能源与气候变化:11张图表的故事

气候变化通常被认为是我们这个时代的决定性挑战。世界如何应对这一挑战对全球能源系统、经济和我们星球的未来有着深远的影响。

虽然在公共领域可以获得关于能源和气候变化的详细信息，但对许多人来说，这些信息往往来自单个数据点或一个令人大开眼界的统计数据。无论是作为投资者，还是作为地球的管家，要解决这个问题，了解整个情况是很有帮助的。

在最近一份报告中raybet炉石传说摩根士丹利研究，摩根士丹利全球石油策略师、欧洲raybet炉石传说能源股权研究团队负责人马丁·拉特斯(Martijn Rats)研究了能源在气候变化中的作用。Rats和他的团队旨在尽可能客观地呈现数据，并以关键问题为指导:世界消耗了多少能源?其中有多少来自化石燃料?哪些国家的人均碳排放量最大?哪些国家的减排速度最快?GDP能在增长的同时减少碳排放吗?

2019年，全世界消耗了大约584埃焦耳(EJ)的能量。在某些情况下，如果将2019年世界的能源消耗分摊到宇宙的整个生命周期中，那么自138亿年前的大爆炸以来，这些能源足以为27个50W的灯泡供电。

同样值得注意的是，能源消费持续增长。在过去的十年里，一次能源需求增长了20%左右，在过去的55年里，只有两次出现了收缩:1980-82年，在油价上涨了两倍之后，以及2009年，由于金融危机。

燃料的一次能源消耗
(单位:1焦耳，1800-2019)

人口增长和人均国内生产总值经常为石油需求预测提供依据。然而，值得注意的是，世界人口和人均国内生产总值(GDP)是在石油成为能源后才激增的。

因此，尽管不断增长的石油消费已经变得越来越成问题，但考虑到其与碳相关的排放，石油在提供能源方面的作用也很重要，在过去的一个世纪里，石油推动了生活水平和平均收入水平的提高。

全球人口、GDP和人均石油消费量
(持续500年;指数:1950 = 100)

全球碳项目的数据显示，2018年化石二氧化碳排放量(即化石燃料和水泥生产的排放量)约达到366亿公吨，2019年估计增加到368亿吨。与此同时，土地利用变化(即主要与森林砍伐有关的排放)又增加了约55亿吨。

其中，海洋吸收了约93亿吨，陆地植被吸收了约127亿吨，剩下约18.8吨被大气吸收，导致全球气温上升。

按地区划分的年碳排放量
(以数十亿公吨二氧化碳为单位，1825-2018)

根据斯克里普斯海洋研究所的数据，在过去的80万年里，大气中二氧化碳的浓度主要在200- 300ppm上下波动。然而，在过去的几十年里，这一数字急剧增加。自20世纪50年代以来，大气二氧化碳浓度已从约310 ppm增长到2019年的410 ppm。

年平均大气CO2浓度
(以过去80万年间的百万分率计算)

2019年，世界平均气温比1850-1900年的平均气温高出约1.1摄氏度。这种增长大部分发生在过去几十年。就在2000年，平均气温上升仅为0.3摄氏度。下面的图表显示了地球温度的演变，结合了2000年前PAGES 2k网络的估计历史数据和英国气象局哈德利气候科学中心的最新数据。

全球平均温度异常
(以摄氏度计算，过去2000年，相对于1850-1900年的平均值)

下面的图表根据过去10年碳排放变化对排名靠前和靠后的16个国家进行了排名。在第一张图表中，一些发达国家(例如几个欧洲国家)采取了减少排放的政策，还有一些国家经历了严重的经济衰退，导致排放量降低。在第二张图表中，相对较小但增长迅速的经济体的排放量迅速增加。

2008-2018年前16个国家的碳排放变化(%)

2008-2018年后16个国家的碳排放变化(%)

煤炭公司已经从美国和欧洲的股票市场上消失了，燃煤发电对排放的影响有据可查。然而，自2013年达到历史最高水平以来，全球煤炭消费量仅下降了2.5%;事实上，煤炭仍占化石二氧化碳排放量的40%。

石油和天然气分别占34%和21%，其余部分由水泥生产和“燃除”(燃烧市场过剩的天然气)弥补。

按燃料类型分类的碳燃料排放量
(以数十亿公吨二氧化碳为单位，1825-2019)

CIAT气候数据探索者(CIAT Climate Data Explorer)的数据显示，各个行业对温室气体排放总量的贡献最大，电力和供暖占全球排放量的近三分之一。交通运输是温室气体排放的第二大贡献者，通常会成为气候问题的焦点，占全球温室气体排放的16%左右。

按行业划分的温室气体排放量
(以数十亿公吨二氧化碳当量计算)

如上所述，经济增长和碳排放上升是齐头并进的，富裕国家的排放量更高。下图显示了人口超过1500万的国家(共65个国家)的人均GDP和人均二氧化碳排放量之间的关系。

在人均GDP低于2万美元的国家，GDP与排放量之间呈现出强烈的线性关系，高于此水平，单位GDP的增量排放量开始减少。

事实上，GDP增长和排放量上升之间的关系是可以避免的。几项深度脱碳研究提出了令人信服的论点，即清洁能源所需的投资将创造更多的就业机会，而不是化石燃料行业所失去的就业机会，从而使经济增长得以持续，同时排放量下降。不过，这种关系能否从根本上改变还有待证实。

下图显示了一组选定国家的GDP和排放量随时间的变化轨迹。近年来排放量大幅下降的英国是一个令人鼓舞的异类。2006年左右，情况开始好转，当时人均碳排放量仍为9.3吨左右;到2018年，这一数字已降至5.6吨，在短短12年内减少了40%。

人均碳排放量vs人均GDP
(1965-2018年年度数据)

从最广泛的意义上讲，应对气候变化需要用电力取代化石燃料消耗，并利用可再生能源发电。因此，风能和太阳能等可再生能源吸引了大量关注，其成本也在持续下降。

然而，供给方只是等式的一半。为了加速转型，能源消费也必须实现电气化。下面的图表显示了这种情况发生的速度。在20世纪70年代中期，世界上大约10%的能源以电力的形式消耗。这一比例在20世纪80年代中期增加到约12%，在20世纪90年代中期增加到约14%，在21世纪头十年中期增加到约16%，在2018年达到19.4%。简而言之，电力以每十年约2.2%的速度增长。

这种市场份额的增长需要大幅加快。根据国际能源署的可持续发展设想，到2040年，电力需要占最终能源消费的约31%，这意味着未来每十年市场份额的增长速度约为5%。换句话说，步伐需要加倍。

电力占最终能源消费总量的比重
(百分比，1975-2040)

更多的raybet炉石传说摩根士丹利研究关于能源和气候变化，请咨询您的摩根士丹利代表或raybet炉石传说财务顾问查看报告全文:《能源与气候变化:23张图表中的故事》(2020年9月2日)。另外,raybet01来自摩根士raybet炉石传说丹利的思想领袖。