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报告、职位和文件

航运在全球能源转型中的作用

2022年11月 免费的

航运是全球贸易不可或缺的一部分,运输约80%的货物(UNCTAD, 2021年)。. 到2021年,能源产品约占全球海运贸易的36%, 大约15%的煤, 全球17%的天然气和64%的石油由船舶运输(克拉克森公司), 2022a). 能源系统和航运业之间的相互作用是新供应链成功的关键决定因素,以实现与将全球变暖限制在1相兼容的能源转型.5˚C.

这个报告, 该报告由国际航运协会委托,由曼彻斯特大学廷德尔气候变化研究中心的研究人员撰写, 提供了不同全球能源情景对航运业的影响,以寻求将全球气温上升限制在1以内的努力.5˚C,以及航运业支持全球低碳转型的机会.

执行概要

全球能源转型的规模

各国必须将全球升温控制在1摄氏度以下.5˚C ——符合《大发黄金版网页版登录》. 即使升温1摄氏度,气候变化对人类和自然的影响也已经非常广泛,而且还在不断扩大. 超过多个气候临界点的风险在1 ~ 10年间迅速增加.5℃和2℃.

实现巴黎协定的目标, 在这个十年里,我们需要实现大规模的、前所未有的二氧化碳减排, 在2050年左右实现零排放. 时间紧迫. 拖延不是一种选择.

应对这一挑战将对全球能源使用产生深远影响, 以及提供能量的系统. 一套能源方案,限制温度上升到1.本报告评估了5˚C. 到2050年,能源系统的五个变化在这些情景中是一致的:

  1. 全球总体能源消耗减少,主要是由于能源效率的提高;
  2. 全球经济许多部门的快速电气化;
  3. 电力行业快速脱碳, 风能和太阳能大幅增加,取代煤炭和天然气;
  4. 迅速减少煤炭、石油和天然气的使用;
  5. 氢和生物能源等低碳燃料的使用增长.

然而, 这些变化的交付目前偏离了轨道. 迫切需要政府采取更加果断的行动.

实现巴黎目标对航运业的影响

如果意识到, 这些能源系统的变化将对航运业产生深远的影响, 目前航运业36%的贸易是运输能源产品, 主要是石油, 煤和天然气. 在未来, 航运将运输不同的燃料, 数量不同, 在不同的国家之间, 如果是1.5˚C的情景成为现实,这一转变将在2020年正式开始 时间短至数月或数年. 这既是挑战,也是机遇.

总体而言,船舶运输的能源产品组合发生了变化,而总量 能源产品的运输下降新燃料运输量的增长被石油和煤炭运输量的大幅下降所抵消. 图A显示了美国的潜在燃料运输量.与今天相比,这里回顾了5˚C情景.

显示潜在海运贸易结果的图表.5 c-scenarios
1 .潜在的海运贸易结果.5˚C场景, 假设新兴低碳燃料的贸易水平更高,并大规模部署碳捕获和储存技术.

场景显示了1.5˚C的转变减少了全球煤炭的数量, 油气产量, 运输和消费, 并增加氢气和生物质的数量在美国,氢气以氨的形式由船只运输.

要实现这些场景, 航运业需要为从运输煤炭和石油转向能源消费的快速转型做好准备. 减排从这个十年开始. 到2050年,煤炭发货量下降90-100%,石油发货量下降50-90%. 尽管天然气消费量也在减少, 这种气体的很大一部分是由船舶运输的, 因此,航运业预计在中期将继续扮演运输天然气产品的角色.

一个机遇是,未来的生物能源和氨运输量有可能与今天的煤炭和天然气运输量一样高. 这些增加的出货量在技术上对该行业来说并不困难, 考虑到现有的基础设施和对货物的熟悉程度. 不过, 这种增长仍不能抵消海运能源产品的总体下降.

计划和实际交付进度之间的差距.5˚C

氢基燃料为航运业提供了一个重大机遇. 然而, 与计划生产的低碳氢之间存在很大差距, 交付这些需要什么呢.5˚C场景. 国际能源署估计,到2030年,低碳氢的产量将达到2400万吨 1.5˚C情景至少需要这一数字的两倍. 此外, 这2400万吨的大部分项目仍处于概念或可行性阶段. 尽管项目公告增长非常迅速, projects with final investments decisions are scarce; with project developers unsure of potential markets, 潜在消费者对供应商不确定. 现在需要更强有力的政策来将最近对氢的兴趣激增转化为实际的项目, 连接消费者和生产者.

2030年提出的低碳氢(绿色)与2020年所需之间的差距图.5˚C情景(蓝色/红色)
提出的2030年低碳氢(绿色)与2020年所需之间的差距.5˚C情景(蓝色/红色). 这里表示的IRENA值合并了现有和当前使用的低碳氢(黄色).

对低碳氢的需求有两个来源. 首先,取代目前高碳密集型的“灰色”制氢方法. 第二,1.5˚C情景假设新用途(例如工业)对氢气的需求不断增长, 航运, 航空与发电. 这也必须是低碳的. 目前的灰氢往往是在离使用地点很近的地方生产的,运输需求低. 然而, 考虑到这一点,尤其是绿色氢, 生产国可能远离消费市场, 绿色氢的运输将是必要的, 通过管道或船舶运输. 随着距离的增加,海运将是更好的选择.

以氨的形式运输氢气在经济上更有效. 然而,在目的地将氨转化为氢会有成本损失. 因此, 绿色氢气生产商的最佳出口市场可能是那些直接使用氨的国家, 比如在化肥生产中——避免了再转化的需要. 从增加绿色氨的生产和运输中产生的五个见解是:

  1. 现有的 化肥制造是最大的潜在市场 到2030年实现低碳氢,同时新能源使用规模扩大.
  2. 当务之急是 现有的氢气生产可以迅速脱碳, as part of the wider global energy transition; grey hydrogen production is highly carbon-intensive, 二氧化碳排放量相当于整个航运业.
  3. 进口绿色氨水罐 减少对天然气的依赖这对许多国家围绕能源安全的战略目标越来越重要.
  4. 绿氨正在变成 经济上可行的 ——最近天然气价格的上涨, 然后落入电解槽, 风能和太阳能成本, 这在欧盟意味着什么, 进口绿氨比国内生产的灰氨更便宜, 比两年前预计的早了大约10年.
  5. 航运业将需要这样做 增加氨载体的数量到2020年下半年,中国每年将建造约20艘大型船舶. 这比最近每年5艘的速度有所增加.

生物能源的使用在中国增长.5˚C情景,但需要满足对可持续性影响的严格要求. 生物质和生物燃料的出货量很可能都将增长, 尽管生物能源生产的可持续水平存在很大的不确定性, 以及那些增长最快的国家.

对于生物能源来说,计划中的项目和所需的雄心之间也存在差距. 然而,在过去十年中,生物燃料的年增长率为5% 可持续生物燃料的增长率需要提高到每年7%到18%之间 为了传递这些.到2030年5˚C情景.

由于对低碳氢和第二代生物能源产品的可持续市场缺乏信心,生产规模似乎停滞不前. 要使这些燃料达到所需水平,就需要政府和投资者采取行动.

决策者的优先事项

有一个协调问题可能使氢的发展处于不确定状态, 在做出最终投资决定之前,氢项目需要买家, 计划转向氢能源的行业也不确定供应. 此外,为了将氢产品从生产商运送到消费者手中,往往需要进一步进行大规模的基础设施投资. 因此,当务之急是在未来几年内将目前对氢的兴趣激增转化为实际项目.

消费国的国家氢能战略需要更多地关注进口,如果美国和欧洲的氢能需求之间存在差距.5˚C的情景和正在实现的实践是及时关闭. 欧盟最近的RepowerEU目标就是一个积极的例子,即到2030年进口1000万吨绿色氢气, 但需要扶持政策的支持. 四个例子是:

  1. 德国H2Global的差价合约双重拍卖提案是一个积极的发展, 提供 保证生产者和消费者的市场和价格.
  2. 国家间的双边合同可以在更大程度上得到利用 在与中国签订长期大批量合同后,澳大利亚液化天然气行业在2010年代加速增长.
  3. 应该出台提高绿色氢百分比的规定印度正在对其化肥和炼油行业进行探索.
  4. 更多的生产国也需要更强有力的政策——最近《大发黄金版网页版》中每公斤3美元的氢气生产信贷就是一个积极的例子 哪个能带来指数级增长 在美国的绿色氢生产.

可能的产量与1.5˚C的要求使各国更加迫切需要 将低碳氢视为一种有价值的资源,要谨慎部署,不要在有更便宜、更高效替代品的行业中使用,例如在地面运输和家庭供暖方面. 氢战略应优先考虑使现有的氢消费脱碳, 以及其他选择较少的行业——比如航运业.

因为航运的国际性, 航运业有从国家战略的网中溜走的危险, 无论是在进口或出口氢气的基础设施投资方面, 以及航运业自己未来对氢的使用. 不同行业的新氢需求增长速度不同,对航运业有两个主要影响.

第一个, 在短期内,航运业不太可能为绿色氢项目提供急需的需求侧动力. 这一角色将落在对现有氢工艺进行脱碳上. 如果发生这种情况, 作为更广泛的能源转型的推动者,航运业将发挥重要作用, 连接生产者和消费者. 全球已经有广泛的氨气运输基础设施, 以及使用它的经验. 新氨载体的年建造率,以满足1年不断增长的氨需求.5˚C的情景是很高的——每年大约有20个大型大发黄金版网页版登录——但这在前几年实现的范围内.

其次,由于该行业的资产周转缓慢, 只有在本世纪30年代和40年代,航运业才会成为氢产品的主要用户,包括氨,以使其自身的运营脱碳. 但现在需要采取措施,确保基础设施及时发展,以应对本世纪30年代的快速扩张. 新的氨载体需要设计成以氨为燃料 在发展和部署燃油基础设施方面发挥协同作用. 整体, 到2030年,航运业使用的燃料中至少有5%需要是低碳燃料, 作为2030年代更快速部署的平台. 除了, 部署绿色氢枢纽和走廊倡议, 以及其他连接生产商和供应商的措施 将是必需的. ICS清洁能源海洋中心的工作, “零排放联盟”的绿色走廊卓有成效, 以及新加坡和鹿特丹的加油计划, 等, 最近的例子是否说明需要什么.

至关重要的是,低碳氢和可持续生物燃料的成功 严重依赖于健全和强制的机制 确保充分考虑全生命周期排放和其他可持续性影响, 并实现真正的可持续性和温室气体(温室气体)效益. 这意味着确保生物能源生产不会造成森林砍伐或与粮食土地的基本用途发生冲突, 这对生物能源和氢来说都是如此, 测量了上游和下游的温室气体排放. 明确的会计方法需要加强, 在整个能源部门进行整合和一致.

航运业将在促进全球能源转型方面发挥关键作用,而全球能源转型是保护人类和自然免受气候变化日益恶化影响所必需的. 尽管它可以预期在1年内运输的能源产品数量要少得多.在未来5˚C的情况下,该部门在促进新型低碳能源产品的贸易方面发挥着至关重要的作用.

如果航运业能够推动可持续燃料的更快增长, 它将在缩小宏伟的理论计划与适合子孙后代的现实世界之间的差距方面发挥先锋作用