斯坦福研究：脫碳進程強化能源安全

【Mirage News網 4月9日報道】

根據《自然氣候變化》（Nature Climate Change）4月9日發表的一項研究，到2060年從化石燃料轉向清潔能源技術將提升大多數國家的能源安全，并降低貿易風險。

鋰、鎳、鈷、銅和稀土礦物等材料，正成為各國和企業競相保障供應的 “戰略資源”，以構建減排、綠色的能源系統。與化石燃料不同，這些材料的自然儲量主要集中在全球南方國家，重塑了能源地緣政治和全球貿易格局。

該項研究的資深作者、斯坦福大學Doerr可持續發展學院地球系統科學教授史蒂夫?戴維斯（Steve Davis）指出：“多數人只關注轉型可能帶來的問題，卻忽略了擺脫化石燃料帶來的安全效益。對于未來處于凈零排放體系中的大多數國家而言，減少對進口化石燃料的依賴，增加對新型材料的依賴，實際上也是能源安全的勝利。”

研究人員發現，即使是擁有全球最大化石燃料儲量、但關鍵礦物儲量僅占極小比例的美國，脫碳也能提升能源安全，尤其是在該國發展新貿易伙伴的情況下。

自2020年以來，美國原油和石油產品出口量超過進口量，但其每日進口量仍高達數百萬桶，主要來源為加拿大、墨西哥、沙特阿拉伯、伊拉克和哥倫比亞。戴維斯表示：“與使用美國豐富的天然氣和煤炭資源相比，太陽能和風能發電可能需要更多進口，但隨著交通電氣化，減少對外國石油的依賴將成為一大優勢。”

包括俄羅斯和沙特阿拉伯在內的石油資源豐富的國家，即使拓展貿易網絡，在凈零排放背景下仍可能會成為少數能源安全下降的國家。

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系統性分析與新型貿易風險指數

為探究減少化石燃料依賴為各國帶來的安全效益，科學家系統分析了各國在脫碳進程中可能面臨的新風險，對比了持續依賴化石燃料的潛在影響。

首先，斯坦福大學戴維斯可持續解決方案實驗室博士后學者、研究第一作者程靜（Jing Cheng）構建了一個數據庫，涵蓋擁有石油、天然氣、煤炭、鈾、生物燃料及16種清潔能源關鍵材料儲量的國家，以及這些資源的跨國貿易流動數據。

在全球2060年凈零排放的前提下，設計了1092種不同情境，研究人員計算了236個國家滿足能源需求所需的資源量。這些情景由政府間氣候變化專門委員會（IPCC）構建，涵蓋全球及各國能源結構的可能變化，例如，部分情景更依賴核能，部分則側重太陽能或風能。

針對數千種貿易關系和資源需求組合，研究團隊評估了各國交通和電力部門及整體能源系統的風險水平。他們使用新開發的 “貿易風險指數” 進行量化研究，該指數基于國內儲量可用性、進口滿足需求的比例、進口經濟價值，以及衡量能源安全的市場集中度等指標。

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減少化石燃料依賴帶來顯著安全效益

研究發現，若各國維持現有貿易網絡，凈零情景下與貿易相關的能源安全風險平均下降19%；若拓展貿易網絡并與所有資源擁有國合作，風險平均減半。

對于礦物材料貧乏國家，減少對原生材料的進口需求（如延長技術壽命、加強回收或開發低材料密集型設計）是在淘汰化石燃料的同時降低貿易風險的另一途徑。研究顯示，若鋰、鎳、銦等關鍵礦物材料的回收率從當前極低水平提升四倍，貿易風險平均下降17%，美國降幅超過50%。

研究指出，在美國能源結構中，約70%-75%為太陽能、風能和生物質能等可再生能源，15%-20%為化石燃料，10%為核能，在2060年凈零排放的所有情景中，盡管其他組合可能成本更低或污染更少，但這一組合可將貿易風險最小化。目前，美國約83%的能源需求依賴化石燃料，剩余部分由核能和可再生能源平分。

程靜解釋，至少在研究涉及的貿易關系下，風能比太陽能更能為美國帶來能源安全效益，這主要是因為近年來建造風力渦輪機所需材料更多來自貿易伙伴。“然而，推進使用更易獲取的低品位硅源的太陽能光伏制造技術，或與硅和錳儲量豐富的國家拓展貿易網絡，可進一步顯著增強美國的能源安全。”

戴維斯強調，關鍵在于避免“孤注一擲”：“若進口占需求的很大比例，本身就是一種風險；若全部依賴單一來源，自然災害或地緣政治沖突就可能嚴重擾亂供應。因此，能源進口來源應盡可能多樣化。”

然而，能源多樣化的安全效益存在一定局限。研究表明，保留化石燃料通常會拉低國家的能源安全水平。作者總結道：“值得一提的是，多數國家在凈零情景下的貿易風險均下降，且降幅最大的往往是那些幾乎完全擺脫化石燃料依賴的國家。”

編譯：陳明雪（新能源部）

審校：崔 穎（新能源部）

編輯：陳明雪（新能源部）

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