【碳减排】实现巴黎气候协议的研发投资战略

原文信息

题    目：A research and development investment strategy to achieve the Paris climate agreement

作    者：Lara Aleluia Reis, Zoi Vrontisi, Elena Verdolini, Kostas Fragkiadakis & Massimo Tavoni

期    刊：Nature Communications

时    间：2023.05.10

一作单位：RFF-CMCC European Institute of Economics and the Environment, Euro-Mediterranean Center on Climate Change, Milan, Italy

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38620-4

研究背景

实现《巴黎协定》将全球变暖控制在远低于2℃的目标，意味着通过逐步淘汰传统化石能源和快速部署低碳和负排放技术，尽快使人为排放达到峰值。这些包括可再生能源和碳捕获与储存(CCS)。为了实现如此迅速的转变，必须大大加快能源创新和技术扩散的步伐。更重要的是，与2℃及2℃以下情景相一致的大部分温室气体(GHG)减排依赖于目前尚未完全面向市场的技术。公共研究、开发和示范(R&D)投资在促进包括能源在内的所有部门的技术进步方面发挥着关键作用。在不同发展阶段的几种低碳技术中选择公共研发资金，如碳捕获与储存(CCS)、电动汽车电池和先进生物燃料，对实现转型至关重要。同时，这类投资的时机对于提高未来几十年限制全球变暖的可能性至关重要。本文为能源技术组合的选择、研发投资的时机以及在快速能源转型背景下可能的融资机制提供了见解，以将全球变暖限制在远低于2℃的范围内。

研究结果

全球路径。在REF、2℃、1.5℃这三种情况下，投资的最大份额都分配给了用于电动汽车和能源效率的电池(图1a)。在REF情景和2℃目标中，风能和太阳能分别代表第三和第四大研发投资。在1.5℃目标中，先进生物燃料是第三大获得资助的技术，排在风能和太阳能之前，与历史份额相符。对于CCS和Wind，结果对碳预算的存在比对预算本身的大小更敏感。，对于更成熟的技术，在严格的脱碳情景下，总体最优研发低碳投资并不一定意味着每项技术的累积研发投资更多，而是意味着研发资金更早(图1b)。在所有情况下，研发投资的最大贡献者是美国、欧盟、日本和韩国（图1c）。当实施气候政策(2℃和1.5℃)时，所有区域都增加了研发投资。除美国、俄罗斯和前苏联以及中东和北非地区外，相对于REF实现2℃所需的研发投资变化低于相对于2℃实现1.5℃所需的研发投资变化。也就是说，与达到2℃目标相比，达到1.5℃目标需要能源系统发生更大的变化。

通过碳收入资助低碳研发。碳收入将用于为每个政策情景的额外研发需求提供资金，并且任何剩余的碳收入将用于降低工资税。在两种碳预算情景中，碳收入占GDP的百分比因国家而异，差异很大，这取决于区域碳强度和实现减排所需的各自努力程度（图2a）。2050年，在2℃和1.5℃情景下，总收入分别达到全球GDP的2.5%和4.1%。在碳密集型化石燃料生产国，如沙特阿拉伯和俄罗斯，碳收入占GDP的比例要高得多，到2050年将达到14%。两种温度目标情景下，所有部门和技术(包括本研究的重点领域)的估计总研发投资占2050年GDP的比例相似（图2b）。此外，对于大多数地区来说，这种额外的研发资金只占碳收入的一小部分，在1.5℃情景下，从阿根廷的0.5%到瑞典的21%不等（图2c）。剩余的碳排放收入将通过降低工资税的方式重新导向经济。在全球范围内，REF和低碳方案之间的额外研发投资可以用全球碳收入的2%来资助。总体而言，研发投资是碳收入回收的有效策略。利用碳收入资助低碳研发是实践中实施“污染者付费”原则的有效途径，即使是最贫穷的地区也可以确保从污染者到清洁技术部门的一些融资交易。

主要经济体研发投资的区域宏观经济效应。研发投资降低了清洁技术的成本;这反过来又降低了缓解的成本。这些成本的降低改善了全球总体经济活动以及某些地区的竞争力。在2℃情景下，GDP影响很小。从全球来看，2030年和2050年GDP将小幅增长。相反，在区域一级，经济结果更加多样化，主要受清洁技术产品竞争力变化的推动。在更严格的1.5℃情景下，GDP增长更为明显。随着低碳转型成本降低，相对于REF情景，更高的研发投资将在2050年使全球GDP增加0.2%。中国是受益最多的国家之一，到2050年，相对于1.5℃_FIX水平，中国的GDP将增长0.4%。这是因为电池和电动汽车的生产变得更具竞争力，从而增加了对国内和国际市场的供应。从全球来看，随着经济活动的增加，就业效应是积极的。尽管由于研发融资，与气候相关的财政收入减少了工资税，但对就业的诱导效应正在推动结果。

全球气候政策成本与最优研发策略。最优研发战略通过降低技术成本，从而降低所需的碳税水平和相关的全球缓解成本，提高了气候政策的可行性。这一结果在两种模型中都是稳健的，在最严格的1.5℃气候目标中更为明显，其中减排速度更快、幅度更大:在这些情况下，到本世纪中叶，政策成本将下降7-19%。GEM-E3结果表明，在2050年2℃和1.5℃政策下，每投入1美元的研发资金分别对应于1.64和8.01 2005美元的GDP增长。同样，在2050年，每投入2005万美元的研发资金，将分别增加7人和96人的就业机会，以应对全球升温2℃和1℃。

编者按

本文通过实施多模型框架，研究实现《巴黎协定》长期气候稳定目标的最佳研发战略。最终发现，最优研发战略提高了气候目标的可行性，降低了碳价格和减缓成本。同时，要实现《巴黎协定》的目标，最重要的是早期投资行动，而不是高投资水平。相反，对于目前尚未做好市场准备的技术，如CCS，实现严格的脱碳目标意味着提高研发水平。不同技术在不同地区的相对重要性随脱碳目标的严格程度而变化，技术之间的竞争动态出现。最后，实现2℃和1.5℃目标的最佳研发工作可以通过碳收入以较低的全球成本提供资金，并对就业产生积极影响。

转自：“西农RE学术社”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！