化石燃料消費是二氧化碳排放增加的主要來源
。2003年以來
，煤炭消費一直是二氧化碳排放的第1大來源。2019年煤炭、石油、天然氣消費所排放的二氧化碳量分別占總排量的45%、43%
、22%。電力行業(yè)是最大的碳排放行業(yè)
，占總排量的38%
，其次為交通、工業(yè)和建筑等行業(yè)
，分別占總排量的24%
、23%和9%。
2.2碳中和面臨的主要問題
碳中和應(yīng)對全球氣候變化已成為全球共識
，但在實施過程中還面臨政治
、資源、技術(shù)
、市場
、能源結(jié)構(gòu)等多方面挑戰(zhàn)。
2.2.1政治層面
實現(xiàn)碳中和是全球性目標
，需要世界各國合作應(yīng)對
，聯(lián)合國常任理事國應(yīng)率先在碳中和目標上做出表率，但是美國和俄羅斯兩個常任理事國尚未承諾實現(xiàn)碳中和
。全球碳排放前5名國家中的印度還沒有承諾實現(xiàn)碳中和時間
。安哥拉、伊朗
、伊拉克
、南蘇丹、土耳其
、也門等國最初簽署了《巴黎氣候協(xié)定》，但還沒有正式立法批準
。另有99個國家正在討論碳中和目標
，能否通過碳中和目標尚未定論。
2.2.2資源層面
新能源替代化石燃料是實現(xiàn)碳中和的根本措施
。全球太陽能
、風(fēng)能等新能源分布存在時空差異性
，為新能源規(guī)模發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。全球太陽能資源主要集中在赤道附近南北回歸線之間
，以非洲北部撒哈拉地區(qū)最為豐富
，非洲大陸東側(cè)及南部、澳大利亞和中國西北地區(qū)也是太陽能資源豐富區(qū)
。風(fēng)能資源主要分布在東亞
、東南亞、中亞
、美洲30°S—30°N地區(qū)
，以及中國北部和東部、蒙古
、澳大利亞東北部
、非洲撒哈拉沙漠以南等地區(qū)。全球陸地太陽能和風(fēng)能資源存在明顯的地區(qū)性與季節(jié)性差異
。
2.2.3技術(shù)層面
新能源技術(shù)成熟度決定了碳中和進程的快慢
。太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電總體價格仍較煤發(fā)電高
，峰谷穩(wěn)定性差
，調(diào)峰技術(shù)有待進一步創(chuàng)新。重工業(yè)和長途運輸?shù)阮I(lǐng)域難以實現(xiàn)電氣化
，氫燃料電池是最優(yōu)選擇
，但部分關(guān)鍵技術(shù)仍處于示范或原型階段，尚未大規(guī)模推廣和工業(yè)化應(yīng)用
。與傳統(tǒng)化石能源制氫（即“灰氫”）相比
，可再生能源制氫（即“綠氫”）的成本較高，配套的二氧化碳捕集與封存技術(shù)尚處于示范階段
。雖然低碳技術(shù)轉(zhuǎn)移具有顯著的減排和升溫控制效果
，但發(fā)達國家承諾對發(fā)展中國家提供資金和低碳技術(shù)援助尚未兌現(xiàn)。
2.2.4市場層面
碳中和進程中
，新能源的推廣與應(yīng)用取決于成本優(yōu)勢和應(yīng)用便利程度
。目前，新能源成本逐年下降
，但相對于化石能源仍缺乏競爭力
。特別是2020年全球原油價格暴跌，化石能源的成本優(yōu)勢對新能源轉(zhuǎn)型產(chǎn)生不利影響
。新能源配套設(shè)備不完善
，應(yīng)用不便利，如充電樁尚未普及
、加氫站數(shù)量少等問題推高了新能源汽車的使用成本
。
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