11月8日，清華大學地學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，探討了中國實現(xiàn)碳中和、空氣質(zhì)量治理和健康中國等多個政策目標協(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——可再生能源主導路徑和負排放技術(shù)主導路徑——的空氣質(zhì)量和健康影響進行了模擬。文章所使用的綜合評估模型由三個模型耦合而成：用于模擬不同碳中和路徑下未來經(jīng)濟社會能源轉(zhuǎn)型的可計算一般均衡模型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)路徑累積負排放技術(shù)貢獻比例（C）2060年不同情景的一次能源消費結(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，碳中和目標的實現(xiàn)，都需要大幅度削減能源消費，并大量使用可再生能源。相比于無政策的參考情景，可再生能源主導情景和負排放技術(shù)主導情景下，中國2020-2060年將累積削減40%和33%的能源消費，2060年的非化石能源占比分別達到了86%和63%。從2020-2060年，可再生能源主導的碳中和路徑只有4%（23Gt）的累積減排抵消貢獻了負排放技術(shù)，而這一比例在負排放技術(shù)為主導的路徑中為15%，被抵消的排放主要來自工業(yè)部門和交通部門。實現(xiàn)碳中和目標在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，能源消費的減少和可再生能源對化石燃料的替代，導致空氣污染物排放的減少，進而改善了空氣質(zhì)量和居民健康。在空氣污染嚴格治理情景下，如果中國未來碳中和路徑由可再生能源主導，2060年中國大陸除西藏外（注：由于部分數(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 濃度都達到了2005年版WHO的標準值(10微克/立方米，而在負排放技術(shù)主導路徑下達到該標準的省份僅為19個。若憑借當前的空氣污染治理之力，可再生能源主導的碳中和路徑只能使24個省份達到10微克/立方米的標準。因此，只有加強溫室氣體和空氣污染物的協(xié)同控制政策，才能實現(xiàn)中國所有地區(qū)空氣質(zhì)量的大幅改善。

研究顯示，負排放技術(shù)主導路徑的空氣污染物排放要高于可再生能源主導的路徑，空氣質(zhì)量也會更差，造成了更大的健康損害。相對應(yīng)的，可再生能源主導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-效益進行量化，當健康影響的貨幣化參數(shù)（VSL，生命價值評估）大于一定的閾值（1250萬人民幣，約為OECD指導值的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

實現(xiàn)中國碳中和目標所帶來的人均壽命增長可能相當于中國過去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對當代和未來的中國居民的健康產(chǎn)生非常深遠的影響。本研究為中國實行以可再生能源為主導的碳中和路徑，堅定推動能源系統(tǒng)深度脫碳化提供了一定的科學依據(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之間的協(xié)同性：只有可再生能源主導的碳中和路徑與嚴格的空氣質(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，達到WHO2005年版的指導值標準，并對中國居民的預(yù)期壽命產(chǎn)生顯著提升。

清華大學地球系統(tǒng)科學系博士后張詩卉為該論文第一作者，地學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環(huán)境學院王燦教授及課題組博士生安康欣、李晉，清華大學地學系博士生翁宇威，北京航空航天大學經(jīng)濟管理學院張少輝副研究員，清華大學環(huán)境學院王書肖教授和香港大學宮鵬教授。研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、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)有限公司科技項目的支持。

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

供稿：張詩卉

編輯：王佳音

審核：黃小猛

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