美国长期战略-2050年实现温室气体零排放的路径

页 PAGE1美国的长期战略到 2050 年实现净零温室气体排放的途径2021 年 11 月 页 PAGE2美国的长期战略：到 2050 年实现温室气体净零排放的途径。由美国国务院和美国华盛顿特区总统办公厅出版。 2021 年 11 月。 页 PAGE3目录美国的长期战略 1目录 3前言 5执行摘要 7第 1 章：到 2050 年实现净零排放的综合美国气候战略 15第 2 章：到 2030 年的决定性十年 192.1电力 202.2交通 212.3建筑物 212.4工业222.5农业、林业和土地利用 23第 3 章：美国实现 2050 年净零排放的途径 243.1评估实现净零排放的减排机会 243.2当前美国 2021 年温室气体排放趋势 263.3.美国到 2050 年实现净零排放的潜在轨迹分析 273.4 通向 2050 年净零排放的全经济途径 31第 4 章：到 2050 年实现能源系统转型 354.1电力 364.2交通 424.3建筑物 454.4.工业48第 5 章：到 2050 年减少非二氧化碳排放 515.1介绍 515.2主要减排机会 54第 6 章：到 2050 年及以后消除碳 646.1去除二氧化碳以达到净零 64 的必要性6.2通过美国陆地碳汇维持和促进二氧化碳排放 656.3评估潜在的土地部门途径 676.4通过工程方法去除二氧化碳 69第 7 章：到 2050 年气候行动的好处 717.1转型后的净零经济带来的好处 717.2公共卫生的改善 717.3避免代价高昂的气候影响 737.4加强气候安全 75 页 PAGE47.5建立更强大的美国经济 76第 8 章：加速全球气候进程 78参考文献 80 页 PAGE5前言在美国和世界各地，我们已经感受到气候变化的影响。在国内，仅在 2021 年，我们就看到了历史性的干旱和野火西部，东南部前所未有的风暴和洪水，以及全国创纪录的热浪。我们在世界各地看到了同样的毁灭性证据，比如被大火蹂躏的亚马逊、闷热的德里市中心以及岛国不断缩小的海岸线像图瓦卢。科学很清楚：除非我们在本世纪中叶实现全球净零排放，否则我们将走向气候灾难。我们也知道这场危机带来了巨大的机遇建立更好的经济，创造数以百万计的高薪工作，清洁我们的水和空气，并确保所有美国人都能过上更健康、更安全、更强大的生活。现在是采取果断行动的时候了，美国正在大胆应对气候挑战。 2021 年，我们重新加入《巴黎协定》，制定了雄心勃勃的国家自主贡献，以在 2030 年将温室气体净排放量减少 50-52%，启动全球甲烷承诺，并采取更多具体行动在国内和国际推动气候行动.这些投资对于立即加速我们的减排至关重要。这份 2021 年长期战略代表了下一步：它阐述了美国各国可以在 2050 年之前实现其净零排放的最终目标。实现净零排放是我们——以及我们全球的其他国家——将全球温度上升保持在 1.5°C 的范围内并防止不可接受的气候的方式改变影响和风险。长期战略表明，不迟于 2050 年实现净零将需要跨越经济各个部门的行动。实现这一目标的途径有很多，所有途径都始于实现我们的 2030 年国家自主贡献。这将使美国坚定地走上到 2050 年实现净零净值的轨道，并支持建立一个更可持续、更有弹性和更公平的经济的总体愿景。净零未来的好处不仅会被子孙后代感受到。从今天开始，动员起来实现净零也将为所有美国人带来强大的净收益。减少温室气体排放将创造高质量的就业机会，改善每个社区的公共健康，并刺激投资，使美国经济现代化，同时降低气候变化带来的成本和风险。只有通过清洁能源减少空气污染才会有所帮助在美国避免 300,000 人过早死亡——减轻这些和其他严重影响，这些影响也对有色人种和低收入社区造成不成比例的影响 页 PAGE6社区。投资新兴清洁产业将提升我们的竞争力，推动经济持续增长。实现美国经济现代化以实现零净值可以从根本上改善我们的生活方式，创造联系更紧密、更方便、更健康的社区。这并不意味着它会很快发生或无需努力。在我们通往净零的道路上将面临许多挑战，需要我们调动所有的聪明才智和奉献精神。但它可以而且必须做到。即使我们在国内投资，该战略中概述的新技术和投资也将有助于扩大面向世界的低成本、无碳解决方案。我们可以为我们的孩子创造一个健康、充满活力和丰富的世界。这个计划是我们对他们的承诺——也是我们必须遵守的。签,约翰·克里总统气候问题特使吉娜·麦卡锡国家气候顾问 页 PAGE7执行摘要解决气候危机需要立即和持续的投资，以在本世纪中叶之前消除全球温室气体净排放量——这为美国和世界提供了一个转型机会。投资于未来的清洁技术、基础设施、劳动力和系统，为改善生活质量和创造充满活力、可持续、有弹性和公平的经济创造了前所未有的机会。在我们进行这一全球转型时，美国和其他主要经济体必须迅速采取行动，以保持更安全的气候触手可及。在美国和世界各地，气候变化已经在危害社区——尤其是那些最缺乏应对、重建和适应能力的最脆弱群体。野火、风暴、洪水、极端高温和其他气候引发的影响正在导致死亡、受伤、健康恶化、经济困难和对地球生态系统的破坏——所有这些都来自仅约 1.0°C 的升温。如果不能立即减少排放，全球变暖的程度将增加近三倍，从而引发更加频繁和严重的气候影响以及更加极端的下行风险。政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 的最新报告以强有力的科学信心生动地说明了将升温限制在 1.5°C 或尽可能接近该关键基准的必要性，以避免这些严重的气候影响.实现这一目标需要到 2030 年将全球温室气体 (GHG) 排放量比 1990 年的水平至少减少 40%，到 2050 年或之后不久实现全球温室气体净零排放，并在此后转向净负排放[1]。为了实现这些全球里程碑，我们必须重新调整全球能源经济，转变农业系统，停止和扭转森林砍伐，并果断解决非二氧化碳排放问题——特别关注甲烷 (CH4)，其约占全球总排放量的 0.5oC。目前观察到的净升温 1.0oC.1 我们还必须通过稳健且可验证的基于自然和技术的二氧化碳去除来实现负排放。鉴于这种紧迫性，美国设定了不迟于 2050 年实现温室气体净零排放的目标。美国的 2050 年净零排放目标雄心勃勃。通过在清洁能源、交通运输和建筑电气化、工业转型、减少甲烷和1 温室气体排放总量占观察到的 1.0⁰C 升温的 150%，但冷却气溶胶的排放抵消了部分升温。 页 PAGE8其他有效的非二氧化碳气候污染物，并加强我们的自然和工作土地。实现我们的 2030 年国家自主贡献（NDC）将使美国坚定地走上净零的轨道。美国已承诺在 2030 年将温室气体净排放量比 2005 年水平减少 50-52% 的雄心勃勃且可实现的目标。例如，快速扩大电动汽车、热泵等新技术的应用，建设国家电网等关键系统的基础设施。这些类型的近期行动将使我们为实现 2050 年目标奠定坚实的基础（如下图 ES-1 所示）。图 ES-1：美国历史排放量和 2050 年净零排放目标下的预计排放量。该图显示了 1990 年至 2019 年美国温室气体净排放量的历史轨迹、到 2030 年 NDC 比 2005 年水平低 50-52% 的预计路径以及 2050 年净零排放目标。美国也制定了2035年实现100%清洁电力的目标；该目标不是整个经济范围的排放目标，因此未出现在该图中，但它对于支持电力部门的脱碳至关重要，这反过来将有助于美国实现其 2030 年和 2050 年的目标，并结合广泛的电气化最终用途。在 1900 年至 2020 年期间，美国的实际排放量在 2007 年增加，然后到 2020 年下降，到 2020 年比 2005 年的水平低 17%（约 5.5 吉吨二氧化碳当量）。在 2020-2025 年期间，预计美国的排放量将在 2025 年比 2005 年的水平下降 26-28%（约 5 吉吨二氧化碳当量）。对于 2025-2030 年期间，2 美国于 2021 年 4 月 21 日在其国家自主贡献中正式传达了这一 2030 年目标。 页 PAGE9预计美国的排放量下降幅度更大，到 2030 年将比 2005 年的水平低 50-52%（约 3 亿吨二氧化碳当量）。在 2030 年至 2050 年期间，预计美国的排放量下降幅度较小，到 2050 年将达到 2005 年水平的 -100%（0 亿吨二氧化碳当量）。本报告介绍了美国的 2021 年长期战略 (LTS)。它说明了不迟于 2050 年实现净零经济的多种途径 [3] [4] [5]。它证实了现在和整个十年采取的行动对于使这些净零途径成为可能至关重要。该报告借鉴了多样化的分析工具包，3 包括涵盖所有温室气体和经济部门的全球综合评估模型、具有高能源部门分辨率的国家二氧化碳 (CO2) 模型、美国土地部门模型以及丰富的集非政府文献。根据《巴黎协定》第 4.19 条，本报告还用于向国际社会传达我们的长期战略。动员起来实现净零将为所有美国人带来强大的净收益。降低温室气体排放将刺激投资，使美国经济现代化，解决环境污染和气候脆弱性的分配不平等问题，改善每个社区的公共卫生，并降低气候变化带来的严重成本和风险。好处包括：公共卫生。到 2030 年，通过清洁能源减少空气污染将避免 85,000-300,000 人过早死亡，以及 150-2500 亿美元的健康和气候损失。到 2050 年仅在美国就可以避免 1-3 万亿美元的损失。这些措施还将有助于减轻有色人种社区、低收入社区和土著社区不成比例地承担的污染负担。经济增长。对新兴清洁产业的投资将提高竞争力并推动持续增长。美国可以在电池、电动汽车和热泵等关键清洁技术方面处于领先地位，而不会牺牲对关键工人的保护。减少冲突。气候变化引发的干旱、洪水和其他灾害导致了大规模的流离失所和冲突。美国国防部认识到气候变化是一个至关重要的、破坏全球稳定的国家安全威胁 [6]。美国的早期行动将鼓励全球更快地采取气候行动，包括降低无碳技术的成本。这些行动最终将支持全球的安全与稳定。生活质量。使美国经济现代化以实现净零可以从根本上改善我们的生活方式。高铁、公交导向等措施3 本报告中提出的核心分析与美国国家气候战略和美国国家通信和联合国气候变化框架公约 (UNFCCC) 两年期报告共享。 第 25 页10发展不仅可以减少排放，还可以创造联系更紧密、更方便、更健康的社区。2050 年净零排放目标是可以实现的。美国可以通过多种途径实现所有部门和温室气体的净零排放，但所有可行的净零排放途径都涉及五个关键转变：1.电力脱碳。电力为美国经济的所有部门提供多样化的服务。近年来，由于太阳能和风能技术成本的下降、联邦和地方政策以及消费者需求的推动，向清洁电力系统的过渡一直在加速。在这一成功的基础上，美国制定了到 2035 年实现 100% 清洁电力的目标，这是不迟于 2050 年实现净零排放的重要基础。2.使最终用途电气化并改用其他清洁燃料。从汽车到建筑和工业流程，我们可以经济高效地实现大部分经济体的电气化。在电气化带来技术挑战的领域——例如航空、航运和一些工业流程——我们可以优先考虑清洁燃料，如无碳氢和可持续生物燃料。3.减少能源浪费。当现有技术和新技术使用更少的能源来提供相同或更好的服务时，转向更清洁的能源会更快、更便宜、更容易。这可以通过多种经过验证的方法来实现，从更高效的电器和将效率集成到新的和现有的建筑中，到可持续的制造过程。4.减少甲烷和其他非二氧化碳排放。非 CO2 气体，例如甲烷、氢氟碳化合物 (HFC)、一氧化二氮 (N2O) 和其他气体，会显着导致变暖——仅甲烷就占了当前 1.0°C 的全球净变暖的一半。减少非 CO2 来源有许多有利可图或低成本的选择，例如为石油和天然气系统实施甲烷泄漏检测和修复，以及在冷却设备中从 HFC 转向气候友好型工作流体。美国致力于立即采取全面行动，在国内减少甲烷排放。通过全球甲烷承诺，美国和合作伙伴寻求到 2030 年将全球甲烷排放量减少至少 30%，到 2050 年将消除超过 0.2°C 的变暖。美国还