O aquecimento international representa um grande desafio ao desenvolvimento sustentável das economias e sociedades nacionais, tornando a redução das emissões de gases de efeito estufa uma questão ambiental crítica. Como o maior CO2 Emissor e a segunda maior economia do mundo, a conquista da neutralidade de carbono da China é essential para a meta de 1,5 ° C do Acordo de Paris.
Por que se concentrar nas interações políticas na redução de emissões?
A China propôs uma gama de políticas de mitigação para atingir seus alvos de carbono duplo, incluindo o desenvolvimento de energia não fóssil, aumentando a taxa de eletrificação, aumentando a eficiência energética e a implementação de medidas baseadas no mercado, como preços de carbono. No entanto, a implementação do mundo actual é muito mais complexa. As interações entre essas políticas podem levar a compensações ou sinergias inesperadas, influenciando não apenas sua eficácia geral de mitigação, mas também os custos econômicos e a linha do tempo para alcançar a neutralidade de carbono.
Nossa pesquisa se concentra nesse aspecto crítico: os mecanismos de interação entre as políticas de redução de emissões. Em vez de simplesmente resumir os benefícios previstos das políticas individuais, avaliamos como as políticas de combinação e sequenciamento podem enfraquecer ou fortalecer seus efeitos. Como a pesquisa existente mostrou, há uma interação não linear entre várias políticas, simplesmente agregar os efeitos (aparentemente ideais) de múltiplas políticas não reflete com precisão o resultado actual da política. A combinação e a implementação da política de seqüenciamento pode afetar amplamente a eficiência, a rigidez e a externalidade das políticas de mitigação. Essa interação complexa entre as políticas terá um impacto significativo na eficácia da política e na transição energética mais ampla.
A história por trás das simulações de cenário em lote
Para resolver esse problema, criamos uma área abrangente de portfólio de políticas para 2060, composta por 1.295 cenários, cobrindo quatro principais estratégias de mitigação. Enquanto isso, desenvolvemos um modelo de equilíbrio geral computável dinâmico da China (modelo Ceege), que pode representar os mecanismos de neutralidade de custo das políticas de mitigação, capturar alterações setoriais dinâmicas através da cadeia industrial a montante e ajustar a quantidade e o preço em equilíbrio simultaneamente . Além disso, projetamos três indicadores para medir as trade-offs e sinergias entre portfólios de políticas em termos de efeitos de mitigação de carbono, custos econômicos da mitigação e eficiência mitigadora de carbono.
Em nossa pesquisa, enfrentamos dois principais desafios. O primeiro desafio foi como capturar a potencial evolução de várias políticas e tecnologias de mitigação nos próximos 40 anos. Por um lado, o desenvolvimento das principais tecnologias de energia, incluindo melhorias na eficiência energética setorial, avanços no CCS e tecnologia de armazenamento de energia, é altamente incerta. O desenvolvimento de várias tecnologias influenciará significativamente a estrutura energética futura e determinará a extensão das reduções de emissões alcançáveis. Por outro lado, é incerto para a rigidez de futuras políticas de mitigação do governo. Isso também significa que a intensidade da implementação de medidas, como preços de carbono, permanece desconhecida, e diferentes forças das políticas de mitigação podem levar a uma tendência ou ponto de virada em mudança não linear para emissões reduzidas e perdas econômicas.
Para abordar essas incertezas em potencial, realizamos uma revisão abrangente de mais de 3.500 estudos relevantes e políticas nacionais publicadas desde o anúncio da meta de neutralidade de carbono. Esta revisão nos permitiu avaliar sistematicamente as possíveis trajetórias de desenvolvimento de várias tecnologias de energia. Com base nessas avaliações, estabelecemos vários cenários de desenvolvimento para cada tecnologia para capturar uma ampla gama de possíveis avanços futuros nas tecnologias e políticas de redução de emissões. Além disso, incorporamos o desenvolvimento dinâmico de CCs e tecnologias de armazenamento de energia dentro do modelo usando curvas de custo, permitindo uma representação endógena de sua evolução e uma avaliação mais precisa de seu impacto na transição energética.
Além disso, ao avaliar as interações políticas, devemos explicar completamente a interação entre diferentes tipos de políticas de redução de emissões em níveis de intensidade variados. Esta avaliação abrangente requer a execução de milhares de simulações. Como resultado, uma única corrida exige tempo substancial, memória e recursos computacionais, levando a uma baixa tolerância a falhas e tornando a replicação do experimento desafiadora. Para resolver esse problema, migramos nossas simulações de plataformas de computação padrão para uma instalação de supercomputação. Aproveitando o imenso poder computacional e os recursos de processamento paralelo dos supercomputadores, somos capazes de acelerar significativamente o processo de simulação e reduzir a complexidade computacional.
As principais descobertas
Descobrimos que as interações entre as políticas de mitigação na China reduziriam a porcentagem de cenários que atingiam a neutralidade do carbono em 2060 em 84percente atrasariam os anos em que esses cenários são alcançados em cinco a seis anos (Figura 1). Sob a suposição de nenhuma interação política (ISSA), a proporção de cenários que atingem a neutralidade de carbono até 2060 é de 23,5%, com um ano médio de realização de 2054. No entanto, quando as interações políticas são consideradas (Ásia), a proporção diminui para 3,7%, E o ano médio de alcançar a neutralidade de carbono é atrasada para 2059.
Figura 1 Caminhos de emissão na China de 2020 a 2060
Análises quantitativas adicionais revelam que, entre todas as políticas de mitigação, a combinação de políticas de energia e eletrificação renovável (R&E) exibe efeitos duplos de sinergia, contribuindo para mitigar perdas econômicas e atingir metas de redução de emissões (Figura 2). Especificamente, as políticas de eletrificação impulsionam a transição de setores de uso last para padrões de consumo eletrificados, expandindo a demanda de eletricidade, enquanto as políticas de energia renovável promovem continuamente o desenvolvimento de energia renovável de baixo custo, otimizando a mistura de geração de energia. A implementação conjunta dessas duas políticas gera um efeito sinérgico mais forte em comparação com sua implementação particular person.
Por outro lado, a combinação de políticas de preços de carbono e políticas de energia renovável (C&R) demonstra um efeito de trade-off em termos de redução de emissões e impacto econômico. As políticas de preços de carbono acionam a transformação do sistema de energia, aumentando o custo do uso de combustíveis fósseis, enquanto as políticas de energia renovável aumentam a competitividade da energia limpa, reduzindo seu custo. Dados os mecanismos de impacto sobrepostos entre essas duas políticas, a implementação combinada enfraquece significativamente sua eficácia geral.
Figura 2 Redução de carbono e custo econômico das combinações de políticas, considerando as interações políticas
Este estudo revela as compensações e sinergias entre as políticas de neutralidade de carbono da China. Ele destaca o papel crítico da otimização de combinações de políticas e sequências de implementação no avanço do processo de descarbonização da China e fornece informações valiosas para a China e outros países em desenvolvimento submetidos a transições energéticas.
Mais detalhes deste estudo podem ser encontrados em nosso artigo recente “Interações de políticas de mitigação atrasam a conquista da neutralidade de carbono na China” publicada em Natureza Mudança climática.
Liu, Y., Du, M., Yang, L. et al. As interações políticas de mitigação atrasam a conquista da neutralidade de carbono na China. Nat. Escalar. Chang. 15, 147-152 (2025).
Doi ： https: //www.nature.com/articles/s41558-024-02237-2
