通往净零的路径 创新势在必行

通往净零的路径：创新势在必行 执行摘要2 引言6 气候减排解决方案6 净零排放差距8 气候创新的系统方法12 “三大技术”：气候技术的基础14 十项扩展技术：关键的支持性气候技术24 结语：净零排放未来与每一家公司息息相关51 附录52 目录 执行摘要2 引言6 气候减缓解决方案6 净零排放差距8 气候创新的系统方法12 “三大技术”：气候技术的基础14 “十项扩展技术”：关键支持性气候技术24 结语：净零排放未来与每一家公司息息相关51 附录52 本报告由美国环保协会编制，获得德勤咨询公司的分析和研究支持。本报告所载观点仅代表美国环保协会的观点，并非报告合伙人或合作者的观点。©2022年10月。 中文版本仅供参考，请以英文版本为准 执行摘要 除了自然气候解决方案和行为改变解决方案之外，气候技术是从大气中减少或移除温室气体、从而帮助避免气候变化最坏影响的三大气候减缓解决方案之一。这三个领域的行动对 加快“三大技术”——可再生电力、电网连通性与储能，以及可持续燃料——领域的行动，对创造清洁能源的基础来源和最大限度地提高气候技术在各系统中的减排作用至关重要。 于实现2050年净零排放目标至关重要。 受各种长期存在的系统性和经济性障碍的影响，现有的气候减缓解决方案开发和部署速度并不足以实现净零目标，从而存在“净零排放差距”。为了在2050年前弥合这一差距，必须推进商业、金融、政策和民间社会等诸多领域的创新，加快部署开发现有和新的气候解决方案，以实现应对气候变化的共同目标。这项工作的推进并非易事，需要克服长期存在的阻碍创新的系统性障碍。 气候技术创新是指帮助气候技术发展以度过技术可行性和商业可行性各个阶段（从小的原型到市场规模化推广）的过程。作为实现全球净零排放努力的一部分，本报告聚焦于集体行动和倡议机会，供致力于加速实现技术突破的企业和投资者采用。 碳排放流经一系列相互关联的系统，每个系统都包括了一套可以减少或移除部门内和跨部门温室气体排放的气候技术。为了充分发挥各自的减排潜能，许多气候技术的实施有赖于持续的清洁能源供应。因此，近期 为了加快实施“三大技术”，私营部门可以参与创造性解决方案的开发。例如，投资者可以支持研发由更可持续的材料制造的电池；公用事业公司可以利用碳足迹分析来推荐最佳的可再生能源电网结构；即使是看似“无关”行业的公司也可以通过购电协议（PPA）获取可再生能源，并加入倡导清洁能源政策的联盟。 为了快速产生影响，必须在实施这些行动的同时进行“十项扩展技术”投资。“十项扩展技术”以“三大技术”为基础，目的是推动整个终端系统的气候减缓行动。“十项扩展技术”的选择是基于它们预期的气候影响并考虑到囊括所有排放部门，包括重工业、建筑、交通、粮食和农业、发电以及碳移除。 解决气候变化问题，将为我们创造历史上最大的市场机遇，那些快速采用和推进气候技术的企业和投资者可能成为低碳未来的领导者。这些企业必须有意识地管理气候技术的外部性，因为这些技术的部署将对各个社会经济的、种族的和地域的群体产生公平性和环境方面的影响。 图1：创新势在必行执行摘要 气候技术 行为改变 自然气候解决方案 气候技术创新是提高气候技术的技术可行性和商业可行性的过程，包括 从原型到市场规模化推广的各个阶段。当前的技术创新速度并不足以实现 2050年净零排放目标，由此产生了净零排放差距。 2050年累计排放量 （十亿吨二氧化碳当量） 净零排放差距 照常情境下基于现有解决方案的 2050年分行业减排情况 各行业企业应当立即行动起来，加快技术突破进程，弥合净零排放差距。 那些在开发和部署新气候技术方面领先于同行的企业和投资者，有可能实现巨大的商业价值，并确立在低碳未来中的领导地位。 倡议 通过政策倡议加快技术应用 行动 采取行动支持并加速气候技术创新 减排杠杆 《通往净零的路径：创新势在必行》4 图1：创新势在必行执行摘要 优先进行的创新事项 碳排放流经一系列相互关联的系统。应优先考虑能够实现跨系统气候解决 方案的“三大技术”，最大限度地提高清洁能源的可用性。 可再生电力 电网连通性与储能 可持续燃料 发电 燃料 碳移除 电网连通性 储能 燃料配送 重工业 建筑 交通 粮食与农业 十项扩展技术 推广“三大技术”必须与加快部署“十项扩展技术”的措施同步进行，这些扩展技术是各行业中减排潜力最高的技术。 混凝土CCUS 绿色钢铁替代制冷剂 建筑隔热 纯电动汽车/充电网络 替代蛋白 牲畜甲烷抑制剂精准农业直接空气捕集核裂变和 核聚变 企业通过部署气候技术来管理外部性，从而推动各个社会经济的、种族的和地域的群体获得公平结果。 《通往净零的路径：创新势在必行》5 图2：三种类型的气候减缓解决方案可以从大气中减少或移除温室气体，从而帮助避免气候变化的最坏影响 民间社会 政策 金融 开发和部署气候减缓解决方案的杠杆 自然气候解决方案 例如，倡导保护与恢复可以对碳进行大量封存的生态系统（如热带森林、海洋等） 行为改变 例如，改变习惯，减少消费高排放产品和服务，如航空旅行 气候技术 例如，工业和交通电气化、可再生能源生产与储能 气候减缓解决方案 企业 项目、联盟、 市场信号 资本投资、 绿色债券 示例 引言 私营部门对气候问题采取行动的意愿从未如此强烈。《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会 （COP26）促使世界各地的企业领导人就气候问题作出新的承诺。ESG （环境、社会和治理）议题已经成为各组织议程的重要事项，各国企业开始准备应对可能实施的强制性气候报告要求。尽管已经取得了这些进展，但联合国政府间气候变化专门委员会 （IPCC）在其最新报告中再次传达了 清醒而明确的信息：我们所做的还不够。目前的进展速度仍不足以实现各缔约方在《巴黎协定》下作出的承诺。 资金和补贴、 国家目标 社会/非政府组织 倡议、需求侧变化 （超出本报告范围） IPCC的最新预测发现，为了将全球升温幅度控制在工业化前水平的1.5ºC以内，除了需要在本世纪中叶左右实现全球净零排放外，还需要全球温室气体排放最迟在2025年达到峰值。当前的全球预测已经大幅偏离这一情景。然而新的机遇和激励措施不断涌现，这也为私营部门参与避免全球气候变化最坏影响的行动提供了巨大的机会。本报告的目的是，为商界领袖和投资者提供必要的信息和指导，加快气候技术这种重要气候行动的开发和部署速度。 气候技术——以及行为改变和自然气候解决方案——是有助于实现净零排放的三种减排解决方案之一。这三种方案都很重要，有赖于商业、金融、政策和民间社会等领域采取相互促进的战略行动。气候技术是指通过应用科学知识开发的、用于减少或移除温室气体的一系列机械或设备。虽然商界领袖们可以帮助扩大全部三种方案的影响，但本报告重点关注气候技术。技术为加速气候解决方案提供了广泛的机制，根据技术在市场中新颖性的不同，企业支持这些机制的行动也会有所不同。许多气候技术在市场上还不具竞争力，必须通过创新来提高其技术可行性和商业可行性。 本报告根据《通往净零的路径》系列报告的前两份报告编制。第一份报告《商业指南》阐述了实现全球净零排放的紧迫性，并概述了实现这一目标的具体行业路径。第二份报告《决定性十年》提供了一个明确的框架，帮助企业在其业务和供应链中启用这些潜在的减排解决方案。它明确了企业现在采取行动应对气候变化的必要性。第三份报告《创新势在必行》关注的是，在企业部署现有减排解决方案后，如果仍未能实现净零排放，接下来会发生什么。在这种情况下，增量的技术进步和现有技术转用于脱碳方向有助于弥合减排差距。《创新势在必行》揭开了气候技术的神秘面纱，并为商界领袖和投资者提供了一系列明确的建议，指导他们如何通过战略行动和倡议来加快最具前景的气候技术的开发和部署速度，并在低碳未来中占据领导地位。 净零排放差距 38万亿美元的资金缺口 IPCC估计，从2020年到2050年需要48万亿美元的投资才能实现净零排放。我们目前正在进行的支出只有10万亿美元，还有38万亿美元的资金缺口。 好消息是，实现净零排放所需的大多数气候技术目前已经存在1。坏消息是，其中有75%的技术还没有进行大规模的商业化部署。甚至非常典型的技术成功案例，如太阳能电池板和电动汽车电池，也耗费了大约30年的时间才产生显著影响2。而现在距2050年还有不到30年的时间，因此，气候技术创新步伐必须远远超过当前的进步速度。 这一挑战通过净零排放差距体现了出来3。图3说明了在照常情景下（即未来30年不实施进一步的气候政策或不采取协调一致的技术创新行动）现有气候解决方案对2050年减排的贡献4。在这种情景下，部署行业解决方案 （发电、重工业、建筑、交通和农业）可以在一定程度上降低2050年的全球排放量（如左侧柱所示）。碳汇（例如，将碳“锁定”在自然吸收的湿地中）和行为改变（例如，通过健康和教育改善计划生育和抵消人口增长）也有助于实现减排目标。右侧的净零排放差距（以及相关的投资差距5）表明，即使从现在开始到2050年间持续部署这些解决方案，全球政策和当前的创新速度仍无法实现减排目标——到2050年所需减排量的近一半无法实现。净零排放差距的存在很大程度上是由于政治惯性（包括化石燃料行业游说的影响）所致，而且有可能随着气候行动政治意愿的增强而大幅缩小。例如，在美国，随着政府批准《通胀削减法案》，这一差距将缩小。 然而，私营部门迫切需要采取行动。商界领袖应当认清气候危机的本质——它既可能威胁企业未来的运营，也代表着巨大的市场机遇，而为了抓住这一机遇，企业必须进行创新，以成为低碳未来的领导者。 为了缩小净零排放差距，公共和私营组织需要克服长期存在的系统性障碍，因为这类障碍通常会限制气候技术创新急需的投资。支持气候技术的基础设施不足（例如，电动汽车充电网络的覆盖范围有限）以及气候政策的不确定性 （在汽车燃料标准等议题上为企业决策者设定变化的目标）导致公司的气候投资决策风险更大且模糊不清。研发 （R&D）领域缺乏公共和私人资金，或 关键投入短缺，如可用于电解水生产绿氢的可再生能源不足，也显著减缓了技术开发进程。 图3：净零排放差距表示，在没有实施新的气候政策和实现技术突破的情况下，2050年剩余的排放量。注：这项分析是在美国政府批准《通胀削减法案》之前进行的，并未考虑法案中的投资或激励措施。 照常情景（BAU）下，基于当前减排方案实现的2050年行业减排量 60 2050年排放量估算 （十亿吨二氧化碳当量） 50 40 30 20 10 0 预期的 2050年 能源行业减排 工业减排建筑减排 交通减排 农业减排碳汇减排健康与教育 减排 净零排放 差距 排放量 气候技术 基于工程和自然的解决方案 行为改变解决方案 在需求侧，潜在买家对现有技术的认识不足、国家和企业目标不断演进以及传统市场的主导地位等，共同造成了对新技术的需求信号不足。造成需求信号不足的部分原因是信息不对称。加强对ESG报告的关注表明在数据透明度方面取得了进展；然而，测量、核查和共享供应链排放数据的过程依然繁琐复杂。最后，组织的和政治的文化会削弱创新的意愿。商界和政府领导人的短期主义（受奖励季度回报的激励结构的影响，以及频繁选举周期的影响）限制了为了在30年后实现净零排放目标而应现在就进行的投资。企业间的竞争态势也会阻碍解决如此层级的问题所需的信任、合作和知识分享。 图4：现有的市场和激励结构限制了缩小净零排放差距所需行动的有效性 影响气候技术创新开发和部署的关键挑战 基础设施 不足 气候政策的 不确定性 关键投入 短缺 资金对现有技术 不足认识不足 受限的需求信号 数据不够透明 组织的/聚焦政治的文化短期 缺乏信任/协作 《通往净零的路径：创新势在必行》<fontnum="28"> 《通往净零的路径：创新势在必行》10 创新案例研究 在应对紧迫的全球危机而采取协调的公私合作行动方面，是有先例可循的——最近的新冠疫苗开发就是一个有力的例证。我们可以在携手应对危机