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本文首发于北京大学国家发展研究院《气候政策与绿色金融》(季报)

一、为什么气候变化情景对低碳转型至关重要?

低碳转型是指将生产和生活从高碳排放转向低碳排放的过程。这是全球应对气候变化的重要议程之一,也是人类社会实现巴黎协定各缔约国对全球升温2度以内的承诺的重要举措。由于涉及的国家与经济体数量众多、资金投入量大、转型所需时间跨度长,政策和行动的结果具有不确定性;为了让转型轨迹有据可循,让企业明确减碳的路线及成本,高效统筹经济发展与节能降碳,政策制定、投资决策、风险管理都必须更具前瞻性,从而需要一定的确定性。在这不确定性与确定性之间,气候模型与情景分析应运而生,成为全球绿色低碳转型中不可或缺的工具。

气候变化情景(climate change scenarios) 是一套预测数据,揭示了气候政策和各类社会治理活动对经济和民生影响,其通过跨学科的模型,揭示在特定政策环境和限制下未来的人口水平、经济活动、治理结构、社会价值、技术变革模式,实现对人类环境系统未来的前瞻(Carter, T.R., et.al., 2001)。这些情景不仅用于制定气候政策,还用于政府和金融机构的投资决策、低碳转型的科学目标(SBTi) 设定等,在压力测试等风险管理措施中也占有举足轻重的地位。所以,气候变化情景对低碳转型具有至关重要的意义。

全球的气候变化情景通常是由国际组织基于国际公约和联合国目标建设的。联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 是最早制定官方气候情景的国际组织,其将全球情景分为从很低( “极度乐观”,Most optimistic, SSP1-1.9)到很高(“全力避免”,Avoid at all costs, SSP5-8.5)的五个梯度。

图1:IPCC相较于1850-1900年的全球未来气温变化预测
来源/原始资料: 联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC)

另外,国际能源署(IEA) 从能源行业角度出发、央行与监管机构绿色金融网络(NGFS) 从金融行业角度出发,也制定了自己的全球情景,应用于相关领域,如能源的转型规划、金融行业的压力测试等等。这些情景来源众多,覆盖颗粒度不一,颇有百家争鸣之意。这些情景已经成为国际治理和全球气候合作的重要基石。

与此同时,各个国家和地区也着眼于国内的发展状况,制定了自己的情景。例如澳大利亚气候变化组织的CCIA情景、英国气象局的UKCP18情景、荷兰(尼德兰)的KNMI14情景等等。这些情景与全球情景有所关联和统一,但针对本国的政策前瞻和产业现状做了更深入的探讨。例如,澳大利亚和英国的情景均与IPCC气候变化第五次评估报告(IPCCAR5) 中的温室气体浓度路径(RCP) 对齐,但澳大利亚特别关注了海平面上升对沿海陆地的影响,以及追踪澳大利亚本土的平均温度、降水在各情境下的预测水平。英国则关注海平面上升、极端风暴天气对本土的影响。国家情景和全球情景既有一定的统一性,又根据实际情况存在差异,但其根本原因都是使得情景能符合本国国情,并可用于本国在比较细的颗粒度上的政策制定和金融决策。

许多商业公司从自身业务发展规划出发,也颁布了气候情景。例如英国石油公司(bp)的能源展望(Energy Outlook)、壳牌石油公司(Shell) 的能源安全情景(Energy Security Scenarios) 等。这些情景不像国家情景、全球情景那样面面俱到,而是范围比较小而聚焦,最终服务于企业战略制定和发展目的。

二、中国为什么要有自己的气候变化情景?

目前,中国正在力争实现“碳达峰、碳中和”的“30·60”战略目标,也拥有一些中国本土关于气候情景的早期研究。国内研究机构也发布了一些一般均衡模型(GEM) 的科研成果。但是,这些研究与真正通用、完整的气候变化情景还有一些距离,情景支撑政策制定的基础设施也不完善。随着中国低碳转型逐步迈入“深水区”,一套更为精细化、对重点产业发展有指导意义、也可以帮助企业合理规划转型路径的情景日渐重要。

正如国际货币基金组织(IMF) 总裁格奥尔基耶娃(Kristalina Georgieva) 在2023年博鳌亚洲论坛开幕式上所言,中国作为人口稠密的发展中国家,相比其他地区的发达国家更容易受到气候变化的冲击。中国沿海省份的经济发展迅速,人口密度高,升温所导致的极端气候灾害对人民的生命财产造成的影响更加广泛和严重。中国也是全球最大的温室气体排放国,气候政策对能源安全、国民经济发展和社会稳定有着深远的影响。而中国能否如期实现低碳转型是全球能否按期达成净零的重要决定因素,中国肩负着实现全球可持续发展的责任。结合上述因素考虑,中国迫切需要一套适合自己国情的精细化转型情景,一方面与全球情景能关联耦合,一方面能在细节上对中国自身的低碳转型有指导意义。

全球情景并不能完全适用于中国的发展现实,全球情景对中国的转型假设,与中国官方观点和政策存在一定程度的出入,参考价值较低:

图2:在数据层面,全球情景与中国官方观点的分歧示意
来源/原始资料: 奥纬分析、绿色金融体系网络 (NGFS)、国际能源署 (IEA)

由于缺乏符合中国政策的权威情景,中国的“碳达峰、碳中和”总体目标虽然明确,但精细的转型路径存在较大的解读空间,这导致政策制定和风险管理缺乏科学、长期的支点。例如,奥纬咨询与世界经济论坛的联合报告《应对中国气候挑战:为转型提供融资,实现净零未来》指出,中国的气候转型需要约44万亿元人民币的融资缺口。但如何划分融资缺口的类型、由谁来支持、如何支持,这些问题都需要采用科学的手段来明确。同时,在报告中我们着重呼吁政府、金融机构和产业界建立通力合作的模式。然而,要实现这一点,气候情景的支持同样至关重要。因此,我们认为中国需要建立自己的气候情景,既与国际社会的目标对齐,又符合中国自己的政策和国情。这样的气候情景不仅有利于中国双碳转型行稳致远,也对其他发展中国家形成了方法论的参考,从而为全球的气候转型贡献力量。

三、如何制定中国特色的气候变化情景?

气候变化情景政策对未来经济、社会、生态影响的综合考量,涉及学术界、产业界、政界等跨界合作,物理学、生态学、经济学、统计学等跨学科的综合能力。因此,气候变化情景的制定离不开社会各界的广泛参与。首先,要制定气候变化情景,需要选择一套各界广受认可的综合评估模型 (integrated assessment model, IAM)。综合评估模型是气候变化情景的核心。其由一系列各界、各学科的子模型组成,模拟政策变化对气候、生态、农业、经济、能源、工业等各个社会要素的影响,并采用一般均衡方法 (general equilibrium method, GEM) 预测社会如何在政策实施后重新达到平衡。学界普遍认可的综合评估模型分为以下三个:

来源/原始资料: 绿色金融体系网络 (NGFS)、奥纬分析

作为全球学术界的智慧结晶,这些模型已经得到了国际组织的广泛认可。在中国气候情景当中,我们需要站在这样的巨人肩膀上。其次,我们需要理清一套数据假设(data assumption) 和一套政策假设(policy assumption),这些假设反映了我们对外来的合理预期:

  • 数据假设是不随政策变化的对客观现实的预测,例如未来70年内的基本人口、煤炭存量、太阳辐射水平等等。在国家气候情景中,应当与各国政府或相关学术机构对未来的预测对齐,例如,在中国,数据假设应当与国务院、发改委、社科院等机构的报告口径对齐。
  • 政策假设是政策变化会影响的预测,例如碳价、电价、能源供应量、排放量约束等等。在国家气候情景中,应当与各国的政策对齐。例如,在中国,政策假设应当与“双碳”战略目标、“1+N”政策体系、工业限产政策、碳市场的发展预期等对齐。

在制定上述假设的过程中,我们需要注意三大原则,才能让情景更有参考意义。

  • 原则一:全球性——碳排放是全球共同解决的问题,在讲“中国故事”的同时,必然需要考虑中国情景与全球情景的关联性与一致性,特别是确保情景中所采用的政策(如“双碳”目标)与全球实现相应的气候目标(如“2100年前升温2度以内”)相一致。为了达成这一原则,我们要充分对齐全球情景的基本假设,同时引入具有国际视野的学术机构及国际组织的参与。
  • 原则二:实操性——针对能源、钢铁、水泥等高碳排放行业,要通过与产业界的实操沟通,体现碳排放路径与产业的一致性:特别要关注技术投入与行业预算的一致性、生产技术与行业工程技术现状的一致性、技术突破与行业科研发展曲线的一致性等等。为了达成这样的一致性,需要在制定情景过程中反映行业一线的现状和理解。
  • 原则三:权威性——作为中国政策制定的通用工具,气候情景需要政策制定者、非政府组织等的认可和背书,以及通过行政、学界、产业界等各界力量实现气候情景的推广和落地。

在气候情景的制定工作过程中,上述原则非常重要。只有秉持多方开放、共同参与的态度,考虑上述关键原则,才能使得情景制定真正为中国的发展转型所用,并在世界上创造发展中国家气候政策分析的“中国声音”和“中国模式”。

四、专栏:英国UKCP18情景的产生过程

2018年版英国气候预测情景 (United Kingdom Climate Projection 2018,  UKCP18) 是英国气象局官方公布的气候情景,也是英国应对气候变化的重要决策依据。该情景与IPCC的温室气体浓度路径(RCP)一脉相承,采用了RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5等多个国际通用的排放路径。在国际的基础上,UKCP18增加了大量对英国本土国情的考虑,从而使得情景能更加适用英国的实际情况。首先,从数据假设方面,UKCP18按照更细的颗粒度(60km, 12km, 2.2km)对英国领土和领海分块,增加了大量英国各地气象、地理、水文状况等精细数据。相比于全球情景只能将英国作为整体进行讨论,该模型可以按构成国、城市、地区甚至街道来模拟更精细的经济和生态环境。其次,从政策假设方面,UKCP18融合了英国政府对气候变化的假设和预期,并预测了政府对未来气候变化的思考和愿景。最后,从模型输出方面,UKCP18结合了气象模型,可以预测各街道的冷、热、晴、雨、雪、闪电、潮湿、风,以及几乎所有极端天气变化,这使得气候风险的管理更加精细。该模型还创造了一个用户界面,使得各行各业的非专业用户都可以使用该模型。

 

本文作者还包括奥纬咨询高级项目经理马嬴超。

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