在高关税的情况下，通过太阳能光伏产业避免的5800万过早死亡案例减少了15%

《Resources, Conservation and Recycling》：58 million premature deaths avoided by solar PV trade are cut by 15% under high tariff scenarios

　　

郑书贤|刘一泽|何通|卢克鹏|刘伟|蔡晓梅|张丽晓|闫浩

中国北京师范大学环境学院区域环境与可持续发展国家重点实验室

摘要

太阳能光伏（PV）是实现碳中和和改善空气质量的关键技术，其成本的大幅降低依赖于高度专业化的全球供应链。然而，虽然这一供应链降低了光伏成本，但制造和运输过程本身也会产生颗粒物（PM）排放，这引发了对其净环境和健康效益的质疑。为澄清这一问题，本研究开发了一个结合生命周期评估和动态局部均衡模型的框架，试图量化光伏供应链对全球范围内颗粒物排放及其健康影响的净效应。研究发现，2018年至2030年间，尽管全球光伏供应链导致以中国为中心的制造排放增加，但它所支持的光伏发电避免了全球约5800万例因空气污染造成的过早死亡。然而，保护主义贸易政策严重削弱了这一效益：模拟的特朗普关税情景通过抑制全球光伏贸易和部署，可能使可避免的过早死亡人数减少多达15%。本研究强调，维持开放和高效的国际供应链对于最大化光伏技术的气候和健康效益至关重要，而狭隘的贸易保护措施将损害全球公共健康福利。

引言

全球能源系统正处于向清洁和可持续未来的历史性转折点。为应对气候变化，国际社会正在迅速部署可再生能源，其中太阳能光伏（PV）处于前沿（Liu等人，2023；Rahdan等人，2025；Richler等人，2017）。国际能源署（IEA）等机构一致认为，PV将在全球脱碳路径中发挥核心作用（Li等人，2023；Zhai等人，2025；Zhang等人，2023，2025）。这一转型的成功不仅取决于光伏电池效率的提高，还关键取决于基于比较优势的高度全球化供应链。从多晶硅和晶圆到电池和组件，生产的不同阶段在全球范围内进行了优化分布，形成了以中国为主要制造中心、服务于全球消费者市场的复杂网络（Cui等人，2025；Wang等人，2023，2025a）。这种专业化通过规模经济和边做边学的方式，在过去十年中将光伏成本降低了80%以上，这是光伏部署爆炸性增长的重要驱动力（Helveston等人，2022；Wang等人，2026）。

然而，光伏环境效益的全球化伴随着环境责任的空间分离。与制造相关的资源消耗和排放（包括温室气体和空气污染物）集中在少数生产国，而使用阶段替代化石燃料所带来的显著环境和健康效益则广泛分布在全球消费国（Lakhouit等人，2025；Prehoda等人，2017）。这种地理上的不匹配在碳排放背景下引起了广泛关注，学者们利用贸易中的隐含排放核算来研究责任分配的公平性（Pehl等人，2017；Yang等人，2025）。相比之下，通过全球供应链传输的空气污染物（尤其是与化石燃料燃烧密切相关的颗粒物（PM）的转移模式、净排放效应及其最终对公共健康的影响仍缺乏充分研究（Guo等人，2025；Thurston，2022）。PM污染是全球疾病负担的主要环境风险因素（Moradi等人，2023；Xu等人，2026）；因此，迫切需要量化光伏供应链对PM排放的净影响，以全面评估该技术的环境协同效益，并为公平有效的环境贸易政策提供依据。

近年来，地缘政治紧张局势的加剧和保护主义贸易政策对全球光伏供应链构成了严重挑战。一些国家以增强能源安全、保护国内产业或应对所谓的不公平竞争为由，对光伏产品征收关税或非关税壁垒（Castellanos等人，2018；Dawson，2019；Sandor等人，2018）。这些政策旨在重塑供应链的地理格局，但它们对全球光伏部署速度以及由此产生的全球和地区空气质量及公共健康的净效应缺乏严格的定量评估。虽然这些贸易壁垒可能会改变贸易流向并影响生产国的排放，但它们是否会通过增加部署成本和延迟全球光伏采用而无意中损害全球健康收益？气候雄心与贸易开放之间存在协同效应还是权衡？这些关键的科学和政策问题仍未得到解决。

现有文献存在明显局限性。首先，大多数关于光伏环境影响的研究集中在静态碳足迹评估或隐含污染责任的归因上（Affandi等人，2024；Celik等人，2016；Gerbinet等人，2014；Pehl等人，2017；Tang等人，2024；Tian等人，2021；Wang等人，2025；Xu等人，2025；Yang等人，2025），未能在统一的分析框架内整合环境成本（生产和运输过程中的排放）和效益（使用过程中的排放减少）。这种碎片化的视角阻碍了对全球供应链净环境价值这一基本问题的回答（Gan等人，2023；Liu等人，2019；Yang等人，2015）。其次，少数研究贸易政策环境后果的研究往往依赖于静态经济模型或定性分析（Chang等人，2022；Chen等人，2025；Helveston等人，2022；Liang和You，2023；Wang等人，2021a），这些方法无法充分捕捉光伏行业的核心特征，如快速的技术迭代、持续的成本下降和动态的产能调整，因此可能严重低估了贸易自由化的长期健康效益和保护主义的机会成本（Wang等人，2024，2025b）。

本研究旨在解决以下科学问题：全球光伏供应链在其整个生命周期内对全球和地区范围内PM排放的净效应是什么？避免化石燃料燃烧所带来的健康效益、挽救的疾病和死亡是否远远超过了其自身运营造成的健康损害？从自由贸易到极端保护主义的不同贸易政策情景如何通过改变供应链配置、成本和市场规模来重塑这一净健康效益？为回答这些问题，我们开发了一个创新的分析框架，将详细的生命周期评估（LCA）与动态全球局部均衡模型（DGSIM）相结合，纳入了技术学习和产能调整机制。该框架能够模拟全球光伏供应链的演变及其在各种贸易和气候政策组合下的长期对PM排放和公共健康的影响。本研究不仅旨在提供全球光伏供应链净健康影响的第一个全面量化结果，还主张维持开放、合作和高效的国际供应链不仅是选项，而是实现气候和公共健康目标的必要条件。

章节摘录

方法

我们的研究构建了一个全球光伏供应链影响评估框架，该框架结合了产业链的级联效应和生产系统的动态响应，基于产品级别的LCA和全球贸易流量，并通过反事实情景进行支持。贸易引力模型（TGM）被用来预测未来的供应链配置，这是估算未来供应链减排潜力的基础。

此外，我们还开发了一个动态

光伏供应链的全球PM排放趋势

在基准BAU-STEPS情景下，全球光伏供应链显示出显著的净减排效益（图1a）。供应链对制造阶段的排放影响从2018年的27,000吨PM??-eq增加到2030年的219,000吨，年均增长率为21.2%。同时，使用阶段（光伏发电替代传统电力）带来的减排效益更大，从?290

结论与讨论

通过将LCA与动态局部均衡模型相结合，本研究试图从生命周期的角度量化全球光伏供应链对地区PM排放和公共健康的净影响，并揭示了贸易政策在此过程中的关键调节作用。结果表明，全球光伏供应链的环境效应具有显著的双重性。一方面，以高度专业化和地理集中为特征的供应链直接

资金支持

我们感谢北京师范大学博士研究生跨学科研究基金会（授权号BNUXKJC2420）的支持。这项工作还得到了中国国家重点研发计划（授权号2022YFB4202101）、国家自然科学基金（授权号52170175和No 7211101067）以及国家杰出青年科学基金（授权号52225902）的支持。

CRediT作者贡献声明

郑书贤：撰写——原始草案、验证、监督、软件、资源、项目管理、方法论、调查、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。刘一泽：资源、项目管理、方法论。何通：项目管理、方法论、调查、正式分析、数据管理。卢克鹏：项目管理、正式分析。刘伟：软件、资源、项目管理、调查。蔡晓梅：

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

感谢清华大学环境学院的卢曦教授对我们研究想法的支持和讨论。