11月8日，清華大學(xué)地學(xué)系副教授蔡聞佳課題組在《柳葉刀》子刊《柳葉刀·星球健康》（The Lancet Planetary Health）在線發(fā)表題為“Incorporating the health co-benefits into technology pathway to achieve China’s carbon neutrality target: a modelling study”的研究長文（Article），首次揭示了中國實(shí)現(xiàn)碳中和的不同路徑對中國居民的預(yù)期壽命的影響，探討了中國實(shí)現(xiàn)碳中和、空氣質(zhì)量治理和健康中國等多個(gè)政策目標(biāo)協(xié)同共贏的策略。

該研究基于綜合評估模型（Integrated Assessment Model）對中國未來兩種代表性的碳中和路徑——可再生能源主導(dǎo)路徑和負(fù)排放技術(shù)主導(dǎo)路徑——的空氣質(zhì)量和健康影響進(jìn)行了模擬。文章所使用的綜合評估模型由三個(gè)模型耦合而成：用于模擬不同碳中和路徑下未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)能源轉(zhuǎn)型的可計(jì)算一般均衡模型CHEER-LCT，用于模擬不同碳中和路徑下空氣污染物排放對大氣中PM2.5濃度影響的空氣質(zhì)量模型CHEER-AIR以及用于模擬不同PM2.5濃度下居民的預(yù)期壽命影響的健康影響評估模型CHEER-HA。此外，本文還考慮了碳排放軌跡和各個(gè)環(huán)節(jié)模型中的不確定性，對中國碳中和路徑的減排成本和健康協(xié)同效益的置信區(qū)間進(jìn)行了量化。

圖1 中國碳中路線圖（A）兩種代表性碳中和技術(shù)路徑的技術(shù)路線圖（2020-2060）（B）兩種代表性碳中和技術(shù)路徑累積負(fù)排放技術(shù)貢獻(xiàn)比例（C）2060年不同情景的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、發(fā)電結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

研究發(fā)現(xiàn)，無論采用哪種路徑，碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，都需要大幅度削減能源消費(fèi)，并大量使用可再生能源。相比于無政策的參考情景，可再生能源主導(dǎo)情景和負(fù)排放技術(shù)主導(dǎo)情景下，中國2020-2060年將累積削減40%和33%的能源消費(fèi)，2060年的非化石能源占比分別達(dá)到了86%和63%。從2020-2060年，可再生能源主導(dǎo)的碳中和路徑只有4%（23Gt）的累積減排抵消貢獻(xiàn)了負(fù)排放技術(shù)，而這一比例在負(fù)排放技術(shù)為主導(dǎo)的路徑中為15%，被抵消的排放主要來自工業(yè)部門和交通部門。實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)在2020-2060年間所需要的累積減排成本為40-125萬億人民幣左右（5%貼現(xiàn)率）。

在碳中和路徑下，能源消費(fèi)的減少和可再生能源對化石燃料的替代，導(dǎo)致空氣污染物排放的減少，進(jìn)而改善了空氣質(zhì)量和居民健康。在空氣污染嚴(yán)格治理情景下，如果中國未來碳中和路徑由可再生能源主導(dǎo)，2060年中國大陸除西藏外（注：由于部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失本文沒有模擬未來西藏的空氣污染物無濃度）所有省份的PM2.5 濃度都達(dá)到了2005年版WHO的標(biāo)準(zhǔn)值(10微克/立方米，而在負(fù)排放技術(shù)主導(dǎo)路徑下達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的省份僅為19個(gè)。若憑借當(dāng)前的空氣污染治理之力，可再生能源主導(dǎo)的碳中和路徑只能使24個(gè)省份達(dá)到10微克/立方米的標(biāo)準(zhǔn)。因此，只有加強(qiáng)溫室氣體和空氣污染物的協(xié)同控制政策，才能實(shí)現(xiàn)中國所有地區(qū)空氣質(zhì)量的大幅改善。

研究顯示，負(fù)排放技術(shù)主導(dǎo)路徑的空氣污染物排放要高于可再生能源主導(dǎo)的路徑，空氣質(zhì)量也會(huì)更差，造成了更大的健康損害。相對應(yīng)的，可再生能源主導(dǎo)的路徑通過更高比例的電氣化和可再生能源替代化石燃料，對上述部門進(jìn)行了更徹底的清潔化改造，產(chǎn)生了更高的減排成本，但對居民的健康損害更小。如果對中國碳中和的成本-效益進(jìn)行量化，當(dāng)健康影響的貨幣化參數(shù)（VSL，生命價(jià)值評估）大于一定的閾值（1250萬人民幣，約為OECD指導(dǎo)值的39%），中國碳中和路徑的健康協(xié)同效益將大于減排成本，實(shí)現(xiàn)成本有效性。

圖2 考慮各種不確定性因素的中國碳中和路徑成本-效益比較

實(shí)現(xiàn)中國碳中和目標(biāo)所帶來的人均壽命增長可能相當(dāng)于中國過去5-10年的公共衛(wèi)生努力所帶來的人均預(yù)期壽命增長。研究發(fā)現(xiàn)，空氣質(zhì)量的改善減少了居民的預(yù)期壽命損失：相比于參考情景，碳中和路徑下，2060年中國能夠避免的人均壽命損失為0.88-2.80歲。因此，選擇合適的碳中和路徑將會(huì)對當(dāng)代和未來的中國居民的健康產(chǎn)生非常深遠(yuǎn)的影響。本研究為中國實(shí)行以可再生能源為主導(dǎo)的碳中和路徑，堅(jiān)定推動(dòng)能源系統(tǒng)深度脫碳化提供了一定的科學(xué)依據(jù)。此外，本研究揭示了碳中和路徑與美麗中國和健康中國目標(biāo)之間的協(xié)同性：只有可再生能源主導(dǎo)的碳中和路徑與嚴(yán)格的空氣質(zhì)量末端治理政策雙管齊下，中國2060年的空氣質(zhì)量才能夠徹底改善，達(dá)到WHO2005年版的指導(dǎo)值標(biāo)準(zhǔn)，并對中國居民的預(yù)期壽命產(chǎn)生顯著提升。

清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系博士后張?jiān)娀転樵撜撐牡谝蛔髡?，地學(xué)系蔡聞佳副教授為該論文的通訊作者。論文合作者包括清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王燦教授及課題組博士生安康欣、李晉，清華大學(xué)地學(xué)系博士生翁宇威，北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院張少輝副研究員，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王書肖教授和香港大學(xué)宮鵬教授。研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、清華-豐田聯(lián)合研究基金、清華-力拓資源聯(lián)合研究中心和全球能源互聯(lián)網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目的支持。

論文鏈接：（https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00252-7/fulltext）

供稿：張?jiān)娀?/p>

編輯：王佳音

審核：黃小猛

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