气候经济学︱低碳转型远没你想的贵:拯救地球还能省钱?

学术   2024-11-26 08:36   北京  

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十一月



原文/经济学人杂志

翻译/黄柏涵 相可盈

校核/众山小  排版/陈若言

文献/颜琬钦编辑/众山小

「导读」



转型低碳,动辄万亿美元?《经济学人》一篇犀利分析揭开了脱碳经济的真实成本。全球经济绿色化不再是昂贵的幻想,而是比维持现状更经济的选择。这篇文章用清晰的数据与逻辑打破了传统观念:实现气候目标并非遥不可及,成本可能仅为全球GDP的1%以下,还优于当前能源投资。


文中揭示了几个被高估的关键点:不切实际的增长假设、低估技术进步的速度、忽视现有商业惯性成本等。而实际情况是,从太阳能的飞速降价到清洁能源投资超越化石燃料,转型的未来正逐渐可见。然而,挑战依旧——发展中国家的高资本成本、不均的融资环境、政策执行的偏差,这些问题亟待解决。


更有趣的是,作者通过对温控目标的投资成本剖析发现,“控制在2℃”比“1.5℃”更现实,但前者的代价也远低于一切照旧。如果将全球升温控制在1.8℃以内,甚至仅数十分之一度的降低,就能节省巨大的气候损失成本。

想象一下,减少全球温升并非一个遥远的乌托邦,而是技术进步和政策协调下可以实现的目标。这场关乎人类未来的经济变革,正待所有人以务实而大胆的行动参与其中!


在应对气候变化的挑战中,无论是想要投入更多努力的人或者是想要减少干预的人,都有一个共识:双方都同意全球经济脱碳的成本将会极其昂贵。本周于阿塞拜疆巴库召开的联合国年度气候峰会上,被广泛讨论、传播的金额达到了数十万亿美元。

 

很多人认为这种开支是巨大的浪费。美国总统当选人唐纳德·特朗普曾批评过2015年旨在减少全球排放的《巴黎协定》是“伤害美国利益并且花费巨大的”。他在第一次总统任期内让美国退出了该协定。在美国重新加入后,特朗普有可能会再次退出该协定。大多数气候活动家并不否认这种令人惊讶的价格标签;他们只是简单地认为与不受控制的气候变化可能造成的灾难性损伤相比,这笔钱是值得的。

 

但是对于气候活动家和习惯高碳经济模式的人来说,这个共识实际上是错误的。实现全球经济绿色转型的成本远比这两个群体想象的要低。《经济学人》研究了众多经济学家、咨询师和其他研究人员对于全球“能源转型”从而实现零排放世界的成本估算,这些估算是许多政策制定的基础。估算出的转型费用从每年大约3万亿美元到近12万亿美元不等,这看上去的确是一项巨大的支出。但实际上能源转型的成本被严重高估了,这主要是由以下四个原因导致的。


巴库大会高估成本的假设


第一,用于计算成本的模拟场景往往假设过快的碳排放削减速度,所以费用非常昂贵。第二,对全球的人口和经济的增长预估不准确,尤其是对发展中国家增长速度的预估过快,导致能源消耗以难以置信的速度增长。第三,这样的模型一贯严重低估了关键低碳技术成本的下降速度,比如太阳能价格的下降。最后,这些模型估计没有考虑到,无论是否以转型清洁能源为目标,这个世界都会需要对能源生成进行大规模投资。因此要实现巴黎协定的主要目标:将全球变暖控制在远低于2°C的目标,其资本支出不应该被孤立考虑,而是应该与使用更加污染的燃料达成能源需求的场景相比较。

 

用于减少排放而增加的费用可能低于每年1万亿美元,小于全球GDP的1%,该费用并非微不足道,但也不是负担不起的白日梦。这个数字听上去可能比较乐观,但这一估算可能依旧偏高。因为这种算法只纠正了大多数假设中的第四个错误:未能考虑到正常经营的成本。更慢的经济增长、更便宜的科技技术和对于世界何时达成净排放更温和的目标,有可能可以进一步降低成本。

 

根据国际能源署(IEA)的数据显示,一个富裕国家的智库,在2024年能源投资将达到大约3万亿美元,占到全球GDP的3%。这创下了历史新高,部分原因是因为周期性石油和天然气投资的增加,部分原因是因为清洁能源发电投资的增加,清洁能源投资在2010年代保持稳定,但此后一直在增长。大约四分之三来自私人来源,四分之一来自政府,这与最近的趋势一致。

 

然而,自《巴黎协定》以来,投资格局已经发生了深刻的变化。在2015年,对化石燃料的投资超过清洁能源。而如今,对清洁能源的投资几乎是化石燃料的两倍。今年,太阳能方面的投资将达到约5000亿美元,超过所有其他发电来源的总和。

 

这些数字在一定程度上夸大了对清洁能源的投入,因为它们包括电动车、热泵和电网改进的投资,而这些投资本身并不会显著降低排放。但它们为未来巨大减排创造了条件,所提供的电力来源都是低碳来源。例如,中国电动汽车的普及虽然减少了全球石油需求,但对减少排放的贡献却很小,因为电动汽车的电池是由中国以煤炭为主的电网充电的。

 

不过气候前景正在改善。2015年,联合国环境规划署(UNEP)在每次气候峰会前发布的《排放差距报告》预测,按照当时全球正在实施的政策,到本世纪末,全球平均气温将比工业化前水平高出近5°C。而今年的报告将这一数字降至略高于3°C。其他预测机构则更加乐观:国际能源署认为,现行的政策将导致全球升温约2.4°C;彭博新能源财经(BNEF)研究认为,现有政策以及绿色技术价格的下降将使2050年的全球升温2.6°C;咨询公司Wood Mackenzie预测其基本情况将在2100年升温2.5°C。

 

尽管如此,现有政策尚不足以将升温控制在《巴黎协定》规定的2°C以下,更不用说签署国承诺会努力实现全球升温1.5°C以下这一补充目标了。对于达到这些目标所需要的投资金额,有很多观点。当然,从逻辑上来讲,将控制全球升温在1.5°C以下显然要比控制在2°C以下更加昂贵,所以1.5°C目标的成本通常最受关注。

 

为了估算相关成本,经济学家会结合经济模型和代表实现特定目标的情景。这些特定目标可以是一个温度目标,例如联合国机构政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出的1.5°C或2°C的“路径”;也可以是在特定时间点的全球排放总量目标。国际能源署的“净零排放”情景假设,到本世纪中期,所有排放到大气中的温室气体会被等量的清除措施所清除。人们倾向于认为,在2050年实现净零排放差不多等同于实现1.5°C目标,尽管建模师通常允许温度短暂超调,但随后通过大气层中的碳去除速度加快而回落。

 

根据国际能源署的建模发现,到2050年实现净零排放需要在2030年前每年投资5万亿美元用于清洁能源。这一数字是当前每年清洁能源投资额约2万亿美元的两倍多,也比当前能源领域总投资额高出三分之二。彭博新能源财经的类似情景预测显示,本世纪20年代每年需要5.4万亿美元的投入。麦肯锡全球研究院(McKinsey Global Institute)研究表明,到2050年实现净零排放的年度成本为9.2万亿美元;伍德麦肯兹则预测不到3万亿美元。联合国环境规划署估计,要在2035年前将升温限制在1.5°C,每年的投资需求在7万亿至12万亿美元之间。

迪拜大会的减排投资议题


这种巨大的差异源自于不同的建模方法。然而不论采用哪种方法,仿真几乎不可能的场景都会产生令人怀疑的结果。而要将全球升温限制在1.5°C以下,从广义上讲,是不可能的。科学家联盟Global Carbon Budget预估按照当下的温室气体排放速度,全球温度将在六年后永久的升温1.5°C。阻止进一步气候变化将会需要停止这段时间内的所有温室气体排放,这是一项即使不是不可能,也是极其昂贵的任务。

 

令人欣慰的是,将全球变暖控制在2°C以下更为可行。根据Global Carbon budget估算,按照目前的排放速度,世界将在27年才会比工业化前高出2°C。更多的缓冲时间从而允许一个更慢的转型速度,以及更低的转型成本。

 

尽管如此,许多分析仍然停留在更严格的目标上。这是可以理解的。《巴黎协定》中提出将升温控制在1.5°C以下的目标,被最脆弱的国家和气候活动家视为一项伟大的胜利。三年后,政府间气候变化专门委员会发布了一份详尽的报告,显示即使是1.5°C的升温也会带来严重的损害,而2°C的升温对于许多国家和生态系统来说将是灾难性的。随着温度的升高,损害的范围和严重性也会不可逆转地上升。但在决定采取何种行动时,证明“实现不可能的目标是多么的高昂”对实际决策并无多大帮助。

 

这些模型对经济增长的预判也存在问题。怀俄明大学的Matt Burgess及其同事指出,IPCC的预测往往高估了各国的经济增长水平。他们认为IPCC在模型中使用共享社会经济路径(Shared Socioeconomic Pathways,SSPS)预估得出的经济增长最坏情况,实际上很可能是最理想状况。该团队依据人均GDP的绝对水平和增长率之间的历史关系来预测人均GDP,而这样的预测值要低于IPCC“中间路线”SSP2预测的结果(见图一)。

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图一、另一个高估成本的因素。


国际能源署则认为到2050年全球年均经济增长为2.7%,这一预测尽管符合目前的情况,但或许终究过于乐观。能源署将其预测基于联合国对人口增长的预估,而该预估未曾预料到发展中国家出生率的持续降低。在同等情况下,人口减少意味着经济增长放缓,同时劳动适龄人口的减少很可能会使增长更为缓慢。

 

正如放宽控温目标会大大降低应对气候变化的开销,经济增速变缓导致能源需求下降也能起到节约开支的作用。不过话说回来,不论是放弃控温1.5°C的目标还是减缓经济增速,对全球来说都有害无利。经济低速增长的危害数不胜数,对贫困区域的影响尤为严重。如果能改善这些地区尤其是最贫穷国家的经济状况,即便脱碳成本将因此升高,对全球来说依然是好事。当然,这也不是夸大经济增速并使脱碳成本看起来过高的理由,最好还是要采用精确的数据,得到更贴近实际的预测。

 

经济模型专家们对科技进步的预判似乎也常有差错。他们高估了某些技术的使用率(比如碳捕集与封存技术,即收集发电站和工厂排放的二氧化碳,将其安全地储存在地下),却严重忽视了像太阳能板、锂电池等价格愈发低廉的技术。剑桥大学的Rupert Way等人建立了一套能源系统计算模型,其中太阳能、风能、锂电池和电解氢的成本将根据“莱特定律”下降,意味着这几种清洁能源的产量每翻一番,其单位成本就按基于历史数据得出的固定比例下降。在这种模式下,减排并控温1.5°C的目标能以最低成本快速实现。

 

在实践中,正在快速成长的工业领域总会遇到发展瓶颈,新兴技术尽管成本低,却由于这些瓶颈而难以得到广泛应用。以成本低廉的太阳能为例,其并网的稳定性问题在很多国家仍迟迟得不到解决。另一个例子是离岸风电场的建设,除中国以外全球具备建设能力的船只少于二十多艘,因此不出意料它们都已提前数年被预订一空。建模专家们也考虑到了这些问题,试图在模型中强行限制新技术的降本速度。但他们常常做得过火,尤其是针对可再生能源,例如国际能源署就屡次严重低估了可再生能源的发电能力(见图二)。

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图二、不可动摇的悲观主义。


还有一个因素也夸大了脱碳的成本:这些预测没有考虑过如果不进行脱碳,将来会发生什么。能源咨询公司Wood Mackenzie设计了一种“延迟过渡”情景,在这种情景中,贸易紧张局势和地缘政治纷争导致各国推迟向零碳能源系统的过渡,这将导致全球升温3°C。但据预测即使延迟了过渡,到2050年全球仍需向能源系统投资52万亿美元。同样是这家咨询公司,对实现控温2°C预估的花费则为65万亿美金。

 

换句话说,控温2℃相较于无所作为,对能源的投资金额并没有高多少——不过是在25年间多花了13万亿美金,按照Wood Mackenzie的测算,这些开销平均到每年仅相当于全球GDP的0.5%,随着经济发展比例还会越来越低。这也与气候科学家David McCollum等人于2018年发表的论文的结论基本一致。按这种算法,以控温2°C为目标,能源系统脱碳的增量成本为3200亿美元一年,等值于现在的4000亿美元。就算以控温1.5°C为目标,如果去掉这些无论控温与否都会发生的花销,联合国环境规划署测算的每年需7万亿-12万亿美元投资也会压缩至每年9000亿-1.2万亿美元。如果对未来经济增长采用更加理性的假设,上述金额还会降得更低。

 

不过,我们也需要投资时机的问题:以实现低碳为目标相较于一切照旧,投资能源系统的合适时机截然不同。在模型中,一切照旧的情况往往假定投资将大致均匀而规律地发生在预测时间之内。而在控温2°C的目标下,对累计排放量的限制意味着需要在预测期的早期就对清洁能源进行更多投资。工业领域的倡议组织能源转型委员会认为,清洁能源投资总额必将在2020年至2040年间不断增长至四倍,从约1万亿美元增长为4万亿美元,而后再回落。对化石燃料的投资也将以类似的轨迹下降,从而降低净成本,并最终因对化石燃料的需求大大降低而节省运营成本。

沙姆沙伊赫大会的减缓议题


就算控温2°C需在能源转型的早期就投入大量资金,总体代价也并不会太过沉重。尽管控温1.5°C的目标已不可能实现,测算显示趁早投资还是能将全球升温控制在1.8°C以内。事实上,将总体变暖程度降低十分之几度就可以收回成本,因为全球变暖对世界造成的总体损害会更小。

 

不过还存在三个问题可能会使前景不容乐观。首先,虽然对于气候变化问题来说发电和运输的脱碳至关重要,但还有其他因素影响着控温的成败。例如农业生产是甲烷和一氧化二氮的主要来源,它们是除二氧化碳以外的温室气体的重要组成,而有助于减少这些排放的技术还远未成熟。因此,要对遏制这些排放的未来成本做出有把握的预测要困难得多。

 

其次,对抗气候变暖的激励机制也存在问题。受气候变暖影响最大的人群并没有能力进行投资,越是贫困的国家越是需要投资来遏制气候变暖,现实中却负担不起。

 

使问题更复杂的是各国投资的成本有高有低。一直以来,大多数气候方案都假定全球经济的资本成本是单一的。但是,与富裕国家相比,受到变暖影响更大的贫穷国家面临着更高的资本成本。据智囊团Climate Policy Initiative计算,基于典型的借贷成本,德国的太阳能发电场投资者需要获得7%的投资回报率就能实现收支平衡。而在赞比亚,由于商业贷款利率很高,投资者需要高至38%的投资回报率才能达到收支平衡。在发展中国家,只有降低融资成本才能阻止脱碳成本上升。

 

最后需要注意的是,模型的本质是趋于理性的,而政策就不那么可靠了。由于政策执行不力、其他政治目标的限制以及贪污腐败,实际所需的投入往往要大于预想中看似能负担得起的金额。

 

绝大多数模型认为,政府将尽可能地压缩能源转型的成本,但现实中绝非如此。许多政府刻意无视像征收碳税这样有用且能降低转型成本的方法,而采取一些代价昂贵的措施,例如补贴减排技术的产业以增强国家的工业水平。这样的选择往往是出于政治需要,以此来安抚矿业游说团体或化石燃料丰富的地区,或者保护无法与廉价的外国电池、电动汽车或太阳能电池板生产商竞争的制造商。

 

有时,政治家们会为如何使用为气候问题预备的资金而争论不休,因为应对气候变化所需的准备工作常常与遏制气候变化的初衷相悖。这确实是一种类似于囚徒困境般艰难的权衡,如果整个世界在脱碳上花的钱越少,那么单个国家就越倾向于将更多的预算用于适应变暖后的世界,而非减缓气候变暖。

 

无论投资面临多少困难,以下事实从未改变:能源转型的成本并没有一直以来所说的那么高。当然高估成本的说法并非出于偶然,因为气候变暖议题的怀疑者和支持者出于各自的私心都想夸大开销。怀疑者们拿这些高得惊人的数目用做不作为的借口,支持者们则以此来要求增加预算。其实,气候变化并非世界末日,也不是昂贵的骗局。它既是一个真实而棘手的问题,也是一个我们能够在有限的预算内加以遏制的问题。


THE

END



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