碳减排的经济影响分析范文

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碳减排的经济影响分析

篇1

[关键词]碳税政策;碳排放;能源使用

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.24.213

1 引 言

全球气候变暖作为近年来最主要的气候变化,将严重制约人类的发展甚至威胁人类生存。减少碳排放将成为全球经济未来发展趋势,而碳税政策是被广泛提倡的一种碳减排政策。

碳税政策效应的研究中,Pearce(1991)首次提出碳税“双重红利”概念:碳税征收既能实现碳减排,也能促进经济增长。而Boyd(2002)等认为只有在高技术进步率下才能实现双重红利。国内研究中,魏涛远(2002)等构建了一个CGE模型,指出碳税政策可实现减排,但会恶化中国经济。王金南(2009)等认为征收低税率碳税不仅能减缓碳排放增长,而且对中国的经济影响极为有限。朱永彬(2010)等认为碳税政策对不同的行业有不同的影响。可见,碳税政策的争议主要在其对经济的影响上,但只有较少文献研究碳税政策在微观层面上的影响,如聂华林(2011)分析不同碳税政策情形下的企业生产决策以及碳减排效应。

本文在已有研究基础上,构建含有能源要素的生产函数,来探讨征收碳税政策的减排效应以及对企业能源使用的影响。

2 理论模型

碳税政策是为了控制碳排放,而碳排放主要是由化石燃料的燃烧导致。研究碳税政策对企业的影响,需要将能源引入生产函数中。

3 结 论

由以上分析,可以得出以下两点。

第一,在碳减排方面,碳税政策确实有助于企业碳减排,且税率越高、能源的边际排放量越大,碳税的减排效果越明显。

第二,在企业生产方面,碳税政策对企业的影响取决于能源的碳排放情况。碳税对企业的影响不都是负面的,比如当企业的能源碳排放情况恶化时,即能源的边际碳排放量大于平均碳排放量时,碳税对企业使用能源有纠正作用,并提高企业利润。

参考文献:

[1]魏涛远.征收碳税对中国经济与温室气体排放的影响[J].世界经济与政治,2002(8):47-49.

[2]王金南,严刚,姜克隽,等.应对气候变化的中国碳税政策研究[J].中国环境科学,2009(1):101-105.

[3]朱永彬,刘晓,王铮.碳税政策的减排效果及其对我国经济的影响分析[J].中国软科学,2010(4):1-9.

[4]聂华林,周建鹏,张华.基于减排效应的能源类企业碳税政策的优化选择研究[J].资源科学,2011(10):1906-1913.

[5]孙宁华,江学迪.能源价格与中国宏观经济:动态模型与校准分析[J].南开经济研究,2012(2):20-32.

篇2

经济、能源和碳排放之间相互影响,相互制约。经济发展需要相应的能源消费,能源消费又必然带来一定的碳排放,减排目标会约束能源消费水平,能源消费水平又制约经济发展。我国对2011~2020年期间的经济发展和碳排放量都制定了详细的发展目标,并写入了长期发展规划。而要实现我国的经济发展目标和碳减排目标,必须正确认识和把握能源消费、经济增长和碳排放三者的内在关系,从而制定科学的发展战略。

中国能源消费、经济增长与碳排放之间具有怎样的内在联系,减排目标约束对经济增长的影响程度如何,经济发展和减排目标能否实现,又应该如何处理三者之间的内在关系呢?本文将系统、定量研究中国能源、经济和碳排放之间的相互作用关系,为准确理解我国能源消费、碳排放与经济发展的关系,制定科学碳减排目标及政策提供参考和数据支持,促进经济、能源和环境的协调发展。

一、文献综述

能源、经济和环境(3E)的关系问题一直是国内外学者研究的热点问题,其中,环境状况的代表是碳排放情况,该问题的研究方法及成果主要体现在以下几个方面:

1、关于碳排放与经济发展关系的研究

环境波特假说认为,节能减排能使环境质量和生产效率同时得到提高,社会和经济发展目标都能得到满足。Mohr(2002)基于离散技术变化中的“干中学”一般均衡框架推导支持了波特假说的结论,该模型显示,由于内生技术的改变使得波特假说具有存在的可能;Cerin(2006)的研究也支持了波特假说,该学者基于科斯的产权交易成本理论发现了双赢的私人动机,但这种动机的产生需要公共支持。另一些学者对此提出了批评,他们认为,如果这样的双赢机会存在,就不需要政府额外对节能减排施加成本了。如Feichtinger等(2005)的研究认为,在考虑非线性效应和学习效应的情况下拒绝波特假说;陈文颖等(2004)设计了六种二氧化碳减排情景,应用 MARKAL-MACRO模型进行模拟分析,定量描述了各种减排情景下对GDP影响的时间模式;陈诗一(2009)设计了一个基于方向性距离函数的动态行为分析模型,对中国工业2009~2049年期间节能减排的损失和收益进行模拟分析,预测结果支持了环境治理可导致环境和经济双赢发展的环境波特假说。

2、关于能源消费与经济增长关系的研究

国内外学者进行了大量实证工作,但迄今为止还没有形成共识,分歧与争议依然存在。Kraft, J & Kraft,A.(1978)利用美国1947~1974年的数据,发现存在从GNP到能源消费之间的单向因果关系;Akarca & Long(1980)研究认为,如果把时间间隔改为2年,Kraft-Kraft的研究结论就值得怀疑。其他学者也利用不同的时间间隔和不同的研究方法证实或反驳了Kraft-Kraft的研究结论。同时,不同的国家、同一国家不同的时间间隔所得到的结论也不相同。Ugur & Ramazan(2003)通过对16个国家能源消费与GDP因果关系的研究发现,在这些国家中,两个时间序列值是不平稳的,但一阶差分是平稳的,其中有七个国家变量之间存在平稳线性协整关系;汪旭晖、刘勇(2007)利用1978~2005年中国的能源消费和GDP数据研究发现,我国能源消费与GDP之间存在长期稳定的均衡关系,并且存在从能源消费到经济增长的单向因果关系;马超群等(2004)利用我国1954~2003年的GDP和能源消费数据研究发现,GDP分别于能源总消费、煤炭消费之间存在协整关系,而 GDP与石油、天然气和水电之间不存在协整关系;杨文培(2005)探讨了能源发展与经济增长的互动关系,认为二者互为动因。

目前对环境波特假说进行检验的文献较多,但尚未有一致性的结论,这与不同学者采用的分析数据、研究对象的治理体制、所处的地理环境等因素有关,但缺乏一个公认的、合理的分析环境保护与经济增长联系的理论框架是其根本原因。同时,大多学者注重于研究能源、经济和环境中的某一种关系,对三者之间的相互关系及影响程度研究的文献相对较少。

本文研究的思路结构为:(1)以能源消费为中介,构建能源消费、经济增长和碳排放关系分析的理论框架;(2)基于构建的固定资本、人力资本、能源投入和GDP关系的生产函数模型,对中国能源消费与经济增长之间的关系进行实证研究,并测算和分析能源消费对经济增长的弹性系数和贡献率;(3)根据经济增长目标对能源消费量进行预测,由能源消费量推算碳排放量,估算我国减排目标的实现程度;(4)根据要素贡献率模型,分别测算有无减排目标约束下能源消费对经济增长的贡献率,分析减排目标约束对经济增长的影响。由此,在本文构建的理论框架下,实证测量中国能源消费、经济增长和碳排放之间的内在关系及相互影响程度,为我国制定经济发展目标、碳减排目标和能源发展战略提供定量支持。

二、研究设计

1、理论框架

(1)基于Nerlove(1963)改进的C-D生产函数模型,本文构建技术进步、管理水平等综合要素、固定资本、人力资本和能源投入与GDP产出关系的测度模型,表示为:

对式(1)两边取自然对数变为线性形式,可以得到各要素产出弹性的估计回归模型,表示如下:

根据以上模型,对我国的能源消费与经济增长的关系进行实证研究,定量分析能源消费与经济增长之间的内在关系,并对能源消费、固定资本投入和人力资本投入对经济增长的弹性系数、贡献率进行测算和分析。

(2)以能源消费与经济增长的关系为基础,根据经济增长目标预测我国2010~2020年期间的能源需求量,并由能源需求量估算碳排放量。碳排放量的测算公式表示为:

=含碳能源消费量×碳折算系数×气化系数

(4)

其中,含碳能源主要包括煤炭、石油和天然气;碳折算系数采用国家发改委能源研究所制定的系数,为0.67;碳气化系数指碳完全氧化成为二氧化碳之后与之前的质量之比,比值标准量为3.67。

(3)在以上研究的基础上,测量我国碳减排目标的实现程度,并估算碳减排目标约束对经济增长的影响程度,分析碳排放与经济增长的关系。

由此,系统、定量研究能源消费、经济增长和 碳排放之间的相互作用关系,促进能源、经济和环境的协调发展。

2、变量与数据说明

根据本文设计的理论框架,考虑到数据的可获得性,对我国1991~2010年期间共20年的投入产出指标之间的关系进行研究。数据来源于1992~2011年的《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。

模型中的变量及数据计算方法说明如下:

(1)总产值。用以1991年为基期的实际生产总值表示,单位为亿元人民币。

(2)固定资本存量。本文采用Goldsmith(1951)开创的“永续盘存法”来估算每年的实际固定资本存量,计算公式为:

(3)人力资本。现有文献中大部分学者采用历年就业人数表示人力资本的投入,但该数据不能反映劳动者素质差别对生产效率的影响。本文参照林伯强(2003)、徐国泉等(2007)学者的研究,采用“受教育年限法”来估算1991~2010年中国人力资本存量,单位为:万人·年。

(4)能源投入。能源投入采用《中国能源统计年鉴》(1991~2011年)中国能源消费总量数据中的煤炭、石油和天然气化石能源部分(本文所指能源消费均为化石能源部分),单位为“吨标准煤”。

样本变量数据特征如表1所示。

三、能源消费与经济增长关系实证分析

1、平稳性检验

本文采用ADF检验方法来验证1991~2010年期间我国能源消费量和GDP是否为平稳序列。为降低异方差的影响,分别对GDP和能源投入量取对数,结果分别表示为LNGDP和LNE。应用 Eviews6.0软件对LNGDP和LNE的单位根进行检验,滞后项的选择以AIC(Akaike inib criterion)和 SC(Schwarz criterion)最小化为准则。检验结果如表2所示:

由表2可知,LNGDP和LNE的ADF绝对值大于显著性水平为1%的临界值,为非平稳序列;在 LNGDP和LNE的一阶差分下,ADF绝对值均大于显著性水平为1%的临界值,LNGDP和LNE的一阶差分为平稳序列,中国GDP和能源消费两个变量为一阶单整序列,可以进一步地进行协整分析。

2、协整分析

从对变量LNGDP和LNE的平稳性检验结果来看,二者之间为同阶单整的平稳时间序列,可以进行协整检验。本文采用E-G(Engle-Granger)两步检验法对LNGDP和LNE进行协整检验,检验分两步进行。

第一步,协整回归,利用最小二乘法(OLS)估计 LNGDP和LNE之间的回归方程,并计算非均衡误差。方程回归结果为:

从方程回归结果可以看出,方程的拟合程度较高,t检验通过,各解释变量的影响显著。式(6)表明,GDP变化率每增加1%,能源消费变化率将增加1.4787%,GDP的增长需要更多的能源投入。

计算残差:

第二步,检验的单整性,即残差是否为平稳序列。仍采用ADF方法进行检验,检验结果如表3所示:

从表3的检验结果可以看出,残差序列为平稳序列,存在LNGDP和LNE的平稳线性组合,表明经济增长和能源消费量之间存在协整关系。

3、能源对经济增长的弹性系数及贡献率估算

利用SPSS16.0软件调入计算整理后的投入产出指标数据,采用最小二乘法对式(3)进行回归分析,回归分析结果如表4所示:

从表4回归的指标参数可以看出,调整后的方程拟合优度接近于1,说明方程拟合较好,方程自变量对因变量的解释能力较强。各参数都通过了t检验,显著性水平较高,均在0.01以下。D-W值说明,自变量之问不存在自相关关系。因此,1991~2010年间中国GDP及相关投入要素之间的关系可以用该模型表示。

表4给出了标准化和非标准化后的模型回归系数。将相应的回归后的标准化系数代入式(1)中,可以得到如下方程:

在该模型中,中国固定资本的产出弹性系数为0.414,人力资本的产出弹性系数为0.159,能源消费的产出弹性系数为0.449,表示固定资本投入每增长1%,GDP将增长0.414%;人力资本投入每增长1%,GDP将增长0.159%;能源消费量每增长1%,GDP将增长0.449%。产出弹性系数之和为1.022,大于1,表明我国经济具有规模效应。从总体上来讲,能源消费的产出弹性系数最大,反映了我国经济增长对能源投入的依赖。

利用模型回归分析结果,根据式(2)可以得到各要素对中国经济增长的贡献份额和贡献率。计算结果表明,1991~2010年中国经济增长中,GDP平均增长率为10.53%,其中,技术进步、管理水平等综合要素贡献份额为4.90%,占46.38%;能源消费贡献份额为3.02%,占28.37%;固定资本贡献份额为2.22%,占21.34%;人力资本贡献份额为0.39%,占3.91%。在三个投入要素中,能源消费的贡献率和贡献份额最大。

从投入量方面来看,我国能源消费量的年均增长率为6.74%,固定资本投入的年均增长率为5.36%,人力资本投入的年均增长率为2.46%。三要素的投入增长率大小排序与对GDP增长的贡献率一致。结果表明,能源消费对经济增长的推动作用明显,如果控制碳排放量,减少能源投入,将直接影响经济增长。因此,在制定减排目标中,必须考虑经济发展的承受能力。要维持经济持续增长,需要制定合理的减排目标,也需要提高能源效率,尽可能以较少的能源消耗推动经济的均衡发展。

四、碳排放预测与减排目标约束对经济增长的影响估算

1、碳排放量预测与减排目标比较

根据本文设计的理论框架,对我国2011~2020年的二氧化碳排放量进行预测。

(1)能源需求量预测。根据党的十七大报告提出的2020年实现人均国内生产总值比2000年翻两番的目标,我国GDP在2011~2020年期问需要保持年均7.2%的增长目标。根据能源消费量与经济增长的协整回归方程,可以预测2011~2020年期间我国能源消费需求量。

(2)碳排放量预测。根据式(4)估算二氧化碳排放量。预测结果如表5所示:

从能源需求和碳排放预测结果来看,以1991年 GDP可比价格测算,我国单位国内生产总值二氧化碳排量2015年比2010年降低18.35%,2020年将比2005年降低36.03%,单位能耗2015年将比2010年降低18.36%。

中国政府在2009年哥本哈根气候峰会上承诺,到2020年,二氧化碳排放强度比2005年下降40%~50%,并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。我国“十二五”规划纲要明确规定,单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%。从预测结果来看,我国的能源效率有了较大提高,可以基本实现制定的单位GDP能耗目标,但距离实现碳减排目标还有一定难度,我国的碳减排任务还任重道远,亟待从能源消费结构、科技投入、经济结构调整、政策支 持和市场调节等方面加大力度,走低碳发展之路。

2、减排目标约束对经济增长的影响估算

假设我国能源消费在2011~2020年期间对经济增长的产出弹性系数与1991~2010年期间相同,为0.449,利用碳排放预测数据分别计算有无减排目标约束下我国2011~2020年期间的能源消费对经济增长的贡献率。

(1)无减排目标约束的能源消费对经济增长贡献率估算。根据对我国2010~2020年能源消费需求量的预测数据,我国2011~2020年期间能源消费量平均增长率为4.81%,经济增长率仍按十六大提出的目标计算,为7.2%。则在无减排约束下能源消费对经济增长的贡献率为:

(2)减排目标约束下的能源消费对经济增长贡献率估算。根据我国政府承诺的减排约束目标,取到2020年二氧化碳排放强度比2005年下降45%这一中间值,根据碳排放的计算公式式(4),可以推算我国2010~2020年期间能源消费量平均增长率为3.41%。经济增长率仍按十六大提出的目标计算,为7.2%。则在减排目标约束下能源消费对经济增长的贡献率为:

从以上估算可以看出,在减排目标约束下,2011~2020年期间能源对经济增长的贡献率比无减排目标约束减少了8.74%。估算结果说明,实现减排目标短期将对中国经济发展产生负面影响,在制定减排目标的同时,需要考虑碳减排对经济发展的冲击和影响程度,考虑经济发展的承受能力,兼顾经济发展。为了实现经济增长和减排的双赢目标,需要从提高能源利用效率和改变能源结构等方面进行努力。

五、结论与建议

通过对1991~2010年期间中国能源消费与经济增长关系的研究,以及在此基础上对我国2011~2020年的能源消费量和碳排放量的预测和对减排目标约束对我国经济增长影响的估算,可以得到以下结论及政策建议:

第一,能源消费与经济增长具有长期均衡关系。通过对能源消费与经济增长的实证检验,结果表明,能源消费与经济增长之间的具有协整关系,从能源消费与经济增长的协整回归方程来看,GDP每变动1%,能源消费将变动1.4787%,能源投入的变化率大于GDP的变化率。协整回归方程从定量角度为我们提供了一个两者协调发展和可持续性发展的参照系,要维持经济增长需要更多的能源投入,因此,在制定经济发展目标时,要充分考虑能源的供给能力,统筹兼顾二者的关系,实现二者的协调发展。

第二,能源消费在我国经济增长中发挥了重要作用。在能源消费、固定资本、人力资本三个投入要素中,能源消费对经济增长的弹性系数、贡献份额及贡献率最大,分别为0.449%、3.02%和28.37%。表明我国经济增长对能源消费具有较强的依赖性,这与我国通过高投入、高消耗促进经济增长的发展模式有关。人力资本对经济增长的弹性系数、贡献份额和贡献率最少,分别为0.159%、0.39%、3.91%,具有较大的增长潜力。明确了经济增长对各投入要素的依赖程度,可以为我们制定经济发展政策及增长目标提供科学的依据。研究结果启示我们,要增加教育投入,把经济增长从依赖能源消费转移到依靠人力资本上来,从而改变我国目前经济增长依靠能源推动的局面,减轻能源供应和环境保护的压力,这是未来我国经济发展模式的必然选择。

第三,我国实现减排目标面临巨大压力。对我国2011~2020年期间的能源消费和碳排放量进行了预测,预测结果显示,2020年的单位GDP碳排放量将比2005年降低36.04%,2015年的单位GDP能耗将比2010年降低18.36%。预测结果表明,我国的碳排放量距离2009年哥本哈根大会承诺的最低碳减排目标还有一定的差距,2015年的单位GDP能耗可以实现“十二五”规划目标。从减排目标来看,我国还需要从大力调整能源供应结构、依靠技术进步提高能源效率等方面入手,减少能源消耗,从而减少碳排放,实现减排目标。

篇3

关键词:碳排放;配额;面板数据模型;价格

中图分类号:F7 文献标识码:A

收录日期:2016年3月16日

一、研究背景

碳排放配额交易价格是碳市场运行的基础,合理的一个现货价格对于繁荣碳交易市场、有效促进碳减排具有重要的意义。其价格运行机制的分析、为政府确定排放配额供给量、供给分配方式、分配时机等政策设计提供参考;也为减排企业与投资机构,提供了投资决策信息,有利于碳交易市场的活跃与发展;同时,也有利于决策者构建碳交易市场的风险预警机制,确保碳交易市场的平稳运行。

碳交易作为新的事物,且一直处于探索发展过程中,由于欧、美等国碳交易市场建设起步早,碳排放配额现货价格波动比较频繁。因此,学者们对欧美碳交易市场碳排放配额现货交易价格与价格波动影响因素进行了大量的研究。Derek W.Bunn和Carlo Fezzi(2007)运用协整检验和向量误差修正(VAR)模型,分析了欧盟碳排放交易体系下,英国市场上的电、天然气、碳价的每日现货价格之间的相互关系。Rita Sousa等(2014)采用小波分析法,发现煤炭价格引导碳排放价格变动,碳排放价格引导电价变动,碳价波动与经济发展一致。Alberola等(2008)等检验了欧盟碳排放交易体系下试验期(2005~2007)内二氧化碳排放权的现货价格与工业生产部门之间的关系,通过分析部门生产指标和二氧化碳排放合规位置,指出EUA的价格变化不仅反映了能源价格、极端气候事件,还反映了欧盟排放交易体系下的三大生产部门(冶炼、造纸、钢铁)的工业经济生产活动。Mansanet Bataller等(2011)研究发现次贷危机对第二阶段 EUA价格影响不显著,但对EUA与二级市场CER的价差具有显著影响。相关研究还包括Rita Sousa等(2014)、Atsalakis(2016)、Luis A等(2016)。我国学者对国外碳交易下现货价格的影响因素也做了不少的研究,如魏一鸣等(2008)采用协整理论研究了EU ETS碳价格和能源价格之间的长期和短期互动关系,发现能源价格与第一阶段碳期货的关系较弱,与第二阶段碳期货价格之间存在长期的均衡关系,并指出能源价格变化是推动第二阶段碳价格变化的重要原因。王双英等(2011)运用面板数据分析了碳交易的量和碳交易的价格和石油价格的关系,发现石油价格和碳交易的量和价格均呈现显著的正相关关系。

2011年,国家发改委决定把北京、天津、上海、重庆、湖北、广东和深圳等7个省市作为首批碳排放权交易试点。2013年6月,我国首个碳交易市场――深圳碳交易市场开始交易。随后,上海、北京、广州、天津、湖北等碳交易试点市场陆续开市。在2015年巴黎气候大会上宣布:“2017年中国开始实行全国碳交易市场”。因此,为了促进我国碳交易市场体系的平稳发展,应建立全国统一的碳交易市场体系。本文将以我国碳交易试点地区的配额交易价格为研究样本,实证分析其价格运行影响因素,以使对我国碳交易市场的价格运行机制有更深入的认识。

二、碳交易现货价格影响因素分析

影响碳排放配额现货交易价格的因素与机理非常复杂,但总体来说,有供给与需求两方面的因素。供给因素主要包括配额政策(配额数量、分配方式、跨期储备制度等)、碳减排技术、碳税政策、其他减排履约机制项目供给情况等。需求因素主要包括经济发展水平、能源价格水平、金融市场以及气候等。

(一)供给方面因素

1、配额政策因素。一级市场上的配额供给情况与供给方式将对二级市场上的交易价格高低与波动起着决定的作用。如政府当期发放的配额总量,当期核证减排量的供给、政府配额存储池中的数量、配额的分配方式(免费、出售、混合)等因素,都将对二级市场交易价格的形成与波动产生显著的影响。

2、碳减排技术因素。碳减排技术会影响企业的减排成本,当企业面临比较高的减排成本时,可能就会选择在碳排放交易市场中购买碳排放权;当企业减排技术成熟,可有效地降低成本时,企业将减少碳交易市场碳排放权的购买,相应影响碳排放权的交易价格。

3、碳税政策因素。碳税政策作为积极应对气候变化和促进节能减排的有效政策工具,其对二氧化碳排放的控制效果已在许多国家被实践。碳税政策的实施加大了排放企业的生产成本,势必对排放企业的减排技术、产量有一定的影响,进而影响其排放量,并进一步影响对碳市场交易价格的影响。

4、其他减排履约机制项目供给情况。《京都议定书》包括了国际碳排放贸易(IET)、联合履行机制(JI)、清洁发展机制(CDM)等减排机制,在JI与CDM机制下,减排项目的数量,开发减排项目的技术将对碳配额交易市场的供给关系产生一定影响,从而影响配额交易市场的交易价格。

(二)需求方面因素。影响碳排放权交易价格波动需求的因素有很多,主要包括经济发展水平、能源价格水平、金融市场以及气候因素等。

篇4

关键词:碳排放;欧盟;能源结构;情景分析

中图分类号:F205 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1004-9479.2013.03.003

1 引言

减缓气候变化、防止全球变暖已成为国际社会的共识,各国应该分别承担多少碳减排的义务,成为争论的焦点。2009年的哥本哈根会议上,欧盟承诺碳排放将在1990年的基础上削减80-95%[1],2011年12月15日欧委会“2050能源路线图”,并为实现到2050年碳排放量比1990年下降80%至95%这一目标的设置了具体路径。同时,在2012年的《京都议定书》第一阶段到期后,欧盟愿意继续签署第二阶段承诺期。这些举动都表明了欧盟在应对气候变化行动中要实行减排的坚定立场。然而,碳减排并不只是个口号,为了实现这个目标需要切实预测欧洲未来的碳排放。学者们不断推出一些关于碳排放量的预测模型,例如Salvador等采用Lotker Volterra(生态数学模型)对人口、GDP、能源消费与碳排放量对世界进行预测[4]。Thomas 等根据贝叶斯估计得到欧盟人均碳排放将会收敛到某一点上[5]。通过这些分析,可以得到未来碳排放需求。Emmanouil等通过对希腊1977-2007年时间序列数据做多变量协整检验和格兰杰因果检验,结果发现能源消费与GDP间存在因果关系,收入与能源消费存在双向因果关系,能源消费对经济增长具有很大的限制[2]。实际上,能源消费作为造成碳排放的主要成因,同时也是一个国家社会经济发展的动力和基础,碳减排过大,可能刺激经济危机的发生,在欧洲还没有完全走出经济危机的阴影下,必须承认碳减排一个牵涉到经济、能源、人口、环境等方方面面的综合性问题,未来碳减排的可能性必须在经济增长约束下进行。这就提出一个问题,欧盟需要多少碳排放,能否达到2050年减排80%-95%的目标。

本文认为,碳排放是一种经济需求,在人类努力防范经济危机的约束下,碳排放需求将沿着经济的平稳增长轨道波动。因此我们将求出经济平稳增长趋势,结合技术进步带来的能源强度降低,从而求出能源需求增长趋势。而这样的碳排放需求经济动力学模型已经被建立起来[6,7],我们可以对欧盟经济在平稳增长轨道上的未来碳排放量进行估算。我们假定欧洲的经济增长是保持在最优平稳增长轨道上的,这是因为最优平稳增长是经济增长的一种期望,经济系统总是选择这一轨道作为自己的目标,以减少增长的不确定性,因此,这样获得的碳排放估算既是一种需求也是预测值的最可能估计。

在保障最优平稳增长条件下,社会必然会在特定的技术进步下表现出特定的碳排放需求。换言之,可以按照技术进步情况求出实际发生的碳排放。实际上在欧盟能源线路图中给出了可再生能源、能源利用效率、碳捕捉技术等应用的技术路线[8],这些技术路线就规定了欧盟在最优平稳增长条件下的碳排放需求。因此,可以由最优平稳增长的碳排放需求结合碳减排目标对于欧盟各国的能源技术政策做出评估,这里可以利用的是监测欧盟新能源的方法[9]和碳排放技术的展望[10]的技术方法。由于经济增长是整体的,各个部门的增长情况相互依赖,相互影响,因此本文采用宏观经济动力学模型预测与评估欧盟碳减排的趋势。

2 模型方法与数据

2.1 研究方法

本文首先求出未来欧盟的平稳增长规律,其次估计在现在的技术发展趋势下能源强度和能源结构的变化,进而求出碳排放需求的未来发展趋势。为此引入朱永彬、王铮构建的经济动力学模型[6,7],该模型首先求得经济平稳增长的条件下社会福利达到最大的所谓“黄金增长”路线,即最优平稳增长路线。通过计算得出欧盟的经济最优平稳增长率,继而对各年份的GDP、能源消费量以及碳排放量进行测算,最终测算出欧盟的碳排放需求趋势,从而对欧盟能否达到减排目标进行政策影响分析。具体计算流程图如图1所示。

在保持经济与人口平衡的平稳增长轨道上,拉姆齐(Ramsey)效用最大化时可以求出最优增长率:

式(1)是一动力学方程,确定了在保持经济平稳增长时,由能源强度确定的能使社会福利达到最大的增长率。“平稳”维持了经济增长与消费增长平衡,从而不会因为需求不足或需求过大引起经济危机。式中Lt为第t期的劳动力,θt为第t期的能源平均价格,n为人口增长率,ρ为时间偏好,σ为相对风险厌恶,δ为资本折旧系数,A0和ν为初始全要素生产水平及其增长率,α与γ为资本和劳动力的产出弹性,τt为第t期的能源强度,为能源投入Et与经济产出Yt的比,如式(2)所示:

以(1)式为基础,只需对能源强度的走势进行预测即可得到最优经济增长率,通过对历年的能源强度回归拟合,得到能源强度τt呈指数形式下降,如式(3)所示:

式中c0为常数,可看作t取0时期初的能源强度,β>0为能源强度下降速度。当用经验数据拟合,如果对应的对数线性回归关系通过相关经验,可以认为模型(3)可靠。实现加大技术进步的政策,将导致β变大,能源强度下降速度变快。碳排放量的计算依据为:

其中C(t)、E(t)分别代表第t期的碳排放量、能源消费量,si(t)表示第t年分品种能源i的消费比例,即能源结构比例。实行能源结构投资政策,si将发生变化。ci表示分品种能源的碳排放系数,这是一个与能源品种有关的技术参数,可以视为常数。

在没有特殊政策作用下,考虑能源结构将发生自然演替[7],取第t期能源结构S(t)演化满足马尔可夫模型,如式(5)所示:

式中,S(t)=(S1,S2,S3,S4)表示第t期第i种能源在总能源消费结构中占的比例,S1,S2,S3,S4分别为煤炭占比,石油占比,天然气占比,非碳能源占比。S(t0)为S(t)期初值。转移矩阵P可表示为:

式中,Pij表示能源的消耗比例向j能源转移的可能性。基本思路是:以转移矩阵中的元素为变量,以实际能源结构与通过转移矩阵得到的能源结构的误差最小为目标建立一个优化模型,寻找一个最优的转移矩阵,定义矩阵R为误差矩阵。优化的目标就是寻找一个转移矩阵使R中的元素值尽可能接近0。故建立优化模型(6),目标是求偏差极值最小。当然这个矩阵式自然演化的能源结构演化方程。

计算时,根据式(1)得出未来最优经济增长率,式(3)得出未来能源强度。根据式(2)得出未来的经济产出,再由式(4)得出未来每年的碳排放量。在分析中,需要估计生产函数。由于未来经济最优增长率的模拟式建立在CD生产函数之上的。其模型可取为:

因0

2.2 数据采集

根据1993年正式生效的《欧洲联盟条约》,欧盟成员国共计27国。因此,本文选取1994年至2009年27国数据。其中,人口数据、经济数据、能源数据分别来源于联合国网站、世界银行网站以及美国国际能源机构官网[13,14]。在模型中,能源消费单位统一为Mtoe(百万吨石油量),货币单位统一为亿美元,GDP,GCF换算成2000年不变可比价格。参数估计如表1所示。

3 基准情况

3.1 GDP增长

在上述模型下,可以求出最优平稳增长目标下,随着欧盟自然的技术进步趋势和能源结构趋势演变,预测得出欧盟未来的碳排放趋势,我们称之为基准情况。首先我们求出在最优平稳增长率条件下,GDP的增长情况,结果如图2所示。其中1994-2009为实际数据。

从图2可以看出,模拟出的欧盟经济增长率在2010年以后出现了减速。模拟得到欧盟经济要到2013年后才得以明显恢复,增长率也逐渐平稳, 2019年达到增长率高峰,尔后将缓慢下降,在最优平稳目标下经济持续增长。

3.2 能源强度拟合

能源强度根据式(3)指数拟合得到欧盟的能源强度下降速率β为0.016,数据长度为1994年~2009年,拟合度R2=0.9551,拟合程度好,说明模型可用。根据所得估计参数预测得到未来能源强度,如图3所示。能源强度这种趋势意味着欧盟具有碳减排的技术基础。

从图3中可以看出,欧盟的能源强度趋于稳定下降,能源强度下降速度1.6%/年,与同样是发达国家的美国2%相比稍慢。根据这一速度,欧盟的能源强度从1994的0.025Mtoe/亿美元下降到2050年的0.01Mtoe/亿美元,到2050年底的能源强度将是1994的40%,虽然欧盟期初值0.025Mtoe/亿美元与美国0.029Mtoe/亿美元相比要小,但根据刘晓等[15]预测得到美国2050年能源强度将是1994年的26.67%来看,欧盟能源的下降速度比较缓慢。

3.3 碳排放系数

假设分品种能源消费与对应的碳排放系数呈无截距项的线性回归,非碳能源消费不造成碳排放,即能得出每一单位分品种能源消费产生多少二氧化碳的一个对应关系。我们通过线性拟合得到的各分品种能源碳排放系数如表2所示,从表2中可以看出,对于各能源品种每单位产生的二氧化碳量来看,煤炭是产生二氧化碳最多的能源品种,几乎是天然气产生二氧化碳量的两倍,其次为石油。若想减少二氧化碳量的排放,对能源结构进行调整是必不可少的。

3.4 能源结构变化趋势

对于能源结构的变化,根据式(6),由1994-2009年的各能源消费百分比数据得到最优拟合转移矩阵:

根据转移矩阵及式(5)预测出至2050年欧盟的能源结构,如图4所示:

从历史数据来看,欧盟的能源结构在2007-2008年变化非常大。石油消费下降的速度达到21.15%/年,而非碳能源消费上升速度则达到了47.92%/年。根据历史数据得到的最可行能源结构转移图来看,预测到2050年,煤炭占比将从1994年的20.61%下降到10.43%,减少49.38%;石油占比从1994年的41.85%下降到21.12%,降幅近一半;而天然气的消费则从1994年19.57%的上升到38.48%;非碳能源从17.97%升到29.86%,占整个能源消费结构的近三分之一。但与欧盟制定的2050能源路线图[8]所预测的可再生能源在2050年占比55%以上、核能占比15%至18%还相去甚远。即非碳能源占比在欧盟制定的计划中应为70%-73%,换言之,欧盟还需要加大能源结构转变力度才能得到规划的目标。

3.5 碳排放趋势预测

根据式(7)及式(2)预测得到的欧盟GDP与能源强度,再由式(2)得出未来的能源消费需求量,进一步采用(8)给出的能源结构演变趋势,结果如图5所示。

图5显示,欧盟的能源消费需求高峰已过,高峰发生在2006年,能源消费为1967.83Mtoe。按这种趋势,能源消费量在2030年将比2005年下降10%,到2050年将比2005年下降18%。但与欧盟2050能源路线图制定的初级能源与2005年相比,即到2030年要下降16%-20%和到2050年要下降32%-41%的目标相比还有不小差距。

从碳排放量上来看,在能源结构的自然变化趋势下,欧盟的碳排放高峰也发生在2006年,根据算得的转移矩阵及碳排放系数预测的碳排放量,可以算出每年的减排速度小于1%。预测到2050年,碳排放量为775.61Mtc,比2006年的二氧化碳排放峰值减少33.93%;与1990年相比,减少了31.22%,这与欧盟提出的2050年将欧盟二氧化碳排放量在1990年的期初上减少80%-95%,相差甚远。由预测得出的碳排放量及人口、GDP数据,易得到欧盟基准情况下的人均碳排放量与碳排放强度,结果如图6所示:

从人均碳排放量来看,欧盟的人均需求排放高峰发生在2004年,峰值为2.40tC/人,已经小于《丹麦议案》中设定的发达国家人均碳排放限额2.67 tC/人。随后人均碳排放呈现一个近似指数形式的下降趋势,到2050年,人均碳排放量为1.52 tC/人,超过设定的发展中国家的1.44 tC/人的要求。对发展中国家而言,人均碳排放限额显得不公平。更重要的是,与《欧盟能源路线图》比较,《丹麦方案》排放量明显地背离了这个路线图。

3.6 小结

对欧盟碳排放基准情景的分析,作为一个成员国大多数为后工业化的国家联盟,欧盟的碳排放强度已呈现平稳下降的趋势,预测到2050年碳排放强度为0.48 tC/万美元,约为1994年的三分之一。在基准情景下,欧盟碳排放趋势若要大于《欧盟能源路线图》的指标,欧盟必须加大减排。

4 适应欧盟目标下的气候政策分析

根据历史数据,在式(1)下算出的最优经济增长率、能源消费量以及能源消费结构转移来看,欧盟制定的到2050年前削减温室气体排放80-95%的目标似乎难以做到。而欧债危机的出现让欧盟又产生了重振工业发展的念头,这对欧盟的减排也将会产生影响。关于欧盟是否能实现自己设定的目标,本文将欧委会提出的四种减排路径——提高能源利用效率、发展可再生能源、核能使用、碳捕捉与储存技术纳入政策分析,并将欧盟的制造业回归与再工业化作为减排不确定因素加以考虑。

根据欧盟2050能源路线图设定的路线[8],到2050年,可再生能源将占全部能源需求的55%以上,初级能源将比2005年下降32%-41%,核能将占全部能源需求的15%-18%。在使用非碳燃料比例较高的情况下使用碳捕捉与储存技术,减少32%的碳排放;在另一些情况下减少19%至24%的碳排放。现根据此规划目标设置进行情景分析。

4.1 情景1——能源消费预期保持不变,能源结构加快调整

因根据最优经济增长速度已得出总能源消费量,并在该总能源消费下模拟情景。假定到2050年,欧盟实现可再生能源占全部能源需求的55%,核能占15%的要求,其他初级能源煤炭、石油、天然气的比例为1:4:5。则到2050年,煤炭、石油、天然气、非碳能源占比为:0.03:0.12:0.15:0.7。假设各分品种能源增长或下降按指数形式下降γ=coeβt,则可根据2008年期初值,2050年期末值算得增长或减少速度β。通过计算得出,煤炭占比的下降速度为3.95%/年,石油占比的下降速度为2.28%/年,天然气占比的下降速度为1.24%/年,非碳能源占比的上升速度为2.21%/年。在此情况下各分品种能源占比预测如表3所示,从中可以看出非碳能源占比在2020年为36.06%,若假设核能占欧盟全部能源比例15%-18%不变,则基本达到了欧盟设定的2020年目标——可再生能源占初级能源的20%。根据预测所得的分品种能源占比,算得最优能源百分比转移矩阵:

从转移矩阵看,要实现最低化石能源消费速度的下降和非碳能源消费的上升,能源结构需要做出以下的改变:下一期的煤炭占比、石油占比、天然气占比分别为上一期的96%、97.74%、98.76%。减少的部分全都转移至非碳能源,其中非化石能源为吸收态,一旦能源被转移至非化石能源就不会再转移至煤炭、石油、天然气能源。

在这个能源结构演化趋势下,由最优经济增长率算得的总能源消费,以及由碳排放系数计算得出二氧化碳排放量结果如表4所示,到2050年,虽然欧盟的能源消费比2005年下降17.70%,但与欧盟碳排放2050线路图设定的能源消费下降目标32%-41%相比还有较大差距。但以此分品种能源消费下降或上升速度,到2020年,碳排放量比1990年削减35.17%。到2050年,碳排放量比1990年减少70.88%。根据欧盟制定的碳排放路线图,在使用非化石燃料比例较高的情况下,使用碳捕捉及储存技术,能减少32%的碳排放。这样,到2050年实际碳排放量为223.3274MtC,较1990年减少80.20%。基本达到欧盟预定的减少80%~95%的要求。可见,对于欧盟减排能否实现2050预期的减排目标关键在于可再生能源占比例能否大幅提高。

4.2 情景2——能源结构按历史速度转移,能源利用效率提高

根据最优经济增长速度已得出预期的总能源消费量,若提高了能源利用效率,则原始的能源消费可以因此减少。根据欧盟2050年减排路线,到2050年,初级能源将在2005年的基础上下降32%-41%,并以此下降百分比考虑为对应的能源利用效率的提高。若不考虑优化的能源结构转移,则到2050年碳排放量为640.8545MtC至554.256MtC。这样即使使用碳捕捉及储存技术减少了32%的碳排放,但相比于1990年也只能够减少61.36%-66.47%,仍达不到比2005年减排80%-95%的目标。这就意味着,欧盟的气候政策,可再生能源的开发和能源结构的调整仍必不可少,或者要加强产业结构调整,降低高碳排放的产业产值,欧洲重新发展制造业的政策在气候保护意义上不可取,但是重新发展制造业又是经济发展的需要,因此对策是加强技术进步,提高能源效率。能源效率提高后,能源消费和碳排放量的模拟如表5所示。

4.3 情景3—能源利用效率提高与能源结构转移调整相结合的政策

在基本情景算得的最优经济增长率及GDP下,按欧盟承诺的在2050年最终可再生能源将占全部能源需求的55%以上,核能将占全部能源需求的15%-18%算得的转移矩阵与初级能源到比2005年下降32%-41%,使用碳捕捉技术减少19%至32%的碳排放的上下限,进行碳排放预测可得欧盟在这些情景下到2050年的减排的变化范围。欧盟2050年减排范围结果如图7所示,在保证经济最优增长的条件下,若要达到减排下限,欧盟能源消费下降速度应达到0.89%/年,煤炭、石油、天然气占比的下降速度分别要达到3.95%/年、2.28%/年、1.24%/年,非碳能源占比的上升速度为2.21%/年。若要达到减排上限,则能源消费下降速度应达1.23%/年,煤炭、石油、天然气的下降速度分别要达到4.20%/年、2.54%/年、1.50%/年,非碳能源占比的上升速度为2.31%/年。

5 讨论

金融危机后,一度受到冷落的制造业又重新受到欧盟的重视,欧盟委员会2009年发表的欧盟产业结构报告显示,工业和服务业是欧盟温室气体主要排放源,工业约占排放总量的60%,服务业约占排放总量的37%[16,17]。因此,欧盟制造业的回归,可能会造成达不到2050减排目标的可能性。

假设2050年,欧盟仍能达到比1990年减少80%的排放量,考虑CCS技术及能源结构转移优化目标,则,2050年,欧盟的能源消费应为1457.855Mtoe。能源强度为0.0090Mtoe/亿美元。因技术进步速度加大而引发能源强度下降速度加快,β应为1.77%。因此,作为气候保护的政策需要,欧盟若大力扶持制造业回归的同时,要达到减排目标,技术创新等必不可少。这对于欧盟制造业的发展来说也是一个巨大的考验。

6 结论

本文应用经济动力学模型,研究了欧盟保持经济平稳增长下的碳排放需求,以及各种减排政策的影响,并且将它们的结论与《欧盟能源路线图》[8]的减排目标做了模拟比较分析,可以得出以下结论:(1)以当前的技术进步速率,沿最优平稳经济增长路线,欧盟基准情况下的能源消费量到2050年为1613.402Mtoe,碳排放量为775.608MtC,人均碳排放量为1.52tC /人,碳排放强度为0.481tC /万美元。2050年的碳排放量为1990的31.22%,达不到欧盟自己设定的减排要求。(2)模拟发现,在最优经济增长速度得出总能源消费量的基础上,采用调整能源结构与碳捕捉技术的减排政策,预期可以达到设定的减排80%的任务。其每一期的煤炭占比、石油占比、天然气占比应分别有4%、2.26%、1.23%转移至非碳能源占比,非碳能源的上升速率应达到2.21%/年。(3)模拟还发现,以历史的能源结构转移趋势预测未来的能源结构占比,即使考虑能源利用效率和碳捕捉技术的减排政策,欧盟仍然达不到在2050年的减排目标。(4)考虑能源利用效率提高,能源结构加快调整的政策,将欧盟提出的四种减排路径上下限组合,可知到2050年欧盟的减排范围在80.51%-87.16%。这个目标可以满足国际上众多的减排方案,如Stern方案、Nordhaus方案和公平增长方案[18-20]。(5)若欧盟实施重振工业(特别是制造业),考虑欧盟制定的减排路径,欧盟仅仅能得到2050年比2005年而不是1990年减排80%的目标,因此仍存在着达不到减排预期的可能。

参考文献:

[1] European Commission. International climate policy post-Copenhagen: Acting now to reinvigorate global action on climate change, COM2010 (86) final[R]. Brussels:EU-Commission, 2010.

[2] Puliafito S .E, Puliafito .J.L,Grand M.C. Modeling population dynamics and economic growth as competing species: An application to CO2 global emissions[J].Ecological Economics .2008 .65:602-615.

[3] Jobert T, Karanfil F,Tykhonenko A. Convergence of per capita carbon dioxide emissions in the EU: Legend or reality[J]. Enegry Economics, 2010(32): 1364-1373.

[4] Hatzigeorgiou E, Polatidis H, Haralambopoulos D. CO2 emissions, GDP and energy intensity: A multivariate ointegration and causality analysis for Greece, 1977–2007[J]. Applied Energy, 2011(88): 1377-1385.

[5] Hatzigeorgiou E, Polatidis H, Haralambopoulos D. Energy CO2 Emissions for 1990–2020: A Decomposition Analysis for EU-25 and Greece[J]. Energy sources, 2010, Pan A(32): 1908-1917.

[6] 王铮,朱永彬,刘昌新,等.最优增长路径下的中国碳排放估计[J].地理学报,2010,65(12):1559-1568.

[7] 朱永彬,王铮,庞丽,等.基于经济模拟的中国能源消费与碳排放高峰预测[J].地理学报,2009,64(8):935-944.

[8] David Basulto. Roadmap 2050: A Practical Guide to a Prosperous, Low-Carbon Europe[R]. Brussels: European Climate Foundation, 2010.

[9] Doukas H, Mannbart W, Patlitzianas .K.D etal. A methodology for validating the renewable energy data in EU[J]. Renewable Energy, 2007(32): 1981-1998.

[10] Vatalis K, Laaksonen A, Charalampides G etal. Intermediate technologies towards low-carbon economy. The Greek zeolite CCS outlook into the EU commitments[J]. Renewable and Sustaninable Energy Reviews, 2012(16): 3391-3400.

[11] Goldsmith Raymond W. A Perpetual Inventory of National Wealth[J]. Studies in Income and Wealth, 1951(14): 5-74.

[12] 张军,吴桂英,张吉鹏.中国省际物质资本存量估算:1952-2000[J].经济研究,2004(10):35-44.

[13] World Bank. Development Data Group. 2008 World Development Indicators Online[EB/OL]. Washington DC: The World Bank.

[14] International Energy Agency (IEA). CO2 Emission from Fuel Combustion 2008[M]. Paris: OECD Publishing, 2008.

[15] 刘晓,朱永彬,彭永明,等.经济平稳增长下中美波排放趋势研究[J].资源科学,2012,34(5):864-873.

[16] EU: DG Enterprise and Industry. EU industrial structure 2008 —performance and competitiveness[R]. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2009.

[17] European Commission. Manufacture —a vision for 2020 Assuring the future of manufacturing in Europe[R]. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2004.

[18] Stem N. Stem Review on the Economics of Climate Change: Report to the Prime Minister and the Chancellor of the Exchequer On the Economics of Climate Change[R]. London: CCCEP, 2006.

篇5

作者简介:孙睿(1974-),男,山东济宁人,博士,重庆大学讲师,主要从事能源经济及管理、电力信息化研究;况丹(1989-),女,重庆江津人,重庆大学硕士研究生,主要从事能源经济研究;常冬勤(1989-),女,四川宜宾人,重庆大学硕士研究生,主要从事能源经济研究。

中图分类号:F062.2;F064.1文献标识码:A文章编号:1006-1096(2014)03-0001-06收稿日期:2013-09-18

一、问题的提出

当前,在能源约束和环境容量约束日趋严峻的背景下,同时保持经济增长和实现经济发展方式的转型,不断提高社会生产的环境友好性程度,是建设生态文明的重要课题,也是世界各国,不论发展阶段和贫富,都正在面对和思考的紧要问题,尤其对于发展中国家,这一问题更为突出和紧迫。

现代社会中环境问题和经济发展紧密相关。Grossman 等(1995)采用环境库兹涅茨曲线(EKC)理论研究了收入水平与环境质量关系。发现因人们对环境质量偏好的改变,环境污染水平由前期粗放发展时期的递增趋势转为递减。对应的年人均收入水平拐点为4900美元。环境质量与人均收入之间存在“倒U型”相关变化规律,环境质量最终会随着产业结构与社会环境治理能力改善而提高。国内学者研究证明,EKC理论对刻画我国的经济增长和环境质量(包括碳排放)变化间的关系也是适用的(黄颖 等,2009;陈德湖 等,2012;黄勤 等,2012)。2012年我国人均GDP水平达到6091美元,已经步入应重视环境质量改善的生态文明建设阶段,亟待转型。

面向可持续发展和生态文明建设,应考虑环境作为社会福利要素和影响经济增长的重要因素。现有对经济与环境产出相互影响机理的理解,大多认为将经济对环境污染的影响可分解为负向经济规模效应、与收入水平相关的正向削减效应,以及与产业结构调整相关的“倒U型”结构效应的解释框架(Panayotou,1997)具有较强说服力。其他还有环境技术决定说、包括市场化和对外开放等在内的制度效应论(李国柱,2007)和社会资本影响说(赵雪雁,2010)等。也就是说,环境的改善程度实际上一定程度反映着社会经济、制度等转型的程度。

除单纯技术手段以外,社会生产的环境负外部性解决思路主要是实行环境税费政策,或者环境产权化及市场交易政策。1990年代美国SO2排放权交易制度和2003年欧洲针对温室气体的ETS体系的成功运行,证明了环境作为商品进行交易在理论和实践上都是可行和有效的。环境市场化的理论以Coarse、Croker和Montgomery等为代表,其思想是基于有限环境容量界定环境资源产权,通过排污权市场交易实现污染的有效治理,且成本配置效率明显优于环境税费政策手段。该理论的基本假设是将环境产出视为社会经济发展的附属产品――负的非期望产出,然后将其社会负收益或正成本通过内部要素化而纳入经济分析框架。

但是,环境从传统作为纯公共品到成为商品的前提,是基于对环境资源稀缺性认知,而由人们约定的可使用有限环境容量,并将其生态价值经济化。但负期望产出的现有理论假设,隐含意味着经济增长必然伴随着环境污染负产出。以促进环境商品化和全社会环境资源的有效配置,实现优化的环境改善程度与适度的经济增长组合,最终服务于可持续发展。

二、现有环境商品理论及其不足

作为分析前提,首先应明确环境资源保护的基本社会责任和环境商品的差别。作为社会责任的环境保护,要求保证社会生产生活所要求的基本环境资源容量,不能商品化,主要通过相对刚性的环境保护政策实现。而环境商品化和环境市场的目的是降低、优化社会环境保护成本和提高配置效率,也就是说环境商品化是针对处于基本环境保护要求之外的环境容量部分,即剔除最低环境容量后,将其余环境容量纳入环境市场,形成环境商品,并依靠市场定价和调节供需关系。

作为自然资源的一部分,环境商品当然可视为某种生产要素,并且,具有可交易的财产性质,主要确认方式有环境使用权、环境产权、准物权,或特定形式金融衍生品等。同时,由于环境改善能够给人们直接带来正效用,环境商品又具有产品市场一般商品的特性。但是,环境商品具有高度同质性,即客观上任何人所感受到环境变化效果和机会都是相同的,具有典型非竞争性和非排他性。也就是说,环境商品兼具一定的公共品属性,社会中所有人都会因环境改善而获得主观效用的增加,无论是否为环境改善付出了必要的直接成本,“搭便车”将是环境最终消费者的理性选择。所以,从社会生产而不是消费角度入手分析和解决环境问题更为可行。

目前主流观点认为环境污染作为要素纳入生产函数且边际产出为正。或者,作为具有负价值或负效用的非期望产出,环境污染通过边际负效用化纳入社会效用函数。环境价值主要通过对环境污染的外部损害价或基于厂商的减排成本进行估算(魏楚 等,2011)。但是,环境污染的正边际产出观点隐含着经济增长必然以环境损失为代价,而环境消费的边际负效用或产出的负价值论也与效用非负的基本经济学假设相悖。吴琦等(2009)的实证研究持类似的理论观点。此外,需要指出的是,环境产出不仅指降低非期望产出的“主动”环境生产,还应包括不破坏或不过度开发现有环境资源的“消极”环境生产。现有理论对此并未给予充分解释。

环境要素论(李利军 等,2013)反映了将生产负外部成本内部化的基本思路。但是,采用要素市场理论分析负效用环境商品的供需,增加了理论分析的复杂性。从环境核算实现角度来看,环境并非社会生产微观主体――企业生产过程的直接必需,企业作为独立经营主体并没有将其要素化的内在激励。环境要素化要求对环境资源进行事前价值评价,而环境资源的多样性、动态性和不确定性,使得有效核算的难度和成本都很高。

从整个社会层面来看,归根结底,环境破坏是人类生产生活的后果而不是前提。通过环境治理而改善环境,以及重视现有环境资源存量的保护,本质上都是环境生产,其成果为社会全体成员消费且表现为整体效用的提高。将环境资源作为投入要素,难以反映随着经济发展人们对环境质量的偏好,环境资源相对更为稀缺的情况,以及不同经济区域之间环境资源存量的差异。因此,在环境经济分析中,主张环境的产出论观点更符合实际和便于更统一规范的理论解释。

三、环境友好型社会生产的均衡分析(一)环境商品概念及其特性

社会生产的环境友好性,要求纳入环境产出因素,建立社会“环境-经济”复合产出目标。假设社会总产出由经济产出和环境产出构成,社会总效用由经济收入和环境容量决定。经济产出是指除环境以外的产品和服务的提供,以货币化价值表示;环境产出是指现有环境容量的保持和提高,或环境损失情况的好转,如污染物的减排,并且,环境生产具有资本密集性、技术密集性和弱处置性。在此基础上,对环境商品和环境市场相关概念、特性及其内涵作较深入的理论探讨。

首先,对环境商品及其内涵进行理论分析。假设外生社会最低环境容量为QL(如图1),由环境监管机构设定、依法监管和强制执行。在QL左边,环境容量的价格不由环境市场形成,意味着,如果企业超出该限制排放,将根据环境管制要求采取收取惩罚性排污费或法律赔偿弥补其造成的环境损失,或者,企业须为满足环境管制要求自觉进行最低限度的环境治理投资(如QLB)。

根据定义,环境商品的基本特性表现为:环境商品的需求曲线D向右下倾斜,当环境容量无约束或趋近于无穷大时,环境需求价格J趋近于零;当接近Q=QL时,环境需求价格J趋于无穷大。因此,环境商品需求曲线可采用渐进于最低环境容量线和环境容量轴的拟双曲线形式描述。环境商品的供给曲线S是位于QL右边的部分。供求实现的市场均衡为(J*,Q*),环境交易收益由环境商品提供者和消费者分享。

(二)面向产出的林达尔均衡分析

根据环境经济学分析,在技术水平和要素投入水平一定条件下,通过市场定价和交换可实现全社会“经济-环境”生产的林达尔均衡配置E(Q*,P*)(如图2),并对应存在唯一的最优价格体系。该均衡配置就是给定技术水平上环境友好性最优的生产配置。根据此原则,社会生产目标是追求相对社会“环境-经济”资源最优配置的“合意”目标,即寻求逼近林达尔均衡的路径,而不是一般意义上单纯在径向距离上逼近经济生产前沿面(即ACB)。

社会生产可能性曲线ACB仍呈凹性,经济产出P和环境产出Q的边际转换率递减,意味着在“经济-环境”产出决策中经济产出最大化与环境产出最大化目标之间存在一定冲突,需对两者及其相应要素投入方向和数量进行权衡。

出于分析简便的目的,定义经济产出表示为货币价值的非环境产出;与传统经济-环境分析中将环境产出表示为取值为负的社会非期望产出不同,本文从环境商品化角度,将环境产出定义为:根据基期单位经济产出的污染物排放量(即排放强度)和当期实际经济产出得到的减排量,与当期实际减排量之差。不失一般性,假定社会持续进行环境努力,则一旦基期及相关参量确定,后续各期的环境产出非负且递增。反之,则意味着社会环境产出低于最低减排要求,不能再通过市场机制实现环境改善。

在此意义上,QL≥0,就是根据由环境管制机构设定的当期最低减排量或最低环境产出水平。根据社会发展要求,环境基本标准会逐步提高,表现为QL的右移,实际生产可能性空间缩小为QLBC区域。

显然,在同一生产可能性边界内,林达尔均衡配置E*具有性质:ρh=ρe=ρ=1。射线OE*上DE*区段内(D为OE*上环境产出为QL的配置)所有生产配置都满足ρb=ρh/ρe=1,是环境友好性最优的社会生产扩张路径。

为便于QLBC对区域内各DMU(决策单元)生产调整策略进行分析,根据其“环境-经济”产出特性,可将实际生产可能性空间分为I区(即区域E*FC)、II区(即区域E*Q*QLF)和III区(即区域E*BQ*)(如图2)。由前述分析,易得各区域DMU产出配置特性及相应调整优化策略。其原则是:在提高经济产出和环境产出的同时,保持两者生产的均衡性,使得社会生产尽量趋向“环境-经济”生产扩张线进行。

基于环境方向产出距离函数的DEA生产效率测度理论,以及前述理论分析,从水平、结构和动态效率三个维度,出于指标设计的完整性考虑,在结构维度纳入污染物排放强度,提出评价社会生产环境友好性的指标集(如表1):表1社会生产的环境友好性及其效率评价指标

指标1计算公式1含义

水平指标1经济产出水平指数1ρe=P1P*,ρh∈(0,1]1用以评价当前经济生产相对最大经济产出的水平1环境产出水平指数1ρh=Q-QL1Q*-QL,ρe≥01用以评价当前环境生产相对最大环境产出的水平1社会生产综合水平指数1ρ=ρhρe,ρ∈(0,1]1采用Fisher指数方法构造,描述经济生产和环境生产的协调程度,用以综合生产和环境两个方面评价社会生产水平结构指标1环境友好性程度指数1ρb=ρh1ρe,ρb≥0 1用以评价环境友好性的程度1环境产出强度1ρEI=Q1P1用以描述与单位经济产出相对应的环境产出水平,环境产出强度越高,说明社会经济产出对环境的影响越小,环境质量水平越高1污染物排放强度1ρCI=C1P,C为污染排放总量1单位经济产出的碳排放量。作为环境污染程度直接评价指标,有必要给出动态效率

指标1环境技术效率变化率1TEpen(t,t+1)=Qt+11Qt1用以评价不同期间之间环境产出的变化情况1环境技术进步率1TEtp(t,t+1)=Ptρt+11Qt?Qt+!1Pt+1ρt1/21用以评价剔除经济投入因素影响后,技术进步因素对环境产出贡献的变化率1环境绩效变化率1TEen(t,t+1)=Qt1Pt+1ρten?Ptρt+1en1Qt+11/21用以评价技术不变条件下,不同期间经济产出规模变动对环境产出影响的程度,受投入规模、经济结构等因素的影响

四、我国社会生产环境友好性评价――以“碳减排”为环境产出这里,以基期碳减排强度和当期GDP计算的碳减排实物量作为社会环境产出,以GDP价值量作为经济产出。按照我国碳减排承诺,以2005年碳排放强度为基准,2015年碳排放强度将削减17%,2020年将削减40%~45%,利用以上产出/投入指标体系对我国2020年前的“环境-经济”生产配置进行分析,评价其环境友好性程度。

(一)数据准备

本研究采用各国碳排放量数据是基于参考方法(reference approach)测算的数据(IEA,2012)。按照前述定义,将第t年环境产出定义为:Qt=ρ2005c?GDPt-Ct,其中,ρ2005c是2005年基期碳排放强度,GDPt是第t年国内生产总值(经济产出),Ct是当年实际碳排放量(其中,包括居民终端能源消费的碳排放)。首先,按2005年不变价对2005年~2012年国内GDP历史数据(国家统计局,2013)进行换算,然后参考采用2013年~2018年的GDP及增长率预测数据(IMF WEO,2013),利用二次指数平滑法(阻尼系数α=0.05)得到2019年和2020年预测增长率及GDP总量。2020年我国GDP总值将约达719647.75亿元人民币,实现相对2010年GDP总量“翻一番”的战略目标。2012年后增长率趋于平稳,符合我国现阶段“调结构,稳增长”的经济发展战略。相应,按照2015年和2020年目标碳排放强度,以及2015年、2020年GDP预测数据,可得2013年~2020年各年环境产出值。这里,需要指出的是,本研究以基于2020年碳强度减排45%承诺目标测算的环境产出和前述GDP预测值为我国2020年目标 “环境-经济”均衡产出,满足ρEI=1。

(二)我国社会生产的环境友好性评价

在此基础上,基于2005年~2010年碳排放量、GDP、环境产出数据,以及2015年和2020年经济环境产出预测值,按前述指标体系测算得到社会产出环境友好性评价结果。可知,目前经济发展阶段乃至2020年,相对经济产出水平,我国环境产出水平仍较低,环境改善速度缓慢。总体上,2015年及以前我国社会生产的环境友好性缓步提高,2015年后碳减排或环境产出任务压力将很大。

由各环境技术效率指标分析进一步可知,2007年~2010年我国总体环境技术效率逐步平稳提高,

五、政策建议和结论

2020年前,我国正处于全面迈向小康社会和建设美丽中国的重要时期,同时也将面临调整经济结构和实施城镇化、新型工业化的重要任务。结合前述规范和实证研究结论,以碳减排为例,对今后阶段的社会“环境-经济”生产提出以下政策建议:

1.当前我国环境质量和环境生产水平差距较大,要继续保持经济产出和环境产出双增长,但应更加重视社会生产的环境友好性,充分借鉴和吸收国外先进经验,提高社会环境产出,加大碳减排力度。由于国际碳减排谈判仍在进行当中,我国作为世界最大碳排放国将受到更大的减排压力,有可能要求我国承担更高乃至强制性减排义务。为了更好甚至超额实现碳减排任务,应合理安排和调整现有碳减排计划,即使保持当前环境技术效率和环境技术进步相关政策措施及力度,提高2015年前的碳减排量也是完全可行的。这可以为后期实施更高减排留有余地、缓解后期减排压力和应对可能的更大减排压力。

2.将环境因素纳入主要社会发展目标,建立社会“环境-经济”生产综合绩效评价体系。建立针对地方、产业和企业等的多层次环境考核机制;重视促进碳减排的制度体系建设,包括将碳强度减排承诺转化为绝对碳减排量或正环境产出指标,细化分解到地方和重点排放企业,纳入政府和国有企业的绩效考核。其中,为方便分析评价,本文所提出的“正”环境产出指标可以2005年为参照且标准化,得到2005年前历史年度的相应环境产出指标;以典型社会生产(产品)过程为重点,逐步试点和推广基于生命周期和产业链的环境排放评价及管理制度,将环境产出目标和碳减排任务落到实处;对高碳排放地方和企业重点监控;实施碳排放“可计量、可监测、可追溯”制度、严格环境考核等。

3.完善环境法律法规,实施促进碳减排的环境政策。包括适时开征碳税;积极促进和保障国内碳配额出口,建立企业间碳配额出口协调机制,保护我国碳出口收益;建立包括国内自愿碳交易、总量限额交易等形式多元化的环境市场体系及相应法律法规,逐步建立自主明确的国内碳价格市场形成机制;依法明确最低碳减排标准,对超标排放企业采取行政乃至法律强制手段,加大超排处罚力度等措施;建立针对各主要产业部门生产过程及终端品的环境标准和能效标准。

4.采取环境友好型的社会生产调整路径,加大环境治理和碳减排投入,大力促进能源节约。按照低碳要求改善能源结构,降低高碳能源(主要是煤炭)比例和提高低碳能源(如天然气、风能、太阳能等)比例;调整经济结构,降低高排放高耗能产业比重,提高低环境排放和高经济产出的产业比重,特别是第三产业比重;实施合同能源管理等节能制度,提高低碳能源利用率,优化社会生产特别是工业生产环节的能源利用及其碳排放;改善环境管理,提高碳减排设施利用率,提高各种终端产品的环境技术标准,提高用户能效水平;提高环境机构管理效率和技术水平。

5.重视碳减排技术研发、利用和扩散,鼓励环境管理制度创新。采取措施加大碳减排技术研发投入,以政府补贴、税收优惠等政策促进环境友好型技术及产品创新;加大力度学习及引进国外先进技术,重视环境人才队伍建设和培养;在国际碳减排谈判中,呼吁和促进发达国家加大先进环境技术及碳减排技术的转移力度,降低国际间环境技术价格和转移成本;建立与发达国家关于环境技术及碳减排技术的有效合作和转移机制,有针对性根据我国社会“环境-经济”生产特点进行技术创新和推广。

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关键词:能源碳排放量 万元GDP碳排放量 人均碳排放量

中图分类号:X24 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-130-02

1 引言

全球气候变暖对地球生态和人类生活构成了严重威胁, 是全人类面临的共同挑战,这既是环境问题,也是发展问题,因此成为各国政府和人民共同关注的焦点。碳减排是国际社会尤其是发达国家及碳排放大国共同承担的责任,但要完成一国理应承担的减排责任,需要一国内部各区域协调联动,从而顺利实现减排目标,为自身以及人类可持续发展做出相应贡献。

本文以云南省为研究对象,对其1998~2008年的能源碳排放量、万元GDP碳排放量和人均碳排放量进行了估算,同时对估算结果进行了分析评价,以期得出富有参考价值的结论及减排措施。碳排放是温室气体排放的一个简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳,因此用碳一词作为代表。本文的碳排放特指的是二氧化碳的排放。

2 估算方法

2.1 能源碳排放量

由人类社会经济活动所产生的二氧化碳等温室气体的排放是致使全球气温变暖的最主要原因,而二氧化碳主要是来源于能源的消耗。我国是能源消费大国,特别是煤、石油和天然气等化石能源的消费比例较高,三者之和占我国能源消费总量的92.8%,因此二氧化碳的排放主要来自于化石能源的消耗。本文所说的能源碳排放量,特指煤炭、石油和天然气这三种化石能源的碳排放量。

注:数据来源于《中国能源统计年鉴2007》《中国可持续发展能源暨碳排放情景分析》。

确定的碳排放量计算方法来源于2050中国能源和碳排放研究课题组编写的《2050中国能源和碳排放报告》,计算公式为:

Ai =Si Pi Ci 4/12 (2-1)

式(2-1)中,Ai表示某种能源的年碳排放量,计算结果为碳的年排放量,需要乘以44/12换算成二氧化碳的年排放量,单位为万吨;Si表示某种能源折算标准煤参考系数,具体见表2-1;Pi表示某种能源的年消费量;Ci表示某种能源的碳排放系数,具体见表1;i表示能源种类,即原煤、原油和天然气这三种能源,取值为1、2、3。(在计算时根据数据的可获取性,煤炭和石油的数据,分别用原煤和原油的数据来代替)见表1。

2.2 万元GDP碳排放量

万元GDP碳排放量的估算公式为:

AGDP =(A1+A2+A3)/GDP (2-2)

AGDP表示万元GDP年碳排放量,单位吨/万元;A1表示原煤的年碳排放量,单位为万吨;A2表示原油的年碳排放量,单位为万吨;A3表示天然气的年碳排放量,单位为万吨;GDP的单位为亿元。

2.3 人均碳排放量

人均碳排放量的估算公式为:

AP=(A1+A2+A3)/P (2-3)

AP表示人均年碳排放量,单位为吨/人;P表示常住人口数,单位为万人。

3 估算结果

云南省能源碳排量、万元GDP碳排放量和人均碳排放量,根据公式(2-1)可得估算结果见表2、图1、图2、图3和图4。

4 分析评价

4.1 原煤碳排放量最大,且三种能源碳排放量都呈现波动上升的趋势

根据表2和图1、图2和图3来看,11年中,云南省原煤、原油和天然气的碳排放量呈现上升的趋势,三大能源中原煤的碳排放量巨大。原煤累计碳排放量占能源累计碳排放总量的90.0%,原油累计碳排放量占能源累计碳排放总量的9.0%,天然气累计碳排放量只占能源累计碳排放总量的1.0%。巨大的原煤碳排放量对实现减排目标造成了很大的障碍。

原油在消费过程产生的二氧化碳远小于原煤产生的二氧化碳量,虽然原油产生的二氧化碳量不多,但在一定程度上对能源的年碳排放总量产生影响。

天然气的碳排放量从1998~2008年都有波动,但波动中变化的量并不太大。天然气较以上的原煤和原油来看,消费中产生的二氧化碳量最少。

4.2 万元GDP碳排放量有波动,但总的趋势在下降

根据表2和图4来看,11年中,万元GDP碳排放量出现波动变化的状态,但总的趋势是在下降,出现波动的原因可能是与某些年份的产业结构调整,大量耗能工业的调整有关。在工业化的不同阶段,对能源的消费需求是不同的,导致了碳排放量的不同。但随着经济的发展,技术的进步,能源利用效率的提高,万元GDP碳排放量会逐渐呈现下降的态势。

4.3 人均碳排放量呈现逐年上升的态势,且受人口消费习惯的影响较大

根据表2和图4可以看出,从1998年~2008年,云南省人均碳排放量逐年上升。人口因素对碳排放量的影响,主要从人口数量因素和人口消费习惯因素两个方面对其产生影响。11年中,云南省的常住人口变化不大,但人均碳排放量却逐年上升,可以看出人口消费习惯对二氧化碳排放产生了较大的影响,因为生产产品并消费其最终目的是为了满足人类的消费需求。由于在消费过程中缺乏合理引导,导致人们在消费过程中形成了很多不良的消费习惯,这些消费习惯和行为产生了一定的碳排放量。

5 云南省减少碳排放量的措施

5.1 将重心放在提高能源利用效率和改进能源利用结构上

云南目前正处于经济发展的关键时期,综合实力逐步增强的同时对能源的需求也与日俱增,与此相伴随的是二氧化碳等温室气体排放量的持续增加,但这恰恰是经济发展的必然现象,并不违背历史规律。然而,为了减轻环境压力和维护人类的生存安全,提高能源利用效率和改进能源消费结构是其不可推卸的责任和义务。

5.2 提高经济增长的质量和促进产业结构升级可以有效抑制二氧化碳排放量的增长

粗放式经济增长的特点是高投入、高消耗、高污染和低产出,严重影响了区域经济发展的质量和内涵,与此相对应的低投入、低消耗、低污染和高产出的集约型的高质量的绿色发展模式便成为必然选择和追求目标,而这其中的关键又是产业结构的升级和效益的提高。

5.3 转变消费观念

人口基数的大小与二氧化碳排放量之间并不存在必然的因果联系,反而消费习惯、消费结构对二氧化碳排放的影响更为直接,因此正确引导人们的消费习惯、倡导文明消费以及培养消费责任心就成为重点所在,只有坚持消费的低碳化和可循环,才能实现“高碳”经济向“低碳”经济的转变。

5.4 政府政策的正确约束和引导

政府的政策在一个区域的发展中,起着重要的作用。所以政策的约束和引导作用无疑将促进低碳经济的发展,为二氧化碳减排提供政策保障作用。所以,各级政府应把碳减排政策放在突出地位,切实保障社会经济发展的成果,以实现经济又好又快发展。

参考文献:

[1] 陈文颖,高鹏飞,何建坤.用中国MARKAL-MACRO模型研究碳减排对中国能源系统的影响[J].清华大学学报(自然科学版),2004,44(3):342-346.

[2] 何建坤,刘滨.我国减缓碳排放的近期形势与远期趋势分析[J].中国人口资源与环境,2006,16(6):153-157.

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关键词:二氧化碳排放交易;国际市场;低碳;中国

中图分类号:F740 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)012-0000-02

一、引言

(一)研究背景及研究意义

1.研究背景

为了应对全球变暖这一问题,各国都进行了许多研究,随着碳排放问题的日益严重,减少碳的排放量这一问题成为了世界的共同目标。

碳排放权交易(又称碳交易)的目的是为了减少温室气体的排放,特别是减少碳的排放量而采取的市场机制。低碳发展是应对全球变暖的最佳选择,是实现可持续发展的正确方向。因此在控制低碳的条件下,将二氧化碳作为一种商品,进而形成碳排放权的交易,称之为碳交易。

在全球变暖的今天,气候变化是国际社会广泛关注的全球性问题。中国是一个负责任的发展中国家,在应对全球气候变暖的问题面前绝不会推卸责任,特别是对碳减排这个问题予以高度关注,为此还组建了国家气候变化对策协调机构。中国也在前期试点的基础上加大力度,争取早日建立起健全的碳排放交易市场。目前电力、有色、建材、化工、冶金和航空服务这6个领域将初步纳入全国碳减排市场。

2.研究意义

(1)建设美丽中国的需要

人类社会的发展是一个非常长远的历史进程,不光要立足现在,更要放眼长远,不能以牺牲环境来换发展。在15年10月26日召开的十八届五中全会的公报中就明确提出我国的发展必须在坚持绿色发展的同时,坚持资源节约和环境保护来发展我们的经济,这是我国的基本国策。换句话说就是始终坚持可持续发展,坚定地走文明发展道路,在这次全会中还提出了一个新概念:两型社会。在不断发展的同时,更要做到保护好我们人类的生存环境,做到节能减排。在中央作出的总的布局的框架下,地方上积极响应,逐步淘汰落后的产能,特别是排污大户,比如小水电、小水泥、小煤矿以及小化工等,很多地方是以牺牲GDP来换得绿水蓝天的。

(2)借鉴国际经验建设碳交易市场的需要

国际方面,欧盟及其他发达国家都有着自己化碳排放交易市场机制,中国可以参考已有的交易机制来建立属于自己的碳排放交易机制。国内方面,中国一直在进行低碳转型,进行产业结构的调整,虽然还存在着不少的问题与挑战,却也有着前所未有的发展机遇。而中国要想在建立碳减排机制的过程中取得较大的成效,就要认清碳排放交易目前所存在的问题,积极寻求解决办法,才能在未来的发展中奠定良好的基础,在国际碳减排中做出巨大的贡献。

(二)国内外研究现状

1.碳排放交易市场的理论与实证研究

碳排放交易的研究领域:主要是通过对于减少温室气体的交易来调节全球碳排放,根据每个国家的发展现状,对于碳排放的数量按照发达国家、发展中国家、落后国家分别设定一个控制值,当碳排放气体少于规定数值时就可以将剩余的数量当做商品进行买卖。

ENGLAND ECONOMIST庇古提出的外部性理论及其政策,奠定了现代环境科学的政策基础,而AMERICA ECONOMIST科斯提出的KOSI RULES则为碳减排权交易提供了理论基础,我国的学者欧玲则是激励了实践者去创造新的机制。

碳排放交易的实证研究与研究方法主要有:1.常威在2015年通过欧盟的碳排放交易体系的分析来说明了碳排放交易体系对于中国来说也是非常重要的;2.嵇欣在2014年通过对以下三个方面的分析来对碳减排体系的政策设计进行比较:1.配额分配、2.配额缴回、3.成本控制。可以看出欧盟碳排放交易体系的不足表现在:配额供应可能出现过量;信用市场将面临深刻调整;碳价低及不确定性影响低碳投资;碳泄露行业获取“意外之财”。

2.碳排放交易市场的国际经验借鉴的研究

欧盟碳排放交易机制(EU ETS)与芝加哥气候交易所(CCX)是国际上的两大碳排放交易场所。欧盟碳排放交易机制是欧盟实现温室气体减排这一目标的主要政策。自2005年进入试验阶段以来,取得了令人欣慰的成绩却也暴露了许多的问题。孙法柏和李晓芬在2010年提出欧盟的碳排放权交易制度是覆盖全国,横跨全球的最大的温室气体排放交易制度,也是世界上第一个国际排放权交易制度。它拥有62.1%的全球碳市场主体和70.1%的碳金融市场,其市场价值和数量均明显多于包括基于情节发展机制在内的基于项目的碳市场。芝加哥气候交易所也有自己的特点:1.它是全球首个具备法律约束力的碳排放市场交易平台;2.门槛低,北美地区的国家都可以自愿参与;3.、目前有六种温室气体的减排交易可以在那里同时开展。是全球唯一的综合性平台。

3.国内碳排放交易市场发展现状、存在问题的研究

1997年于日本通过的《联合国气候变化框架公约》,利用了国际排放贸易(International Emission Trading简称IET)、联合履行机制(Joint Implementation简称JI)和清洁发展机制(Clean Development Mechanism简称CDM)来推动全球碳减排,我国主要参与清洁发展机制。中国的碳排放交易根据网络数据,2014年,全世界的碳排量将近355亿吨,而中国的碳排量居世界第一,将近98亿吨,所占比例超过了全球的四分之一。在同年的前九个月碳交易量达到2420万吨,同比增长了167%;碳交易金额高达5.93亿元,同比增长了64%。假如整年增长速维持着前九个月的增长水平,那么预计2015年的交易量、交易金额分别达到3053万吨、6.7亿元。截止到2015年三季度末,我国的减排配额和自愿减排量存在巨大的差距,配额达4512万吨而自愿减排量却只有区区的1092万吨,仅占配额的四分之一。

综上所述,碳减排是一场势在必行的改革,对于解决全球变暖等问题有着极其重要的作用。

二、碳排放交易国际市场的建立与发展

(一)发达国家碳排放交易市场建立

《京都协定书》生效后至2009年,从世界银行的相关统计数据分析,2009年全球碳排放的交易的金额为2005年全球碳排放交易的一十二倍,短短四年市场发展迅速。甚至有人大胆预测,到2020年,全球的碳交易规模将会接近3.5万亿美元,远远超出其他市场。全球逐步形成了将碳排量当做商品进行交易的新兴市场。根据欧洲碳减排交易历史数据预计, 如果允许在期货和期权市场中进行碳减排配额交易, 光这一个市场的年交易规模就会达到惊人的580亿美元。

(二)碳排放交易国际市场的发展

根据相关国际机构的数据分析,2011年全球碳交易市场的交易量金额已达到1760亿美元。尽管碳市场交易量不断增长,但关于碳减排的国际气候谈判却没有得到实质性的突破。

虽然碳排放交易的量在持续增加,但是碳排放的交易价格仍在持续走低,成交总量的增长主要是由于交易量的大幅上涨。欧盟的碳指标(CER)交易价格持续走低既是由于受到了国际气候谈判的影响,又是由于世界经济形势低迷所导致的。自2011年7月开始,EUA价格持续下降,约由12.5欧元左右持续下滑至7.5欧元左右;CER二级市场价格也从10欧元陆续下降到3欧元左右。有分析家认为,CER指标近期仍将走低。虽然目前的CER指标回升无望,但从长远来看,价格上涨仍是大势所趋。

通过对各个发达国家的碳排放交易市场的研究以及它们所暴露出来的问题,为发展中国家的碳排放交易市场的建立提供了经验,给出了有用的建议,且为后期的完善做了更进一步的推动。

三、中国碳排放交易市场建设的建议

(一)中国碳减排交易市场试点地区及其存在问题

目前中国只有7家试点碳排放权交易所,分别在北京、天津、深圳、广州、湖北、重庆、上海。

虽然试点省市都制定了符合自己实际情况的工作实施方案或意见,但相关政策的设计存在以下问题:首先是大部分的试点省市虽然明确了免费分配的配额分配方法,但是没有考虑到行业的特点以及它的生产力水平;其次是虽然部分试点省市表达了碳抵消的范围为核证自愿减排量的想法,但是既没有指明某些特定范围的碳抵消项目,也没有标明使用碳抵消信用的比例限制,同时更没有指出碳抵消信用是不是可以通过其他试点省市的碳配额进行抵消等等;第三,只有深圳,明确了不履约的处罚;第四,只有北京、上海、广东等三省市明确了成本控制政策的部分内容(储存配额是允许的但不可以预借配额)。

近年来,中国碳排放交易市场由于市场交易方式多样,市场流动性差,市场发展不完善等相关原因,导致当前形成了多个分割的交易市场。由于受到市场的不稳定和供求关系变化的双重影响,导致目前的市场交易价格还是会经常出现巨幅波动,比如中国的CDM项目的交易价格就是从最初的5美元左右一直上升到了15美元,而现在基本稳定在10美元左右。不光中国的交易价格波动剧烈,发达国家的市场交易价格波动得更为强烈。欧洲气候交易所曾经创下了30欧元/吨的纪录,仅仅过了一个月又迅速下跌至10 欧元/吨,仅为最高纪录的三分之一。2007年的期货价格更是跌到了4欧元/吨。

中国在碳排放体系的建立过程中针对这些问题,首先,要明确建立碳排放交易制度建立的原因,发展的运行机制必须符合自己的自身情况。要彻底摆脱过去那种政府唱主角的被动局面,要将工作重心转移到如何建立一个相对统一开放的、竞争有序的市场体系,依靠市场来提高相关资源进一步优化配置的效率,而不是靠行政分配,充分发挥市场调节的作用,在这一过程中逐步形成自己的资源能源价格机制,用来反映市场供求关系。其次,充分进行可行性分析,选择更适合的行业来进行这一改革。再次,政府应制定详细的成本控制的政策,并说明未履行的处罚。最后,建立碳排放交易市场机制与加强各交易市场的流动性。国家政府要给予充分的政策支持、资金支持和人才储备支持。科学合理地分配碳排放指标。政府应将碳减排强度的要求与本地区的实际经济形势以及社会发展要求相结合,科学合理地确定碳减排总量目标。在总量控制的前提下,充分考虑行业的差异性,促进相关行业率先采用先进的技术来提高生产效率,以减少碳排放量。采取自由分配和拍卖相结合的方式,合理进行分配企业最初始的碳排放量,对先进企业予以适当的配额奖励。

(二)中国碳排放交易市场建设路径

从2014年国家颁布的《碳排放权交易管理暂行办法》中可知道,到2016年,计划将全国统一的碳减排权交易市场建设完成。人民日报的官方微博在2015年10月25日公布了“十三五”规划的十个任务目标,加强生态文明建设是第一次被放入到五年规划。这一切都表明了国家对于碳减排的重视,为碳减排在中国的发展迎来了契机。

1.企业碳减排配额的分配

碳减排交易市场的发展对策制定,应该从各类型企业的发展规模、发展现状预期目标等多个企业的实际情况相关联的问题出发。为碳减排交易中存在的与企业有关方面的问题寻求良好的解决之路,才能使低碳经济成为可实现的道路,使中国碳减排交易市场更好地与国际接轨。

客观进行市场机制的可行性分析,制定切实可行的碳减排交易市场。全面的分析各企业所处行业发展状况、企业所产生的碳污染情况,对碳排放总量以及控制量有一个清楚的认知。分别制定一个短期、中期以及长期目标,分阶段的完成碳减排交易市场的建设。

重点分析各行业的排污情况,将使碳排放配额的分配做到科学合理且更方便的规划。同时,应加强各地区的碳减排交易市场之间的联系,增强市场交易的流动性,这样有利于碳减排总量的统计以及碳减排交易的进行。

制定企业的碳减排总量。在推行低碳经济的今天,相关污染行业更应控制碳排放总量,积极响应政府对于低碳经济的追求,为人类生存环境的改善作出应有的贡献。对高污染行业要尽量控制,对可转型的污染企业早日完成转型过渡,使碳排放总量降到可控制的范围内。

2.政府方针政策

政府的政策方针都是直接影响着企业的兴衰,因此,国家政府一直在积极进行低碳经济创新,不断完善各项制度来支持碳减排交易市场的建立,为中国碳减排交易创造有利条件。

首先,中国政府应加强对各行业中的各企业加强管理和指导。政府应鼓励各企业进行能源改革,为促进低碳经济贡献自己的一份力量,早日完成碳减排交易市场的建立。为企业降低碳排放等改革进行一系列程序的简化。

篇8

本文讨论了“后京都”时代绿色气候基金(GCF)如何在发展中国家间分配的问题,提出一种基于碳减排贡献原则的分配方案,在此方案下一国的减排贡献越大其所能获得的资金也将越多。研究采用环境版全球贸易分析模型(GTAP-E)定量分析了GCF分配方案对各国的经济环境影响。结果发现,基于减排贡献的分配原则,所有发展中国家均能获得一定额度的减排基金和适应基金,并且在政策实施初期100亿美元和1 000亿美元的GCF能够促使发展中国家分别减排14.7 亿tCO2和31.8亿tCO2。GCF分配方案对各国居民福利的影响依赖于绿色基金融资额度,只有当GCF达到一定融资水平时,才会出现所有发展中国家居民福利均改善的情况。总的看来,基于减排贡献原则的GCF分配方案,不仅能为发展中国家募集一定的适应基金,也能取得较为明显的减排效果,是对“后京都”时代全球气候变化适应和温室气体减排的一种兼顾。

关键词气候变化;全球绿色气候基金;减排贡献原则;环境版全球贸易分析模型(GTAP-E)

中图分类号X196; F41

文献标识码A

文章编号1002-2104(2014)01-0028-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2014.01.005

为应对气候变化带来的挑战,同时帮助发展中国家增强减缓和适应气候变化的能力,在2009年哥本哈根会议上,各国原则同意,由发达国家出资建立全球绿色气候基金(Green Climate Fund, GCF),并在发展中国家间进行分配。这笔资金主要为发展中国家提供融资扶持,以支持发展中国家用于减缓和适应气候变化的方案、项目、政策及其他活动[1]。GCF的提议在2010年坎昆气候峰会上被最终确认,并迅速成为2011年南非德班气候峰会的一个核心议题。按照《哥本哈根协议》和《坎昆协议》的要求,发达国家要在2010-2012年间提供300亿美元的快速启动资金,在2013-2020年间每年提供1 000亿美元的长期资金,用于帮助发展中国家应对气候变化[2]。但时至今日,第一笔300亿美元快速启动资金的承诺期已过,全球绿色气候基金进展却并不顺利。在2012年的多哈气候峰会上,许多发展中国家反映其并未获得发达国家的资金支持,而不少发达国家则表示已履行了快速启动资金的融资承诺,双方各执一词[3]。发达国家与发展中国家关于气候基金的争论,凸显了资金管理上的不透明和双方信息的不对称问题,这与气候基金缺乏一个系统有效的方案设计有关。本文将研究的焦点聚集在GCF在发展中国家间的使用层面,文章提出了一种基于碳减排贡献原则的分配方案,在此方案下一国所能享受的基金份额等于其减排份额。

1文献回顾

发达国家设立GCF的目的主要包含两点:一方面帮助发展中国家应对气候变化带来的挑战,增强发展中国家适应气候变化的能力,体现了气候基金的适应(Aadaptation),这笔资金大都以援助形式出现,无需发展中国家采取量化减排措施;另一方面是激励发展中国家实施量化减排,以保证全球温控目标的实现,这部分资金是一种有偿援助,体现了气候基金的减排功能(Mitigation)。绿色气候基金临时秘书处(Interim Secretariat)指出,未来基金方案设计需要在适应和减缓之间寻求最优的资金分配,以最大化绿色气候基金的使用效果。

当前关于GCF的研究才刚刚开始,相关研究主要是从定性和定量两个角度展开。部分学者从定性的角度对GCF进行了探讨,如Van Kerkhoff 等[4]指出可以借用CDM的运作方式,在各国建立国家执行主体(National Implementing Entities,NIEs),专门负责本地区绿色气候基金的使用和监督情况。Donner等[5]指出为了实现长期快速的筹资任务,GCF融资来源应该多样化。Grubb[6]提出对来自发展中国家的高耗能行业的进口产品征收碳关税,可以作为发达国家绿色气候基金的一个重要的融资来源,并指出这种处理方式合乎伦理且具有潜在的政治经济吸引力。

也有学者从定量角度对绿色气候基金进行了研究。如Carraro 和Massetti[7]采用WITCH模型探讨了“后京都”时代温室气体减排问题,指出绿色气候基金如果主要用来减排,500亿美元GCF能够促使非附件I国家减排21-33 亿tCO2。Silverstein[8] 提出发达国家可以协商在国内实施统一碳价格,所得收益用来为GCF提供融资服务,各发达国家的出资份额取决于历史排放责任和当前的人均GDP水平,而GCF的分配则依赖于不同发展中国家的适应性需求和减排潜力等。Springmann[9]采用一个全球能源经济可计算一般均衡模型,对使用碳关税收入促进发展中国家清洁发展的融资政策进行定量评估,研究发现附件I国家可以通过碳关税政策募集35-245亿美元的清洁发展基金,能够促使非附件I国家减排5%-15%。

总的看来,绿色气候基金的一些根本性的问题还没有得到较好的解决,涉及到谁来出资、怎样分配、使用以及如何运作等一系列关键性难题[10]。

2基于减排贡献原则GCF分配方案设计原理

基于减排贡献原则GCF分配方案的设计思想是,根据各发展中国家的减排贡献确定其所应获得的GCF资助金额,即每个发展中国家所能获得的GCF份额等于其碳减排份额。该方案可以鼓励发展中国家自主采取减排措施,同时也能在一定程度上提高发达国家筹资的积极性,因为减排所带来的气候收益全球共享。

假设N个发展中国家(或区域),同时申请绿色基金的资助。第i个国家边际减排成本函数为Ci(Ai),其中Ai为其减排量。边际减排成本函数是度量一国减排难易程度的指标,其值越大表明该国减排所需付出的经济成本越高。由边际减排成本递增特点可知,C′i(Ai)>0和C″i(Ai)>0 。对边际成本函数积分可得i国减排量为Ai时的总减排成本∫Ai0Ci(x)dx。另设全球绿色基金总额为W,则在减排贡献原则下,国家i能够得到的GCF为Ai∑kAkW。在收益最大化约束下,每个国家均选择其减排水平Ai,使得目标函数πi最大:

在W外生给定的情景下,联立公式(2)可得各国的实际减排量。我们将各国在完成减排承诺的约束下所能获得的资金收益定义为适应基金,用πi表示。适应基金主要用于在发展中国家开展与气候变化适应相关的项目,包括减少毁林排放、兴建集雨工程、沼气池、温室大棚以及推广使用适应性作物品种术等[11-12]。公式(2)左边为边际减排收益,即发展中国家i 每额外多减排一单位所得到GCF,具有单调递减的特点;公式(2)右边为边际减排成本,即国家i 每多减排一单位所需付出的经济成本,具有单调递增的特点。

3基于减排贡献原则的GCF分配效果

3.1边际减排成本曲线估算

3.1.1GTAPE模型

为定量研究减排贡献分配原则下GCF分配效果,需要估算各国的边际减排成本函数,这里借用环境版全球贸易分析模型(GTAPE)[13-14]。与传统GTAP模型相比,GTAPE模型将能源作为一种要素投入品纳入到生产结构中,并采用自上而下的方式刻画了不同能源间的替代机制。此外,GTAPE模型引入了能源政策变量(碳税变量)和碳排放权交易机制,使得该模型也是探讨气候政策与相关议题的重要分析工具。目前,许多研究采用GTAPE模型对温室气体减排政策进行定量评估[15-18]。

本文在全球贸易分析计划最新版数据库(GTAP 8.0)基础上进行分析。GTAP 8.0版数据库由全世界129个地区2007年的投入产出表生成,该数据库不仅对国际间双边贸易进行了详细的刻画,也包含了各个国家各个经济主体使用化石能源所导致的碳排放信息。为了便于分析,研究将所有发达国家视为一个整体,并作为GCF的出资方,这种设置避免了GCF在发达国家间分摊问题的讨论。此外,将发展中国家划分成7个区域,分别为中国、印度、巴西、南非、俄罗斯、印尼和其它发展中国家,这种划分有利于比较不同新兴经济体所能获得GCF的大小。关于行业划分,参考Springmann[17]的处理方式,将原数据库的57个行业部门归并为22个行业部门,其中能源部门包括煤炭、原油、燃气、成品油和电力;高耗能部门主要包含化工行业、非金属矿物业、钢铁行业和非金属制品业。

3.1.2边际减排成本曲线的估算

在边际减排成本函数的模拟中,我们将碳税变量设为外生变量,碳排放变量设为内生变量,每次模拟在给定碳税水平的外生冲击下,GTAPE模型会内生求解相应碳减排幅度。对于对边际减排成本函数的刻画层面,参考Springmann[9]的处理方式,采用二次函数形式:

3.2分配效果

利用估算的边际减排成本函数曲线,可以探讨减排贡献原则下的气候基金分配效果,主要讨论100亿美元和1 000亿美元两种气候基金水平,这也是当前两种被广为讨论的融资水平[8-9,19]。

3.2.1GCF为100亿美元情景

如果GCF为每年100亿美元,在减排贡献分配原则下,发展中国家可以实现减排量1 471 MtCO2(百万tCO2,下同),占该地区2007年总排放量的11%。其中,中国减排768 MtCO2,占其基期排放水平的15%,是地区总减排量的52%,在所有地区中份额最高;印度减排262 MtCO2,是地区总减排量的18%,排在第二;其它发展中国家减排214 MtCO2,在总的减排量中占比15%;巴西、南非和俄罗斯虽然也采取一定的减排量,但由于它们减排潜力相对较小,所获GCF资金份额较小,见表2。

基于减排贡献的分配原则,发展中国家不仅能够实现一定的减排量,也能获得不同额度的适应基金。由表2可知,中国完成15%的减排承诺,需要付出4.43亿美元的减排成本,但是适应基金为47.74亿美元;印度完成20%的量化目标,需要付出3.01亿美元的减排成本,其适应基金约为14.81亿美元;其它发展中国家实现5%的减排目标,减排成本约为5.77亿美元,但是可以获得8.79亿美元的适应基金;巴西、南非和俄罗斯等也获得不同额度的适应基金。在减排贡献分配原则下,发展中国家所能获得的适应基金均高于减排成本,这一结果与Springmann[9]研究较为类似。总的来看,由于减排潜力的不同,不同发展中国家所能获得的GCF资金份额不尽相同。

3.2.2GCF为1 000亿美元情景

表3是基金额度为1 000亿美元时的分配效果。1 000亿美元的GCF能够促使发展中国家减排3 179 MtCO2。其中,中国减排1 461 MtCO2,占比46%,在所有国家中份额最高,但是低于100亿美元情景下的52%;其它发展中国家减排644 MtCO2,占比20%,高于100亿美金的15%;印度减排491 MtCO2,占比15%,略低于100亿美金时的18%,排在第三;其它发展中国家的减排份额相对较小,与100亿美金情景差别不大。由表2和表3的对比可知,相比GCF的10倍增幅,各区域所能获得的GCF份额变化不大。总的看来,当GCF为100亿美元时,约18.38%的资金将被用于减排,而当GCF增至1 000亿美元,减排成本在整个基金总额中占比增至23.86%。这意

味着,随着GCF融资水平的提高,将会有更多比例的资金被投入到激励发展中国家减排的行动中。

与100亿美元类似, 1 000亿美元情景下,各发展中国家也能获得一定额度的适应基金。其中,中国减排28%需要付出68.72亿美元的减排成本,适应基金为391.06亿美元;其它发展中国家为了实现14%的量化目标,需要付出68.52亿美元的减排成本,其适应基金约为134.10亿美元;印度的减排比例为38%,其总的减排成本约为36.97亿美元,可以获得的适应基金为117.97亿美元。总之,在减排贡献的分配原则下,GCF不仅能够取得较为明显的减排效果,各发展中国家也能获得不同额度的适应基金,这种分配思想是对GCF设立初衷气候变化减排和适应的一种兼顾。

4GCF分配方案影响评估

采用GTAPE定量评估减排贡献原则下的GCF分配方案对世界各国经济、居民福利及碳排放的影响。设100亿美元、500亿美元、1 000亿美元、2 000亿美元和5 000亿美元等五种情景。为了便于分析,未在模型中引入其它的环境政策,即未考虑发达国家在国内采取的减排措施,否则,相关评价结果将是混合政策的影响,这样得出的政策模拟结果有偏离。

4.1对区域居民福利的影响

表4展示了GCF分配方案对各国居民福利的影响,与Springmann[9]的处理方式相同,这里的居民福利的变化表征为希克斯等价变差相对于区域总收入的变化百分比。居民福利刻画中并不考虑减排所带来的气候收益,因为这不仅难以准确量化,也存在较大的不确定性。总的来看,世界总的居民福利会因减排行动有所下降,这也是人类为应对气候变化必须付出的代价。当GCF由100亿美元增至5 000亿美元,居民福利降幅由0.01%增至0.25%。对于发达国家而言,随着融资力度的增强,发达国家居民福利下降明显,例如当GCF由1 000亿美元增至5 000亿美元时,其居民福利降幅由0.15%增至1.15%。值得注意的是在100亿美元情景下,发达国家居民福利会略微增加0.02%。实际上,发达国家居民福利变化主要受两个因素影响:首先,发展中国家减排措施会增加本国企业的生产成本,削弱在国际贸易中的竞争优势,这对发达国家行业产出具有正向拉动作用,发达国家居民福利会有所增加;其次,由于需要支付绿色气候基金,发达国家收入有所减少,拉低了本国消费,从而影响了发达国家的居民福利。不同的GCF水平,这两个因素的影响程度不同。研究结果表明,当GCF额度较低时,第一个因素起主导作用,此时发达国家居民福利会有微小的上升,而当GCF额度较高时,因融资问题导致的收入减少对居民福利影响更大。

对于发展中国家,随着GCF资助额度的增加,减排力度逐渐增强,实际GDP降幅趋于增大,例如当GCF由100亿美元增至5 000亿美元时,中国实际GDP降幅由0.17%增加到1.30%。与对居民福利影响类似,发展中国家实际GDP主要受到两个因素的影响:减排措施的采取削弱了发展中国家的行业竞争力,降低了产出水平;GCF的获得增加了国民收入,带了消费的增加,由此刺激了发展中国家的经济增长。根据模拟结果,前者占据主导作用,此时所有发展中国家的实际GDP均是下降的。

4.3对区域碳排放的影响

GCF减排效果见表6。随着融资力度的增强,碳减排幅度越来越大,当GCF由100亿美元增至5 000亿美元时,世界碳排放降幅由5.14%增至19.06%。世界碳排放下降主要是由发展中国家贡献的。例如当GCF融资水平为100亿美元时,发展中国家碳排放会下降10.87%,而当GCF融资水平为5 000亿美元时这一比例大幅飙升至40.78%。在减排贡献的分配原则下,虽然中国减排量最大,但是其减排比例(相对基准排放)不是最高。由于基准排放水平较低,南非的减排比例在所有国家中最大。与其它研究对比,本文的研究结果并不是很高。Carraro和Massetti[7] 研究发现2020年500亿美元的GCF能够促使非附件I国家减排21-33亿tCO2,而本文的研究显示500亿美元能够促使发展中国家减排25亿tCO2,位于上述区间。

由于没有考虑发达国家的减排措施,单纯的GCF分配方式会使得发达国家排放有所增加。当GCF由100亿美元增至5 000亿美元时,发达国家排放增幅将由0.84%增至3.57%,由此导致的碳泄漏将从7.40%增至8.40%。而在实际的操作过程中,发达国家可能需要承担一定的减排任务,世界的碳泄漏将会变小。

4.4等量减排情景下发达国家宏观经济损失

上述分析表明在减排贡献分配原则下,GCF能够取得较为明显的减排效果。由图1所示,如果GCF基于减排贡献原则进行分配,100亿美元的GCF能够激励发展中国家减排1 471 MtCO2,发达国家若想取得同等额度的减排量,则其实际GDP损失约为547亿美元。类似的,5 000亿美元GCF情景下发展中国家可以实现5 519 MtCO2,在等量减排约束下,发达国家实际GDP损失为6 361亿美元。总的看来,在等量减排约束下,发达国家GDP损失均高于GCF融资额度。这表明,若从减排的成 本和收益视角,发展中国家为发达国家提供GCF也是符合自身利益的。

图1等量减排情景下发达国家GDP损失与GCF对比

Fig.1Comparison of GCF finance and GDP losswith the same abatement

5结论和讨论

GCF是近年来全球气候变化领域出现的新课题。本文针对GCF如何在发展中国家间进行分配,提出了一种基于减排贡献原则的分配方案,定量评估了这种方案的分配效果以及对世界各国环境经济的影响。本文发现,基于减排贡献的分配原则,GCF可以有效激励发展中国家采取减排措施,并且能为发展中国家募集一定的适应基金。GCF对世界各国居民福利的影响不尽相同,只有当GCF融资额度达到一定水平时,才会出现所有发展中国家居民福利均改善的情况。发达国家为发展中国家提供GCF也是符合自身利益的。总的看来,减排贡献原则的GCF分配方案,不仅能为发展中国家募集一定的适应基金,也能取得较为明显的减排效果,该方案能为“后京都”时代GCF机制设计提供有益参考。

本文根据减排贡献的大小确定各发展中国家所能获得的GCF额度,该方案对减排潜力较大的新兴经济体有利(例如中国和印度)。但是,考虑到新兴经济体已经成为全球碳排放的主要贡献者,其当前减排措施也能降低气候变化的风险和损失,这对经济发展水平较低的国家,尤其是受气候变化影响较大的小岛国是有利的,也符合这些地区的长期利益。此外,GCF分配方案能够取得较为明显的减排效果,如果由发达国家自行采取减排措施实现同等减排量,发达国家需要付出更高的经济成本,这一实证发现有助于提高发达国家筹资的积极性。

有一个非常重要的问题需要讨论,即GCF融资额度是否要与发达国家减排目标挂钩的问题。在“后京都”时代的国际气候峰会谈判中,部分发达国家可能愿意多减排以换取对GCF注资责任的减小,或者相反。在此背景下,发达国家一方面设定自身减排目标,另一方面为发展中国家提供融资支持,这两者之间可能存在一种平衡,关于这个问题的研究当前还很少。

本文关于GCF减排效果的讨论具有以下局限。首先,只考虑了减排的直接成本,即用于企业减少排放的直接投入,而没有考虑其他间接投入,例如政府和社会的投入。其次,研究仅体现了GCF分配方案的初始效果,以后随着边际减排成本的递增,发展中国家减排越来越难,基于减排贡献原则的GCF减排效果会逐渐降低。再次,本文没有考虑交易费用,GCF的谈判、协商、签约和监督管理均需要支付成本,这会削弱GCF有效共给量。最后,为了兼顾减排潜力较小国家(如小岛国家)的适应性需求,GCF可能会有一部分专门的费用支出,这也会减少GCF在减排资金方面的供给。另外,研究框架是静态的,没有考虑减排贡献分配原则的动态效果;没有考虑减排贡献原则背后的违约风险。这些都是需要继续研究的问题。

致谢:感谢德国Oldenburg大学Marco Springmann在本文撰写过程中给予的帮助;感谢中科院科技政策与管理学研究所CEEP讨论小组宝贵的修改意见和建议。

参考文献(References)

[1]United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). Report of the Conference of the Parties on Its Fifteenth Session, Held in Copenhagen from 7 to 29 December 2009, Addendum, Part Two: Action Taken by the Conference of the Parties at its Fifteenth Session, FCCC/CP/2009/11/Add.1[R]. Germany: UNFCCC Secretariat, 2010.

[2]United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). Report of the Conference of the Parties Serving as the Meeting of the Parties to the Kyoto Protocol on Its Sixth Session, Held in Cancun from 29 November to 19 December 2010, Addendum, Part Two: Action Taken by the Conference of the Parties Serving as the Meeting of the Parties to the Kyoto Protocol at Its Sixth Session, FCCC/KP/CMP/2010/12/Add.1[R].Germany: UNFCCC Secretariat, 2011.

[3]Leahy S. The Big Fight in Doha Is over Climate Finance [N/OL]. Italy: Inter Press Service, 2012-12-03[2013-06-26]. http:///2012/12/thebigfightindohaisoverclimatefinance/.

[4]Van K L, Ahmad I H, Pittock J, et al. Designing the Green Climate Fund: How to Spend $100 Billion Sensibly [J]. Environment: Science and Policy for Sustainable Development, 2011, 53 (3):18-31.

[5]Donner D S, Kandlikar M, Zerriffi H. Preparing to Manage Climate Change Financing [J]. Science, 2011, 334:908-909.

[6]Grubb M. International Climate Finance from Border Carbon Cost Leveling [J]. Climate Policy, 2011, 11(3):1050-1057.

[7]Carraro C, Massetti E. Beyond Copenhagen: A Realistic Climate Policy in a Fragmented World [J]. Climate Change, 2012, 110:523-542.

[8]Silverstein D N. A Globally Harmonized Carbon Price Framework for Financing the Green Climate Fund [R]. Social Science Research Network working paper, 2013.

[9]Springmann M. Carbon Tariffs for Financing Clean Development [J]. Climate Policy, 2013, 13(1):20-42.

[10]Bird N, Brown J, Schalatek L. Design Challenges for the Green Climate Fund [R]. Climate Finance Policy Brief 4, Overseas Development Institute (ODI), London, 2011.

[11]Moser S C. Adaptation, Mitigation, and Their Disharmonious Discontents: An Essay [J]. Climatic Change, 2011, 111:165-175.

[12]刘燕华, 钱凤魁, 王文涛,等. 应对气候变化的适应技术框架研究[J]. 中国人口・资源与环境,2013,23(5):1-6. [Liu Yanhua, Qian Fengkui, Wang Wentao, et al. Research of Adaptive Technology Framework of Addressing Climate Change [J]. China Population,Resources and Environment, 2013,23(5): 1-6.]

[13]Burniaux J M, Truong T P. GTAPEan Energyenvironmental Version of the GTAP Model [R]. GTAP Technical Papers, No. 16, 2002.

[14]Beckman J, Hertel T W, Tyne W. Validating Energyoriented CGE Models [J]. Energy Economics, 2011, 33(5):799-806.

[15]Bhringer C, Rosendahl K E. Strategic Partitioning of Emission Allowances under the EU Emission Trading Scheme [J]. Resource and Energy Economics, 2009, 31:182-197.

[16]Lanzi E, Chateau J, Dellink R. Alternative Approaches for Leveling Carbon Prices in a World with Fragmented Carbon Markets [J]. Energy Economics, 2012, 34:S240-S250.

[17]Springmann M. A Look Inwards: Carbon Tariffs Versus Internal Improvements in Emissionstrading Systems [J]. Energy Economics, 2012, 34: S228-S239.

篇9

关键词:低碳电力 技术CO2低碳经济

1、国外在CO2减排实践上的研究分析

1.1、各国制定的CO2减排目标

气候变暖与温室气体有着直接的关联,而温室气体是全球性的公共产品,CO2减排工作需要各国的协作。第十三次全球气候大会形成了“巴厘岛路线图”,制定了中远期的全球减排目标,其中发达国家在2020年减排25%至40%,而在本世纪中叶减排目标为50%。相较于1990年,2000年欧盟减排4%,并计划在2020年减排20%;日本成立了全国温室气体盘查办公室,计划在2012年之前减排较1990年下降6%;美国虽然拒绝就减排做量化的承诺,但其国内的一些州积极响应,成立了减排法案。

1.2、实施CO2减排的途径

以《京都议定书》为准则,制定了3个减排机制:清洁发展机制、联合履约机制和排放贸易机制。联合履约的减排途径是指发达国家间通过项目合作来实现;清洁发展机制是发达国家间的技术转让和资金资助等方式实现减排;排放贸易则是发达国家间CO2气体减排额交易。欧盟主张减排量分担,即将减排的指标具体到相应国家,其在内部构建了减排贸易市场,对超额企业进行罚款,鼓励成员征收碳税、发展可再生能源、使用低碳燃料。

2、中国发展低碳经济的背景与对策

2.1、发展低碳经济的时代意义

低碳经济的核心是制度创新、技术创新和改变发展观念,以低污染、低排放和低能耗为要点,涉及到生活方式、生产模式、价值观念和国家权益等内容。低碳经济的发展是可持续发展的本质要求,是提升国家核心竞争力的关键,提高经济抵抗风险的能力,并且符合建设节约型、环境友好型的社会。

2.2、我国应对低碳经济的宏观策略

我国经济总量虽然位居世界第二位,但是根据《京都议定书》的要求,在2012年之前,发展中国家并不需要承担减排的义务,但气候变暖是全球性的课题,影响我国长远战略的制定,早在1992年就已参与《京都议定书》的签署,而在十七大的报告中,为了应变未来气候变暖问题,明确提出在2010年CO2排放减少1/10。

2.3、中国的低碳电力之路

我国电力行业CO2排放的特点主要包含:以煤炭为主体的电源结构,此类发电装机占总容量的70%以上,没点CO2排放占发电总排放的95%以上,而低碳电源的份额小,发展的潜力大;发电CO2的排放量巨大,并且据数据统计,2005年电力碳排放接近1980年的5.6倍,并且化石能源碳排放的数量逐年递增;由于对煤炭、化石能源的依赖性强,我国电力碳排放的系数远超发达国家,发达国家的碳排放系数为120g/KWh,而我国的系数超过了220g/KWh。因而低碳电力的推进工作已经刻不容缓,也具有战略意义,走低碳电力发展之路,是实现电力行业可持续发展的必经之路,是面对日益严重的温室气候的必然选择,而低碳电力是CO2减排的主要途径,我国低碳电力发展的重要策略包含几个方面:其一,提升发电效率和能源的利用率,促进企业的整体经济效益;其二,促进可再生能源的发展,作为典型的低碳能源,有效减少CO2的排放,有利于从发电机构上实现减排任务;作为世界上最大的CDM减排国家,是我国CO2减排的重要组成部分,实现低碳资金与技术的引进。

3、国内外低碳电力研究现状概述

3.1、国外低碳电力的研究现状

CO2减排已经成为发达国家热门的研究领域,成为世界各国和人民的关注重点,而电力行业的低碳化是减排的主要手段,相关研究也呈现积极上升的趋势,总体上而言,国外的低碳电力研究主要集中在三个方面:其一,单独以低碳作为一个变量、因素或约束条件纳入到电力系统中,并根据应用来分析其作用和影响,其评估的内容有低碳技术的效益分析、可再生能源的容量可信度、约束对于电源结构优化的作用、低碳电路的最新成果的汇总等,以减排为终极追求,分析各个环节的低碳减排的可能性。其二,从宏观视角制定低碳政策和低碳目标,研究低碳目标促进能源多元化的作用、低碳排放在于减少社会成本和提升社会经济效益、碳税等环境保护性的税收影响电力行业的发展、碳交易机制对于市场的约束规范性作用等。其三,关注各种低碳技术的研究和应用,从多元化的战略角度下审视低碳电力的研究之路,如风电、生物能、潮汐能和太阳能等可再生能源,以超导输电、分布式电源和电能存储为代表的电能传输环节,以电碳电器、电碳燃料和低碳电表为代表的电能消费终端,以微型发电、CCS和IGCC等为代表的传统化石电源的低碳化改进,CO2减排可以激励电力需求侧技术的发展等。

3.2、我国低碳电力的研究现状

我国的电力行业仍然以粗放型的模式为主,电力碳排放的系数远高于发达国家,而我国的低碳电力的研究尚不成熟,处于起步阶段。虽然我国的低碳电力的潜力非常大,但低碳电力的经济没有成型,低碳电力处于理论研究的方面居多。现阶段的低碳电力的技术储备不足,相关研究着重于碳排放的潜力与特性、电力低碳化所面临的挑战与机遇、清洁技术对于电力发展的应用前景、低碳电力促进能源技术的进展等方面的研究。

4、低碳电力模式下的研究探讨

4.1、整体研究框架

低碳电力显然可以促进整个电力行业的长远发展,其影响也是深远的,当前的低碳电力研究集中在技术领域和经济领域的较多,但缺少低碳经济对电力行业的影响研究,而低碳电力的整体框架研究需要从宏观制度、行业、能源技术、市场和企业等层面进行研究,以上的基本元素构成了低碳电力的整体研究框架。

4.2、电碳电力在低碳经济中的定位

低碳电力为引导的模式可以对电力行业产生深远的影响,低碳电力是低碳经济的重要组成部分,低碳电力可以起到控制环境污染、优化产业结构、促进低碳产业深化等,如何研究低碳电力在低碳经济中的定位,需要从实现电力行业的环保化、能源规划战略视野、国家宏观经济战略、碳减排产生的社会效益、电碳化空间的发掘潜力带来的环保成本等进行评估,其定位需要综合评估以上的多项指标才能达到科学研究的目的。

4.3、实现我国电力低碳化发展的技术路线研究

低碳技术是实现低碳电力的核心,受其效益、成本、风险与成熟度等因素的影响,由于低碳电力技术的成熟度不高,发展的成本高、风险大、效果也不明显,我国的低碳技术研究主要有IGCC、NGCC和清洁发电技术,可再生能源(水能、风能、生物能、太阳能等),各种CCS技术等。由于当前以传统的发电技术为主,因而制定发展路线时要结合传统技术和低碳化技术。

4.4、实现我国电力低碳化的制度研究

CO2是典型的公共产品,因而其控制需要从宏观制度方面着手,以政府为主导和宏观调控的手段来进行电力低碳化的制度研究,而制度研究包含多个子系统,如CO2排放交易的市场机制,最低能耗标准、低碳电量配额等约束机制,绿色电价激励机制,碳税和污染税等财税控制机制。以制度为基础,寻求实现低碳经济与低碳电力的平衡协调,以可持续发展为归宿的发展模式。

5、结论

随着低碳化的发展潮流深入社会经济,要从环保、效益、技风险控制等角度来考察低碳电力的发展,研究其发展的趋势,对于改善我国的电力发展水平和质量有积极的意义。

参考文献:

[1]魏一鸣,刘兰翠,范英.等.中国能源报告(2008).碳排放研究[M].北京:科学出版社.2008.

[2]乌若思,苏文斌,郑松.挑战全球气候变化―二氧化碳捕捉与封存[M].北京:中国水利水电出版社.2008.

[3]叶勇.中国温室气体减排宏观经济评估[D].北京:清华大学.2006.

[4]王志轩,潘荔,王新雷.等.我国电力工业节能现状及展望[J].中国电力.2003,36(9):

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关键词:气候变化经济学;气候变化的经济影响;温室气体减排成本

中图分类号:F08

文献标识码:A

文章编号:1003―5656(2009)08―0068―08

一、引言

政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告指出(2007a),近百年来,全球表面的气温升高了0.74℃。如果在2000年到2030年间依然保持目前的能源消费结构,全球温室气体的排放将增加25―90%,预计未来20年间,气温将每10年增加0.2℃。科学证据表明燃烧化石燃料排放的二氧化碳的累积以及人类活动排放的其他温室气体如甲烷和氧化亚氮等是导致气候变化的重要原因。气温升高可能导致极端气候事件(如热浪)发生的频率加大、风暴的密集度增加、大气降水模式的改变以及海平面上升等。这些自然系统的变化反过来又会对生态系统的功能产生根本的影响,从而威胁生物的生存能力和人类财富的安全。

经济学家Williams Nordhaus1982发表了题为“How Fast Shall We Graze The Global Commons”的文章,开始应用经济学研究气候变化,从此气候变化经济学就将焦点落在分析气候变化的影响和提供积极的针对面临的气候问题的政策分析。虽然和环境经济学的其他领域有重叠,但气候变化经济学更多的是利用气候变化的鲜明特点,即温室气体影响的长期性、气候问题产生和影响范围的全球化、政策的效益和成本的不平衡的分布等,来理解气候变化问题的多个侧面。通过模拟经济发展和温室气体排放增长的趋势,检验和分析技术选择对气候变化进程和减排成本的影响,选择控制气候变化的具体措施(如碳税和碳交易等)。

气候变化经济学已经建立了其研究领域和基础要素,并在经济学界达成了共识。1997年,美国2500名经济学家,包括9位诺贝尔经济学奖得主共同发表了一项声明,指出最有效的减缓气候变化的方法是通过基于市场的政策。他们认为如果没有控制措施,温室气体继续排放将导致世界随着气候系统的变化经历根本性的变革。他们相信经济学家和决策者能够利用大量的证据和量化的风险评估提供的信息来帮助形成应对气候变化的措施。

二、气候变化的损失和减缓的效益

气候变化可能导致一系列的后果,如平均气温升高、极端天气现象频率发生、降水模式的变化、海平面上升和生态系统的改变等,这些生物物理系统要素的变化将对人类的福利产生不同程度的影响。经济学家通常将气候变化对人类福利的影响分为两类:市场和非市场的损失。

市场的损失(market damages)来源于气候变化导致的市场产品的价格波动和数量的变化给福利带来的影响,主要是因为生产量的变化受气候变化要素的约束。研究者通常应用气候依赖型的生产函数来模拟气候变化的福利影响。例如,小麦的产量是气候要素气温和降水的函数,因此可以直接估算由于气候要素变化导致的小麦产量的变化。生产函数法还被用在森林、能源服务、水资源利用以及海平面上升导致的洪水等产生的经济损失。有学者认为生产函数法忽视了产品之间替代的可能性。于是享乐价格法(hedonic approach)则成为估算气候变化损失的另一选择。例如Mendelsohn et al.(1994)将享乐价格法应用到农业,基于选择最大化地租的假设,利用跨部门的数据检验自然、物理和气候变量对土地价格的影响。

非市场的损失(no―market damages)包括由于不利的气候变化导致的直接效用的损失、损失的生态系统的服务以及生物多样性减少导致的福利的减少。这些损失的价值不能够在市场上直接观察到。例如,生物多样性的损失没有和价格的变化有任何明显的直接联系,也观测不到需求的变化。条件价值评估法(Contingent Valuation Method)是最有争议也是最为广泛被采用的评估非市场损失的方法。Berk and Fovell(1998)利用支付意愿法研究了美国加州不同地域的公众为阻止当地的气候变化每月愿意支付的价格。结果表明冬季人们为阻止当地气候变得暖湿/暖干的支付意愿分别是每月9.74和16.70美元,而为阻止气候变得冷湿/冷干的支付愿意分别是每月11.10和18.18美元。

评估气候变化的经济影响,更多的研究利用包括市场和非市场部门的经济模型,估算全球或是区域气候变化的经济损失。总体上,基于模型的实证性研究报告了三种不同的气候变化经济影响的评估和结果。第一种是计算在特定的全球平均气温升高的情况下,气候变化的影响占GDP的百分比。Mendelsohn et al.(2003)估算了气候变化对农业、林业、水、能源和海岸地带五个市场部门的影响,结果表明全球气候变化的影响非常的小。如果气温比工业化前升高4℃或是以上,在此情况下气候变化对上述五个部门的影响都是正的。Tol(2002)的估算包括市场(农业、林业、水、能源、海岸地带)和非市场的部门(生态系统以及疾病造成的健康影响),结果发现如果气温比工业化前升高0.5℃时,气候变化带来的效益占全球GDP的2.5%。如果全球气温升高2-2.5℃,气候变化的损失占全球GDP的0.5-2%。Dordhaus(2000)除了考虑更多的市场部门、与气候相关的疾病、污染造成的死亡以及生态系统外,其模型还包括了气候变化导致的灾害的经济损失。

第二种研究气候变化的经济影响则是按照特定的排放情景,在特定的经济发展、技术变化和适应能力的假设前提下,经济影响被按照时间的发展综合,然后被贴现到现在的值。一些估算是在全球的尺度上进行的,有些估算是综合一系列地区或是当地的影响以得到全球的总和。Stern(2006)应用综合评估模型,设计了基准和高气候变化的不同情景。模型估算的结果表明,在“照常营业”(business―as―usual)的情景下,即如果我们现在不采取措施或是行动的话,气候变化对市场部门的影响加上灾害的风险损失,每年至少占全球GDP的5%;如果将市场部门、灾害的风险和非市场的损失都计算在内的话,气候变化影响的损失估计每年占全球GDP的20%或是更多,而且损失将一直持续。Jorgenson et al.(2004)应用一般均衡模型(cGE)估算气候变化对美国投资、资本的存量、劳动力和消费的影响。结果显示,如果温室气体排放导致气温升高3℃,在最佳的适应状态和潜在的危害较低的情况下,气候变化的净收益为GDP的1%;如果很少采用适应气候变化的措施,损失为GDP的3%。不管是哪种情景,70-80%的气候变化影响是由农业产品的价格变化引起的,少部分是由能源价格和死亡率的变化导致的。

第三种气候变化影响研究的是估算社会碳成本(Social Cost of Carbon,SCC)。在任何时间段或是任何时间内,SCC是每增加一个单位的碳排放(CO2)造成的以经济价值来估算的额外(边际)影响或是损害,也可以理解为每减少一个单位的碳排放的边际效益。SCC的计算尽可能将每一吨额外保存在大气中的CO2的边际影响加起来,此过程需要一个温室气体在大气中停留的时间模型和将经济价值贴现到排放年限的方法。2005年社会碳成本的平均估算值为每吨碳(tC)43美元(即每吨二氧化碳12美元),但该平均值的变化范围很大,如在100个估算中,每吨碳从10美元(每吨二氧化碳3美元)到高达每吨碳350美元(每吨二氧化碳95美元)(IPCC,2007c)。社会碳成本大幅度的变化在很大程度上是由于估算的假设上存在的差异造成的,如气候敏感性、响应时间滞后、风险和公平的处理方式、经济的和非经济的影响、是否包含潜在灾难损失和贴现率选择等。

三、温室气体减排成本的估算

美国国家环保局的研究(US EPA,2006)分析了全球和不同地区以及不同部门的非二氧化碳温室气体的减排成本,指出如果减排成本是$10/tCO2eq,2020年全总的非二氧化碳的减排潜力大于2000MtCO2eq(二氧化碳当量);如果减排成本为$20/tCO2eq,则减排潜力为2,185MtCO2eq。由于二氧化碳是最大的温室气体来源,而且其在大气中的累积对气候系统产生巨大的影响,目前国内外主要的研究大都集中讨论二氧化碳的减排成本。

1、减排成本估算的方法和模型

二氧化碳的减排成本取决于多种边际替代的可能性,例如不同燃料的替代以及替代能源密集型产品的能力等。替代的潜力越大,则满足特定的减排目标的成本也就越低。研究者主要应用的模型采用两种不同的方法来评估可替代性的选择和减排成本:“自上而下”和“自下而上”的模型。

“自下而上”的能源技术模型,提供了非常详细的有关具体的能源过程或是产品的技术信息。模型趋于集中在一个部门或是一组部门,对于一般能源替代的能力提供较少的信息,也不能反映能源密集型产品价格的变化对这些产品的中期和最终需求的影响。自下而上的研究一般是针对行业的研究,所以将宏观经济视为不变。比较常用的模型有斯德哥尔摩环境研究所开发的LEAP,日本环境研究所的AIM/Enduse以及在国际能源署框架的MARKAL模型等。许多研究机构都根据研究需要和解决的问题开发不同的模型。

“自上而下”的研究是从整体经济的角度评估减排成本的经济模型,包括“可计算一般均衡”(computable general equilibrium,CGE)模型。这些模型的优势在于能够追踪燃料的价格、生产方式以及消费者选择之间的关系。然而,这类模型包涵了较少的具体的能源过程或是产品的信息,能源之间的替代通过平稳的生产函数来体现,而不是详细的可选择的不连续过程。自上而下的研究是从整体经济的角度评估减排成本,使用全球一致的框架和有关减排的综合信息,并抓住宏观经济反馈和市场反馈。自上而下的结果很大程度上依赖于模型建造的假设。Repetto & Duncan(1997)的综合分析发现,广泛应用的估算气候变化减排成本的模型,都包括了以下主要假设:低碳或是无碳技术的可得性以及成本,经济对于价格变化反应的有效性,能源和能源产品可替代性程度,达到具体的二氧化碳减排目标需要的年限。是否减少二氧化碳排放就可以避免一些气候变化的经济成本,是否减少化石燃料的燃烧就可以避免其他的空气污染的损害,碳税税收如何在一个经济体内循环等。如果假设条件不同,得出的减排成本的差异是比较大的。

综合评估模型(Integrated Assessment Models,IAM)模拟人类活动导致的气候变化的过程,从温室气体的排放到气候变化的社会经济影响进行综合的分析。这类模型将温室气体排放、温室气体在大气中的集中程度、气温、降水等要素联系起来,同时还考虑这些要素的变化如何反馈到生产和效用系统。综合模型也多为优化模型,以解决随着时间的变化如何将减排的利益最大化。综合模型利用气候变化经济分析的方法,比较减缓温室气体排放的政策成本和消除或是减弱气候变化的效益。这类模型如麻省理工学院的IGMS模型和Stern报告中应用的PAGE2002等。

2、减排成本的实证研究

IPCC(2007c)第四次评估报告指出,实现中期减排(2030年),全球将温室气体稳定在445和710ppm CO2-eq之间的宏观经济成本处于全球GDP降低3%和GDP增长0.6%这一范围内。实现长期减排目标(2050年),大气中温室气体稳定在710和445ppm CO2-eq之间,全球平均的宏观经济成本是GDP增加1%到GDP损失5.5%。大多数研究的结论是随着温室气体稳定目标的严格,减排成本加大。模拟也表明,假设排放交易体系下的碳税收入或拍卖许可证的收入用于促进低碳技术或现有税制的改革,将会大幅度降低减排成本。全球减排二氧化碳的宏观经济成本的估算主要是利用自上而下的模型,模型的总体假设是在全球排放交易的前提下,寻找全球最低的减排成本。

区域减排成本在很大程度上取决于假设的温室气体的稳定水平和基准情景。对于相同地区减排成本的估算,由于采用了不同的模型和假设,最后得出的结果也有很大的差异。虽然计算结果在具体的数据上有所不同,但是模型所解释的总体特征还是具有一致性。Chen(2004)利用中国的MARKAL―MACRO模型,预测中国2050年的一次能源的消费为4818Mtee,碳的排放量为2395MTC,从2000到2050年之间,中国单位GDP的碳强度将平均每年降低3%。在此情景下,如果CO2的减排幅度为基准水平的5-45%,估算的碳的边际减排成本在12美元/吨碳到216美元/吨碳,减排的经济成本相当于在基准基础上损失0.1%到2.54%的GDP。王灿等(2005)采用综合描述中国经济、能源、环境系统的动态CGE模型,分析了2010年实施碳税政策的减排情景。结果发现,在基准排放水平下CO2减排率为0-40%时,GDP损失率在0-3.9%之间,减排边际社会成本是边际技术成本的2倍左右。当在基准排放水平下CO2削减10%时,碳排放的边际成本约99元/吨,GDP仅下降0.1%左右,如果减排率上升到30%时,碳排放的边际成本约475元/吨,GDP将下降1%左右。

英国公共政策研究所(Lockwood et al.,2007)报告了一项基于不同模型对于英国减排成本的估算。其中,Anderson的自下而上的模型结果表明,在2050年,如果减排目标是在1990水平上减排80%,在基准没有控制飞行的排放的情境下,减排的成本为GDP的2.49%;如果控制飞行的排放,减排成本是GDP的1.06%;在能效提高的情景下,减排成本为GDP的0.76%;而如果有新核能的投入,则减排成本为GDP的0.94%。MARKAL―MACRO模型的结果显示,在2050年,基准的情景下减排成本为GDP的

2.81%;加速技术革新的减排成本为GDP的2.58%;高燃料价格的情景下,减排成本为GDP的2.64%;而能源效率加速提高的减排成本为GDP的2.04%。不管哪类模型,结果均显示提高能源效率是降低减排成本的关键因素。这两个模型的结果也被用在英国能源白皮书中,强调提高能源效率是英国的能源政策的优先考虑。

研究还发现估算CO2的减排成本,基于不同的理论和方法的变量是关键的要素,例如贴现率的选择、市场有效性的假设、外部性的处理、价值评估的问题和技术、气候变化相关的政策的影响、交易成本等,这些经济要素的不同都会导致估算成本的差异。

3、技术变化与减排成本

气候是由存储在大气中的温室气体决定的。有些温室气体在大气中能够存在上百年,使得气候变化成为一个长期性的问题,因此技术条件的假设对于减排成本的估算就非常的重要。温室气体的减排成本和技术变化的速率、技术替代以及新技术的应用是直接相关的。和没有考虑技术进步的模型比较,将技术变化包括在模型中估算出来的温室气体减排成本明显的减低(IPCC,2007c)。这些成本下降的幅度关键取决于减缓气候变化的技术研发支出的回报率、行业和地区之间的溢出效应、其它研发的推广以及边干边学的模式和学习的速度等。

目前应用的技术进步模型已经有了极为显著的改进,超越了早期的传统模型中将技术看作是外部变化因子的模式。最近的几个模型允许技术进步的速率或是方向对内在的政策干预做出反应。一些模型(如Popp,2004;Nordhaus,2002)则集中在研究和开发基础上的技术变化,结合政策干预、激励研发的政策以及知识的进步。其他的模型则强调基于学和做的技术变化,考虑累积的产出是和学习相关的,随着产出的不断累积而降低生产成本。相对于那些将技术认为是外部因素的模型,政策介入所产生的技术变化的模型能以比较低的减排成本达到规定的减排目标。

四、气候变化经济学与不确定性

气候变化最大的特点是不确定性,在科学上和经济学上均具有不确定性。科学上的不确定性表现在我们还缺乏对一些科学问题的认识,例如排放的温室气体在大气中积累的量,温室气体集中程度的改变对全球气候的影响,气候变化在全球范围内分布以及出现的速度,区域气候变化对海平面、农业、林业、渔业、水资源、疾病和自然系统的影响等。经济上的不确定性表现为我们不确定世界人口和经济的增长速度,人类活动的能源强度和土地强度,控制温室气体排放或是鼓励技术发展政策对温室气体在大气中累积的影响以及政策的成本等。

1、不确定性与气候政策的选择

不确定性分析的目的一是辨别出一系列可管理的变量,二是估计每一个重要的参数可能的分布,三是估计参数的不确定性对所解决的重要问题的影响。一些成熟的数学模型已经被学者用来分析和成本效益相关的不确定性,如一些学者采用Monte Carlo模拟分析减排模型输出的不确定性,决定那些缺乏知识的随机的参数或是误差如何影响被模拟的系统的敏感性和可信度。此方法提供了给定政策的一系列结果或是一系列的优化政策。王灿等(2006)利用Monte Carlo模型对CGE的二氧化碳减排模型的不确定性进行了分析,他们对CGE模型的50个自由参数进行随机采样,考察模型输出的不确定性。敏感性分析也被用来确定减排成本评估中对估算结果产生重要影响的因素。还有一些研究者利用其他的模型来处理不确定性。例如Nordhaus(2007)利用综合的气候-经济模型DICE同时分析不确定性。

2、不确定性与贴现率的选择

温室气体在大气中的存在要持续一个世纪或是更长的时间,因此减缓气候变化的效益必须在不同的时间尺度上被度量,这样就提出了贴现率在气候变化研究中的重要作用。通常讨论两种贴现的方法,但这两种方法均存在明显的不确定性。一种是应用社会时间偏好率,即纯粹的时间偏好率和福利的增长率之和。另外的方法考虑市场的投资回报率,使项目的投资能够得到这种回报。也有专家指出,应该选择比预期价值低的贴现率,以反映贴现的要素以及贴现率和贴现的时间间隔之间的关系。针对减缓气候变化的行动,一个国家必须将其决策建立在让贴现率能够反映资本的机会成本的基础上。发达国家一般采用4-6%的贴现率是合理的(这个贴现水平被欧盟国家用来评价公共部门的项目),而发展中国家的贴现率可能会高达10-12%(IPCC,2001)。在Stern的报告中,基于对气候变化公平性的强调,选择了近似于零的0.1%的贴现率,致使其气候变化影响的估算受到了经济学界的批评。Nordhaus(2007)用相似的方法和3%的贴现率重新模拟Stern的估算,发现气候变化的经济影响远远低于Stern的结果。

3、不确定性与减缓气候变化的行动

除了对减缓气候变化的成本估算有影响,不确定性同时也提出了非常重要的问题:是否应该现在就采取行动减缓气候变化?现在行动应该投入多少?还是等待至少是一些不确定性得到解决?经济学原理建议,在缺乏固定的成本和不可逆转性的情况下,社会现在就应该采取减缓气候变化的行动,温室气体的减排量应该是在预期的边际成本和边际效益相等的那个点。然而,无论是在成本侧的低碳技术的投资还是在效益侧的温室气体排放的累计,气候变化和固定成本和不可逆的决策存在着固有的联系。这些特征导致或是采取更为积极的行动来减缓气候变化或是没有行动,分别取决于各自沉没成本的大小。实证性的分析和数学模型建议现在就应该开始采取措施减缓温室气体的排放,以获得显著的环境效益。Stern的研究报告(2006)显示,如果现在采取行动控制温室气体的排放,气候变化的损失会控制在每年损失全球1%的GDP。所以他呼吁世界应该立即行动,大幅度的削减温室气体的排放,以避免气候变化带来的严重损失。

五、结语