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該研究提出了一個(gè)更加嚴(yán)格和雄心勃勃的氣候目標(biāo)，即到本世紀(jì)末將全球氣溫升高限制在1.0℃以內(nèi)。研究認(rèn)為，當(dāng)前1.2℃的全球變暖已經(jīng)導(dǎo)致了嚴(yán)重的損害，而1.5℃的升溫將提高氣候突變點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，例如濕球溫度已經(jīng)超過(guò)安全水平，而格陵蘭和西南極冰蓋的融化將導(dǎo)致超過(guò)10米的海平面上升，對(duì)沿海城市、低洼國(guó)家和全球人類(lèi)福祉構(gòu)成了威脅。本文認(rèn)為，全面電氣化和高度可再生能源系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)低于1.5℃目標(biāo)的路徑，通過(guò)快速去化石燃料和大規(guī)模電力碳捕集，可以實(shí)現(xiàn)恢復(fù)穩(wěn)定和安全的氣候。情景分析的結(jié)果表明，通過(guò)協(xié)調(diào)實(shí)施政策和經(jīng)濟(jì)支持，恢復(fù)穩(wěn)定和安全的氣候是可以實(shí)現(xiàn)的。

1.5℃氣候目標(biāo)的意義

1.5℃氣候目標(biāo)意味著二氧化碳去除的可能性很高。我們?cè)?022年就已經(jīng)耗盡了實(shí)現(xiàn)1.5°C氣候目標(biāo)的碳預(yù)算，這比巴黎協(xié)定設(shè)定的本世紀(jì)下半葉的氣候中和目標(biāo)提前了幾十年。根據(jù)IPCC的第六次評(píng)估報(bào)告，一部分二氧化碳來(lái)自于已經(jīng)有去化石化技術(shù)的能源工業(yè)部門(mén)，而另一部分二氧化碳與難以消除的工業(yè)過(guò)程有關(guān)，比如水泥工業(yè)，這可能需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行碳捕獲和儲(chǔ)存。因此，1.5℃的氣候目標(biāo)很可能需要使用負(fù)排放技術(shù)進(jìn)行二氧化碳去除，在21世紀(jì)內(nèi)去除約500 Gt的二氧化碳。

1.0?C/350 ppm更加安全

盡管達(dá)到1.5?C的氣候目標(biāo)看起來(lái)很困難，但這個(gè)溫度水平對(duì)我們的文明和環(huán)境來(lái)說(shuō)并不安全。當(dāng)前1.2?C的氣候揭示了主要行星系統(tǒng)，特別是冰蓋和海洋的脆弱性正在增加，極端高溫、大雨、干旱和主要颶風(fēng)的頻率和強(qiáng)度也在增加。隨著陸地上的溫度升高，空氣中的濕度和潛熱也在增加。

可能的實(shí)現(xiàn)路徑：低成本的可再生能源

太陽(yáng)能光伏和風(fēng)力發(fā)電已成為最低成本的電力來(lái)源，在2022年占全球裝機(jī)容量的75％以上。結(jié)合熱泵、電動(dòng)汽車(chē)和電池等需求側(cè)創(chuàng)新，整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的快速電氣化現(xiàn)在被預(yù)計(jì)為最低成本的解決方案。所有能源和原料需求都可以通過(guò)太陽(yáng)能光伏和風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行直接和間接電氣化，而其他可持續(xù)能源將增強(qiáng)系統(tǒng)的彈性。

低成本的可再生電力，特別是太陽(yáng)能光伏，已加速能源和工業(yè)的去化石化，這可能在2050年左右完成。低成本可再生電力的崛起也可能推動(dòng)2030～2060年持續(xù)大規(guī)模的碳減排。近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越多地討論了碳減排行動(dòng)。雖然天然碳匯（如造林）可能僅限于最大16 GtCO2 / 年，但隨著電力成本和直接空氣捕集技術(shù)的降低，直接空氣碳捕集和儲(chǔ)存（DACCS）變得更加可行?？稍偕茉打?qū)動(dòng)的海水淡化也可以在干旱地區(qū)實(shí)現(xiàn)造林，從而可以最小化土地利用沖突或甚至創(chuàng)造共同利益。低成本可再生電力的崛起大大增加了高能耗但可擴(kuò)展的新型選項(xiàng)（如DACCS和基于海水淡化的造林）的吸引力，而土地利用和水供應(yīng)問(wèn)題則降低了基于降雨造林和生物質(zhì)能碳捕獲和儲(chǔ)存的可持續(xù)潛力。DACCS封存的二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為礦物以增加存儲(chǔ)安全性，從而進(jìn)一步增強(qiáng)二氧化碳去除事業(yè)的整體可持續(xù)性。為了在可接受的確定性內(nèi)實(shí)現(xiàn)1.0℃氣候目標(biāo)，從2060年代初開(kāi)始需要約40 GtCO2 / 年的二氧化碳去除。雖然非常巨大，因?yàn)樗鼘⒔朴诋?dāng)前的CO2排放量，但在兩個(gè)條件下使用DACCS進(jìn)行這種數(shù)量的二氧化碳去除僅需要全球初級(jí)能源需求的5-10％：持續(xù)非?？焖俚?cái)U(kuò)展光伏發(fā)電并通過(guò)利用熱泵實(shí)現(xiàn)低溫DACCS的強(qiáng)大能源效率提高，同時(shí)低成本熱量可以通過(guò)地?zé)峄蛱?yáng)熱供應(yīng)DACCS。

在這些條件下，在工業(yè)、金融和社會(huì)方面實(shí)現(xiàn)1.0℃世界將成為可能。多種二氧化碳去除組合結(jié)合不同的自然氣候解決方案和可持續(xù)技術(shù)解決方案可以實(shí)現(xiàn)所需的大規(guī)模二氧化碳去除，從而實(shí)現(xiàn)1.0℃氣候目標(biāo)，并為文明創(chuàng)造安全的氣候條件。二氧化碳去除的能源需求最直接取決于總體能源需求增長(zhǎng)。例如，如果全球初級(jí)能源需求從2021年的173 PWh略微增長(zhǎng)到本世紀(jì)末的207 PWh，而不是假定的384 PWh，則假設(shè)全部為DACCS的二氧化碳去除將需要約占初級(jí)能源供應(yīng)的10％。DACCS能源需求悲觀假設(shè)會(huì)進(jìn)一步增加這個(gè)百分比。這意味著與其他最終用途之間競(jìng)爭(zhēng)更激烈，并可能使實(shí)現(xiàn)任何1.0℃路徑更具挑戰(zhàn)性，而作為本世紀(jì)主要能源來(lái)源的太陽(yáng)能光伏供應(yīng)容量可以比需求增長(zhǎng)更快。

圖1：中等增長(zhǎng)情景下，使用DACCS技術(shù)進(jìn)行二氧化碳去除的額外需求的全球一次能源需求（左），以及為實(shí)現(xiàn)1.0°C氣候目標(biāo)而在能源-工業(yè)-二氧化碳去除情景下產(chǎn)生的相關(guān)二氧化碳排放量（右）。（基于假設(shè)：到2050年，對(duì)于工業(yè)部門(mén)，將全面推廣直接碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)，以處理水泥生產(chǎn)中的過(guò)程相關(guān)排放。）其中，使用了一些技術(shù)術(shù)語(yǔ)，如DACCS和碳捕獲和儲(chǔ)存，它們分別代表碳捕獲、利用和封存技術(shù)以及直接碳捕獲和封存技術(shù)。

呼吁就1.0℃氣候目標(biāo)展開(kāi)新的討論

1.0℃氣候目標(biāo)涉及氣候、社會(huì)、技術(shù)和政治等多個(gè)方面，需要全面估計(jì)去化石化和二氧化碳去除所需組合以恢復(fù)地球氣候，而不僅僅局限于分析1.5℃和1.5℃以上情景。單個(gè)研究已經(jīng)證明了創(chuàng)造真正可持續(xù)的全球社會(huì)的技術(shù)和工業(yè)可行性，我們現(xiàn)在需要采取下一步行動(dòng)，更新我們基于低成本可再生電力和更具攻擊性二氧化碳去除潛力的社會(huì)經(jīng)濟(jì)情景。在未來(lái)十年內(nèi)，可再生能源和需求側(cè)解決方案（如效率和保護(hù)）必須優(yōu)先考慮，為基于可再生能源的二氧化碳去除和氣候恢復(fù)鋪平道路。由于成本和進(jìn)展速度在很大程度上取決于融資，需要明確國(guó)家和國(guó)際優(yōu)先事項(xiàng)，以支持這種雙管齊下的方法：首先，快速深度去化石化和電氣化整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)；其次是大規(guī)模部署二氧化碳去除。對(duì)生物圈和子孫后代的責(zé)任需要我們樹(shù)立更高的雄心壯志

內(nèi)容：張權(quán)福

編輯：趙晶文

審核：孟聰會(huì)