斯坦福研究：脫碳進(jìn)程強(qiáng)化能源安全

【Mirage News網(wǎng) 4月9日?qǐng)?bào)道】

根據(jù)《自然氣候變化》（Nature Climate Change）4月9日發(fā)表的一項(xiàng)研究，到2060年從化石燃料轉(zhuǎn)向清潔能源技術(shù)將提升大多數(shù)國(guó)家的能源安全，并降低貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)。

鋰、鎳、鈷、銅和稀土礦物等材料，正成為各國(guó)和企業(yè)競(jìng)相保障供應(yīng)的 “戰(zhàn)略資源”，以構(gòu)建減排、綠色的能源系統(tǒng)。與化石燃料不同，這些材料的自然儲(chǔ)量主要集中在全球南方國(guó)家，重塑了能源地緣政治和全球貿(mào)易格局。

該項(xiàng)研究的資深作者、斯坦福大學(xué)Doerr可持續(xù)發(fā)展學(xué)院地球系統(tǒng)科學(xué)教授史蒂夫?戴維斯（Steve Davis）指出：“多數(shù)人只關(guān)注轉(zhuǎn)型可能帶來(lái)的問(wèn)題，卻忽略了擺脫化石燃料帶來(lái)的安全效益。對(duì)于未來(lái)處于凈零排放體系中的大多數(shù)國(guó)家而言，減少對(duì)進(jìn)口化石燃料的依賴，增加對(duì)新型材料的依賴，實(shí)際上也是能源安全的勝利。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，即使是擁有全球最大化石燃料儲(chǔ)量、但關(guān)鍵礦物儲(chǔ)量?jī)H占極小比例的美國(guó)，脫碳也能提升能源安全，尤其是在該國(guó)發(fā)展新貿(mào)易伙伴的情況下。

自2020年以來(lái)，美國(guó)原油和石油產(chǎn)品出口量超過(guò)進(jìn)口量，但其每日進(jìn)口量仍高達(dá)數(shù)百萬(wàn)桶，主要來(lái)源為加拿大、墨西哥、沙特阿拉伯、伊拉克和哥倫比亞。戴維斯表示：“與使用美國(guó)豐富的天然氣和煤炭資源相比，太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電可能需要更多進(jìn)口，但隨著交通電氣化，減少對(duì)外國(guó)石油的依賴將成為一大優(yōu)勢(shì)。”

包括俄羅斯和沙特阿拉伯在內(nèi)的石油資源豐富的國(guó)家，即使拓展貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，在凈零排放背景下仍可能會(huì)成為少數(shù)能源安全下降的國(guó)家。

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系統(tǒng)性分析與新型貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

為探究減少化石燃料依賴為各國(guó)帶來(lái)的安全效益，科學(xué)家系統(tǒng)分析了各國(guó)在脫碳進(jìn)程中可能面臨的新風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)比了持續(xù)依賴化石燃料的潛在影響。

首先，斯坦福大學(xué)戴維斯可持續(xù)解決方案實(shí)驗(yàn)室博士后學(xué)者、研究第一作者程靜（Jing Cheng）構(gòu)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋擁有石油、天然氣、煤炭、鈾、生物燃料及16種清潔能源關(guān)鍵材料儲(chǔ)量的國(guó)家，以及這些資源的跨國(guó)貿(mào)易流動(dòng)數(shù)據(jù)。

在全球2060年凈零排放的前提下，設(shè)計(jì)了1092種不同情境，研究人員計(jì)算了236個(gè)國(guó)家滿足能源需求所需的資源量。這些情景由政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）構(gòu)建，涵蓋全球及各國(guó)能源結(jié)構(gòu)的可能變化，例如，部分情景更依賴核能，部分則側(cè)重太陽(yáng)能或風(fēng)能。

針對(duì)數(shù)千種貿(mào)易關(guān)系和資源需求組合，研究團(tuán)隊(duì)評(píng)估了各國(guó)交通和電力部門及整體能源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平。他們使用新開發(fā)的 “貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)” 進(jìn)行量化研究，該指數(shù)基于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量可用性、進(jìn)口滿足需求的比例、進(jìn)口經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以及衡量能源安全的市場(chǎng)集中度等指標(biāo)。

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減少化石燃料依賴帶來(lái)顯著安全效益

研究發(fā)現(xiàn)，若各國(guó)維持現(xiàn)有貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，凈零情景下與貿(mào)易相關(guān)的能源安全風(fēng)險(xiǎn)平均下降19%；若拓展貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)并與所有資源擁有國(guó)合作，風(fēng)險(xiǎn)平均減半。

對(duì)于礦物材料貧乏國(guó)家，減少對(duì)原生材料的進(jìn)口需求（如延長(zhǎng)技術(shù)壽命、加強(qiáng)回收或開發(fā)低材料密集型設(shè)計(jì)）是在淘汰化石燃料的同時(shí)降低貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)的另一途徑。研究顯示，若鋰、鎳、銦等關(guān)鍵礦物材料的回收率從當(dāng)前極低水平提升四倍，貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)平均下降17%，美國(guó)降幅超過(guò)50%。

研究指出，在美國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，約70%-75%為太陽(yáng)能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等可再生能源，15%-20%為化石燃料，10%為核能，在2060年凈零排放的所有情景中，盡管其他組合可能成本更低或污染更少，但這一組合可將貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)最小化。目前，美國(guó)約83%的能源需求依賴化石燃料，剩余部分由核能和可再生能源平分。

程靜解釋，至少在研究涉及的貿(mào)易關(guān)系下，風(fēng)能比太陽(yáng)能更能為美國(guó)帶來(lái)能源安全效益，這主要是因?yàn)榻陙?lái)建造風(fēng)力渦輪機(jī)所需材料更多來(lái)自貿(mào)易伙伴。“然而，推進(jìn)使用更易獲取的低品位硅源的太陽(yáng)能光伏制造技術(shù)，或與硅和錳儲(chǔ)量豐富的國(guó)家拓展貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，可進(jìn)一步顯著增強(qiáng)美國(guó)的能源安全。”

戴維斯強(qiáng)調(diào)，關(guān)鍵在于避免“孤注一擲”：“若進(jìn)口占需求的很大比例，本身就是一種風(fēng)險(xiǎn)；若全部依賴單一來(lái)源，自然災(zāi)害或地緣政治沖突就可能嚴(yán)重?cái)_亂供應(yīng)。因此，能源進(jìn)口來(lái)源應(yīng)盡可能多樣化。”

然而，能源多樣化的安全效益存在一定局限。研究表明，保留化石燃料通常會(huì)拉低國(guó)家的能源安全水平。作者總結(jié)道：“值得一提的是，多數(shù)國(guó)家在凈零情景下的貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)均下降，且降幅最大的往往是那些幾乎完全擺脫化石燃料依賴的國(guó)家。”

編譯：陳明雪（新能源部）

審校：崔 穎（新能源部）

編輯：陳明雪（新能源部）

能源轉(zhuǎn)型與雙碳觀察