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在難以減排的行業應用排放減量的方法

難以減排的行業

難以減排的行業—因為它們在脫碳方面面臨技術、經濟以及可能的政策障礙—對整個經濟的淨零努力造成特殊的挑戰。然而,解決這些行業的問題至關重要,因為主要的難以減排行業合計占所有排放量的28%(參見圖2)。

圖2:難以減排的行業的排放。資料來源:國際能源署(IEA);國際鋁業組織(International Aluminum Org.); 轉型路徑倡議(Transition Pathway Initiative);BCG分析。

鋼鐵、水泥、重型公路運輸、化工、航運、航空與鋁等主要難以減排的行業占全球排放量很可觀的比例,因此必須制定減排策略才能實現淨零排放。此一需求相當急迫,因為預測顯示,如果不採取行動,在2050年以前,難以減排行業的排放量可能會成長30%以上(參見圖3)(1)。國際能源署既定政策情境是未來排放的保守基準,其僅考慮現有和已宣佈的措施與政策,而不是承諾和目標。創新、大膽與即時的行動是使這些行業與淨零排放保持一致的必要條件。

圖3:2021年既定政策情境下難以減排的行業的排放量(Gt CO2)。資料來源:國際能源署;BCG分析。

應對減排挑戰

這些行業的減排相當困難,因其有四個原因交互關聯:供給經濟學、需求經濟學、技術以及政策。

供給經濟學

在許多難以減排的行業中,一個根本的複雜問題是,各種策略作法在這些行業的減排成本都很高。調整現有生產製程通常是一項資本密集需要大額投資的費力工作。此外,考慮到這些行業的技術壁壘和高能源密集度,轉型綠色能源通常成本高昂。由於這些公司通常是在低利潤環境中營運的大宗商品企業,因此綠色溢價(永續生產的成本增加)而導致的任何成本增加都難以克服。

需求經濟學

這些產業都面臨一個相關的複雜問題,這些變化需要高額資本投資,但投資報酬率往往並不明確,因為對綠色產品(例如綠色鋼鐵)的需求尚處於萌芽階段。雖然買家開始願意支付綠色溢價,但尚未廣泛普及。

技術

這些行業現有的脫碳技術通常非常有限、昂貴,而且有些技術尚未得到大規模的驗證。在某些行業,可能需要新的製程和設備來進行大量脫碳。如果這些低碳方法沒有足夠的市場需求,則技術的開發與運用將受到阻礙。

政策

這些難以減排的行業所生產的許多商品(例如鋼鐵、鋁)都是在全球製造與進行交易。不同的國家和地區對這些行業採取不同的脫碳方式。在美國,最近通過的通貨膨脹削減法案為許多難以減排的行業提供一些激勵措施(例如碳捕捉、利用與封存、清潔氫)(2)。歐盟則傾向於實施脫碳標準或目標,而不是提供激勵措施。不同地區的政策方法不同,亦增加這些行業全球脫碳的複雜性。

難以減排行業的主要脫碳解決方案

儘管面臨挑戰,但確實存在可以協助這些行業的公司減少排放的技術。難以減排行業的可行減排方法各不相同,而且經常非常特殊。上一節提到的減排策略通常也適用於難以減排的行業,其中(I)循環/回收,(II)材料與製程效率,以及(III)再生能源在難以減排行業通常具有較低的減排成本。然而為了深度脫碳,這些行業可能需要依賴更昂貴和客製化的策略做法(V)新製程,(VII)燃料轉換,包括合成/生質燃料和氫燃料,以及(VIII)碳捕捉、利用與封存。人們預計未來幾年這些成本將會下降,特別是在支持新技術的政策支持下,例如許多地區(包括歐盟、印度、英國、美國以及納米比亞)對低碳氫化合物的補貼(3)

行業範例
  • 水泥業

主要策略:藉由替代來源或減量、能源效率、低碳燃料、材料效率以及碳捕捉等實現永續熟料的使用。

例如:瑞士建築材料公司Holcim於2022年在法國阿爾特基希(Altkirch)工廠生產有史以來第一個100%再生熟料。熟料是水泥的主要成分(用石灰石或類似材料生產新鮮熟料是二氧化碳排放的主要來源),因此這一發展將使該公司能夠製造出第一個100%回收的水泥。該公司計劃利用這一點在由100%回收材料製成的設施中生產100%再生混凝土(4)

  • 化工業

主要策略:因子行業而異;不同子行業的例子包括材料效率措施、優化生產流程、回收以及減少一次性塑膠。

以氨為例:2020年,National Enterprises Limited與Yara共同擁有的特立尼達氮氣公司(Trinidad Nitrogen Company)與低碳排放氫能計畫NewGen合作,藉由水電解提供脫碳氫氣作為其氨廠的原料,減少生產過程中的排放。這種夥伴關係可能會對全球氨排放產生重大影響,因為特立尼達和多巴哥(Tobago)都是名列全球十大氨生產公司(5)。該計畫預計每年減少碳排放16.5萬噸(6)

生質塑膠案例:聖地牙哥的Genomatica公司與義大利永續紡織公司Aquafil於2022年成功完成生質基底尼龍6的首次示範規模生產。這將創造出一種不僅可永續生產,而且可永續處置的材料──創造一個永續塑膠的長期壁壘(7)

  • 航空業

主要策略:低碳燃料、短程電動飛機、飛機以及引擎效率提升。

例如:捷藍航空(JetBlue)與殼牌航空(Shell Aviation)於2023年開始合作,以促進永續航空燃料(SAF)的額外供應,使捷藍航空的永續燃料使用量達到其洛杉磯機場航空燃油使用量的15%。該航空公司的目標是在2030年以前將其總燃料的10%轉換為SAF((8)。捷藍航空也投資飛機電池開發商Electric Power Systems(9)。電動飛機在近期內可能適合低運量、短程的飛行。