碳移除技术不确定性对气候政策的影响：基于全球综合评估模型的决策分析

本研究针对气候政策中依赖不确定的二氧化碳移除(CDR)技术这一关键问题，通过结合决策分析和全球变化分析模型(GCAM)，系统评估了规划不同CDR水平对气候、技术和经济的影响。研究发现，过度依赖CDR技术可能导致化石燃料淘汰延迟，若CDR无法按预期规模部署，将增加38%的搁浅资产风险；而稳健的低CDR规划策略不仅可降低风险，还为实现1.5°C温控目标创造了可能。该研究为制定稳健气候政策提供了重要量化依据。

　　

随着全球气候危机日益严峻，各国政府和企业纷纷承诺实现净零排放目标。然而，一个关键问题逐渐浮现：许多气候政策情景都隐含地依赖于大规模部署新型碳移除技术(CDR)，如生物能源碳捕集与封存(BECCS)和直接空气碳捕集与储存(DACCS)。这些技术目前仅占全球CDR总量的一小部分，且面临着成本高昂、资源需求大、社会接受度低等多重障碍。如果规划时高估了这些技术的未来潜力，可能导致化石燃料淘汰进程延迟，最终无法实现气候目标；但如果低估其潜力，又可能错失以更低成本实现温控目标的机会。这种两难境地正是当前气候政策制定面临的核心挑战。

为系统评估CDR技术不确定性带来的影响，来自威斯康星大学麦迪逊分校等机构的研究人员Matilyn Bindl、Morgan R. Edwards和Ryna Yiyun Cui在《Nature Communications》发表了一项开创性研究。该研究创新性地将决策分析与全球变化分析模型(GCAM)相结合，构建了一个两阶段决策框架，模拟了规划不同CDR水平下的六种情景，量化分析了其对气候、技术、经济和公平性的多维影响。

研究采用了GCAM 5.4版本这一成熟的综合评估模型，通过设置不同的CDR技术部署上限（如将BECCS和DACCS限制在基准情景的25%或50%），模拟了从2020年到210年的能源系统演变。模型考虑了32个地理区域和384个土地-水区域，通过五年的时间步长进行动态递归求解。关键分析指标包括CO₂排放与移除量、全球平均温升、碳价格、搁浅资产规模等，并特别关注了不同区域间的公平性影响。

研究结果部分通过多个维度揭示了CDR规划决策的深远影响：

在"全球排放与气候结果"方面，研究发现规划高CDR情景下，化石燃料CO₂排放到2040年前几乎保持平稳，而依赖大规模CDR（2100年达27 GtCO₂）来补偿；相比之下，低CDR规划情景要求立即减排，到2050年排放量减半。若规划高CDR后发现不可行，为维持2°C目标需在2045年后急剧减排58%，否则将导致0.4°C的温升超标。

"能源转型与成本"分析显示，高CDR规划会延迟电力行业脱碳，到2085年才实现95%淘汰，比低CDR情景晚25年。这导致6.7万亿美元的搁浅资产风险，是低CDR情景的近两倍。若高CDR预期落空，为追赶目标需额外26万亿美元低碳投资。工业领域，DACCS在2100年将消耗12%的工业用电和71%的天然气。

"区域公平性"评估揭示，规划失误的代价分布不均。若高估CDR潜力，非洲、南美和南亚地区将面临最严峻的减排压力；而若能实现高CDR，这些地区也最可能获得额外的排放空间。美国和中国贡献了全球34%的排放和39%的CDR，而巴西等国的CDR贡献比例(9%)显著高于其排放占比(2%)。

敏感性分析表明，关键参数变化会显著影响结果。较早了解CDR可行性（如2030年）可减少1万亿美元搁浅资产；而将温控目标收紧至1.5°C时，若CDR学习延迟至2045年后或约束严于50%，目标可能无法实现。

这项研究的重要结论在于揭示了气候政策中"将所有鸡蛋放在CDR篮子里"的巨大风险。规划高CDR虽可能降低短期政策成本，但若技术无法按预期规模部署，将导致后期急剧转型，显著增加经济成本和气候风险。相反，采取稳健的低CDR规划策略，不仅可降低系统性风险，还保留了未来利用CDR技术将温控目标从2°C进一步降至1.5°C的可能性。研究特别强调，这种规划失误的成本将不成比例地由发展中国家承担，凸显了气候政策中考虑公平性的重要性。

该研究的现实意义在于为政策制定者提供了量化工具和决策框架。它建议采取"双轨"策略：一方面积极支持CDR技术研发，另一方面加速能源系统转型，为各种可能的技术发展路径做好准备。这种稳健的规划方法既可防范技术风险，又能把握机遇，对各国制定长期气候战略具有重要指导价值。随着《巴黎协定》实施进入关键阶段，这项研究为平衡技术创新与现实约束提供了关键洞见，将有助于推动更具韧性和公平性的全球气候治理。