农村居民生活能源向现代能源转型对于中国实现“碳中和”目标、空气质量改善目标至关重要，有助于协同实现获取清洁能源、良好的健康与福祉等可持续发展目标。目前较少有研究关注省级层面农村居民能源系统实现“碳中和”目标的转型路径。

针对这一问题，北京大学环境科学与工程学院LEEEP课题组成员与合作者基于自主构建的北京大学能源-环境-经济（IMED）综合评估模型体系，构建“居民能源-空气质量-公众健康”模型框架，通过情景分析法和大量的敏感性情景在省级层面模拟农村居民能源系统实现碳中和目标的转型路径，分析能源转型的技术成本与健康效益。这将为统筹农村能源低碳转型、区域空气质量改善、先进炊事/取暖设备部署等多维度政策以实现碳中和提供学理支撑和前瞻见解。

图1 我国农村现代能源转型改善空气质量

此项研究发现我国农村现代能源助力碳中和与人群健康改善。我国可在农村地区推广电炊事设备和空气源热泵，帮助农村炊事、取暖能源由传统固体燃料向电力和气转型，实现碳中和目标的同时大幅改善农村家庭能源贫困。农村居民能源系统的低碳转型将明显改善北方地区的空气质量，2050年全国预计避免约75,500例PM_2.5相关过早死亡，其中北方地区占69%。值得注意的是，农村居民能源系统实现碳中和目标的健康效益可观，大部分省份的货币化人群健康效益可抵消转型成本。

图2 我国农村现代能源转型的技术成本与货币化健康效益

此项研究将全国农村居民能源调查和排放清单等本土化特征数据库融入IMED综合评估模型中，有效提升了农村居民能源模型的模拟精准度，支撑分析省级农村居民能源系统协同实现碳中和与空气质量改善目标的路径。

上述研究成果以“Costs and health benefits of the rural energy transition to carbon neutrality in China”为题，于2023年9月29日在线发表于Nature Communications。北京大学环境科学与工程学院LEEEP课题组博士生马腾为论文第一作者，LEEEP课题组博士后方艳茹与北京航空航天大学经济管理学院谢杨副教授为论文共同通讯作者，主要合作者来自北京航空航天大学大学经济管理学院、北京大学环境科学与工程学院、北京大学城市与环境学院、北京大学碳中和研究院等机构。

作为该成果的前期基础，LEEEP课题组还在NatureFood、One Earth、Global Environmental Change等重要期刊上发表了基于北京大学IMED综合评估模型体系的研究。此外，LEEEP课题组定期举办综合评估模型培训，并长期招收博士后，共同开展气候环境政策复杂系统建模与多维影响评估方向的前沿交叉研究。