减缓气候变化和促进区域公平可持续发展是当今全球关注的研究热点。造成气候变化和减缓气候变化的关键核心都集中于能源系统。目前关于已发生的气候变化与能源消费之间关系的相关研究已相对较为成熟,但能源系统对未来减缓气候变化不同设定目标响应的相关研究还基本处于空白阶段。本文基于以往研究,系统梳理了50多年来全球、区域、国家等不同空间尺度能源消费演变的经验事实,归纳发展规律及趋势。在此基础上,通过设定基准情景（CPol）、国家自主贡献情景（NDC）、2℃、1.5℃等四种不同气候情景,选取AIM/CGE,IMAGE,MESSAGEix-GLOBIOM,POLES,REMIND-MAgPIE及WITCH-GLOBIOM等六个综合评估模型对全球及区域尺度能源相关指标进行不同时间尺度数值模拟,分析不同温升情景能源系统转变轨迹,判断趋势特征及差异,以及低碳经济指标的响应情况。通过假定2025年及以后全球各国在同一温升情景同一综合评估模型下,征收同一水平碳税,并将碳税作为能源投资的重要来源,以CPol情景为基准参照,测算不同温升情景各区域能源净投资缺口。同时进一步假定各区域能源净投资缺口全部自行解决,为方便不同经济水平区域的统一对比,将能源投资缺口与国内生产总值（GDP）比值视为对减缓全球气候变化的相对贡献指标;同时将不同温升情景下区域的政策成本（GDP损失值）与GDP比值和区域的政策成本（GDP损失值）占全球的比例,也视作对减缓全球气候变化的相对贡献指标,从新的视角揭示不同发展水平的区域对气候变化减缓的相对贡献。并进一步考察对比最大的发展中国家中国与最大的发达国家美国,对未来减缓全球气候变化的相对贡献。本文的主要研究结论如下:1、全球能源消费经验事实（1）1965²018年全球一次能源消费增长了2.74倍,其中亚太地区增幅最大,对全球增长贡献了54.56%。发展中国家一次能源消费平均增速大于发达国家,部分发达国家呈负增长,一定程度上验证了能源脱钩理论。50多年来,全球非化石能源消费规模及占一次能源的比例显著增大,同时核能、可再生能源（水能除外）的占比呈快速上升态势。（2）全球一次能源人均消费水平显著提高,但非洲、亚太地区、中南美洲等发展中国家集聚的区域一次能源人均消费一直低于全球平均水平。一次能源人均消费高的国家主要集中在石油、天然气输出国和发达国家。中国一次能源人均消费,2000年之前一直低于亚太地区平均水平,2008年之前一直低于全球平均水平,2018年中国一次能源人均消费也仅为美国同期的32.87%。（3）全球电力生产稳步增长,以煤炭为主的火力发电占绝对比重,天然气、可再生能源（水能除外）发电占比呈上升态势。除亚太地区外,各地区发电能源均趋向以天然气为主的低碳能源。（4）过去的50多年,全球一次能源人均消费总体不平等程度呈减弱趋势。从地区来看,一次能源人均消费不平等程度,发达国家相对较小,发展中国家较大。化石能源中,全球天然气人均消费不平等程度最大,煤炭最小。全球非化石能源人均消费不平等程度显著大于化石能源。非化石能源人均消费对一次能源人均消费的总基尼系数贡献率,发达国家高,发展中国家低。2、能源系统对不同温升情景的响应（1）全球未来一次能源供给规模,不同温升情景（NDC,2℃,1.5℃）相对于CPol（基准）情景,将会下降,越严格的温升情景,下降幅度越大。中长期来看,化石能源占比在CPol、NDC情景中呈上升态势,在2℃、1.5℃情景中呈下降趋势;非化石能源在所有情景中均呈上升态势。（2）一次能源供给规模从地区来看,相对于CPol基准情景,NDC情景LAM（拉丁美洲和加勒比地区的国家）、OECD90+EU（经合组织成员国和欧盟成员国）地区的一次能源供给下降幅度大于全球平均水平;严格温升情景（2℃,1.5℃）呈相反状态,ASIA（亚洲的国家,不包括前苏联、日本和中东地区）、MAF（非洲和中东地区国家）、REF（前苏联的国家）地区一次能源供给下降幅度大于全球平均水平。（3）全球电力生产,CPol基准情景燃煤发电的首要地位一直未变;NDC情景全球电力生产总量略低于CPol基准情景,但燃煤发电的绝对量并没有绝对减少;严格温升情景（2℃,1.5℃）相对于基准情景,全球电力生产短期内会呈一定程度下降,中长期将明显提高。严格温升情景下,化石能源发电占比短期内将控制在30%⁴0%,中期内将控制在1%⁴%,可再生能源占主导;长期到2100年全球太阳能、风能发电合计占比将达70%以上。（4）各地区未来电力生产构成来看,在CPol、NDC情景,化石能源发电的占比随时间推移呈下降态势,到21世纪末占比仍在30%以上,风能、太阳能合计占比到21世纪末仍不会超过50%。严格温升情景下,中长期,各地区发电均将以太阳能、风能为主导。（5）越严格的温升情景对应CO₂排放量的减幅越大。严格温升情景（2℃,1.5℃）,CO₂排放量呈持续下降态势,LAM地区（拉丁美洲和加勒比地区）率先实现CO₂零排放,ASIA地区（除前苏联、日本和中东地区以外的亚洲国家）最晚实现CO₂零排放;短期内大部分地区主要受能源强度影响,中长期主要受能源结构影响所致。3、不同温升情景能源投资缺口与政策成本（1）考虑碳税前提下未来能源投资缺口,从短期到中期来看,严格温升情景（2℃,1.5℃）全球能源投资缺口呈增大态势,全球能源投资缺口率最大点位于2050年左右,缺口率达47.24%（72.15%）;中长期来看,全球能源投资缺口相对平稳。NDC情景全球能源投资缺口较小,长时间序列呈收敛态势,中长期全球能源投资缺口率小于1%。（2）从地区结合能源投资缺口角度来看,实现减缓气候变化预定目标,以ASIA为主的发展中地区难度更大。目前中国是全球最大的能源投资国,约占全球能源投资的20.63%,但中国经济发展主要依赖高碳化石能源。中国与美国比较来看,CPol情景能源净投资基本皆能满足NDC情景能源净投资需求和短期2℃情景能源净投资需求;中长期来看,两国均存在较大的能源投资缺口,但中国能源投资缺口率明显大于美国及全球平均水平。实现2℃减排目标,从能源净投资角度来看,中国的相对付出远远大于美国及全球平均水平。（3）从相对政策成本视角来看:发达国家集聚的OECD90+EU地区仅在NDC（国家自主贡献）情景短中期承担全球64%左右的政策成本;发展中国家和一些新兴经济体在严格温升情景（2℃,1.5℃）将一直承担全球80%左右的政策成本。（4）从相对政策成本国家视角来讲,中国在2℃情景、NDC情景（中长期）对全球GDP损失的贡献远远大于美国。这个分析结果应引起我们对不同发展水平国家减缓气候变化责任与义务承担划分的再认识。基于以上研究分析,本文认为:实现严格减缓气候变化预定目标（2℃,1.5℃）,若无国际机制协调帮助发展中国家或地区,以中国为代表的发展中国家或地区未来面临的相对付出与其经济实力、所处发展阶段和碳排放的历史累计等均不匹配;为保证全球公平、可持续发展和更好实现减缓气候变化的预定目标,发展中国家参与减缓气候变化行动理应得到发达国家及国际组织的技术支持与资金帮助。本文研究有助于不同发展水平的区域或国家筛选有效的能源发展策略,为制定适应气候变化减缓的相关政策提供实证依据,为参与国际气候谈判提供客观论据。