中国已承诺在 2060 年之前实现碳中和，并将这一雄心勃勃的目标与到 2030 年对工业用水的严格限制相结合。一个由 IIASA 研究人员和中国同事组成的国际团队探索了同时实现这些目标的效果。
到 2030 年，人为的二氧化碳 (CO2) 排放量需要在 2010 年的基础上减少约 45%，并在本世纪中叶达到“净零”，这样世界才有机会将地球变暖限制在 1.5°C高于工业化前的水平并避免气候变化的最坏影响。中国是目前世界上最大的 CO2排放国，是越来越多正式承诺到 2060 年实现碳中和的国家之一，其重点是工业部门的脱碳。此外，由于该国经历了严重的水资源短缺，中国政府对 2030 年的工业用水实施了严格限制，因为中国工业不仅占全国 CO2的一半排放，但也占取水量的 20% 以上。然而，减排对工业用水的影响仍不清楚。
为了阐明这个问题，IIASA 研究人员和中国同事使用了一个模型，该模型结合了一个基于 1998 年至 2015 年中国 31 个省份 140,000 多家企业的企业普查数据的自主开发的高分辨率省用水量清单。新的清单是然后用于开发工业用水模块，以在一切照旧情景(没有碳中和目标)和碳中和情景下预测该国未来的多部门碳排放、经济指标和工业用水(碳中和目标)。研究结果已发表在《一个地球》杂志上。
“我们使用了一种可计算的一般均衡模型——一种使用真实经济数据来估计经济如何对政策、技术或其他外部因素的变化做出反应的经济模型——以确定随着时间的推移和跨地区的协同效应和风险 31中国各省。这使我们的分析有别于之前的研究，这些研究更多地关注能源部门的取水，但忽视了耗水量大的工业部门，或者只涵盖了单个地区的用水，”该研究的作者、中国北京大学的戴韩成解释道。
研究结果表明，实现碳中和将在 2060 年节省 24% 的中国工业用水，并有助于在所研究的 31 个省份中的 22 个实现严格的工业用水目标。然而，在省一级，除非制定更协调的气候水战略，否则 31 个省中有 9 个可能难以在碳中和的未来实现用水目标。此外，研究人员发现，如果发生跨省产业转移，某些省份的用水量实际上可能会增加，从而降低节水潜力。
“不同的减排支出和能力有可能重塑产业竞争力和结构，最终导致一些产业转移到其他地区。这可能会导致减排和用水方面的不良后果。然而，目前尚不确定中国 2060 年碳中和目标的实现是否会推动行业发展，以及这将如何影响节水和行业实现用水目标的能力，”研究作者兼学院副院长指出北京大学环境科学与工程学院，刘勇。
追求碳中和还可以从关键部门创造许多共同利益。值得注意的是，发电、轻工、化工、采矿、金属冶炼及制品等五个能源和/或水资源密集型行业贡献了大部分国家协同效益，占比分别为 48%、14%、13% 、9% 和 2060 年总节水量的 9%。
“对于地方政府来说，重要的是要利用和促进来自关键部门的共同利益，以实现更环保的水资源分配，同时实现碳中和。例如，节省的用水可以返回到河流和湖泊等自然水体中，用于生态目的。毫无疑问，协同效应将有助于生态文明的发展，”该研究的主要作者、同样来自北京大学的刘晓宇说，他作为 IIASA 青年科学家暑期项目的参与者开始了这项工作。
由于产业结构的多样性和各省水资源可利用程度的差异，中国工业在追求碳中和未来的过程中既有机遇也有风险。例如，实现碳中和目标可以使 8 个和 12 个省份分别实现中国政府在 2030 年和 2060 年设定的工业用水目标，主要是在中国北方。然而，碳中和产生的协同效益不足以实现 2030 年和 2060 年分别在 14 个和 9 个省份实现的目标，主要是在中国南部和西北地区。
“虽然风险是由产业结构调整和由此产生的跨省和省内溢出效应造成的，但仅依靠用水强度控制和减少碳排放的协同效益的用水管理不足以实现中国的整体用水目标。这再次凸显了限制总用水量的重要性，尤其是对缺水省份。另一方面，考虑降低水资源丰富地区的用水量上限也可能是有益的，因为过于严格地限制这些地区的用水量可能会阻碍当地经济发展，”研究作者和 IIASA 水安全研究小组组长说，塔赫卡希尔。
“我们的研究结果有助于在实现雄心勃勃的气候目标的背景下更好地了解水与能源的关系，并表明水和工业的综合管理是有效的，可以促进可持续发展。它还强调需要制定更协调的政策，包括更严格的法规和先进技术，以最大限度地发挥应对气候和水挑战的协同作用，”IIASA 生物多样性和自然资源项目主任 Yoshihide Wada 总结道，他也是该研究的成员之一作者。
