您知道吗?

有一种趋势可以将上述四大部门的彻底脱碳联系起来，即：电气化（或者转向电力供能）。随着大规模可再生能源发电方法的增加，这种单一转型驱动因素可以逐渐取代化石燃料，从而降低陆地运输、建筑物（如供暖／制冷）和多种工业活动中的排放。实现能源效率和技术创新也同样关键，因为能源需求减少将对排放产生积极影响。

发电是排放量最高的部门，占温室气体排放总量的26.2%，占二氧化碳排放总量的35.4%。电力部门在推动脱碳方面也受到了最大的关注，其中化石燃料燃烧的替代方案和新兴技术越来越具有成本效益和可扩展性。

• 核裂变利用蒸汽旋转涡轮机来发电。这是低碳能源的第二大来源（2018年占低碳总发电量的29%）。

• 地热能使用地下能量来加热水和转动涡轮机。

• 水力发电厂利用水和重力发电。水电在巴西、中国和美国被广泛使用。

• 风通过转动涡轮机来发电。风力发电机可以建在海上（海床）或岸上（陆地），近年来各地已经安装了大量风力发电机。

• 生物质（废木材和其他有机物）可以用作发电的燃料。这类能源预计在2019-2024年将增加25%。²

• 太阳能已在100多个国家／地区大规模使用。太阳能还可以用来加热水产生蒸汽，在后续流程中继续产生能源。

• 绿色氢气是利用可再生能源和水制成的。它有潜力取代化石燃料，用作无碳气体通过涡轮机中发电。

• 氨气的能量密度比氢气高，也更容易运输。业界认为氨气更适合用于能源运输、能源储存和发电用途。

• 储能技术可以储存电能备用，从而让更多间歇性可再生能源（如太阳能和风能）更有可能被纳入能源结构。

• 碳捕获和碳储存技术能在发电（如化石燃料发电）过程中捕获碳废物，减少排放到大气中的二氧化碳。

运输

石油及其衍生物（以碳为主要成分）占运输部门所消耗燃料的77%。此外，船用燃料油（炼油过程中剩下的重残油）占15%。因此，仅石油一项就已经占了运输部门所消耗燃料总量的92%，而电力、生物能源和其他能源等替代能源只占了一小部分（见图1）。

图1：2019年运输燃料

技术进步和对汽车的政策支持正在推动能源转型。逐渐取代内燃机燃油车的电动汽车显然在引领这一转型。新增电动汽车注册量在2020年创下历史新高（如德国增长263%，法国增长202%），积极势头持续到了今年。此外，从现在到2025年期间，全球将推出超过350款电动汽车。

重型车在运输部门温室气体排放中占27%。重型车的替代能源包括天然气、电池、氢燃料电池和来自糖料作物的生物燃料。公交车等其他大型车辆占运输部门排放量的4%。政府政策可以支持低碳公共汽车的部署，特别是通过补贴来帮助克服成本方面的阻碍。

2017年，航空占运输部门温室气体排放量的12%。航空业的发展早些时候导致了排放量的增加，虽然提高燃油效率带来了一定好处，但不足以抵消航空运输需求产生的排放。因此，一直到2019年，航空排放的绝对值仍在上升。

建筑物

建筑物因供暖／制冷、公用事业和家电需求占全球一次能源消耗的30%。排放的归因包括电和热、天然气、石油和煤（见图2）。

为了实现高能效，可以从建筑物的设计和建造阶段开始采取措施。这其中的机会领域包括建筑围护结构（即隔热、立面、屋顶和玻璃）、建筑材料、供暖设备和家电。环境监管也提高了全球建筑物的能效，我们预计随着建筑行业日益成为实现《巴黎协定》目标的焦点，还会有进一步的改善。

图2：建筑物的能源相关排放

工业

工业活动占全球排放量的21%。这是一个复杂多样的部门，涵盖金属和采矿、石油和天然气、水泥、气体和化工。脱碳需要多种途径，材料效率、回收、电气化和氢气都能起到作用。

采矿业通过燃烧化石燃料（通常是机械用的石油衍生物）消耗能源。甲烷(CH4)是煤矿开采的副产品，是一种排放到大气中的强效温室气体。

对于石油和天然气行业，减排和能源转型越来越重要。很大一部分排放发生在消费过程中，大多数是通过运输部门以及作为化工生产的原料。一些公司制定了雄心勃勃的减排目标，希望降低能源供应结构中的碳强度，甚至实现净碳中和。

化工行业是化石燃料的重要消费者。初级化学品（可转化为塑料和化肥等产品）的生产属于能源密集型，占化工行业总能耗的近67%。

脱碳途径多种多样，但迄今为止，能源效率一直更受关注，而提升能效的方法包括提高热集成水平、更新设备和设施、智能化流程控制和监控以及预测性维护。电气化的进程正在逐步推进，而我们还没有看到碳捕获和清洁氢布局在该部门的进展。