文献阅读 | <巴黎协定>与SDG目标的能源投资成本评估

原文题目：Energy investment needs for fulfilling the Paris Agreement and achieving the Sustainable Development Goals

期刊：Nature Energy

发表时间：2018

原文作者：David L. McCollum, Wenji Zhou, Christoph Bertram, Harmen-Sytze de Boer, Valentina Bosetti, Sebastian Busch, Jacques Després, Laurent Drouet, Johannes Emmerling, Marianne Fay, Oliver Fricko, Shinichiro Fujimori, Matthew Gidden, Mathijs Harmsen, Daniel Huppmann , Gokul Iyer Volker Krey, Elmar Kriegler, Claire Nicolas, Shonali Pachauri, Simon Parkinson, Miguel Poblete-Cazenave, Peter Rafaj, Narasimha Rao, Julie Rozenberg, Andreas Schmitz, Wolfgang Schoepp, Detlef van Vuuren and Keywan Riahi

一作单位：International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Laxenburg, Austria;  University of Tennessee, Knoxville, TN, USA

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41560-018-0179-z

研究内容

发现问题

提高可再生能源比例，提高能源效率是当下讨论低碳转型的共识。但却缺乏对该转型过程可行性的货币价值衡量（至少是全球尺度），尤其是能源投资成本的估算。

提炼核心问题

为实现NDC，2℃和1.5℃目标，究竟需要多少能源转型投资？

方法体系

由IIASA，美国田纳西大学，美国PNNL，德国PIK，荷兰PBL，日本AIM等团队共同合作，汇总了多种全球知名能源-经济综合评估模型团队的最新成果，包括：AIM/CGE, IMAGE, MESSAGEix-GLOBIOM, POLES, REMIND-MAgPIE, WITCH-GLOBIOM, GCAM-USA与CIAM等模型。其中既有成本优化、可计算一般均衡模型，也有博弈论和递归-动态仿真模型，不同模型的差异也为本研究提供了充足的信度。

研究结论

（1）2015年（基准年）能源投资核算

文中利用六种主要的能源-经济综合模型首先核算了基准年的能源投资。以2015美元价格计，当年全球能源系统的总投资约1.8万亿美元，占当年全球GDP的2%，全球资本形成额的10%。总投资中有近1.6万亿美元用于增加或置换已有设备（供应链），近0.22万亿用于更新终端设备以改善能源效率。

（2）实现NDC不必额外增加过多投资，而2℃与1.5℃则需要较多投资，尤其是在非化石能源方面。

更严格的温升控制目标，理应需要在能源供应链增加更大的投资。特别是非化石能源，结果显示1.5℃目标下，清洁电力和电力运输与储存方面需要增加更大的额外投资，化石能源投资额度有较大下降（平均1.6万亿左右下降至不到0.5万亿）。此外，无论哪种情景，能源年均投资占全球GDP比例比较稳定，1.5%-3.4%（CPoL和NDC），1.6-3.9%（两种温升情景）（图1）。

图1  2016-2050年平均能源投资额

（3）低碳能源投资占比有望在2025年之后超过50%，2035年前后超过80%。

但若延续CPoL和NDC路径，低碳投资则将长期低于化石能源投资。同时，文章也总结了各大模型中不同区域下各种类型的能源投资组合预测（四种情景均给出），有兴趣的读者点击链接阅读原文。

图2  低碳能源投资占总投资比重：2015-2050年

（4）为达到NDC乃至2℃和1.5℃目标，年均低碳能源投资缺口在千亿级别（模型平均值），约占总能源投资7%-26%不等（图3）。

NDC下，年均“低碳能源投资+能效改善投资”缺口（至2030年）为1300亿，占2015年总能源投资的7%；2℃和1.5℃下分别为3000亿与4600亿美元，分别占17%与26%。若将时间尺度拉长至2050年，则该缺口将进一步扩大。此外，就区域来看，中印美欧的能源投资缺口最大。2℃情景下，美欧等发达国家总能源投资相比于CoPL，不需额外增加，只需调整结构；但在1.5℃情景下，所有国家均需大幅增加低碳能源投资，简而言之，NDC减排目标对于实现1.5℃的温升控制来说，远远不够，还需要全世界年均5000亿美元级别的额外投资努力。

图3  a.2016-2030年全球年均低碳能源投资与2016-2100年累积碳排放的关系图；b. a.2016-2050年全球年均低碳能源投资与2016-2100年累积碳排放的关系图

（5）低碳能源投资未必完全可以与SDGs目标兼容，比如能源获取与粮食安全。

由于能源系统转型能够带来的高能源价格，会提高实现“能源获取”和“粮食安全”这两种SDG目标的成本，这时就需要政策介入以弥补损失。但能源转型投资有助于实现“空气污染”和“清洁卫生”这两种SDGs目标。

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编辑：郭超艺

排版：胡卉然

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