关于日本能源系统在2050年前实现净零排放的情景分析以及日本政府的第七次能源战略计划

《Energy Strategy Reviews》：Scenario analyses of Japan's energy systems toward net-zero emissions by 2050 and the Japanese Government's 7th Strategic Energy Plan

净零排放目标下日本能源系统情景分析与经济影响评估。基于DNE21+和DEARS模型，研究日本2030年减排46%、2040年73%、2050年净零路径，发现高增长情景下GDP损失4.1%-5.6%，低增长情景因能源价格弹性高导致GDP下降13%，需平衡可再生能源、核能、CCS/CDR及氢能技术。研究强调全球协调和风险对冲策略重要性，为日本第七能源战略提供量化支持。

　　日本政府在2020年宣布了到2050年实现净零排放的目标，并随后提交了其国家自主贡献（NDC），目标是在2030年相对于2013年的排放量减少46%。到了2025年2月，政府进一步提高了其NDC目标，计划在2035年和2040年分别实现60%和73%的排放量减少，这些目标与2050年实现净零排放的线性减排路径保持一致。与此同时，政府发布了其第7次战略能源计划，并提供了符合减排目标的2040年能源供需展望。本研究使用了全球能源模型DNE21+和DEARS，这些模型被用作政府能源展望的基础。研究聚焦于日本能源价格与海外能源价格的相对关系，因为当前日本的二氧化碳排放水平以及产业结构的变化，是影响减排路径的重要因素。

2020年日本政府宣布的目标是在2050年实现碳中和，这一目标促使了对实现该目标的能源系统进行广泛的模型分析。DNE21+模型是一种用于评估全球能源系统和全球变暖缓解的模型，旨在最小化全球成本。该模型考虑了不同地区的差异，并评估了到2100年的详细能源相关二氧化碳减排技术。DEARS模型则是一个计算一般均衡（CGE）模型，用于分析能源和二氧化碳排放减少政策对经济系统的影响。这些模型能够评估不同技术改进和政策情景下的经济影响，包括社会接受度和成本变化等因素。

在模型分析中，日本政府考虑到工业生产，尤其是能源密集型产业，如钢铁、化工和汽车制造业的减排潜力，以及社会接受度和成本差异。研究显示，在保守技术改进的情况下，实现73%的排放量减少会导致GDP和钢铁产量分别下降13%和41%。然而，通过采取一种风险规避的策略，可以在不造成巨大经济损失的情况下实现2040年的61%减排和2050年的79%减排。这些分析对于制定日本第7次战略能源计划和相关的能源政策具有重要意义。

研究还讨论了不同减排情景下的经济影响和能源供需变化。在高增长情景下，由于技术和政策的快速进步，日本的边际减排成本相对较低。然而，在低增长情景下，由于社会接受度和成本限制，减排成本显著上升，可能导致更大的经济影响。通过比较不同模型的结果，研究发现，不同国家的能源价格差异和政策制定对减排目标的实现至关重要。此外，研究还指出，信息技术需求的增加，尤其是数据中心和通信网络的需求，将显著影响未来的电力需求，需要综合考虑电力价格的变化。

本研究不仅分析了能源相关的二氧化碳排放，还涵盖了非能源相关的二氧化碳排放和其他温室气体排放。对于这些非能源排放，研究采用了不同的模型和数据来源，包括基于美国环保署数据库的模型，以及考虑土地利用变化和林业等非能源排放源的模型。研究还评估了不同情景下的经济影响，包括对GDP和生产活动的影响，强调了减排政策与经济发展的平衡。

在模型开发过程中，研究采用了多种方法和假设，以确保结果的科学性和实用性。例如，DNE21+模型考虑了不同技术的资本成本和发电效率，而DEARS模型则通过调整价格弹性来评估经济影响。研究还指出，日本在某些技术上的发展存在社会障碍，如核能的公众接受度和可再生能源的部署限制，这些因素在不同情景中被考虑进去。此外，研究还评估了不同情景下的碳价格变化，认为碳价格的设定对于避免高相对能源价格和实现减排目标至关重要。

研究结果表明，为了实现2050年的净零排放目标，日本需要在多种技术上进行创新和改进，包括可再生能源、核能、碳捕集与封存（CCS）、氢能和碳移除技术（CDR）。这些技术的综合应用可以有效降低减排成本，并减少对经济的负面影响。同时，研究还指出，信息技术需求的增加将对电力需求产生显著影响，需要在政策制定中予以考虑。

研究还讨论了不同情景下的能源供需变化。在高增长情景下，由于技术的快速进步，日本的电力需求和能源供应将显著增加，而低增长情景下，由于能源价格相对较高，电力需求可能保持在较低水平。此外，研究还评估了不同情景下的经济影响，指出在低增长情景下，由于能源价格的相对差异，GDP和生产活动可能会受到更大的影响。因此，研究建议采取更加平衡和风险规避的策略，以确保减排目标的实现，同时减少对经济的负面影响。

综上所述，本研究通过使用DNE21+和DEARS模型，分析了日本实现2050年净零排放目标的不同情景及其经济影响。研究强调了技术改进、社会接受度和能源价格相对差异在减排路径中的重要性，并提出了风险规避的策略，以确保在实现减排目标的同时，减少对经济的负面影响。这些分析为日本的能源政策制定提供了重要的科学依据，并有助于推动更加可持续和经济高效的能源系统发展。