manbet客户端下载
  • 研究
  • 2020年9月18日

能源与气候变化:11个图表中的故事

在过去的半个世纪里,世界范围内的能源需求一直在稳步增长,二氧化碳排放量也在增长。以下11张图表揭示了能源、经济和气候变化的复杂情况。

气候变化通常被认为是我们这个时代的决定性挑战。世界如何应对这一挑战,对全球能源体系、经济和我们星球的未来有着深远的影响。

尽管关于能源和气候变化的详细信息可以在公共领域获得,但对许多人来说,这些信息往往来自单一的数据点或令人大开眼界的统计数据。无论是作为投资者还是地球的管理者,要想驾驭这个问题,了解全局是有帮助的。

在最近的一份报告中manbet客户端下载摩根士丹利(Morgan Stanley)的研究摩根士丹利(Morgan Stamanbet客户端下载nley)全球石油策略师、欧洲能源股票研究团队负责人马丁•拉斯(Martijn Rats)研究了能源在气候变化中的作用。老鼠和他的团队的目标是尽可能客观地呈现数据,依据的关键问题是:世界消耗了多少能源?其中有多少来自化石燃料?哪些国家的人均碳排放最多,哪些国家的减排速度最快?GDP能在碳排放减少的同时增长吗?

全世界消耗了多少能源?

2019年,全球消耗了大约584 exa-Joule(即EJ)能量。从某种意义上说,如果2019年世界的能源消耗是分布在宇宙的整个生命周期中,那么从138亿年前的宇宙大爆炸以来,这将足以为27个50W的灯泡供电。

同样值得注意的是,能源消耗一直在持续增长。在过去的55年里,一次能源需求增长了约20%,只有两次出现萎缩:1980-82年,油价上涨了两倍;2009年,由于金融危机的影响。

燃料的一次能源消耗
(在exajoule, 1800 - 2019)

来源:可再生能源包括风能、太阳能、地热能、生物质能和废弃物,按投入当量计算。资料来源:Smil (2010), BP统计评论

石油、GDP和人口增长是如何联系在一起的?

人口增长和人均GDP经常影响石油需求预测。然而,值得注意的是,世界人口和人均GDP的激增只是在石油作为一种能源的可用性之后。

因此,尽管日益增长的石油消费越来越成问题,但考虑到其与碳有关的排放,石油在提供能源方面的作用也很重要,在过去一个世纪中,石油推动了生活水平和平均收入水平的提高。

全球人口与GDP和人均石油消费
(500年;指数:1950 = 100)

资料来源:BP Statistical Review, Smil (2010), Our World in Data, The Maddison Project

化石燃料的碳排放是什么?

全球碳项目的数据显示,化石二氧化碳排放(即化石燃料和水泥生产的排放)在2018年达到约366亿吨(吨),2019年估计增加到368亿吨。与此同时,土地使用变化(即主要与砍伐森林有关的排放)又增加了大约55亿吨。

其中,海洋吸收了约93亿吨,陆地上的植被吸收了约127亿吨,剩下约18.8吨被大气吸收,导致全球气温上升。

按地区划分的年碳排放量
(以数十亿公吨二氧化碳为单位,1825-2018年)

来源:二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、全球碳项目(GCP)

大气中的二氧化碳浓度是多少?

斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institute of Oceanography)的数据显示,在过去80万年里,大气中的二氧化碳浓度大多在百万分之200-300上下波动。然而,这在过去的几十年里急剧增加。自20世纪50年代以来,大气中的二氧化碳浓度已从百万分之310增加到2019年的百万分之410。

年平均大气二氧化碳浓度
(过去80万年以百万分之一计算)

资料来源:美国国家海洋和大气管理局斯克里普斯海洋研究所

全球气温已经上升了多少?

2019年,全球平均气温比1850年至1900年的平均气温高出约1.1摄氏度。这种增长大部分发生在过去几十年。就在2000年,平均气温仅上升了0.3摄氏度。下面的图表显示了地球温度的演变,结合了从2000年前的PAGES 2k网络估算的历史数据和英国气象局哈德利气候科学中心的最新数据。

全球平均气温异常
(过去2000年的摄氏度,相对于1850-1900年的平均值)

资料来源:英国气象局哈德利中心,2000页联盟

哪些国家的排放量增长最快,哪些国家已经在减少?

下面的图表根据过去10年碳排放的变化,对前16个国家和后16个国家进行排名。在第一个图表中,一些发达国家(例如一些欧洲国家)采取了减少排放的政策,以及一些经历了严重经济衰退的国家,导致了更低的排放。在第二张图表中,相对较小但快速增长的经济体的排放量迅速增加。

2008-2018年全球前16位国家碳排放变化(%)

来源:二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、全球碳项目(GCP)

2008-2018年排在前16位国家的碳排放变化(%)

来源:二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、全球碳项目(GCP)

每种燃料会产生多少碳排放?

煤炭公司已经从美国和欧洲的股票市场上消失了,燃煤发电对排放的影响也得到了充分的证明。然而,自2013年达到历史最高水平以来,全球煤炭消费量仅下降了2.5%;事实上,煤炭仍占化石二氧化碳排放量的40%。

石油和天然气分别占34%和21%,其余部分由水泥生产和“燃除”(即燃烧市场过剩的天然气)来弥补。

按燃料类型划分的碳燃料排放量
(以数十亿公吨二氧化碳计,1825-2019年)

来源:二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、全球碳项目(GCP)

哪些部门贡献最大?

国际气候数据研究中心(CIAT)的数据显示,每个行业的温室气体排放总量中,电力和供热排在首位,占全球排放量的近三分之一。交通运输是第二大温室气体排放来源,通常会成为气候问题的焦点,占全球温室气体排放量的16%左右。

按行业划分的温室气体排放量
(以数十亿公吨二氧化碳当量为单位)

资料来源:CAIT气候数据探索者

你能在减少人均碳排放的同时增长GDP吗?

如上所述,经济增长和不断增加的碳排放是齐头并进的,富裕国家的排放量也更高。下面的图表显示了人口超过1500万的国家(总共65个国家)的人均GDP和人均二氧化碳排放量之间的关系。

人均年GDP低于2万美元的国家,其GDP与排放量之间呈现出强烈的线性关系,而高于这一水平,单位GDP的增量排放量就开始减少。

的确,GDP增长和排放增加之间的关系可能是可以避免的。几项深入的脱碳研究提出了令人信服的论点,即清洁能源所需的投资将比化石燃料行业失去的就业机会创造更多的就业机会,从而使经济继续增长,同时排放下降。然而,这种关系能否从根本上改变还有待证实。

下面的图表显示了一组国家的GDP和排放量随时间变化的轨迹。近年来排放量大幅下降的英国是一个令人鼓舞的例外。它在2006年左右出现了转机,当时人均碳排放量仍在9.3吨左右;到2018年,排放量下降到5.6吨,仅12年时间就减少了40%。

人均碳排放量vs人均GDP
(年度数据,1965 - 2018)

资料来源:世界银行,全球碳项目,Gapminder

电能在能源中所占的比例是多少?

从广义上讲,应对气候变化需要用电力取代化石燃料的消耗,并使用可再生能源发电。因此,可再生能源,如风能和太阳能,吸引了大量的关注,而且它们的成本继续下降。

然而,供应方只是等式的一半。要加快转型,能源消耗也必须实现电气化。下面的图表显示了这种情况发生的速度。在20世纪70年代中期,世界上大约10%的能源是以电力的形式消耗的。上世纪80年代中期,这一比例约为12%,90年代中期约为14%,2000年代中期约为16%,2018年达到19.4%。简而言之,电力的份额以每10年约2.2%的速度增长。

这一市场份额的增长需要大幅加快。根据国际能源署的可持续发展方案,到2040年,电力将需要占最终能源消耗的31%左右,这意味着未来每10年的市场份额增长率约为5%。换句话说,这一速度需要加倍。

电力在总最终能源消耗中所占的份额
(比例,1975 - 2040)

注:阴影面积代表IEA的CPS、SPS和SDS情景的高/低。资料来源:国际能源机构

更多的manbet客户端下载摩根士丹利(Morgan Stanley)的研究关于能源和气候变化的问题,可以问你的摩根士丹利代表manbet客户端下载财务顾问浏览完整报告“能源与气候变化:23张图表中的故事”(2020年9月2日)。另外,更多的想法摩根斯坦利manbet客户端下载的思想领袖