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氣候變化如何影響經濟?

2022-09-22 11:47

本文來自:宏觀葉話,作者:葉凡 劉彥宏

近年來極端高温天氣頻發,2021年河南出現特大暴雨,2022年四川等地出現持續極熱天氣,對我國經濟多方面造成了較大的影響。本文中,我們首先對全球及國內氣候變化的現狀以及未來的發展趨勢進行了探討,發現在全球變暖的大趨勢下,未來極端天氣發生的頻率或進一步增多。其次,我們梳理了歷史上我國出現極端天氣的時期,並從投資、消費和物價三個角度分析了極端天氣對我國經濟的影響,提出應對極端天氣挑戰的三大方向。最后,通過分析氣候變化對我國農業和能源的影響,我們認為糧食安全和能源安全或是未來重點關注的兩大投資主線,糧食安全方面,有望繼續加大農田水利和種業振興的支持力度,能源安全方面,可關注儲能、分佈式能源、智能電網、綠色節能消費、特高壓建設等領域投資機會。

摘要

全球變暖背景下,極端天氣事件增多。由於温室氣體的增加,全球變暖以及氣候變化的進程加快,現階段全球自然環境呈現出三大特徵:一是極端高温天氣增多,二是全球平均海平面呈上升趨勢,三是極端降水/極端乾旱的強度或頻次增多。分區域來看,氣候變化在各地區影響不同,對欠發達國家影響更大;就我國而言,氣候變暖趨勢持續,極端高温天氣增多,平均降水量呈增長態勢且極端降水事件增多,並且具有海平面上升、風速減弱、日照時數減少等特點。

經濟影響:極端天氣短期衝擊經濟,加快部署三大應對舉措。近二十年來,我國在2006年、2008年、2010年、2016年、2021年及2022年遭遇較重的乾旱、雪災、暴雨洪澇等極端氣候災害。各類氣象災害對經濟造成的直接損失佔當年GDP的比重總體呈下降趨勢,但仍對我國投資、消費、物價等方面產生影響。投資方面,極端氣候對我國固定資產投資有所衝擊,但災后重建及基礎設施完善又提振了投資增速。消費方面,極端天氣在短期內衝擊居民消費,但在部分受災嚴重的年份影響並不十分顯著,必選消費在災害衝擊下具有一定韌性。物價方面,氣象災害在短期內對物價存在影響作用,但影響在中長期內式微。應對極端天氣可從三個方面發力:一,提高氣象災害預警和應急的能力,二,加強防災減災基礎設施的建設,三,做好應急物資的保障建設。

糧食安全:糧食安全受氣候多方面影響,水利和種業是應對關鍵。氣候變化對糧食安全的影響包括有效性、可獲得性、利用效率和穩定性,這意味着氣候變化除了對糧食產量的影響之外,還會對糧食的品質、種植成本、存儲和運輸等方面產生影響。不同糧食作物來看,2000年以來三大糧食作物的單位面積產量均呈現波動上升的態勢,2007年我國多地出現高温乾旱天氣,玉米單產下滑3%,小麥單產小幅增加,水稻單產則上升2.4%,2010年和2016年出現多雨天氣時,小麥單產變化不大,水稻單產小幅下降,玉米單產則分別升高3.6%和1.4%。為減少氣候變化對農業生產的負面影響,水利工程重要性凸顯,未來繼續增加灌溉面積的同時,還將加強農田水利基建的修復和維護工作;糧食作物品種的適應性仍需提升,后續有望在育種方面加強研發投入,增強作物耐高温、耐乾旱、耐澇漬、耐低温、抗病蟲害等能力。

能源安全:氣候變化或加深供需矛盾,需平衡減緩與適應的目標。從供給端來看,可再生能源供給在極端氣象災害中易受衝擊,且極端氣象災害也會對能源傳輸環節造成影響。從需求端來看,用電需求受氣温變化的影響較大,氣候趨於極端化或對電力系統的負荷能力構成挑戰。隨着極端天氣頻發,傳統化石能源短期內應急的重要性上升,中長期清潔能源佔比提升的趨勢難逆。保障能源供應方面可以通過提升儲能對新能源消納的支撐作用、加快發展分佈式能源、提升電網「危機調度」的能力。用電端加大綠色節能消費支持力度、建設發展智能電網。此外,極端天氣頻發可能會加大對省間余缺互濟、電力跨區調度的需求。

風險提示:全球變暖進程超預期,極端氣象災害超預期增多。

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全球變暖背景下,極端天氣事件增多


1.1全球:氣候變化顯示三大特徵,欠發達國家氣候風險或更大

近年來,由於温室氣體的增加,全球變暖以及氣候變化的進程加快。全球氣候變化主要體現三大特徵:首先,全球温度升高或導致更多極端高温天氣。據WMO的《2021年全球氣候狀況報告》,2015-2021年為有記錄以來最為温暖的七年,儘管拉尼娜事件起到了暫時降温的效果,2021年全球平均氣温仍比工業化前(1850-1900年)水平高出了約1.11± 0.13°C,氣温上升的總體趨勢得到延續。IPCC此前將全球升溫的目標調整為1.5℃,若全球升溫超過1.5 ℃,氣候風險將高於現在,屆時極端高温事件或大約每5年發生1次。據WMO發佈的氣候通報稱,2022年至2026年之間的某一年甚至有一半的機率將比工業化前水平高出1.5℃,這意味着極端高温事件在全球範圍內頻繁出現的概率較大。其次,由於全球氣温升高,海洋熱膨脹、極地冰蓋、山地冰川融化等,全球平均海平面呈上升趨勢。NOAA數據顯示,自1880年以來,全球海平面已經上升了21-24cm,2013至2021年平均每年上升4.5mm。《自然氣候變化》一項研究結果顯示,預計到2100年,3.3%的格陵蘭冰川將融化,或使得全球海平面升高約30cm,或導致2億人被迫搬遷。另外,海平面上升也會擴大海洋、氣象和生態災害的影響,比如風暴、洪水的發生頻率增多,風暴潮的強度和影響範圍增大,同時鹽水入侵也會更加頻繁,影響飲用水和生物多樣性等。最后,全球降水模式也會發生變化,未來可能會出現更多更強的極端降水或者極端乾旱。中國氣象局表示,氣温上升會使得空氣中容納更多的水汽,氣候變暖同時也會影響到降水量,同時降水結構也會出現變化,比如小雨日數減少、暴雨日數增加,洪澇及乾旱災害或變得更加頻繁和嚴重。IPCC表示極端降水強度隨全球變暖的增幅約為每攝氏度7%,但會表現出一定的區域差異,當温升在1.5-2.0℃時,全球多個地區會遭遇更加嚴重的農業和生態乾旱。

全球氣候變化在不同大陸、國家和地區間產生不同的影響,欠發達國家風險或更大。據大氣科學研究大學聯盟,從氣温變化來看,大陸中部較沿海地區或更加温暖,高緯度的氣温升高比赤道附近地區要快;從降水來看,降水的增加主要發生在高緯度地區,赤道附近和中緯度地區的降水可能會減少,出現乾旱、火災等情況;從海平面上升來看,沿海地區和島嶼受到的威脅或更大,可能出現更強的熱帶氣旋,導致更多降水,並進一步向內陸入侵。據Germanwatch,2021年全球氣候風險指數分析了國家和地區受天氣相關損失事件(風暴、洪水、熱浪等)影響的程度,並顯示出欠發達國家通常比工業化國家受到的影響更大。2000 至2019年,波多黎各、緬甸和海地氣候風險指數排名最高,2019年受影響最大的則是莫桑比克、津巴布韋和巴哈馬。

1.2中國:氣温升高、降水增多是主要趨勢,氣候災害或將加劇

氣温方面,我國氣候變暖的趨勢仍在持續,極端高温天氣增多。中國氣候變化藍皮書(2022)》顯示,1951-2021年我國地表年平均氣温的升溫速率為0.26℃/10年,最高氣温和最低氣温均呈上漲趨勢,平均年暖晝日數也在增多,每10年增加6天,極端高温事件發生的頻次也在20世紀90年代后期明顯增多。2021年,我國地表平均氣温 較常年值偏高0.97℃,為 1901 年以來最高,全國地表年平均最高氣温較常年值偏高1.01℃,年平均最低氣温較常年偏高1.2℃,平均暖晝日數81.3天,較常年值增多37.6天,另外,2021年我國共發生極端高温事件 810 站日,較常年值偏多530站日。從區域上看,1961-2021年,我國地表年平均氣温上升速率在地域間差異加大,青藏地區升溫最快,然后是華北、東北和西北地區。

降水方面,我國平均降水量呈增長態勢且極端降水事件增多。在1961-2021年期間,我國平均年降水量每十年增加5.5毫米,2012年以來降水量持續偏多,並且累計暴雨站日數平均每十年增加4.5%,極端日降水量事件頻次也平均每十年增加19站日。2021年全國平均降水量較常年值偏多6.7%,累計暴雨站日數較常年值偏多26.9%,僅次於2016年,極端日降水量事件為353 站日,較常年增多122站日。分區域來看,我國降水總體呈「北少南多」,但南方不減、北方增加的「降雨帶北擴」趨勢逐漸凸顯,具體看,青藏地區平均年降水量顯著增多,西南總體減少,但2014年以來偏多,21世紀初以來,華北、東北及西北地區平均年降水量波動上升,華中地區每年波動較大。2021年,華北地區平均降水量為1961年以來最多,而華南地區平均降水量為近十年來最低值。

另外,我國氣候變化還具有海平面上升、風速減弱、日照時數減少等特點。海平面上升方面,據國家海洋信息中心,中國沿海海平面變化總體呈波動上升趨勢。1980-2021年,中國沿海海平面每年上升3.4毫米,且以 0.06 mm/a的速度增加,高於同期全球平均水平。風速方面,據中國氣象科學研究院等,受氣候變暖的影響,中國地面風速在過去幾十年整體呈現減弱的趨勢,近五十年來,全國地面風速平均減小速率為每秒0.10-0.22米,部分區域減小幅度可達到每秒0.29 米。分區域看,北方及東南沿海地區風速減弱幅度較大,而西南地區風速變動相對較小。日照方面,據國家氣候中心,在1961年至2017年間,中國年平均日照時數以-45.8 h/10 a的速率遞減,1983年后,全國平均日照時數顯著減少。不同區域來看,中國北方地區的日照時數明顯大於南方地區,西北地區最高。不同區域的日照時數都在不同程度的下降,其中下降速率最快的是華東地區,其次是華北地區,然后是華中、華南、東北、西北和西南地區。另外,東部區域日照時數的減少速率明顯大於中西部區域。

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經濟影響:極端天氣短期衝擊經濟,加快部署三大應對舉措


2.1回溯歷史,乾旱、洪澇、雪災等氣象災害天氣頻發

據IPCC報告,中國可能是最受全球氣候變化影響的區域之一,高温、洪澇、風暴及低温等自然災害均會對中國經濟產生不同程度的影響。2000年以來,我國於2006年、2008年、2010年、2016年、2021年及2022年遭遇較重的乾旱、雪災、暴雨洪澇等極端氣候災害。除2008年外,大部分氣象災害集中在6-8月份。具體來看:

2006年高温乾旱天氣:2006年我國乾旱災害中等偏重,全國降水總量較常年偏少,華南出現秋冬連旱,華北、西北東部及雲南等發生春旱,四川、重慶在夏季(6-8月)遭受特大伏旱襲擊,中東部地區在秋季發生大範圍秋旱。當年旱情較重的包括四川、重慶、內蒙古、雲南、湖北等多個省市區。2006年,受災人數接近2億人,飲水困難人數達3664.8萬人,農作物受災面積為20737.9千公頃,直接經濟損失708億元,佔全年GDP的0.32%。其中,重慶和四川的直接經濟損失佔到當年全國的31.5%。

2008年低温凍害天氣:2008年1月我國南方地區出現了百年不遇的雪災,中國自西向東出現大範圍雨雪天氣。主要由於拉尼娜事件導致大氣環流異常,同時副熱帶高壓偏強、南支槽活躍,形成強烈降水,並且大氣環流的穩定使雨雪天氣持續。這場雪災導致2億多人受災,因災死亡181人,造成的直接經濟損失為1696.4億元,佔當年GDP比重0.53%。為2000年以來導致最大規模經濟損失的雪災。分區域看,上海、江蘇、浙江等20余省市區均受到不同程度的低温、雨雪及冰凍的災害影響,其中,湖南、江西、廣西、貴州、浙江、安徽及湖北受到的直接經濟損失最為嚴重,合計佔全國比重達80.0%左右。

2010年暴雨洪澇天氣:2010年6月中旬開始出現強降雨,7月以來長江流域多處出現超警戒的洪水,上游洪峰流量甚至超過1998年大洪水。另外,福建閩江及松遼流域也出現了暴雨洪澇災害。本次洪災持續時間在6-8月,受災範圍較廣,波及全國30個省市區,且災害損失較重,農作物受災面積達1752.6萬公頃,受災人數接近2億人,死亡人數高達3104人,為2000年以來最多。直接經濟損失則達到3505.0億元,佔當年GDP的0.85%左右。2010年,江西、吉林、四川經濟損失最為嚴重,均在400億元以上,其次為湖南、陝西、湖北、河南、遼寧、甘肅、海南、山東等,11省市區的直接經濟損失總計佔全國的81.5%。

2016年暴雨洪澇天氣:2016年全國平均降水量達到730mm,長江流域出現1998年以來最大洪水,洪澇災害主要集中在6-7月份,涉及範圍包括全國31省市區。當年農作物受災面積為853.1萬公頃,受災人數為9954.9萬人次,死亡人數942人。2016年暴雨洪澇災害造成的直接經濟損失約3134.4億元,佔該年GDP的0.42%。其中湖北、河北、安徽以及湖南四省的洪澇災害較重,合計直接經濟損失佔總損失的70.2%。

2021年暴雨洪澇天氣:2021年全國平均氣温10.53℃,較常年偏高1.0℃,為1951年來最高。但總體氣候澇重於旱,共發生42次強降雨,平均降水量672.1mm,較常年偏多6.7%。且北方降水明顯偏多,7月份河南遭遇歷史罕見特大暴雨災害,7月中下旬至8月,山西、湖北、陝西等地也出現極端強降雨,9-10月,長江上游和漢江、黃河中下游、海河南系等流域相繼發生罕見秋汛。5901萬人因洪澇災害受災,因災死亡失蹤590人,直接經濟損失達2458.9億元,佔當年GDP比重為21.5%。其中河南、陝西等省市受災較為嚴重。

2022年極端高温天氣:2022年6-8月出現罕見極端高温天氣,6月北方地區出現區域性高温,7月高温開始席捲西北、華北、黃淮及長江流域,8月全國出現極端高温天氣。據國家氣候中心,6-8月全國平均氣温為22.3℃,較常年同期偏高1.1℃,全國平均高温日數14.3天,較常年同期偏多6.3天,氣温和高温日數均為1961年以來歷史同期最高水平。其中,湖南、浙江、江蘇、湖北、安徽、江西、上海、四川、重慶等17個省市區平均氣温均為歷史最高。由於高温導致用電緊張,四川、浙江、安徽等省市採取了限電的措施。

2.2投資受極端天氣影響較大,必選消費表現出相對韌性

我國氣象災害具有種類多、強度大、發生頻率高、損失嚴重等特點。極端氣候的出現會對我國經濟造成不同程度的影響,其中近年來暴雨洪澇對部分地區基礎設施、居民住所造成破壞,從而導致的直接經濟損失相對較為嚴重。雖然從直接影響來看,隨着經濟發展、科技進步,各類氣象災害對經濟造成的損失佔當年GDP的比重總體呈現下降的趨勢,這一方面是因為我國氣象災害防禦能力不斷提高,監測預警能力提升,基礎設施不斷完善,另一方面是GDP基數的逐年增長,但間接的,氣象災害對我國投資、消費、物價等方面產生了一定影響。

投資方面,歷史上各類極端氣候均對我國固定資產投資產生不同程度的衝擊,尤其是基建投資,極端天氣導致了室外工程項目停工,對現有基礎設施的也產生破壞,但之后對災區的修復重建,以及完善基礎設施以增強應對氣象災害的防禦能力,又使得投資增速在災后有所提升。具體來看,2006年6-8月川渝出現特大伏旱,固定資產投資同比增速在7-8月呈逐月下降的態勢,8月較6月增速下滑幅度達12.4個百分點至20.1%。7月基礎設施建設投資同比增速也較6月下滑7.1個百分點至17.2%,但8月份反彈至26.1%;受雪災影響,2008年1-2月固定資產投資同比增速為24.3%,其中基礎設施建設投資同比僅增長3.6%,遠低於2004年以來同期水平,但3月快速上行至19.3%;2010年長江流域出現較大洪水,固定資產投資總額6-7月當月同比增速呈下滑走勢,7月增速較5月回落3.1個百分點,基建投資6月同比增速較5月回落3.5個百分點,7月與6月增速持平,但在高基數影響下,8月仍處於同比回落態勢;2016年7月,固定資產投資總額同比增速較6月下滑3.4個百分點,其中基建投資同比下降10.1個百分點至11.7%,但8月回升至16.2%;2021年7月河南遭受特大暴雨,固定資產投資總額由同比增長6.0%轉為下降0.4%,基建投資同比自5月開始轉為負增長,7月同比大幅下降10.1%,但8月降幅收窄至6.6%。2022年7月由於受到高温天氣的影響,固定資產投資增速較上月下滑2.3個百分點,但基建投資增速在一系列宏觀政策支持下僅小幅下降。國家統計局表示由於8月份散點疫情多發、部分地區出現極端高温天氣,影響部分地區投資項目施工,但整體來看,在穩增長一攬子政策和接續政策措施推動下,8月份全國固定資產投資仍實現9.02%的同比增速,廣義基建投資同比增長15.40%,增速均較上月有所加快。預計9月份季節性因素減弱后,基建投資或繼續在政策助力下繼續維持高增長。

消費方面,極端天氣影響到我國部分地區居民的生活,居民消費在短期有一定下滑,但在部分極端災害偏多的年份影響並不十分顯著,而必選消費在氣象災害衝擊下表現具有一定韌性。2006年6-8月川渝地區遭遇特大伏旱,全國社會消費品零售總額當月同比增速於6月較上月下滑3.3個百分點至22.8%,與2004-2021同期平均同比增速上漲0.04個百分點不同,7、8月同比繼續分別下降0.9和1.3個百分點,下降幅度均大於平均水平。但必選消費(選用糧油食品、飲料、中西藥品三類)6、7月同比下滑幅度小於消費總體,且於8月回升了1.9個百分點,與總體走勢相反。其中,由於高温對人體健康的影響,7月份中西藥品類的同比增速升高,較6月的6.0%升高至8.0%;2008年1、2月消費同比分別增長21.2%和19.1%,3月回升至21.5%,由於交通受冰凍災害的阻礙,物價在這段時間上漲較快,一定程度上推升了消費總額。必選消費於2008年1月同比漲幅達到32.1%,超過整體消費增長水平;2010年6、7月消費當月同比較前值分別回落0.2和0.7個百分點,而8月回升1.0個百分點至24.3%。而必選消費於6月同比較大幅度升高3.8個百分點;2016年7月消費同比下滑0.4個百分點至10.2%,下滑的幅度小於平均水平,8月回升0.4個百分點至10.6%。必選消費在2016年7月也下滑1.2個百分點,但8月回升1.9個百分點,回升幅度超過消費總體水平;2021年6、7、8月消費同比分別較前值回落0.3、3.7和6.0個百分點,回落幅度均大於平均值,9月回升1.9個百分點至4.4%。而必選消費6、7、8月同比增速分別回升4.5、回落3.1個1.8個百分點,在暴雨洪澇災害衝擊下相對具有韌性;2022年7月由於高温天氣影響,消費同比增速較上月下降0.4個百分點至2.7%,下滑幅度小於平均值,必選消費則同比回落1.7個百分點至9.2%。8月社會消費品零售總額同比增長5.4%,增速較7月回升2.7個百分點,環比由上月下降7.41%轉為上升1.08%。其中必選消費同比上升2.3個百分點至11.5%,環比由上月下降13.53%轉為上漲4.63%,環比回升幅度大於整體水平,預計9月若疫情逐步受控,高温天氣影響解除,消費有望繼續邊際改善。

物價方面,氣象災害短期對物價有一定影響,其中,雪災及洪澇災害對鮮菜價格的影響較為顯著,對肉價也有一定影響,高温乾旱或對糧價影響較大,但總體來看氣象災害對物價的中長期趨勢影響較小。2006年CPI於6月環比增速攀升至1.5%,同比上漲0.1個百分點至1.5%,其中,由於乾旱一定程度上導致糧食減產,我國糧食價格同比上漲了0.5個百分點至2.2%,此后便維持穩定上行態勢,與此同時國際糧價也因美國等地乾旱災害走高。另外,鮮菜價格同比於9月由上月下降0.1%快速上行至增長7.8%;2008年2月CPI同比為8.7%,環比2.6%,較1月分別上升1.6和1.4個百分點。其中因雪災導致交通阻礙、春節等因素,鮮菜價格環比大幅上升37.3%,畜肉類價格升高6.0%,糧食價格環比升0.4%;在洪澇災害影響下,2010年7月CPI同比上行0.4個百分點至3.3%,環比由下降0.6%轉為上行0.4%,其中鮮菜價格環比由大幅下降14.6%轉為升高4.3%,畜肉類環比由降0.1%轉為升3.7%。2016年7月CPI環比由下滑0.1%轉為升高0.2%,但同比下降約0.1個百分點,其中鮮菜價格環比增速也由-12.5%轉為3.8%,但畜肉類環比由降轉增。2021年7月CPI環比由上月下降0.4%轉為升高0.3%,但同比下降0.1個百分點,鮮菜價格環比由下降2.3%轉為上升1.3%,畜肉類環比降幅收窄5.9個百分點。除2021年外,2010和2016年鮮菜價格的環比增速較2007-2021年的平均值略高,説明除夏淡季的影響外,洪澇天氣也對鮮菜價格走勢產生了一定作用;2022年7月CPI由上月持平轉為環比增長0.5%,同比上行0.2個百分點至2.7%,其中鮮菜價格環比大漲10.3%,糧食價格也由環比持平轉為上升0.1%,8月CPI環比下降0.1%,其中8月下旬由於南方高温乾旱天氣使得蔬菜供應有所轉緊,鮮菜價格環比升高2.0%。9月上旬蔬菜供給仍較緊張,疊加開學季、中秋節等需求端刺激因素,蔬菜價格呈上升趨勢,但中下旬隨着季節性因素解除,蔬菜價格或有所回落。

2.3三大方面應對極端天氣挑戰,減少對居民生活及經濟的損失

氣候災害未來可能更加頻繁地出現,如何及時應對並減少其對居民和經濟造成的損失是重要關注點。7月21日,國家減災委員會印發《「十四五」國家綜合防災減災規劃》,提出6個分項目標,其中包括年均因災直接經濟損失佔國內生產總值的比例控制在1%以內,年均每百萬人口因災死亡率控制在1以內,年均每十萬人受災人次在1.5萬以內。另外,《規劃》還明確了十四五期間防災減災兩大主要任務和三大重點工程。后續或主要從三大方面來應對極端天氣的挑戰:

一是提高氣象災害預警和應急的能力。及時和精準的氣象災害預警能夠提前做好災害防禦工作,減少極端氣候對人民安全、財政、經濟的影響。因此,需要加強災害綜合監測預警系統建設、應急衞星星座應用系統建設等。其中,需加大衞星遙感、大數據、雲計算、物聯網等技術的應用。

二是加強防災減災基礎設施的建設。應對洪澇方面,包括加強堤防建設、加快蓄滯洪區建設、引調水骨干工程建設等、強化城市防洪排澇排污等基礎設施建設、提高農田排澇能力等;應對高温乾旱方面,加快抗旱應急水源建設,提高抗旱供水水源保障,提高農田抗旱能力,加強森林火災防治等;應對低温凍害方面,增強農田抗凍能力,提高市政公用設施供水、供氣、供熱能力,保障交通運輸暢通等。另外,還可加強應急避難場所的建設、老舊小區改造、防熱、防寒防凍等現代建築材料的應用。

三是做好應急物資的保障建設。目前我國應急物資儲備仍相對不足、規模不夠、品類單一。《規劃》提出,十四五期間,將改擴建現有12座中央生活類救災物資儲備庫和提升35座通用儲備倉庫,並且要重點完善中西部經濟欠發達災害高風險地區應急物資儲備體系。需打通物資的生產、採購、存儲、運輸、配送等多個環節,建立起應急物資保障大數據平臺等。

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糧食安全:糧食安全受氣候多方面影響,水利和種業是應對關鍵


氣候變化會對糧食安全造成一定影響,據《IPCC特別報告SRCCL》,氣候變化對糧食安全的影響包括有效性、可獲得性、利用效率和穩定性,意味着氣候變化除了對糧食產量的影響之外,還會對糧食的品質、種植成本、存儲和運輸等方面產生影響。由於農作物都有其適宜的生長温度、降水、日照等,隨着全球變暖、氣温升高,糧食作物的生長期縮短,温度在一定範圍內或增加糧食單產,但隨着氣温繼續上升,病蟲害或有所增加,作物的灌漿時間減少,從而影響到糧食產量,同時也會減少糧食的營養成分,導致品質降低。此外,降水的不穩定也會影響到糧食的產量,乾旱導致農作物減產,而適度的降水量增多會使得糧食產量上升,但極端天氣比如洪澇等則會對糧食產量產生負面的影響,同時也會影響到糧食的儲存和運輸等環節。具體來看,2000年以來同時出現氣温上升、降水量減少的高温乾旱的年份包括:2001年、2004年、2006-2007年、2009年、2013-2014年、2017年和2019年,出現洪澇的年份有2010年、2016年和2021年,而我國糧食產量同比下降或增速回落的年份包括2000-2001年、2003年、2005年、2007年、2009年、2012-2014年、2016年和2018年,可以看出2006-2007年、2009年、2016年糧食產量增速的下降/減產與天氣因素相關度較高,但其他年份糧食產量的變化或與其他因素有關,比如耕地面積減少、政策性補助、農業種植結構調整等。

分不同糧食作物來看,我國三大主要糧食作物包括小麥、水稻和玉米,2000年以來三大糧食作物的單位面積產量均呈現波動上升的態勢,其中在2007年我國多地出現高温乾旱天氣時,玉米單產下滑3%,小麥單產僅增加0.4%,而水稻的單產則上升了2.4%;在2010年和2016年分別出現多雨的天氣時,小麥單產變化不大,分別均小幅上升0.2%,水稻單產小幅分別下降0.49%和0.37%,玉米單產則分別升高3.6%和1.4%。具體來看,小麥是屬於喜冷涼的糧食作物,相對比較耐旱,氣温在一定範圍內升高或增加小麥產量,但超過該範圍則會抑制小麥生長。相關文獻表示氣候變化對我國小麥的影響在不同地域差異較為明顯,氣温變化對北方小麥生長有利,對南方小麥則較為不利,而降水量的變化對小麥的產量影響相對不明顯,但光照的減弱會對小麥生長產生不利影響;水稻是喜高温、多濕、短日照的糧食作物,種植區域主要在南方地區,但產量最高的省份是黑龍江。水稻的產量主要受氣温和日照的影響,受氣候變化的影響也呈現區域間分化的特徵,氣温升高有利於北方區域水稻產量的增長,但會抑制南方水稻產量的增長;玉米是屬於喜温的短日照作物,種植區域分佈廣泛,氣候變化對玉米生產在不同區域間的影響較為趨同,氣温上升和日照的減弱對玉米產量均產生了不利的影響,高温乾旱等極端氣候也會對玉米生長產生不利影響。

由於旱澇災害發生頻率愈發頻繁,因此在應對我國氣候變化時,水利工程的重要性進一步提升,從而實現水資源的優化配置,減少氣候變化對農業生產的負面影響。我國農田水利基礎設施不斷完善,截至2020年底,我國有效農田灌溉面積達到6916.1萬公頃,較2000年已經提升了28.5%。但目前農田水利建設薄弱、農田灌溉設備老化、農田灌溉用水效率低下等問題仍較為突出 。水利部數據顯示,由於工程缺乏與老化失修,我國小型農田水利工程完好率平均不到50%,大型灌排泵站設備完好率不足60%,大中型灌區中有60%工程設施不配套。《全國高標準農田建設規劃(2021—2030年)》提出到2022年和2025年,我國高標準農田將分別累計建成10億畝10.75億畝,預計高效節水灌溉面積2022年累計建成10億畝,2021-2030年新增1.1億畝。未來在進一步提升有效灌溉面積的同時,還將加大農田水利基建的修復和維護工作,提高水資源的利用效率。

由於全球變暖引起極端天氣頻發,糧食作物品種的相關適應性也需得到提升。2022年3月新《種子法》開始實施,為種業創新提供法制保障,體現種業振興在我國的重要戰略地位。為應對氣候變化對糧食單產的影響,需要加強種子技術研發,比如增強農作物的耐高温、耐乾旱、耐澇漬、耐低温、抗病蟲害等方面的能力。相關文獻 表示,由於我國各地氣候狀況差異較大,需要根據不同區域的種植特點涉及育種的目標,比如東北地區降水量的減少需要加強耐旱小麥和玉米的培育,江淮流域高温天氣的增多,則需要提高水稻、玉米等作物的耐高温性等。要實現種業振興,需要首先做優做強種業龍頭企業,但我國上市種企的研發支出與國際水平仍有差距,后續有望進一步在育種方面加強研發投入。

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能源安全:氣候變化或加深能源供需矛盾,需平衡減緩與適應的目標


從供給端來看,為減緩全球變暖的進程,各國紛紛採取減碳的氣候政策,可再生能源的滲透率逐步提升。但由於可再生能源對於風、光、水等自然資源的依賴度較高,這些資源更加容易受到氣候變化的影響,尤其是在面臨極端氣象災害的時候,從而加大電力系統的脆弱性,對我國能源安全產生較大的威脅。具體來看,氣温方面,極端高温天氣會影響電池板的發電效率和使用壽命,而極端低温或使得風電機組葉片結冰等故障出現;降水方面,隨着降水增多,光照時間或有所減少,一定程度上影響太陽能發電,但同時可能增加水力的發電量。而極端降水事件比如暴雨洪澇災害,或對當地電力系統形成破環,對蓄水大壩也可能造成安全隱患,而乾旱天氣則直接對水電供應產生較大沖擊,若伴隨高温天氣,或加劇水資源的蒸發,同時也會使得各類電廠的冷卻用水減少,尤其對於核電站而言;全球氣候變化導致熱帶氣旋增多,颶風直接破壞海上油氣平臺、沿海核電站、海上風電機組等沿海能源基礎設施,尤其是我國核電站主要分佈在沿海地區,受颶風影響或較大。另外,極端的氣象災害也會對能源傳輸環節造成影響,比如破壞輸配電線路等。儘管傳統化石能源在電力供應方面相對穩定,然而煤炭運輸、天然氣管道輸送、發電站運營等環節也會受極端天氣的影響。從我國2000年以來用電結構來看,極端高温乾旱氣候對水電影響相對較大,比如2006-2007年,但降水偏多的時期如2010和2016年,全國用電量中可再生能源的比重仍在提升,尤其是水電佔比均有不同程度提升。

從需求端來看,用電需求受氣温變化的影響較大,隨着氣温持續上升,夏季氣温更高使得製冷需求逐步上升,而冬季氣温的上升則使得供暖的需求隨之減少,但用電需求與氣温變化大致呈現「U型」的關係,且氣温較高的一側斜率更大,意味着夏季製冷需求對於用電量的提升幅度大於冬季氣温上升所帶來的用電需求回落的幅度,因此整體氣温的升高或使得製冷需求大幅增多,抵消掉冬季供暖需求的減少,從而帶來用電量的總體提升。另外,氣温變化趨於極端化,極端高温或寒冷天氣增多,使得短時間的用電尖端負荷規模持續增加,對電力系統的負荷能力構成挑戰。同時,夏季是高温乾旱、暴雨洪澇、颱風等極端天氣多發的季節,夏季用電需求的增加以及極端天氣對能源供應的擾動,或使得能源供需矛盾的加深,從而進一步抬升能源價格。另外,極端天氣的增多或使得短期傳統化石能源需求上升,以滿足經濟增長及居民生活的能源需求。以2006年川渝地區遭遇特大伏旱為例,7、8月平均氣温創1951年以來的同期之最,高温乾旱天氣使得水位下降,8月16日長江重慶站水位一度退至3.03m,當月,水電大省四川的水電發電比重下降7.8個百分點,而為滿足用電需求,火電發電比重則相應上升7.8個百分點。在2022年出現極端高温天氣情況下,國家統計局數據顯示,2022年8月份火電同比增長14.8%,增速比上月加快9.5個百分點,水電則由上月同比增長2.4%轉為下降11.0%。因此,隨着極端天氣頻發,傳統化石能源短期內應急的重要性上升,能源轉型或面臨一定阻礙,但中長期來看,清潔能源使用的比例逐步提升的趨勢難逆轉。

在各國相繼提出碳中和目標以減緩全球變暖的同時,採取措施以適應氣候變化的重要性也在日益提升,制定孤立的減緩(激進的減碳政策)或者適應(過度使用傳統化石能源)的政策均不利於經濟發展和能源安全。如何取得減緩氣候變化和適應氣候變化之間的平衡,也是政策需要考慮的重要方向。適應氣候的主要目標為保障能源供應,並在時間和空間內平衡能源生產和消費。由於氣候變化、可再生能源滲透率提升,我國能源供應的不穩定性隨之增強,保障能源供應方面可以通過幾個途徑:一是提升儲能對新能源消納的支撐作用,2022年3月國家發改委和能源局發佈《「十四五」新型儲能發展實施方案》,提出總體要求、六項重點任務和保障措施,重點任務包括技術創新、試點示範、規模發展、體制機制、政策保障、國際合作等,加大儲能技術發展力度有利於起到對新能源發電「削峰填谷」的作用,平滑氣候變化對能源供應的影響;二是加快發展分佈式能源,儘可能降低集中式電力系統因局部地區發生極端氣候而受損所導致大規模停電的影響,確保當地電力供給的穩定性,2021年6月國家能源局下發擬在全國組織開展整縣(市、區)屋頂分佈式光伏開發試點工作的通知,政策后續有望繼續加碼支持力度,分佈式能源的滲透率有望加快提升;三是智能電網具有更強的自愈能力和安全性,能夠及時地響應氣象災害對電力系統的破壞,提升電網「危機調度」的能力,保障電力系統安全穩定運行。

同時在用電端,節約能源和提升能源利用效率也可降低氣候變化對能源安全的不利影響。9月6日,習近平在中央全面深化改革委員會第二十七次會議上強調全面加強資源節約工作,突出抓好能源等領域的節約,大力發展循環經濟,因此在節能方面有三大方向值得關注:其一,加大綠色節能消費支持力度,2022年1月國家發改委等7部門聯合印發《促進綠色消費實施方案》的通知,明確提出促進食品、衣着、居住、交通、家電、家俱等重點領域的綠色轉型,提升綠色低碳產品的市場佔有率。其中,綠色建築可以利用新材料保温或隔熱,綠色智能家電也可以削減高峰時的居民生活用電,從而達到節約電力需求的目的;其二,智能電網也可以提高能源的利用效率,8月26日國內首家虛擬電廠管理中心在深圳成立,目前已接入14家分佈式儲能、數據中心、充電站、地鐵等類型負荷聚合商,接入容量達87萬千瓦,預計到2025年,深圳將建成具備100萬千瓦級可調節能力的虛擬電廠,形成年度最大負荷5%左右的穩定調節能力。虛擬電廠通過將無序資源變為有序可調節,從而提升能源的利用效率,或是未來在能源安全方面的發展趨勢之一。

此外,由於我國能源供需區域間分佈不匹配,極端天氣的頻發可能會加大對省間余缺互濟、電力跨區調度的需求,因此需要構建新型電力系統。我國能源資源主要分佈在北部和西部,而能源消費需求則主要集中在南部和東部地區。針對今年8月川渝供電緊張的情況,國家電網表示8月中旬以來,全網日最大支援電力1200萬千瓦,跨區的支援大幅減少了當地供電的缺口,一定程度上緩解了供電緊張的狀況。國家電網董事長表示力爭將國家電網跨區跨省輸電能力由目前2.4億千瓦提高到2030年的3.7億千瓦以上,后續我國特高壓和配套電網建設的力度有望繼續加大,提高電力輸送在區域間的調控能力,以增強我國電力系統在應對極端災害衝擊時的韌性。

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