本報(bào)告基于國際可再生能源署（IRENA）可再生能源路線圖（REmap）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑分析。它為全球能源轉(zhuǎn)型勾勒了一條積極而可行的路線。

全球能源轉(zhuǎn)型步伐正在加快。盡管近年來已朝正確的方向采取了步驟，但仍需更大的加速，重點(diǎn)是可再生能源、電氣化和能效。本報(bào)告基于國際可再生能源署（IRENA）可再生能源路線圖（REmap）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑分析。它為全球能源轉(zhuǎn)型勾勒了一條積極而可行的路線。

一、全球能源格局轉(zhuǎn)型路徑

能源轉(zhuǎn)型是多方面的，并在技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)、制度驅(qū)動(dòng)力和金融形式方面不斷發(fā)展。該報(bào)告概述了需要為可再生能源占比更高的能源系統(tǒng)、更廣泛的創(chuàng)新和增加投資、避免社會(huì)壓力和經(jīng)濟(jì)問題的戰(zhàn)略規(guī)劃做準(zhǔn)備。

圖1概述了將世界從今天的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到2050年的狀態(tài)所需的關(guān)鍵指標(biāo)。這些指標(biāo)表明，需要在一系列部門和技術(shù)上加快步伐，包括從運(yùn)輸和可再生能源供熱的深層次終端用途電氣化，到可再生能源的直接使用、能源效率和基礎(chǔ)設(shè)施投資。

注：1、TFEC—終端能耗總量；2、公用事業(yè)和分布式太陽能光伏總增加（新增和重新發(fā)電）；3、陸上和海上風(fēng)電總量增加（新增和重新發(fā)電）；4、乘用車不包括 2/3 輪車、公交車等電動(dòng)出行運(yùn)輸方式；5、基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的熱泵估算；6、包括常規(guī)和高級(jí)生物燃料——乙醇、生物柴油和生物噴氣式飛機(jī)；7、現(xiàn)代可再生能源不包括生物質(zhì)的傳統(tǒng)用途，這在非經(jīng)合組織國家的建筑部門用于烹飪、空間供暖等；8、能效強(qiáng)度以一次能源使用量除以GDP來衡量，這表明產(chǎn)生一單位GDP所需的能源量——這一指標(biāo)的改進(jìn)如圖所示；9、固定電池儲(chǔ)能包括部署在分散式光伏系統(tǒng)以及公用事業(yè)規(guī)模電池；10、化石燃料需求包括非能源使用。圖中顯示的on/off軌道顯示了相對(duì)于當(dāng)前水平（2017/18年），實(shí)現(xiàn)2050年目標(biāo)的跟蹤進(jìn)展。LCOE是指電力的平準(zhǔn)化成本。

（一）能源相關(guān)排放

本報(bào)告中提出的REmap案例概述了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的加速行動(dòng)路線。報(bào)告顯示，加速部署可再生能源，結(jié)合深入電氣化和提高能效，可以實(shí)現(xiàn)超過90%的能源相關(guān)CO2減排，以達(dá)到《巴黎協(xié)定》設(shè)定的遠(yuǎn)低于2℃的目標(biāo)?？稍偕茉措姎饣顷P(guān)鍵，共占減排潛力的60%。如果考慮到直接使用可再生能源帶來的額外減排，這一比例將增加到75%。如果再加上能效，這一比例將增加到90%以上。

不采取行動(dòng)減輕氣候變化的影響將會(huì)付出更大的代價(jià)。與REmap案例中確定的可再生能源、能源效率和其他技術(shù)加速發(fā)展相比，到2050年，現(xiàn)有計(jì)劃和政策（本研究中的參考案例）將導(dǎo)致與空氣污染和負(fù)面氣候影響相關(guān)的額外成本96萬億美元。在REmap案例過渡途徑下避免這些費(fèi)用將需要額外的支出。然而，到2050年，REmap方案的累計(jì)收益將在65萬億至160萬億美元之間。

（二）轉(zhuǎn)型的能源系統(tǒng)

可再生能源和能效，結(jié)合電氣化，是能源轉(zhuǎn)型成功的關(guān)鍵因素（Gambhir，n.d.；IPCC，2018）。可再生能源和能效對(duì)于加速能源轉(zhuǎn)型的重要性是各種能源情景中普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)。然而，為了制定長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略和決策，長(zhǎng)期能源情景需要進(jìn)一步改善。

IRENA的新能源轉(zhuǎn)型情景網(wǎng)絡(luò)（ETSNet）旨在擴(kuò)大對(duì)長(zhǎng)期能源情景的理解和使用，將其作為支持知情政府決策的關(guān)鍵工具，特別是在應(yīng)對(duì)前所未有的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型帶來的新挑戰(zhàn)和機(jī)遇方面。它涵蓋了制度方面以及技術(shù)方面，如新出現(xiàn)的建模問題。

IRENA的REmap案例表明，到2050年，現(xiàn)代可再生能源占終端能源消費(fèi)總量的比例需要從現(xiàn)在的10%（包括傳統(tǒng)生物能源則是17%）上升到三分之二。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于參考情況，參考情況下可再生能源僅占終端能源總量的四分之一左右。如果按年計(jì)算，可再生能源的份額每年只會(huì)增長(zhǎng)約0.25個(gè)百分點(diǎn)，到2050年達(dá)到25%；而REmap案例則將這一增長(zhǎng)速度提高了6倍，達(dá)到每年1.5個(gè)百分點(diǎn)。

可再生能源在發(fā)電中的份額將從目前的25%上升到2050年的86%。2050年，太陽能和風(fēng)能等可再生能源將占總發(fā)電量的60%左右。到2050年，可再生能源發(fā)電總量將從目前的7000太瓦時(shí)增加到47000太瓦時(shí)，增長(zhǎng)了7倍。

為實(shí)現(xiàn)電力供需匹配，將投資13萬億美元，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和電力系統(tǒng)靈活性，比參考案例增加約4萬億美元。此外，還需要進(jìn)行立法和監(jiān)管改革。電網(wǎng)規(guī)范和電價(jià)機(jī)制需要改變，以允許能源消費(fèi)者更廣泛地生產(chǎn)和消費(fèi)自己的能源（將他們轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋M(fèi)者”），并有助于管理負(fù)荷的數(shù)字化技術(shù)（IRENA，2019b）。

圖1 2050年路線圖：跟蹤關(guān)鍵能源系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)全球能源轉(zhuǎn)型（實(shí)現(xiàn) REmap案例的關(guān)鍵指標(biāo)所需要的進(jìn)展）

能源強(qiáng)度的改善率需要提高到每年3.2%。這高于近年來的改善（2.3%）或參考案例中預(yù)計(jì)的改善（2.4%）。參考情況下的比率與REmap案例中需要的比率之間的差距可以通過幾個(gè)關(guān)鍵手段來填補(bǔ)。一是部署能效措施，與參考案例相比，REmap案例所需的削減額（每年0.36個(gè)百分點(diǎn)）接近一半。其他的是增加熱能和運(yùn)輸應(yīng)用電氣化（每年0.29個(gè)百分點(diǎn)），以及電力和終端使用部門的可再生能源的應(yīng)用（每年0.16個(gè)百分點(diǎn)）。

在未來幾十年，循環(huán)經(jīng)濟(jì)將發(fā)揮越來越重要的作用，有助于減少能源消耗，提高資源利用效率，并通過創(chuàng)新提高工業(yè)的過程效率。在此期間，生物質(zhì)能源的傳統(tǒng)用途也將逐步淘汰?？稍偕茉醇夹g(shù)，包括微網(wǎng)和分布式解決方案，證明是提高電力供應(yīng)率的關(guān)鍵。

可再生能源的終端使用部門的電氣化利用了與能效措施的協(xié)同效應(yīng)，并帶來了額外的能源強(qiáng)度改善。一個(gè)原因是，太陽能和風(fēng)力發(fā)電廠生產(chǎn)的電能轉(zhuǎn)換損失最?。茉磸?qiáng)度基于一次能源），而將化石燃料用于發(fā)電和最終用途的效率要低得多。此外，電力驅(qū)動(dòng)和熱泵系統(tǒng)比類似的化石燃料系統(tǒng)效率更高。如果提供可再生能源，電氣化程度的提高會(huì)降低一次能源使用總量的增長(zhǎng)，同時(shí)允許一定數(shù)量的可再生能源在能源系統(tǒng)中產(chǎn)生更高的份額?？稍偕茉春湍苄еg的這種重要協(xié)同作用經(jīng)常被忽視，它可以解決提高效率和增加可再生能源份額的雙重任務(wù)（IRENA，2017d）。

圖2 能源強(qiáng)度的提高細(xì)分為提高終端用能電氣化程度、部署可再生能源和提高能效（能源強(qiáng)度改善率（%/年），參考案例和REmap案例，2016～2050年）

圖3 擴(kuò)大可再生能源的使用范圍，不僅要用于發(fā)電，還要用于供熱和運(yùn)輸（建筑、工業(yè)和運(yùn)輸部門的可再生能源和化石能源消耗；參考和 REmap案例，2016 年和2050年（EJ/年））

電力在終端能源使用中的份額將從19%增加到近50%。電動(dòng)和電熱將發(fā)揮越來越大的作用。到2050年，大約70%的汽車、公共汽車、兩輪車和三輪車以及卡車將由電力驅(qū)動(dòng)。此外，在最終消費(fèi)中，約8%的電氣化份額將歸因于可再生氫（例如，用作工業(yè)燃料）和其他運(yùn)輸燃料。

可持續(xù)來源的生物質(zhì)能源也是能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分。先進(jìn)的液體生物質(zhì)燃料，特別是用于航空、重型貨運(yùn)和航運(yùn)的液體生物燃料，在某些行業(yè)將是至關(guān)重要的，需要擴(kuò)大規(guī)模（IRENA，2016a）。生物質(zhì)能源在可再生能源技術(shù)不太適合的應(yīng)用中也很重要，例如工業(yè)中某些類型的高溫過程熱。

（三）電氣化的未來

利用低成本可再生能源和終端用能電氣化之間的協(xié)同作用是降低能源相關(guān)CO2排放的關(guān)鍵解決方案。與參考案例相比，REmap案例提出了實(shí)現(xiàn)70%以上減排的軌跡，而這些減排的60%是通過可再生能源和供熱及運(yùn)輸電氣化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。

日益增長(zhǎng)的電力系統(tǒng)將改變電力部門與需求之間的互動(dòng)方式。到2050年，86%的發(fā)電將是可再生的，60%將來自太陽能和風(fēng)能。風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電將主導(dǎo)電力擴(kuò)建，到2050年，裝機(jī)容量將分別超過6000GW和8500GW。

當(dāng)生產(chǎn)如此多的可變可再生能源（VRE）時(shí)，匹配供需將需要一個(gè)日益智能化、數(shù)字化和靈活的電力系統(tǒng)（IRENA，2019c）。未來電力系統(tǒng)將與今天不同，分布式能源、電力交易和需求響應(yīng)方面的份額將顯著提高。

到2050年，電力在終端能源中的份額將從目前的20%增加到近50%。工業(yè)和建筑用電的比例將翻番。在運(yùn)輸方面，到2050年，這一比例需要從目前的1%提高到40%以上。

交通部門的轉(zhuǎn)型最大。到2050年，電動(dòng)汽車的數(shù)量將超過10億輛。城市化在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展，清潔的交通和顛覆性的服務(wù)解決方案是保持城市宜居的必要條件。有軌電車、公共汽車、兩輪和三輪汽車，以及以可再生能源電力為動(dòng)力的乘用車、非機(jī)動(dòng)車輛將成為城市交通的主要形式。這可以通過智能城市規(guī)劃、充電和供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施的推出以及智能監(jiān)管來實(shí)現(xiàn)（IRENA，2019b）?；ヂ?lián)互通和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，加上自動(dòng)駕駛和共享行為，可以帶來更多的移動(dòng)服務(wù)解決方案，這將有助于降低能耗，提高交通運(yùn)輸?shù)哪苄А?/p>

為建筑、城市發(fā)展項(xiàng)目及工業(yè)開發(fā)和部署可再生的供熱或制冷解決方案也是關(guān)鍵。例如，丹麥奧胡斯的區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)同時(shí)使用電鍋爐和電熱泵，這是該國利用風(fēng)力發(fā)電滿足一半電力需求計(jì)劃的一部分（IRENA，2017e）。此外，電加熱和制冷在需求方面提供了相應(yīng)的靈活性，允許電力部門和終端使用部門之間的更大耦合，以及更多地利用可變發(fā)電源。

圖4 到2050年，電力成為主要能源（2016年能源載體總終端用能（TFEC）分類和REmap案例2050（EJ））

到2050年，電力部門的規(guī)模將擴(kuò)大一倍以上，并將因新增超過14000GW的太陽能和風(fēng)能容量而發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。該部門將需要更大的靈活性，以適應(yīng)太陽能和風(fēng)能的每日和季節(jié)變化。需要在廣泛的技術(shù)和市場(chǎng)解決方案中采取靈活的措施（IRENA，2018c）。例如，國家或地區(qū)電網(wǎng)之間的互聯(lián)有助于平衡電力供需。

智能電表可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定價(jià)，從而有助于將需求轉(zhuǎn)移到電力供應(yīng)充足的時(shí)期。80%的住宅單元將需要安裝智能電表，電網(wǎng)將提供9太瓦時(shí)的儲(chǔ)能（不包括抽水蓄能），以及14太瓦時(shí)的電動(dòng)汽車電池。電解槽的容量也需要大幅增長(zhǎng)，以生產(chǎn)可再生的氫氣。需求側(cè)管理（例如在工業(yè)中）可以將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到高峰供電時(shí)間，其他形式的電力儲(chǔ)存（例如在建筑物中在夜間供電）和智能電網(wǎng)將有助于進(jìn)一步整合各種可再生能源，而實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格將使發(fā)電的價(jià)值在不同的時(shí)間進(jìn)行評(píng)估。新的監(jiān)管框架必須允許新參與者進(jìn)入電力市場(chǎng)，并反映出公用事業(yè)和消費(fèi)者不斷演變的角色。

所需的一些靈活性將在供應(yīng)方面，通過存儲(chǔ)、電網(wǎng)互聯(lián)以及新的市場(chǎng)和運(yùn)營規(guī)則成為可能。然而，需求方面也可以發(fā)揮重要作用。例如，可以調(diào)整電動(dòng)汽車充電、熱泵使用或制氫，以匹配可再生能源的可變發(fā)電量或提供儲(chǔ)能。電動(dòng)汽車可以儲(chǔ)存幾個(gè)小時(shí)電能，而熱能可以儲(chǔ)存幾天，氫氣可以儲(chǔ)存整個(gè)季節(jié)的能量。

（1）投資、成本和補(bǔ)貼

無論世界走哪條路，滿足未來幾十年不斷增長(zhǎng)的全球能源需求都需要大幅增加投資。在參考案例中，到2050年，能源系統(tǒng)的累計(jì)投資（包括基礎(chǔ)設(shè)施和能效）將接近95萬億美元，而在REmap案例中，將增加到110萬億美元。要實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)，就需要將投資從化石燃料轉(zhuǎn)向可再生能源、電氣化技術(shù)和能效，這需要在2050年之前額外投入15萬億美元。

可再生能源技術(shù)日益成為成本最低的電力供應(yīng)選擇。隨著成本的持續(xù)下降、技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新帶來更多的應(yīng)用，可再生能源市場(chǎng)將迅速增長(zhǎng)。在REmap的案例中，到2050年，可再生能源、電氣化技術(shù)和能效需要近90萬億美元的投資，這將形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)。到2030年可再生能源市場(chǎng)將達(dá)到每年7300億美元，到2050年將達(dá)到每年6800億美元。相比之下，2018年的投資為3320億美元（包括大型水電）。因此，到下一個(gè)十年結(jié)束時(shí)，年度投資需要增加一倍以上。

然而，一個(gè)嚴(yán)重依賴可再生能源的能源系統(tǒng)將不同于過去的系統(tǒng)，需要在電網(wǎng)、互補(bǔ)基礎(chǔ)設(shè)施和能源靈活性方面進(jìn)行大量投資。在參考案例中，這些項(xiàng)目的投資將達(dá)到9萬億美元。在REmap項(xiàng)目中，還需要追加4萬億美元，總共需要13萬億美元。如果將這些額外的投資需求、運(yùn)營和維護(hù)以及燃料節(jié)約計(jì)算在內(nèi)，REmap案例（與參考案例相比）的能源系統(tǒng)增量成本到2050年將達(dá)到1萬億美元。到2050年，累計(jì)額外的系統(tǒng)成本將達(dá)到21萬億美元。然而，與收益相比，這些額外的成本是很小的。大量減少化石燃料的使用將減少空氣污染，改善健康，減少氣候變化影響造成的損害。到2050年，由此節(jié)省的成本將達(dá)到平均每年5.3萬億美元，是當(dāng)年脫碳系統(tǒng)額外成本的五倍多。

圖5 風(fēng)能和太陽能在可再生能源發(fā)電中占主導(dǎo)地位（按行業(yè)（TWh，%）劃分的電力消耗、發(fā)電組合（TWh/年）和按燃料劃分的發(fā)電裝機(jī)容量（GW），2016～2050年REmap案例）

此外，在幾乎所有現(xiàn)代能源使用時(shí)代，能源部門都是在一系列扭曲了市場(chǎng)運(yùn)作的化石燃料補(bǔ)貼下運(yùn)作的，而且往往是在積極尋求補(bǔ)貼。2015年對(duì)能源行業(yè)的補(bǔ)貼總額至少為6050億美元，其中化石燃料補(bǔ)貼約占四分之三（4500億美元），而可再生發(fā)電補(bǔ)貼約為1100億美元，液體生物燃料補(bǔ)貼為250億美元。因此，近年來，對(duì)化石燃料的補(bǔ)貼超過了對(duì)可再生能源補(bǔ)貼的四倍左右。在參考案例的現(xiàn)行和計(jì)劃政策下，假設(shè)有類似的補(bǔ)貼政策，到2050年，能源行業(yè)的總補(bǔ)貼將增加到每年約8650億美元。

在REmap的情況下，能源部門的年度補(bǔ)貼將從2015年的每年至少6050億美元降至2050年的每年約4700億美元。在REmap情況下，到2050年，低效的化石燃料補(bǔ)貼基本上被取消，但考慮到減少過程排放的困難，對(duì)工業(yè)碳捕獲和儲(chǔ)存的補(bǔ)貼仍然存在。在REmap案例中，盡管補(bǔ)貼將用于支持不同類型的技術(shù)，但補(bǔ)貼工作將迅速重新平衡，轉(zhuǎn)向能效和可再生能源（主要用于改造建筑物和在建筑物及工業(yè)中使用可再生能源）。

在可再生能源領(lǐng)域，隨著對(duì)發(fā)電技術(shù)的補(bǔ)貼不斷減少，到2050年將被取消，還需要通過一段時(shí)間來實(shí)現(xiàn)再平衡，而支持工業(yè)和運(yùn)輸部門脫碳所需的可再生能源和能效技術(shù)部署的補(bǔ)貼將不斷增加。這種從化石燃料（這也將導(dǎo)致消費(fèi)降低，從而有助于減少其負(fù)外部性）到可再生能源的補(bǔ)貼的重新平衡，將提高能源部門相對(duì)于參考案例的經(jīng)濟(jì)效率，通過重新平衡投資，使之遠(yuǎn)離化石燃料及其巨大的外部性成本。

從現(xiàn)在起到2050年，REmap案例將導(dǎo)致參考案例中化石燃料補(bǔ)貼累計(jì)減少15萬億美元（假設(shè)類似的補(bǔ)貼政策）。如果REmap案例中增加了對(duì)可再生能源的支持，到2050年，能源部門補(bǔ)貼的凈減少額將達(dá)到10萬億美元。

圖6 將投資轉(zhuǎn)向能效、可再生能源以及熱能和交通的電氣化（2016～2050年參考和REmap案例累積投資（萬億美元））

因此，減少外部性和避免補(bǔ)貼所節(jié)省的費(fèi)用超過了額外能源系統(tǒng)成本的三到七倍，從而累計(jì)節(jié)省了65萬億到160萬億美元?；蛘?，換個(gè)角度看，每花1美元用于能源轉(zhuǎn)型，就會(huì)有3美元到7美元的回報(bào)。此外，這些節(jié)余沒有考慮到可再生能源部署和能源效率帶來的額外好處，其中包括減少用水、增加就業(yè)機(jī)會(huì)和提高國內(nèi)生產(chǎn)總值，以及與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的積極協(xié)同作用。分析還表明，福利狀況將普遍改善。

（2）與其他能源情景的比較

IRENA的REmap分析可以與其他主要能源研究的情景進(jìn)行比較。對(duì)這些情景的評(píng)估表明，人們對(duì)可再生能源在未來幾十年的能源結(jié)構(gòu)中將發(fā)揮越來越重要的作用達(dá)成了共識(shí)。

許多情景支持本報(bào)告中提出的REmap案例的結(jié)果，這表明能源系統(tǒng)的脫碳應(yīng)在很大程度上依賴可再生能源和能效。人們對(duì)可再生能源發(fā)電的作用以及電氣化在最終能源消耗中的作用達(dá)成了共識(shí)，在大多數(shù)情況下，2050年可再生能源發(fā)電的比例都在70%以上。對(duì)比分析還表明，能源需求、能效和可再生能源份額之間存在明顯的相關(guān)性（圖8），可再生能源份額較高的情景也是效率較高的情景，因此總體能源需求較低。

然而，在終端使用部門的電氣化水平和CO2排放量的減少水平等方面存在差異。結(jié)果上的主要分歧可以由情景背后的不同目標(biāo)來解釋。對(duì)于大多數(shù)人來說，分析的定義是需要減少與能源相關(guān)的CO2排放量，以將溫升保持在2℃或1.5℃；其他人則從更商業(yè)化的角度對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行建模。

圖7 與支出相比，能源轉(zhuǎn)型的益處（2016～2050 年期間系統(tǒng)成本（投資、運(yùn)營成本）、補(bǔ)貼節(jié)約和減少的外部性節(jié)約細(xì)分（萬億美元））

二、衡量能源轉(zhuǎn)型的社會(huì)經(jīng)濟(jì)足跡

必須使經(jīng)濟(jì)和環(huán)境目標(biāo)更加一致，特別是減少以化石燃料為基礎(chǔ)的世界經(jīng)濟(jì)對(duì)氣候的影響，這促使能源系統(tǒng)進(jìn)行深刻的結(jié)構(gòu)調(diào)整。為了使轉(zhuǎn)型取得成功，政策必須建立在對(duì)不斷發(fā)展的能源部門和更廣泛的經(jīng)濟(jì)之間的相互作用進(jìn)行更全面評(píng)估的基礎(chǔ)上。在一個(gè)氣候變化和可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)迫在眉睫的時(shí)代，這些相互聯(lián)系延伸到人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與地球自然系統(tǒng)的許多方面，能源轉(zhuǎn)型不能脫離更廣泛的社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系。事實(shí)上，能源系統(tǒng)的變化對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)都有影響。

IRENA的社會(huì)經(jīng)濟(jì)足跡分析為轉(zhuǎn)型過程提供了一個(gè)視角。它使用綜合模型和指標(biāo)來衡量國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）、就業(yè)和人類福利方面的可能影響（見圖9）。對(duì)影響結(jié)果的驅(qū)動(dòng)因素和動(dòng)態(tài)因素的分析，可以為我們提供有價(jià)值的見解，幫助我們了解如何塑造整個(gè)轉(zhuǎn)型過程，使這些利益最大化，并降低轉(zhuǎn)型成本。

整個(gè)經(jīng)濟(jì)的國內(nèi)生產(chǎn)總值和就業(yè)影響分析如下。

此分析建立在IRENA的工作基礎(chǔ)上，其工作重點(diǎn)是衡量能源轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟(jì)和效益， 以及評(píng)估可再生能源就業(yè)（IRENA， 2019d，2018d，2017d，2017g，2017h， 2016b；IEA和IRENA，2017）。該分析深入探討了宏觀經(jīng)濟(jì)變量，以呈現(xiàn)REmap路線圖在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系下在全球和區(qū)域?qū)用娴纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)足跡。

為了深入了解支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)足跡的結(jié)構(gòu)要素，IRENA的宏觀經(jīng)濟(jì)分析將結(jié)果分解為不同的驅(qū)動(dòng)因素。用于分析GDP和就業(yè)足跡的主要宏觀經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素包括投資、貿(mào)易、稅收變化以及間接和誘發(fā)效應(yīng)。在就業(yè)方面，“消費(fèi)者支出”驅(qū)動(dòng)因素綜合了稅收、間接效應(yīng)和誘發(fā)效應(yīng)的影響，同時(shí)捕捉了其他與勞動(dòng)力相關(guān)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)。在不同地區(qū)，這些驅(qū)動(dòng)因素與特定地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互作用，導(dǎo)致不同的轉(zhuǎn)型結(jié)果。

圖8 關(guān)鍵情景下的可再生能源份額和能源需求預(yù)測(cè)（2040～2050年可再生能源份額（%）和一次能源供應(yīng)總量（EJ））

圖9 能源轉(zhuǎn)型及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)足跡

這種轉(zhuǎn)型帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了GDP的衡量能力。關(guān)于就業(yè)成果，除了全球經(jīng)濟(jì)就業(yè)，該分析還深入研究了能源部門及其組成部分（如可再生能源、能效、電網(wǎng)升級(jí)和能源靈活性）。一項(xiàng)包含經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境方面的福利指標(biāo)被用來量化更廣泛的轉(zhuǎn)型影響。

縱觀世界經(jīng)濟(jì)，從2019年到2050年，無論是在參考案例還是Remap案例的情況下，GDP都在增長(zhǎng)。然而，能源轉(zhuǎn)型刺激了額外的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。與參考案例相比，REmap案例在2050年使GDP增長(zhǎng)了2.5%。2019年至2050年的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）從參考情景中的2.4%增加到REmap情景中的2.5%。雖然這似乎是一個(gè)微小的差異，但從2019年到2050年，與參考案例相比，REmap案例的累計(jì)GDP收益達(dá)到了2015年的99萬億美元。

圖10展示了以GDP衡量的Remap案例能源轉(zhuǎn)型的全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)足跡，并對(duì)主要宏觀經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了細(xì)分：投資、貿(mào)易和由稅率變化引起的消費(fèi)者支出變化、間接和誘導(dǎo)效應(yīng)。

短期內(nèi)，對(duì)全球GDP的凈正面影響主要是由于可再生能源發(fā)電能力、能效和支持轉(zhuǎn)型的能源系統(tǒng)靈活性方面的前期投資刺激。隨著時(shí)間的推移，這一驅(qū)動(dòng)因素的整體影響逐漸減弱。

從2022年到2050年，稅率變化導(dǎo)致的消費(fèi)者支出增長(zhǎng)成為GDP演變的主導(dǎo)因素。這一驅(qū)動(dòng)因素反映了碳稅、化石燃料逐步淘汰，化石燃料使用費(fèi)和其他稅收的變化對(duì)政府收入的影響。該模型假設(shè)政府總收入沒有凈變化。收入的收益或損失通過減少或增加所得稅的方式循環(huán)到民眾身上，這將推動(dòng)家庭可支配收入和消費(fèi)的上升或下降，導(dǎo)致GDP也上升或下降。在當(dāng)前的REmap足跡分析中，假設(shè)碳稅與全球變暖2°C的目標(biāo)相一致。這些碳稅和相關(guān)的收入循環(huán)是影響GDP的主要因素，由于“由于稅率變化而導(dǎo)致的消費(fèi)者支出的變化”驅(qū)動(dòng)因素如圖10所示。

應(yīng)當(dāng)指出，增加碳稅對(duì)GDP的積極影響可能掩蓋了其他負(fù)面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響。增加碳稅會(huì)引發(fā)整個(gè)經(jīng)濟(jì)體的能源和其他消費(fèi)品價(jià)格上漲。這種價(jià)格上漲的總體平均影響可以從GDP的誘導(dǎo)和間接驅(qū)動(dòng)因素（圖10）的小而最初的負(fù)面影響中看出，但收入分配較低的部分可能會(huì)經(jīng)歷這種不相稱份額的影響。因此，如果沒有適當(dāng)?shù)恼邅矸峙湄?fù)擔(dān)，碳稅可能會(huì)導(dǎo)致不平等和增加轉(zhuǎn)型障礙。

正如預(yù)期的那樣，鑒于全球貿(mào)易在名義上保持平衡的內(nèi)在要求，全球貿(mào)易在整個(gè)轉(zhuǎn)型過程中對(duì)全球GDP增長(zhǎng)的影響較小。

在參考案例和REmap案例中，2018年至2050年全球經(jīng)濟(jì)總體就業(yè)增長(zhǎng)，復(fù)合年增長(zhǎng)率分別為0.45%和0.46%。

由于全球經(jīng)濟(jì)的額外需求也推高了實(shí)際工資，因此就業(yè)增長(zhǎng)預(yù)期不如GDP顯著。可獲得的額外工資量既可以轉(zhuǎn)化為所有工人的工資增長(zhǎng)，也可以轉(zhuǎn)化為工作崗位數(shù)量的增加，或者兩者兼而有之。歷史趨勢(shì)表明，工資效應(yīng)往往占主導(dǎo)地位，導(dǎo)致就業(yè)增長(zhǎng)小于GDP增長(zhǎng)。

就整體經(jīng)濟(jì)就業(yè)而言，圖11顯示了REmap案例和參考案例之間全球就業(yè)相對(duì)差異的演變。就業(yè)的相對(duì)差異在2035年左右達(dá)到峰值，REmap案例比參考案例提高了0.20%，然后穩(wěn)定在參考案例的0.16%左右。在投資驅(qū)動(dòng)的最初積極影響之后，這種影響逐漸減弱，并變得略為消極。這種行為反映了投資的前期負(fù)荷（見圖10）和其他就業(yè)強(qiáng)度較高的經(jīng)濟(jì)部門的擠出效應(yīng)?！跋M(fèi)支出變化”驅(qū)動(dòng)因素的積極影響主導(dǎo)著整體經(jīng)濟(jì)就業(yè)的結(jié)果。貿(mào)易驅(qū)動(dòng)力對(duì)就業(yè)足跡指標(biāo)產(chǎn)生了負(fù)面影響，最初與燃料凈貿(mào)易的變化有關(guān)，但在2035年后，非能源貿(mào)易的變化加劇了這一影響。

雖然REmap轉(zhuǎn)型對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的總體就業(yè)影響不是很顯著，但能源部門的就業(yè)影響非常積極，與轉(zhuǎn)型相關(guān)的新工作崗位（可再生能源發(fā)電、能效和能源靈活性）大大超過了化石燃料部門失去的工作崗位（IRENA，2019d，2018a、2016b）（IEA和IRENA，2017）。如果與能源相關(guān)的工作崗位大幅增加，而整體經(jīng)濟(jì)中的工作崗位數(shù)量幾乎沒有增加，這就意味著一些與能源無關(guān)的部門的工作崗位正在減少——部分原因是擠出效應(yīng)。

這些就業(yè)趨勢(shì)要求考慮擴(kuò)大公正轉(zhuǎn)型的概念框架，并明確要求解決能源部門和其他經(jīng)濟(jì)部門內(nèi)與過渡有關(guān)的新工作與失業(yè)之間的時(shí)間、空間和教育不匹配問題。因此，需要制定具體的政策來解決這些不匹配問題，以確保轉(zhuǎn)型的結(jié)果僅限于能源部門和其他領(lǐng)域。當(dāng)務(wù)之急是在整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系中以全面的方式制定轉(zhuǎn)型政策，以便從協(xié)同作用中獲益，并從根源上解決沖突。

圖10 2019～2050年REmap案例與參考案例的全球GDP相對(duì)差異

圖11 2019～2050年REmap案例與參考案例的全球就業(yè)相對(duì)差異

應(yīng)當(dāng)指出的是，所呈現(xiàn)的主要社會(huì)經(jīng)濟(jì)成果（GDP和就業(yè)）并未反映氣候變化的影響，而氣候變化正是能源轉(zhuǎn)型對(duì)經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)力。宏觀經(jīng)濟(jì)模型假設(shè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不受氣候變化的影響，因此，參考和重新映射案例都將按照其宏觀經(jīng)濟(jì)路徑進(jìn)行。

三、現(xiàn)在需要行動(dòng)

可再生能源、能效和電氣化是能源轉(zhuǎn)型的三大基石。這些支柱的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)具備，可以快速大規(guī)模部署，而且具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。

《巴黎協(xié)定》于2015年簽署。自那以后，與能源相關(guān)的二氧化碳排放量上升了約4%。未來幾年至關(guān)重要：各國需要實(shí)現(xiàn)集體雄心水平的飛躍。2020年對(duì)國家自主貢獻(xiàn)（NDC）的修訂，結(jié)合長(zhǎng)期戰(zhàn)略，必須為能源轉(zhuǎn)型帶來令人信服的結(jié)果，使世界走上減少排放的全球道路，盡管對(duì)所需的緩解措施和可再生技術(shù)的快速發(fā)展存在不同的看法。需要采取的一些關(guān)鍵行動(dòng)。

（一）電力部門需要轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的可再生能源份額

1）開發(fā)具有高度技術(shù)靈活的電力系統(tǒng)（通過靈活的供應(yīng)、輸電、配電、儲(chǔ)能、需求響應(yīng)、電動(dòng)汽車等），并輔以靈活的運(yùn)行性能。

2）需要更好的市場(chǎng)信號(hào)，使靈活性資源發(fā)揮作用，以應(yīng)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)電的不確定性和可變性。例如實(shí)時(shí)可變定價(jià)和更短的交易間隔。

3）電力市場(chǎng)需要重新設(shè)計(jì)，以便為具有高可變可再生能源水平的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳投資，并實(shí)現(xiàn)部門耦合。

（二）數(shù)字化是擴(kuò)大能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素

1）智能創(chuàng)新可以通過一系列數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)化為智能解決方案。數(shù)字創(chuàng)新（如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等）正在增加，并可能以許多不同的積極方式對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。

2）隨著電力部門開始看到可變可再生能源份額的上升，將需要提高系統(tǒng)整體靈活性。一種巨大的潛在靈活性形式能夠?qū)㈦娏ω?fù)荷轉(zhuǎn)移到電力供應(yīng)量大的時(shí)段；智能電表、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)家電有助于促進(jìn)這些類型的轉(zhuǎn)移。

（三）加快交通和供熱部門的電氣化，對(duì)下一階段的能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要

1）必須支持電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施。隨著越來越多電動(dòng)汽車上路，充電基礎(chǔ)設(shè)施激勵(lì)措施應(yīng)該被設(shè)計(jì)來啟動(dòng)這些市場(chǎng)，并遵循已經(jīng)建立的良好實(shí)踐。

2）應(yīng)推廣替代供暖技術(shù)，如工業(yè)（低溫應(yīng)用）和建筑中的熱泵。

3）電力和終端使用部門必須結(jié)合起來。必須仔細(xì)規(guī)劃電氣化戰(zhàn)略，并考慮到更廣泛的社會(huì)變化。例如，電動(dòng)汽車的智能充電可以提高電力系統(tǒng)的靈活性，在避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可變可再生能源優(yōu)化集成是至關(guān)重要的。

（四）可再生電力產(chǎn)生的氫氣有助于減少對(duì)化石燃料的依賴

1）重要的是要建立一個(gè)穩(wěn)定、支持性政策框架。為實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)大規(guī)模，需要一套全面的政策來鼓勵(lì)整個(gè)供應(yīng)鏈（設(shè)備制造商、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商、汽車制造商等）的私營部門對(duì)氫的適當(dāng)投資。

2）需要有具體手段來降低基礎(chǔ)設(shè)施投資的風(fēng)險(xiǎn)，改善供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)狀況。

3）推廣可再生能源氫氣認(rèn)證。在上游，可以通過認(rèn)證計(jì)劃促進(jìn)可再生發(fā)電能力的充分利用，因?yàn)檫@將有助于登記電力使用情況，并進(jìn)一步突出電解槽的系統(tǒng)附加值。

（五）供應(yīng)鏈?zhǔn)菨M足可持續(xù)生物能源日益增長(zhǎng)需求的關(guān)鍵

1）必須以環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)的方式生產(chǎn)生物能源。除了不斷增加的糧食需求外，在現(xiàn)有農(nóng)田和草地上生產(chǎn)具有成本效益的生物能源的潛力非常大，而且不侵犯熱帶雨林。

2）以生物質(zhì)為基礎(chǔ)的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)成的生物質(zhì)殘?jiān)?，如紙漿和紙張、木材和食品，是轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。

3）在航空、航運(yùn)和長(zhǎng)途公路運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，生物燃料可能是未來幾年脫碳的主要或唯一選擇。必須有針對(duì)性地關(guān)注這些行業(yè)，制定具體政策，開發(fā)先進(jìn)的生物燃料及其相關(guān)的生物燃料供應(yīng)鏈。

（六）全球能源系統(tǒng)的脫碳需要迅速和果斷的政策行動(dòng)

1）政策制定者需要制定長(zhǎng)期能源規(guī)劃戰(zhàn)略，確定目標(biāo)，調(diào)整政策和法規(guī)，以促進(jìn)和塑造一個(gè)脫碳能源體系。

2）人們普遍認(rèn)為，減少能源部門的排放是關(guān)鍵，可再生能源和能效是這一努力的支柱。然而，能源和氣候政策之間需要更好地協(xié)調(diào)一致。考慮到電力部門和每個(gè)終端用能部門（與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和國家自主貢獻(xiàn)結(jié)合）的行動(dòng)計(jì)劃，為能源轉(zhuǎn)型制定一個(gè)考慮氣候和能源需求的長(zhǎng)期戰(zhàn)略至關(guān)重要。

3）政策應(yīng)為投資創(chuàng)造適當(dāng)?shù)臈l件，不僅投資于能效和可再生能源供應(yīng)，而且投資于電網(wǎng)、電動(dòng)汽車充電、儲(chǔ)能、智能電表等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

4）公共部門和私營部門之間的密切合作將是關(guān)鍵。私營部門可以成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。例如，通過企業(yè)采購清潔能源增加對(duì)可再生能源的需求，投資推廣電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等，因此，使公共政策與私營部門的舉措相一致是重要的。

5）重要的是要通過創(chuàng)造一個(gè)監(jiān)管環(huán)境來促進(jìn)系統(tǒng)創(chuàng)新，通過數(shù)字化（例如，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈）實(shí)現(xiàn)更智能的能源系統(tǒng)，通過更大的電氣化促進(jìn)部門耦合，并接受去中心化趨勢(shì)。這種創(chuàng)新需要擴(kuò)展到技術(shù)之外，進(jìn)入市場(chǎng)、法規(guī)、電力部門的新運(yùn)營實(shí)踐和新商業(yè)模式。

6）循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐可以推動(dòng)能源需求和深度減少排放量，而且很容易實(shí)現(xiàn)。應(yīng)擴(kuò)大水、金屬、資源、殘?jiān)驮牧系脑倮?、再循環(huán)和減少使用。

7）能源關(guān)稅應(yīng)反映成本，避免低效補(bǔ)貼。隱性成本和負(fù)外部性應(yīng)該內(nèi)部化。法規(guī)應(yīng)允許隨時(shí)間和空間而變化或調(diào)整，例如根據(jù)使用時(shí)間而變化的關(guān)稅。

8）應(yīng)促進(jìn)為能源需求和供應(yīng)項(xiàng)目加快部署可再生能源和能效措施的融資計(jì)劃。在整體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，應(yīng)將潛在的擱淺資產(chǎn)內(nèi)部化。

9）G20論壇、可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和2020年國家自主貢獻(xiàn)審議提供了推動(dòng)行動(dòng)并將長(zhǎng)期能源和氣候戰(zhàn)略相結(jié)合的機(jī)會(huì)。然而，在國家和地方各級(jí)，特別是在城市和私營部門，采取雄心勃勃的行動(dòng)也將對(duì)成功至關(guān)重要，因?yàn)閰^(qū)域和國家可自己采取行動(dòng)并推動(dòng)行動(dòng)。

電力、工業(yè)、建筑和運(yùn)輸部門的行動(dòng)對(duì)于到2050年實(shí)現(xiàn)全球能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。圖12列出了部門層面主要行動(dòng)的概述。