一个负担得起的、可靠的、有竞争力的净零路径

技术附录 一个负担得起的、可靠的、有竞争力的净零路径 Authors MekalaKrishnanHumayunTaiDanielPacthodSvenSmitTomasNauclérBlakeHoughtonJesseNoffsingerDirkSimon Editor 本杰明·普罗廷斯基 2023年11月 技术附录 本报告描述示例性分析，部署更低成本的解决方案，同时降低昂贵解决方案的成本。分析的目的是证明这两种方法可以帮助减少排放，并使净零过渡更实惠。在这里，我们提供有关我们如何创建分析的信息。 Methods 因为分析的目标不是设计一个稳健的净零路径，所以我们选择进行一个相对简单的评估。因此我们的方法不应该与更精细的分析进行比较，例如那些用于制作全面综合评估模型的方法。我们执行了以下步骤。 1.定义从2021年到2030年每个解决方案的减排单位资本成本。单位资本成本是减少一吨CO2当量的美元成本。 2.预测到2100年的单位资本成本。Weprojectedatransportofunitcapitalcostsbyusingassumptionsabouttheratesatwhichunitcapitalcostschangeeachyear.Todeterminehowquicklythoseratesmightbeincreasedinorderto 进一步降低成本，我们借鉴了学术文献中的价值范围 。具体来说，我们考虑了由于研发，边做边学和规模经济等措施而导致成本迅速下降的情况。1 3.定义分析。我们通过将资本投资分配给各种分析来定义各种分析 低排放技术和2021年至2100年的各个时期。2为此，我们首先为每项分析设定低排放技术的总体资本支出水平， 基于当今支出水平的各种倍数。然后，我们分配任何投资 超越今天的水平，不同的低排放技术-首先是成本较低的技术，然后是成本较高的技术。3在每种情况下，我们还通过将其与其他组织的既定方案进行比较来评估由此产生的支出概况是否合理。我们考虑了建设新资产和在生命结束时替换现有资产的投资。我们还大致考虑了推动研发和其他措施以降低技术成本所需的支出。为此，我们进行了检查。 各种研发支出的历史基准，以及对研发和早期部署的激励措施，如通货膨胀 1在我们的“维持当前资本支出”分析中，我们假设成本下降的速度将是典型当前政策情景下预期的速度的80％。为了估计其他分析中的速度可能会加快多少，我们假设成本的下降速度可能是“维持当前资本支出”分析的两倍。这些假设是雄心勃勃的，但我们做出这些假设是为了测试这种措施可能对整体支出需求和变暖水平产生的潜在影响。它们符合RpertWay等人的高端结论。，“经验基础的技术预测和能源转型”，焦耳，第6卷，第9期，2022年9月。这项研究考察了许多技术的潜在成本下降率。研究发现，在一个雄心勃勃的过渡方案中，技术成本的下降速度可能比目前的政策方案快得多：太阳能发电的速度快1.5倍；风力发电的速度快1.3倍；对于不太成熟的技术，如电解槽，速度快很多倍（这些值是基于方案之间的中位数到中位数比较）。如果我们不评估与当前政策情景相关的雄心勃勃的情景，而是根据我们的“维持当前资本支出”分析进行评估，则这些因素将分别变为1.9、1.6和更高。 2在量化投资时，我们包括通常被视为国民账户投资的内容，例如太阳能和风能投资 电力容量，以及一些通常被认为是耐用消费品的支出，如电动汽车。我们的分析将高排放资产和技术与低排放资产和技术区分开来。低排放资产排放的温室气体相对较少，但不一定是碳中和的。低排放资产的例子是太阳能和风电场以及电动汽车。在某些情况下，我们还包括使能基础设施，例如可再生能源所需的输电和配电基础设施或电动汽车所需的充电基础设施。高排放资产的例子是基于化石燃料的动力和车辆。 内燃机。特别是在这个分析中，我们认为一个过渡解决方案所需的投资——即将煤电转换为燃气电——作为低排放资本支出。我们这样做是因为我们的分析认为这种转换是降低排放的一种方式。 3低成本技术提高了能源效率，减少了化石燃料生产中的甲烷排放，减少了农业和土地利用中的温室气体排放，并将发电从煤炭转换为天然气。这些技术 的单位减排资本成本相对较低，在许多情况下，它们的单位减排总成本（资本和运营）也较低。 ReductionAct.Wealsoconductedasensitivityanalysisandfoundthatouroverallconclusionsstillhold,evenunderdifferent(reasonable)assumptionsforhowmightbespentonR&Dandothermeasurestodrivecostreduction. 4.获得高排放技术所需的额外资本投资。我们使用低排放技术的资本投资来确定高排放技术所需的额外资本投资 。为此，我们评估了上述量化的低排放技术支出可以满足对能源和其他产品的潜在需求，以及高排放技术支出将保持和需要满足的需求。这两个支出值共同决定了每个分析中的总支出。 5.计算每个分析中的减排量。我们根据每种低排放技术分配了多少资本以及该技术的减排预期单位资本成本来计算减排量。 6.估计2100年净排放和导致变暖的轨迹。我们通过从每十年的总排放量（随着经济和人口增长而增加的数量）中减去其将实现的减排量，确定了每个分析中的净排放量的轨迹。我们将二氧化碳以外的温室气体转化为二氧化碳当量，根据它们在100年内增加全球变暖的潜力。我们使用IPCC描述的累积排放与温度之间的关系来估计到2100年的变暖。4 在执行这些步骤时，我们依赖于来自各种来源的数据 。它们包括到2050年的净零：全球能源部门的路线图 ， 国际能源署，2021年10月；“NGFS第3阶段情景探索者”，绿色金融体系网络，2022年；2022年气候变化：缓解气候变化。第三工作组对第六次评估报告的贡献 政府间气候变化专门委员会， 2022年；和全球能源展望2023年，麦肯锡公司，2023 年10月。我们还使用了其他麦肯锡专有信息 脱碳解决方案及其资本成本，以及不同类别技术投资的各种来源；有关这些的详细信息，请参阅从贫困到赋权：提高 可持续和包容性增长的标准，麦肯锡全球研究所，2023 年9月。对于我们的每一项分析，我们都验证了减排潜力 、单位成本轨迹和总体投资水平与文献中其他可比分析中的一致。 Thoughsomeofouranalysisinthisresearchwasbasedondatafromotherorganizations,itisnotsignedbyanyofthem.Wegratefully 承认他们的意见，但结论和任何错误都是我们自己的。 局限性 我们的分析有各种局限性。 我们狭隘地将可负担性定义为资本支出的规模。出于多种原因，我们考虑了资本支出，而不是运营支出。 首先，当前世界面临的挑战是向低排放技术部署资本；正如本报告前面提到的，目前用于过渡的资本量仍然远远低于将变暖限制在1.5℃所必需的水平。正如本报告前面也提到的，即使低排放技术的资本成本如预期那样迅速下降， 在目前的政策框架下，到2030年，为最终实现净零，这些技术所需的资本支出中只有50%可能发生；因此，任何额外的支出都将取决于更大的社会承诺。5其次，与运营支出相比，资本支出与低排放技术更相关 是，因为许多这些技术的构建成本高于运营成本；反之亦然 4见《2021年气候变化——物理科学基础：第一工作组对政府间气候变化专门委员会第六次评估报告的贡献》中的“技术摘要”，剑桥大学出版社， 2023年。 5从贫困到赋权：提高可持续和包容性增长的标准，麦肯锡全球研究所，2023年9月。这50％既包括当前支出水平的延续，也包括当前政策框架下可能增加的支出。 用于高排放技术。实际上，还需要在运营成本上进行一些支出，特别是在我们的分析中，包括更多地使用高排放资产，这些资产往往具有更高的运营成本。尽管我们选择专注于资本支出，但未来的分析可以将我们的工作扩展到包括运营成本（以及其他可负担性指标，例如能源成本） 。 此外，我们只考虑了低排放解决方案所需的支出金额，而不考虑它们是否与传统替代方案具有成本竞争力。降低技术的资本成本既可以减少所需的总支出，又可以确保更多的解决方案 成本竞争力。 我们分析中未考虑的其他因素包括搁浅资产的影响；过渡摩擦，这可能会提高成本； 详细考虑的支出需要降低技术成本；成本下降是由于规模经济而不是研发或公司开始构建和部署产品时发生的学习。 我们的分析是十年的数字，而不是每年的数字。此外，分析的后期可能会增加不确定性。 对于每种解决方案，单位资本成本下降的速度都是外生的。也就是说，我们将其视为输入，其价值基于主要已发布场景和研究文献的数据。 最后，我们将低排放技术分为12类。因此，我们的分析被 相对粗略，未来的研究可能会考虑更详细地探讨同样的问题 。 版权所有©2023麦肯锡公司。保留所有权利。