该研究提出了一个更加严格和雄心勃勃的气候目标，即到本世纪末将全球气温升高限制在1.0℃以内。研究认为，当前1.2℃的全球变暖已经导致了严重的损害，而1.5℃的升温将提高气候突变点的风险，例如湿球温度已经超过安全水平，而格陵兰和西南极冰盖的融化将导致超过10米的海平面上升，对沿海城市、低洼国家和全球人类福祉构成了威胁。本文认为，全面电气化和高度可再生能源系统是实现低于1.5℃目标的路径，通过快速去化石燃料和大规模电力碳捕集，可以实现恢复稳定和安全的气候。情景分析的结果表明，通过协调实施政策和经济支持，恢复稳定和安全的气候是可以实现的。

1.5℃气候目标的意义

1.5℃气候目标意味着二氧化碳去除的可能性很高。我们在2022年就已经耗尽了实现1.5°C气候目标的碳预算，这比巴黎协定设定的本世纪下半叶的气候中和目标提前了几十年。根据IPCC的第六次评估报告，一部分二氧化碳来自于已经有去化石化技术的能源工业部门，而另一部分二氧化碳与难以消除的工业过程有关，比如水泥工业，这可能需要在现场进行碳捕获和储存。因此，1.5℃的气候目标很可能需要使用负排放技术进行二氧化碳去除，在21世纪内去除约500 Gt的二氧化碳。

1.0˚C/350 ppm更加安全

尽管达到1.5˚C的气候目标看起来很困难，但这个温度水平对我们的文明和环境来说并不安全。当前1.2˚C的气候揭示了主要行星系统，特别是冰盖和海洋的脆弱性正在增加，极端高温、大雨、干旱和主要飓风的频率和强度也在增加。随着陆地上的温度升高，空气中的湿度和潜热也在增加。

可能的实现路径：低成本的可再生能源

太阳能光伏和风力发电已成为最低成本的电力来源，在2022年占全球装机容量的75％以上。结合热泵、电动汽车和电池等需求侧创新，整个能源产业系统的快速电气化现在被预计为最低成本的解决方案。所有能源和原料需求都可以通过太阳能光伏和风力发电进行直接和间接电气化，而其他可持续能源将增强系统的弹性。

低成本的可再生电力，特别是太阳能光伏，已加速能源和工业的去化石化，这可能在2050年左右完成。低成本可再生电力的崛起也可能推动2030～2060年持续大规模的碳减排。近年来，人们越来越多地讨论了碳减排行动。虽然天然碳汇（如造林）可能仅限于最大16 GtCO2 / 年，但随着电力成本和直接空气捕集技术的降低，直接空气碳捕集和储存（DACCS）变得更加可行。可再生能源驱动的海水淡化也可以在干旱地区实现造林，从而可以最小化土地利用冲突或甚至创造共同利益。低成本可再生电力的崛起大大增加了高能耗但可扩展的新型选项（如DACCS和基于海水淡化的造林）的吸引力，而土地利用和水供应问题则降低了基于降雨造林和生物质能碳捕获和储存的可持续潜力。DACCS封存的二氧化碳可以转化为矿物以增加存储安全性，从而进一步增强二氧化碳去除事业的整体可持续性。为了在可接受的确定性内实现1.0℃气候目标，从2060年代初开始需要约40 GtCO2 / 年的二氧化碳去除。虽然非常巨大，因为它将近似于当前的CO2排放量，但在两个条件下使用DACCS进行这种数量的二氧化碳去除仅需要全球初级能源需求的5-10％：持续非常快速地扩展光伏发电并通过利用热泵实现低温DACCS的强大能源效率提高，同时低成本热量可以通过地热或太阳热供应DACCS。

在这些条件下，在工业、金融和社会方面实现1.0℃世界将成为可能。多种二氧化碳去除组合结合不同的自然气候解决方案和可持续技术解决方案可以实现所需的大规模二氧化碳去除，从而实现1.0℃气候目标，并为文明创造安全的气候条件。二氧化碳去除的能源需求最直接取决于总体能源需求增长。例如，如果全球初级能源需求从2021年的173 PWh略微增长到本世纪末的207 PWh，而不是假定的384 PWh，则假设全部为DACCS的二氧化碳去除将需要约占初级能源供应的10％。DACCS能源需求悲观假设会进一步增加这个百分比。这意味着与其他最终用途之间竞争更激烈，并可能使实现任何1.0℃路径更具挑战性，而作为本世纪主要能源来源的太阳能光伏供应容量可以比需求增长更快。

图1：中等增长情景下，使用DACCS技术进行二氧化碳去除的额外需求的全球一次能源需求（左），以及为实现1.0°C气候目标而在能源-工业-二氧化碳去除情景下产生的相关二氧化碳排放量（右）。（基于假设：到2050年，对于工业部门，将全面推广直接碳捕获和储存技术，以处理水泥生产中的过程相关排放。）其中，使用了一些技术术语，如DACCS和碳捕获和储存，它们分别代表碳捕获、利用和封存技术以及直接碳捕获和封存技术。

呼吁就1.0℃气候目标展开新的讨论

1.0℃气候目标涉及气候、社会、技术和政治等多个方面，需要全面估计去化石化和二氧化碳去除所需组合以恢复地球气候，而不仅仅局限于分析1.5℃和1.5℃以上情景。单个研究已经证明了创造真正可持续的全球社会的技术和工业可行性，我们现在需要采取下一步行动，更新我们基于低成本可再生电力和更具攻击性二氧化碳去除潜力的社会经济情景。在未来十年内，可再生能源和需求侧解决方案（如效率和保护）必须优先考虑，为基于可再生能源的二氧化碳去除和气候恢复铺平道路。由于成本和进展速度在很大程度上取决于融资，需要明确国家和国际优先事项，以支持这种双管齐下的方法：首先，快速深度去化石化和电气化整个能源产业系统；其次是大规模部署二氧化碳去除。对生物圈和子孙后代的责任需要我们树立更高的雄心壮志

内容：张权福

编辑：赵晶文

审核：孟聪会