺激措施推动。
交通运输行业通常占石油总需求的60%左右,因此其石油需求的下降是2020年排放量下降的最大原因。而全球交通运输活动的复苏,又会引领全球石油需求和全球二氧化碳排放的反弹。新兴经济体2020年下半年公路运输活动的恢复是排放量反弹的主要原因之一;而发达经济体公路运输活动在2020年下半年一直受到抑制。
3、电力行业加速低碳化转型
2020年,电力部门二氧化碳排放量下降了3.3%(4.5亿吨),其相对和绝对降幅均是有记录以来的最大值。一方面是因为2020年新冠肺炎疫情减少了电力需求,另一方面则是可再生能源发电的加速扩张。可再生能源在全球发电量中的比重从2019年的27%上升到2020年的29%。在过去十年里,可再生能源在电力行业中的应用对该行业的碳排放量产生了越来越大的影响,年均降幅达到了10%。尽管受到疫情的冲击,可再生能源在2020年仍然加速发展。相较于2019年,可再生能源在降低电力行业排放方面的贡献增加了50%。
图2 2010-2020年电力结构变化(上图)和电力行业碳排放变化态势(下图)(单位:百万吨)
4、月度数据显示经济活动正在迅速恢复,碳排放逐渐回升
各个地区对新冠肺炎疫情的不同反应以不同方式影响了碳排放。平均而言,发达经济体在2020年的年排放量下降幅度最大,平均下降近10%,而新兴市场和发展中经济体的排放量相比2019年只下降了4%,而大多数经济体下降了5到10个百分点。2020年,中国是唯一一个二氧化碳排放量增长的主要经济体,与2015-2019年期间的平均增长率相比,中国的排放增速仅下降了一个百分点。
去年,IEA首次开始每月追踪能源需求和二氧化碳排放变化情况,这为了解新冠肺炎疫情对能源领域的影响提供了有效的工具。2020年1月,天气是全球二氧化碳排放量下降的主要驱动力,由于天气比往年同期要温和,美国、德国、英国和俄罗斯等国的供暖需求比2019年同期减少了15%-20%。2月下旬开始,新冠肺炎疫情的影响逐渐增大;到4月,大多数发达经济体都施加了各种形式的出行和旅行限制,全球排放量出现了最大的月度下降。随着第一波疫情得到有效控制,经济活动在年中时有所恢复,排放量也随之反弹。在2020年下半年反弹势头进一步加强。到2020年12月,全球排放量还比2019年同期高出了2%。
图3 2020年度全球月度碳排放增幅变化态势(相比2019年)
5、地区差异
主要碳排放国家经济活动的复苏推动了能源需求恢复,支撑了2020年后期全球二氧化碳排放量的反弹。许多经济体的排放量甚至超过了新冠疫情之前的水平。中国是第一个摆脱新冠肺炎疫情影响并解除限制的主要经济体,与2019年同期相比,2020年12月中国碳排放量增加了7%。随着经济环境的改善和限制的放松,印度9月份的碳排放量上升到2019年以上的水平。巴西第三季度末道路运输活动的复苏推动了石油需求的复苏,而2020年下半年天然气需求的增加将排放量推高至2019年水平之上。2020年,美国碳排放量下降了10%。但从月度来看,排放量在4月和5月触及历史低位后开始反弹,12月,美国的排放量已接近2019年同期水平,这是由经济活动复苏、天然气价格上涨和天气转冷共同导致煤炭使用量的增加所致。
图4 2020年度主要碳排放国家月度碳排放增幅变化态势(相比2019年)
中国是世界上最大的二氧化碳排放国,也是第一个受到新冠肺炎疫情影响的国家。由于经济活动受到限制,2020年2月份的二氧化碳排放量比2019年同期下降了12%。4月经济复苏后,月度排放量恢复到2019年水平以上。下半年后排放量平均比2019年增加5%。中国2020年度二氧化碳排放增长了0.8%。
印度2020年二氧化碳年排放量下降了7%。2020年4月,印度实施了全国性封锁,与2019年4月相比,当月的排放量大幅下降了40%,这是主要经济体经历的单月最大降幅。为适应电力需求的下降,印度减少了燃煤电厂发电量,使得燃煤发电厂的年排放量与2019年相比下降了5%,但可再生能源发电量增长了近4%,在发电结构中的份额增加到22%。随着大多数工业生产和货运在封锁期间陷入停滞,交通运输和工业部门的二氧化碳年排放量均下降了近5000万吨。这导致印度许多主要城市的空气污染水平创下近年来的最低纪录。9月经济活动开始复苏,印度能源需求恢复至2019年水平。
新冠肺炎疫情对发达经济体的影响从最初的三月和四月封锁阶段一直持续到下半年的大部分时间,多国经济活动在上述时间内一直保持在较低水平。2020年的最后几个月,由于许多国家实施了新的出行限制使得经济活动水平再次下降。尽管如此,第二轮封锁对能源需求的影响要小于第一次封锁,许多发达经济体已经走在了逐步实现排放量回升的道路上。
在美国,由于没有实施全国性封锁使得新冠肺炎疫情危机对总体能源消费需求和排放的影响被弱化。尽管如此,由于一些州实施了居家令,加之疫情大流行引发的经济危机,导致美国年度二氧化碳总排放量下降了10%以上。交通运输行业排放量下降最多,4月份由于交通活动的减少,碳排放下降了14%。近年来,美国的碳排放量一直呈下降趋势,主要原因是电力结构的变化。2015-2019年间,随着天然气价格逐步走低、煤改气的转变以及可再生能源的快速增长,燃煤发电的排放量下降了27%。这一趋势在2020年进一步加速,加上电力需求下降导致燃煤发电的排放量进一步下降20%。若非下半年天然气价格上涨,煤炭需求还会进一步下降。
2020年,欧盟大部分成员国都实施了多种的出行限制和封锁措施。与2019年相比,欧盟年度二氧化碳排放量下降了10%。欧盟的电力需求下降以及可再生能源发电量增长(增加8%)导致燃煤发电量下降了20%以上,使得可再生能源在发电中的比重在2020年升至创纪录的39%,比2019年高出4个百分点。由于严格国家封锁措施和欧盟内部旅行限制,交通运输部门的石油需求下降了12%。在德国,由于电力需求减少,风能和太阳能发电量增加,使得德国能源相关的二氧化碳排放量下降了近9%。在法国,碳排放量比2019年减少了11%,交通运输行业的二氧化碳排放量减少了近2000万吨,占法国两次全国性封锁带来的碳排放减少总量的60%。
图5 2020年度欧盟国家月度碳排放增幅变化态势(相比2019年)
6、2020年情况对未来发展走势的影响
尽管2020年全球二氧化碳排放量创下了有记录以来的最大降幅,但许多经济体的能源需求和排放量正在迅速反弹,凸显了2021年二氧化碳排放量大幅增加的风险。2021年及以后的能源需求和排放情况将取决于各国在未来几个月推动经济复苏努力中对清洁能源转型的重视程度。想要避免排放量反弹,就必须迅速改变生产和使用能源方式。
确保2019年成为全球二氧化碳排放量的峰值年,这对全球各国而言是一个极大挑战。2020年许多国家的电力系统并入了更高比例的可再生能源并实现了稳定供电,成功保持医院照明系统和通信系统正常运行。这使得在未来对使用更高比例可再生能源的大型电力系统的稳定运行更有信心。此外,消费者对电动汽车的兴趣日益增长,而厂家提供的电动汽车型号数量也在不断增加。