文献阅读 | 气候减缓政策下家庭获取现代能源服务的情景
题目
Global scenarios of household access to modern energy services under climate mitigation policy
作者
Miguel Poblete-Cazenave, Shonali Pachauri, Edward Byers, Alessio Mastrucci & Bas van Ruijven
期刊
Nature Energy
时间
2021年8月
一作
单位
International Institute for Applied Systems Analysis, Laxenburg, Austria.
链接
https://www.nature.com/articles/s41560-021-00871-0
研究导读
家庭获得可靠且可负担的现代能源服务是保障社会发展和提高居民生活质量的重要条件。联合国可持续发展目标（SDGs）提出至2030年普及现代能源服务，包括电力和现代烹饪能源服务等。这项研究构建住宅能源终端使用服务模型（MESSAGE-Access-E-USE），评估全球在社会经济发展和满足气候变化缓解目标的政策情景下，家庭获得现代能源服务的变化情况。
研究方法
这项研究使用的住宅能源终端使用服务模型（MESSAGE-Access-E-USE）是一个高精度的自下而上的家用电器选择和能源需求模型，包括估算模块和模拟模块。估算模块基于世界25个国家具有国家代表性的家庭微观调查数据库估算家庭行为偏好参数。模拟模块基于家庭行为偏好参数、未来社会经济增长情况和能源价格变化情况等模拟每种情景下家庭的未来家电使用情况和能源需求。
这项研究考虑了3种社会经济发展情景（SSP1、SSP2、SSP3）和3种气候情景（无气候政策情景NNP、2℃气候情景CP2C、1.5℃气候情景CP1.5C），并将其进行组合。同时，这项研究考虑全球11个区域：AFR、CPA、EEU、FSU、LAM、MEA、NAM、PAS、SAS 和 WEU。
研究结果
1. 家庭现代能源消费总量和人均消费量的变化趋势
2010年至2050年，所有情景和地区的人均用电量均持续增长，尤其在收入增长和城市化水平较高的SSP1情景下，以及全球南方地区，人均用电量的增长更快。相比之下，在大多数地区和所有情景下，天然气使用量最初增加，但在2030 年之后开始下降，原因是天然气价格相对于电价显著上涨。虽然在严格的气候缓解情景下，大多数地区的人均用电量不受价格变化的影响，但在北美（NAM）和西欧（WEU），气候政策情景下从化石能源向电力的过渡更为明显，这是因为即使在严格的气候政策情景下，大多数地区的电价直到本世纪中叶才会大幅上涨，而天然气价格的变化更加显著。
图 1 2010-2050年各情景各地区的家庭现代能源消耗情况：
（a）总量，（b）人均
2. 现代住宅能源使用在人口中的分布
家庭使用现代能源的情况在各地区之间和地区内部的存在巨大差异。尽快未来城市化和居民收入水平不断提高，人均住宅能源使用的严重不平等情况将持续到本世纪中叶。至2050年，全球南方大多数人口在家中使用很少的现代能源。在气候政策情景下，人均住宅能源使用的分布无显著变化，即使在SSP1情景下2050年还有2%的人口的人均住宅能源使用量低于5 GJ。在富裕的WEU和NAM地区，2050年大多数人口的人均住宅能源使用量超过50 GJ；然而，即使在这些富裕的地区，在无气候政策的SSP1情景下，2050年仍有12%的人口的人均住宅能源使用量低于10 GJ。此外，人均住宅能源使用量低于10 GJ的人与住宅能源使用量更多的人之间的家电拥有率差异并不大，因此，低现代能源使用率可能反映出在家庭使用更高效的能源。
图2 2050年各地区各情景下人均现代能源使用的分布情况：
（a）绝对量，（b）相对量
3. 住宅中关键终端能源服务的使用情况
不同情景和地区的人均家庭现代能源使用量差异也归因于家庭获取不同最终用途相关的服务。这项研究区分与热舒适（加热和冷却）、食品制备和保存、娱乐和清洁相关的四种最终用途。图3显示，与娱乐相关的家庭现代终端能源服务更平等地分布在各地区的人口之间，但与食品制备和保存、清洁相关的家庭现代终端能源服务在不同地区的人口之间的分布在2030和2050年均存在明显差异，尤其在SAS和AFR地区。气候政策对居民获取不同家庭现代终端能源服务的情况几乎没有影响，原因是家电的购买对能源价格的变化并不敏感。
图3 各地区不同情景下，获取不同家庭现代终端能源服务的人口份额：（a）2030年，（b）2050年
图4展示了无气候政策的情况下，2050年不同SSP假设下全球南方地区不同收入群体的获取终端能源服务的情况。即使在更乐观的SSP1情景下，2050年AFR和SAS地区10%的人口每天的人均收入将低于10美元，他们将无法获得与热舒适、清洁和食品相关的现代终端能源服务。在SSP3情景中，2050年SAS和AFR的大多数人口每天人均收入也将低于10美元，并且大多数人可能无法在家中获得基本的现代终端能源服务。与城市地区（图4b）相比，农村地区（图4a）尤其如此。此外，不同收入群体获取四种家庭现代终端能源服务的情况存在明显差异，如更多的人能够获得与娱乐相关的家庭现代终端能源服务。
图4 2050年，无气候政策的SSP情景下全球南方地区不同收入群体的获取终端能源服务的情况：（a）城市，（b）农村
研究结论
在乐观的社会经济增长情景下，居民获取现代能源服务的机会有所改善，但不同区域之间和区域内部人口获取现代能源服务的不平等情况也可能持续。在2050年，撒哈拉以南的非洲地区和南亚超过10%的人口可能无法获得用于热舒适、食品制备与保存以及清洁的现代能源服务。雄心勃勃的气候减缓目标不会显著改善全球南方地区家庭获得现代能源服务的机会，只会影响高收入地区家庭的天然气消费。
编辑&排版：马腾
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