原文作者：Ryan Hanna & David G. Victor
阻止气候变化需要在工业和农业方面进行革命性的转变。在今年几个主要的气候会议之前，努力衡量气候变化进展的政策制定者应减少对全球碳排放的关注，因为其变化是缓慢的，而应更多地关注前沿领域的技术进步。
2021年，外交家们参加了一系列聚焦于气候问题的活动，从6月的七国会议一直到同年11月的联合国气候变化框架公约第26次缔约方大会（COP26），所有目光都聚焦于我们是否有望实现《巴黎协定》的目标[1]。在COP26之前，几乎每一个政府都会发布新的减排承诺;许多国家已经宣布了在未来三十年里消除碳排放的大胆目标。在COP26结束之后，将展开全球评估，多半会聚焦于基于这些承诺的全球碳排放的可能趋势。
图源：Pixabay
但是，对于那些负责衡量进展的人来说，只关注当前的排放趋势和最近的适度减排，将不可避免地导致失望[2]。近年来，关于“能源转型”的大量讨论几乎没有动摇人们对传统化石燃料的依赖[3]，没有改变全球二氧化碳（CO2）排放的轨迹[4]，也没能让世界走上实现《巴黎协定》目标的轨道[2]。
相反，政策制定者应该通过关注技术变革的真正驱力来源——新技术迅速涌现的利基市场，以及孕育深刻的技术变革理念的实验室[5]——来衡量进展。从这些有利视角来看，许多行业的转型正在起步，并正以惊人的速度开展。
减少碳排放需要在能源、工业和农业体系中进行普遍的转变——一种深层次的脱碳“转型”，这事实上将会是一场革命的浪潮[6]。在全球范围内，转型的迹象尚显微弱。然而，在一些具有开拓性的地区，我们见证了在政策支持、成本下降和更强大脱碳游说团体的协同作用下，对脱碳至关重要的新技术（比如电动车（EV）、太阳能电池板和电池）正在迅速壮大。与此同时，各国政府正在对研究、开发和部署（RD&D）方面进行新的投资，希望开拓出一方天地，以期催生出未来能够赢利的清洁产业新技术（从海上风能到碳捕获再到氢能）。
施普林格·自然（Springer Nature）是世界上领先的气候行动研究出版机构，自2015年以来，我们在该领域出版了超过48,500篇期刊文章和图书章节，并致力于扩大相关研究的传播，以解决我们所面临的环境问题。基于这些研究，我们精心策划了“SDG13：气候行动”相关的内容并为之创建了一个内容中心，以期为学者、政策制定者和决策者提供宝贵的资源。
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深度脱碳的进展必须从多个角度进行评估。然而，在过去的两年里，关于气候指标的对话变得格外痴迷于一个概念：净零。一方面，这种转变是明智的，因为零是一个非常突出的数字，与气候危机的严重性相称。但这也对基于补偿的的核算方案产生了不正当的激励，这些聪明的方案能在账面上产生净零，但质量存疑[7]。
在走向COP26的过程中，现有的排放量和净零排放的时间线将引起重点关注，但全盘评估必须更多地关注技术革命真正的驱动力所取得的进展。
三个方面衡量
全球碳排放强度
通过最粗糙的镜头和最长的时间尺度来观察，零碳转型的全球图景是严峻的。
全球能源的碳排放强度上一次大幅下降是在1945-1965年之间，这得归功于石油开始取代污染更严重的煤炭，但是在过去的30年里，碳排放强度一直保持着相对不变（图1a）。时至今日，大约83%的总能源仍然来自于化石燃料——几乎所有的化石燃料都是通过传统技术燃烧的，每年产生340亿吨CO2（GtCO2）排放量（土地使用性质的变化每年额外贡献60亿吨CO2排放）[4]。
图1:能源转型的全球标示
a. 全球一次能源供应总量的碳排放强度。数据系列由Holger Rogner使用来自IEA[21], BP[22], Smil[23]的能源使用数据进行汇编。b. 经合组织（OECD）和非经合组织（non-OECD）国家的发电碳排放强度。用电量数据来自BP[22]。OECD全称为经济合作与发展组织。
由于我们在过去30年里未能减少碳排放，现在如若将全球变暖限制在比工业化前水平高1.5°C范围内，则需要全球每年持续减少大约6%的排放（我们的计算是基于参考文献[8]，并且考虑了适度的负排放）。这一速度和范围相当于全球大流行封锁时的水平，但在历史上是前所未有的[9]，远远超出了实际可行范围[10]。
一些国家正在迅速摆脱传统化石燃料，但是发展中国家的增长抵消了这些成果。煤炭，这种最具破坏性的化石燃料，在许多地方仍被使用。在全球范围内，过去一年里煤炭使用量仍在增长，新发电厂数量略有增加[11]。
全球范围内的一个亮点是电力，尤其是在西方，由于许多市场转向可再生能源，在英国和美国等一些地方天然气的增长取代了煤炭，以及许多国家持续使用核能和水电，那里的碳排放强度正在下降（图1b）。电力领域的好消息对地球来说也是好消息：几乎每一项关于深度能源转型的可信研究都表明，一个能脱碳的全球能源系统必然是一个能大规模转向更好地使用电力的系统[8]。
专注于清洁能源市场
虽然大多数追踪进步的工作都集中于全球结果，但现实是，革命不会突然出现在全球舞台上，也不是由外交委员会策划的。毋宁说它们都是出现于细分（利基）市场，然后扩散[12]。对于脱碳革命来说，最重要的利基市场是那些政府和企业在政治压力下进行转型的国家[13]，以及那些拥有创新和工业能力部署新技术的国家[5]。
在这些国家里，有大量证据表明驱动力正在增多——例如，随着越来越多使用新的无碳电力供应（主要是太阳能和风能；图2a）和电动汽车（图2b）。在越来越多的市场中，清洁技术的应用速度远远高于全球和地区的平均水平：挪威和加州在电动汽车方面领先，爱尔兰在风力发电方面领先，中国在电动公交车和新核电方面领先。
图2:开创性地区的可再生能源和电动汽车的快速扩张
a.可再生能源（风能和太阳能）发电占可再生能源和化石燃料（煤炭、天然气和石油）发电总量的比例。数据来自BP[22]。b.新型电动汽车销售占市场份额。数据来自IEA[24]和加州能源委员会[25]。
开创性地区本身改变不了全球格局——它们通常规模较小，而且往往本就已经相当清洁。在电动汽车革命之前，挪威的交通碳排放量仅占全球二氧化碳排放量的0.04%。
不如说，先驱者们的重要之处在于他们展示了什么是可能的，并且揭示出陷阱之处，从而降低了之后跟随而来的其他市场的技术（和政治）风险。德国能源转型计划（Energiewende）经常被批评耗资巨大，但其对太阳能光伏发电早期的大规模投资值得表扬，此举降低了成本，使光伏发电在全球范围内更具政治和经济可行性。全球太阳能革新刚“出生”时说的是德语，然后很快学会了普通话。
投资清洁能源研发和部署
尽管可再生能源和电动汽车取得了重大进展，但开发新技术对脱碳仍然至关重要。消除全球至少三分之一的碳排放，需要的技术目前还只存在于原型阶段——系统还没有大规模投入商业应用[14]。如果利基市场是变革的“引擎室”，那么对基础研究和开发（R&D）、试点和演示的新投资就是推动变革的燃料（图3a）。因此西方对研发和部署（RD&D）的投资，占国内生产总值（GDP）的比例在过去十年中持续下降，这一点令人忧虑。在美国正是如此，尤其是在2009年在研发开销上一次性翻了一番之后[15]，当时是作为从上次经济危机中复苏的刺激计划的一部分。
图3:用于创新的新资金，以开辟新的利基市场
a. 清洁能源研发和示范支出占全国GDP的比重。MI（Mission Innovation）,创新使命。数据来自塔夫茨大学Fletcher学院气候政策实验室的Z. Myslikova, K.S. Gallagher, F. Zhang和E. Narassimhan。b. 电网和储能的研发和示范支出占国民生产总值的比重。数据来自美国国家科学院[26]。
对与电网相关的新技术的投资尤为重要（图3b），因为世界需要将不断增长的发电能力与不断增长的消费联系起来，同时保持电力的可靠性和可负担性[8]。在这一点上，记录是褒贬不一的。在欧洲，对电网和储能技术创新的投资正紧密跟进可再生能源的增长。相比之下，在美国，这些投资与其他研发和部署(RD&D)支出同步下降。
在新的研发和部署支出方中，最引人注目的是中国，自2015年以来，中国的清洁能源研发支出增加了近一倍，是少数几个兑现创新使命承诺(2015年巴黎气候大会期间，许多国家都做出了该承诺)的国家之一。中国的转变在规模上引人注目：其投资翻了一番，其在年度支出总额上已经超过美国[16]，并且这可能预示着创新的地域转移即将到来。
施普林格·自然（Springer Nature）是世界上领先的气候行动研究出版机构，自2015年以来，我们在该领域出版了超过48,500篇期刊文章和图书章节，并致力于扩大相关研究的传播，以解决我们所面临的环境问题。基于这些研究，我们精心策划了“SDG13：气候行动”相关的内容并为之创建了一个内容中心，以期为学者、政策制定者和决策者提供宝贵的资源。
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在美国，认真对待气候变化问题的新一届政府可能会再次加大研发和部署的支出（例如，通过一项有望在今年秋天获得立法批准的基础设施法案），因为创新是能源政策中少数几个保持两党共识的领域之一。
更好的指标，更好的策略
全球范围内，世界还未能走上实现《巴黎协定》目标（即在远低于2°C的温度下停止变暖，见参考文献2）的正轨。全球平均气温已经比工业化前的水平上升了1.2°C，而且正在朝着错误方向加速。几个加起来碳排放总量超过全球总量的70%的国家的政府承诺，到本世纪中叶，将减排至净零。但在欧洲以外，很少有国家就如何实现这一目标勾勒出可信的愿景。即使在欧洲，障碍也是巨大的。
然而，现实主义的清醒不应等同于悲观主义。尽管能否实现《巴黎协定》的目标尚不明晰，但从许多方面来看，形势还是相当令人鼓舞的。
重大的技术进步正在进行——尤其是可再生能源领域，以及燃料电池、电池、氢气生产，和其它各色技术。与此同时，几乎每个政府都在为新事物创造利基市场的同时，也在不断限制它们老旧、不清洁的竞争对手。齐心协力，开放清洁能源市场，创造新产业，通过经济上的成功，在政治上变得更强大；革新在加速[17]。我们的最佳预测，一次又一次地低估了长期范围内可能发生的变化的深刻性[18]。
那些负责衡量进展的人士不应该太过关注抽象的全球指标，而应该更多地关注创新性的利基市场，它们的进展和扩张率（如图2所示）。这些是政策效果最明显的地方，部署资本的企业可在此兴建新的清洁产业。全球盘点过程不应侧重于总排放量的趋势，重要的盘点应该是对关键脱碳需求及其解决方案的一系列评估，对解决方案传播最快的利基市场的评估，以及对产生非凡扩张速度的方法的评估。（以《巴黎协定》共识为导向的全球外交之外的团体可能是领导这些评估的最佳人选。）盘点细分市场，世界各地都有好消息可以分享。
欧洲一马当先，包括氢能在内的许多行业都处于前沿。但中国（例如，电动汽车）、韩国（核能和电池）、日本（钢铁和燃料电池）以及美国部分地区（加州、纽约和夏威夷在可再生能源和电动汽车领域）也正在发挥先锋作用。欧洲和美国已经承诺在碳捕获和碳储存技术方面进行投资，并可能成为该技术的重要先驱。
先驱者不能将改造技术和市场的重要努力与反映愿望但不符合现实的全面、大胆的承诺混为一谈。这些大胆承诺已经引发了军备竞赛，许多公司和政府都声称他们将把排放量降到净零。这些雄心勃勃的公司包括几乎所有欧洲油气巨头，以及苹果、微软、亚马逊、联邦快递等众多公司。
净零的问题在于，它作为一个目标，不仅在实现上有困难。它还创造了一种不正当的激励机制，目的是在账目上实现零排放，但却避免去直面最难或成本最高的减排任务，而这恰恰是最需要新投资的领域。在今年的气候外交中，先驱者将帮助全世界仔细审查，在没有诸如抵消等不正当激励措施的情况下，是否能够实现以净零为目标的政治利益。抵消措施减轻了必要的变革性技术的压力，但实际上并不能降低排放[7]。
把脱碳看作开辟并扩大先进的利基市场的挑战[12]，不仅可以带来更好的进步指标，还可以带来更好的战略。政府应该更加重视创造和测试新技术的努力。志同道合的政府和公司应该合作起来创造和扩大这些细分市场。该战略将在今年晚些时候展示出来，英国在主办COP26的同时，概述了五项系列活动，将先驱者聚集在一起，并鼓励他们做出更大、更具开创性的承诺。
这个方法是创造和指导变革路线的正确方式，但它将产生至少三个令人不安的难题。
一个是美国的角色。传统上，没有美国就很难在全球范围内取得很大的成就。拜登政府宣布了大胆的计划，并于四月底举行了一次全球会议来庆祝该项计划，我们支持他们的努力。但世界上别的地方都已经认识到，这风向每四年就会变一次。在寻找创新力量的过程中，与华盛顿特区同等重要的是美国的各州、独立公司，以及资本市场[19]。
第二个挑战在于如何避免当前执政者阻碍进步。通常情况下，深刻的技术变革会把焦点集中在赢家身上，而不是失败者如何放慢了转型的步伐。例如，在从马车向汽车过度的过程中，反对派曾提出限速和旗帜法等方案，旨在阻止汽车实现其最大的优势——速度[20]。今天，这一问题的表现形式与“公正过渡”的理念紧密相关，这一观点认为能源革命必须关注落后的社区（如，煤城）和被遗忘的社区（例如，通常的农村低收入地区），而不仅仅是最佳的成本效益战略，罔顾谁被践踏或谁被忽视。在这个领域，尤其是欧洲可以向世界展示许多明智政策，关于如何保持整个社会齐头并进。
第三个挑战是全球化。在很大程度上，全球化对深度脱碳是个好消息。如果没有全球研发和全球供应链降低了成本并提高了性能，那么可再生能源或汽车电气化（这些曾是小众行业，但现在已经全面爆发）的革命就不可能在今天发生。同样的道理也适用于即将到来的氢能、核能或碳捕获与碳封存领域的革命。
今天这个不平衡的去全球化时代可能会扼杀进步——例如，即使在全球化可以促进创新和降低成本的地方，也要将供应链硬往岸上推。旨在平衡竞争的边境措施可能会将生产转移到国内，然而却会逆转全球采购带来的业绩增长。国家安全层面对于进口电子技术（对汽车、电网、和几乎所有其他清洁产品至关重要）的担忧可能会产生类似的影响。在急着去全球化之前，需要对风险进行更多的审查。
尽管全球气候外交对目标设定和达成共识具有重要意义，但它对新兴和扩大的深度脱碳真正动力源——利基市场，几乎没有影响。COP26将是一个发表不同观点、衡量进展的论坛，并标志一个新的里程碑——发布《巴黎协定》每个成员国第二轮的国家自主贡献。如果处理得好，它也将是一个机会，可以通过像改革者而非外交委员会那样思考，开始评估去碳化所需的工业和农业革命。这种思维在外交界是陌生的，它更多受益于外界各种群体（非政府组织、学者、舆情推动者）的声音，将注意力更多投向脱碳革命的动力源。
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