什么是净零？

什么是净零 ？麦肯锡解释者 净零是指温室气体排放到地球大气中的总量与移除的总量相等的理想状态。通过去碳化努力实现减排和移除是达到净零状态所必需的。 七个能源和土地使用系统（电力、工业、交通、建筑、农业、林业和废物处理）是重大的温室气体排放源，所有这些系统都将需要进行转型。由于这些系统的相互依存关系，它们还需要同时进行转型。但在其他情况下，个人和组织可以通过选择低碳替代品（如太阳能和风能等可再生能源）来设定自己的净零目标。风力发电） 并从大气中去除多余的碳。圆形， 或者通过重复使用现有材料来减少废 物 ， 也可以是脱碳的重要杠杆。 大气中的温室气体（GHG）净零排放将在GHG排放到大气中的水平与被移除的排放水平相等时实现。这也被称为“碳中和”。 二氧化碳是地球大气中最常见的温室气体之一， 与氮、氧、甲烷和其他气体 ， 是地球空气的一部分。二氧化碳有助于捕获热量在地球上传播，就像温室通过捕获热量在寒冷气候中促进番茄生长。但过多的温室气体可能会引发问题，例如热浪和海洋酸化。它既会自然发生，也会作为人类活动（如燃烧化石燃料）的副产品出现。 将碳排放量降至零并不完全可行。碳去除和长期储存因此 ， 有必要阻止全球变暖的进程。 今天，世界正在经历净零转型，这是一个雄心勃勃的努力，旨在实现二氧化碳的净零排放并减少其他温室气体（GHG）的排放。转型的目标已在2015年联合国巴黎协定中明确：将全球变暖限制在工业化前水平以上低于2.0°C，并尽可能限制在1.5°C。 净零过渡会涉及什么？ 麦肯锡的研究模拟了一条假设的、有序的 1.5 °C 路径 ， 基于净零 2050 场景来自绿色金融系统网络（NGFS）。该情景包括实现净零所需的经济成本和社会调整估算，麦肯锡分析表明，这将具有六个特征。定义这样一个全球过渡到净零: 实现这一目标将避免永久变暖的地球带来最灾难性的影响。目前，世界尚未走上实现这一目标的道路。请继续阅读以了解净零意味着什么以及如何实现它。 了解更多关于麦肯锡可持续发展的信息。 —普世。所有能源和土地使用系统都需要进行转型。这将直接影响到每一个国家以及经济的每一个部门，或者间接地产生影响。 什么是脱碳 ？ 脱碳是指减少大气中的碳。这通过切换到排放较少碳的能源或材料（通常是从高碳排放的化石燃料转向）以及抵消排放的碳来实现。 —重大。年度实物资产支出从当前的3.5万亿美元需要增长到2050年的9.2万亿美元。至2050年的总支出可能达到275万亿美元。 —前装。在转型的早期阶段，对实物资产的支出可能更为显著，预计到2026-30年期间将上升至全球GDP的近9%（相比之下，2022年的水平略低于7%），之后可能会下降。同样，电力成本也可能在一段时间内高于2020年的水平，随后稳定或有可能下降。 将全球气温上升限制在比工业化前水平高 1.5° C通过遏制大气中温室气体（GHGs）的累积将是防止灾难性后果发生的必要措施。许多公司、国家和机构已经承诺实现去碳化，即减少温室气体排放。净零转换， 在未来几年。 —不均匀.代表全球约20%经济总量的行业将在转型过程中面临最大的经济风险。发展中国家和化石燃料丰富的地区也会特别容易受到产出、资本存量和就业变化的影响，因为高度暴露的行业在其经济中占有相对较大的比例。 —力量。应对电力领域减排的物理挑战是整个能源转型的基础。这是因为减少能耗最大的部门（交通、工业和建筑）的排放需要向电气化进行彻底转变。管理风能和太阳能发电的增长将是关键。 —流动性。能源转型需要实现交通运输领域的脱碳化，包括汽车、卡车、航空和海运。在长距离移动领域（如卡车运输、航空和海运），电动汽车与内燃机在基本性能方面仍存在显著差距。 —暴露于风险之中。一种高排放资产提前退役而低排放资产尚未进入市场的情况若管理不当，则可能导致能源供应和价格的剧烈波动。 —丰富的机会。净零转型将为低排放产品创造新的效率和新的市场。 —行业。化石燃料对于现代文明的四大物质支柱——钢铁、水泥、塑料和氨气——至关重要。这四个行业的去碳化将是一项重大挑战。其他行业虽然挑战相对较小，但仍需要对现有工业设施进行广泛的改造。 了解更多关于麦肯锡可持续发展的信息。 我们在能源转型中处于什么位置 ？ 能源转型正处于早期阶段。能源的生产和消费占超过 85%全球二氧化碳排放的关键在于采用低排放技术（包括太阳能、风能和电动汽车）以及构建更广泛的低排放能源系统，这对于实现2050年净零排放目标至关重要。 —建筑物。供暖占建筑排放的最大份额。热泵是一种解决方案：根据麦肯锡2023年达成承诺情景，到2050年，热泵可能提供大部分建筑所需的热量。面临的挑战包括确保热泵在最寒冷地区表现足够好，并管理峰值需求对热泵性能的影响。 截至当前，大约实现了所需部署的低排放技术的10%。加快转型将需要更快的进展。部署和采用多种相关低排放技术（包括可再生能源源、电气化技术以及热泵），以及较为不成熟的技术（如）碳捕获、利用和储存[CCUS];绿色和蓝色氢; and可持续燃料). —原材料。锂、钴和某些稀有earth矿物对于规模化低排放技术至关重要，这些技术对于实现多个行业的去碳化目标至关重要。挑战在于确保这些矿物能够迅速开采以满足市场需求。 —氢和其他能源载体。将需要氢和生物燃料来使许多领域脱碳。扩大到必要的程度将 每个能源系统的七个领域将需要进行改造 ，到 2050 年实现净零。以下是每个要求的概述 ： 需要大量的土地使用(用于生物燃料) 和新的基础设施(在氢的情况下) 。 —CCUS.CCUS技术在点源处捕集工业过程中排放的二氧化碳，然后长期运输、转化和储存。 —减少碳和能源。替代高排放技术低排放技术非常重要。但减少总体能源消耗——以及捕获仍然排放的减少的二氧化碳——也将是成功过渡的关键。CCUS将需要进一步的技术进步和扩大今天甚至可能 —循环技术。这些技术涵盖了旨在在其整个生命周期内减少材料排放同时最大限度地提高其生命周期价值的各种方法。 不存在的技术。 —储能。这将是可再生能源规模扩大的必要条件。相关技术包括锂离子电池系统用于短期能量存储以及更长时间段的能量存储系统。 什么是气候技术 ？ 气候技术是任何旨在减少排放或应对全球变暖影响的技术。它涉及许多子类别应用，所有这些都旨在实现净零排放并过渡到更绿色的状态。其中一些抵消技术仍处于研发阶段，但麦肯锡估计，60%将达到净零排放所需的减排措施中的大部分将来自广泛部署已证明的技术。 —工程碳去除。这些去除涵盖了一系列基于技术的去除大气二氧化碳的方法。 —热泵。这些是高达 4.5 倍的效率比燃气炉和锅炉。 —氢。氢能源为难以减排的钢铁、水泥和化工等行业提供了深度脱碳的解决方案，这些行业目前约占全球排放量的20%。 对气候技术的投资是迅速成长. 欧美政府计划释放大量资金以应对到2050年实现净零排放的挑战。美国降低通货膨胀法案, 于2022年通过，分配了超过3700亿美元的资金以缓解气候变化。欧盟绿色协议可能将分配超过1万亿欧元的公共和私人资金。这些措施综合起来，可能会为麦肯锡估计到2030年年度投资可能达到12万亿美元的市场中投资者提供更多机会。 —核裂变技术。这些技术已经具备商业成熟度：目前约有440座反应堆提供了全球大约10%的电力生成。未来扩大的挑战包括高昂的建设成本以及长期储存问题的未决疑问。 —可再生能源。可再生能源容量在2015年至2020年间几乎翻了一番。大多数利用可再生资源的能源生产技术已经技术上成熟。太阳能光伏电力建设迅猛发展。陆上和海上风力涡轮机已经展现了最大的增长潜力和最成功的规模化努力，但仍不足以达到2030年的目标要求。 麦肯锡的分析表明12 类气候技术如果将它们放在一起 ， 可能会减少多达 90 ％ 的人为温室气体排放 ： —电池。一生的排放电动汽车依赖锂离子电池的车辆成本比内燃机车辆低多达85%。 —可持续燃料。需要这些以及化石燃料的其他替代品来使难以减弱的运输脱碳 fugueur甲烷排放（来自泄漏的甲烷损失）的管理，等等。具体而言，石油和天然气公司需关注：实现低碳转型通过几个杠杆， 包括转变为多元化的能源参与者。 占当今全球总排放量 15% 以上的行业。 —支持 NCS 的技术。这些解决方案可以从大气中去除二氧化碳，并且还可以防止排放的发生。它们包括 terrestrial ecosystems 以及农业用地上的碳移除和减排。 —力量。电力部门脱碳将需要逐步淘汰化石燃料的发电 ， 并增加低排放电源的容量。 —生产供人类消费的替代蛋白质的技术。大约15%的当前全球排放来自于动物基蛋白质的生产，如肉类、奶制品、鸡蛋和水产养殖。替代蛋白质包括植物基蛋白质、微生物发酵基蛋白质等。细胞培养蛋白使用生物反应器和离心机制成的动物细胞。 —流动性。公路运输占四分之三所有出行领域排放。在此领域的去碳化努力可能涉及用具有电动等无内燃机技术的车辆替换现有内燃机车辆。电池电源or氢燃料电池. 气候技术有助于使现有过程变得更加低碳，并且可以积极防止大气排放或从大气中移除碳。过去十年间，在气候技术领域取得了一些重要的进展——例如，某些可再生能源项目的价格已经降低了。几乎 90%随着资本投入增加且一些政府已开始为低碳创新提供财政支持，气候技术领域存在巨大的潜力，尽管实现净零目标的挑战依然艰巨。 —行业。Steel and水泥是这一类别的重要组成部分，共同占全球二氧化碳排放量的约14%。去碳化努力可能包括安装碳捕获和存储设备，并转向低排放的过程或燃料。 —建筑物。建筑物和房地产行业的脱碳将涉及提高能源效率（例如，通过更高效的隔热材料）以及用低排放系统替换由化石燃料驱动的取暖和烹饪设备（参见侧栏，“机器学习和AI如何帮助组织实现建筑去碳化？”）。 行业如何通过脱碳实现净零 ？ 每个行业和公司都是受不同因素影响在实现脱碳化运营方面。因此，寻求脱碳化的公司希望选择最适合其需求和背景的方法。以下是全球最高排放行业的概述；这些行业约占全球温室气体（GHG）排放量的85%： —农业和食品。使用温室气体高效耕作方法可以帮助减少农业排放 ， 就像消费者层面的变化 - 例如 ， 如果人们少吃肉。 —林业和土地利用。此sector的CO₂排放往往来自土地清理和森林砍伐。如何减少这些排放？努力可以包括防止森林砍伐并投资于自然气候解决方案(NCS) ， 这可以成为排放的净汇。 —化石燃料。化石燃料的燃烧产生了全球83%的二氧化碳排放。在追求脱碳的过程中，化石燃料企业专注于提高能源效率和电气化。 机器学习和 AI 如何帮助组织对建筑物进行脱碳 ？ 房地产行业占约 40%全球燃烧相关排放的四分之一来自建筑运营。这意味着大部分排放来自于建筑运营。运行建筑物 ， 而不是建造它们。 可持续性方面，该组织向一个AI驱动的工具提供了数据，该工具能够“为我们的800多栋建筑中的每栋建筑制定详细且独特的工作计划……随后，该工具应用了机器学习算法 福利。 Ventas 最近宣布打算实现运营净零by 2040. 为了对每栋建筑进行等效的独特能源审 在过去 ， 房地产公司已经在一个几个阶段. 首先，他们派遣工程师到每个建筑评估物业状况。其次，他们实施推荐的效率改进措施。对于拥有众多建筑的组织而言，这种传统方法将耗时多年并需要大量成本。 计，然后为每栋建筑创建详细的描述，说明如何实现我们的目标，包括每栋建筑所需采取的每一步骤、该步骤的成本以及能够节省的能源。” 房地产行业的组织越来越多地将注意力转向脱碳化，因为投资者和政府机构对它们减少碳足迹的压力不断加大。但如果操作得当，脱碳化可以成为一项重要的举措。 价值驱动因素。以房地产投资信托基金和标准普尔 500 指数公司 Ventas 为例 ， 实现了运营净零 (范围 1 和 2 排放) 将导致更低的能源和维护成本以及更具弹性的资产 ， 以及其他 据麦肯锡合伙人Brodie Boland， 这种方法具有节省时间