COP28承诺的负排放技术部署的社会经济影响

《Carbon Capture Science & Technology》：Socio-Economic Implications of COP28 Pledged Negative Emission Technologies’ Deployment

　　

实现《巴黎协定》目标将不可避免地带来财政负担，但选择最具经济可行性的路径至关重要。在COP28会议上，各国承诺到2030年将可再生能源产能增加两倍至11,000吉瓦（GW），并将能源效率提升速度提高一倍至每年4%。农业、林业和其他土地利用（AFOLU）部门也承诺减少排放并加强二氧化碳去除（CDR）能力。本研究采用En-ROADS建模工具，评估了五种结合不同化石燃料削减程度和CDR部署规模的全球情景：Ref（基于当前COP28一致的承诺）、Ref++（Ref基础上增加化石燃料税和碳定价）、limCDR（Ref++基础上将技术性CDR部署限制在其潜力的50%）、modCDR（Ref基础上将CDR中等程度部署至潜力的65%，但不征收化石燃料税）以及allCDR（Ref基础上充分利用技术性CDR潜力且不征收化石燃料税）。虽然所有情景中人口增长保持恒定，但经济结果存在显著差异。Ref情景未能实现1.5°C温控目标，且长期人均国内生产总值（GDP）最低。Ref++实现了温控目标，但需要承受更剧烈的近期财政调整。modCDR相对于Ref改善了宏观经济表现，但未能将升温限制在1.7°C以下。allCDR通过大规模依赖碳移除来推迟减缓成本，减轻了早期财政压力，但增加了对CDR的长期依赖。limCDR成为最平衡的路径，既实现了1.5°C温控目标，又在2100年实现了最高的全球生产总值（GWP）和人均GDP，将分阶段化石燃料削减与适度CDR部署相结合。这些发现表明，仅靠化石燃料淘汰或CDR均不足以应对挑战；必须将早期减缓与针对性碳移除进行校准组合，才能在维持长期经济韧性的同时实现气候目标。

论文解读：COP28承诺下负排放技术部署的社会经济影响评估

一、研究背景与问题提出

全球气候变化日益严峻，极端气候事件频发，2024年成为全球平均气温首次超过工业化前水平1.5°C阈值的历史性年份，达到创纪录的1.6°C升温幅度。面对这一紧迫形势，国际社会正加速气候减缓行动，但现实与目标之间仍存在巨大差距。2019年全球温室气体（GHG）排放量比2010年高出约12%，达到人类历史最高水平；2023年能源相关CO₂排放量更是创下37.4吉吨（Gt）的新纪录。尽管各国在COP28上做出重要承诺——包括到2030年将全球可再生能源产能提升至11,000吉瓦（GW）、将能源效率年提升率翻倍至4%，以及农业、林业和其他土地利用（AFOLU）部门的减排与碳去除承诺——但根据国际可再生能源署（IRENA）的评估，即使这些承诺全面落实，2050年仍将产生160亿吨CO₂的排放缺口，远不足以实现1.5°C温控路径。

在此背景下，一个核心问题日益凸显：如何选择最具经济可行性的气候减缓路径？特别是，化石燃料逐步淘汰与二氧化碳去除（CDR）技术的部署之间应如何权衡？现有研究多聚焦于技术可行性和排放轨迹，而对不同政策组合下宏观经济表现、财政可持续性和区域公平性的系统比较仍显不足。该论文正是针对这一研究空白，以COP28承诺为基准框架，系统评估多种减缓策略组合的长期社会经济影响。

二、研究内容与核心发现

该研究发表于《Carbon Capture Science》期刊，采用En-ROADS系统动力学建模工具，构建了五种全球气候政策情景：Ref（仅执行COP28核心承诺）、Ref++（在Ref基础上增加化石燃料税和碳定价）、limCDR（Ref++基础上将技术性CDR部署限制在潜力的50%）、modCDR（Ref基础上将CDR部署至潜力的65%但不征收化石燃料税）以及allCDR（Ref基础上完全利用技术性CDR潜力且不征收化石燃料税）。研究将人口设为恒定变量，以隔离减缓策略的经济效应，并评估各情景在2030年、2050年和2100年三个时间维度上的全球生产总值（GWP）、人均国内生产总值（GDP）、能源强度、碳定价、财政收支、能源系统成本及CDR投资等关键指标。

三、关键技术方法

研究人员主要采用以下关键技术方法开展研究：第一，En-ROADS系统动力学全球综合评估模型，该模型通过耦合能源系统、排放动态、土地利用与宏观经济反馈机制，模拟不同政策杠杆（碳定价、化石燃料淘汰、可再生能源扩张、CDR部署等）对排放轨迹、温度变化和经济产出的传导效应；第二，情景对比分析法，构建五种差异化政策组合情景以系统评估减缓策略的替代路径；第三，参数量化校准方法，基于IPCC AR6评估文献、FAO COP28 AFOLU路线图及共享社会经济路径SSP2假设设定CDR部署潜力和碳价格轨迹；第四，气候损害函数耦合分析，采用Burke等提出的短期综合损害函数评估温升对GDP的反馈影响。研究数据来源涵盖IEA、IRENA、世界银行及EM-DAT等国际权威数据库。

四、研究结果

3.1 全球生产总值（GWP）与宏观经济表现：通过情景模拟发现，早期GWP差异在2030年前较小，但到本世纪末分化显著。limCDR情景在2100年实现最高GWP达697.74万亿美元，较Ref情景高出4.7%。特别值得注意的是，研究采用无损害基准情景进行反事实分析发现，Ref情景因气候变化损害累计损失达76.38万亿美元，而limCDR、modCDR和allCDR分别将损失降至45.18万亿、63.25万亿和54.95万亿美元。

3.2 人均GDP与区域差异：全球人均GDP在2030年各情景差异不大（约23,250美元），但到2100年出现显著分化。limCDR以68,548美元领先，Ref++为68,291美元，allCDR为67,588美元，而Ref仅达65,483美元。区域层面，美国与欧盟维持领先地位（2100年人均GDP分别超过24万和18万美元），而其他发展中地区仍处于较低水平（39,000至40,883美元之间）。

3.3 能源强度与增长脱钩：所有情景均实现能源强度持续下降，但幅度差异明显。Ref情景能源强度从2030年的2.15 EJ/万亿美元降至2100年的0.43 EJ/万亿美元，而Ref++和limCDR下降更为显著，从约1.93至2.02 EJ/万亿美元降至0.34 EJ/万亿美元，表明更强有力的政策推动更高的能源利用效率。

3.4 碳定价与财政影响：碳定价策略在各情景间差异显著。Ref维持5美元/吨CO₂的平稳碳价，产生可忽略的税收收入但补贴持续膨胀（2100年达12.24万亿美元），导致财政赤字持续扩大。Ref++采用逐步上升的碳价（2100年达150美元/吨），2030年碳税收入峰值达1.87万亿美元，但后期补贴扩张使财政差距扩大。limCDR呈现更稳定的财政轨迹，碳价从2030年的27.5美元/吨适度升至2100年的100美元/吨，虽然补贴仍增长至6.78万亿美元，但早期税收盈余部分抵消了后期成本。

3.5 生产成本与能源系统动态：化石燃料发电边际成本在Ref++中急剧上升（煤电从2030年的0.10美元/千瓦时升至2100年的0.28美元/千瓦时，石油达0.62美元/千瓦时），而CDR侧重情景维持Ref水平。低碳电力成本在各情景均下降，其中太阳能、风能和地热到2050年成本趋近于零。储能成本方面，Ref++在2043年峰值超过590美元/兆瓦时，为Ref的两倍以上；limCDR呈现平衡轨迹，中期约396美元/兆瓦时，2100年回落至274美元/兆瓦时。

3.6 消费价格与能源支出：消费者能源成本在政策驱动下出现显著分化。到2100年，limCDR达到最高平均价格31.7美元/单位，Ref++为30美元/单位，而modCDR和allCDR维持在27.7美元/单位左右。年全球能源支出方面，Ref++和limCDR在2050年超过8.4万亿美元，而modCDR和allCDR在2100年保持在7.8万亿美元。电气化在碳定价情景下呈现持续的成本竞争力提升，电动汽车相对燃油车的成本比在Ref++中从2030年的0.87降至2100年的0.67。

3.7 碳捕集与封存成本：直接空气捕集与封存（DACCS）在所有情景中均保持最高成本，约640-675美元/吨；生物质能碳捕集与封存（BECCS）成本从约165美元/吨小幅变动至168美元/吨。总碳捕集部署成本方面，Ref++在2050年峰值超过25万亿美元，反映出延迟减缓导致的后期依赖；limCDR呈现稳定增长模式，从2030年约3万亿美元增至2100年超过8万亿美元，代表持续稳健的投资路径。

五、讨论与结论

研究讨论指出，早期减缓行动（如Ref++）虽能快速降低排放并实现温控目标，但前期财政压力巨大，且能带来显著的空气质量协同效益（PM_2.5排放从2020年的23.96百万吨降至2100年的0.78百万吨）。而CDR侧重路径虽延迟了调整成本，却集中了长期财政风险，并保持较高的PM_2.5排放水平（约7.25至7.33百万吨）。limCDR路径通过适度碳定价、分阶段化石燃料削减和可扩展CDR部署，在维持长期经济增长的同时保障了政策可信度，避免财政剧烈波动，符合COP28强调的公正有序转型理念。

研究结论明确：在五种情景中，Ref++、limCDR和allCDR均能在2100年将升温限制在1.5°C，但机制截然不同。limCDR被确定为最平衡的路径，在实现气候目标的同时带来最高的GWP和人均GDP。modCDR仅能将升温控制在约1.7°C且长期经济表现不及limCDR和Ref++。Ref情景因缺乏额外化石燃料限制和规模化碳移除而无法实现巴黎目标，且长期人均GDP最低。研究强调，政策时机、财政工具和技术部署选择共同塑造气候与经济轨迹——早期行动情景承担较高近期能源成本但减少长期气候损害和空气污染暴露，延迟行动情景虽缓解短期财政压力却面临累积排放超标和对不确定CDR扩展性的更大依赖。政策层面，研究建议实施可预测的碳定价机制、将CDR战略性地限定用于残余排放而非替代早期减缓、并明确将碳收入专项用于清洁基础设施投资和社会保护机制，以将COP28承诺转化为财政上协调且社会上可持续的转型路径。