3.1.2　能源系统转变的驱动因素

驱动能源系统转变的一个主要原因是GDP增长与温室气体排放的“脱钩”。气候变化是对全人类生存发展的一个挑战，它影响着世界各国的水安全、粮食安全、能源安全、环境安全，乃至国家安全。中国作为最大的发展中国家；美国作为最大的发达国家，世界上最大的经济体，最大的温室气体排放国，他们的碳排放与GDP增长都在逐步脱钩。

美国布鲁金斯学会在2016年12月发布报告，如图3.3显示，2000—2015年全球GDP增长与碳排放增长的关系。2000—2005年，两者紧密联系；2006—2009年，紧密度降低；而到了2013年之后，两者相关性出现显著变化，2014年和2015年，全球GDP依然保持显著增长，而碳排放却基本没有增加。同时，这份报告显示，美国在过去的15年中就已经出现这样的脱钩现象（图3.4），除了2007—2009年的短暂经济衰退，实际GDP保持在一个持续增长的路径上；2000—2007年的碳排放增长缓慢，已显露与GDP增长脱钩的趋势；2007年之后，这一趋势更加明显，实际GDP增长持续，但碳排放在局部年份上升的情况下保持了下降的总态势。

图3.3　自2000年起世界GDP与CO₂排放的关系

图片来源：国际能源署官网www.iea.org；数据来源：世界经济展望数据库，2016

图3.4　自2000年起美国GDP与CO₂排放的关系

图片来源：国际能源署官网www.iea.org；数据来源：世界经济展望数据库，2016

另外，2015年通过的新联合国可持续发展目标（SDGs），即“2030年议程”的一部分，将能源发展作为人类发展和繁荣的关键一环，首次确立所有人都能享受可靠、可持续的现代能源的目标。这些主要依托于技术的改进，如太阳能和分散式供电解决方案成本不断降低，照明和电器成本更低，效率更高，与数字移动平台相结合的新业务模式等，都增加了解决问题的方案的数量。印度、印度尼西亚等发展中国家电气化率逐年增加（图3.5）。

图3.5　发展中国家电气化率不断增加

图片来源：国际能源署官网www.iea.org；数据来源：国际能源署，2017

最后，驱动能源转变的因素还在于其与水安全、气候变化等的关联性。能源与水是相互依赖的，从提供冷却到发电厂、灌溉作物到生物燃料，多个阶段的能源生产与发电都会使用水；而另一方面，提取和输送不同用途的水都需要能量，在废水返回到环境之前处理废水更是需要能量。水与能源相互依存，而其管理系统却独立开发与调节，其联系的复杂性需要协调一致的管理方式。图3.6显示了美国2011年能源和水流动情况。

图3.6　2011年美国的能源—水流动情况

备注：1库德=1.055×1018焦耳，1加仑=3.79升；图片来源：美国能源部；数据来源：美国能源部，2015

同时，在应对气候变化和能源安全的大背景下，发达国家和发展中国家都在推动低碳化发展道路，大力开发核能、水力、风能、生物能源等清洁能源已成为趋势。美国在协调能源安全和气候变化的关系上主要注意到，国家进口石油等能源，在保证不危及国家安全的前提下，不能使气候恶化；发展混合动力车、生物质能源等都是趋向提高国家的能源安全，同时对气候变化影响不大；发展光伏、核能、建筑节能以及进口天然气等，对气候变化有积极影响，且不会对能源安全造成消极影响（图3.7）。

图3.7　能源安全与气候变化的关系

图片来源：美国能源部；数据来源：美国能源部，2015