化石燃料将继续主导热力和电力生产。发电的碳排放为21亿吨碳/年,占全球的37.5%10,到2010年和2020年分别为35和40亿吨碳/年。在发电部门,如果有充足的天然气供应和相应的基础设施,低成本的燃气联合循环发电(CCGT)(最新型的转换效率已接近60%)将是新电厂的主导选择。基于煤气化联合循环(IGCC)或超临界设计的先进煤炭技术因为有更高的效率,具有以中等成本实现减排的潜力。电力部门撤销管制是目前技术选择的一个主要驱动因素。满足采暖和生产过程需求的分散的工业和商业热电联产(CHP)系统可以带来大量的减排。尽管对基于可再生能源资源或使用燃料电池、微电机和斯特林(Stirling) 发动机的分散供电系统的兴趣在不断增长,但在许多发达和发展中国家进行的电力部门的重组对CO2减排的进一步效果目前还不确定。
核电工业已经在目前设备基础上显著增大了容量因子,这可以充分改善其经济性,使其设备寿命延长具有成本有效性。但除了亚洲,其它计划中或建设中的机组还比较少。开发内在安全和低成本的核反应堆正在积极进行,这是为了降低社会经济障碍和减少公众对安全、核废料存储以及核扩散等的关注。由于水电开发的可用地较少、成本较高以及对当地环境和社会的影响,除了印度和中国的几个大型水电项目外,新水电项目的建设已经放缓。风机的发展非常迅速,年均增长速度已经超过25%,到2000年将达到13GW的装机容量。其它可再生能源如太阳能和生物质能,随着成本下降也在不断增长,但除水电之外的可再生能源在全球所占比例仍低于2%。随着动力强度的增加和成本的不断下降,燃料电池开始具有高效热电联产的潜力。到2010年,煤和生物质能掺和燃烧、薪材的气化、更高效的光伏发电、近海岸风力田、以及基于乙醇的生物燃料等都有可能进入市场。它们的市场份额随着学习曲线成本的下降和现有电厂基础设施的更新有望在2020年前得到增长。
与第二次评估报告时相比,CO2的物理去除和存储已经成为更可行的选择。利用煤炭或生物质能作为氢的一个来源,并存储废弃的CO2,体现出迈向氢经济的可能一步。CO2被存储在含水层,其完整性得到监控。但对那些特定存储池来讲,长期存储仍在论证过程中,还需要通过研究来确定在各种存储选择中出现无法控制时的释放对环境正或负面的影响,以及公众所面临的健康风险。CO2捕获和存储试验设备有望在2010年投入使用,在2020年对减排作出重要贡献。同生态吸收一样,CO2的物理去除和存储可以作为目前提高效率、燃料转换以及开发可再生能源等努力的补充,但必须在经济上能够与其相竟争。
本报告考虑了本部门减排技术到2020年在新建电厂的CO2减排潜力。CCGT有希望成为从目前到2020年全世界范围内新增装机容量的最大贡献者,而且如果天然气供应充足的话还将成为替代新燃煤电站的有力竟争者。如果核电在政治上可接受的话,它在替代煤和气发电时将具有减排潜力。生物质能(主要是来自弃废物、农业和林业副产品)以及风电到2020年也具有作出重要贡献的潜力。水电已是一种成熟的技术,它在减少CO2当量排放方面的潜力比人们原先预料的要大的多。最后,尽管未来太阳能发电的成本有望大幅下降,太阳能集中发电在2020年前仍是一种昂贵的选择。但太阳能发电可以在机会市场和离网发电上做出更大贡献。最好的减排选择可能取决于当地的条件,如果将所有这些技术组合起来,与本部门到2020的约4亿吨碳的预测排放量相比,可以实现3.5到7亿吨碳的减排潜力。
HFC和PFC的使用已经在增长,到1997年已经替代了约8%(重量比)的CFC;在发达国家,CFC和其他臭氧层消耗物质(ODS)的生产在1996年已经停止,以遵守《蒙特利尔议定书》有关保护平流层臭氧的规定。HCFC已经替代了另外的12%的CFC。其余的80%的CFC已经通过控制排放、降低单耗、替代技术以及包括合成氨、碳氢化合物、CO2和水等代用液体或者另类技术来消除。选择何种CFC和ODS的替代物随着用途(包括冰箱、移动及固定空调、热泵、医用及其它气雾剂传输系统、灭火器、溶剂等)的不同而不同。兼顾能源效率和臭氧层保护非常重要,特别是在发展中国家,那里的市场刚开始发展并且未来会保持较快的增长速度。
根据目前的发展趋势,假定除替代ODS之外没有别的用途,HFC的产量预计在2010年前将达到37万吨或1.7 亿吨碳当量/年,而PFC的产量将不超过1200万吨碳当量/年。2010年的年排放量将更加难以估计。最大的排放源可能是移动空调、之后是商用冰箱和固定空调。目前HFC用于发泡剂的量比较少,但如果用HFC替代一部分HCFC的话,其使用量据预测在2010年将达到3000万吨碳当量/年,排放量将达500-1000万吨碳当量/年。
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