3.1.2　能源系統轉變的驅動因素

驅動能源系統轉變的一個主要原因是GDP增長與溫室氣體排放的“脫鉤”。氣候變化是對全人類生存發展的一個挑戰，它影響著世界各國的水安全、糧食安全、能源安全、環境安全，乃至國家安全。中國作為最大的發展中國家；美國作為最大的發達國家，世界上最大的經濟體，最大的溫室氣體排放國，他們的碳排放與GDP增長都在逐步脫鉤。

美國布魯金斯學會在2016年12月發布報告，如圖3.3顯示，2000—2015年全球GDP增長與碳排放增長的關系。2000—2005年，兩者緊密聯系；2006—2009年，緊密度降低；而到了2013年之后，兩者相關性出現顯著變化，2014年和2015年，全球GDP依然保持顯著增長，而碳排放卻基本沒有增加。同時，這份報告顯示，美國在過去的15年中就已經出現這樣的脫鉤現象（圖3.4），除了2007—2009年的短暫經濟衰退，實際GDP保持在一個持續增長的路徑上；2000—2007年的碳排放增長緩慢，已顯露與GDP增長脫鉤的趨勢；2007年之后，這一趨勢更加明顯，實際GDP增長持續，但碳排放在局部年份上升的情況下保持了下降的總態勢。

圖3.3　自2000年起世界GDP與CO₂排放的關系

圖片來源：國際能源署官網www.iea.org；數據來源：世界經濟展望數據庫，2016

圖3.4　自2000年起美國GDP與CO₂排放的關系

圖片來源：國際能源署官網www.iea.org；數據來源：世界經濟展望數據庫，2016

另外，2015年通過的新聯合國可持續發展目標（SDGs），即“2030年議程”的一部分，將能源發展作為人類發展和繁榮的關鍵一環，首次確立所有人都能享受可靠、可持續的現代能源的目標。這些主要依托于技術的改進，如太陽能和分散式供電解決方案成本不斷降低，照明和電器成本更低，效率更高，與數字移動平臺相結合的新業務模式等，都增加了解決問題的方案的數量。印度、印度尼西亞等發展中國家電氣化率逐年增加（圖3.5）。

圖3.5　發展中國家電氣化率不斷增加

圖片來源：國際能源署官網www.iea.org；數據來源：國際能源署，2017

最后，驅動能源轉變的因素還在于其與水安全、氣候變化等的關聯性。能源與水是相互依賴的，從提供冷卻到發電廠、灌溉作物到生物燃料，多個階段的能源生產與發電都會使用水；而另一方面，提取和輸送不同用途的水都需要能量，在廢水返回到環境之前處理廢水更是需要能量。水與能源相互依存，而其管理系統卻獨立開發與調節，其聯系的復雜性需要協調一致的管理方式。圖3.6顯示了美國2011年能源和水流動情況。

圖3.6　2011年美國的能源—水流動情況

備注：1庫德=1.055×1018焦耳，1加侖=3.79升；圖片來源：美國能源部；數據來源：美國能源部，2015

同時，在應對氣候變化和能源安全的大背景下，發達國家和發展中國家都在推動低碳化發展道路，大力開發核能、水力、風能、生物能源等清潔能源已成為趨勢。美國在協調能源安全和氣候變化的關系上主要注意到，國家進口石油等能源，在保證不危及國家安全的前提下，不能使氣候惡化；發展混合動力車、生物質能源等都是趨向提高國家的能源安全，同時對氣候變化影響不大；發展光伏、核能、建筑節能以及進口天然氣等，對氣候變化有積極影響，且不會對能源安全造成消極影響（圖3.7）。

圖3.7　能源安全與氣候變化的關系

圖片來源：美國能源部；數據來源：美國能源部，2015