編譯／周姵妤 中心助理研究員
彭博新能源財經（Bloomberg New Energy Finance, BNEF）近日發布了2021年版的新能源展望報告（New Energy Outlook, NEO），針對能源經濟發展進行長期情境分析。報告就公共討論中常出現的技術典範（technology paradigm）設計了三種依賴不同技術組合以實現淨零的氣候情境，並將電氣化、潔淨能源、儲能電池、氫以及主要的脫碳技術（碳補捉與封存）的快速發展納入討論。
表1 BNEF所設定的三個2050淨零情境（資料來源：Bloomberg NEF, 2021）
電氣化（Electrification）將在未來發揮重要的作用，在BNEF所設定的三個情境中，工業[1]、交通[2]和建築[3]的用電在最終能源總量中的佔比將從目前的19%提高到2050年的將近50%（如下圖）。
圖1 最終能源結構（資料來源：Bloomberg NEF, 2021）
電力部門的減排主要由風能和太陽能驅動，在這三個情境中，它們提供了約59–65%的減排量。而在綠色情境中，再生能源的市場將大放異彩，據估計，風能將在2050年達到25TW，或到2050年前每年新增816GW；太陽能將在2050年達20TW，或到2050年每年平均新增632GW；以及儲能在2050年達7.7TWh，或平均每年增加257GWh。
圖2 三種情境在2050年的發電結構（資料來源：Bloomberg NEF, 2021）
此外，氫在未來幾年將會迅速發展，其作為能源載體可取代工業、建築和運輸中的化石燃料，也可以用來補充有間歇性特質的再生能源，其作用大小將因情境不同而異，但皆有助於減排以達到各個情境中的淨零目標。在灰色情境中，2050年對氫的需求僅為1.9億噸，而在綠色情境中則為13.18億噸，且於能源消耗總量中佔22%，而氫如今佔能源消耗總量只有不到0.002%。
圖3 三種情境下各部門的氫需求（資料來源：Bloomberg NEF, 2021）
另一方面，碳捕捉和封存技術（CCS）可應用於包括發電以及生產鋁、鋼鐵和水泥等排放二氧化碳的過程。在灰色情境中，約58%的排放將透過CCS去除，此技術的廣泛使用將可以到2050年時捕獲超過1740億噸的二氧化碳，而在這個繼續使用煤炭和天然氣的情境中，化石燃料需求雖每年下降2%，但到2050年仍佔能源組合中的52%。
NEO中還提到，儘管每個情境的總成本尚存在不確定性，但BNEF估計，要實現2050淨零排放，將需要92–173兆美元的能源轉型和基礎建設投資，這代表年投資金額要從目前的1.7兆美元，增加到未來30年每年平均投入3.1–5.8兆美元之間。而實現淨零所需的資本支出將為投資者、金融機構和私營部門帶來巨大的機會，同時創造許多新的就業機會。
據BNEF分析，未來30年對化石燃料的需求在所有情境都將顯著下降，其中綠色和紅色情境都顯示，到2050年將不再有燃燒煤炭、石油和天然氣的需求，取而代之的是再生能源、電氣化和氫。此外，在其分析的各部門碳排放預算中指出，要在2050年達到淨零，2030年全球與能源相關的排放量要較2019年減少30%、到2040年減少75%；同時，電力部門的減碳行動也需要取得極大的進展，到2030年排放量要減少57%、2040年減少89%。然而要達成大幅降低排放量的目標，還須在每個部門內積極部署商用減排技術。
圖4 能源工業[4]總碳預算（資料來源：Bloomberg NEF, 2021）
憑藉具成本效益的零碳解決方案和大型、成熟的供應鏈，潔淨能源將是能源部門脫碳的最佳途徑。未來九年，超過75%的減排重擔將落在電力部門以及加快風能和太陽能的部署上，到2035年，它們將佔到90%或更多。具體而言，到2030年，若能達到風電每年增加505GW、太陽能每年增加455GW、儲能容量每年新增245GWh、每年增加3500萬輛電動車[5]上路，和對於風能、太陽能的投資每年增加到7360億美元-1.8兆美元間，以及平均每年有約125GW的燃煤機組退役等目標，才有機會在本世紀中葉實現淨零。
註解：
[1] 從化石燃料轉向電力是降低工業排放最有效的方法。在許多需要用到加熱爐的工業領域中，特別是石化業和鋁回收業，這是一種可行的低碳選擇。在不同的情境下，工業改用電力將可佔總減排量的41–46%。
[2] 雖然到2050年對移動的需求會增加，但交通運輸的能源需求將在2025年達到峰值，並在三個情境中顯著下降到2050年。這是因為未來將大量轉向使用更節能的電動車，而航運以及航空業也將使用更高效率、更永續的燃料。
[3] 在2050綠色和紅色的情境中，部署高效熱泵、電暖器和以電力運行的烹飪系統，將提供74%的建築減排量。而新建築和更高的翻新率也將提高建築效率，減少10%的排放量。
[4] 對能源資源進行開發、加工和利用的生產部門，它包括煤炭、石油和電力工業三大部門。
[5] CCS技術難以在用於運輸的燃油上發揮作用，因此電動車的快速發展對達到淨零相當重要。
參考文獻：
1. Bloomberg New Energy Finance (2021). “New Energy Outlook 2021 Executive Summary.”
2. Bloomberg New Energy Finance (2021). “Getting on Track for Net-Zero by 2050 Will Require Rapid Scaling of Investment in the Energy Transition Over the Next Ten Years.”
