逐步淘汰化石燃料（英语：Fossil fuel phase-out）指的是依循步骤把化石燃料的使用和生产减少到零的程度，以减少空气污染导致的人类死亡和疾病、限制气候变化，并强化各国自身的能源独立。此为能源转型行动中的一种，但在实施时却受到化石燃料补贴的阻碍。
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全球许多国家正采取关闭燃煤发电厂的策略，[6][7][8]使用化石燃料发电被认为已经达峰值。[9]但目前的电力生产仍有高比例是依赖燃烧煤炭达成，导致气候目标有难以实现的风险。[10]许多国家已设定日期以停止销售依赖汽油和柴油驱动的汽车和卡车，但在停止燃烧天然气的时间表上则尚未达成协议。[11]
目前逐步淘汰化石燃料的行动中包含有在交通运输和取暖等领域以永续能源取代化石燃料。取代化石燃料的方法有电气化、使用绿氢和生物燃料。淘汰的步骤包括在需求方和供给方的措施，[12]前者设法减少化石燃料消耗，而后者则设法限制生产，以加速能源转型并减少温室气体排放。有建议应通过法律，要求化石燃料业者在其排放碳时，也应封存相同数量的碳以作补偿。[13]国际能源署估计要在本世纪中叶实现净零排放，全球到2030年的再生能源投资必须增加两倍，达到每年4兆（万亿）美元以上。[14][15]
范围
虽然有循环经济和生物经济（例如生物塑胶）的推动[16]以减少塑胶污染，过程中也发生逐步减少石油和天然气的使用，但逐步淘汰化石燃料的具体目标是结束使用化石燃料以及由此产生的温室气体。因此此种塑胶产业的做法并不能达到预定的目标。
化石燃料种类
为实现《巴黎协定》中将全球升温控制在远低于2°C (3.6°F) 的目标（与第一次工业革命前的全球平均气温比较），全球在2020年到2030年期间须将煤碳使用量减少一半。[20]然而截至2017年，煤碳仍占全球一次能源用量的四分之一以上，[21]在化石燃料温室气体排放量中的占比约为40%。[22]逐步淘汰煤碳在短期健康和环境上的效益远高于花费的成本，[23]如果不如此做，《巴黎协定》设定的控制升温目标目标就无法实现，[24]但有些国家仍然偏好使用煤碳，[25]且对淘汰的速度有很不同的看法。[26][27]
截至2018年，已有30个国家和许多地方政府和企业[28]成为超越燃煤联盟的成员，承诺逐步淘汰未附设减排设施的燃煤发电厂（"减排"意指实施碳捕集与封存 (CCS) 技术，但由于CCS成本过高，绝大部分发电厂都并未减排）。[29]然而截至2019年，全球使用煤碳数量最大的国家尚未加入联盟，一些国家仍在继续建造和资助新的燃煤发电厂。欧洲复兴开发银行支持不再使用煤碳的能源转型，但过程必须是公正的。[30]
时任联合国秘书长安东尼欧·古特瑞斯于2019年表示各国应自2020年起停止兴建新的燃煤电厂，否则全球将面临"全面灾难"。[31]
虽然中国于2020年建造一些新的燃煤电厂，但全球除役的数量多于建成的，联合国秘书长表示经合组织（OECD）国家应在2030年之前停止使用燃煤发电，其他地区应在2040年之前停止。[32]
石油原油经精炼后成为燃料油、柴油和汽油，主要用作传统汽车、卡车、火车、飞机和船舶运输的燃料之用。而目前提倡的替代方案是人力运输、大众运输、电动载具和使用生物燃料。[33]
天然气被大量用于发电之用，其排放强度约为500克/度（度=千瓦）。取暖用的能源也是产生二氧化碳的主要来源。开采过程中发生的泄漏也是大气中甲烷的一个重要来源。
一些国家将天然气作为替代煤碳的短期性"过渡燃料"，之后使用再生能源或氢气取代。[34]然而这种"过渡燃料"可能会显著延长化石燃料的使用，例如于2020年代建造的燃气发电厂，其平均寿命有35年。[35]因此天然气设施除役的时间可能会晚于石油和煤碳设施，但一些投资者会担心由此涉及的商誉风险。[36]
世界有些地区的逐步淘汰天然气行动已取得进展，例如欧洲输天然气系统运营商网络(ENTSOG) [37]正利用既有管线设备，导入氢气的使用，以及改变建筑法规以减少燃少天然气取暖。[38][39]
原因
常见的逐步淘汰化石燃料原因是：
因空气污染已导致全球每年有数百万人[43]过早死亡，其中大多数是由化石燃料所造成[44]（估计这一比例为65%，即350万人因之死亡[45]）。污染可能发生在室内，例如因取暖和烹饪，或户外汽车产生的废气。伦敦卫生与热带医学院教授及流行病学专家安迪·海恩斯爵士表示，以金钱衡量的逐步淘汰化石燃料的健康效益（由经济学家根据每个国家的生命价值估算）远高于根据《巴黎协定》实现控制全球升温在2°C内目标的成本。[46]
逐步淘汰化石燃料可限制导致全球暖化的最大因素 - 所排放的温室气体数量占全球总量的70%以上。[47]国际能源署于2020年表示为实现《巴黎协定》的目标，逐步淘汰化石燃料需要比目前"快上四倍的速度"。[48]为实现将全球升温限制在比前工业化时代水准不超过1.5°C的目标，国家和公司拥有的绝大多数化石燃料储备（迄2021年）必须让其留在地下，不得开采。[49][50]
通常缺乏化石燃料储量（特别是煤碳，还有石油和天然气）的国家，会把取得能源独立作为淘汰化石燃料的原因。
瑞士考虑到两次世界大战（瑞士均保持中立）期间的煤碳进口变得越来越困难，因此决定将国内铁路网全面电气化。瑞士拥有丰富的水力资源，电动火车可使用由此生产的电力，而减少煤碳进口需求。[52][53]
发生于1973年的第一次石油危机也导致许多地方的能源政策转变，试图摆脱进口化石燃料的影响。法国政府宣布一项恢弘的核能发电计划，到1980年代末，该国电力部门几乎完全从使用天然气和石油转而使用核子动力。[54][55]
荷兰[56][57]和丹麦[58][59]在第一次石油危机发生时鼓励国民骑自行车通勤，部分原因是在减少交通运输部门对石油进口的依赖。
逐步取消化石燃料补贴
有许多国家提供大量化石燃料补贴。[60]许多国家[61]于2019年提供的化石燃料消费补贴总额达3,200亿美元。[62]截至2019年，各国政府每年补贴化石燃料（包括对于探勘与开采的补贴）约为5,000亿美元，然而国际货币基金组织（IMF）采用非常规的补贴定义（将未对温室气体排放定价也计入），估计全球于2017年的化石燃料补贴为5.2兆（万亿）美元，占全球国内生产毛额（GDP）的6.4%。[63]一些化石燃料公司透过游说政府，延缓能源转型进程（参见化石燃料业者游说）。[64]
逐步取消化石燃料补贴对于解决气候危机非常重要，[65]但必须谨慎进行，以避免发生大规模抗议事件[66]并导致穷人变得更穷。[67]然而在大多数情况下，较低的化石燃料价格会让富裕家庭比贫困家庭受益更多。为帮助贫困和弱势群体，采用化石燃料补贴以外的措施必须更有针对性的做法。[68]但这又反过来会增加民众对补贴改革的支持。[69]
全球研究显示即使不引入税收，将补贴和在部门层面上消除贸易障碍也可提高效率并减少环境破坏。[70]取消这些补贴将大幅减少温室气体排放并创造再生能源部门的就业机会。[71]IMF于2023年预计，取消化石燃料补贴将可把全球升温限制在巴黎目标所定的2°C以下。[72]
取消化石燃料补贴的实际效果在很大程度上取决于取消的补贴类型以及其他能源的可用程度和经济性。[70]此外还有碳泄漏的问题，取消对高能源强度产业的补贴可能会导致它们被转移到监管较少的别国，反而导致全球排放量净增加。
在已开发国家，能源成本低廉且补贴丰厚，而在开发中国家，穷人却得为低品质的服务付出高昂的成本。[73]
一篇于2009年发表的研究报告，提出在2030年前将全球电力100%由风能、水力和太阳能提供的计画。[74][75]报告建议将能源补贴从化石燃料转向再生能源，并制定将洪水、飓风、台风、干旱和相关极端天气成本包含在内的碳定价。
自2021年起，如果将石化燃料补贴排除在外，印度和中国新建大型太阳能发电的平均化电力成本均低于现有的燃煤发电厂。[76]
位于美国德克萨斯州的莱斯大学能源研究中心发表的一项研究，建议各国采取以下步骤：[41]
- 各国应承诺在具体时限内全面取消隐性和显性的化石燃料补贴。
- 澄清补贴改革的措辞，消除含糊用语。
- 在受影响国家中正式立法，制定改革路径并减少退步的机会。
- 公布透明，与市场挂钩的定价公式，并遵守定期价格调整时间表。
- 循序渐进推动全面改革。逐步但按规定时间表向消费者表明提高价格的意图，同时投资于改善能源效率以部分抵销价格的上涨。
- 透过对化石能源产品和服务征收费用或税收，并消除税法中仍然存在对化石燃料的优惠，逐步将其外部性纳入考量。
- 使用直接现金转移来维持社会贫困阶层的福利，而非维持弱势社会经济群体的补贴价格。
- 进行全面公共宣导活动。
- 任何剩馀的化石燃料补贴都应按照国际价格明确制定，由国库支付。
- 根据要求，将价格和排放变化制作记录及报告。
淘汰的特定流程
在逐步淘汰化石燃料时，能源效率与使用永续能源两者有相辅相成的作用。
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许多国家和城市已禁止销售新造内燃机汽车，并要求所有新车均为电动载具或使用清洁、无排放的能源，[80][81]例如英国要求到2035年达成[82]和挪威要求到2025年达成。许多大众运输机构正致力于全面采用电动巴士，同时限制燃油车辆在市中心行驶，以降低空气污染。美国许多州都制定有零排放载具指令，逐步要求销售的汽车中有一定比例为电动车。德国用语Verkehrswende（"交通转型"之义），呼吁从内燃机驱动的道路运输转向自行车、步行和铁路运输，并用电动车取代其馀道路车辆。
从植物提炼的的生物燃料也被引进市场。然而目前市面供应的许多生物燃料因其对自然环境、粮食安全和土地利用会产生不利影响而受到批评。[83][84]
透过减少石油消耗，可改变哈伯特曲线的形状，哈伯特曲线是哈伯特峰值理论所预测的石油实际产量随时间变化的图形。 曲线的峰值称为石油峰值，通过改变曲线的形状，石油产量抵达峰值时间会受到影响。 在赫希报告中，撰写者的分析显示虽然石油产量曲线的形状会受到减缓措施的影响，但减缓措施也会受到哈伯特曲线形状的影响。.[85]
在大多数情况下，缓解措施涉及节约能源以及使用替代能源和再生能源。非常规石油资源的开发可扩大石油供应，[86]但并不会减少消耗。
根据史上的世界石油消费数据，1973年和1979年石油危机期间的缓解措施可降低石油消费。在美国，石油消费会因为价格高涨下降。[87][88]
采行缓解措施的主要问题是方法的可行性、政府和私营部门的角色以及这些解决方案提前多久实施。[89][90]对这些问题的答案和采取的缓解措施能决定一个社会的生活方式是否能够维持，并可能影响地球的人口容量。
缓解石油峰值最有效的方法是使用再生或替代能源以取代石油。
由于大多数石油消耗均用于交通运输，[91]大多数的缓解讨论都围绕著此类问题进行。
由于石油的能量密度高且易于处理，在运输上具有独特的作用。然而目前已有许多可用的替代方案。在生物燃料部分，一些国家已在一定程度上开始使用生物乙醇和生质柴油。
氢燃料是各国开发中的另一种替代方案，同时开发的还有氢能载具，[92]氢实际上是一种储能介质，而非一次能源，因此需要使用非石油能源制造氢气。氢气目前在成本和效率方面优于电池驱动车辆，[93]在某些应用中可派上用场 - 短途渡轮和在非常寒冷的气候中使用就是其中两例。氢燃料电池的效率约为电池的三分之一，是汽油车效率的两倍。
空中巴士A380于2008年2月1日首次使用替代燃料飞行。[94]波音也计画让波音747使用替代燃料。[95]由于乙醇等一些生物燃料所含的能量密度较低，因此此类飞机需要更频繁加油。
研究工作
绿色和平组织和欧洲气候行动网络于2015年发布一份报告，强调欧洲各地积极逐步淘汰燃煤发电的必要性。他们的分析源自对280家燃煤电厂的资料库，及来自欧盟官方登记处的排放数据而得结论。[100]
国际石油变革组织（Oil Change International）于2016年发布的一份报告，结论是假设目前正在作业的矿山和油田的煤碳、石油和天然气的碳排放量一直持续到其工作寿命结束，将使世界的碳排放量略高于2015年《巴黎协定》中所设定的2°C升温限制，而大幅超越保守的1.5°C目标。[101][102][103]报告指出，"最强有力的气候政策杠杆之一，也是最简单的：停止开采更多化石燃料。"[103]:5
智库海外发展研究所（ODI）和其他11个非政府组织于2016年发布一份报告，内容涉及在很大部分人口无电力可用的国家建设新燃煤电厂的影响。报告的结论是总体上，建造燃煤电厂对穷人没什么帮助，而且可能会让他们变得更穷。此外，风能和太阳能发电的建厂成本已开始低于燃煤的。[104][105][106]
一篇于2008年刊载在科学月刊自然能源的研究报告说欧洲10个国家可利用其现有基础设施完全淘汰燃煤发电，而美国和俄罗斯可逐步淘汰至少其中的30%。[107]
成立于2018年的化石燃料削减资料库（Fossil Fuel Cuts Database）于2020年提供全球首份关于限制化石燃料生产的供应端倡议的综合报告。[108]根据最近更新的资料库，截至2021年10月，全球110个国家已实施1967项始于1988年的供应端倡议，涵盖七种类型 (撤资，数量 = 1201、封锁，数量 = 374、诉讼，数量 = 192、暂停令和禁令，数量 = 146、取消生产补贴，数量 = 31、碳排放税，数量 = 16及排放交易计划，数量 = 7)
地缘政治利弊指数（GeGaLo index of geopolitical gains and losses）评估，如果世界完全转而使用再生能源，156个国家的地缘政治地位可能发生变化。前化石燃料出口国预计将失去影响力，而前化石燃料进口国和再生能源资源丰富的国家的地位预计将可加强。[109]
已有多项实现二氧化碳零排放的脱碳计画被提出。
英国《卫报》所做的一项调查显示到2022年，大型化石燃料公司仍继续对新的化石燃料生产项目进行巨额投资，而会导致全球升温程度超过国际共同设定的限制目标。[110]
雪梨科技大学永续未来研究所（Institute for Sustainable Futures）的Sven Teske博士和Sarah Niklas博士于2021年6月发表报告，提出"现有的煤碳、石油和天然气生产让世界温室气体排放远高于《巴黎协定》设定全球升温的目标。他们与化石燃料不扩散条约倡议组织共同发布一份题为《化石燃料退出战略：有序减少煤炭、石油和天然气以满足《巴黎协定》目标的报告。报告中分析全球再生能源潜力，发现"地球上每个地区都可使用再生能源取代化石燃料，将升温控制在1.5°C以下，并为所有人提供可靠的能源。"[111]
于2021年9月，有项首次对每个地区以及全球需要开采的化石燃料的最低数量进行科学评估，以便有50%的可能在2050年将全球升温限制在1.5°C的程度。[112][113]
挑战
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进行逐步淘汰化石燃料会碰到许多挑战，其中之一是目前世界对化石燃料的依赖。化石燃料于2014年提供世界一次能源消耗的80%以上。[116]根据一份于2023年6月发表的报导，此占比在2022年仍维持在80%左右。[117]
逐步淘汰化石燃料可能会导致电价上涨，因为需要对新设备进行投资，以配合替代能源使用。[118]
逐步淘汰化石燃料的另一个影响是就业。就化石燃料行业的从业者而言，逐步淘汰并不受到欢迎，他们通常会反对任何变动。[51]两位研究人员Endre Tvinnerreim和Elisabeth Ivarsflaten研究化石燃料产业就业与对气候变化政策支持之间的关系。他们提出地热能发电可能可提供化石燃料产业钻勘人员转业的机会。他们的结论：化石燃料产业的个人和公司可能会反对危及其就业的措施，除非有其他更好的替代方案。[119]这可被推论为政治利益，推动反对逐步淘汰化石燃料的倡议。[120]其中一例是美国国会议员的投票倾向与其来自州别化石燃料产业的影响力有关联。[121]
除前述的挑战外，其他难题还包括确保可持续回收、采购所需材料、破坏现有电力结构、管理间歇性再生能源、制定最佳的国家能源转型政策、改造交通基础设施以及预防化石燃料开采的责任。目前有关这些问题的研究和发展正在积极进行中 [122][123][124]
据参加埃及主办的2022年联合国气候变化大会的人士称，沙乌地阿拉伯代表极力阻止减少燃烧石油的呼吁。大会的最终声明经沙乌地阿拉伯和其他一些石油生产国的反对后，未能将逐步淘汰化石燃料的呼吁包含在内。 于2022年3月，在一项联合国与气候科学家举行的会议上，沙乌地阿拉伯与俄罗斯一起推动将"人类引起的气候变化"文字从官方文件中删除，扰乱科学确定的事实，即人类燃烧化石燃料是产生气候危机的主要驱动因素。[125]
主要倡议和立法
中国已承诺在2060年实现净零排放，这需要对煤碳开采和电力产业超过300万从业者进行公正转型。[126]目前尚不清楚中国是否打算在彼时淘汰所有化石燃料的使用，或者是否仍保留一小部分（配合使用碳捕集和与封存设施）。[126]中国的煤碳开采于2021年奉命满载运作。[127]
欧盟于2019年底推出欧洲绿色协议，其中包括：
- 修订欧盟能源税收指令，密切关注化石燃料补贴和免税（航空、航运两个产业）
- 循环经济行动计划，[128]
- 对所有相关气候相关政策工具（包括欧盟排放交易体系）进行审查和进行修订（如有需要）
- 可持续的智慧移动策略
- 对那些不以同样速度减少温室气体污染的国家可能会征收环保关税。[129]实现此目标的机制称为欧盟碳边境调整机制（CBAM）。[130]
欧盟还依靠欧洲地平线（一项为期7年的欧盟科学研究计划）在利用国家公共和私人投资方面发挥制衡作用。透过与产业和成员国的合作，欧盟将支持交通技术的研究和创新，包括电池、绿氢、低碳钢铁制造、循环生物产业和建成环境。[131]
根据欧盟能源政策，欧洲投资银行在2017年至2022年间已捐赠超过810亿欧元来帮助能源产业。其中包括近760亿欧元用于欧洲和世界其他地区与输电网路、能源效率和再生能源相关的措施。[14]
印度有信心超越其根据《巴黎协定》提出的自订承诺[132] - 即到2030年实现非化石燃料发电量占其总发电量的40%。[133]
日本承诺最晚在2050年实现净零排放。[134]
英国承诺到2050年实现净零排放，停止使用天然气为家庭供暖可能是该国逐步淘汰化石燃料过程中最困难的部分。[135]该国有多个团体已提出替代性绿色复苏立法计划，促进在技术允许的情况下尽快逐步淘汰化石燃料。[136]
知名支持者
支持燃煤电厂建设冻结或逐步淘汰煤碳的知名人士有：
如果你是个年轻人，看著这个星球的未来，看著现在正在做的事和没有做的事，我相信大家已经进入公民抗命的阶段，以阻止新建未附设碳捕集与封存设施的燃煤发电厂。
- 时任Google执行长艾立克·施密特呼吁全球在二十年内用再生能源取代所有化石燃料。[138]
- 时任《联合国气候变化纲要公约》执行秘书克里斯蒂娜·菲格雷斯说："那些继续投资新化石燃料探勘、开发的公司已公然违反其信托义务，因为科学已清楚显示我们不能再做这种事情。"[139]
参见
- 化石燃料锅炉逐步淘汰
- 替代资源理论
- 碳泡沫
- 碳中性燃料
- 慢生活
- 生态环境与经济发展脱钩
- 2019冠状病毒病疫情对世界财务市场的影响
- 全球战备储油
- 煤炭产业对健康与环境的影响
- 2019冠状病毒病疫情对环境的影响#投资和其他经济措施
- 瑞典迈向无石油社会计画 – 一气候变化缓解提议* 皮肯斯计画
- 长远能源系统展望，简称POLES, 为一能源模型
- 可再生能源商业化
- 再生能源
- 石油平台#改用
- 世界能源与消费
参考文献
外部链接
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