亚洲发展中国家的脱碳途径：来自建模情景的证据

建模场景的证据 Manisha Pradhananga、David A. Raitzer、Iva Sebastian - Samaniego和Daryll Naval 亚行经济工作论文系列 编号711 2023年12月 亚行经济工作论文系列 亚洲发展中的脱碳途径：来自建模方案的证据 ManishaPradhananga(mpradhanga@adb.org)和DavidA.Raitzer(draitzer@adb.org)是经济学家，IvaSebastian-Samaniego(isebastian@adb.org)是高级经济官员，而DaryllNaval（dnaval.consultant@adb.org）是亚洲开发银行经济研究和发展影响部的顾问。 ManishaPradhananga、DavidA.Raitzer、IvaSebastian-Samaniego和DaryllNaval 第711号|2023年12月 The亚行经济工作论文系列提出正在进行的研究，以引起对亚洲及太平洋发展问题的评论并鼓励辩论。表达的观点是作者的观点，不一定反映亚行的观点和政策或其理事会或其代表的政府。 知识共享署名3.0 IGO许可证(CC BY 3.0 IGO) ©2023亚洲开发银行 菲律宾马尼拉大都会1550号亚行大道6号电话63286324444；传真63286362444 保留一些权利。出版于2023年。 ISSN2313-6537（印刷），2313-6545（电子）出版物库存编号WPS230593-2DOI：http://dx.doi.org/10.22617/WPS230593-2 本出版物中表达的观点是作者的观点，不一定反映亚洲开发银行（ADB）或其理事会或其代表的政府的观点和政策。 亚行不保证本出版物中包含的数据的准确性，也不对其使用的任何后果承担任何责任。提及特定公司或制造商的产品并不意味着它们得到亚行的认可或推荐，而不是其他未提及的类似性质的公司或产品。 通过对特定领土或地理区域进行任何指定或提及，或在本出版物中使用“国家”一词，亚行无意对任何领土或区域的法律或其他地位做出任何判断。 本出版物可通过知识共享署名3.0IGO许可证(CCBY3.0IGO)https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/igo/。通过使用本出版物的内容，您同意受本许可证条款的约束。有关归属、翻译、改编和权限，请阅读https://www.adb.org/terms-use。 本CC许可不适用于本出版物中的非亚行版权材料。如果该材料归因于其他来源，请联系该来源的版权所有者或出版商以获得复制许可。亚行对因使用该材料而引起的任何索赔概不负责。 请联系pubsmarketing@adb.org，如果您对内容有疑问或意见，或者如果您希望获得版权许可，您的预期使用不属于这些条款，或使用亚行标志的许可。 亚行出版物的更正可在http://www.adb.org/publications/corrigenda找到。注意：在本出版物中，“$”是指美元。 摘要 除非发展中的亚洲使其发展脱碳，否则全球变暖不太可能保持在国际商定的高于工业化前水平2 ° C的极限以下。综合评估模型提供了如何实现低碳转型的见解。政府间气候变化专门委员会的第六次评估报告纳入了一项雄心勃勃的模型比较工作，该工作汇编了数千个模型-情景组合，以考虑低碳发展途径。本文探讨了该数据库中考虑亚洲发展脱碳途径的证据。总体而言，对主要模型的比较发现，实现《巴黎协定》目标所需的能源部门转型具有很强的一致性。这包括煤炭— —发展中亚洲电力部门的支柱— —的份额迅速下降，以及可再生能源的大幅增长。如模型中假设的那样，如果缓解努力有效，则过渡的成本可能相对较低。 关键词:气候变化,综合评估模型,减缓,能源,巴黎协定,国家自主贡献JEL代码: C61, D58, Q4, Q54 1.Introduction 发展中的亚洲在全球气候危机中具有特殊的利害关系，因为该地区既极易受到气候变化的影响，又在全球温室气体（GHG）排放量中所占的份额越来越大。截至2019年，发展中的亚洲是一些最大的排放国，约占全球温室气体排放量的44％。尽管该地区的人均排放量远低于发达经济体，但仍在迅速增加（世界资源研究所D.).如果区域排放趋势持续下去，无论其他区域是否迅速减少排放，实现《巴黎协定》将全球平均温度上升限制在2 ° C以下的目标都是不可能的（Emmerlig等。Al.2023年）。 作为最大的排放源，能源部门将需要进行转型，以实现该地区的气候目标。鉴于该地区的能源消耗预计将从低水平迅速上升，这一点尤为重要。在过去的20年里，发展中的亚洲在扩大电力供应方面取得了快速进展。但是，该地区仍有1.125亿人无法获得电力，而13亿人无法获得清洁的烹饪技术（世界银行。D.).实现能源系统的这种转变以实现发展和气候目标，将为发展中的亚洲带来一系列挑战和机遇。 近年来，综合评估模型在考虑低碳发展途径的能力方面取得了进展。现在，更综合的评估模型可以内生技术变化，并且反映了越来越多的能源技术（Wilso等人。2021)。在更大程度上，建模人员还在相互比较中共同努力，以了解场景结果中的更大模式（O 'Neill等人。2020）。 政府间气候变化专门委员会(气专委)的第六次评估报告纳入了一项雄心勃勃的模型相互比较工作，在一个综合情景中汇编了数千个提交的模型-情景组合，每个组合都有数千个产出 数据库（Byers et al. 2022）。本文探讨了该数据库中的证据，以根据《巴黎协定》下的现行政策，承诺和承诺考虑发展中亚洲的脱碳途径。 2.上下文 从历史上看，亚洲发展中国家的温室气体排放量相对较低。1990年，该地区约占全球温室气体排放量的四分之一，占全球人口的54％。然而，随着该地区主要经济体的快速增长，该地区的排放量在2019年增加到全球份额的44%左右。该地区现在是世界上一些最大的排放国，包括印度，印度尼西亚和中华人民共和国（PRC）（图1）。这三个经济体加起来约占全球温室气体排放量的三分之一。 该地区的人均排放量仍低于发达经济体，但正在迅速增加（图2）。中国的人均温室气体排放量从1991年的2.5吨增加到2019年的8.6吨，增长了三倍以上。 与此同时，发达经济体的温室气体排放量在2010年代末开始下降，但仍高于全球平均水平。 能源部门占全球温室气体排放量的四分之三，在亚洲发展中的份额几乎一样大。在能源部门中，电力和热力生产是最大的贡献者，占2019年亚洲发展中国家排放量的约40％（图3）。从1991年到2019年，电力和热力生产是该地区温室气体排放增长最快的来源。除电力和热力生产外，温室气体排放的其他主要来源包括制造业（18％），农业和土地利用变化和林业（14％），运输（9％）和工业过程（8％）。同时，各经济体的排放源也各不相同。例如，印度尼西亚近一半的温室气体排放量来自土地利用，包括每公顷含有数千吨碳的泥炭沼泽的森林砍伐。与此同时，农业仍然是南亚国家温室气体排放的主要来源，包括尼泊尔(54%)和巴基斯坦(44%)。 在过去的30年中，该地区温室气体排放量的增加很大程度上是由二氧化碳排放量的急剧增加所驱动的。2019年，二氧化碳排放量占温室气体排放总量的78%，比1990年的60%有显著增长（图4）。与此同时，其他来源的排放量虽然在数量上有所增加，但份额却在下降。这一趋势的一个例外是氟化气体，它被认为是一种有效的温室气体，通常被用作臭氧消耗物质的替代品。从1991年到2019年，氟化气体的份额从0.1%小幅上升到2.2%。 发展中的亚洲主要能源供应从1991年的18.20亿吨石油当量（Mtoe）增加到2020年的5800万吨（图5），增长了218%，远高于世界其他地区15%的增长。其主要能源供应增加了四倍，从848 Mtoe（占发展中亚洲热能存储[TES]的46.8％）增加到3, 470 Mtoe（59.9％）。在经济快速增长和人口膨胀的推动下，能源需求的激增主要是通过广泛使用煤炭作为能源来满足的。2020年，煤炭占一次能源总量的48.7%，其次是原油，占23.7%，天然气占11.6%。相比之下，煤炭仅占世界其他地区一次能源的11.3%。 亚洲发展中国家的总电力供应从1991年的1, 691太瓦时（TWh）增加到2020年的11, 932太瓦时。煤炭是碳最密集的主要电力来源，仍然是该地区的主要电力来源，尽管其份额在过去十年中开始下降（图6）。煤炭在发电组合中的份额从1991年的52.5%增加到2011年的66.3%，此后开始下降，到2020年达到59.5%。 发展中亚洲的能源强度远远高于发达经济体，这意味着经济增长具有更大的潜力来增加能源需求。在中国和中亚地区尤其如此。与此同时，能源强度随着时间的推移而下降。这部分是由于技术变革带来的效率提高，部分是由于经济向服务业的结构性转变（图7）。2 2004年至2019年期间，全球能源强度下降。 增长21.7%，达到4.7兆焦耳（MJ）/ 2017美元（$）购买力平价（PPP）。到2030年，可持续发展目标（SDG）的目标是每2017年$PPP 3.4 MJ，到2030年将需要每年减少2.6％。然而，世界未能实现这一目标，2016 - 2019年（IEA 2022）的降幅从0.8%到2.2%不等。尽管大多数经济体仍远高于可持续发展目标，并且该地区仍高于世界平均水平（图8），但该地区的能源强度仍然差异很大。 发展中亚洲的能源强度高，由碳密集型能源系统提供，这意味着未来的经济增长可以大大增加温室气体排放。与世界其他地区相比，亚洲发展中国家的国内生产总值增长预计将更快。国际建模界对共享社会经济途径（SSP2）的“中间道路”情景的预测表明，该地区在未来几十年的增长速度是世界其他地区的两倍以上，某些大型经济体，如印度和印度尼西亚，增长速度甚至更快（图9）。除非这种增长比迄今为止的模式更加绿色，否则实现《巴黎协定》的目标将是不可能的。 在发展中的亚洲，人们认识到改变方向的重要性。该地区所有符合条件的经济体都同意《巴黎协定》，该协定旨在将全球变暖限制在远低于2 ° C，并与工业化前水平相比努力达到1.5 ° C。该地区的所有《巴黎协定》缔约方都提交了国家自主贡献(NDC)， 其中大多数包含到2030年减少排放的承诺。除了这些短期承诺之外，占该地区2019年温室气体排放总量约80％的19个亚洲发展中经济体已承诺在21世纪实现碳中和（或净零）。但是，这些承诺不具约束力，并且在很大程度上仍有待在具体计划和政策中体现。 3.Objectives 随着经济的快速增长和全球温室气体排放量的近一半，亚洲的发展轨迹对于实现《巴黎协定》的目标至关重要。只有亚洲在能源和土地利用方面发生重大变化，才能控制全球变暖。接下来的问题是，亚洲需要如何转型才能实现《巴黎协定》的目标。本研究试图利用领先的气候-能源-经济模型的国际数据库来回答以下问题。 (i)与NDC相比，在现行政策下，亚洲的排放将如何演变，以及一个符合《巴黎协定》目标的世界，即很有可能将变暖保持在2 ° C以下？ (ii)与NDC相比，在远低于2 ° C的情况下，在现行政策下，亚洲的能源结构将如何发展？ (iii)追求脱碳方案对投资和经济增长有何影响？ 4.Methods 综合评估模型（IAM）结合了不同的知识，以提供有关全球经济以及能源，土地和农业系统如何与环境相互作用的见解。IAM提供了IPCC所依赖的大量证据，以深入了解替代缓解策略及其反馈和权衡。作为IPCC第六次评估报告（AR6）的一部分，减缓气候变化第三工作组的作者进行了一项全面的工作，以收集和评估基于模型的定量情景。方案的汇编和评估，统称为AR6方案。 资源管理器和数据库，由国际应用系统分析研究所主办 （IIASA）。该数据库包含来自188个模型的3, 131个情