傳統(tǒng)固體燃料（如煤炭和生物質(zhì)）仍然是很多中低收入國家居民，尤其是農(nóng)村家庭的重要能源來源。為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標SDG7-清潔可負擔的能源，現(xiàn)代清潔能源轉型是一個重要趨勢，且可帶來顯著的環(huán)境、健康和氣候的協(xié)同效益（如Shen et al., Nature Communications 2019 https://www.nature.com/articles/s41467-019-11453-w），但也有擔憂指出向現(xiàn)代清潔能源轉型可能會增加部分人群的能源負擔，加劇能源利用或能源負擔的人群差異，但該現(xiàn)象及細化過程的具體影響及應對措施尚未得到充分研究。

針對這一問題，北京大學沈國鋒研究員團隊基于在全國范圍內(nèi)的入戶調(diào)查（Tao et al., Nature Energy, 2018; Shen et al., National Science Review, 2022 https://academic.oup.com/nsr/article/9/7/nwac050/6548201?searchresult=""1）和年鑒資料等統(tǒng)計數(shù)據(jù)基礎上，構建了分活動細節(jié)縣級微觀宏觀結合的數(shù)據(jù)集，運用地理統(tǒng)計模型和隨機森林算法，細致刻畫了不同收入人群在生活能源消耗、支出及其負擔方面的分布特征及差異。結果顯示，固體燃料在全國范圍內(nèi)滿足了42.6%的家庭能源需求，但僅占能源總成本的9.3%，這一特征在相對低收入人群中，尤其是農(nóng)村居民中，尤為明顯。研究指出，盡管不同收入群體的總能源消耗和有效能源消耗差異較小，但低收入人群的能源負擔更高，進而使得能源負擔上的差異尤為突出（見圖1）。

圖1：居民可支配收入、生活能源消耗量、花費及負擔的集中曲線和集中指數(shù)

研究指出，隨著清潔能源（如電力、天然氣）的推廣，居民能源負擔差異可能會進一步加大，表現(xiàn)在CI最高值可增加43%（從-0.381到-0.545）。這種加劇會在生物質(zhì)燃料棄用和做飯能源轉型過程中最為明顯（圖2）。相比于液化石油氣（LPG）等高價清潔燃料，研究提出了以“天然氣烹飪+電取暖”為組合的模式能夠有效地將轉型中負擔差異增加的“不利”影響控制在15.5%（CI值從-0.381到-0.440）。基于此，研究提出分階段的清潔轉型、針對性能源補貼以及高效率爐灶的推廣等政策建議減小居民能源負擔差異。

圖2：（a）清潔能源轉型過程中的不公平性（集中指數(shù)）變化；導致最嚴重（b）和最輕微（c）負擔不平等情景下集中指數(shù)隨燃料和活動轉型比例的變化情況

研究成果以“Unclean but affordable solid fuels effectively sustained household energy equity”發(fā)表在Nature Communications期刊上（https://doi.org/10.1038/s41467-024-54166-5）。北京大學城市與環(huán)境學院2022級博士研究生生江科為論文的第一作者，沈國鋒研究員為通訊作者。此項研究得到了科技部國家重點研發(fā)計劃（2023YFE0112900）、國家自然科學基金（42371077）、云南省西南聯(lián)合研究生院科技專項（202302A0370001）及北京大學地理科學拔尖計劃的支持。