編譯／中心助理研究員 楊家瑋
校訂／中心助理研究員 王奕陽
製圖、製表／劉恒 中心助理
科學家已明確表示，面對氣候變遷，倘若我們不及時採取應對策略，將對世界造成災難性的影響。因此必須積極減少溫室氣體排放，以防止最壞的情況發生。有鑑於此，英國承諾在2030年時，相對於1990年的排放水準減排68%，並於2050年達成淨零排放目標。而倫敦市長Sadiq Khan為展現減碳決心，於2018年發布了「倫敦環境策略」（London Environment Strategy），以及「零碳倫敦：1.5°C兼容計畫」（Zero Carbon London: A 1.5°C Compatible Plan，簡稱：1.5°C計畫），為2050年淨零排放目標提出一系列能源系統情境，之後更將淨零目標年度從2050年提前至2030年。而倫敦市長為了實現該市2030年的淨零目標，特別委託專業能源諮詢公司Element Energy為其分析四種可能的淨零排放路徑。
四種情境意涵
Element Energy所分析的四種情境是依據2030年時不同水準的目標殘餘排放量（residuals emission）和技術組合（technology mix）來做設定，探討到2030年時，不同野心標準（level of ambition）所需的政策和技術選擇。這四種情境分別為高電氣化情境（High Electrification scenario）、高氫能使用情境（High Hydrogen scenario）、加速綠化情境（Accelerated Green scenario）、無限制情境（No Constraints scenario）。如圖1：
圖1 情境總覽
資料來源：Element Energy，2022。
其中，支持供暖和運輸朝電氣化邁進的「高電氣化情境」和假設氫能未來可長期大規模供應的「高氫能使用情境」，較為接近英國設定的國家目標，即到2030年時，相對於1990年的排放水準（倫敦約為14 MtCO2e）減少68%。但此兩種情境的設定皆優於國家目標。
「加速綠化情境」為一個中間情境（intermediate scenario），將減碳目標設定於國家目標之前，同時盡可能地開放長期的技術選擇。特別是，此情境允許部分供暖系統搭配持續去碳（但容量降低）的天然氣網絡（透過與生質甲烷混和）使用。
「無限制情境」是一個顯著加速去碳化的路徑，技術組合較偏重電氣化發展，為配置所有可用的政策槓桿和措施，以在2030年前達成可實現的最低殘餘排放量。此情境包含了更具挑戰性的政策（例如提前汰換高耗能熱水器和車輛），因此需要獲得社會大幅度行為改變的支持。
情境分析結果
在排放量方面，研究中所設定的四種情境雖於2030年時，都實現了比1.5°C計畫更顯著的減排水準，但殘餘排放量仍超過10%。在最嚴格的無限制情境之下， 2030年時僅達到14%的殘餘排放量，但不久後即達到10%的殘餘排放量。在加速綠化情境之下，2030年時達到22%的殘餘排放量，並在2037年時達到10%的殘餘排放量。由於高電氣化和高氫能使用情境，減排程度僅略高於國家目標，因此兩種情境在2040年代初期才能達到10%的剩餘排放量，而在2030年時，高電氣化情境的殘餘排放量略優於高氫能使用情境，前者為27%，後者則為30%。如圖2及表1：
圖2 不同情境在各時點的年排放量（左）及累計排放量（右）
資料來源：Element Energy，2022。
註：基線情境（Baseline Scenario）及拼湊情境（Patchwork Scenario）是來自「1.5°C計畫」中的情境分析。
表1 比較四種情境與1.5°C計畫拼湊情境的關鍵去碳指標
資料來源：Element Energy，2022。
四種情境中，2030年大部分的殘餘排放量來自建築（約10%~50%）、交通運輸（38%~40%）、農林業及其他土地利用，廢棄物和工業分別剩下不到10%的殘餘排放量。對於高電氣化、高氫能使用和加速綠化情境，大部分的排放來自殘餘的化石燃料使用（分別為72%、76%、70%），而在無限制情境之下，殘餘排放以電力使用佔較大份額（約占殘餘排放總量的38%）。如圖3：
圖3 2030年不同情境在部門及燃料的殘餘排放量
資料來源：Element Energy，2022。
註：氣體排放包括天然氣和生質甲烷／生質合成天然氣。
在能源使用結構方面，四種情境是依據不同的燃料搭配來實現淨零目標。2030年時，無限制情境將最接近淨零目標。而在淨零轉型的過程中，所有情境皆會減少天然氣及其他化石燃料的使用，而至2050年時，幾乎不再使用（注意，加速綠化情境中的氣體使用全是生質甲烷／生質合成天然氣，bioSNG）。而在2030年，四種情境在氫能的使用量大致一樣，但在這之後即有顯著差異，到2050年時，在高氫能使用情境中對於氫能的依賴程度最高，而在無限制情境和高電氣化情境之下，對於氫能的使用幾乎沒有增長。高氫能情境假設到2045年時將燃氣網全部轉化為氫能，2050年時，氫能使用將佔整體燃料使用量的40%。如圖4：
圖4 2030 年（左）和 2050 年（右）在各種情境下之能源結構（單位：MtCO2e）
資料來源：Element Energy，2022。
註：氣體使用包括天然氣、生質甲烷和生質合成天然氣，但總量不包括航空燃料或河運、非道路移動機械中的燃料。
達成2030年淨零目標的做法
如表2結果所示，2030年時，所有情境均無法達到零殘餘排放，需要與抵換 （offset）制度做搭配，才能達成淨零目標。
表2 2030年各部門在不同情境之下的殘餘排放量（單位：MtCO2e）
資料來源：Element Energy，2022
相對於英國政府的2050年淨零目標，倫敦計畫於2030年達成淨零目標，展現了其致力於減碳的決心。為實現這一目標，除需採取具野心的行動，同時在短期內可能為其帶來更大的風險及付出更高的成本。然而，淨零的轉型過程也為倫敦帶來了許多機會，透過比國家的野心還要更迅速的行動，會將轉型的益處提供給倫敦以外的地區，並有機會成為各部門在減碳上的領導者。報告中亦指出，市長無法單獨在倫敦實現淨零目標，許多措施尚須仰賴國家層級的決策及相關利害關係人的行動支持。
Element Energy建議市長應從排放量最高的兩大部門－建築部門及運輸部門著手。建築部門的減碳行動，在四種情境之下皆需要提高能源使用效率（包括建築物的升級、財務支持等），以降低能源需求及減少消費者的成本支出，同時搭配促進低碳供暖系統的發展，包含禁止化石供暖系統（fossil heating systems）、劃分供暖區域、以及財務支持等。
而在運輸部門的減碳行動方面，四種情境都需仰賴行為的改變（如減少汽車的使用量）、並採用低碳運具、將道路空間重新分配給公共運輸系統（例如劃設公車優先使用車道）、改善公共交通運輸服務等方式，加速淨零目標的實現。
參考文獻
- Mayor of London (2018). Zero Carbon London: A 1.5°C Compatible Plan. London: Greater London Authority.
- London Assembly (2022). "Pathways to Net Zero Carbon by 2030." Retrieval Date: 2022.01.24.
- Element Energy (2022). Analysis of a Net Zero 2030 Target for Greater London (Final Report). Cambridge: Element Energy Limited.
