文献阅读 | 新冠疫情和财政刺激对全球碳排放和巴黎协定的影响

题目

Impacts of COVID-19 and fiscal stimuli on global emissions and the Paris Agreement

作者

Yuli Shan  , Jiamin Ou, Daoping Wang  , Zhao Zeng, Shaohui Zhang , Dabo Guan  and Klaus Hubacek  

期刊

Nature Climate Change

时间

2020年12月22日

一作

单位

Integrated Research on Energy, Environment and Society (IREES), Energy and Sustainability Research Institute Groningen, University of Groningen, Groningen, the Netherlands

链接

https://doi.org/10.1038/s41558-020-00977-5

研究导读

      由于新冠疫情的出现，全球经济正面临严重的衰退，同时对二氧化碳排放产生影响。本研究基于全球适应性多区域投入产出模型以及封锁和财政应对措施情景，分析得出全球经济部门的碳排放量将在2020-2024年下降3.9%至5.6%（与基线情景相比）。当下的供应链结构使得全球经济发展相互依赖，封锁一国的经济活动可导致其他国家的碳排放量减少。受供应链效应影响的电力生产排放量2020年下降90.1%，而交通部门排放量仅下降13.6%。本研究模拟79个主要国家的后疫情财政刺激措施，发现未来5年的财政刺激使得全球碳排放量变化区间为-6.6Gt至23.2Gt（-4.7%至16.4%），其影响取决于刺激的力度与结构。

研究背景

       全球旨在遏制COVID-19新冠病毒的封锁措施已导致经济陷入自1900年以来最严重的衰退。新冠疫情和封锁政策不仅影响全球的生产活动和人们的生活方式，还导致能源消耗和二氧化碳排放量的重大变化。与前一年相比，2020年第一季度全球能源需求下降了3.8%，整体电力需求减少导致工业用煤需求下降了约8%（尽管居民用电需求有所增加），全球供应链受到严重影响，这些因素使得全球碳排放量有所下降。新冠病毒和封锁政策导致的排放量下降可能无意中推进了气候变化目标的实现；然而，这对于实现巴黎协议目标是远远不够的。各国目前正在寻求财政刺激以恢复经济，主要是刺激家庭消费和改善现有（和新建）基础设施。这可能会导致排放量在不久的将来出现反弹，就像2008年全球金融危机后碳排放量的快速增长一样。

研究方法

      本研究在全球多区域投入产出分析的基础上，耦合经济影响模型和适应性区域投入产出（ARIO）模型来评估新冠疫情及应对措施对全球经济和碳排放的影响。该经济影响模型考虑了灾害事件造成的直接经济损失，并评估了灾害对于工业/区域的间接影响。本研究从三个维度：封锁期的长度、第一个封锁期的严格程度和未来封锁期的严格程度设置了27种情景（表1），分析了新冠疫情对79个国家2020-2024年的经济和碳排放的影响。

表1. 封锁和财政刺激的情景

研究发现

     COVID-19和封锁政策将有可能导致2020年至2024年碳排放的大幅降低（图1中的灰色区域），与基线情景下5年的总排放量147.7Gt相比，减排幅度为3.9%（5.7Gt）到5.6%（8.3Gt）（表2）。

图1. COVID-19的不同政策情景下的全球二氧化碳排放量

表2. COVID-19主要政策情景下的全球二氧化碳排放量

       情景TS1S2显示，新冠疫情和全球封锁措施将导致各国不同的碳减排量，2020年的减排区间为2.0%（塞浦路斯）至29.3%（中国）（图2a）。中国是2020年减排量最大的国家，约27亿吨，占全球减排总量的55.5%。各国国内生产总值和排放量的下降取决于劳动力供应限制和需求变化引起的结构性变化、各国在全球供应链中的角色以及受影响部门的碳强度。以排放下降的前五个国家为例，中国、美国和欧盟的排放强度分别下降3.9%、1.2%和1.9%。然而，印度和俄罗斯有1.5%和0.6%的轻微增长。

      分部门而言，电力和供热、交通部门的减排贡献最大。与基线情景相比，TS1S2情景下的这两个部门2020年的减排量分别为1.9Gt（38.7%）和1.1Gt（22.4%）。不同部门的排放下降在各国之间有很大差异（图2c）。中国、印度和俄罗斯在与电力生产相关的排放方面会有较高的下降，而美国和欧盟（包括英国）在与运输相关的排放方面有较高的排放下降。这些差异是由于其基本经济结构相对应的现有排放结构造成的。

图2. TS1S2情景下，2020年的碳排放下降率
（注：原文中图a与图b的图例放反了，需对调）

各国正试图通过财政刺激来改善经济冲击。几个主要经济体的刺激政策已经超过了其年度GDP的10%。因此，全球未来排放量预测将会出现反弹。研究使用TS1S2作为非刺激性情景的基线（图3a中的棕色线条）。结果显示，在不同的激励情景下，5年的全球排放量（2020年至2024年）将减少4.7%（6.6Gt，情景FSFShightechSDS）或增加至16.4%（23.2Gt，情景FS+FSheavyCIS）。

      财政刺激措施结构的变化不会对经济复苏和排放产生重大影响。如果目前对制造业的财政刺激措施全部分配给重工业（情景FSFSheavySPS），全球经济将增加0.82%（34657亿美元），排放量将增加0.75%（1.07Gt）。如果目前对制造业的财政刺激措施被分配给高科技产业（情景FSFShightechSPS），全球经济和排放将增加0.82%（34664亿美元）和0.75%（1.05Gt）。研究显示，部门排放强度的变化将对全球排放产生实质性影响。如果全部财政刺激措施投资于碳密集型技术和传统的基于化石燃料的基础设施，这将对排放带来巨大的锁定效应，五年的排放量将增加15.6%（22.0Gt）。如果财政措施投资于清洁能源和先进技术，则促进碳排放减少4.7%（6.6Gt）。投资绿色技术以降低部门排放强度，是在后大流行时代控制排放增长，甚至实现负增长的关键（图4）。

图3. 财政刺激情景下的排放量及其与满足1.5℃巴黎协定目标和2℃坎昆目标的排放限额的比较（为保持在气候目标范围内可排放量）

图4. 三种主要激励情景下排放变化的驱动因素。

研究结论

       应对新冠疫情的封锁政策将导致能源消耗和二氧化碳排放的巨大变化。与无新冠疫情的基线情景相比，79个国家的总排放量将在5年内（2020年至2024年）减少3.9%至5.6%，使2020年的全球排放量降低到2007年之前的水平。由于各国正在设计财政刺激计划以恢复经济，全球排放量将在5年内增加1.05Gt（0.74%）。这些刺激措施既可能是对全球气候变化的威胁，也可能是实现净零碳经济的跳板。引入市场的大量流动性既可以通过投资碳密集型行业来加强碳锁定效应，也可以进入清洁能源行业以摆脱基于化石燃料的生产和消费的路径依赖。碳密集度最高的情景将使5年的全球排放量增加16.4%（23.2Gt）。相比之下，如果财政刺激措施被分配给具有低碳技术的高科技产业，最多可减少4.7%（6.6Gt）的排放量。

编辑：刘心远

排版：江琴

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