传统固体燃料（如煤炭和生物质）仍然是很多中低收入国家居民，尤其是农村家庭的重要能源来源。为实现可持续发展目标SDG7-清洁可负担的能源，现代清洁能源转型是一个重要趋势，且可带来显著的环境、健康和气候的协同效益（如Shen et al., Nature Communications 2019 https://www.nature.com/articles/s41467-019-11453-w），但也有担忧指出向现代清洁能源转型可能会增加部分人群的能源负担，加剧能源利用或能源负担的人群差异，但该现象及细化过程的具体影响及应对措施尚未得到充分研究。

针对这一问题，北京大学沈国锋研究员团队基于在全国范围内的入户调查（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）和年鉴资料等统计数据基础上，构建了分活动细节县级微观宏观结合的数据集，运用地理统计模型和随机森林算法，细致刻画了不同收入人群在生活能源消耗、支出及其负担方面的分布特征及差异。结果显示，固体燃料在全国范围内满足了42.6%的家庭能源需求，但仅占能源总成本的9.3%，这一特征在相对低收入人群中，尤其是农村居民中，尤为明显。研究指出，尽管不同收入群体的总能源消耗和有效能源消耗差异较小，但低收入人群的能源负担更高，进而使得能源负担上的差异尤为突出（见图1）。

图1：居民可支配收入、生活能源消耗量、花费及负担的集中曲线和集中指数

研究指出，随着清洁能源（如电力、天然气）的推广，居民能源负担差异可能会进一步加大，表现在CI最高值可增加43%（从-0.381到-0.545）。这种加剧会在生物质燃料弃用和做饭能源转型过程中最为明显（图2）。相比于液化石油气（LPG）等高价清洁燃料，研究提出了以“天然气烹饪+电取暖”为组合的模式能够有效地将转型中负担差异增加的“不利”影响控制在15.5%（CI值从-0.381到-0.440）。基于此，研究提出分阶段的清洁转型、针对性能源补贴以及高效率炉灶的推广等政策建议减小居民能源负担差异。

图2：（a）清洁能源转型过程中的不公平性（集中指数）变化；导致最严重（b）和最轻微（c）负担不平等情景下集中指数随燃料和活动转型比例的变化情况

研究成果以“Unclean but affordable solid fuels effectively sustained household energy equity”发表在Nature Communications期刊上（https://doi.org/10.1038/s41467-024-54166-5）。北京大学城市与环境学院2022级博士研究生生江科为论文的第一作者，沈国锋研究员为通讯作者。此项研究得到了科技部国家重点研发计划（2023YFE0112900）、国家自然科学基金（42371077）、云南省西南联合研究生院科技专项（202302A0370001）及北京大学地理科学拔尖计划的支持。