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英国首相戈登·布朗在哥本哈根COP15上发表讲话。2009年12月。信用证:IISD/ENB
英国总理戈登布朗地址COP15,哥本哈根2009年12月。 信贷:IISD/ENB
来宾职位
2020年5月13日15:28

客座帖子:气候目标和技术承诺的简史

邓肯麦克拉伦教授

邓肯麦克拉伦教授

2020年5月13日下午3:28
来宾职位 客座帖子:气候目标和技术承诺的简史

在过去的三十年中,如何接近气候目标的感知智慧已经发生了几次。

从气候稳定化的初始思想来看,建议的方法侧重于二氧化碳排放量,大气二氧化碳浓度,碳预算和今天的主导框架温升极限

这一连续的重新界定似乎反映了科学上对避免危险的人为气候变化意味着什么的表述有所改善,这一点可以通过增强的解释来解释造型能源和能力,并根据有关气候影响的更好的科学知识。

但是,我的研究进入了这个历史,发表于此自然气候变化与我的同志Nils Markusson博士和项目的一部分碳减排的文化政治经济学,表明这一过程远没有这一解释所暗示的那么理性——也更有问题。

特别是,我们的分析突出显示目标框架的每个班次都向未来技术解决方案的新希望开辟了大门,例如广泛的核电或碳捕获和储存。然而,虽然这些技术已经承诺很多,但由于承诺,他们已经推迟了改变行为或转变经济的立即加速行动。

早期稳定目标

在我们的论文中,我们通过气候目标的历史确定了五个“阶段”,详细说明了这些目标是如何形成和确定的。

我们始于20世纪80年代末和90年代初,当时联合国气候变化框架公约(联合国气候变化框架公约)进行了谈判。在里约地球峰会1992年,联合国确定了“将温室气体(GHG)的大气浓度稳定在与避免危险的人为气候变化相称的水平”的目标。

英国首相约翰·梅杰在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展会议的全体会议上发表讲话。1992年6月.信贷:苏坎宁安摄影/阿拉米股票照片

大约在这个时候,大气环流气候模型(GCMs)和第一个简单的综合评估模型(IAMs)允许建模人员开始探索排放的影响和减排技术的经济成本。然而,用这些早期模型评估具体的政策干预是困难的,而且通常以非常笼统的术语讨论答复。

在此期间,应对气候变化的技术建议包括海洋铁肥以及大规模部署118金博宝

例如,英国在电力公用事业中创造了“非化石 - 燃料义务”,旨在支持核电和可再生能源。然而,面对高成本和公众关注的潜在核复兴停滞不前。

虽然里约地球峰会旨在稳定温室气体浓度,但将这一目标转化为可行动目标的工作留给了后续谈判。这是警察捡到的京都公共关系otocol1997年——我们历史之旅的第二阶段。

目标框架 关键事件) 模型、方案和承诺
稳定 里约1992年 早期GCM。核能。
减排百分比 京都1997 早起。燃料转换和CCS。
大气浓度 哥本哈根2009 艾玛和rcp。BECCS。
累积预算 2011年德班,
多哈2012
C型预算模型和倒IIAM。GGR要平衡剩余排放。
结果温度 2015年巴黎 链接地球系统模型。GGR反向超调,SRM。

减排百分比

在1997年京都峰会前后,减排百分比是主要的目标框架。然而,与随后的框架一样,关于最合适的层次和时间的争论也并非没有。

提高能源效率和“燃料转换金博宝188备用地址”到更清洁的替代品的承诺是许多国家努力的一部分,并在其中发挥了重要作用“SRES”情景研究了未来人口、经济增长和温室气体排放的四种可能的轨迹。英国启动了其气候变化税例如,在2001年欧盟排放交易计划始于2005年。

然而,这一时期也出现了化石能源“碳捕获和储存”(CCS)的承诺(例如,这包括:金博宝188备用地址报告来自政府间气候变化小组CCS实际上是一种旨在减少排放的“排气管”措施,但它通过以下理念实现了持续使用煤炭(以及后来的天然气)发电的承诺:愚弄“发电站。但是,就像上一代的核承诺在美国,CCS的实际交付过去是,现在仍然是非常有限

当建模者将新兴的CCS技术引入IAMs中时,这使得模型能够预测获得相同气候结果的更便宜途径。模型算法优先选择CCS,因为与CCS改造相关的化石燃料发电的持续扩张和使用的模拟成本低于与逐步淘汰煤炭和天然气发电相关的成本。

随着未来CCS减排力度的加大,这些预测还表明,在不久的将来,排放量的下降速度将放缓,这也降低了模拟成本。但随着全球排放量持续增长,CCS从经济偏好转变为绝大多数减排方案的核心组成部分。

《联合国气候变化框架公约》(COP3)。1997年12月。图片来源:Aflo有限公司/ Alamy Stock Photo
《联合国气候变化框架公约》(COP3)。1997年12月。图片来源:Aflo有限公司/ Alamy Stock Photo

在其他方面,建模继续变得更加复杂。它接着建立了经济活动与大气中二氧化碳浓度之间的直接联系。这一努力产生了"代表性浓度途径“(RCP),描述了不同程度的温室气体和其他污染物辐射力这在将来可能会发生。

大气浓度

在国际气候目标的第三阶段——气候变化的准备阶段哥本哈根气候峰会2009年——关于大气二氧化碳浓度的适当目标存在着广泛的争论。这场辩论从一开始就发生了变化早期建议550ppm安全水平(pdf)至450ppm,有些人要求350ppm目标

除了针对特定浓度而非特定减排的建模之外,另一项新的技术承诺——利用C金博宝188备用地址CS的生物能源(BECCS)-获得了显著的牵引力。BECCS被提议作为一种通过隔离燃烧生物质发电产生的化石排放实现净负排放的方法。

在这一点上,BECCS几乎是一个纯粹的概念技术,但模型已经包含了生物能源和CCS:将它们结合起来是一个相对简单的任务。金博宝188备用地址就像之前的CCS一样,BECCS也承诺通过各种方式削减达到特定目标所需的成本,并承诺在未来有效地逆转排放,从而为缓慢过渡提供了理由。

在随后的几年中,BECCS仍然是气候目标下一阶段的核心技术。

碳预算

甚至在《气候公约》或IPCC报告中完全包含二氧化碳浓度的概念之前,气候目标的第四阶段——碳预算——就进入了辩论。例如,RCP直到2014年才正式启动,但英国开始制定定期五年碳预算在其气候变化法在2008。

累积的概念碳预算其目的是设定二氧化碳排放总量限制,同时将全球气温上升保持在一定水平以下,例如1.5C或2C。

在多哈举行的第18次缔约方会议闭幕全体会议之前,缔约方会议主席与俄罗斯联邦、乌克兰和白俄罗斯代表进行磋商。2012年11月。学分:IISD / eNB
缔约方会议总统克里斯蒂安省比洛斯与俄罗斯联邦,乌克兰和白俄罗斯的代表咨询,在托马队在托哈的第18届的全体会议之前。2012年11月。学分:IISD / eNB

符合有限的协议第二承诺期对于京都议定书(覆盖2013-20) - 同意了2012年多哈气候峰会–这标志着基于百分比的目标结束的开始。一些谈判者还呼吁“科学计算碳预算”。

与大气中的二氧化碳目标一样,碳预算允许使用除碳技术作为在未来途径中解决残余排放的手段。此外,它们使未来碳删除的承诺作为扭转预算的任何“过冲”的手段。

在无意的过度和有计划的过度之间有一条细微的界限。再一次,在这种基于预算的分析和建模中,我们看到了未来技术的承诺——不同的描述为二氧化碳去除(CDR),负排放技术(net)和温室气体清除(GGR)——有效地保持了实现气候目标的希望,同时使在减排问题上继续推诿搪诿成为可能。

温度目标

尽管围绕着“一个亿吨吨“碳预算——其中大约一半已经被排放——政策开始围绕着关注温度结果进行整合。这是我们气候目标历史的第五阶段,也是当前阶段。

有了更强大的模型,研究人员能够更好地量化达到特定变暖极限的概率。温度与碳收支和碳浓度的关系越来越密切。

2C作为粗护栏的想法,虽然最初是在20世纪70年代中期提出的,但直到2009年哥本哈根会议之后才成为政策的焦点集中在1.5摄氏度领先于2015年巴黎会谈. 这反映了人们对“危险气候变化”边界的看法发生了变化——特别是在全球南方,那里高分辨率建模使预期的影响更加明显。

然而,为了实现更高的目标,IAMs变得更加依赖于负排放,而大多数净排放只是简单的替代其他缓解措施,而不是添加它。在此期间,随着BECCS承诺受到土地可用性和粮食生产竞争的担忧,其他网站开始更加沉重。

2009年12月17日,美国国务卿希拉里·克林顿在哥本哈根联合国气候变化框架公约第15次缔约方会议新闻发布会上发言。图片来源:Kristian bus /绿色和平组织/ Alamy Stock Photo
美国国务卿希拉里克林顿在COP15,哥本哈根举行的新闻发布会上发言。2009年12月17日学分:Kristian Buus / Greenpeace / Alamy股票照片

在巴黎时代,同样的模式仍然存在。许多国家的商业目标是现在框架为“净零”碳,明确或含蓄地通过未来大量部署碳去除来实现。然而,在全球范围内,主要的目标框架现在是温度结果。

成本优化

我们的分析强调了气候政治和气候科学的持续共同演变,这一过程仍在继续。气候政策体系并没有刺激有助于缓解气候变化的新技术的开发和实际应用,而是倾向于做出承诺188bet博彩公司怎么样未来技术的发展趋势。这些承诺既响应了缓解措施的持续延迟,也促成了缓解措施的持续延迟,然而,很少交付在实践中。我们称之为“搪塞技术”。

在我们的论文中,我们认为,除非认识到并解决这一趋势,否则这一趋势很可能会继续下去,最明显的新技术候选者是太阳能工程

我们的分析表明,BECC的出现——与从“减排”目标转向“大气浓度”或“碳预算”相关——并不是通过更好的信息解决的一次性问题。

这个在途径模型中包含BECC尽管国际社会在实现短期减排方面持续拖延,但碳预算似乎是可以实现的。而且,尽管随后进行了批判性分析,但很少有模型能够证明这一点后退包括负排放。

造成这个问题的一个原因是IAMs专注于时间折扣的“成本优化”,这个问题至今仍未解决。这意味着他们更倾向于未来的行动承诺,而不是看似合理但可能代价高昂的短期干预。

类似的机制推动了早期的核能和化石燃料CCS承诺。在每一种情况下,缓解措施的延迟都使总体结果看起来更便宜,但随着时间的推移,既没有出现显著的减排,也没有出现承诺的技术发展。

出于成本优化的原因而在模型中采用的技术承诺成为实现气候目标的不可避免的要素,即使在实践上或政治上的缺陷暴露无遗

公众反对和高成本放缓或阻止了核电和CCS的发展,而潜力与生物多样性之间的冲突粮食产量提高了关于BECCS的警告标志.这些技术都没有达到最初预计的水平,甚至可以说,即使在今天,它们也没有为快速碳影响奠定基础。

例如,在现实世界中,BECCS是一种廉价的小众应用,可减少乙醇生物燃料发酵过程中的排放,出售捕获的二氧化碳用于提高石油回收率。在Drax上试验尽管如此,关于生物质燃烧的商业化大规模BECC仍然没有得到证实。

推诿

我们的分析表明,从技术承诺,建模技术和政治愿望的共同努力,尤其是围绕目标的框架,从而突然出现了普及。

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这并不依赖于有意减缓行动的努力,尽管涉及化石燃料生产的行业往往青睐技术解决方案。例如,石油公司是投资石油的热情投资者直接空气捕捉技术从大气中恢复碳

我们还认识到,这对建模者和工程师来说是一个具有挑战性的问题,特别是在有可能出现非常有用的新技术和严格的碳预算限制的情况下。我们有充分的理由可以忽略或推迟对如此复杂的相互作用的考虑,而只是鼓吹新技术来扩大我们的气候武库。

但我们认为,认识到这一问题并寻求打破这种模式是至关重要的,原因有两个。

首先,仅仅增加新技术不太可能控制气候挑战,除非我们也实现行为、文化和经济转型。

第二,技术承诺让那些受益于化石燃料的持续开发和由此带来的舒适生活方式的人能够证明这些做法的合理性。这使得他们的活动给那些最易受气候变化影响的人——今天的穷人和穷人——带来了越来越大的负担和风险未来几代人

迈凯轮,D. & Markusson, N. 2020。技术承诺、模型、政策和气候变化目标的共同演变、自然气候变化、内政部:10.1038/s41558-020-0740-1

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