气候变化再思考：2035前碳排放如何减少90%-RethinkX.pdf

颠覆、影响和抉择 气候变化再思考 人类如何能够利用现有技术，通过颠覆 能源、交通运输和食品，选择在 2035年之前 减少 90% 的排放 RethinkX颠覆影响报告 2021年 8月 James Arbib、 Adam Dorr、 Tony Seba 颠覆、影响和抉择 气候变化再思考 人类如何能够利用现有技术，通过颠覆 能源、交通运输和食品，选择在 2035年之前 减少 90%的排放 RethinkX颠覆影响报告 2021年 8月 James Arbib、 Adam Dorr、 Tony Seba 气候变化再思考 人类如何能够利用现有技术，通过颠覆能源、交通运输和食品，选择在 2035年之前减少 90%的排放 RethinkX 计划 4 RethinkX 团队 5 前言 . 6 免责声明 . 6 执行摘要 . 7 方框 1 ：主要结论 . 9 第 1部分： RethinkX温室气体排放情景 . 10 传统思维的限制 . 11 从颠覆的角度进行排放路径再思考 . 11 方框 2 ：常规预测的错误 12 RethinkX排放情景 14 RethinkX核心颠覆情景：“保持理智” 14 RethinkX加速颠覆情景：“严肃对待” 15 RethinkX延迟颠覆情景：“停滞不前” 16 减排（按部门） . 17 脱碳就绪⸺决策指南 . 19 最后的碳问题 22 方框 3 ：进入负排放阶段 23 第 2部分： 对能源、交通运输和食品的颠覆 24 对能源部门的颠覆 26 对交通运输部门的颠覆 . 28 对食品部门的颠覆 29 方框 4 ：颠覆以惊人速度发生 32 同步颠覆和技术融合 34 方框 5 ：颠覆的级联效应导致巨大惊奇 35 2 气候变化 第 3部分： 对温室气体排放和气候变化的影响 37 关键影响 . 38 1.通过部署和推广已有技术，我们实现净零排放的 速度可以比普遍想象的快得多 38 2.我们能够实现净零排放，同时无需对社会或 经济造成附带损害 . 38 3.市场能够、而且必须在减排方面发挥主导作用 . 39 4.全球经济去碳化的代价不会很高，反而会 节省数万亿美元 39 5.重点明确的减排方略优于遍地开花的 “打地鼠”方略 . 40 6.我们不再需要在环境和经济之间进行权衡 40 7.能源、交通运输和食品的清洁颠覆将缩小 富裕社区和贫困社区以及发达国家和欠发达国家 之间的差距 . 40 8.有助于减少排放的技术也将使我们能够以 经济适用的方式从大气中提取二氧化碳 41 9.社会选择很重要，单靠技术不足以实现净零排放 41 方框 6 ：颠覆使所有形式的生态恢复成为可能 42 附录 A 气候挑战 . 44 非线性 45 地球是一个复杂的系统 . 46 实现净零排放 48 附录 B Seba技术颠覆框架 . 49 理解技术颠覆 . 50 颠覆的跨部门级联效应 . 51 颠覆如何变革各经济部门 . 52 颠覆如何变革整个社会 . 54 创造时代 . 56 附录 C 数据和方法 . 57 数据 58 方法 58 减排 59 参考资料 . 67 注释 . 70 3 气候变化 计划计划 RethinkX是一家独立智库组织，其对技术驱动颠覆的速度的规模 及其对全社会的意义做出分析和预测。我们能够基于数据提供 公正的分析结果，为投资者、企业、决策人及民间领袖甄别最关 键的决策依据。 我们对各个经济部门的颠覆影响进行分析。我们的目标是制作准 确的分析结果，反映快节奏的技术颠覆 S曲线的真实情况。主流 分析师的预测是线性、机械、孤立的，他们忽略了系统的复杂 性，因此始终低估了技术颠覆的速度和程度⸺例如太阳能光伏、 电动汽车和智能手机的采用。如果依靠这些主流预测，政策制定 者、投资者和企业就有可能制定不充分或被误导的政策、作出 不足或错误的投资、不当配置资源、遭遇负面反馈，进而导致 巨大的财富、资源和就业岗位流失，增加社会不稳定和脆弱性。 我们采用系统的方法来分析个人、企业、投资者和政策制定者在 促进颠覆方面的复杂相互作用，以及这种颠覆对社会其他部分的 影响。我们的方法主要关注由技术融合、商业模式创新、产品创 新以及成本和能力的指数级提升所引发的市场力量。 我们的目标是就技术驱动颠覆所带来的威胁和机遇，激发全球范 围内的讨论对话，并聚力于如何通过正确的抉择，打造一个更加 公平、健康、有韧性且更稳定的社会。 气候变化 4 报告编制者 James Arbib、 Adam Dorr和 Tony Seba 贡献者 Bradd Libby（研究员） Taylor Hinds（研究分析师） Nafeez Ahmed（编辑） 团队成员 Uzair Niazi（主任） 鸣谢 还要感谢 Cater Communications的 Morry Cater及公司团队，以及 Lokate Design的设计团队。 本鸣谢并不表示他们认同我们所作出的全部（或部分）假设和结论。 我们对一切可能错误自行承担责任。 联系人 RethinkX： info@rethinkx.com 媒体： media@rethinkx.com 关注我们： /rethink_x /JoinRethinkX /company/rethinkx 诚邀大家加入我们的社区。 更多信息，请访问 www.rethinkx.com 团队团队 5 气候变化 前言 RethinkX使用 Seba技术颠覆框架对技术颠覆进行建模和预测。本 报告中的分析对市场、消费者和监管动态等的相关数据进行了详细 评估，这些动态共同推动能源部门的颠覆。我们根据成本曲线已经 确立的太阳能光伏、陆上风能和锂离子电池技术以及现有的商业模 式进行了经济分析。我们对于能够可靠预测成本曲线近年走势的情 况进行了数据推断。如果成本曲线加速、底层技术突破或业务模式 创新使颠覆提前，则我们在本报告中分析的颠覆将会比预计的时间 更早发生。 我们的研究结果以及结果可能产生的影响，是基于对数据的长期 关注，运用我们的金融、经济、技术采纳和人类行为知识所得出的。 我们的研究结果显示了我们预期在理性背景下会出现的颠覆将具有 的速度、规模和影响。各种情景都有一定的发生概率。我们认为， 我们在本报告中提出的情景，实际出现的可能性要比其他人目前 预测的情景大得多。我们的目标是向决策者提出见解，供他们用于 造福社会。 免责声明 本报告内所有结论、预测、推论、暗示、判断、 观念、观点、建议、意见及其他类似内容均 为作者个人的表述意见，并非事实陈述。请 勿将其视为事实陈述，并请依据自己的调研 做出自己的结论。本报告所含内容不构成任 何形式的建议，请勿依据本报告或本报告所 含内容采取或不采取任何行动。 本报告含有作者所选定的可能预测场景。这 些场景预测并不全面，也不一定能够代表所 有情景。本报告所含的所有场景预测或表述 均基于作者自身选用的特定假设和方法。除 此之外有可能存在其他假设及 /或方法能够 形成其他结果和 /或意见。 本报告的作者及其发布方，以及其各自的关 联方、主管方、公务人员、雇员、合作伙伴、 许可方、代理方及代表人均未通过此报告的 发布和 /或分发提供任何财务或投资意见。 报告中的所有内容均不得被视为构成任何形 式的财务或投资意见。本报告的作者及其发 布方，以及其各自的关联方、主管方、公务 人员、雇员、合作伙伴、许可方、代理方及 代表人并未对任何资产、财产和 /或业务的 收购和投资可行性提供任何建议或陈述，也 未作出任何相关财务承诺。本报告中的所有 内容也均不得视为具有此类作用。一切有关 于此类资产、财产 /或业务的收购、投资或 财务承诺决策均不得以本报告或其中所含信 息为依据做出。在没有向有资质专业人员寻 求特定的法律、税务和 /或投资意见的情况 下，不得以本报告中所含的一般信息作为行 动依据。 本报告内的所有内容均不构成《 2000年金融 服务与市场法》第 21节中所规定的投资活 动参与邀请或投资活动参与诱导作用。 本报告及其所含信息均不构成任何明示或暗 示或者其他形式的保证或担保。对于涉及本 报告及其内容的所有明示或暗示或其他形式 的保证或担保，本报告的作者及发布方将在 法律允许的最大限度内免除相关责任。 在法律允许的最大限度下，本报告的作者及 其发布方，以及其各自的关联方、主管方、 公务人员、雇员、合作伙伴、许可方、代理 方及代表人将对下列事项免除相关责任： » 您或其他个人或实体，依据本报告或其 中所含信息所采取的、或放弃采取的任 何行动所给您或其他个人或实体造成的 一切损失或损害； » 您依据本报告或其中所含信息与第三方 达成的一切交易 » 您或其他个人或实体因使用本报告或其 中所含信息而可能遭受的或者可能给您 或其他个人或实体造成的一切损失或 损害。 在本免责声明中提到的“本报告”包括本报 告作者或发布方及其各自的关联方、主管方、 公务人员、雇员、合作伙伴、许可方、代理 方及代表人所提供的一切信息，其中包括但 不限于所有有关本报告的总结、新闻通讯社 交媒体帖子、新闻采访及文章。 6 气候变化 执行摘要 能源、交通运输和食品部门方兴未艾的技术颠覆 对气候变化有着非同寻常的影响。尽管只是三个 部门的颠覆，尽管仅仅由八种技术驱动，但这轮 颠覆能在 15年内直接消除全球 90%以上的温室 气体 (GHG)净排放量。人类可以利用市场力量 来推动全球大部分温室气体减排，因为减排 所需的技术要么今天已经商业化并具有竞 争力，要么可以在 2025年前通过正确 的社会选择部署到市场。同样的技 术也将使碳回收的成本变得易于 负担，这意味着从 2035年开 始，解决“最后的碳问题” 和进入净零排放阶段不需 要登月式的突破性技术。 我们之前的研究表明，能源、交 通运输和食品部门的颠覆是必然 的。太阳能、风能和电池（以下简称 SWB）将颠覆煤炭、石油和天然气。提供 “运输即服务”（以下简称 TaaS）的无人驾驶 电动汽车将颠覆内燃机和私家车。精密发酵和 细胞农业（以下简称 PFCA）将颠覆肉类、牛奶 和其他动物产品。这三个部门的颠覆已经同时 展开，它们将对气候变化产生深远影响。然而， 是否在全球范围内迅速部署这些技术，以避免 危险的气候变化，将由人类决定。 因此，应对气候变化的最大障碍是人类的思维。 传统思维通过线性的、简化的角度来看待减排， 因此无法理解自然系统和人类系统中的变化特 征、变化速度和变化动态。由于未能充分认识到 这些系统动态，传统模型往往不仅低估了气候变 化本身的威胁，还低估了技术解决这一问题的 潜力。因此，随着时间的推移，我们已经看到 一种一贯的出错和修正模式，每年被低估的气候 变化威胁都“比我们最初想象的更糟”，而技术 解决这一问题的被低估潜力则“比我们最初想象 的更好”。因此，传统思维通过一系列折衷的“贴 膏药”方法来解决气候变化问题，如补贴和税收、 生物燃料、清洁煤炭、清洁柴油等等治标不治 本的方案，浪费了大量时间、注意力和资源。 而专注于少数关键技术，以此改变经济的整个 基础，才是更简单、更有效的方略。但简单并 不意味着容易。说这个方略简单，是因为我们 已经理解了重大系统性变化所需的关键驱动力 和杠杆。然而，我们还有许多障碍需要克服， 决不能自满。尽管能源、交通运输和食品部门 的清洁颠覆将带来巨大的机遇，但仅靠技术是 远远不够。全球社会必须做出正确的选择。我 们可以开创一个清洁繁荣的新时代，加速颠覆、 解决气候危机，也可以白白浪费宝贵的时间和数 万亿美元，用低效的“遍地开花”方略来支撑现 有系统，使人类面临气候变化影响的额外风险。 7 气候变化 在本报告中，我们按照下列三个缓解准备阶段对排放源进行分类， 帮助决策者理解这些选择：研究、部署和推广。全球超过四分之三 的温室气体排放量可以通过八项关键技术来缓解，而这些技术要么 已经上市并能够立即推广，要么已经可以开始投入市场。我们可以 依此决定如何安排工作，以尽快实现最大的缓解效益。如果没有这 样一个指导框架，决策者在应对气候变化时就只有采取草率、无重 点的方式，从而有可能造成财政、物质和政治资源分配不当。 为了最大限度地扩大这些颠覆带来的气候利益，投资者、政策制 定者、公民领袖和其他决策者应该将注意力和资源放到可以最快、 最有效地减缓排放的机会上。由于这些机会中的绝大多数已经处 于部署和推广阶段，我们应主要致力于确保市场的开放性、竞争 性和透明性，让经济学原理发挥力量。这意味着消除有利于既得 利益者的壁垒，如能源部门的公用事业垄断，消除交通运输部门 对电动汽车和自动驾驶汽车的监管障碍，取消畜牧业补贴和对食 品部门的保护。 选择接纳并引领（而不是抵制）这些颠覆的地区、国家、城市、社区、 企业和投资者将获得巨大的经济和社会回报以及环境利益。一些人 可能是为了获取非凡的经济利益或减轻对进口脆弱食品和能源供应 的依赖，还有一些人则可能是为了获得政治资本。随着不同的行动 者寻求在自己的环境中加速颠覆，以避免风险或锁定优势，随之而 来的激烈竞争将进一步产生有加速作用的强大反馈，加剧全球颠覆 的速度和规模。此外，清洁技术具有去集中化和民主化的本质，因 此通过利用清洁技术，欠发达地区可以跨越先前的人类发展障碍， 使其弱势群体走向繁荣发展，并在富裕和贫穷经济体之间构建公平 的竞争环境。 尽管仅仅实现净零排放并不会完全解决气候变化问题，但这代表着 我们在正确方向上的巨大进步。为大幅减排提供条件的这些技术也 将为千兆吨规模的碳回收提供条件。如果清洁能源、电动无人驾驶 车辆及自动设备达到过剩的水平，数十亿公顷的土地能够摆脱畜牧 业，就可以从重新造林和技术两方面改善碳回收的经济性。因此， 上述三个部门的颠覆对于实现全面的气候变化解决方案变得更加 重要。 通过支持能源、交通运输和食品的清洁颠覆，社会可以加快全球温 室气体减排，在 2040年前实现净零排放，并为彻底解决气候变化 奠定基础，同时节省数万亿美元、促进全球繁荣、改善生活质量。 但要做到这一点，我们必须摆脱传统思维模式的束缚，通过更全面 的视角了解颠覆的所有复杂性、进行可能性再思考。 8 气候变化 方框 1 ：主要结论 能源、交通运输和食品部门的颠覆对气候变化的关键影响 1. 通过部署和推广已有技术，我们实现净零排放的速度 可以比普遍想象的快得多。 2. 我们能够实现净零排放，同时无需对社会或经济造成 附带损害 3. 市场能够、而且必须在减排方面发挥主导作用。 4. 全球经济去碳化的代价不会很高，反而会节省数万亿美元。 5. 重点明确的减排方略优于遍地开花的“打地鼠”方略。 6. 我们不再需要在环境和经济之间进行权衡。 7. 能源、交通运输和食品的清洁颠覆将缩小富裕社区和 贫困社区以及发达国家和欠发达国家之间的差距。 8. 有助于减少排放的技术也将使我们能够以经济适用的 方式从大气中提取二氧化碳。 9. 社会选择很重要，单靠技术不足以实现净零排放。 图 1 ： 八项技术，三种颠覆，到 2035年减排 90% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% RethinkX “保持理智” 情景 2°C 减排路径 20402035203020252020 资料来源： RethinkX. 9 气候变化 第 1部分： RethinkX温室气体 排放情景 我们在本次分析中提出了三种情景：核心颠覆情景（“保持理智”）、 加速颠覆情景（“严肃对待”）和延迟颠覆情景（“停滞不前”）。这些情 景代表了由我们制定的社会选择所决定的温室气体减排途径可能合 理出现的情况。尽管从纯粹经济原因出发，能源、交通运输和食品 部门就不免会发生颠覆，但我们做出的选择，或可取、或糟糕，都 有可能加速或推迟颠覆及其相关的减排进程。 传统思维的限制 关于减排和基于减排的情景的传统思维缺乏对地球系统和人类系统 变化的性质、速度和动态的充分理解。因此，传统的分析通常从狭 窄的线性角度审视问题和解决方案，忽略了驱动变化的系统复杂性 （见方框 2：常规预测的错误）。由于未能充分认识到这些系统动态， 这些分析往往不仅低估了气候变化本身的威胁，还低估了技术解决 这一问题的潜力。因此，随着时间的推移，我们已经看到一种一贯 的修正模式，每年估计的气候变化威胁都“比我们最初想象的更糟”， 而技术解决这一问题的估计潜力则“比我们最初想象的更好”。 a 汽车颠覆马匹、数码相机颠覆胶片相机、智能手机颠覆座机…历史 上数十次颠覆表明，颠覆性技术并不是缓慢、渐进式的发展，而是 由于经济力量中内嵌的反馈回路而呈指数级爆发（见方框 4：颠覆以 惊人速度发生）。新技术的成本下降和能力提升将使现有产业在经 济上失去竞争力，陷入成本增加、收益缩水的死亡螺旋。历史表明， 颠覆往往会使以前的技术在短短 10-15年内完全过时。 传统的减排方略忽略了这些动态，试图通过各种各样的技艺、政策 和技术来逐步使全球经济脱碳。 1 这种没有重点的“打地鼠”方略孤立 看待每一种排放源，头痛医头，脚痛医脚，而不是寻找根本原因。 这种方略经历了近 30年的失败，仍未控制住排放量上升，因此结果 令人气馁。将重点放在全球经济中三个基础部门的技术颠覆上要好 得多⸺能源、交通运输和食品三个部门共同造成了超过 90%的温室 气体排放。 由此可见，传统的情景是不可信的，因为它们对技术和颠覆存在根 本上的误解（见方框 2：常规预测的错误）。因此，我们在本报告中 提出的情景无法与“照常”途径或其他常规减排途径直接对比。 从颠覆的角度进行排放路径再思考 在预测技术变革方面， RethinkX一直比传统分析公司更准确。我们 的团队准确预测了以下技术的显著非线性成本改善和市场增长：能 源部门的太阳能、风能和电池 (SWB)；交通运输部门的无人驾驶电 动汽车 (A-EV)和运输即服务 (TaaS)；食品部门的精密发酵和细胞农业 (PFCA)。 2,3,4 我们的研究表明，能源、交通运输和食品部门目前都在 经历一场技术颠覆，这场颠覆将在 15年内使现有行业过时⸺比大 多数传统分析预测的结果要快得多（详见第 2部分：能源、交通运输 和食品部门的颠覆）。 能源、交通运输和食品颠覆共同产生的影响将为减少碳排放和空气 碳捕获提供前所未有的机会。然而，尽管这些颠覆现在不可避免， 但它们的确切时间表⸺以及我们面临的气候变化风险⸺仍取决于 我们的社会选择。在本报告中，我们提出了不同选择可能导致的三 种情景。 11 气候变化 方框 2 ： 常规预测的错误 心态问题 人类气候变化挑战的核心是一个心态问题，该问题忽略了地球系统 和人类系统变化的非线性本质、速度和动态。因此，我们经常通过 一个线性的、简化的角度来考察问题和解决方案，而这个角度没有 认识到驱动变化的复杂系统动力学。 在历史上的技术颠覆浪潮中，长期的技术稳定被突然的系统性转 变打断，并经常引发迅速的经济和社会转型。 5 当新的替代性技术 达到同等能力或更大能力，并且成本远低于现有技术时，就会发 生颠覆，在发生颠覆后，现有技术会被迅速取代，新技术的市场 份额会从 10%快速增长到 90%及以上，并且这一增长往往会在短 短 15年内完成。历史上所有部门和行业发生的数十次颠覆都符合 这一模式。 传统的分析和假设情景还往往忽略波及整个经济和社会的二阶效 应，因此无法预测社会影响的范围。成本更低、能力相同或更强的 技术往往会扩大市场规模、创造新的商业模式，在许多情况下还会 产生全新的市场。因此，技术颠覆的速度、规模和影响被普遍低估了。 只有摈弃线性思维，通过新的视角认识真正的风险和机遇，我们才 能发现，目前正在展开的技术颠覆创造了巨大的可能性，将为解决 气候挑战提供一条在速度和全面性上都超出传统想象的路径（有关 RethinkX颠覆框架的更多细节，请参见附录 B）。 严重后果 2014年，也就是 RethinkX联合创始人 Tony Seba首次发表太阳能指 数级增长分析报告的 5年之后，联合国政府间气候变化专门委员会 第五次评估 RCP2.6这个“最好情况”情景时仍然假设，到 2100年， 太阳能、风能和地热能加起来只能提供全球 4%的能源。 RCP2.6和 其他常规情景完全忽略了当时可用数据中已经明显呈现的指数级增 长趋势，并且没有提供任何解释或理由。自那时以来，指数级增长 趋势就一直持续，并有望在 2030年之前超过 RCP2.6对 2100年的 估计值，比传统预测结果提前 70年（图 2）。 6 图 2 ： 政府间气候变化专门委员会 RCP2.6可再生 能源与现实（对数图）* 210020902080207020602050204020302020201020001990 发电 (TWh) 10,000 1,000 100 10 1 IPCC RCP2.6 截至 2013年的 可再生能源 2013年以来的 可再生能源 资料来源：英国石油公司，政府间气候变化专门委员会， van Vuuren等人， 2011a， van Vuuren等人， 2011b。 7,8,9,10 * 太阳能、风能和地热能的总和，不包括水力发电。 12 气候变化 政府间气候变化专门委员会针对第六次评估开发的新的气候情景称 为“共享社会经济路径”（简称 SSP），该情景仍然在根本上错误理 解了技术变革，重复了同样的错误。唯一以技术为中心的情景，即 SSP5，被命名为“化石燃料开发”，被描述为“快速的技术进步伴随 对丰富化石燃料资源的开发”。 11 这种“照常”假设未能理解到，技术 进步越快（例如导致能源、交通运输和食品颠覆的技术进步）， 21世 纪的化石燃料用量就会越少。 虚假解决方案 气候变化领域的主流叙事认为，我们必须在现有的能源、交通运输 和食品系统内减少排放⸺即使单从理论角度而言，这种方略也无 法解决问题，因为破坏环境的污染正是现有的生产模式所造成的。 这种被误导的方略强调行为改变和表面的技术解决方案，比如清洁 煤炭，但这些方法治标不治本，纯粹是“贴膏药”。就像中世纪医生 对症状采取“放血”处理一样，这些治疗方法不会解决问题，只会让 真正解决问题变得更加困难，同时还会产生新的问题。 我们不可能完全停止生产和消费活动，即使减半也会对人类造成难 以想象的恶果，对贫困社区和欠发达国家造成不成比例的影响，并 断绝建立基于清洁技术的真正可持续能源、交通运输和食品体系所 需的金融、社会和政治资本来源。传统方略注重症状而非根本原因， 通过紧缩来应对气候变化，这不仅仅将徒劳无功，而且还会适得其反。 要解决气候变化问题，我们不能仅仅让现有系统变得“不那么糟糕”， 而是必须颠覆和改造系统本身。 错觉 » 我们不需要等待几十年、或花费数千亿美元来孤注一掷地开发未 经证实的突破性技术⸺我们已经拥有在 20年内实现净零排放所 需的技术，这将为结合自然和技术解决方案来削减现有大气碳储 量奠定基础，但这些解决方案只有在颠覆后才变得可行。 » 我们不需要为减少排放而付出夸张代价⸺投资于颠覆将为社会节 省数万亿美元，因为颠覆性的技术将比旧技术便宜得多，而且大 部分部署可以通过为市场力量消除障碍而不是繁琐的国家干预来 推动。 » 我们不需要对现有产业征收严厉的碳税来迫使它们变得清洁⸺ 如果市场进入和竞争的壁垒被消除，新技术将在经济上击败旧 技术，并消灭任何无法仅靠市场力量适应新局面的行业。 » 我们不需要对个人消费施加限制，从经济发展的角度来讲，此举 十分荒谬，并将导致有害的社会经济后果⸺而通过颠覆，我们既 能消除碳足迹，又能为地球上的每个人带来高质量的生活。 » 我们不需要选择牺牲哪些国家、保护哪些国家⸺通过颠覆，低收 入国家将能够越过之前由资源造成的人类发展障碍，而无需在经 济和环境之间进行零和权衡。 » 我们不需要在现有体系的限制下解决公平挑战⸺技术的颠覆将使 能源、交通运输和食品的生产分散化，而不是集中化。这可以增 强地方社区自下而上建设经济、社会和治理能力的能力，而不是 依赖国家进行自上而下的决策和资源分配。与此同时，现有的地 理劣势可能会被推翻，因为热带和赤道地区全年充足的阳光可以 为每个行业的价值链降低成本、创造竞争优势。 13 气候变化 RethinkX排放情景 我们的每一个情景都呈现出从现在到 2040年的一条减排途径。我们 通过估计每种颠覆性技术对所有主要温室气体排放源的总体影响来 构建这些路径，排放源按全球经济的分部门分类，如表 1所示。因此， 每个分部门都有自己的减排 S曲线，如附录 C中的表 3所示。我们还 根据生物群系估计了主动和被动重新造林碳回收量，如附录 C中的 表 4和表 5所示。减排和回收量以 2020年作为初始年份计算，我们 假设 2020年净二氧化碳当量为 500亿吨，并以百分比报告减排和回 收量。然后，我们将所有分部门的二氧化碳减排与碳回收（负排放） 相加，得出我们每一种情景的最终减排途径。 2040年后剩余的任何 二氧化碳排放量都将来自于小众行业和市场，对于这些行业和市场， 目前没有任何可预见的技术能够提供完全脱碳途径。 对于每一种情景，预计的减排途径是我们预计能源、交通运输和食 品颠覆转化为温室气体排放减少的速度结合我们预计将发生的碳回 收量所组成的函数。我们假设被动和主动重新造林只发生在因食品 颠覆而腾出的土地上，而不会发生在任何其他也可能可用于重新造 林或植树造林的土地上。我们还假设，商业渔业的颠覆和海洋生态 系统的恢复不会给海洋带来额外的碳回收。 b 有关本报告假设方法的更多细节，请参见附录 C。 RethinkX核心颠覆情景：“保持理智” 在这种情景下，社会选择接纳而非抵制 21世纪 20年代的能源、交通 运输和食品部门颠覆。这意味着对经济激励做出理性反应，并消除 SWB、 A-EV和 TaaS，以及 PFCA技术的部署和推广障碍。但这仍然 需要关键的社会选择，尤其是政府，它们可以通过简化市场设计；打 破旨在寻租的公用事业垄断、确保个人有权生产能源、交通运输和 食品服务；停止对将因颠覆陷入困境、注定走向末路的现有化石燃料、 传统道路运输、畜牧业和渔业提供进一步补贴和公共投资来为这三 大颠覆消除障碍。 这一情景只需要进行具有正向经济回报的投资，因此不包括用于主 动重新造林或其他碳回收技术的公共支出，如海洋碱度增强 (OAE)和 直接空气碳捕获和存储（见方框 3：进入负排放阶段）。这个情景包 括了因为食品颠覆而从畜牧业中解放出来的 27亿公顷土地在自然恢 复过程中的被动重新造林所导致的碳回收，因为这些排放没有成本， 并且不可避免，除非这些土地主动退化。 图 3显示了 RethinkX的“明智”情景与到 2040年升温 2摄氏度的中位路 径的对比情况。 c 该场景反映了我们之前对能源、交通运输和食品部门 的颠覆轨迹及其对温室气体排放之影响的研究所造成的直接影响。 这种情景的主要特征包括： » 到 2035年，全球净排放量将下降 90%以上，这是三个部门颠覆带 来的直接缓解加上被动重新造林带来的抵消的组合效果。 » 到 2030年，能源、交通运输和食品的颠覆将直接减少 40%的全球 排放量，到 2035年减少 70%以上，到 2040年减少 80%以上。 » 到 2030年，因食品颠覆而从畜牧业中腾出的 27亿公顷土地每年将 抵消近 10%的全球排放量，到 2035年，通过被动重新造林的自然 （无成本）恢复过程，还将抵消 20%的全球排放量。 » 不依赖需要政府支持的非市场排放抵消（即主动重新造林或基于技 术的碳回收）。 » 在整个时间段内，排放量保持在 2℃ 中位路径以下，这意味着不 需要碳回收来弥补因过度投入而损失的碳预算。 14 气候变化 图 3 ： RethinkX核心颠覆情景：“保持理智” 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% RethinkX “保持理智” 情景 2°C减排 路径 20402035203020252020 资料来源： IPCC， Our World in Data（用数据看世界），全球碳项目， RethinkX。 12,13,14,15 RethinkX加速颠覆情景：“严肃对待” 在这种情景下，社会选择严肃对待并积极主动地加速 21世纪 20年代 的能源、交通运输和食品部门颠覆。在这个情景中，社会将作出与“保 持理智”情景类似的社会选择来部署和推广 SWB、 A-EV和 TaaS以及 PFCA技术，由于实施更积极，时间表提前了 1年。此外，社会还将 投资于主动重新造林，利用因食品颠覆而从畜牧业中腾出的 20%的 土地（剩余 80%的腾出土地因自然恢复而被动重新造林），以及投资 于其他碳回收技术，如海洋碱度增强 (OAE)和直接空气碳捕获和存储 (DACCS)（见方框 3：进入负排放阶段）。 这种情景的主要特征包括： » 到 2030年，全球排放量将下降 60%以上，在 2035年前下降 100%。 » 2040年后，全球排放量为 -20%，即每年因颠覆、重新造林和基于 技术的碳回收而净减少 100亿吨二氧化碳当量。 » 全球减排是能源、交通运输和食品颠覆加上主动重新造林和基于 技术的碳回收的抵消效应的共同结果。 » 市场力量和公共投资都被用于降低排放。 » 在因食品颠覆而腾出的 20%的土地上进行主动重新造林，而其余 80%的土地进行被动重新造林。 » 主动重新造林的成本因生物群系而异，从每公顷 500美元到每公 顷 2,500美元不等，按 25年的时间框架计算，每吨二氧化碳当量 的收回成本平均略高于 10美元。 » 在 25年的时间框架内，重新造林碳回收总成本为 517万亿美元， 即平均每年 210亿美元。 » 从 2035年开始，主动和被动重新造林一共将抵消大约 20%的排放 量，即每年 100亿吨二氧化碳当量。 » 基于技术的碳回收呈 S型曲线上升，最终将达到相当于 2020年排 放量 20%的年排放率，即每年 100亿吨二氧化碳当量（从 2040年 开始）。 » 基于技术的碳回收成本最初将为每吨二氧化碳当量 100美元，但 在颠覆和规模扩展的推动下，到 2040年将下降至 10美元。 » 在 25年的时间框架内，基于技术的碳回收总成本为 1.1万亿美元， 即平均每年 440亿美元。 这一情景如图 4所示。 15 气候变化 图 4 ： RethinkX加速颠覆情景：“严肃对待” -50% -40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% RethinkX “严肃对待” 情景 2°C减排 路径 20402035203020252020 资料来源： IPCC， Our World in Data（用数据看世界），全球碳项目， RethinkX。 12,13,14,15 RethinkX延迟颠覆情景：“停滞不前” 在这种情景下，社会通过试图保护现有的化石燃料公司、公用事业 垄断企业、传统汽车制造商以及畜牧业和渔业免受颠覆，积极抵制 采用 SWB、 A-EV和 TaaS以及 PFCA技术。这种努力最终是徒劳的， 但会将能源、交通运输和食品部门的颠覆推迟 5年。 虽然这三个部门的颠覆仍将摧毁基于旧技术的现有产业并相应减少 排放，但这一情景说明了糟糕的社会选择（即抵制新技术并支持现有 产业）导致的延迟会如何导致我们暂时超过 2摄氏度的中位路径，使 地球面临严重的气候变化风险。 重要的是，这种情景并不是相当于“照常”情景或任何其他常规情景。 这种情景表明，假设现有的碳密集型能源、交通运输和食品行业将 持续存在到 2100年的这种传统预测是不可信的，因为其没有认识到 颠覆的不可避免性。 这种情景的主要特征包括： » 排放量在 2026年之前持续上升，到 2030年仍处于 2020年水平的 95%，也就是说在本世纪 20年代将暂时超过 2摄氏度中位路径， 将人类置于气候危险范围。 » 随着现有产业崩溃，排放量到 2035年将减少 40%，到 2040年将减 少 75%，但这可能不足以避免严重的气候变化风险。 » 在 21世纪 30年代中期之前，排放量将超过 2°C的中位路径，这意 味着通过碳排放削减实现的净负排放量将需要弥补因过度投入而 损失的碳预算。 这一情景如图 5所示。 16 气候变化 图 5 ： RethinkX延迟颠覆情景：“停滞不前” 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2°C减排 路径 RethinkX “停滞不前” 情景 20402035203020252020 资料来源： IPCC， Our World in Data（用数据看世界），全球碳项目， RethinkX。 12,13,14,15 图 6显示了三个 RethinkX情景。 图 6 ： RethinkX颠覆情景 -50% -40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 20402035203020252020 RethinkX “严肃对待” 情景 RethinkX “停滞不前” 情景 RethinkX “保持理智” 情景 资料来源： RethinkX. 减排（按部门） 表 1基于牛津大学在“用数据看世界”项目中收集的数据，显示当今 全球大多数温室气体排放 (56.7%)与能源使用有关，主要是化石燃 料燃烧产生的二氧化碳 (CO2)。食品部门的排放主要是甲烷 (CH4)和 一氧化二氮 (N2O)，占全球排放量的 18%。交通运输部门所占份额 较小，为 16.2%，但道路运输这一分部门是最大的单一排放源，为 11.9%。这三个部门以外的其他来源占全球排放量的 8.4%，其中最大 的来源是水泥生产，占 3%。这些数据显示，全球 90%以上的排放来 自于将在未来 15年面临颠覆的三个部门。 13 17 气候变化 表 1 ： 按部门和分部门分列的排放量 部门 子部门 2020年全球温室气体排放量的 比例（以 2016年为基线） 能源 住宅建筑物 10.9% 其他行业 10.5% 未分配的燃料燃烧 7.8% 钢铁 7.1% 商业建筑物 6.6% 散逸性石油和天然气 3.9% 化学和石化（能源） 3.5% 散煤 1.9% 农业和渔业中的能源 1.7% 食品和烟草 1.0% 非铁金属 0.7% 纸张和纸浆 0.6% 机械设备 0.5% 小计 56.7% 交通运输 公路运输 11.9% 航空 1.9% 航运 1.7% 铁路 0.4% 管道 0.3% 小计 16.2% 食品 畜牧和粪肥 5.8% 农业土壤 4.1% 庄稼焚烧 3.5% 毁林 2.2% 耕地 1.4% 水稻种植 1.3% 草地 0.1% 小计 18.0% 其他 水泥 3.0% 化学和石化（工业） 2.2% 垃圾填埋 1.9% 废水 1.3% 小计 8.4% 注：表 1中的分部门百分比总和不完全是 100%，因为这些数据是 2020年相对于数据集基准年 2016年的百分比。 资料来源： IPCC， Our World in Data（用数据看世界，以 2016年为基线），全球碳项目。 13,14,15 图 7显示，到 2035年，在我们的“保持理智”情景中， SWB带来的 能源颠覆将消除 45%的全球排放， A-EV和 TaaS带来的交通运输颠覆 将消除 13.9%的全球排放， PFCA带来的食品颠覆将消除 32.1%的全 球排放。重要的是，食品颠覆能够消除的排放超过该部门目前的排 放量，因为从畜牧业中腾出的 27亿公顷土地即使不经历任何主动重 新造林工作，也能通过被动重新造林以自然方式捕获和储存大量碳。 因此，这三个部门的颠覆可以在 15年内减少全球 90%以上的温室气 体排放。 图 7 ： “保持理智”情景下到 2035年的减排和抵消， 按部门划分 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 其他食品 （被动重新造林） 食品 （直接） 交通运输能源全球排放量 2020 100.0% -45.0% -13.9% -10.8% -21.