论文信息：

Yifan Shen, Xunpeng Shi, Zhibo Zhao, R. Quentin Grafton, Jian Yu, Yuli Shan, Quantifying energy transition vulnerability helps more just and inclusive decarbonization, PNAS Nexus, 2024.

论文链接：

https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae427

跨国能源转型脆弱性指数下载链接：

https://isets.org/energy-transition-vulnerability-index-etvi-for-135-countries-from-2010-to-2020/

COP28协议的达成标志着化石燃料时代“终结的开始”。该协议呼吁全球各国为能源系统中的化石燃料退出做出努力，以公正、有序和公平的方式实现低碳能源转型。量化评估各国在能源转型中的脆弱性是各国政府和国际组织制定公平公正能源转型政策的前提，但在现有研究中存在一定的缺失。本文回应了COP28协议中强调有关化石燃料退出的挑战，基于脆弱性域图（Vulnerability scoping diagram, VSD）方法开发了一个概念框架，评估了各国在能源转型脆弱性方面的差异。由此开发的能源转型脆弱性指数（ETVI）显示，与全球北方国家相比，全球南方国家在能源转型中的脆弱性普遍较高，且过去十年中这一差距有所扩大。此外，2020年新冠疫情的爆发中断了全球能源转型脆弱性连续十年下降的趋势。论文还提供了能源转型脆弱性指数的两个重要应用，展示了其与全球可持续发展议程的紧密联系。首先，论文将各国的能源转型脆弱性现状与二氧化碳排放量联系起来，探索全球最优能源转型路径，识别出了各个国家主要的四种能源转型状态：具有显著压力的国家（Stressful）、可进行跨越式发展的国家（Leapfrog）、具有潜在挑战的国家（Potential Challenges）和面临较少痛苦的国家（Less Painful）。其次，论文展示了增强能源转型韧性与实现2030年联合国可持续发展目标（SDGs）之间的协同效应。论文的研究结果有助于全球和国家层面监测能源转型进程，推动迈向低碳未来，并为制定更公平且有效的能源转型政策提供支持。

1、构建能源转型脆弱性指数（ETVI）

论文的脆弱性域图（VSD，见Figure 1）概念框架由三个维度组成——暴露程度（Exposure）、敏感性（Sensitivity）和适应能力（Adaptive Capacity），每个维度包含至少两个组成部分，并通过多个指标进行衡量。因此，该论文将能源转型脆弱性指数定义为包含以下三个维度的函数：

（1）一个国家在从化石燃料转型过程中所需的能源系统变革的程度（Exposure），其与能源转型脆弱性正相关。暴露程度由与化石燃料转型相关的两个主要组成部分来评估：能源结构中化石燃料的占比以及化石燃料对国家收入的贡献占比。

（2）一个国家对能源转型及相关经济结构变化影响的敏感程度（Sensitivity），其与能源转型脆弱性正相关。在相同的暴露水平下，能源消耗量较高、贫困率较高、不平等程度较高、以及易感人群比例较高的国家被认为更为敏感，在能源转型过程中更加脆弱。

（3）一个国家减轻、应对或缓解负面影响的能力（Adaptive Capacity），与能源转型脆弱性负相关。经济发展水平较低、科技水平较低、教育水平较低，以及财政和金融资源较少的国家，在应对相似暴露水平的负面影响时将面临更多挑战。

论文基于构建的能源转型脆弱性指数（ETVI），分析了各国能源转型脆弱性空间上的对比和时间上的演变特征，重点关注全球北方国家和南方国家之间能源转型脆弱性的区域异质性。论文结果特别强调了COVID-19疫情对能源转型脆弱性的影响。

2、能源转型脆弱性指数（ETVI）的应用

论文提出了两个能源转型脆弱性指数的现实应用，展示了对脆弱性的量化如何可以帮助全球各国更公平、更具有包容性地达成全球气候目标，实现低碳可持续发展：

首先，论文考察了联合国气候变化框架公约（UNFCCC）定义的七个气候集团在能源转型脆弱性上的差异。在气候集团分析中，论文将能源转型脆弱性现状与各国的二氧化碳排放量联系起来，并识别出四种能源转型状态：具有显著压力的国家（Stressful）、可进行跨越式发展的国家（Leapfrog）、具有潜在挑战的国家（Potential Challenges）和面临较少痛苦的国家（Less Painful）。研究结果有助于识别那些需要特殊国际援助的国家，以确保包容和公正的能源转型，并协助全球最优脱碳路径的设计。

其次，论文探讨了能源转型韧性与各国在实现2030年联合国可持续发展目标（SDGs）进程之间的潜在协同效应。运用情景分析的方法，考虑了三种情景：全球前沿情景（S1）假设所有国家的选定SDG表现都趋同于样本中全球前20%的国家；国家组内前沿情景（S2）假设每个气候集团的国家达到了其组内前20%同行的水平；国家组内追赶情景（S3）较为温和地假设集团内低于平均水平的国家能够赶上其组内的平均水平。研究结果为实现协同效应所需的具体干预政策提供了见解，并揭示了如果相关SDGs得以实现，能源转型脆弱性方面可能取得的成果。

1、跨国的空间异质性

基于构建的2019年能源转型脆弱性指数（ETVI）分析发现，在最不脆弱国家名单的前20名国家中，除乌拉圭外，全部为经济合作与发展组织（OECD）成员国（Figure 2d）。得分领先的是三个北欧国家：冰岛、瑞典和丹麦。北欧国家不仅以其较高的经济发展水平，还因为其对化石能源的依赖较低而在能源转型脆弱性中表现突出。但论文强调，即便是经济发达的OECD国家在实现包容性能源转型时也可能面临巨大挑战。例如，澳大利亚、日本和韩国等OECD国家由于其能源结构中化石燃料的占比较大（Figure 2a），在转型中暴露程度（Exposure）较高，转型脆弱性表现较差。

低收入和中低收入国家在能源转型中往往更加脆弱（Figure 2d）。在相似的能源转型暴露水平（Exposure）下，较贫穷国家通常具有更高的敏感性（Figure 2b），并且往往缺乏足够的经济、财政和技术能力（Figure 2c）来适应能源转型带来的关键社会经济挑战。如刚果共和国、安哥拉、伊朗、伊拉克和叙利亚被认定为在实现能源转型方面最脆弱的国家。总体而言，由于社会经济发展状况，全球北方国家通常比全球南方国家的脆弱性更低，这表明在能源转型脆弱性方面，全球南北差异依然存在（Figure 2d）

能源出口国表现出不同程度的脆弱性（Figure 2d）。中东国家大致可以分为三类：首先，像阿联酋这样的国家，尽管对化石燃料的暴露程度较高，但其转型敏感性较低，并且具备更强的适应能力，使其在能源转型中的脆弱性较低；其次，像伊朗和伊拉克这样的国家，暴露程度极高且适应能力有限，面临全球最大的转型脆弱性；第三类国家，如沙特阿拉伯和科威特，虽然在表现上优于伊朗和伊拉克，但相较于大多数非能源出口国，它们在能源转型中仍表现出较高的脆弱性。我们的结果显示，从脆弱性的角度来说，能源出口国也需要区别对待(not all energy-exporting countries are alike)。

2、能源转型脆弱性的时变特征

2020年新冠疫情的爆发中断了世界范围内平均能源转型脆弱性十年来的下降趋势（Figure 3）。这一逆转趋势主要由敏感性维度激增所推动（原因是贫困率和失业率的上升），其次是适应能力维度的下降（主要是由于GDP增长放缓）以及暴露维度的略微上升。

国家间能源转型脆弱性的理想趋同尚未出现。在2010年初始能源转型脆弱性指数（ETVI）表现较好的国家，作为一个整体，脆弱性持续减少，而那些脆弱性指数分数较高的国家情况仍然较为糟糕。如老挝、莫桑比克和加纳的初始能源转型脆弱性较高，并且经历了最严重的恶化（Figure 4）。

3、气候集团与全球脱碳路径

能源转型脆弱性指数（ETVI）在不同的气候集团之间表现出显著的异质性（Figure 5）。欧盟（European Union）和伞形集团（Umbrella Group）这两个经济最发达的气候集团在能源转型脆弱性指数的各个维度都优于其他集团（Figure 5a，5b）。其他五个集团中，小岛屿发展中国家集团（SIDS）在大多数时间里持续保持最差的脆弱性得分（Figure 5b）。

非洲国家集团和最不发达国家集团（LDCs）在能源转型方面面临重大挑战，过去十年中，它们的能源转型脆弱性指数（ETVI）得分较差且呈现恶化趋势，主要原因是其对化石燃料依赖的增加（Figure 5c）。相比之下，尽管中东国家的暴露程度最高，但它们在过去十年中显著减少了对化石燃料的依赖，从而ETVI得分有所改善。

Figure 6显示了能源转型脆弱性与人均二氧化碳排放之间的负相关关系，表明在设计全球脱碳路径时，除了考虑二氧化碳排放的责任面，还必须关注能源转型脆弱性这一成本面。论文采用双变量分析框架，将所有国家分为四个象限（转型状态），以反映它们在能源转型中的相对韧性和全球碳排放中的表现：具有显著压力的国家（Stressful）、可进行跨越式发展的国家（Leapfrog）、具有潜在挑战的国家（Potential Challenges）和面临较少痛苦的国家（Less Painful）（Figure 6b）。结果显示，欧盟和大多数伞形集团国家的脆弱性较低且排放量较高（象限II，跨越式发展国家），因此它们更有能力进行更快的能源转型以实现全球脱碳目标。而大多数最不发达国家集团（LDC）脆弱性得分较高且排放量相对较低（象限IV，潜在挑战国家）。

4、能源转型韧性与SDGs目标实现之间的协同效应

能源转型在实现可持续发展目标（SDG 13）中的气候变化目标中起着关键作用，同时，SDGs的实现进程也可能增强能源转型的韧性，从而展现出潜在的协同效应。论文采用情景分析的方法，利用概念框架中的五个代表性指标（这些指标也被直接用于构建《2021年可持续发展报告》中的国家级SDG指数），分析了三种情景：全球前沿情景（S1）假设所有国家的选定SDG表现都趋同于样本中全球前20%的国家；国家组内前沿情景（S2）假设每个气候集团的国家达到了其组内前20%同行的水平；国家组内追赶情景（S3）较为温和地假设集团内低于平均水平的国家能够赶上其组内的平均水平。

论文的研究结果强调了推进SDGs与能源转型脆弱性减少之间的协同效应。但协同效应的程度在不同的SDG实现情景下有所差异。从全球角度来看， SDGs的实现进程预计会显著改善能源转型脆弱性指数（ETVI）——在全球前沿情景（S1）中下降12.3个百分点（p.p.），在国家组内前沿情景（S2）中下降5.2个百分点（Figure 7a）。然而，国家组内追赶情景（S3）只带来了较为温和的收益，减少了2.5个百分点。在国家组内前沿情景（S2）中，当前占所有国家19%的高排放和高转型脆弱性的国家（Figure 6中的“具有显著压力的国家”）预计将减少至11%。

SDGs的实现进程对能源转型脆弱性的影响在不同的气候集团中表现出异质性（Figure 7b）。特别是，预计SDGs的实现对非洲国家和最不发达国家（LDCs）的脆弱性具有显著影响，而对欧盟和伞形集团国家的脆弱性影响则相对较小。

全球脱碳和能源转型路径更有可能成功的前提是它们具有包容性、渐进性并根据每个国家的具体需求量身定制。尽管能源转型在实现气候目标中起着关键作用，但过于雄心勃勃的能源转型路径可能适得其反，尤其是对于那些更脆弱的国家。相比之下，可进行跨越式发展国家（Leapfrog）具有高排放和低脆弱性，由于其较高的适应能力，可以加速能源转型进程。对于低排放的面临潜在挑战国家（Potential challenges），应重点关注可持续经济增长，同时推动能源效率提升和绿色技术发展，以在发展过程中减少排放。

发展中国家通常在能源转型过程中最为脆弱，且应对转型过程中潜在社会经济困境的能力有限，历史和当前的排放负债也较少。国际社会在融资、技术支持和机构建设方面的协作努力，对于缓解这些国家的能源转型脆弱性至关重要。第28届联合国气候变化大会（COP28）发起的损失与损害基金（The Loss and Damage Fund）应扩大其范围，包括针对脆弱国家的能源转型援助。此外，增加投资和额外的倡议，例如国际气候融资、碳定价收入再分配和促进清洁能源技术转让，有助于推动公正和包容的能源转型。

撰稿：王雨暄

审稿：沈一帆