瑞士能源与福祉:探寻公平与可持续的平衡

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:Nature Communications 14.7

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  在全球追求可持续发展的当下,能源与福祉的关系备受关注。研究人员开展 “Energy requirements for securing wellbeing in Switzerland and the space for affluence and inequality” 主题研究。结果显示瑞士可大幅降低能源消耗保障全民福祉。这为全球能源公平分配提供了参考。

  在当今世界,气候问题愈发严峻,全球碳排放量和人为变暖速率达到前所未有的水平。尽管各国领导人进行了长达 30 年的气候变化谈判,但现状依旧不容乐观。目前,全球多数人口在体面生活的多个方面存在不足,比如出行、制冷和卫生设施等。与此同时,研究表明,满足人类福祉的物质前提所需的能源远低于当前全球能源消耗水平,这使得如何以最少的能源使用来保障人类福祉成为研究热点。然而,估算提供体面生活标准所需能源的研究尚处于发展阶段,不同环境下的能源需求差异也未得到充分理解,特别是在高收入国家,能源不平等问题常被忽视。在这样的背景下,来自瑞士洛桑大学(University of Lausanne, UNIL)、瑞士洛桑联邦理工学院(Swiss Federal Technology Institute of Lausanne, EPFL)和苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员开展了相关研究 ,旨在探究瑞士保障全民福祉所需的能源、不同地区的能源需求差异,以及能源不平等的空间等问题,其研究成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员采用了标准的自下而上的建模方法,该方法通过构建构成体面生活标准(DLS)的商品和服务的能源需求来估算体面生活能源(DLE)。在这个过程中,他们综合了一般规范假设和瑞士的定制估算来确定活动水平,例如根据联合国粮农组织的数据和瑞士人口结构估算食物消耗,依据瑞士的人口、空间特征及出行模式估算人均出行需求;利用瑞士政府的净零排放情景(EP2050+ Net Zero Basis scenario)和 EXIOBASE 3 数据库的数据来推导能源强度 。同时,研究人员还使用了分析公式来研究能源不平等,通过基尼系数(Gini coefficient)来衡量能源分配的公平程度。

未来瑞士能源使用情况


当前,从国内(领土)角度看,瑞士的最终能源消耗近 90GJ cap-1 year-1。根据《Energy Perspectives 2050》(EP2050+)中的净零基础(Net-Zero Basis, NZB)情景预测,到 2050 年,瑞士通过在各部门快速部署清洁高效技术和利用碳捕获技术,可实现碳中性,届时能源使用将降至 51GJ cap-1 。但瑞士的能源足迹(包括直接和间接的最终能源使用)比国内消费高得多,2019 年为 147GJ cap-1 ,且尚不清楚在 NZB 情景下能源足迹与国内能源消耗的比例将如何变化。因此,研究人员创建了调整后的 NZB 情景以反映瑞士的全部能源足迹。

体面生活能源


研究人员估算,瑞士 2020 年的 DLE 约为 37GJ cap-1 ,到 2050 年将降至 19.5GJ cap-1 ,这意味着 2020 年约 25% 的瑞士能源足迹用于支持体面生活标准,到 2050 年这一比例略降至 23%。通过比较 2020 年(或 2050 年)瑞士能源足迹与 DLE 估算值的差异(充足性),以及 2020 年和 2050 年 NZB(或 DLE)估算值的差异(效率),发现充足性导致的能源减少约为 75%,而效率导致的减少约为 45%,充足性对能源减少的影响更为显著,因为瑞士目前关键部门的活动水平比体面生活标准高出约 3 - 7 倍。

体面生活能源的构成和变化


研究人员考虑了地理因素以及三个不同的背景因素对 DLE 的影响。地理方面,由于农村地区出行需求假设高于城市地区,2020 年城市、中间和农村地区的 DLE 在 34 - 43GJ cap-1 之间,2050 年缩小至 19 - 23GJ cap-1 。在背景因素方面,单一因素对总 DLE 的影响不超过约 10% ,但某些技术因素,如使用热泵而非燃气锅炉、电动汽车而非汽油车,可使个人总 DLE 显著降低(高达 15%)。

可持续能源足迹和能源不平等


研究人员通过估算瑞士人均平均可持续能源量和能源足迹分布,探讨了能源不平等的空间。参考全球可持续能源使用的估计,发现 EP2050+ NZB 情景下瑞士 2050 年的能源足迹处于 2°C 情景范围的上限,且该情景假设的负排放水平在全球推广可能面临可行性限制,这表明瑞士需要进一步降低能源使用。通过使用分析公式,研究人员发现,如果瑞士 2050 年的能源足迹接近 1.5°C 或 2°C 情景下的全球平均水平,理论上存在较大的能源不平等空间,但这一结论存在诸多不确定性,例如可持续能源使用水平的界定、低能源消费者可能面临的技术限制以及能源不平等的公平性问题等。

研究结论表明,瑞士保障全民福祉所需的能源远低于当前能源消耗,在净零排放情景下,2050 年 DLE 仅为当前能源足迹的约 13%。同时,DLE 在不同背景下存在差异,单一技术因素对其有显著影响,但当前基于技术的净零情景设计存在问题,在需求侧变化方面考虑不足。在能源不平等方面,虽然理论上存在一定空间,但从实际和伦理角度看,能源不平等不应过度增加,瑞士应进一步降低能源使用,以实现更公平和可持续的发展。该研究为瑞士及其他国家在制定能源政策、实现可持续发展目标方面提供了重要的参考依据,有助于推动全球能源的合理分配和高效利用,在保障人民福祉的同时,更好地应对气候变化挑战。

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