8月15日，由清華大學地球系統科學系（以下簡稱“地學系”）張強教授課題組和加州大學爾灣分校史蒂文·戴維斯（Steven J. Davis）副教授組成的國際聯合研究團隊在《自然》（Nature）期刊發表題為《現有能源基礎設施鎖定排放威脅1.5℃氣候目標》（“Committed emissions from existing energy infrastructure jeopardize 1.5 °C climate target”）的論文，首次全面評估了現有和擬建能源基礎設施的“碳鎖定”效應，指出現存的高碳設備鎖定排放將嚴重威脅1.5℃溫控目標，以及全球向低碳社會轉型的緊迫性。
政府間氣候變化專門委員會（IPCC）于2018年10月8日發布《IPCC全球升溫1.5℃特別報告》（以下簡稱《報告》）。《報告》評估了全球地表平均溫度升高1.5℃可能帶來的影響以及實現1.5℃溫控目標的減排路徑，指出如今全球地表平均溫度較工業化前水平上升約1℃，1.5℃溫控目標下全球僅剩余420-580 Gt CO2的排放空間（50%-66%置信區間）。而當前人類一半以上的能源來自從地殼深處提取的化石燃料，化石燃料體系已經深深地根植于社會之中。經濟發展過度依賴化石能源，現有的大量高碳排放基礎設施在未來的碳排放（即“鎖定碳排放”）對低碳能源轉型構成嚴重的威脅，阻礙了發展低碳經濟的進程。
針對這一問題，由清華大學和加州大學爾灣分校組成的研究團隊在之前建立的全球現有能源基礎設施和擬建化石燃料電廠數據庫基礎上，利用自下而上的排放核算方法量化了現有和擬建能源基礎設施鎖定的未來碳排放，分析了全球各地區各行業能源基礎設施對鎖定碳排放的貢獻，測算了未來服役壽命及設備利用率對鎖定碳排放的影響，并依據各類設施單位碳排放所對應的資產價值提出了成本最小化的基礎設施提前退役方案。
現有和擬建能源基礎設施未來碳排放
研究發現，如果現有能源基礎設施按歷史平均服役壽命和設備投運率運行，其在未來將產生的碳排放約為658Gt，超過1.5℃溫控目標下的碳排放預算。此外，2018年底前可獲得的最優數據顯示，全球擬建煤電、氣電和油電產能近1200GW（包含計劃新建、已獲得許可新建和正在新建的發電機組），如果全部建成并按歷史平均服役壽命和設備投運率運行，擬新建機組在未來將額外產生188Gt的碳排放，全球現有和擬建能源基礎設施合計產生的碳排放約為846 Gt，大幅超過1.5℃溫控目標下的碳排放預算。研究進一步量化了現有基礎設施的資產價值，提出了成本最小化的基礎設施提前退役方案。結果顯示，電力和工業基礎設施鎖定了超過75%的碳排放，但其資產價值小于所有現有能源基礎設施資產總價值的25%。因此，如有可利用且價格具有競爭力的零排放技術供選擇，成本最小化的基礎設施提前退役應當發生在電力和工業領域。
本研究指出了全球應對氣候變化的困難與緊迫性，未來必須通過嚴格限制高碳型能源投資，加快可再生能源發展，縮短現役高碳型能源設備的服役壽命或設備利用率，推廣碳捕集技術，從電力、工業、交通和民用等不同行業分別著手，實現快速、深遠和前所未有的改變，向綠色低碳發展和清潔能源系統轉型，以實現全球溫控目標。
清華大學地學系張強教授和地學系訪問教授、加州大學爾灣分校副教授史蒂文·戴維斯為論文共同通訊作者，地學系博士畢業生、加州大學爾灣分校博士后同丹為論文第一作者。該研究工作得到了國家杰出青年科學基金項目的支持。
