一条经济实惠、可靠、有竞争力的净零之路

AuthorsMekala KrishnanHumayun Tai DanielPacthod Sven SmitTomas Naucl é rBlake HoughtonJesse NoffsingerDirk Simon Editor Contents At a瞥了一眼2 有意义朝向净的动量零4 然而，世界并不在跟踪以达到净零20505 执行不力的过渡可能会损害可负担性，可靠性和竞争力-并且缓慢向net迈进零9 管理良好的过渡将跟随七个原则14 一个插图显示了遵循这些原则如何加速 世界的当前轨迹36 接受思维方式的改变可以帮助世界更接近它的净零目标41 封面图片：Sam Falconer所有内部图像：© Getty Images 技术附录43 版权所有© 2023麦肯锡公司。保留所有权利。 Acknowledgments46 一目了然 —尽管已经有了有意义的势头，但世界并没有走上实现《巴黎协定》所载目标的轨道，即将变暖限制在远低于2°C或理想情况下1.5°C。为了实现这一目标，各国和各公司已承诺实现二氧化碳净零排放，并减少其他温室气体的排放。但是没有取得足够的进展。例如，可再生能源生产的一次能源份额缓慢上升，从2010年的8%上升到2021年的12%。各种来源的估计表明，如果排放量保持在目前的轨迹上，即使到本世纪末，净零也不会到来。 —成功的净零转型将不需要实现一个目标，而是四个相互依存的目标：减排，可负担性，可靠性和工业竞争力。执行不力的过渡可能会使能源，材料和其他产品的价格降低，从而损害经济赋权。它还可能使能源和材料的供应缺乏安全性和弹性，并可能使某些国家和公司的竞争力下降。如果发生这种情况，则向净零迈进的进程本身可能会停滞不前。 —我们的研究已经找到了同时实现这些目标的实用方法。七项原则可以帮助利益相关者成功度过下一阶段的过渡。例如，部署成本较低的解决方案并降低更昂贵的解决方案的成本可以提高负担能力。并行管理现有和新兴能源系统可以使获得能源更加可靠。以比较优势为指导寻找机会，可以帮助各国提高竞争力。 —遵循这些原则可以大大改善世界当前的轨迹。 我们研究了应用两个原则的潜在影响：部署更低成本的解决方案，以及使用研发和其他措施将成本下降的预期速度增加一倍。我们的说明性分析发现，这样做可以大大改善当前的排放轨迹，并有助于将变暖限制在《巴黎协定》的设想之内。低排放技术的资本支出可能是现在的1.5到2倍，而不是大约3倍，如果这两个原则的应用不那么广泛的话。 —接受思维方式的改变可以帮助世界更接近净零。除了未来实现净零的全球承诺外，利益攸关方应承诺每年取得越来越多的进展，并以实现所有四个目标的方式实现。 Introduction 今天，世界正在进行净零转型，实现CO净零排放的雄心勃勃的努力2联合国在2015年通过的《巴黎协定》中概述了过渡的目标：将全球变暖限制在工业化前水平以上，远低于2.0 ° C，理想情况下是1.5 ° C。这样做将减少引发气候变化最灾难性影响的可能性。1根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的数据，将变暖限制在1.5 ° C将需要在2019年至2030年之间将温室气体排放量减少43％，并在2050年左右将二氧化碳净排放量减少到零。2 但是，正如联合国最近的一份报告显示的那样，实现《巴黎协定》目标的努力目前尚未步入正轨。3许多有志于实现这些目标的公共和私人行为者正在努力迎接过渡的下一阶段，在这个阶段，更多的资本流向过渡，必要技术的部署大幅扩大。 通常，过渡被认为是一个巨大的挑战：减少能源，材料，土地使用和其他系统的排放。实际上，它包括四个目标：减排，可负担性，可靠性和工业竞争力。4如果实现这些目标中的第一个目标有可能损害其他三个目标，那么实现净零的势头可能会脱轨。在本报告中，我们概述了可以指导利益相关者同时实现所有四个目标的原则，甚至有助于加快过渡进程。5 净零已经有了有意义的势头 世界在减少排放方面取得了进展。如今，8, 000多家公司和占全球GDP 90％的国家已经做出了净零承诺。此外，有150个国家承诺减少甲烷排放。6气候政策和立法变得越来越雄心勃勃。人们越来越呼吁防止过渡对发展中国家和脆弱社区造成不成比例的影响。7 好消息不仅限于承诺和法律；也正在取得坚实，可衡量的进展。创新使许多新技术更加可行。例如，太阳能和风能占发电量的10％以上，占新发电量的75％。8电动汽车（EV）约占新车销量的15％，并且在过去十年中，平均电动汽车的续航里程增加了近三倍。9大型工厂正在为低排放钢铁生产和碳捕获、利用和储存(CCUS)等新技术而建造。企业开始从 高排放到低排放产品。1气候相关风险资本投资达成 2022年700亿美元，几乎是2021年的两倍。1全球金融部门正在加强对气候变化的反应；全球对转型技术的年度投资翻了一番，从 2015年的6600亿美元到今天的1万亿美元以上。1新的市场工具，例如提前市场承诺，正在出现以刺激创新。13 然而，到2050年，世界还没有达到净零的轨道。 尽管有这么多好消息，但许多估计，包括联合国最近的估计，表明到2050年，排放量不会达到二氧化碳的净零排放-大多数估计表明，将变暖限制在1.5 ° C。1我们研究了IPCC的23种“当前政策”情景，麦肯锡的2023年全球能源观点，绿色金融体系网络（NGFS）和国际能源署（IEA）。1即使到本世纪末，在所有情景中，全球二氧化碳排放量都没有达到净零排放（图表1）。在IPCC情景中，本世纪末变暖的中位数为2.9°C，而在最近的麦肯锡，NGFS和IEA情景中，分别为2.3°C，2.8°C和2.4°C。16 附件1 广泛的场景表明，如果世界停留按照目前的轨迹，净零不会在本世纪到来。 麦肯锡公司 净零转型比预期的要慢的一个原因是其前所未有的复杂性。它不仅要求改变能源系统，还要求改变材料、土地使用和其他系统— —简而言之，全球经济— —并以协调和综合的方式这样做(图表2)。1为了成功实现《巴黎协定》所载的全球目标，每年需要在低排放和高排放技术上投入5.7万亿美元 麦肯锡公司 今天，在接下来的三十年中，平均支出高达9.2万亿美元。1在此期间，该支出的低排放部分将需要从大约 现在每年1.5万亿美元，平均约7.0万亿美元。19 问题不仅在于低排放技术的支出规模，还在于它将提供什么资金。我们过去的研究发现，部分原因是在当前的政策框架下，到2030年，许多低排放技术将不会具有成本竞争力，因此只有50%的资本支出可以在没有额外社会承诺的情况下实现最终实现净零。2这种承诺的例子包括新的公共支出(这可能很困难)和额外的政策措施，如碳价格。 此外，过渡将在大约三十年内重建高效的系统，这些系统需要几个世纪的时间才能建立，并进行大规模的物理转换。考虑到大多数提出的净零途径设想使电力系统比现在大三倍，并使许多最终能源使用电气化，如运输和供暖。然而，尽管太阳能、风能和其他可再生能源变得越来越普遍，但它们产生的一次能源份额却缓慢上升，从2010年的8%上升到2021年的12%。21 最后，过渡将要求现在采取行动，以换取利益-特别是避免气候变化造成的物理损害-这将在未来几十年中出现。2就今天的支出和转型而言，这些行动的成本不会由所有利益相关者平均承担。 执行不力的过渡可能会损害可负担性，可靠性和竞争力-并缓慢迈向净零 The net - zero transition is too often regarded as a singular problem. In fact, it is four connected challenges (Exhibit 3).Reducing emissions of GHGs is indeed at the heart of the transition.2但是，如果过渡执行不力，则可能会损害其他三个重要目标：可负担性，可靠性和工业竞争力。这些目标本身会增强经济福祉；此外，妥协它们会使减排本身不太可能忍受。24 这种结果并非不可避免。如果净零过渡得到良好管理，那么随着时间的推移，它可以通过许多方式来提高可负担性，可靠性和工业竞争力。最明显的是，世界将不得不减少在适应气候变化和承受气候变化造成的损害方面的支出。2此外，只要成本继续以预期的速度下降，制造能力得到有效扩大，越来越多的低排放技术很快就会在总成本上与各种市场的传统技术竞争。 23本报告侧重于净零，但存在其他可持续性目标，例如改善空气和水的质量以及管理与自然相关的风险。同样，报告没有考虑采取适应行动来管理气候变化带来的不断上升的物理风险，这是气候议程的另一个重要部分。24其他研究人员还强调了过渡与其他目标之间的潜在紧张关系，例如应对气候变化，可负担性，可用性，安全性，公平性，环境正义和就业。例如，见2022年世界能源三难问题指数，世界能源理事会，2022年；刘海英等。，“三难在世界能源领域的作用和向可持续能源的过渡：经济增长与环境的研究”，《能源政策》，第170卷，2022年11月；和A.G.Olabi，“能源四分法和可再生能源的未来”，能源，第108卷，2016年8月。25金融系统绿化网络估计，在当前政策持续的情况下，2100年的全球GDP可能比基线低18％，在基线的情况下，气候变化没有物理风险或过渡带来的风险。它还估计，在变暖比工业化前水平高1.5 ° C的情况下，2100年的GDP将是比基线低3%。参见中央银行和监管机构的NGFS气候方案，绿色金融体系网络，2022年9月。这一分析得出两个结论。首先，随着时间的推移，转型将导致GDP高于高物理风险的情况。其次，转型将导致GDP略低于基准情景。参见2022年气候变化：缓解气候变化。第三工作组对政府间气候变化专门委员会第六次评估报告的贡献，IPCC，2022年。 麦肯锡公司 所有权的基础。2能源安全也可能在某些方面受益，因为过渡可能导致更多的国内发电（例如，来自太阳能和风能），并减少对进口能源的依赖。而且，将有许多机会竞争提供材料，制成品和服务-实际上是整个新行业-以进行过渡。 但是，尽管如此，执行不力的过渡可能会损害可负担性，可靠性和工业竞争力。从可负担性开始。正如麦肯锡先前的工作所指出的那样，净零过渡和经济赋权都是紧迫且同时的目标。27但是，如果执行得不好，净零过渡有几种方式可能会使能源，材料和其他产品的价格低于传统替代品。2尽管风能和太阳能发电比化石燃料更便宜，但它们将需要额外的支出 随着它们在整个发电组合中的份额上升-用于存储;其他“固定容量”，即在太阳能和风能无法提供足够能源的时候可以使用的电力;和电网基础设施。如果电池等技术的成本没有像预期的那样下降，或者电网的设计没有经过深思熟虑，那么电力的交付成本可能会上升。对于材料，对钢铁，铝和水泥的生产进行脱碳可能会增加生产成本。 到2050年达到15%或更多。2如果能源和其他产品的成本上升，经济增长可能会受到影响，这对发展中国家来说是一个特殊的问题。3正如我们上面提到的，过渡所需的支出规模可能会延长公共财政。31 执行不力的过渡也可能损害可靠的能源供应和能源系统的弹性，并且可能影响过渡本身所需的输入。例如，当太阳能和风能发电量较低时，例如在夜间或无风的日子里，设计不当的能源系统可能无法为地区提供足够的储存、稳定的容量或其他可靠的方式来满足需求。此外，过渡将需要许多物质投入：材料和制成品，水，土地，基础设施和劳动力。如果过渡不能很好地执行，特别是在近期内，这些投入的供应可能不足以满足所需的需求，从而导致短缺并减缓新能源系统的增长。麦肯锡过去的研究发现，用于制造电动汽车电池，风力涡轮机和其他低排放技术的许多矿物的短缺可能会在2030年之前开始，这是由于转型带来的快速增长的需求以及将新矿山上线所需的时间（在某些情况下为5至15年）。3短缺也可能对价格产生影响；研究估计，如果不解决这些问题，镍、钴和锂的价格可能在未来十年内从2020年的净零水平上涨百分之几百。3此外，原材料