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英国总理戈登布朗地址COP15,哥本哈根。2009年12月。学分:IISD / eNB
英国总理戈登布朗地址COP15,哥本哈根2009年12月。 信用:IISD / eNB
客人的帖子
2020年5月13日15:28

客座文章: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

13.05.2020 | 3:28pm
客人的帖子 客座文章: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度上升限制

这种连续的重构似乎反映了一种改进的科学表述,即通过增强解释避免危险的人为气候变化意味着什么造型权力和能力,鉴于对气候影响的更好科学知识。

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博士和项目检查的一部分碳拆除文化政治经济学这表明,这个过程远没有这种解释可能暗示的那么理性,也更成问题。

特别是,我们的分析突出显示目标框架的每yabo亚博体育app下载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”,详细介绍了这些目标是如何形成和构建的。

我们从20世纪80年代末90年代初开始联合国气候变化框架公约(UNFCCC)谈判。在里约热内卢地球峰会1992年,联合国确立了“将大气中温室气体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上发表讲话。1992年6月。信贷:Sue Cunningham Photographic./ Alamy Stock Photo

围绕这次,一般循环气候模型(GCMS)和第一个简单综合评估模型(IAMS)允许莫德勒开始探索排放的影响和减排技术的经济成本。但是,评估与这些早期模型的具体政策干预措施困难,并且通常以非常广泛的刷子讨论的答复。

在这一时期,应对气候变化的技术建议包括海洋铁受精以及大规模部署365亚博

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。

虽然地球峰会的目标是稳定温室气体的浓度,但将这一目标转化为可行目标的工作留给了随后的谈判。这是由京都的公关o托尔科尔1997年,我们历史巡演的第二阶段。

目标框架 关键事件) 模型,情景和承诺
稳定 里约1992年 早期的GCM。核电。
百分比排放削减 1997年《京都议定书》 早期的IAM,SRES。燃油切换和CCS。
大气浓度 2009年哥本哈根 IAMS&RCPS。beccs。
累计预算 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,ssp。GGR逆转超调,SRM。

减少百分比减少

1997年京都峰会周围和之后,减排百分比减少是主导目标框架。但是,与随后的框架一样,并非没有辩论,而不是最合适的水平和时间。

能源效率的承诺和“燃料切换”到清洁替代方案形成了许多国家的努力,并在这方面发挥了重要作用“SRES”情景该报告研究了人口、经济增长和温室气体排放四种可能的未来发展轨迹。英国推出了气候变化征税例如,在2001年欧盟排放交易计划始于2005年。

然而,这一时期还发现了“碳捕获和储存”(CCS)对化石能源的出现。(例如,包括,例如a报告来自政府间气候变化小组(IPCC)于2005年。)CCS有效地,旨在减少排放的“尾管”措施,但它能够通过“a”的想法使得能够持续使用煤(和后期气体)的煤炭(和后期气体)。捕获就绪“ 发电站。但是,就像前一代一样核承诺,交付CCS的现实是 - 并且仍然存在 -非常有限

当建模者将新兴的CCS技术引入IAMs时,这使得模型能够预测出更便宜的路径,以达到同样的气候结果。模型算法之所以优先选择CCS,是因为与CCS改造相关的继续扩张和使用化石燃料发电的模拟成本比逐步淘汰燃煤和天然气发电的成本要低。

随着未来CC提供的排放削减的沉重举措,此类预测也表明即时未来的排放速度较慢,这也降低了模拟成本。但随着全球排放持续增长,CCS因成为绝大多数排放方案中的核心组成部分的经济偏好。

联合国京都气候变化框架公约(COP3)。1997年12月。学分:AFLO有限公司/ alamy股票照片
联合国京都气候变化框架公约(COP3)。1997年12月。学分:AFLO有限公司/ alamy股票照片

在其他方面,建模持续变得更加复杂。它搬进了在经济活动与大气中的二氧化碳浓度之间建立直接联系。这项努力产生了“代表浓度通路“(rcps),描述了不同水平的温室气体和其他水平辐射营力可能会发生在未来。

大气浓度

在国际气候目标的第三阶段——准备阶段哥本哈根气候峰会2009年,人们对大气中二氧化碳浓度的适当目标展开了广泛的辩论。这场辩论从早期建议550ppm安全水平(pdf)450ppm.,有些人呼吁一个350ppm目标

除了以特定浓度(而非特定减排)为目标的模型之外,另一个新的技术承诺——生物能源与CCS(BECCS) -获得了显著的牵引力。BECCS被提议作为一种实现净负排放的方法,通过隔离燃烧生物质发电产生的化石排放。

此时,Beccs几乎是一个纯粹的概念技术,但模型已经出现了生物能源和CCS:结合它们是一个相对简单的任务。像在此之前的CCS一样,Beccs承诺削减遇到特定目标的成本的方法,允许在其承诺在未来日期有效地反转排放量较慢的过渡。

在接下来的几年里,BECCS仍然是下一阶段气候目标的核心技术。

碳预算

甚至在CO2浓度的想法完全嵌入在UNFCCC或IPCC报告中,第四阶段气候目标 - 碳预算 - 进入了辩论。例如,rcps仅在2014年正式启动,但英国开始设置5年定期碳预算在其气候变化法案在2008。

累积的概念碳预算是在保持全球气温上升低于某一水平的同时,设定一个二氧化碳排放总量上限,比如1.5C.或2 c。

缔约方会议总统在闭幕在多哈的COP18收盘前与俄罗斯联邦,乌克兰和白俄罗斯的代表磋商。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年的多哈气候峰会——这标志着以百分比为基础的目标开始终结。一些谈判代表还呼吁制定“科学计算的碳预算”。

与大气二氧化碳目标一样,碳预算允许使用碳去除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。

无意中和计划过冲之间存在细线。再次在此类预算的分析和建模中,我们看到了未来技术的承诺 - 各种类型描述为二氧化碳去除(CDR),负排放技术(网)和温室气体去除(GGR) - 有效地保持活跃的希望能够满足气候目标,同时能够持续降低排放减少。

温度目标

尽管围绕A“的想法普遍普遍宣传亿吨吨“碳预算——其中大约一半已经排放出来——政策开始围绕温度结果进行巩固。这是我们气候目标历史上的第五个阶段,也是目前的阶段。

有了更强大的模型,研究人员能够更好地量化达到某些变暖极限的可能性。温度与碳预算和浓度的关系变得更加紧密。

2摄氏度的概念作为一个粗略的“护栏”,尽管最初是在上世纪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。转变为专注于1.5℃进入领导,达到了2015年巴黎会谈.这反映了人们对“危险气候变化”边界的看法正在改变——尤其是在南半球高分辨率模型使预期的影响更加明显。

然而,在合并更高的野心,IAMs变得更加依赖于负排放,与大多数NETs简单替代其他缓解措施,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。

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:克里斯蒂安Buus / Greenpeace / Alamy股票照片
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。许多国家业务目标现在是框架为“净零”碳,明确 - 或隐含地 - 通过大量未来部署碳去除来实现。然而,在全球范围内,主导目标框架现在是温度结果。

成本优化

我们的分yabo亚博体育app下载析突出了气候政治和气候科学的持续共同发展,仍在继续。亚慱彩票APP气候政策制度往往会唤起有助于减轻气候变化的新技术的发展和实际部署,而不是激发新技术的开发和实际部署未来的技术。这些承诺既能应对缓解方面的持续拖延,也能使之成为可能,然而,很少交付在实践中。我们称他们为“普及技术”。

在我们的论文中,我们认为,除非认可和解决这种趋势,否则可能会继续,这是一个最明显的新技术的候选人太阳能地理工程

我们的分yabo亚博体育app下载析表明,BECCS的出现——与从“减排”的目标转向“大气浓度”或“碳预算”的目标有关——并不是一个通过更好的信息解决的一次性问题。

在途径模型中包含BECC尽管持续国际延误在排放的近期削减方面持续进行了国际延误,但仍然可以实现碳预算。并且,尽管随后的批判性分析,但很少有型号yabo亚博体育app下载后退包括负排放。

这个问题仍未解决的这个问题的一个贡献者是IAM与时间折扣关注“成本优化”。这意味着他们有利于未来对合理的行动承诺,但潜在的昂贵,近期干预措施。

一种类似的机制提升了核电的早期承诺,然后提高了化石CCS。在每种情况下,减缓延误使整体结果表现出便宜,但随着时间的推移,既不明显的排放减少也不是出现的承诺技术发展。

为了成本优化而在模型中采用的技术承诺,在实现气候目标时成为不可避免的必要条件,即使在某些情况下也是如此揭示了实用或政治缺点

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冲突和粮食生产提出关于BECCS的警告标志.这些技术没有一项达到了最初预测的水平,而且可以说,即使是今天,它们也没有一项具备迅速影响碳排放的基础。

例如,在现实世界中,Beccs是一种廉价的利基应用,减少了乙醇生物燃料发酵的排放,销售捕获的二氧化碳供增强的石油恢复。在Drax上试验尽管如此,商用大型BECCS在生物质燃烧方面仍未得到证实。

搪塞

我们的分yabo亚博体育app下载析表明,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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这并不依靠刻意的努力来减缓行动,尽管生产化石燃料的行业往往青睐技术解决方案。例如,石油公司是热情的投资者直接空气捕捉技术从大气中恢复碳

我们也认识到,对于建模者和工程师来说,这是一个具有挑战性的问题,特别是当有一种非常有用的新技术的可能性和严格的碳预算的限制时。我们可能会忽视或推迟考虑这种复杂的相互作用,而只是提倡使用新技术来扩大我们的气候武库,这是有充分理由的。

但是,我们认为必须承认这一问题并寻求打破模式,有两项主要原因。

首先,仅仅添加新技术,不太可能在控制下带来气候挑战,除非我们还提供行为,文化和经济转型。

其次,技术承诺使那些从化石燃料的持续开采和舒适的生活方式中受益的人能够证明自己的做法是合理的。这使得他们的活动给最易受气候变化影响的人——今天的穷人和穷人——带来越来越大的负担和风险后人

McLaren,D.&Markusson,N.2020。技术承诺的共同演变,建模,政策和气候变化目标,自然气候变化,doi: 10.1038 / s41558 - 020 - 0740 - 1

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  • 客座文章:气候目标和技术承诺的简史
  • 技术的承诺如何阻碍了全球气候行动

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