在現(xiàn)實(shí)氣候政策中，最優(yōu)減排路徑更像是一個(gè)偽命題，真實(shí)的減排不會(huì)“畢其功于一役”，也沒有一張藍(lán)圖可以干到底，圖源：pexels.com

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  導(dǎo)  讀

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隨著世界多國(guó)提出各自凈零排放的年份目標(biāo)，碳減排路徑的終點(diǎn)似乎已經(jīng)確定。然而減排這條路究竟該怎么走，仍懸而未決。是原地等待的“直升機(jī)”，先慢后快的“兔子”，還是循序漸進(jìn)的“烏龜”？綜合現(xiàn)有研究，本文作者認(rèn)為，“烏龜策略”，即早行動(dòng)似乎是更穩(wěn)妥、更容易也更經(jīng)濟(jì)的近期選擇。

撰文 | 劉尚煒   邱明昊

責(zé)編 | 馮灝

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近兩年來，中國(guó)、歐盟、美國(guó)和印度等世界主要排放大國(guó)提出了實(shí)現(xiàn)二氧化碳或溫室氣體凈零排放的長(zhǎng)期目標(biāo)。歐盟和美國(guó)提出在2050年前實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放，中國(guó)提出在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，而印度則提出2070年前實(shí)現(xiàn)凈零排放。這些長(zhǎng)期目標(biāo)主要關(guān)注實(shí)現(xiàn)凈零排放的年份，并未規(guī)劃從今天到凈零排放年的減排路徑。

近年來的氣候科學(xué)研究表明，全球平均氣溫升幅主要取決于全球累積二氧化碳排放量，且兩者在數(shù)十年到數(shù)百年尺度上呈近線性關(guān)系 [1,2]。也就是說，實(shí)現(xiàn)一定的溫度控制目標(biāo)，最關(guān)鍵的是控制全球的累積二氧化碳排放，而不是確定實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)的年份。

統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和優(yōu)化全球碳減排路徑是氣候變化減緩中最基礎(chǔ)、最重要的研究問題之一。具體地說，碳減排路徑需要在一個(gè)橫軸是時(shí)間（年）、縱軸是年凈碳排放量的圖上繪制一條碳減排曲線，而如何畫這條曲線會(huì)涉及三個(gè)相互聯(lián)系的問題：

多減排和少減排關(guān)注的是全球累積二氧化碳排放量，而全球累積二氧化碳排放量又和全球氣溫升幅控制目標(biāo)有關(guān)。《巴黎協(xié)定》為全球氣候治理提出的長(zhǎng)期溫控目標(biāo)是 “把全球平均氣溫升幅控制在工業(yè)化前水平以上的2度之內(nèi)，并努力將氣溫升幅限制在工業(yè)化前水平以上1.5度之內(nèi)” [3]。1.5度目標(biāo)和2度目標(biāo)雖然只差0.5度，但是兩者的氣候影響和減排難度完全不同。

從長(zhǎng)期的氣候影響看，2度目標(biāo)下，熱浪、干旱、海平面上升、洪水、生物多樣性減少等自然風(fēng)險(xiǎn)都明顯高于1.5度。以熱浪為例，在1.5度溫升下，全球每五年至少經(jīng)歷一個(gè)嚴(yán)重?zé)崂说娜丝诠烙?jì)占全球總?cè)丝诘?4%，但是在2度溫升下，這一比例會(huì)大幅升高到37% [4]。從宏觀經(jīng)濟(jì)的角度看，勞動(dòng)生產(chǎn)率、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出等經(jīng)濟(jì)的主要要素和溫度的關(guān)系都存在一個(gè)倒U型的曲線。一旦溫度升高超過 “最適溫度”（拐點(diǎn)），溫度升高會(huì)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生非線性的負(fù)面沖擊。經(jīng)濟(jì)學(xué)家估計(jì)，2度溫升下全球GDP的損失量可能是1.5度溫升下的2倍 [5]。

另一方面，從短期減排的要求看，1.5度和2度目標(biāo)下的減排難度也是天壤之別。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第六次評(píng)估報(bào)告和全球碳計(jì)劃（Global Carbon Project）的計(jì)算 [2, 6]，從2022年算起，1.5度目標(biāo)剩余的碳預(yù)算只有420 Gt，相當(dāng)于目前11年左右的全球碳排放；而2度目標(biāo)的剩余碳預(yù)算仍有1065 Gt，相當(dāng)于目前28年左右的全球碳排放，2度目標(biāo)的剩余碳預(yù)算是1.5度目標(biāo)的2.5倍。因此，達(dá)成1.5度目標(biāo)所需要的減排力度、資金投入和轉(zhuǎn)型難度都是2度目標(biāo)的數(shù)倍。

合適的溫升控制目標(biāo)（也即累積二氧化碳排放）需要在長(zhǎng)期氣候變化的自然風(fēng)險(xiǎn)和短期系統(tǒng)減排的轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)之間小心平衡。無論對(duì)于科學(xué)家還是氣候政策制定者，這都是一項(xiàng)非常困難的工作。以IPCC報(bào)告為例，氣候變化的研究被分為自然科學(xué)基礎(chǔ)、影響適應(yīng)和脆弱性、氣候變化的減緩三個(gè)部分。雖然這種分類在邏輯上沒有問題，但會(huì)導(dǎo)致這三部分的工作相對(duì)獨(dú)立，更難將三部分研究匯總起來評(píng)估不同溫升控制目標(biāo)的氣候影響和減排難度。目前發(fā)表的其他學(xué)術(shù)論文和智庫報(bào)告也類似，大多數(shù)要么關(guān)注減排難度，要么關(guān)注氣候影響，鮮有統(tǒng)一整合兩者的。

一些氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)模型嘗試用經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法找到所謂“最合適”的溫升控制目標(biāo)，即在此溫度氣候變化造成的負(fù)面影響，等于為控制溫度在這一水平繼續(xù)減排所需付出的經(jīng)濟(jì)成本（邊際相等）。這一類模型的代表是耶魯大學(xué)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)教授、2018年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者威廉·諾德豪斯（William Nordhaus）團(tuán)隊(duì)開發(fā)的氣候與經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)綜合模型（Dynamic Integrated Climate Change, DICE）[7]。然而，因?qū)夂蜃兓奈：蜏p排成本估計(jì)高度不確定，此類模型一直飽受爭(zhēng)議 [8]。

近年來，更多研究拓展了 “減排成本” 的概念：在減排所需的系統(tǒng)成本之外，將快速減排導(dǎo)致的就業(yè)損失、食品和能源價(jià)格波動(dòng)、高排放行業(yè)沖擊等納入考慮 [9]。但是，將如此眾多的因素同時(shí)納入模型，在實(shí)際操作中其實(shí)面臨深層次的挑戰(zhàn)，比如，迥然不同的減排收益和風(fēng)險(xiǎn)，能否放在天平的兩端比較？（例如，X%生物多樣性的破壞等于Y位煤電廠工人下崗）

我們也許永遠(yuǎn)無法知道究竟哪一個(gè)溫控目標(biāo)是真正的 “最優(yōu)解”。但是我們可以估計(jì)全球氣溫升幅對(duì)于人類的安全范圍：至少如果人類持續(xù)當(dāng)前的高排放發(fā)展模式，氣候變化必然會(huì)對(duì)人類發(fā)展產(chǎn)生極端不利的影響。因此盡管 “最優(yōu)解” 無法獲得，人類仍應(yīng)盡快行動(dòng)控制全球溫升以避免災(zāi)難性的后果。

除了確定長(zhǎng)期溫控目標(biāo)（累積排放量），另一個(gè)重要問題就是規(guī)劃排放的時(shí)間分配，而這就需要對(duì)在多大程度上利用負(fù)排放技術(shù)做出選擇。

負(fù)排放技術(shù)指的是把二氧化碳從大氣中移除的一類技術(shù)，如生物能結(jié)合二氧化碳捕獲和封存（Bioenergy with carbon capture and storage，BECCS）以及凈農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其他土地利用（Agriculture, forestry and other land use, AFOLU）等。

負(fù)排放技術(shù)的出現(xiàn)提供了新的減排可能：即在前期可以放緩減排步伐、甚至多排放一點(diǎn)，短期內(nèi)超過既定的溫度目標(biāo)（稱為“過沖”，英文為“overshoot”），而在后期大規(guī)模利用負(fù)排放技術(shù)吸收大氣中的二氧化碳，讓溫度再降下來。如圖1中的直升機(jī)策略，短期超過1.5度對(duì)應(yīng)的碳預(yù)算，使溫度升高到1.6度或者更高，之后再利用吸收大氣中二氧化碳的技術(shù)，使溫度數(shù)十年內(nèi)再回到1.5度。

絕大多數(shù)綜合評(píng)估模型（Integrated assessment models, IAMs）設(shè)計(jì)的減排路徑都偏愛負(fù)排放技術(shù)。IPCC第五次評(píng)估報(bào)告利用綜合評(píng)估模型計(jì)算得到的最優(yōu)減排路徑中，負(fù)排放技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)1.5度和2度目標(biāo)都很關(guān)鍵。在它們?cè)O(shè)計(jì)的路徑中，實(shí)現(xiàn)1.5度和2度目標(biāo)在本世紀(jì)所需要的累積負(fù)排放量在400-1600 Gt和250-1150 Gt的范圍；作為比較，全球當(dāng)前一年的碳排放只接近40 Gt [10]。如果采用這些模型得出的路徑，全球必須在本世紀(jì)下半葉大規(guī)模地部署負(fù)排放技術(shù)去彌補(bǔ)近期減排的不足。

之所以這些綜合評(píng)估模型偏愛負(fù)排放技術(shù)，并不是因?yàn)槔秘?fù)排放技術(shù)減排一定最有效、成本最低，而是因?yàn)檫@些模型的假設(shè)。這些模型往往假設(shè)：

 1  負(fù)排放技術(shù)未來能夠發(fā)展成熟并被大規(guī)模利用；

 2  因?yàn)樨泿诺臅r(shí)間價(jià)值，同等的錢在未來更不值錢（折現(xiàn)率），晚減排天然就比早減排成本低；

對(duì)于如何解讀這些大量依賴負(fù)排放的技術(shù)路徑，目前也存在不同觀點(diǎn)。

一方面，一些研究者提出將負(fù)排放技術(shù)作為保險(xiǎn)政策或兜底政策。即在碳減排達(dá)不到預(yù)期的情況下，利用負(fù)排放技術(shù)降低大氣中二氧化碳的濃度，以避免災(zāi)難性的氣候事件。而另一方面，很多研究者認(rèn)為負(fù)排放技術(shù)依然很不成熟，對(duì)環(huán)境和人類社會(huì)有許多未知的影響。正如《科學(xué)》雜志2016年發(fā)表評(píng)論所指出的那樣，“負(fù)排放技術(shù)不是一種保險(xiǎn)政策，而是一場(chǎng)不公正和高風(fēng)險(xiǎn)的賭博” [11]。

以生物能結(jié)合二氧化碳捕獲和封存為例，即使成本在未來不斷下降，這種新技術(shù)的大規(guī)模部署對(duì)于土地利用、糧食生產(chǎn)、生物多樣性等問題會(huì)形成怎樣的影響，仍未可知。

此外，依賴負(fù)排放技術(shù)的道德風(fēng)險(xiǎn)也非常明顯，因?yàn)樨?fù)排放賭博成功帶來的收益和失敗導(dǎo)致的后果，存在強(qiáng)烈的分配上的不平等。如果負(fù)排放技術(shù)這場(chǎng)賭博成功，受益的會(huì)是全世界，或者更有可能是開發(fā)那些技術(shù)的發(fā)達(dá)國(guó)家；但如果賭博失敗，遭受氣候變化重創(chuàng)的則更多是小島嶼國(guó)家和熱帶的發(fā)展中國(guó)家。

為解決模型中不合理的假設(shè)而導(dǎo)致的對(duì)負(fù)排放的偏愛，《自然》2019年發(fā)表的一篇論文提出，綜合評(píng)估模型應(yīng)該重新闡釋1.5度和2度目標(biāo)，不再只關(guān)注本世紀(jì)末的溫升幅度，而要對(duì)最高溫升（peak warming）有所限制，從而減少對(duì)負(fù)排放的依賴 [12]?；谶@一思路，最近的一些研究也表明，盡早減排而不是依賴負(fù)排放技術(shù)（即選擇藍(lán)/綠路徑而不是黃色路徑），可能是實(shí)現(xiàn)全球氣候目標(biāo)更好的選擇。

從經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上看，盡早減排還是依賴未來大規(guī)模部署負(fù)排放技術(shù)首先是一個(gè)減排投資時(shí)間偏好的問題。如果早減排，那么我們現(xiàn)在就需要加大低碳技術(shù)的投資，但未來就不需要部署大量的負(fù)排放，可謂 “近期花錢，遠(yuǎn)期省錢”；相反，如果現(xiàn)在不大力投資低碳技術(shù)的開發(fā)和利用，將來就可能需要部署大量的負(fù)排放技術(shù)，所以是 “近期省錢，遠(yuǎn)期花錢”。研究表明，選擇早減排來實(shí)現(xiàn)1.5度和2度目標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致近期全球GDP分別損失0.5-4.8%和0.1-1.6%，但是因?yàn)楸苊饬素?fù)排放技術(shù)未來的大規(guī)模投資，遠(yuǎn)期收益的絕對(duì)值會(huì)高于近期的相對(duì)損失 [13]。

除了投資的時(shí)間分配，另一個(gè)重要問題就是 “過沖” 的自然風(fēng)險(xiǎn)。最近發(fā)表在《自然-氣候變化》的一篇文章就指出，1.5度目標(biāo)下如果允許過沖溫升到1.55-1.66度，會(huì)大幅增加氣候變化相關(guān)的自然風(fēng)險(xiǎn) [14]。特別是類似熱浪這樣的極端天氣存在一個(gè)長(zhǎng)尾分布，意味著雖然平均溫度只升高一點(diǎn)，但是極端熱浪會(huì)顯著地變得更頻繁、更漫長(zhǎng)。而且這些影響因?yàn)檫^沖的存在會(huì)持續(xù)幾十年時(shí)間，直到負(fù)排放技術(shù)成功地把地球溫度再次拉回1.5度才停止。

因此，是否允許對(duì)沖也需要平衡減排投資成本和 “過沖” 自然損害成本。研究發(fā)現(xiàn)，由于路徑優(yōu)化和自然損害的貨幣化存在巨大不確定性，很難完整比較哪一種路徑更經(jīng)濟(jì) [14]。尤其是對(duì)于1.5度這樣難度很大的減排目標(biāo)，過沖和不過沖哪個(gè)更好很難判斷。但是對(duì)于1.8-2.0度這些相對(duì)寬松的目標(biāo)，早減排的收益一般更大；而且因?yàn)槟繕?biāo)更寬松，實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)也基本不需要或者只需要很少的過沖。

如果給定允許的累積排放量并不允許過沖，早減排和晚減排孰優(yōu)孰劣呢？

在不允許過沖的前提下，達(dá)成1.5度目標(biāo)需要2030年碳排放減半，2050年左右達(dá)到碳中和；2度目標(biāo)則需要2030年碳排放減少25%左右，2070年左右達(dá)到碳中和 [4]。為了達(dá)到1.5度或是2度目標(biāo)，不允許過沖的早減排和晚減排都需要在本世紀(jì)中葉左右達(dá)到凈零排放。因此，這時(shí)早減排和晚減排的區(qū)別不在押注未來會(huì)否產(chǎn)生革命性技術(shù)，而更像是在未來20-40年的尺度上進(jìn)行 “微操”。

在這個(gè)意義上，早減排是指從今天開始行動(dòng)，循序漸進(jìn)地減排，直到本世紀(jì)中葉達(dá)到凈零排放；晚減排則是指在短期內(nèi)不下大力氣減排（甚至允許碳排放進(jìn)一步增加），未來進(jìn)行更為激進(jìn)的減排。早減排路徑可以為后期的減排爭(zhēng)取一定的空間，但卻可能在近期面對(duì)更大的減排壓力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)。

2020年12月發(fā)表在《自然·通訊》的一篇論文用“龜兔賽跑”比喻這兩種減排路徑 [15]。

研究者設(shè)計(jì)了在2度目標(biāo)下歐洲電力和供暖兩個(gè)行業(yè)的減排路徑。一種早而緩的減排路徑（烏龜策略）要求從今天開始減排，并在五年之內(nèi)減少碳排放約30%，并最終在2050年達(dá)到凈零排放；另一種晚而急的路徑（兔子策略）則允許最近五年的碳排放幾乎不變，但是要在隨后快速減排，最終在2040年達(dá)到凈零排放。

該研究發(fā)現(xiàn)，同樣是實(shí)現(xiàn)2度目標(biāo)，龜路徑的減排成本要比兔路徑低5%。這主要是因?yàn)?，在研究涉及的電力和供暖兩個(gè)行業(yè)中，電力行業(yè)的減排是相對(duì)容易和便宜的（因?yàn)轱L(fēng)電和光電成本的大幅度下降）。因此，盡管烏龜策略短期（近五年）之內(nèi)面臨的減排壓力很大，但其所需額外付出的減排成本并不是非常高；與之相反，由于兔子策略在一開始過快地透支了剩余碳預(yù)算，因而不得不在2040年前就要達(dá)到凈零排放。而2040年時(shí)減排的任務(wù)已經(jīng)從減排更為容易的電力部門變成了減排更難的供暖部門，兔子策略由此要付出的額外成本更大。

這篇研究進(jìn)一步討論了早減排比晚減排的優(yōu)勢(shì)所在：好鋼要用在刀刃上，寶貴的碳排放額度要留給那些更難減排的經(jīng)濟(jì)部門和生產(chǎn)活動(dòng)。由于氣候變化問題的緊迫性，世界不應(yīng)該將寶貴的剩余碳排放預(yù)算 “浪費(fèi)” 在我們已經(jīng)知道如何減排的部門上（如文中所提到的歐洲的電力部門）。只有早行動(dòng)，將碳排放額度省出來，我們才能為難減排的部門和活動(dòng)爭(zhēng)取一定的減排空間。

在歐洲這個(gè)例子上，早減排換來的成本減少并不顯著（5%）。這主要是因?yàn)樵谖闹械目蚣芾?，歐洲這兩個(gè)行業(yè)的減排技術(shù)（風(fēng)電、光電、熱泵等）已經(jīng)基本成熟，未來成本下降的空間不大。但是對(duì)于世界上的其他國(guó)家來說，早減排可能帶來新的機(jī)遇：早減排省下的碳預(yù)算可能可以換來技術(shù)學(xué)習(xí)和進(jìn)步的時(shí)間，也可能等來形成氣候變化應(yīng)對(duì)政治和社會(huì)共識(shí)的良機(jī)。同時(shí)，如果推遲減排，可能會(huì)導(dǎo)致一些高碳排放的基礎(chǔ)設(shè)施（如煤電廠）新建。這些新建的高碳排放的基礎(chǔ)設(shè)施往往需要運(yùn)行幾十年的時(shí)間，將為后期進(jìn)一步減排提出更大的挑戰(zhàn) [16]。

在現(xiàn)實(shí)氣候政策中，最優(yōu)減排路徑更像是一個(gè)偽命題，真實(shí)的減排不會(huì) “畢其功于一役”，也沒有一張藍(lán)圖可以干到底。科學(xué)研究需要全面地識(shí)別和估計(jì)不同轉(zhuǎn)型路徑下的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和政治風(fēng)險(xiǎn)，從而為決策者的靈活應(yīng)對(duì)提供完整信息。此外，每一條曲線背后都是不同的技術(shù)路線，不同的技術(shù)路線對(duì)應(yīng)著不同的投資需求、環(huán)境影響和社會(huì)效應(yīng)。對(duì)目前氣候政策最有價(jià)值的部分仍是要關(guān)注尋找不確定性中的確定性，尋找當(dāng)前最值得做也最應(yīng)該做的那些無悔（no-regret）或是穩(wěn)健（robust）的氣候政策。

我們的討論指出，考慮到目前氣候變化的緊迫性、能源技術(shù)的快速進(jìn)步以及負(fù)排放技術(shù)的巨大不確定，早行動(dòng)似乎是更穩(wěn)妥、更容易也更經(jīng)濟(jì)的近期選擇。

目前而言，各個(gè)國(guó)家的氣候政策顯然沒有跟隨早減排的思路，研究普遍表明，如果各國(guó)按照目前2030年國(guó)家自主貢獻(xiàn)所提出的氣候減排強(qiáng)度，全球長(zhǎng)期溫升仍會(huì)超過2度；即使是最好的情況，也就是各個(gè)國(guó)家完全兌現(xiàn)在本世紀(jì)中和下半葉的凈零排放承諾，全球溫升預(yù)期也在1.8度左右  [17,18]。雖然我們可以對(duì)過去二十年來氣候行動(dòng)的成果感到欣慰——人類已經(jīng)離最糟糕的氣候?yàn)?zāi)難情景足夠遠(yuǎn)，但我們同樣應(yīng)該知道，改善仍有空間——人類離最好的氣候情景還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路。

對(duì)于中國(guó)，“早減排” 和 “晚減排” 討論的現(xiàn)實(shí)政策意義是未來十年也就是十四五和十五五時(shí)期中國(guó)二氧化碳排放的達(dá)峰時(shí)間和峰值的高度問題。中國(guó)未來十年的碳減排行動(dòng)，無論對(duì)于中國(guó)長(zhǎng)期的碳中和目標(biāo)，還是對(duì)于全球?qū)崿F(xiàn)巴黎協(xié)定的溫升目標(biāo)，都非常重要。

清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院常務(wù)副院長(zhǎng)李政指出，碳達(dá)峰和碳中和的雙碳目標(biāo)存在 “此快彼快，此低彼易，此緩彼難” 的辯證關(guān)系，實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)要秉承 “不拖、不急” 原則，“不急” 是以 “不拖” 為前提和先決條件的 [19]。

最近發(fā)表的關(guān)于中國(guó)碳減排的研究也指出，中國(guó)如果要走上符合1.5度和2度要求的減排路徑，碳排放的峰值必須盡早達(dá)到而且峰值較低 [20,21]。中國(guó)因此也面臨著一個(gè)龜兔賽跑的選擇：如果未來十年不大力控制碳排放，之后三十年的碳減排難度就會(huì)大幅增加。為了避免浪費(fèi)未來十年的減排戰(zhàn)略機(jī)遇期，中國(guó)需要加強(qiáng)雙碳目標(biāo)的頂層設(shè)計(jì)，加快出臺(tái)二氧化碳排放總量控制方案，明確對(duì)2030年前碳排放達(dá)峰的時(shí)間和高度的預(yù)期。

總的來看，制定碳減排路徑是一個(gè)在巨大不確定性中小心平衡的任務(wù)，正如美國(guó)著名生物學(xué)家E.O. 威爾遜指出的那樣 [22]，環(huán)境問題之所以很難解決，其根源在于短期價(jià)值和長(zhǎng)期價(jià)值的沖突。對(duì)于一個(gè)人，一個(gè)國(guó)家，選擇近期的價(jià)值判斷并非難事；而如果討論長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來，全球也容易形成一些人類的共同價(jià)值。然而將兩者統(tǒng)一起來卻非常困難；解決環(huán)境難題就是需要把這兩者結(jié)合起來，創(chuàng)立統(tǒng)一的、全人類的環(huán)境倫理框架。