“减排”是当前建立绿色供应链的主要内容,麦肯锡一项调查显示,人类可以大幅减少温室气体排放,而且不会引起大动荡。
政府间气候变化专门委员会 (IPCC)
2007年发布的报告表明,科学界已对全球变暖与人类活动所造成的温室气体排放之间的关系达成了广泛共识。该报告在承认科学估测仍然存在不确定性的同时,呼吁全球减少温室气体排放,力争到2050年把排放量从目前的每年近500亿吨减少到50亿至100亿吨或者更少,这样,地球变暖的幅度届时就能控制在二摄氏度以内。该报告以及科学界的其他类似报告已促使世界各国领导人纷纷采取行动。欧盟确立了到2020年将温室气体排放在1990年基础上降低20%到30%的目标。其他地区的领导人也在讨论类似的目标。一些国家甚至表示希望到2050年达到碳平衡。
显著减少温室气体排放意味着什么?哪些方法最有效?实现这一目标需要付出多大的代价,包括资金投入以及生活方式的转变?这些代价将由谁来承担呢?
这些问题是很多国家的政策制定者及利益相关者激烈辩论的核心问题。为了更好地了解各种减排方法及其成本与成效,或者说,为了给相关辩论提供事实依据,麦肯锡实施了一项历时多年的研究计划,以求勾画出减少或降低温室气体排放的各种机遇。2007年麦肯锡完成了一项地域覆盖很广的全球性研究,集中考察了澳大利亚、德国、英国和美国在这方面所能采取的措施。
调查可得出若干重要结论:与2030年前不采取任何减排措施相比,这四个经济大国的现行减排措施可以让各国的碳排放减少25%;达到这一减排目标所需的成本相对很少甚至为零。同时,减排不会大幅改变各国民众的生活方式,澳大利亚的减排潜力甚至更大——它能以很少成本甚至零成本实现70%的减排。
另外,许多减排措施都有利可图。其中大多数都涉及到能源效率的改善,换言之,投资于更好的建筑物隔热保温设施、节能电器与机器,以及更加节能的取暖和空调系统,这都将降低能源费用(请参见附文“碳减排需投入多少资本?”)。虽然这是鼓舞人心的消息,但这些措施并不足以实现阻止全球变暖的长期减排目标。因此,其他工作也必须跟进,包括采取成本更高的技术措施、开发新技术、最大限度地提高森林储存碳的能力以及影响消费者的行为方式等。
众多的低成本减排方案
该项研究的重点是发现那些不会对消费者生活方式产生重大影响的机遇。例如,调查者研究了与当前消费者所用轿车的规格和性能相同的节油车辆的影响,但不去预测消费者是否会选择公共交通出行,或选择小车型而非
SUV 车型。同时,调查者也对每一种减排机遇的成本及规模进行了量化。
研究结论中有一点颇有意思:有众多低成本减排机会可资利用。比如说,美国如果在未来22年里不付出比今天更大的努力,那么其2030年的温室气体排放量将从目前的60亿吨左右上升到近90亿吨。这就是“一切照常”的情形。但如果美国能始终如一并系统地采用成本低于50美元/吨的减排方案,那么,到2030年,其年排放量可以减少30亿到45亿吨。这些方案包括提高轿车或轻型卡车的燃油效率、推广第二代生物燃料、改善煤矿的甲烷排放管理、更加一以贯之地在冬季种植肥田作物、植树造林以及在多风地区建设风力发电系统等。
在“一切照常”情形下,英国和德国的碳排放总量及增长速度比美国低得多。虽然英国和德国的减排机遇并不比美国少,在某些方面甚至更多,但其绝对减排量却较小:在减排成本不超过40欧元/吨的条件下,到2030年,英国可以减少的温室气体排放量大约为2.3亿吨,德国大约为2.9亿吨。澳大利亚的情况最突出,其减排潜力为5.6亿吨。考虑到在“一切照常”情形下澳大利亚2030年的温室气体排放量预计将低于8亿吨,这一减排潜力是十分巨大的。减排幅度能如此之大,部分原因是澳大利亚可以限制目前国内正在开展的大规模土地开荒(在“一切照常”情形下将继续开荒),还可以使电力行业从传统的燃煤电厂转为重点发展采用二氧化碳收集与封存技术的煤电厂以及碳利用率更高的其他方式。
在这四个国家中,很多方案都涉及到采用低碳型能源技术。全球排放的温室气体中大约有60%到70%与能源有关,其主要来源是用于交通运输、建筑物取暖和水加热以及发电的矿物燃料。在交通运输方面,到2030年,现有燃料中20%到30%可以为生物燃料所代替;与继续使用矿物燃料相比,这将使温室气体排放量降低80%(达到这一减排水平的前提是土地利用、原料、技术以及限制因土地利用方式变化而产生的潜在间接排放的政策之间实现恰当的协调配合)。在发电方面,对水力、风力、太阳能和核能等低碳能源的使用到2030年可以翻番,所发电力占总发电量的一半以上。类似地,通过生物能、地热、区域取暖(运用水暖管道网络为居住小区供暖)以及其他低碳排放量方式为建筑物供暖,也可以显著减少排放量。
当然,这四个国家的排放方式差异甚大。美国城市分布的区域比欧洲城市广,从而增加了交通需求。汽车的燃油效率也不同。预计通过采取成本低于40欧元/吨的措施,到2030年,英国可以将汽车目前0.17千克/公里的二氧化碳排放量减半。在美国,汽车现在的二氧化碳排放量是0.24千克/公里。虽然这一差异可能意味着美国车具备更高的改进潜力,但总体而言,美国车规格较大,因此即使经过改进,到2030年,美国汽车的油耗仍将是英国的两倍之多。
澳大利亚和美国发电时的二氧化碳排放相对较高,达到0.6千克/千瓦时以上。预计在选择成本较低措施的情形下,美国发电的二氧化碳排放密度仍将居高不下;而在澳大利亚,由于其快速发展的煤电行业推行碳收集与封存技术的成本较低,二氧化碳排放密度将大幅度下降。
这一发现印证了一旦在技术和商业上证明可行,为社会所接受并纳入适当的法律框架,碳收集与封存技术将产生重大影响。这一技术旨在解决矿物燃料的二氧化碳排放问题。大多数研究人员都认为,在可预见的将来,即使各国转而采用碳排放量低的方式,煤和其他碳氢化合物仍将是全球能源的关键组成部分。
从减排中获利
一个令人惊讶的发现是,众多减排方案都有利可图,因为它们能在其使用周期内自我偿付成本。更加一以贯之地采用节能型灯泡、电器和机器以及更好的建筑物隔热保温材料等节能产品和技术,可以使全国的碳排放量以两位数的百分比降低,所节约的能源费用也高于节能灯泡和隔热保温材料增加的成本。在德国,通过增加采用带有变速驱动的节能电机系统等方式,到2020年,工业企业一年可以削减3,000万吨以上的碳排放,减排措施还能带来净收益。德国工业部门的能源效率一年可以提高1.5%以上,从而抵消由预期产量增加所带来的能源需求。
既然这些措施有利可图,为什么消费者和企业至今都还未采用这些措施呢?原因在于市场的不完善。例如,消费者和企业决策者的认识不到位。研究表明,很多人并未意识到他们有很多可做的工作或可用的技术来减少他们的能源需求和能源费用。
此外,目前的可选方案还不够多,不足以推动大量消费者做出节能选择。例如,发达市场中出现了越来越多的节油汽车,但其品牌或车型可能都不是消费者所偏爱的。为前期投资筹措资金也可能是一个障碍:为住宅改装高性能的隔热报温材料可能需要花费上万美元,即便从长期来看是值得的,但很多消费者也不能或不愿为此去借钱或存钱。再如更节能的电器,其前期成本较低,但如果回报周期超过两年,消费者也会犹豫。
最后,代理商问题也困扰着一些相关市场。例如,即使能降低电费,业主和租户也不愿花钱去实现更好的隔热保温,因此建筑承包商没有动力提高房屋的隔热保温水平,使其优于现行建筑法规的要求。在德国,法规有时甚至禁止房东将改善建筑物隔热保温水平的成本转嫁到租户身上。
实现更大幅度的减排
虽然此前讨论的减排幅度可能很大,但仍不足以阻止全球变暖。在四个发达经济体中,考虑到经济与人口的增长,到2030年,即使碳排放量比“一切照常”情形下低25%到30%,与目前的水平相比,下降幅度也仍是微不足道的。即使所有其他国家都取得这样的成就,也只能使全球碳排放保持稳定或微幅减少而已。科学界正日益达成共识,即,要将全球变暖幅度控制在二摄氏度以内,全球需要实现的减排幅度为:在世界人口和
GDP
增长的条件下,到2030年碳排放必须在目前水平的基础上至少降低50%,并到2050年降低80%。显然,如果目前的气候科学没有错的话,那么除了采用前面所讨论的技术措施以外,还应该考虑进行进一步的减排。不过,如何实现甚至能否实现这些目标尚不得而知。
各国都必须做出选择。首先,各国可以进一步扩展一些低成本减排措施,使减排幅度进一步加大,即便其成本优势可能开始减弱。例如,在德国,调查发现在建筑物隔热保温方面将能源效率从每平方米消耗25公升石油当量之多改进到7公升的标准,能显著降低能耗,并获得投资回报。而要想在此基础上进一步改进,达到每平方米能耗2公升石油当量的标准,成本就会很高,每减排一吨二氧化碳的成本高达700到1,000欧元。与此类似,风车不仅可以在离电网近的多风地点架设,也可以在风力较小或距电网较远的地点架设。同样,太阳能系统也可以安装在阳光不充足的地区。但如果不具备最佳条件,那么每减排一吨二氧化碳的成本很容易就会攀升到100欧元以上。同理,虽然可以改良众多矿物燃料发电厂的技术,转而采用碳收集与封存技术,但成本也很高。此外,虽然混合动力车技术成本高昂,但各国可以选择对混合动力车的采用者提供补贴,从而推广此技术。
其次,各国可集中精力鼓励开发第二代生物燃料和太阳能光电等新一代低碳技术,并确保这些技术实现成本优势。这些技术短期内无助于减排,但它们可以为将来提供更多选择。
第三,世界各地的森林蕴藏着巨大的减排机遇。目前,因森林砍伐而无法被吸收的碳排放量占全球排放量的10%到30%。这一宽泛的估计值表明,人们过去对这一领域的关注非常少。通过防止森林砍伐,或在某些地区重新植树造林,以及在全球范围内管理好森林以充分利用热带国家蕴藏的巨大森林减排潜力,全球每年可以减少的温室气体排放量达70亿吨左右。但这需要推动利益相关者朝这一方向迈进的方法(如提供其他收入来源),还需要改进管理森林的机制。解决制定这类法规所面临的难题,对于以低成本实现全球减排至关重要(参见图1)。
最后,各国可以通过法规或经济激励措施或二者并用来影响消费者的行为。比如,鼓励国民减少出差旅行、更多地使用公共交通工具、或购买较小的汽车。各国也可以鼓励国民节约用水、使用建筑面积较小的房屋以及较少的电器并关闭闲置电器。但法规并非改变消费者行为的唯一途径;愿意接受绿色产品的人正在与日俱增,企业可以通过向他们推广绿色产品来促进其行为的改变。
启示
虽然该项研究为相关辩论提供了事实依据,但它并没有为各国应该如何做而开具药方。公共部门与私人部门的领导者必须通力合作,就解决方案与权衡取舍达成共识。但从纯经济的角度看,研究结论确实指明了领导者可牢记的一些问题。
首先,时不我待。成本曲线显示了到2030年前全球实现大幅度减排的潜力,但其前提条件是现在就开始采取实现这些减排潜力所需的行动。如果2015年才开始采取行动,那么,成本曲线将逊色不少。
第二,全球需要制定以二氧化碳价格信号为形式的经济激励措施并保持长期稳定,如征收碳排放税或颁发“限额与交易”体系的碳排放许可证。很多行业的国际竞争都很激烈,各国享有公平的环境很重要。例如,如果钢铁制造商必须购买碳排放权,那么20欧元/吨的二氧化碳排放权价格将使欧洲的钢铁生产成本提高15%甚至更多。如果没有全球体系或国境税调整,那么,这种做法将使欧洲的钢铁制造业失去竞争优势。
第三,制定技术规则和标准,如要求新建筑物达到高隔热保温标准等,藉此,可以逐步完善市场,防止因市场的不完善而使得人们和企业无法认识到一些有利可图的减排机遇。
最后,从现在开始,面向未来投资。这样,到2030年或2050年就可能形成一些新的减排机制选择方案。目前正处于研发阶段的核聚变、波浪发电等技术一旦具备了成本优势,将有巨大的减排潜力。
所幸的是,各国可以采取很多措施,在不引起大的动荡的前提下实现大幅减排。但前提是,我们马上开始行动。
附文:
碳减排需投入多少资本?
即便是有利可图的碳减排举措,初始资本投入往往也是必须的。以提高能源生产率(即一定数量的能源消耗所获的产出水平)的工作为例。从更高效的工业流程到更好的住宅隔热保温技术等方法可以通过节约未来能源成本而偿付自身成本,因此都是极具吸引力的碳减排方法。
麦肯锡全球研究院和麦肯锡全球能源与材料咨询业务部预计,从现在起到2020年,全球可以每年在改进能源生产率方面投资1,700亿美元,这将带来至少10%的内部收益率
(IRR)。这些投资可以使每年2.2%的能源需求预计增长率至少降低一半,达到1%以下,每天节约相当于6400万桶石油的能源,年累计节约量几乎是目前美国每年能源消耗总量的150%
。抓住这些能源生产率改进机会,可以完成2020年减排量目标的一半,从而实现将大气中温室气体浓度长期控制在450ppm
的目标。专家指出,这一水平是防止全球平均气温上升超过二摄氏度所必需的。
目前,1,700亿美元相当于目前全球固定资本投资的1.6%左右,或者相当于目前全球 GDP
的0.4%左右。虽然这一数字看起来有可能实现,但在所需增加的资本中,发展中地区占了三分之二,单单中国每年就要增加280亿美元的投资。因此,这就需要新兴市场中的本土企业和政府、跨国公司、国际金融机构、发展机构和非政府组织共同努力。
每年1,700亿美元的投资也可以分解到各个经济部门中来分析。世界各地工业部门所需投资额占总资本投资额的近一半,住宅业占四分之一左右。剩下的所需资本大致由商业和交通运输业平分。不同行业部门的机会及其成本差异甚大。
全球工业部门改进能源生产率的机会是高度分散的。适用于众多行业的机会只占少数(如优化电动机),大多数机会的应用规模都较小,而且只适用于特定行业和企业。很多投资的内部收益率可达到10%左右,因此,其经济吸引力很大程度上取决于企业用以评估它们的最低预期回报率。
能效更高的照明设备(特别是袖珍型荧光灯)以及更高的电器能效标准在住宅行业很容易见效,因为它们只需少量资本,并且很快就能自我偿付所需成本。相比之下,提高制热与制冷系统的能效,所节约的能源只有住宅行业潜力的三分之一,成本却占实现其全部减排潜力所需资本的四分之三。
发达地区能源生产率的提高潜力60%来自商业领域,而商业领域的照明能效已经获得了大幅提高。要进一步提高这一领域的能源效率,就必须实施一些成本高昂的措施,如将卤素灯更换成发光二极管(LED);这样一来,所节约的每单位能源所需资本将比住宅行业的节约高出九倍。
提高能源生产率所能实现的经济效益因行业和地区而异,在很多情况下,资本方面的制约是一个实际的障碍。但在当前的能源环境下,投资于能源生产率的经济理由比以往任何时期都更充分。越来越多的参与者将设法利用这一机会。(作者简介:Diana
Farrell是麦肯锡全球研究院院长;Jaana Remes是该研究院咨询顾问。)