燃除排放

世界能源模型文档 2021年10月 世界能源模型文档 2021年10月 内容 1背景5 报告场景6 《2021年世界能源展望》部分更新8 世界能源模型结构11 2技术方面和关键假设13假设人口13 宏观经济假设14价格15 3能源需求21行业21 交通部门26日建筑行业32 每小时电力需求和需求侧响应35 4发电和热植物38发电38 42Value-adjusted电力成本逐步降低 A.输配电网络45 每小时模型47 迷你和离网供电系统48 可再生能源和48综合供热供电模块氢和氨在发电50 大规模储能电池存储50 5其他能源转换52炼油和贸易52 煤制油、天然气液化、煤53岁氢气生产和供应53岁 6能源供应55石油55 天然气59煤60 生物能源61 7排放65 有限公司2排放65Non-CO2温室气体65空气污染66 全球温度影响66 66石油和天然气甲烷排放模型 8投资75 燃料供应和电力行业投资75 需求方面的投资77融资投资78 79排放性能的投资 9能源获取80 定义访问80现代能源现代能源前景81访问 81负担能力的基本电力服务 10就业82 定义和就业82的范围估计就业83 收集83乘数输入数据区域乘数84 计算总就业85现有工作85新工作86 失业86 11评估恢复计划86 可持续恢复政策的确定和收集87 评估对整体清洁能源投资的影响88 附件1:电话术语91 A1.1定义91 分组98A1.2地区和国家A1.3缩写100 103A1.4石油和天然气供应模块a1.5104煤炭供应模块 附件2:105引用 1背景 自1993年以来，国际能源署（IEA）使用世界能源模型（WEM）提供了中长期能源预测。该模型是一个大规模模拟模型，旨在复制能源市场的运作方式，是用于为《世界能源展望》情景生成逐个部门和逐个区域的详细预测的主要工具。该模型每年更新并经过多年开发，由三个主要模块组成：最终能源消耗（涵盖住宅、服务业、农业、工业、运输和非能源使用）;最终能源消耗（包括住宅、服务业、农业、工业、运输和非能源使用）;最终能源消耗（包括能源消费（包括住宅、服务业 、农业、工业、运输和非能源使用）;最终能源消耗（包括能源消费（涵盖住宅、服务业、农业、工业、运输和非能源使用 ）;最终能源消耗（包括能源消费（涵盖住宅、服务业、农业、工业、运输和非能源使用）;最终能源消耗（包括能源消费 （包括能源转型，包括发电和供热、炼油和其他转型——如煤制油或制氢;以及能源供应（石油、天然气和煤炭）。该模型的输出包括按燃料、投资需求和成本划分的能量流、CO2排放和终端用户的价格。 WEM是一个非常数据密集型的模型，涵盖整个全球能源系统。关于能源供应、转型和需求以及能源价格的大部分数据都是从国际能源署自己的能源和经济统计数据库（http://www.iea.org/statistics）以及通过与其他机构的合作获得的。例如，在 《2050年净零排放：全球能源部门路线图》出版物中，《世界经济展望》和《能源技术展望》（ETP）模型的结果与国际应用系统分析研究所（IIASA）的结果相结合，特别是温室气体-空气污染相互作用和协同效应（GAINS）模型，以评估空气污染物排放及其对健康的影响。并且，首次将结果与IIASA的全球生物圈管理模型（GLOBIOM）相结合，以提供有关生物能源需求的土地利用和净排放影响的数据。《世界经济展望》和《世界经济展望》模型还与国际货币基金组织（货币基金组织）的全球综合货币和财政（GIMF）模型相联系，以评估投资和支出变化对全球GDP的影响。WEM还从广泛的外部来源获取数据，这些数据在本文档的相关章节中有所说明。 WEM会不断审查和更新，以确保其完整性和相关性。WEM的发展得益于国际能源署内外的专家审查，国际能源署与建模界的同事密切合作，例如，通过参与和定期主办国际能源研讨会。对2050年净零排放情景的分析是通过与来自世界各地的建模团队（包括来自中国、美国、日本、英国、欧盟和IPCC）的讨论得出的。 当前版本的WEM涵盖了能源开发，最高可达2050在26个地区。根据WEM的具体模块，还对各个国家进行了建模：需求为 12个;102石油和天然气供应;煤炭供应19个（见附件1）。WEM旨在分析： 全球和区域能源前景:其中包括需求趋势、供应供应和制约因素、国际贸易和按部门和预测范围内的燃料分列的能源平衡。 能源使用对环境的影响:有限公司2燃料燃烧产生的排放来自能源消耗的预测。一氧化碳2工艺排放是根据工业材料的生产估算的，而非一氧化碳2来自非能源部门的排放依赖于IPCC第五次评估报告情景数据库中的情景。石油和天然气排放产生的甲烷通过自下而上的估计和直接排放测量进行评估（见甲烷追踪器2021）。还估计了将WEM与国际应用系统 分析研究所（IIASA）的性别问题信息和联网系统模型联系起来的当地污染物。 政策行动和技术变革的影响：备选设想分析了一系列政策行动和技术发展对能源需求、供应、贸易、投资和排放的影响。 投资在能源领域:WEM评估燃料供应链中的投资需求，以满足预计的能源需求。它还评估需求方投资要求，包括能源效率、电气化和其他最终用途部门，包括工业碳捕获和储存。 现代能源获取前景:其中包括获得电力和清洁烹饪设施的趋势。它还评估额外的能源需求、投资和一氧化碳2排放将增加能源的访问。 报告情况 《世界能源展望》利用情景方法，依靠WEM来研究未来的能源趋势。对于《2021年世界能源展望》（WEO-2021），对四种情景进行了详细预测：宣布的承诺情景、到2050年净零排放情景、既定政策情景和可持续发展情景（在《2021年世界经济展望》中有选择地提出）。这些情景基于严格的建模和分析，反映了最新的能源数据、政策公告、投资趋势和技术发展 。在拟订这些设想时，在审查未来设想时，充分考虑到各国国情、资源、技术和潜在政策选择的多样性。与2020年版《世界经济展望》相比，我们不会改变不同情景对公共卫生和经济复苏影响的假设。 表1《2021年世界经济展望》情景的定义和目标 零排放到2050年的场景 宣布承诺情况 规定政策的场景 可持续发展情况 定义一个场景里面规定了 狭窄但可以实现的全球能源部门实现净零一氧化碳的途径2到2050年实现排放。它不依赖能源部门以外的减排来实现其目标。 假设世界各国政府做出的所有气候承诺，包括国家自主贡献（NDCs）和长期净零目标，都将按时全部实现。 根据对现有政策以及世界各国政府宣布的具体政策的逐个部门评估，反映当前政策设置的情景 一个综合情景，具体规定了一条途径，旨在：确保到2030年普遍获得负担得起的、可靠的、可持续的现代能源服务（可持续发展目标7）;大幅减少空气污染（可持续发展目标3.9）;采取有效行动应对气候变化（可持续发展目标13）。 目标显示所需要的 在主要的行业各种参与者，以及何时，为世界实现净零能耗相关和工业过程一氧化碳2到2050年实现排放，同时实现其他与能源相关的可持续发展目标。 为了展示目前的承诺使世界接近将全球变暖限制在多大的目标1.5°C，它强调了为实现2015年在巴黎商定的目标而需要缩小的“雄心差距” 为评估能源和气候政策近期发展的潜在成就（和局限性）提供基准。 为了展示同时实现普遍能源获取的合理途径，为实现《巴黎协定》关于气候变化的目标和大幅减少空气污染铺平道路。 到2050年净零排放场景(NZE)。这是一个规范性的IEA情景，显示了全球能源部门实现净零CO的狭窄但可实现的途径2到2050年实现排放，发达经济体提前实现净零排放。这一情景还符合与能源相关的关键联合国可持续发展目标（SDG），特别是到2030年实现普遍能源获取和空气质量的重大改善。NZE不依赖能源部门以外的减排来实现其目标，而是假设非能源排放将以与能源排放相同的比例减少。这与将全球温升限制在1.5°C而没有温度超调（概率为50%）是一致的。 的宣布承诺(APS的场景）首次出现在本《世界经济展望》中。它考虑了世界各国政府做出的所有气候承诺，包括国家自主贡献以及长期净零目标，并假设这些承诺将按时全部实现。这一情景中的全球趋势代表了截至2021年年中世界应对气候变化雄心的累积程度。APS的结果与NZE或可持续发展情景中的规范性目标之间的全球排放量仍然存在差异，这表明为实现2015年在巴黎商定的目标需要缩小的“雄心差距”。 的规定政策的场景(步骤)为未来提供了一个更保守的基准，因为它并不认为政府将实现所有宣布的目标都是理所当然的。相反，它需要更具体地逐个部门地审视为实现这些和其他与能源有关的目标而实际实施的措施，不仅要考虑现有的政策和措施，还要考虑正在制定的政策和措施。例如，欧盟委员会于2021年7月宣布的新“Fitfor55”一揽子措施为欧盟实现其新的2030年减排目标（到2030年将排放量比1990年水平减少55%）提供了详细的基础，这足以使欧盟在STEPS中的近期轨迹接近APS中的轨迹。STEPS探讨了能源系统在没有政策制定者额外引导的情况下可能走向何方。与APS一样，它不是为了实现特定结果而设计的。 《2021年世界经济展望》中提到的另一种情况是可持续发展方案(SDS).作为“远低于2°C”的途径，SDS是通往《巴黎协定》目标成果的门户。与新西兰一样，SDS基于清洁能源政策和投资的激增，使能源系统走上了关键可持续发展目标的轨道。在这种情况下 ，目前所有净零承诺都已全部实现，并且为实现近期减排做出了广泛的努力;发达经济体到2050年实现净零排放，中国在2060年左右，所有其他国家最迟到2070年。在不假设任何净负排放的情况下，这种情况与将全球气温上升限制在1.65°C（概率为50%）是一致的。随着2070年之后一定程度的净负排放，到2100年，气温上升可能会降低到1.5°C。 WEM情景使我们能够评估特定政策和措施对能源需求，生产，贸易，投资需求，供应成本和排放的影响。政策和措施数据库支持分析，其中详细说明了解决可再生能源、能源效率和气候变化的政策。该数据库可在以下网址获得：http://www.iea.org/policies/. 新西兰和SDS情景整合了联合国2030年可持续发展议程的三个关键目标：到2030年普遍获得现代能源服务（体现在可持续发展目标7中），减少空气污染对健康的影响（可持续发展目标3.9）和应对气候变化的行动（可持续发展目标13 ）。作为第一步，我们使用WEM来评估能源部门需要如何改变，以便在2030年之前实现现代能源服务的普遍可及性 。为了分析电力供应，我们将成本优化与新的地理空间分析相结合，该分析考虑了当前和规划的输电线路、人口密度 、资源可用性和燃料成本。 其次，我们考虑室外空气污染和气候目标。实现可持续发展情景中涵盖的多个可持续发展目标所需的政策通常是互补的。例如，能源效率和可再生能源大大减少了当地的空气污染，特别是在城市，而液化石油气促进的清洁烹饪也通过减少生物质不完全燃烧产生的甲烷排放以及减少森林砍伐来减少温室气体排放总量。也可以存在权衡取舍，例如电动汽车减少交通造成的当地空气污染，但 同时提高了系统整体的公司2如果没有同时努力使电力脱碳，则排放 方框1：新西兰和战略部署储存设想中的能源和可持续发展综合办法 扇形。最终，潜在协同效应或权衡的平衡取决于为实现能源转型而选择的路线，因此集成的全系统情景构建方法至关重要。可持续发展情景的多重目标意味着技术选择不同于仅由气候因素驱动的其他情景。可持续发展情景的重点是电力部门项目交付周期短的技术，特别是可再生能源，而气候变化的长期性质允许其他技术选择。与单一目标气候情景相比，在新西兰和SDS情景中，生物质作为脱碳选择的现代用途也不太重要。这是因为生物质是一种可燃燃料，需要燃烧后控制以限制空气污染物的排放，并且-取决于所讨论的地区-使其比替代品更昂贵。 自《世界经济展望-2018》以来，《可持续发展情景》以及现在的《新西兰展望》也着眼于能源部门对实现联合国可持续发展目标6（人人享有清