近日，国际能源署(iea)发布《全球能源回顾：2021碳排放》报告，对2021年能源相关co2排放情况进行了系统回溯和分析，报告关键要点如下：
1、2021年能源相关二氧化碳排放量创下历史新高达到363亿吨
全球和工业过程产生的co2排放量在2021年出现强劲反弹，较2020年同比增长6%达到363亿吨，达到了有史以来年度最高水平。
新冠疫情的流行对2020年的能源需求产生了深远影响，同期全球co2排放量减少了5.1%。而2021年以来，在前所未有的财政和货币刺激以及疫苗快速推广的推动下(尽管不均衡)，世界经历了极其迅速的经济复苏。2021年，尽管可再生能源发电量创下了有史以来最大的年度增长，但恶劣天气和条件使得能源需求强劲回升，导致了燃煤发电大幅增加。
与2020年相比，2021年全球能源相关co2排放增量超过20亿吨，超过2010年成为绝对值同比增幅最大的一年。2021年的反弹逆转了2020年新冠疫情大流行产生的接近19亿吨co2排放下降趋势。2021年的co2排放量比2019年疫情前的水平还高出约1.8亿吨。
图1 1900-2021年能源燃烧和工业过程co2排放总量及其年度变化(单位：十亿吨)
2021年全球co2排放增幅与全球经济产出增长5.9%一致。这标志着自 2010年以来，二氧化碳排放量与国内生产总值(gdp)增长之间的最强耦合，2010年随着世界摆脱全球金融危机，全球排放量反弹了6.2%，经济产出增长了5.1%。
2、世界并未完全走在可持续复苏的正确道路上
全球碳密集型经济复苏并非可持续复苏。尽管如此，某些发达经济体在经济复苏过程中强调了脱碳措施。iea的可持续复苏追踪显示，截至2021年10月，全球已支出4700亿美元用于2030年之前的可持续复苏措施。展望2021-2023年这一关键时期，迄今为止的措施每年可支出4000亿美元用于清洁能源和可持续复苏投资。然而，这仍然仅占iea可持续复苏规划所需投资的40%，该规划旨在到2050年实现全球净零排放的目标。
3、来自煤炭的co2排放创历史新高
2021年，煤炭使用产生碳排放占全球co2排放增量的40%以上，达到153亿吨创造了历史新高，比2014年的峰值高出近2亿吨。由于各行业对天然气的需求都增加，天然气使用产生的碳排放量也反弹至75亿吨，远高于2019年的水平。由于2021年全球交通运输行业复苏有限，石油使用产生的碳排放仅为107亿吨，仍远低于疫情前的水平。
4、交通运输部门的石油需求比疫情前减少了8%
2021年，新冠疫情继续影响交通运输行业的石油使用量，石油每日需求量比2019年低600多万桶，相应的co2排放量减少6亿吨。2021年，与国际航空有关的co2排放量仅为疫情前水平的60%(3.7亿吨)。在这一年中，由于许多主要经济体继续采取封锁措施和其他减少新冠疫情传播的措施，这也阻碍了道路交通运输活动的复苏进程。如果交通运输活动恢复到疫情前的水平，2021年全球co2排放量就会再增加6亿吨，而这会使石油碳排放达到2019年的水平，由此产生7.8%的co2总排放量增幅将是自20世纪50年代以来最快的增长速度。
图2 2019-2021年化石燃料产生co2排放量的变化态势(单位：百万吨)
5、全球发电厂的排放量达到了有史以来的最高水平
2021年，co2排放增加最显著的部门是电力和供热行业，增长了9亿吨，占全球co2排放增量的46%。中国是推动上述增长的主要驱动力。
目前，受发达经济体、新兴市场和发展中国家增长的推动，全球建筑和工业部门的co2排放量反弹至2019年的水平。中国是一个明显的例外，工业用煤减少，使工业部门的co2排放量连续第二年低于2019年的水平。其中交通运输是全球唯一co2排放量远低于2019年的行业。2021年创纪录的电动汽车销售带来的减排效果被suv销售的同步增长所抵消。
图3 2020-2021年各终端用能部门co2排放量的变化态势(单位：百万吨)
2021年，电力和供热部门的co2排放量增加了6.9%，这是全球电力需求创造有史以来最大同比增幅的结果。2021年全球电力需求增加了近1400 twh,即同比增长5.9%，是2020年需求下降幅度的15倍以上。
供应的限制和高价格影响了中国和印度在一年中的某些时期煤炭消费量，否则2021年全球用于发电的煤炭使用量将会更高。
6、飙升的天然气价格导致从天然气转向为煤炭，产生超过1亿吨的新增排放
创纪录的天然气价格加剧了2021年对燃煤发电的依赖。在2021年的大部分时间里，美国和许多欧洲电力系统现有燃煤电厂的运营成本要比燃气电厂的运营成本低得多。天然气转向煤炭使全球发电的co2排放量增加了超过1亿吨，尤其是在美国和欧洲，天然气发电厂和燃煤发电厂之间的竞争最为激烈。在美国，燃煤电厂的排放量在2021年增加了17%，但仍低于2019年水平。欧盟增幅为16%，但仍明显低于2020年21%的降幅。
7、2021年可再生能源发电量创造有史以来最大的增长
尽管煤炭使用量出现反弹，但2021年可再生能源和核能在全球发电中所占份额高于煤炭;且可再生能源的发电量达到历史最高水平，超过8000 twh，比2020年高出500 twh。风能和太阳能光伏发电量分别增加了270 twh和170 twh，而水电由于干旱的影响减少了15 twh，尤其是在美国和巴西。核电增加了100 twh。如果不增加可再生能源和核能的发电量，2021年全球co2排放量将增加2.2亿吨。
图4 2000-2021年发电和供热产生的co2排放量变化态势(按燃料划分，单位：十亿吨)
8、全球co2排放量反弹至超过疫情前水平，在很大程度上是由中国推动的
2021年，全球几乎所有地区的co2排放量都出现了增长，巴西和印度均增长超过10%，日本小幅增长约1%，中国增长5%，而美国和欧盟的排放量均增长了约7%。
2019-2021年期间，中国co2排放量增加了7.5亿吨。中国是唯一在2020年和2021年均实现经济增长的主要经济体。2019-2021年期间，中国的碳排放增量超过了世界其他地区5.7亿吨的总计排放减量。
9、2021年中国的电力需求增长了10%，相当于整个非洲的总需求
中国的经济复苏应属于能源密集型活动。2019-2021年，中国单位gdp一次能源需求强度年均仅改善1%，而2008-2010年间为1.2%，2010-2019年平均改善率为3.7%。2021年，中国的能源强度主要受到电力行业变革的影响。随着gdp的快速增长和能源服务的进一步电气化，中国的电力需求在2021年增长了10%，高于8.4%的经济增速。近700 twh的需求增加是中国有史以来最大的一次。尽管中国在2021年也实现了有史以来可再生能源发电量的最大增长，但随着需求的增长超过了低排放电力供应的增长，煤炭满足了56%的新增电力需求。2021年，中国可再生能源发电量接近2500 twh，占全国总发电量的28%。
受到发电用煤量的增加，2021年印度的co2排放量出现了明显反弹，比2019年的水平高出8000万吨。印度燃煤发电量创历史新高，比2020年的水平上升了13%，当时煤电发电量下降了3.7%。一定程度上是因为可再生能源的增长速度降至前五年平均速度的三分之一造成的。
图5 2000-2021年主要新兴经济体和发达经济体co2排放量变化趋势(单位：十亿吨)
2021年发达经济体的全球经济产出恢复至疫情前水平，但co2排放量反弹的幅度没有那么大，表明经济增长和排放结构性脱钩具有长久趋势。2021年美国co2排放量比2019年的水平低4%。在欧盟，这一数字不到2.4%。在日本，2020年排放量下降了3.7%，而到2021年反弹不到1%。在整个发达经济体，与2020年相比，2021年的可再生能源增加、电气化和能效提高等结构性改革避免了1亿吨co2排放增量。
10、中国的人均co2排放量现已超过发达经济体的平均水平
发达经济体的人均co2排放量已降至8.2吨，低于中国8.4吨的水平。然而，发达经济体的总体平均水平掩盖了内部显著的差异：美国的人均排放量为14吨，而欧盟为6吨。
图6 2000-2021年各地区人均co2排放量变化趋势(单位：吨co2/人)
2021年，全球co2排放和gdp均增长约6%，全球经济产出的平均排放强度保持在0.26吨co2/千美元。中国单位gdp排放强度下降，下降幅度超过3%，至0.45吨co2/千美元。尽管如此，在主要经济体中，中国单位gdp排放强度仍是最高的，主要原因是煤炭在中国能源结构中占据主导地位(占60%，而全球平均水平为27%)，以及工业在中国经济中所占比例较高(占39%，而全球平均水平为30%)。尽管如此，中国单位gdp排放强度自2000年以来已经下降了40%。在发达经济体中，2021年单位gdp排放强度略有上升，但仍保持下降趋势。自2010年以来，美国和欧盟的年均改善率约为3%。
图7 1990-2021年主要经济体单位gdp排放强度变化趋势(单位：单位：吨co2/千美元)
11、化石燃料使用量的激増将温室气体排放推至一个新的高峰
2021年，与能源相关co2排放的增加，推动能源领域温室气体排放上升到历史最高水平。2021年温室气体总排放量达到了408亿吨co2当量，超过了2019年的历史最高水平。2021年，能源燃烧和工业过程产生的co2排放占能源部门温室气体总排放的近89%。天然气放空燃烧的co2排放量占0.7%。除co2外，与燃烧有关的逃逸甲烷排放量几乎占总量的10%，与燃烧有关的一氧化二氮排放量占0.7%。2021年，能源部门的甲烷排放量增加了不到5%，仍低于2019年的水平。