碳減排的經濟影響分析范文
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篇1
[關鍵詞]碳稅政策;碳排放;能源使用
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.24.213
1 引 言
全球氣候變暖作為近年來最主要的氣候變化,將嚴重制約人類的發展甚至威脅人類生存。減少碳排放將成為全球經濟未來發展趨勢,而碳稅政策是被廣泛提倡的一種碳減排政策。
碳稅政策效應的研究中,Pearce(1991)首次提出碳稅“雙重紅利”概念:碳稅征收既能實現碳減排,也能促進經濟增長。而Boyd(2002)等認為只有在高技術進步率下才能實現雙重紅利。國內研究中,魏濤遠(2002)等構建了一個CGE模型,指出碳稅政策可實現減排,但會惡化中國經濟。王金南(2009)等認為征收低稅率碳稅不僅能減緩碳排放增長,而且對中國的經濟影響極為有限。朱永彬(2010)等認為碳稅政策對不同的行業有不同的影響。可見,碳稅政策的爭議主要在其對經濟的影響上,但只有較少文獻研究碳稅政策在微觀層面上的影響,如聶華林(2011)分析不同碳稅政策情形下的企業生產決策以及碳減排效應。
本文在已有研究基礎上,構建含有能源要素的生產函數,來探討征收碳稅政策的減排效應以及對企業能源使用的影響。
2 理論模型
碳稅政策是為了控制碳排放,而碳排放主要是由化石燃料的燃燒導致。研究碳稅政策對企業的影響,需要將能源引入生產函數中。
3 結 論
由以上分析,可以得出以下兩點。
第一,在碳減排方面,碳稅政策確實有助于企業碳減排,且稅率越高、能源的邊際排放量越大,碳稅的減排效果越明顯。
第二,在企業生產方面,碳稅政策對企業的影響取決于能源的碳排放情況。碳稅對企業的影響不都是負面的,比如當企業的能源碳排放情況惡化時,即能源的邊際碳排放量大于平均碳排放量時,碳稅對企業使用能源有糾正作用,并提高企業利潤。
參考文獻:
[1]魏濤遠.征收碳稅對中國經濟與溫室氣體排放的影響[J].世界經濟與政治,2002(8):47-49.
[2]王金南,嚴剛,姜克雋,等.應對氣候變化的中國碳稅政策研究[J].中國環境科學,2009(1):101-105.
[3]朱永彬,劉曉,王錚.碳稅政策的減排效果及其對我國經濟的影響分析[J].中國軟科學,2010(4):1-9.
[4]聶華林,周建鵬,張華.基于減排效應的能源類企業碳稅政策的優化選擇研究[J].資源科學,2011(10):1906-1913.
[5]孫寧華,江學迪.能源價格與中國宏觀經濟:動態模型與校準分析[J].南開經濟研究,2012(2):20-32.
篇2
經濟、能源和碳排放之間相互影響,相互制約。經濟發展需要相應的能源消費,能源消費又必然帶來一定的碳排放,減排目標會約束能源消費水平,能源消費水平又制約經濟發展。我國對2011~2020年期間的經濟發展和碳排放量都制定了詳細的發展目標,并寫入了長期發展規劃。而要實現我國的經濟發展目標和碳減排目標,必須正確認識和把握能源消費、經濟增長和碳排放三者的內在關系,從而制定科學的發展戰略。
中國能源消費、經濟增長與碳排放之間具有怎樣的內在聯系,減排目標約束對經濟增長的影響程度如何,經濟發展和減排目標能否實現,又應該如何處理三者之間的內在關系呢?本文將系統、定量研究中國能源、經濟和碳排放之間的相互作用關系,為準確理解我國能源消費、碳排放與經濟發展的關系,制定科學碳減排目標及政策提供參考和數據支持,促進經濟、能源和環境的協調發展。
一、文獻綜述
能源、經濟和環境(3E)的關系問題一直是國內外學者研究的熱點問題,其中,環境狀況的代表是碳排放情況,該問題的研究方法及成果主要體現在以下幾個方面:
1、關于碳排放與經濟發展關系的研究
環境波特假說認為,節能減排能使環境質量和生產效率同時得到提高,社會和經濟發展目標都能得到滿足。Mohr(2002)基于離散技術變化中的“干中學”一般均衡框架推導支持了波特假說的結論,該模型顯示,由于內生技術的改變使得波特假說具有存在的可能;Cerin(2006)的研究也支持了波特假說,該學者基于科斯的產權交易成本理論發現了雙贏的私人動機,但這種動機的產生需要公共支持。另一些學者對此提出了批評,他們認為,如果這樣的雙贏機會存在,就不需要政府額外對節能減排施加成本了。如Feichtinger等(2005)的研究認為,在考慮非線性效應和學習效應的情況下拒絕波特假說;陳文穎等(2004)設計了六種二氧化碳減排情景,應用 MARKAL-MACRO模型進行模擬分析,定量描述了各種減排情景下對GDP影響的時間模式;陳詩一(2009)設計了一個基于方向性距離函數的動態行為分析模型,對中國工業2009~2049年期間節能減排的損失和收益進行模擬分析,預測結果支持了環境治理可導致環境和經濟雙贏發展的環境波特假說。
2、關于能源消費與經濟增長關系的研究
國內外學者進行了大量實證工作,但迄今為止還沒有形成共識,分歧與爭議依然存在。Kraft, J & Kraft,A.(1978)利用美國1947~1974年的數據,發現存在從GNP到能源消費之間的單向因果關系;Akarca & Long(1980)研究認為,如果把時間間隔改為2年,Kraft-Kraft的研究結論就值得懷疑。其他學者也利用不同的時間間隔和不同的研究方法證實或反駁了Kraft-Kraft的研究結論。同時,不同的國家、同一國家不同的時間間隔所得到的結論也不相同。Ugur & Ramazan(2003)通過對16個國家能源消費與GDP因果關系的研究發現,在這些國家中,兩個時間序列值是不平穩的,但一階差分是平穩的,其中有七個國家變量之間存在平穩線性協整關系;汪旭暉、劉勇(2007)利用1978~2005年中國的能源消費和GDP數據研究發現,我國能源消費與GDP之間存在長期穩定的均衡關系,并且存在從能源消費到經濟增長的單向因果關系;馬超群等(2004)利用我國1954~2003年的GDP和能源消費數據研究發現,GDP分別于能源總消費、煤炭消費之間存在協整關系,而 GDP與石油、天然氣和水電之間不存在協整關系;楊文培(2005)探討了能源發展與經濟增長的互動關系,認為二者互為動因。
目前對環境波特假說進行檢驗的文獻較多,但尚未有一致性的結論,這與不同學者采用的分析數據、研究對象的治理體制、所處的地理環境等因素有關,但缺乏一個公認的、合理的分析環境保護與經濟增長聯系的理論框架是其根本原因。同時,大多學者注重于研究能源、經濟和環境中的某一種關系,對三者之間的相互關系及影響程度研究的文獻相對較少。
本文研究的思路結構為:(1)以能源消費為中介,構建能源消費、經濟增長和碳排放關系分析的理論框架;(2)基于構建的固定資本、人力資本、能源投入和GDP關系的生產函數模型,對中國能源消費與經濟增長之間的關系進行實證研究,并測算和分析能源消費對經濟增長的彈性系數和貢獻率;(3)根據經濟增長目標對能源消費量進行預測,由能源消費量推算碳排放量,估算我國減排目標的實現程度;(4)根據要素貢獻率模型,分別測算有無減排目標約束下能源消費對經濟增長的貢獻率,分析減排目標約束對經濟增長的影響。由此,在本文構建的理論框架下,實證測量中國能源消費、經濟增長和碳排放之間的內在關系及相互影響程度,為我國制定經濟發展目標、碳減排目標和能源發展戰略提供定量支持。
二、研究設計
1、理論框架
(1)基于Nerlove(1963)改進的C-D生產函數模型,本文構建技術進步、管理水平等綜合要素、固定資本、人力資本和能源投入與GDP產出關系的測度模型,表示為:
對式(1)兩邊取自然對數變為線性形式,可以得到各要素產出彈性的估計回歸模型,表示如下:
根據以上模型,對我國的能源消費與經濟增長的關系進行實證研究,定量分析能源消費與經濟增長之間的內在關系,并對能源消費、固定資本投入和人力資本投入對經濟增長的彈性系數、貢獻率進行測算和分析。
(2)以能源消費與經濟增長的關系為基礎,根據經濟增長目標預測我國2010~2020年期間的能源需求量,并由能源需求量估算碳排放量。碳排放量的測算公式表示為:
=含碳能源消費量×碳折算系數×氣化系數
(4)
其中,含碳能源主要包括煤炭、石油和天然氣;碳折算系數采用國家發改委能源研究所制定的系數,為0.67;碳氣化系數指碳完全氧化成為二氧化碳之后與之前的質量之比,比值標準量為3.67。
(3)在以上研究的基礎上,測量我國碳減排目標的實現程度,并估算碳減排目標約束對經濟增長的影響程度,分析碳排放與經濟增長的關系。
由此,系統、定量研究能源消費、經濟增長和 碳排放之間的相互作用關系,促進能源、經濟和環境的協調發展。
2、變量與數據說明
根據本文設計的理論框架,考慮到數據的可獲得性,對我國1991~2010年期間共20年的投入產出指標之間的關系進行研究。數據來源于1992~2011年的《中國統計年鑒》和《中國能源統計年鑒》。
模型中的變量及數據計算方法說明如下:
(1)總產值。用以1991年為基期的實際生產總值表示,單位為億元人民幣。
(2)固定資本存量。本文采用Goldsmith(1951)開創的“永續盤存法”來估算每年的實際固定資本存量,計算公式為:
(3)人力資本。現有文獻中大部分學者采用歷年就業人數表示人力資本的投入,但該數據不能反映勞動者素質差別對生產效率的影響。本文參照林伯強(2003)、徐國泉等(2007)學者的研究,采用“受教育年限法”來估算1991~2010年中國人力資本存量,單位為:萬人·年。
(4)能源投入。能源投入采用《中國能源統計年鑒》(1991~2011年)中國能源消費總量數據中的煤炭、石油和天然氣化石能源部分(本文所指能源消費均為化石能源部分),單位為“噸標準煤”。
樣本變量數據特征如表1所示。
三、能源消費與經濟增長關系實證分析
1、平穩性檢驗
本文采用ADF檢驗方法來驗證1991~2010年期間我國能源消費量和GDP是否為平穩序列。為降低異方差的影響,分別對GDP和能源投入量取對數,結果分別表示為LNGDP和LNE。應用 Eviews6.0軟件對LNGDP和LNE的單位根進行檢驗,滯后項的選擇以AIC(Akaike inib criterion)和 SC(Schwarz criterion)最小化為準則。檢驗結果如表2所示:
由表2可知,LNGDP和LNE的ADF絕對值大于顯著性水平為1%的臨界值,為非平穩序列;在 LNGDP和LNE的一階差分下,ADF絕對值均大于顯著性水平為1%的臨界值,LNGDP和LNE的一階差分為平穩序列,中國GDP和能源消費兩個變量為一階單整序列,可以進一步地進行協整分析。
2、協整分析
從對變量LNGDP和LNE的平穩性檢驗結果來看,二者之間為同階單整的平穩時間序列,可以進行協整檢驗。本文采用E-G(Engle-Granger)兩步檢驗法對LNGDP和LNE進行協整檢驗,檢驗分兩步進行。
第一步,協整回歸,利用最小二乘法(OLS)估計 LNGDP和LNE之間的回歸方程,并計算非均衡誤差。方程回歸結果為:
從方程回歸結果可以看出,方程的擬合程度較高,t檢驗通過,各解釋變量的影響顯著。式(6)表明,GDP變化率每增加1%,能源消費變化率將增加1.4787%,GDP的增長需要更多的能源投入。
計算殘差:
第二步,檢驗的單整性,即殘差是否為平穩序列。仍采用ADF方法進行檢驗,檢驗結果如表3所示:
從表3的檢驗結果可以看出,殘差序列為平穩序列,存在LNGDP和LNE的平穩線性組合,表明經濟增長和能源消費量之間存在協整關系。
3、能源對經濟增長的彈性系數及貢獻率估算
利用SPSS16.0軟件調入計算整理后的投入產出指標數據,采用最小二乘法對式(3)進行回歸分析,回歸分析結果如表4所示:
從表4回歸的指標參數可以看出,調整后的方程擬合優度接近于1,說明方程擬合較好,方程自變量對因變量的解釋能力較強。各參數都通過了t檢驗,顯著性水平較高,均在0.01以下。D-W值說明,自變量之問不存在自相關關系。因此,1991~2010年間中國GDP及相關投入要素之間的關系可以用該模型表示。
表4給出了標準化和非標準化后的模型回歸系數。將相應的回歸后的標準化系數代入式(1)中,可以得到如下方程:
在該模型中,中國固定資本的產出彈性系數為0.414,人力資本的產出彈性系數為0.159,能源消費的產出彈性系數為0.449,表示固定資本投入每增長1%,GDP將增長0.414%;人力資本投入每增長1%,GDP將增長0.159%;能源消費量每增長1%,GDP將增長0.449%。產出彈性系數之和為1.022,大于1,表明我國經濟具有規模效應。從總體上來講,能源消費的產出彈性系數最大,反映了我國經濟增長對能源投入的依賴。
利用模型回歸分析結果,根據式(2)可以得到各要素對中國經濟增長的貢獻份額和貢獻率。計算結果表明,1991~2010年中國經濟增長中,GDP平均增長率為10.53%,其中,技術進步、管理水平等綜合要素貢獻份額為4.90%,占46.38%;能源消費貢獻份額為3.02%,占28.37%;固定資本貢獻份額為2.22%,占21.34%;人力資本貢獻份額為0.39%,占3.91%。在三個投入要素中,能源消費的貢獻率和貢獻份額最大。
從投入量方面來看,我國能源消費量的年均增長率為6.74%,固定資本投入的年均增長率為5.36%,人力資本投入的年均增長率為2.46%。三要素的投入增長率大小排序與對GDP增長的貢獻率一致。結果表明,能源消費對經濟增長的推動作用明顯,如果控制碳排放量,減少能源投入,將直接影響經濟增長。因此,在制定減排目標中,必須考慮經濟發展的承受能力。要維持經濟持續增長,需要制定合理的減排目標,也需要提高能源效率,盡可能以較少的能源消耗推動經濟的均衡發展。
四、碳排放預測與減排目標約束對經濟增長的影響估算
1、碳排放量預測與減排目標比較
根據本文設計的理論框架,對我國2011~2020年的二氧化碳排放量進行預測。
(1)能源需求量預測。根據黨的十七大報告提出的2020年實現人均國內生產總值比2000年翻兩番的目標,我國GDP在2011~2020年期問需要保持年均7.2%的增長目標。根據能源消費量與經濟增長的協整回歸方程,可以預測2011~2020年期間我國能源消費需求量。
(2)碳排放量預測。根據式(4)估算二氧化碳排放量。預測結果如表5所示:
從能源需求和碳排放預測結果來看,以1991年 GDP可比價格測算,我國單位國內生產總值二氧化碳排量2015年比2010年降低18.35%,2020年將比2005年降低36.03%,單位能耗2015年將比2010年降低18.36%。
中國政府在2009年哥本哈根氣候峰會上承諾,到2020年,二氧化碳排放強度比2005年下降40%~50%,并作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃。我國“十二五”規劃綱要明確規定,單位國內生產總值能源消耗降低16%,單位國內生產總值二氧化碳排放降低17%。從預測結果來看,我國的能源效率有了較大提高,可以基本實現制定的單位GDP能耗目標,但距離實現碳減排目標還有一定難度,我國的碳減排任務還任重道遠,亟待從能源消費結構、科技投入、經濟結構調整、政策支 持和市場調節等方面加大力度,走低碳發展之路。
2、減排目標約束對經濟增長的影響估算
假設我國能源消費在2011~2020年期間對經濟增長的產出彈性系數與1991~2010年期間相同,為0.449,利用碳排放預測數據分別計算有無減排目標約束下我國2011~2020年期間的能源消費對經濟增長的貢獻率。
(1)無減排目標約束的能源消費對經濟增長貢獻率估算。根據對我國2010~2020年能源消費需求量的預測數據,我國2011~2020年期間能源消費量平均增長率為4.81%,經濟增長率仍按十六大提出的目標計算,為7.2%。則在無減排約束下能源消費對經濟增長的貢獻率為:
(2)減排目標約束下的能源消費對經濟增長貢獻率估算。根據我國政府承諾的減排約束目標,取到2020年二氧化碳排放強度比2005年下降45%這一中間值,根據碳排放的計算公式式(4),可以推算我國2010~2020年期間能源消費量平均增長率為3.41%。經濟增長率仍按十六大提出的目標計算,為7.2%。則在減排目標約束下能源消費對經濟增長的貢獻率為:
從以上估算可以看出,在減排目標約束下,2011~2020年期間能源對經濟增長的貢獻率比無減排目標約束減少了8.74%。估算結果說明,實現減排目標短期將對中國經濟發展產生負面影響,在制定減排目標的同時,需要考慮碳減排對經濟發展的沖擊和影響程度,考慮經濟發展的承受能力,兼顧經濟發展。為了實現經濟增長和減排的雙贏目標,需要從提高能源利用效率和改變能源結構等方面進行努力。
五、結論與建議
通過對1991~2010年期間中國能源消費與經濟增長關系的研究,以及在此基礎上對我國2011~2020年的能源消費量和碳排放量的預測和對減排目標約束對我國經濟增長影響的估算,可以得到以下結論及政策建議:
第一,能源消費與經濟增長具有長期均衡關系。通過對能源消費與經濟增長的實證檢驗,結果表明,能源消費與經濟增長之間的具有協整關系,從能源消費與經濟增長的協整回歸方程來看,GDP每變動1%,能源消費將變動1.4787%,能源投入的變化率大于GDP的變化率。協整回歸方程從定量角度為我們提供了一個兩者協調發展和可持續性發展的參照系,要維持經濟增長需要更多的能源投入,因此,在制定經濟發展目標時,要充分考慮能源的供給能力,統籌兼顧二者的關系,實現二者的協調發展。
第二,能源消費在我國經濟增長中發揮了重要作用。在能源消費、固定資本、人力資本三個投入要素中,能源消費對經濟增長的彈性系數、貢獻份額及貢獻率最大,分別為0.449%、3.02%和28.37%。表明我國經濟增長對能源消費具有較強的依賴性,這與我國通過高投入、高消耗促進經濟增長的發展模式有關。人力資本對經濟增長的彈性系數、貢獻份額和貢獻率最少,分別為0.159%、0.39%、3.91%,具有較大的增長潛力。明確了經濟增長對各投入要素的依賴程度,可以為我們制定經濟發展政策及增長目標提供科學的依據。研究結果啟示我們,要增加教育投入,把經濟增長從依賴能源消費轉移到依靠人力資本上來,從而改變我國目前經濟增長依靠能源推動的局面,減輕能源供應和環境保護的壓力,這是未來我國經濟發展模式的必然選擇。
第三,我國實現減排目標面臨巨大壓力。對我國2011~2020年期間的能源消費和碳排放量進行了預測,預測結果顯示,2020年的單位GDP碳排放量將比2005年降低36.04%,2015年的單位GDP能耗將比2010年降低18.36%。預測結果表明,我國的碳排放量距離2009年哥本哈根大會承諾的最低碳減排目標還有一定的差距,2015年的單位GDP能耗可以實現“十二五”規劃目標。從減排目標來看,我國還需要從大力調整能源供應結構、依靠技術進步提高能源效率等方面入手,減少能源消耗,從而減少碳排放,實現減排目標。
篇3
關鍵詞:碳排放;配額;面板數據模型;價格
中圖分類號:F7 文獻標識碼:A
收錄日期:2016年3月16日
一、研究背景
碳排放配額交易價格是碳市場運行的基礎,合理的一個現貨價格對于繁榮碳交易市場、有效促進碳減排具有重要的意義。其價格運行機制的分析、為政府確定排放配額供給量、供給分配方式、分配時機等政策設計提供參考;也為減排企業與投資機構,提供了投資決策信息,有利于碳交易市場的活躍與發展;同時,也有利于決策者構建碳交易市場的風險預警機制,確保碳交易市場的平穩運行。
碳交易作為新的事物,且一直處于探索發展過程中,由于歐、美等國碳交易市場建設起步早,碳排放配額現貨價格波動比較頻繁。因此,學者們對歐美碳交易市場碳排放配額現貨交易價格與價格波動影響因素進行了大量的研究。Derek W.Bunn和Carlo Fezzi(2007)運用協整檢驗和向量誤差修正(VAR)模型,分析了歐盟碳排放交易體系下,英國市場上的電、天然氣、碳價的每日現貨價格之間的相互關系。Rita Sousa等(2014)采用小波分析法,發現煤炭價格引導碳排放價格變動,碳排放價格引導電價變動,碳價波動與經濟發展一致。Alberola等(2008)等檢驗了歐盟碳排放交易體系下試驗期(2005~2007)內二氧化碳排放權的現貨價格與工業生產部門之間的關系,通過分析部門生產指標和二氧化碳排放合規位置,指出EUA的價格變化不僅反映了能源價格、極端氣候事件,還反映了歐盟排放交易體系下的三大生產部門(冶煉、造紙、鋼鐵)的工業經濟生產活動。Mansanet Bataller等(2011)研究發現次貸危機對第二階段 EUA價格影響不顯著,但對EUA與二級市場CER的價差具有顯著影響。相關研究還包括Rita Sousa等(2014)、Atsalakis(2016)、Luis A等(2016)。我國學者對國外碳交易下現貨價格的影響因素也做了不少的研究,如魏一鳴等(2008)采用協整理論研究了EU ETS碳價格和能源價格之間的長期和短期互動關系,發現能源價格與第一階段碳期貨的關系較弱,與第二階段碳期貨價格之間存在長期的均衡關系,并指出能源價格變化是推動第二階段碳價格變化的重要原因。王雙英等(2011)運用面板數據分析了碳交易的量和碳交易的價格和石油價格的關系,發現石油價格和碳交易的量和價格均呈現顯著的正相關關系。
2011年,國家發改委決定把北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東和深圳等7個省市作為首批碳排放權交易試點。2013年6月,我國首個碳交易市場――深圳碳交易市場開始交易。隨后,上海、北京、廣州、天津、湖北等碳交易試點市場陸續開市。在2015年巴黎氣候大會上宣布:“2017年中國開始實行全國碳交易市場”。因此,為了促進我國碳交易市場體系的平穩發展,應建立全國統一的碳交易市場體系。本文將以我國碳交易試點地區的配額交易價格為研究樣本,實證分析其價格運行影響因素,以使對我國碳交易市場的價格運行機制有更深入的認識。
二、碳交易現貨價格影響因素分析
影響碳排放配額現貨交易價格的因素與機理非常復雜,但總體來說,有供給與需求兩方面的因素。供給因素主要包括配額政策(配額數量、分配方式、跨期儲備制度等)、碳減排技術、碳稅政策、其他減排履約機制項目供給情況等。需求因素主要包括經濟發展水平、能源價格水平、金融市場以及氣候等。
(一)供給方面因素
1、配額政策因素。一級市場上的配額供給情況與供給方式將對二級市場上的交易價格高低與波動起著決定的作用。如政府當期發放的配額總量,當期核證減排量的供給、政府配額存儲池中的數量、配額的分配方式(免費、出售、混合)等因素,都將對二級市場交易價格的形成與波動產生顯著的影響。
2、碳減排技術因素。碳減排技術會影響企業的減排成本,當企業面臨比較高的減排成本時,可能就會選擇在碳排放交易市場中購買碳排放權;當企業減排技術成熟,可有效地降低成本時,企業將減少碳交易市場碳排放權的購買,相應影響碳排放權的交易價格。
3、碳稅政策因素。碳稅政策作為積極應對氣候變化和促進節能減排的有效政策工具,其對二氧化碳排放的控制效果已在許多國家被實踐。碳稅政策的實施加大了排放企業的生產成本,勢必對排放企業的減排技術、產量有一定的影響,進而影響其排放量,并進一步影響對碳市場交易價格的影響。
4、其他減排履約機制項目供給情況。《京都議定書》包括了國際碳排放貿易(IET)、聯合履行機制(JI)、清潔發展機制(CDM)等減排機制,在JI與CDM機制下,減排項目的數量,開發減排項目的技術將對碳配額交易市場的供給關系產生一定影響,從而影響配額交易市場的交易價格。
(二)需求方面因素。影響碳排放權交易價格波動需求的因素有很多,主要包括經濟發展水平、能源價格水平、金融市場以及氣候因素等。
篇4
關鍵詞:碳排放;歐盟;能源結構;情景分析
中圖分類號:F205 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1004-9479.2013.03.003
1 引言
減緩氣候變化、防止全球變暖已成為國際社會的共識,各國應該分別承擔多少碳減排的義務,成為爭論的焦點。2009年的哥本哈根會議上,歐盟承諾碳排放將在1990年的基礎上削減80-95%[1],2011年12月15日歐委會“2050能源路線圖”,并為實現到2050年碳排放量比1990年下降80%至95%這一目標的設置了具體路徑。同時,在2012年的《京都議定書》第一階段到期后,歐盟愿意繼續簽署第二階段承諾期。這些舉動都表明了歐盟在應對氣候變化行動中要實行減排的堅定立場。然而,碳減排并不只是個口號,為了實現這個目標需要切實預測歐洲未來的碳排放。學者們不斷推出一些關于碳排放量的預測模型,例如Salvador等采用Lotker Volterra(生態數學模型)對人口、GDP、能源消費與碳排放量對世界進行預測[4]。Thomas 等根據貝葉斯估計得到歐盟人均碳排放將會收斂到某一點上[5]。通過這些分析,可以得到未來碳排放需求。Emmanouil等通過對希臘1977-2007年時間序列數據做多變量協整檢驗和格蘭杰因果檢驗,結果發現能源消費與GDP間存在因果關系,收入與能源消費存在雙向因果關系,能源消費對經濟增長具有很大的限制[2]。實際上,能源消費作為造成碳排放的主要成因,同時也是一個國家社會經濟發展的動力和基礎,碳減排過大,可能刺激經濟危機的發生,在歐洲還沒有完全走出經濟危機的陰影下,必須承認碳減排一個牽涉到經濟、能源、人口、環境等方方面面的綜合性問題,未來碳減排的可能性必須在經濟增長約束下進行。這就提出一個問題,歐盟需要多少碳排放,能否達到2050年減排80%-95%的目標。
本文認為,碳排放是一種經濟需求,在人類努力防范經濟危機的約束下,碳排放需求將沿著經濟的平穩增長軌道波動。因此我們將求出經濟平穩增長趨勢,結合技術進步帶來的能源強度降低,從而求出能源需求增長趨勢。而這樣的碳排放需求經濟動力學模型已經被建立起來[6,7],我們可以對歐盟經濟在平穩增長軌道上的未來碳排放量進行估算。我們假定歐洲的經濟增長是保持在最優平穩增長軌道上的,這是因為最優平穩增長是經濟增長的一種期望,經濟系統總是選擇這一軌道作為自己的目標,以減少增長的不確定性,因此,這樣獲得的碳排放估算既是一種需求也是預測值的最可能估計。
在保障最優平穩增長條件下,社會必然會在特定的技術進步下表現出特定的碳排放需求。換言之,可以按照技術進步情況求出實際發生的碳排放。實際上在歐盟能源線路圖中給出了可再生能源、能源利用效率、碳捕捉技術等應用的技術路線[8],這些技術路線就規定了歐盟在最優平穩增長條件下的碳排放需求。因此,可以由最優平穩增長的碳排放需求結合碳減排目標對于歐盟各國的能源技術政策做出評估,這里可以利用的是監測歐盟新能源的方法[9]和碳排放技術的展望[10]的技術方法。由于經濟增長是整體的,各個部門的增長情況相互依賴,相互影響,因此本文采用宏觀經濟動力學模型預測與評估歐盟碳減排的趨勢。
2 模型方法與數據
2.1 研究方法
本文首先求出未來歐盟的平穩增長規律,其次估計在現在的技術發展趨勢下能源強度和能源結構的變化,進而求出碳排放需求的未來發展趨勢。為此引入朱永彬、王錚構建的經濟動力學模型[6,7],該模型首先求得經濟平穩增長的條件下社會福利達到最大的所謂“黃金增長”路線,即最優平穩增長路線。通過計算得出歐盟的經濟最優平穩增長率,繼而對各年份的GDP、能源消費量以及碳排放量進行測算,最終測算出歐盟的碳排放需求趨勢,從而對歐盟能否達到減排目標進行政策影響分析。具體計算流程圖如圖1所示。
在保持經濟與人口平衡的平穩增長軌道上,拉姆齊(Ramsey)效用最大化時可以求出最優增長率:
式(1)是一動力學方程,確定了在保持經濟平穩增長時,由能源強度確定的能使社會福利達到最大的增長率。“平穩”維持了經濟增長與消費增長平衡,從而不會因為需求不足或需求過大引起經濟危機。式中Lt為第t期的勞動力,θt為第t期的能源平均價格,n為人口增長率,ρ為時間偏好,σ為相對風險厭惡,δ為資本折舊系數,A0和ν為初始全要素生產水平及其增長率,α與γ為資本和勞動力的產出彈性,τt為第t期的能源強度,為能源投入Et與經濟產出Yt的比,如式(2)所示:
以(1)式為基礎,只需對能源強度的走勢進行預測即可得到最優經濟增長率,通過對歷年的能源強度回歸擬合,得到能源強度τt呈指數形式下降,如式(3)所示:
式中c0為常數,可看作t取0時期初的能源強度,β>0為能源強度下降速度。當用經驗數據擬合,如果對應的對數線性回歸關系通過相關經驗,可以認為模型(3)可靠。實現加大技術進步的政策,將導致β變大,能源強度下降速度變快。碳排放量的計算依據為:
其中C(t)、E(t)分別代表第t期的碳排放量、能源消費量,si(t)表示第t年分品種能源i的消費比例,即能源結構比例。實行能源結構投資政策,si將發生變化。ci表示分品種能源的碳排放系數,這是一個與能源品種有關的技術參數,可以視為常數。
在沒有特殊政策作用下,考慮能源結構將發生自然演替[7],取第t期能源結構S(t)演化滿足馬爾可夫模型,如式(5)所示:
式中,S(t)=(S1,S2,S3,S4)表示第t期第i種能源在總能源消費結構中占的比例,S1,S2,S3,S4分別為煤炭占比,石油占比,天然氣占比,非碳能源占比。S(t0)為S(t)期初值。轉移矩陣P可表示為:
式中,Pij表示能源的消耗比例向j能源轉移的可能性。基本思路是:以轉移矩陣中的元素為變量,以實際能源結構與通過轉移矩陣得到的能源結構的誤差最小為目標建立一個優化模型,尋找一個最優的轉移矩陣,定義矩陣R為誤差矩陣。優化的目標就是尋找一個轉移矩陣使R中的元素值盡可能接近0。故建立優化模型(6),目標是求偏差極值最小。當然這個矩陣式自然演化的能源結構演化方程。
計算時,根據式(1)得出未來最優經濟增長率,式(3)得出未來能源強度。根據式(2)得出未來的經濟產出,再由式(4)得出未來每年的碳排放量。在分析中,需要估計生產函數。由于未來經濟最優增長率的模擬式建立在CD生產函數之上的。其模型可取為:
因0
2.2 數據采集
根據1993年正式生效的《歐洲聯盟條約》,歐盟成員國共計27國。因此,本文選取1994年至2009年27國數據。其中,人口數據、經濟數據、能源數據分別來源于聯合國網站、世界銀行網站以及美國國際能源機構官網[13,14]。在模型中,能源消費單位統一為Mtoe(百萬噸石油量),貨幣單位統一為億美元,GDP,GCF換算成2000年不變可比價格。參數估計如表1所示。
3 基準情況
3.1 GDP增長
在上述模型下,可以求出最優平穩增長目標下,隨著歐盟自然的技術進步趨勢和能源結構趨勢演變,預測得出歐盟未來的碳排放趨勢,我們稱之為基準情況。首先我們求出在最優平穩增長率條件下,GDP的增長情況,結果如圖2所示。其中1994-2009為實際數據。
從圖2可以看出,模擬出的歐盟經濟增長率在2010年以后出現了減速。模擬得到歐盟經濟要到2013年后才得以明顯恢復,增長率也逐漸平穩, 2019年達到增長率高峰,爾后將緩慢下降,在最優平穩目標下經濟持續增長。
3.2 能源強度擬合
能源強度根據式(3)指數擬合得到歐盟的能源強度下降速率β為0.016,數據長度為1994年~2009年,擬合度R2=0.9551,擬合程度好,說明模型可用。根據所得估計參數預測得到未來能源強度,如圖3所示。能源強度這種趨勢意味著歐盟具有碳減排的技術基礎。
從圖3中可以看出,歐盟的能源強度趨于穩定下降,能源強度下降速度1.6%/年,與同樣是發達國家的美國2%相比稍慢。根據這一速度,歐盟的能源強度從1994的0.025Mtoe/億美元下降到2050年的0.01Mtoe/億美元,到2050年底的能源強度將是1994的40%,雖然歐盟期初值0.025Mtoe/億美元與美國0.029Mtoe/億美元相比要小,但根據劉曉等[15]預測得到美國2050年能源強度將是1994年的26.67%來看,歐盟能源的下降速度比較緩慢。
3.3 碳排放系數
假設分品種能源消費與對應的碳排放系數呈無截距項的線性回歸,非碳能源消費不造成碳排放,即能得出每一單位分品種能源消費產生多少二氧化碳的一個對應關系。我們通過線性擬合得到的各分品種能源碳排放系數如表2所示,從表2中可以看出,對于各能源品種每單位產生的二氧化碳量來看,煤炭是產生二氧化碳最多的能源品種,幾乎是天然氣產生二氧化碳量的兩倍,其次為石油。若想減少二氧化碳量的排放,對能源結構進行調整是必不可少的。
3.4 能源結構變化趨勢
對于能源結構的變化,根據式(6),由1994-2009年的各能源消費百分比數據得到最優擬合轉移矩陣:
根據轉移矩陣及式(5)預測出至2050年歐盟的能源結構,如圖4所示:
從歷史數據來看,歐盟的能源結構在2007-2008年變化非常大。石油消費下降的速度達到21.15%/年,而非碳能源消費上升速度則達到了47.92%/年。根據歷史數據得到的最可行能源結構轉移圖來看,預測到2050年,煤炭占比將從1994年的20.61%下降到10.43%,減少49.38%;石油占比從1994年的41.85%下降到21.12%,降幅近一半;而天然氣的消費則從1994年19.57%的上升到38.48%;非碳能源從17.97%升到29.86%,占整個能源消費結構的近三分之一。但與歐盟制定的2050能源路線圖[8]所預測的可再生能源在2050年占比55%以上、核能占比15%至18%還相去甚遠。即非碳能源占比在歐盟制定的計劃中應為70%-73%,換言之,歐盟還需要加大能源結構轉變力度才能得到規劃的目標。
3.5 碳排放趨勢預測
根據式(7)及式(2)預測得到的歐盟GDP與能源強度,再由式(2)得出未來的能源消費需求量,進一步采用(8)給出的能源結構演變趨勢,結果如圖5所示。
圖5顯示,歐盟的能源消費需求高峰已過,高峰發生在2006年,能源消費為1967.83Mtoe。按這種趨勢,能源消費量在2030年將比2005年下降10%,到2050年將比2005年下降18%。但與歐盟2050能源路線圖制定的初級能源與2005年相比,即到2030年要下降16%-20%和到2050年要下降32%-41%的目標相比還有不小差距。
從碳排放量上來看,在能源結構的自然變化趨勢下,歐盟的碳排放高峰也發生在2006年,根據算得的轉移矩陣及碳排放系數預測的碳排放量,可以算出每年的減排速度小于1%。預測到2050年,碳排放量為775.61Mtc,比2006年的二氧化碳排放峰值減少33.93%;與1990年相比,減少了31.22%,這與歐盟提出的2050年將歐盟二氧化碳排放量在1990年的期初上減少80%-95%,相差甚遠。由預測得出的碳排放量及人口、GDP數據,易得到歐盟基準情況下的人均碳排放量與碳排放強度,結果如圖6所示:
從人均碳排放量來看,歐盟的人均需求排放高峰發生在2004年,峰值為2.40tC/人,已經小于《丹麥議案》中設定的發達國家人均碳排放限額2.67 tC/人。隨后人均碳排放呈現一個近似指數形式的下降趨勢,到2050年,人均碳排放量為1.52 tC/人,超過設定的發展中國家的1.44 tC/人的要求。對發展中國家而言,人均碳排放限額顯得不公平。更重要的是,與《歐盟能源路線圖》比較,《丹麥方案》排放量明顯地背離了這個路線圖。
3.6 小結
對歐盟碳排放基準情景的分析,作為一個成員國大多數為后工業化的國家聯盟,歐盟的碳排放強度已呈現平穩下降的趨勢,預測到2050年碳排放強度為0.48 tC/萬美元,約為1994年的三分之一。在基準情景下,歐盟碳排放趨勢若要大于《歐盟能源路線圖》的指標,歐盟必須加大減排。
4 適應歐盟目標下的氣候政策分析
根據歷史數據,在式(1)下算出的最優經濟增長率、能源消費量以及能源消費結構轉移來看,歐盟制定的到2050年前削減溫室氣體排放80-95%的目標似乎難以做到。而歐債危機的出現讓歐盟又產生了重振工業發展的念頭,這對歐盟的減排也將會產生影響。關于歐盟是否能實現自己設定的目標,本文將歐委會提出的四種減排路徑——提高能源利用效率、發展可再生能源、核能使用、碳捕捉與儲存技術納入政策分析,并將歐盟的制造業回歸與再工業化作為減排不確定因素加以考慮。
根據歐盟2050能源路線圖設定的路線[8],到2050年,可再生能源將占全部能源需求的55%以上,初級能源將比2005年下降32%-41%,核能將占全部能源需求的15%-18%。在使用非碳燃料比例較高的情況下使用碳捕捉與儲存技術,減少32%的碳排放;在另一些情況下減少19%至24%的碳排放。現根據此規劃目標設置進行情景分析。
4.1 情景1——能源消費預期保持不變,能源結構加快調整
因根據最優經濟增長速度已得出總能源消費量,并在該總能源消費下模擬情景。假定到2050年,歐盟實現可再生能源占全部能源需求的55%,核能占15%的要求,其他初級能源煤炭、石油、天然氣的比例為1:4:5。則到2050年,煤炭、石油、天然氣、非碳能源占比為:0.03:0.12:0.15:0.7。假設各分品種能源增長或下降按指數形式下降γ=coeβt,則可根據2008年期初值,2050年期末值算得增長或減少速度β。通過計算得出,煤炭占比的下降速度為3.95%/年,石油占比的下降速度為2.28%/年,天然氣占比的下降速度為1.24%/年,非碳能源占比的上升速度為2.21%/年。在此情況下各分品種能源占比預測如表3所示,從中可以看出非碳能源占比在2020年為36.06%,若假設核能占歐盟全部能源比例15%-18%不變,則基本達到了歐盟設定的2020年目標——可再生能源占初級能源的20%。根據預測所得的分品種能源占比,算得最優能源百分比轉移矩陣:
從轉移矩陣看,要實現最低化石能源消費速度的下降和非碳能源消費的上升,能源結構需要做出以下的改變:下一期的煤炭占比、石油占比、天然氣占比分別為上一期的96%、97.74%、98.76%。減少的部分全都轉移至非碳能源,其中非化石能源為吸收態,一旦能源被轉移至非化石能源就不會再轉移至煤炭、石油、天然氣能源。
在這個能源結構演化趨勢下,由最優經濟增長率算得的總能源消費,以及由碳排放系數計算得出二氧化碳排放量結果如表4所示,到2050年,雖然歐盟的能源消費比2005年下降17.70%,但與歐盟碳排放2050線路圖設定的能源消費下降目標32%-41%相比還有較大差距。但以此分品種能源消費下降或上升速度,到2020年,碳排放量比1990年削減35.17%。到2050年,碳排放量比1990年減少70.88%。根據歐盟制定的碳排放路線圖,在使用非化石燃料比例較高的情況下,使用碳捕捉及儲存技術,能減少32%的碳排放。這樣,到2050年實際碳排放量為223.3274MtC,較1990年減少80.20%。基本達到歐盟預定的減少80%~95%的要求。可見,對于歐盟減排能否實現2050預期的減排目標關鍵在于可再生能源占比例能否大幅提高。
4.2 情景2——能源結構按歷史速度轉移,能源利用效率提高
根據最優經濟增長速度已得出預期的總能源消費量,若提高了能源利用效率,則原始的能源消費可以因此減少。根據歐盟2050年減排路線,到2050年,初級能源將在2005年的基礎上下降32%-41%,并以此下降百分比考慮為對應的能源利用效率的提高。若不考慮優化的能源結構轉移,則到2050年碳排放量為640.8545MtC至554.256MtC。這樣即使使用碳捕捉及儲存技術減少了32%的碳排放,但相比于1990年也只能夠減少61.36%-66.47%,仍達不到比2005年減排80%-95%的目標。這就意味著,歐盟的氣候政策,可再生能源的開發和能源結構的調整仍必不可少,或者要加強產業結構調整,降低高碳排放的產業產值,歐洲重新發展制造業的政策在氣候保護意義上不可取,但是重新發展制造業又是經濟發展的需要,因此對策是加強技術進步,提高能源效率。能源效率提高后,能源消費和碳排放量的模擬如表5所示。
4.3 情景3—能源利用效率提高與能源結構轉移調整相結合的政策
在基本情景算得的最優經濟增長率及GDP下,按歐盟承諾的在2050年最終可再生能源將占全部能源需求的55%以上,核能將占全部能源需求的15%-18%算得的轉移矩陣與初級能源到比2005年下降32%-41%,使用碳捕捉技術減少19%至32%的碳排放的上下限,進行碳排放預測可得歐盟在這些情景下到2050年的減排的變化范圍。歐盟2050年減排范圍結果如圖7所示,在保證經濟最優增長的條件下,若要達到減排下限,歐盟能源消費下降速度應達到0.89%/年,煤炭、石油、天然氣占比的下降速度分別要達到3.95%/年、2.28%/年、1.24%/年,非碳能源占比的上升速度為2.21%/年。若要達到減排上限,則能源消費下降速度應達1.23%/年,煤炭、石油、天然氣的下降速度分別要達到4.20%/年、2.54%/年、1.50%/年,非碳能源占比的上升速度為2.31%/年。
5 討論
金融危機后,一度受到冷落的制造業又重新受到歐盟的重視,歐盟委員會2009年發表的歐盟產業結構報告顯示,工業和服務業是歐盟溫室氣體主要排放源,工業約占排放總量的60%,服務業約占排放總量的37%[16,17]。因此,歐盟制造業的回歸,可能會造成達不到2050減排目標的可能性。
假設2050年,歐盟仍能達到比1990年減少80%的排放量,考慮CCS技術及能源結構轉移優化目標,則,2050年,歐盟的能源消費應為1457.855Mtoe。能源強度為0.0090Mtoe/億美元。因技術進步速度加大而引發能源強度下降速度加快,β應為1.77%。因此,作為氣候保護的政策需要,歐盟若大力扶持制造業回歸的同時,要達到減排目標,技術創新等必不可少。這對于歐盟制造業的發展來說也是一個巨大的考驗。
6 結論
本文應用經濟動力學模型,研究了歐盟保持經濟平穩增長下的碳排放需求,以及各種減排政策的影響,并且將它們的結論與《歐盟能源路線圖》[8]的減排目標做了模擬比較分析,可以得出以下結論:(1)以當前的技術進步速率,沿最優平穩經濟增長路線,歐盟基準情況下的能源消費量到2050年為1613.402Mtoe,碳排放量為775.608MtC,人均碳排放量為1.52tC /人,碳排放強度為0.481tC /萬美元。2050年的碳排放量為1990的31.22%,達不到歐盟自己設定的減排要求。(2)模擬發現,在最優經濟增長速度得出總能源消費量的基礎上,采用調整能源結構與碳捕捉技術的減排政策,預期可以達到設定的減排80%的任務。其每一期的煤炭占比、石油占比、天然氣占比應分別有4%、2.26%、1.23%轉移至非碳能源占比,非碳能源的上升速率應達到2.21%/年。(3)模擬還發現,以歷史的能源結構轉移趨勢預測未來的能源結構占比,即使考慮能源利用效率和碳捕捉技術的減排政策,歐盟仍然達不到在2050年的減排目標。(4)考慮能源利用效率提高,能源結構加快調整的政策,將歐盟提出的四種減排路徑上下限組合,可知到2050年歐盟的減排范圍在80.51%-87.16%。這個目標可以滿足國際上眾多的減排方案,如Stern方案、Nordhaus方案和公平增長方案[18-20]。(5)若歐盟實施重振工業(特別是制造業),考慮歐盟制定的減排路徑,歐盟僅僅能得到2050年比2005年而不是1990年減排80%的目標,因此仍存在著達不到減排預期的可能。
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篇5
作者簡介:孫睿(1974-),男,山東濟寧人,博士,重慶大學講師,主要從事能源經濟及管理、電力信息化研究;況丹(1989-),女,重慶江津人,重慶大學碩士研究生,主要從事能源經濟研究;常冬勤(1989-),女,四川宜賓人,重慶大學碩士研究生,主要從事能源經濟研究。
中圖分類號:F062.2;F064.1文獻標識碼:A文章編號:1006-1096(2014)03-0001-06收稿日期:2013-09-18
一、問題的提出
當前,在能源約束和環境容量約束日趨嚴峻的背景下,同時保持經濟增長和實現經濟發展方式的轉型,不斷提高社會生產的環境友好性程度,是建設生態文明的重要課題,也是世界各國,不論發展階段和貧富,都正在面對和思考的緊要問題,尤其對于發展中國家,這一問題更為突出和緊迫。
現代社會中環境問題和經濟發展緊密相關。Grossman 等(1995)采用環境庫茲涅茨曲線(EKC)理論研究了收入水平與環境質量關系。發現因人們對環境質量偏好的改變,環境污染水平由前期粗放發展時期的遞增趨勢轉為遞減。對應的年人均收入水平拐點為4900美元。環境質量與人均收入之間存在“倒U型”相關變化規律,環境質量最終會隨著產業結構與社會環境治理能力改善而提高。國內學者研究證明,EKC理論對刻畫我國的經濟增長和環境質量(包括碳排放)變化間的關系也是適用的(黃穎 等,2009;陳德湖 等,2012;黃勤 等,2012)。2012年我國人均GDP水平達到6091美元,已經步入應重視環境質量改善的生態文明建設階段,亟待轉型。
面向可持續發展和生態文明建設,應考慮環境作為社會福利要素和影響經濟增長的重要因素。現有對經濟與環境產出相互影響機理的理解,大多認為將經濟對環境污染的影響可分解為負向經濟規模效應、與收入水平相關的正向削減效應,以及與產業結構調整相關的“倒U型”結構效應的解釋框架(Panayotou,1997)具有較強說服力。其他還有環境技術決定說、包括市場化和對外開放等在內的制度效應論(李國柱,2007)和社會資本影響說(趙雪雁,2010)等。也就是說,環境的改善程度實際上一定程度反映著社會經濟、制度等轉型的程度。
除單純技術手段以外,社會生產的環境負外部性解決思路主要是實行環境稅費政策,或者環境產權化及市場交易政策。1990年代美國SO2排放權交易制度和2003年歐洲針對溫室氣體的ETS體系的成功運行,證明了環境作為商品進行交易在理論和實踐上都是可行和有效的。環境市場化的理論以Coarse、Croker和Montgomery等為代表,其思想是基于有限環境容量界定環境資源產權,通過排污權市場交易實現污染的有效治理,且成本配置效率明顯優于環境稅費政策手段。該理論的基本假設是將環境產出視為社會經濟發展的附屬產品――負的非期望產出,然后將其社會負收益或正成本通過內部要素化而納入經濟分析框架。
但是,環境從傳統作為純公共品到成為商品的前提,是基于對環境資源稀缺性認知,而由人們約定的可使用有限環境容量,并將其生態價值經濟化。但負期望產出的現有理論假設,隱含意味著經濟增長必然伴隨著環境污染負產出。以促進環境商品化和全社會環境資源的有效配置,實現優化的環境改善程度與適度的經濟增長組合,最終服務于可持續發展。
二、現有環境商品理論及其不足
作為分析前提,首先應明確環境資源保護的基本社會責任和環境商品的差別。作為社會責任的環境保護,要求保證社會生產生活所要求的基本環境資源容量,不能商品化,主要通過相對剛性的環境保護政策實現。而環境商品化和環境市場的目的是降低、優化社會環境保護成本和提高配置效率,也就是說環境商品化是針對處于基本環境保護要求之外的環境容量部分,即剔除最低環境容量后,將其余環境容量納入環境市場,形成環境商品,并依靠市場定價和調節供需關系。
作為自然資源的一部分,環境商品當然可視為某種生產要素,并且,具有可交易的財產性質,主要確認方式有環境使用權、環境產權、準物權,或特定形式金融衍生品等。同時,由于環境改善能夠給人們直接帶來正效用,環境商品又具有產品市場一般商品的特性。但是,環境商品具有高度同質性,即客觀上任何人所感受到環境變化效果和機會都是相同的,具有典型非競爭性和非排他性。也就是說,環境商品兼具一定的公共品屬性,社會中所有人都會因環境改善而獲得主觀效用的增加,無論是否為環境改善付出了必要的直接成本,“搭便車”將是環境最終消費者的理性選擇。所以,從社會生產而不是消費角度入手分析和解決環境問題更為可行。
目前主流觀點認為環境污染作為要素納入生產函數且邊際產出為正。或者,作為具有負價值或負效用的非期望產出,環境污染通過邊際負效用化納入社會效用函數。環境價值主要通過對環境污染的外部損害價或基于廠商的減排成本進行估算(魏楚 等,2011)。但是,環境污染的正邊際產出觀點隱含著經濟增長必然以環境損失為代價,而環境消費的邊際負效用或產出的負價值論也與效用非負的基本經濟學假設相悖。吳琦等(2009)的實證研究持類似的理論觀點。此外,需要指出的是,環境產出不僅指降低非期望產出的“主動”環境生產,還應包括不破壞或不過度開發現有環境資源的“消極”環境生產。現有理論對此并未給予充分解釋。
環境要素論(李利軍 等,2013)反映了將生產負外部成本內部化的基本思路。但是,采用要素市場理論分析負效用環境商品的供需,增加了理論分析的復雜性。從環境核算實現角度來看,環境并非社會生產微觀主體――企業生產過程的直接必需,企業作為獨立經營主體并沒有將其要素化的內在激勵。環境要素化要求對環境資源進行事前價值評價,而環境資源的多樣性、動態性和不確定性,使得有效核算的難度和成本都很高。
從整個社會層面來看,歸根結底,環境破壞是人類生產生活的后果而不是前提。通過環境治理而改善環境,以及重視現有環境資源存量的保護,本質上都是環境生產,其成果為社會全體成員消費且表現為整體效用的提高。將環境資源作為投入要素,難以反映隨著經濟發展人們對環境質量的偏好,環境資源相對更為稀缺的情況,以及不同經濟區域之間環境資源存量的差異。因此,在環境經濟分析中,主張環境的產出論觀點更符合實際和便于更統一規范的理論解釋。
三、環境友好型社會生產的均衡分析(一)環境商品概念及其特性
社會生產的環境友好性,要求納入環境產出因素,建立社會“環境-經濟”復合產出目標。假設社會總產出由經濟產出和環境產出構成,社會總效用由經濟收入和環境容量決定。經濟產出是指除環境以外的產品和服務的提供,以貨幣化價值表示;環境產出是指現有環境容量的保持和提高,或環境損失情況的好轉,如污染物的減排,并且,環境生產具有資本密集性、技術密集性和弱處置性。在此基礎上,對環境商品和環境市場相關概念、特性及其內涵作較深入的理論探討。
首先,對環境商品及其內涵進行理論分析。假設外生社會最低環境容量為QL(如圖1),由環境監管機構設定、依法監管和強制執行。在QL左邊,環境容量的價格不由環境市場形成,意味著,如果企業超出該限制排放,將根據環境管制要求采取收取懲罰性排污費或法律賠償彌補其造成的環境損失,或者,企業須為滿足環境管制要求自覺進行最低限度的環境治理投資(如QLB)。
根據定義,環境商品的基本特性表現為:環境商品的需求曲線D向右下傾斜,當環境容量無約束或趨近于無窮大時,環境需求價格J趨近于零;當接近Q=QL時,環境需求價格J趨于無窮大。因此,環境商品需求曲線可采用漸進于最低環境容量線和環境容量軸的擬雙曲線形式描述。環境商品的供給曲線S是位于QL右邊的部分。供求實現的市場均衡為(J*,Q*),環境交易收益由環境商品提供者和消費者分享。
(二)面向產出的林達爾均衡分析
根據環境經濟學分析,在技術水平和要素投入水平一定條件下,通過市場定價和交換可實現全社會“經濟-環境”生產的林達爾均衡配置E(Q*,P*)(如圖2),并對應存在唯一的最優價格體系。該均衡配置就是給定技術水平上環境友好性最優的生產配置。根據此原則,社會生產目標是追求相對社會“環境-經濟”資源最優配置的“合意”目標,即尋求逼近林達爾均衡的路徑,而不是一般意義上單純在徑向距離上逼近經濟生產前沿面(即ACB)。
社會生產可能性曲線ACB仍呈凹性,經濟產出P和環境產出Q的邊際轉換率遞減,意味著在“經濟-環境”產出決策中經濟產出最大化與環境產出最大化目標之間存在一定沖突,需對兩者及其相應要素投入方向和數量進行權衡。
出于分析簡便的目的,定義經濟產出表示為貨幣價值的非環境產出;與傳統經濟-環境分析中將環境產出表示為取值為負的社會非期望產出不同,本文從環境商品化角度,將環境產出定義為:根據基期單位經濟產出的污染物排放量(即排放強度)和當期實際經濟產出得到的減排量,與當期實際減排量之差。不失一般性,假定社會持續進行環境努力,則一旦基期及相關參量確定,后續各期的環境產出非負且遞增。反之,則意味著社會環境產出低于最低減排要求,不能再通過市場機制實現環境改善。
在此意義上,QL≥0,就是根據由環境管制機構設定的當期最低減排量或最低環境產出水平。根據社會發展要求,環境基本標準會逐步提高,表現為QL的右移,實際生產可能性空間縮小為QLBC區域。
顯然,在同一生產可能性邊界內,林達爾均衡配置E*具有性質:ρh=ρe=ρ=1。射線OE*上DE*區段內(D為OE*上環境產出為QL的配置)所有生產配置都滿足ρb=ρh/ρe=1,是環境友好性最優的社會生產擴張路徑。
為便于QLBC對區域內各DMU(決策單元)生產調整策略進行分析,根據其“環境-經濟”產出特性,可將實際生產可能性空間分為I區(即區域E*FC)、II區(即區域E*Q*QLF)和III區(即區域E*BQ*)(如圖2)。由前述分析,易得各區域DMU產出配置特性及相應調整優化策略。其原則是:在提高經濟產出和環境產出的同時,保持兩者生產的均衡性,使得社會生產盡量趨向“環境-經濟”生產擴張線進行。
基于環境方向產出距離函數的DEA生產效率測度理論,以及前述理論分析,從水平、結構和動態效率三個維度,出于指標設計的完整性考慮,在結構維度納入污染物排放強度,提出評價社會生產環境友好性的指標集(如表1):表1社會生產的環境友好性及其效率評價指標
指標1計算公式1含義
水平指標1經濟產出水平指數1ρe=P1P*,ρh∈(0,1]1用以評價當前經濟生產相對最大經濟產出的水平1環境產出水平指數1ρh=Q-QL1Q*-QL,ρe≥01用以評價當前環境生產相對最大環境產出的水平1社會生產綜合水平指數1ρ=ρhρe,ρ∈(0,1]1采用Fisher指數方法構造,描述經濟生產和環境生產的協調程度,用以綜合生產和環境兩個方面評價社會生產水平結構指標1環境友好性程度指數1ρb=ρh1ρe,ρb≥0 1用以評價環境友好性的程度1環境產出強度1ρEI=Q1P1用以描述與單位經濟產出相對應的環境產出水平,環境產出強度越高,說明社會經濟產出對環境的影響越小,環境質量水平越高1污染物排放強度1ρCI=C1P,C為污染排放總量1單位經濟產出的碳排放量。作為環境污染程度直接評價指標,有必要給出動態效率
指標1環境技術效率變化率1TEpen(t,t+1)=Qt+11Qt1用以評價不同期間之間環境產出的變化情況1環境技術進步率1TEtp(t,t+1)=Ptρt+11Qt?Qt+!1Pt+1ρt1/21用以評價剔除經濟投入因素影響后,技術進步因素對環境產出貢獻的變化率1環境績效變化率1TEen(t,t+1)=Qt1Pt+1ρten?Ptρt+1en1Qt+11/21用以評價技術不變條件下,不同期間經濟產出規模變動對環境產出影響的程度,受投入規模、經濟結構等因素的影響
四、我國社會生產環境友好性評價――以“碳減排”為環境產出這里,以基期碳減排強度和當期GDP計算的碳減排實物量作為社會環境產出,以GDP價值量作為經濟產出。按照我國碳減排承諾,以2005年碳排放強度為基準,2015年碳排放強度將削減17%,2020年將削減40%~45%,利用以上產出/投入指標體系對我國2020年前的“環境-經濟”生產配置進行分析,評價其環境友好性程度。
(一)數據準備
本研究采用各國碳排放量數據是基于參考方法(reference approach)測算的數據(IEA,2012)。按照前述定義,將第t年環境產出定義為:Qt=ρ2005c?GDPt-Ct,其中,ρ2005c是2005年基期碳排放強度,GDPt是第t年國內生產總值(經濟產出),Ct是當年實際碳排放量(其中,包括居民終端能源消費的碳排放)。首先,按2005年不變價對2005年~2012年國內GDP歷史數據(國家統計局,2013)進行換算,然后參考采用2013年~2018年的GDP及增長率預測數據(IMF WEO,2013),利用二次指數平滑法(阻尼系數α=0.05)得到2019年和2020年預測增長率及GDP總量。2020年我國GDP總值將約達719647.75億元人民幣,實現相對2010年GDP總量“翻一番”的戰略目標。2012年后增長率趨于平穩,符合我國現階段“調結構,穩增長”的經濟發展戰略。相應,按照2015年和2020年目標碳排放強度,以及2015年、2020年GDP預測數據,可得2013年~2020年各年環境產出值。這里,需要指出的是,本研究以基于2020年碳強度減排45%承諾目標測算的環境產出和前述GDP預測值為我國2020年目標 “環境-經濟”均衡產出,滿足ρEI=1。
(二)我國社會生產的環境友好性評價
在此基礎上,基于2005年~2010年碳排放量、GDP、環境產出數據,以及2015年和2020年經濟環境產出預測值,按前述指標體系測算得到社會產出環境友好性評價結果。可知,目前經濟發展階段乃至2020年,相對經濟產出水平,我國環境產出水平仍較低,環境改善速度緩慢。總體上,2015年及以前我國社會生產的環境友好性緩步提高,2015年后碳減排或環境產出任務壓力將很大。
由各環境技術效率指標分析進一步可知,2007年~2010年我國總體環境技術效率逐步平穩提高,
五、政策建議和結論
2020年前,我國正處于全面邁向小康社會和建設美麗中國的重要時期,同時也將面臨調整經濟結構和實施城鎮化、新型工業化的重要任務。結合前述規范和實證研究結論,以碳減排為例,對今后階段的社會“環境-經濟”生產提出以下政策建議:
1.當前我國環境質量和環境生產水平差距較大,要繼續保持經濟產出和環境產出雙增長,但應更加重視社會生產的環境友好性,充分借鑒和吸收國外先進經驗,提高社會環境產出,加大碳減排力度。由于國際碳減排談判仍在進行當中,我國作為世界最大碳排放國將受到更大的減排壓力,有可能要求我國承擔更高乃至強制性減排義務。為了更好甚至超額實現碳減排任務,應合理安排和調整現有碳減排計劃,即使保持當前環境技術效率和環境技術進步相關政策措施及力度,提高2015年前的碳減排量也是完全可行的。這可以為后期實施更高減排留有余地、緩解后期減排壓力和應對可能的更大減排壓力。
2.將環境因素納入主要社會發展目標,建立社會“環境-經濟”生產綜合績效評價體系。建立針對地方、產業和企業等的多層次環境考核機制;重視促進碳減排的制度體系建設,包括將碳強度減排承諾轉化為絕對碳減排量或正環境產出指標,細化分解到地方和重點排放企業,納入政府和國有企業的績效考核。其中,為方便分析評價,本文所提出的“正”環境產出指標可以2005年為參照且標準化,得到2005年前歷史年度的相應環境產出指標;以典型社會生產(產品)過程為重點,逐步試點和推廣基于生命周期和產業鏈的環境排放評價及管理制度,將環境產出目標和碳減排任務落到實處;對高碳排放地方和企業重點監控;實施碳排放“可計量、可監測、可追溯”制度、嚴格環境考核等。
3.完善環境法律法規,實施促進碳減排的環境政策。包括適時開征碳稅;積極促進和保障國內碳配額出口,建立企業間碳配額出口協調機制,保護我國碳出口收益;建立包括國內自愿碳交易、總量限額交易等形式多元化的環境市場體系及相應法律法規,逐步建立自主明確的國內碳價格市場形成機制;依法明確最低碳減排標準,對超標排放企業采取行政乃至法律強制手段,加大超排處罰力度等措施;建立針對各主要產業部門生產過程及終端品的環境標準和能效標準。
4.采取環境友好型的社會生產調整路徑,加大環境治理和碳減排投入,大力促進能源節約。按照低碳要求改善能源結構,降低高碳能源(主要是煤炭)比例和提高低碳能源(如天然氣、風能、太陽能等)比例;調整經濟結構,降低高排放高耗能產業比重,提高低環境排放和高經濟產出的產業比重,特別是第三產業比重;實施合同能源管理等節能制度,提高低碳能源利用率,優化社會生產特別是工業生產環節的能源利用及其碳排放;改善環境管理,提高碳減排設施利用率,提高各種終端產品的環境技術標準,提高用戶能效水平;提高環境機構管理效率和技術水平。
5.重視碳減排技術研發、利用和擴散,鼓勵環境管理制度創新。采取措施加大碳減排技術研發投入,以政府補貼、稅收優惠等政策促進環境友好型技術及產品創新;加大力度學習及引進國外先進技術,重視環境人才隊伍建設和培養;在國際碳減排談判中,呼吁和促進發達國家加大先進環境技術及碳減排技術的轉移力度,降低國際間環境技術價格和轉移成本;建立與發達國家關于環境技術及碳減排技術的有效合作和轉移機制,有針對性根據我國社會“環境-經濟”生產特點進行技術創新和推廣。
篇6
關鍵詞:能源碳排放量 萬元GDP碳排放量 人均碳排放量
中圖分類號:X24 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2012)001-130-02
1 引言
全球氣候變暖對地球生態和人類生活構成了嚴重威脅, 是全人類面臨的共同挑戰,這既是環境問題,也是發展問題,因此成為各國政府和人民共同關注的焦點。碳減排是國際社會尤其是發達國家及碳排放大國共同承擔的責任,但要完成一國理應承擔的減排責任,需要一國內部各區域協調聯動,從而順利實現減排目標,為自身以及人類可持續發展做出相應貢獻。
本文以云南省為研究對象,對其1998~2008年的能源碳排放量、萬元GDP碳排放量和人均碳排放量進行了估算,同時對估算結果進行了分析評價,以期得出富有參考價值的結論及減排措施。碳排放是溫室氣體排放的一個簡稱。溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳,因此用碳一詞作為代表。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
由人類社會經濟活動所產生的二氧化碳等溫室氣體的排放是致使全球氣溫變暖的最主要原因,而二氧化碳主要是來源于能源的消耗。我國是能源消費大國,特別是煤、石油和天然氣等化石能源的消費比例較高,三者之和占我國能源消費總量的92.8%,因此二氧化碳的排放主要來自于化石能源的消耗。本文所說的能源碳排放量,特指煤炭、石油和天然氣這三種化石能源的碳排放量。
注:數據來源于《中國能源統計年鑒2007》《中國可持續發展能源暨碳排放情景分析》。
確定的碳排放量計算方法來源于2050中國能源和碳排放研究課題組編寫的《2050中國能源和碳排放報告》,計算公式為:
Ai =Si Pi Ci 4/12 (2-1)
式(2-1)中,Ai表示某種能源的年碳排放量,計算結果為碳的年排放量,需要乘以44/12換算成二氧化碳的年排放量,單位為萬噸;Si表示某種能源折算標準煤參考系數,具體見表2-1;Pi表示某種能源的年消費量;Ci表示某種能源的碳排放系數,具體見表1;i表示能源種類,即原煤、原油和天然氣這三種能源,取值為1、2、3。(在計算時根據數據的可獲取性,煤炭和石油的數據,分別用原煤和原油的數據來代替)見表1。
2.2 萬元GDP碳排放量
萬元GDP碳排放量的估算公式為:
AGDP =(A1+A2+A3)/GDP (2-2)
AGDP表示萬元GDP年碳排放量,單位噸/萬元;A1表示原煤的年碳排放量,單位為萬噸;A2表示原油的年碳排放量,單位為萬噸;A3表示天然氣的年碳排放量,單位為萬噸;GDP的單位為億元。
2.3 人均碳排放量
人均碳排放量的估算公式為:
AP=(A1+A2+A3)/P (2-3)
AP表示人均年碳排放量,單位為噸/人;P表示常住人口數,單位為萬人。
3 估算結果
云南省能源碳排量、萬元GDP碳排放量和人均碳排放量,根據公式(2-1)可得估算結果見表2、圖1、圖2、圖3和圖4。
4 分析評價
4.1 原煤碳排放量最大,且三種能源碳排放量都呈現波動上升的趨勢
根據表2和圖1、圖2和圖3來看,11年中,云南省原煤、原油和天然氣的碳排放量呈現上升的趨勢,三大能源中原煤的碳排放量巨大。原煤累計碳排放量占能源累計碳排放總量的90.0%,原油累計碳排放量占能源累計碳排放總量的9.0%,天然氣累計碳排放量只占能源累計碳排放總量的1.0%。巨大的原煤碳排放量對實現減排目標造成了很大的障礙。
原油在消費過程產生的二氧化碳遠小于原煤產生的二氧化碳量,雖然原油產生的二氧化碳量不多,但在一定程度上對能源的年碳排放總量產生影響。
天然氣的碳排放量從1998~2008年都有波動,但波動中變化的量并不太大。天然氣較以上的原煤和原油來看,消費中產生的二氧化碳量最少。
4.2 萬元GDP碳排放量有波動,但總的趨勢在下降
根據表2和圖4來看,11年中,萬元GDP碳排放量出現波動變化的狀態,但總的趨勢是在下降,出現波動的原因可能是與某些年份的產業結構調整,大量耗能工業的調整有關。在工業化的不同階段,對能源的消費需求是不同的,導致了碳排放量的不同。但隨著經濟的發展,技術的進步,能源利用效率的提高,萬元GDP碳排放量會逐漸呈現下降的態勢。
4.3 人均碳排放量呈現逐年上升的態勢,且受人口消費習慣的影響較大
根據表2和圖4可以看出,從1998年~2008年,云南省人均碳排放量逐年上升。人口因素對碳排放量的影響,主要從人口數量因素和人口消費習慣因素兩個方面對其產生影響。11年中,云南省的常住人口變化不大,但人均碳排放量卻逐年上升,可以看出人口消費習慣對二氧化碳排放產生了較大的影響,因為生產產品并消費其最終目的是為了滿足人類的消費需求。由于在消費過程中缺乏合理引導,導致人們在消費過程中形成了很多不良的消費習慣,這些消費習慣和行為產生了一定的碳排放量。
5 云南省減少碳排放量的措施
5.1 將重心放在提高能源利用效率和改進能源利用結構上
云南目前正處于經濟發展的關鍵時期,綜合實力逐步增強的同時對能源的需求也與日俱增,與此相伴隨的是二氧化碳等溫室氣體排放量的持續增加,但這恰恰是經濟發展的必然現象,并不違背歷史規律。然而,為了減輕環境壓力和維護人類的生存安全,提高能源利用效率和改進能源消費結構是其不可推卸的責任和義務。
5.2 提高經濟增長的質量和促進產業結構升級可以有效抑制二氧化碳排放量的增長
粗放式經濟增長的特點是高投入、高消耗、高污染和低產出,嚴重影響了區域經濟發展的質量和內涵,與此相對應的低投入、低消耗、低污染和高產出的集約型的高質量的綠色發展模式便成為必然選擇和追求目標,而這其中的關鍵又是產業結構的升級和效益的提高。
5.3 轉變消費觀念
人口基數的大小與二氧化碳排放量之間并不存在必然的因果聯系,反而消費習慣、消費結構對二氧化碳排放的影響更為直接,因此正確引導人們的消費習慣、倡導文明消費以及培養消費責任心就成為重點所在,只有堅持消費的低碳化和可循環,才能實現“高碳”經濟向“低碳”經濟的轉變。
5.4 政府政策的正確約束和引導
政府的政策在一個區域的發展中,起著重要的作用。所以政策的約束和引導作用無疑將促進低碳經濟的發展,為二氧化碳減排提供政策保障作用。所以,各級政府應把碳減排政策放在突出地位,切實保障社會經濟發展的成果,以實現經濟又好又快發展。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞:二氧化碳排放交易;國際市場;低碳;中國
中圖分類號:F740 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)012-0000-02
一、引言
(一)研究背景及研究意義
1.研究背景
為了應對全球變暖這一問題,各國都進行了許多研究,隨著碳排放問題的日益嚴重,減少碳的排放量這一問題成為了世界的共同目標。
碳排放權交易(又稱碳交易)的目的是為了減少溫室氣體的排放,特別是減少碳的排放量而采取的市場機制。低碳發展是應對全球變暖的最佳選擇,是實現可持續發展的正確方向。因此在控制低碳的條件下,將二氧化碳作為一種商品,進而形成碳排放權的交易,稱之為碳交易。
在全球變暖的今天,氣候變化是國際社會廣泛關注的全球性問題。中國是一個負責任的發展中國家,在應對全球氣候變暖的問題面前絕不會推卸責任,特別是對碳減排這個問題予以高度關注,為此還組建了國家氣候變化對策協調機構。中國也在前期試點的基礎上加大力度,爭取早日建立起健全的碳排放交易市場。目前電力、有色、建材、化工、冶金和航空服務這6個領域將初步納入全國碳減排市場。
2.研究意義
(1)建設美麗中國的需要
人類社會的發展是一個非常長遠的歷史進程,不光要立足現在,更要放眼長遠,不能以犧牲環境來換發展。在15年10月26日召開的十八屆五中全會的公報中就明確提出我國的發展必須在堅持綠色發展的同時,堅持資源節約和環境保護來發展我們的經濟,這是我國的基本國策。換句話說就是始終堅持可持續發展,堅定地走文明發展道路,在這次全會中還提出了一個新概念:兩型社會。在不斷發展的同時,更要做到保護好我們人類的生存環境,做到節能減排。在中央作出的總的布局的框架下,地方上積極響應,逐步淘汰落后的產能,特別是排污大戶,比如小水電、小水泥、小煤礦以及小化工等,很多地方是以犧牲GDP來換得綠水藍天的。
(2)借鑒國際經驗建設碳交易市場的需要
國際方面,歐盟及其他發達國家都有著自己化碳排放交易市場機制,中國可以參考已有的交易機制來建立屬于自己的碳排放交易機制。國內方面,中國一直在進行低碳轉型,進行產業結構的調整,雖然還存在著不少的問題與挑戰,卻也有著前所未有的發展機遇。而中國要想在建立碳減排機制的過程中取得較大的成效,就要認清碳排放交易目前所存在的問題,積極尋求解決辦法,才能在未來的發展中奠定良好的基礎,在國際碳減排中做出巨大的貢獻。
(二)國內外研究現狀
1.碳排放交易市場的理論與實證研究
碳排放交易的研究領域:主要是通過對于減少溫室氣體的交易來調節全球碳排放,根據每個國家的發展現狀,對于碳排放的數量按照發達國家、發展中國家、落后國家分別設定一個控制值,當碳排放氣體少于規定數值時就可以將剩余的數量當做商品進行買賣。
ENGLAND ECONOMIST庇古提出的外部性理論及其政策,奠定了現代環境科學的政策基礎,而AMERICA ECONOMIST科斯提出的KOSI RULES則為碳減排權交易提供了理論基礎,我國的學者歐玲則是激勵了實踐者去創造新的機制。
碳排放交易的實證研究與研究方法主要有:1.常威在2015年通過歐盟的碳排放交易體系的分析來說明了碳排放交易體系對于中國來說也是非常重要的;2.嵇欣在2014年通過對以下三個方面的分析來對碳減排體系的政策設計進行比較:1.配額分配、2.配額繳回、3.成本控制。可以看出歐盟碳排放交易體系的不足表現在:配額供應可能出現過量;信用市場將面臨深刻調整;碳價低及不確定性影響低碳投資;碳泄露行業獲取“意外之財”。
2.碳排放交易市場的國際經驗借鑒的研究
歐盟碳排放交易機制(EU ETS)與芝加哥氣候交易所(CCX)是國際上的兩大碳排放交易場所。歐盟碳排放交易機制是歐盟實現溫室氣體減排這一目標的主要政策。自2005年進入試驗階段以來,取得了令人欣慰的成績卻也暴露了許多的問題。孫法柏和李曉芬在2010年提出歐盟的碳排放權交易制度是覆蓋全國,橫跨全球的最大的溫室氣體排放交易制度,也是世界上第一個國際排放權交易制度。它擁有62.1%的全球碳市場主體和70.1%的碳金融市場,其市場價值和數量均明顯多于包括基于情節發展機制在內的基于項目的碳市場。芝加哥氣候交易所也有自己的特點:1.它是全球首個具備法律約束力的碳排放市場交易平臺;2.門檻低,北美地區的國家都可以自愿參與;3.、目前有六種溫室氣體的減排交易可以在那里同時開展。是全球唯一的綜合性平臺。
3.國內碳排放交易市場發展現狀、存在問題的研究
1997年于日本通過的《聯合國氣候變化框架公約》,利用了國際排放貿易(International Emission Trading簡稱IET)、聯合履行機制(Joint Implementation簡稱JI)和清潔發展機制(Clean Development Mechanism簡稱CDM)來推動全球碳減排,我國主要參與清潔發展機制。中國的碳排放交易根據網絡數據,2014年,全世界的碳排量將近355億噸,而中國的碳排量居世界第一,將近98億噸,所占比例超過了全球的四分之一。在同年的前九個月碳交易量達到2420萬噸,同比增長了167%;碳交易金額高達5.93億元,同比增長了64%。假如整年增長速維持著前九個月的增長水平,那么預計2015年的交易量、交易金額分別達到3053萬噸、6.7億元。截止到2015年三季度末,我國的減排配額和自愿減排量存在巨大的差距,配額達4512萬噸而自愿減排量卻只有區區的1092萬噸,僅占配額的四分之一。
綜上所述,碳減排是一場勢在必行的改革,對于解決全球變暖等問題有著極其重要的作用。
二、碳排放交易國際市場的建立與發展
(一)發達國家碳排放交易市場建立
《京都協定書》生效后至2009年,從世界銀行的相關統計數據分析,2009年全球碳排放的交易的金額為2005年全球碳排放交易的一十二倍,短短四年市場發展迅速。甚至有人大膽預測,到2020年,全球的碳交易規模將會接近3.5萬億美元,遠遠超出其他市場。全球逐步形成了將碳排量當做商品進行交易的新興市場。根據歐洲碳減排交易歷史數據預計, 如果允許在期貨和期權市場中進行碳減排配額交易, 光這一個市場的年交易規模就會達到驚人的580億美元。
(二)碳排放交易國際市場的發展
根據相關國際機構的數據分析,2011年全球碳交易市場的交易量金額已達到1760億美元。盡管碳市場交易量不斷增長,但關于碳減排的國際氣候談判卻沒有得到實質性的突破。
雖然碳排放交易的量在持續增加,但是碳排放的交易價格仍在持續走低,成交總量的增長主要是由于交易量的大幅上漲。歐盟的碳指標(CER)交易價格持續走低既是由于受到了國際氣候談判的影響,又是由于世界經濟形勢低迷所導致的。自2011年7月開始,EUA價格持續下降,約由12.5歐元左右持續下滑至7.5歐元左右;CER二級市場價格也從10歐元陸續下降到3歐元左右。有分析家認為,CER指標近期仍將走低。雖然目前的CER指標回升無望,但從長遠來看,價格上漲仍是大勢所趨。
通過對各個發達國家的碳排放交易市場的研究以及它們所暴露出來的問題,為發展中國家的碳排放交易市場的建立提供了經驗,給出了有用的建議,且為后期的完善做了更進一步的推動。
三、中國碳排放交易市場建設的建議
(一)中國碳減排交易市場試點地區及其存在問題
目前中國只有7家試點碳排放權交易所,分別在北京、天津、深圳、廣州、湖北、重慶、上海。
雖然試點省市都制定了符合自己實際情況的工作實施方案或意見,但相關政策的設計存在以下問題:首先是大部分的試點省市雖然明確了免費分配的配額分配方法,但是沒有考慮到行業的特點以及它的生產力水平;其次是雖然部分試點省市表達了碳抵消的范圍為核證自愿減排量的想法,但是既沒有指明某些特定范圍的碳抵消項目,也沒有標明使用碳抵消信用的比例限制,同時更沒有指出碳抵消信用是不是可以通過其他試點省市的碳配額進行抵消等等;第三,只有深圳,明確了不履約的處罰;第四,只有北京、上海、廣東等三省市明確了成本控制政策的部分內容(儲存配額是允許的但不可以預借配額)。
近年來,中國碳排放交易市場由于市場交易方式多樣,市場流動性差,市場發展不完善等相關原因,導致當前形成了多個分割的交易市場。由于受到市場的不穩定和供求關系變化的雙重影響,導致目前的市場交易價格還是會經常出現巨幅波動,比如中國的CDM項目的交易價格就是從最初的5美元左右一直上升到了15美元,而現在基本穩定在10美元左右。不光中國的交易價格波動劇烈,發達國家的市場交易價格波動得更為強烈。歐洲氣候交易所曾經創下了30歐元/噸的紀錄,僅僅過了一個月又迅速下跌至10 歐元/噸,僅為最高紀錄的三分之一。2007年的期貨價格更是跌到了4歐元/噸。
中國在碳排放體系的建立過程中針對這些問題,首先,要明確建立碳排放交易制度建立的原因,發展的運行機制必須符合自己的自身情況。要徹底擺脫過去那種政府唱主角的被動局面,要將工作重心轉移到如何建立一個相對統一開放的、競爭有序的市場體系,依靠市場來提高相關資源進一步優化配置的效率,而不是靠行政分配,充分發揮市場調節的作用,在這一過程中逐步形成自己的資源能源價格機制,用來反映市場供求關系。其次,充分進行可行性分析,選擇更適合的行業來進行這一改革。再次,政府應制定詳細的成本控制的政策,并說明未履行的處罰。最后,建立碳排放交易市場機制與加強各交易市場的流動性。國家政府要給予充分的政策支持、資金支持和人才儲備支持。科學合理地分配碳排放指標。政府應將碳減排強度的要求與本地區的實際經濟形勢以及社會發展要求相結合,科學合理地確定碳減排總量目標。在總量控制的前提下,充分考慮行業的差異性,促進相關行業率先采用先進的技術來提高生產效率,以減少碳排放量。采取自由分配和拍賣相結合的方式,合理進行分配企業最初始的碳排放量,對先進企業予以適當的配額獎勵。
(二)中國碳排放交易市場建設路徑
從2014年國家頒布的《碳排放權交易管理暫行辦法》中可知道,到2016年,計劃將全國統一的碳減排權交易市場建設完成。人民日報的官方微博在2015年10月25日公布了“十三五”規劃的十個任務目標,加強生態文明建設是第一次被放入到五年規劃。這一切都表明了國家對于碳減排的重視,為碳減排在中國的發展迎來了契機。
1.企業碳減排配額的分配
碳減排交易市場的發展對策制定,應該從各類型企業的發展規模、發展現狀預期目標等多個企業的實際情況相關聯的問題出發。為碳減排交易中存在的與企業有關方面的問題尋求良好的解決之路,才能使低碳經濟成為可實現的道路,使中國碳減排交易市場更好地與國際接軌。
客觀進行市場機制的可行性分析,制定切實可行的碳減排交易市場。全面的分析各企業所處行業發展狀況、企業所產生的碳污染情況,對碳排放總量以及控制量有一個清楚的認知。分別制定一個短期、中期以及長期目標,分階段的完成碳減排交易市場的建設。
重點分析各行業的排污情況,將使碳排放配額的分配做到科學合理且更方便的規劃。同時,應加強各地區的碳減排交易市場之間的聯系,增強市場交易的流動性,這樣有利于碳減排總量的統計以及碳減排交易的進行。
制定企業的碳減排總量。在推行低碳經濟的今天,相關污染行業更應控制碳排放總量,積極響應政府對于低碳經濟的追求,為人類生存環境的改善作出應有的貢獻。對高污染行業要盡量控制,對可轉型的污染企業早日完成轉型過渡,使碳排放總量降到可控制的范圍內。
2.政府方針政策
政府的政策方針都是直接影響著企業的興衰,因此,國家政府一直在積極進行低碳經濟創新,不斷完善各項制度來支持碳減排交易市場的建立,為中國碳減排交易創造有利條件。
首先,中國政府應加強對各行業中的各企業加強管理和指導。政府應鼓勵各企業進行能源改革,為促進低碳經濟貢獻自己的一份力量,早日完成碳減排交易市場的建立。為企業降低碳排放等改革進行一系列程序的簡化。
篇8
本文討論了“后京都”時代綠色氣候基金(GCF)如何在發展中國家間分配的問題,提出一種基于碳減排貢獻原則的分配方案,在此方案下一國的減排貢獻越大其所能獲得的資金也將越多。研究采用環境版全球貿易分析模型(GTAP-E)定量分析了GCF分配方案對各國的經濟環境影響。結果發現,基于減排貢獻的分配原則,所有發展中國家均能獲得一定額度的減排基金和適應基金,并且在政策實施初期100億美元和1 000億美元的GCF能夠促使發展中國家分別減排14.7 億tCO2和31.8億tCO2。GCF分配方案對各國居民福利的影響依賴于綠色基金融資額度,只有當GCF達到一定融資水平時,才會出現所有發展中國家居民福利均改善的情況。總的看來,基于減排貢獻原則的GCF分配方案,不僅能為發展中國家募集一定的適應基金,也能取得較為明顯的減排效果,是對“后京都”時代全球氣候變化適應和溫室氣體減排的一種兼顧。
關鍵詞氣候變化;全球綠色氣候基金;減排貢獻原則;環境版全球貿易分析模型(GTAP-E)
中圖分類號X196; F41
文獻標識碼A
文章編號1002-2104(2014)01-0028-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2014.01.005
為應對氣候變化帶來的挑戰,同時幫助發展中國家增強減緩和適應氣候變化的能力,在2009年哥本哈根會議上,各國原則同意,由發達國家出資建立全球綠色氣候基金(Green Climate Fund, GCF),并在發展中國家間進行分配。這筆資金主要為發展中國家提供融資扶持,以支持發展中國家用于減緩和適應氣候變化的方案、項目、政策及其他活動[1]。GCF的提議在2010年坎昆氣候峰會上被最終確認,并迅速成為2011年南非德班氣候峰會的一個核心議題。按照《哥本哈根協議》和《坎昆協議》的要求,發達國家要在2010-2012年間提供300億美元的快速啟動資金,在2013-2020年間每年提供1 000億美元的長期資金,用于幫助發展中國家應對氣候變化[2]。但時至今日,第一筆300億美元快速啟動資金的承諾期已過,全球綠色氣候基金進展卻并不順利。在2012年的多哈氣候峰會上,許多發展中國家反映其并未獲得發達國家的資金支持,而不少發達國家則表示已履行了快速啟動資金的融資承諾,雙方各執一詞[3]。發達國家與發展中國家關于氣候基金的爭論,凸顯了資金管理上的不透明和雙方信息的不對稱問題,這與氣候基金缺乏一個系統有效的方案設計有關。本文將研究的焦點聚集在GCF在發展中國家間的使用層面,文章提出了一種基于碳減排貢獻原則的分配方案,在此方案下一國所能享受的基金份額等于其減排份額。
1文獻回顧
發達國家設立GCF的目的主要包含兩點:一方面幫助發展中國家應對氣候變化帶來的挑戰,增強發展中國家適應氣候變化的能力,體現了氣候基金的適應(Aadaptation),這筆資金大都以援助形式出現,無需發展中國家采取量化減排措施;另一方面是激勵發展中國家實施量化減排,以保證全球溫控目標的實現,這部分資金是一種有償援助,體現了氣候基金的減排功能(Mitigation)。綠色氣候基金臨時秘書處(Interim Secretariat)指出,未來基金方案設計需要在適應和減緩之間尋求最優的資金分配,以最大化綠色氣候基金的使用效果。
當前關于GCF的研究才剛剛開始,相關研究主要是從定性和定量兩個角度展開。部分學者從定性的角度對GCF進行了探討,如Van Kerkhoff 等[4]指出可以借用CDM的運作方式,在各國建立國家執行主體(National Implementing Entities,NIEs),專門負責本地區綠色氣候基金的使用和監督情況。Donner等[5]指出為了實現長期快速的籌資任務,GCF融資來源應該多樣化。Grubb[6]提出對來自發展中國家的高耗能行業的進口產品征收碳關稅,可以作為發達國家綠色氣候基金的一個重要的融資來源,并指出這種處理方式合乎倫理且具有潛在的政治經濟吸引力。
也有學者從定量角度對綠色氣候基金進行了研究。如Carraro 和Massetti[7]采用WITCH模型探討了“后京都”時代溫室氣體減排問題,指出綠色氣候基金如果主要用來減排,500億美元GCF能夠促使非附件I國家減排21-33 億tCO2。Silverstein[8] 提出發達國家可以協商在國內實施統一碳價格,所得收益用來為GCF提供融資服務,各發達國家的出資份額取決于歷史排放責任和當前的人均GDP水平,而GCF的分配則依賴于不同發展中國家的適應性需求和減排潛力等。Springmann[9]采用一個全球能源經濟可計算一般均衡模型,對使用碳關稅收入促進發展中國家清潔發展的融資政策進行定量評估,研究發現附件I國家可以通過碳關稅政策募集35-245億美元的清潔發展基金,能夠促使非附件I國家減排5%-15%。
總的看來,綠色氣候基金的一些根本性的問題還沒有得到較好的解決,涉及到誰來出資、怎樣分配、使用以及如何運作等一系列關鍵性難題[10]。
2基于減排貢獻原則GCF分配方案設計原理
基于減排貢獻原則GCF分配方案的設計思想是,根據各發展中國家的減排貢獻確定其所應獲得的GCF資助金額,即每個發展中國家所能獲得的GCF份額等于其碳減排份額。該方案可以鼓勵發展中國家自主采取減排措施,同時也能在一定程度上提高發達國家籌資的積極性,因為減排所帶來的氣候收益全球共享。
假設N個發展中國家(或區域),同時申請綠色基金的資助。第i個國家邊際減排成本函數為Ci(Ai),其中Ai為其減排量。邊際減排成本函數是度量一國減排難易程度的指標,其值越大表明該國減排所需付出的經濟成本越高。由邊際減排成本遞增特點可知,C′i(Ai)>0和C″i(Ai)>0 。對邊際成本函數積分可得i國減排量為Ai時的總減排成本∫Ai0Ci(x)dx。另設全球綠色基金總額為W,則在減排貢獻原則下,國家i能夠得到的GCF為Ai∑kAkW。在收益最大化約束下,每個國家均選擇其減排水平Ai,使得目標函數πi最大:
在W外生給定的情景下,聯立公式(2)可得各國的實際減排量。我們將各國在完成減排承諾的約束下所能獲得的資金收益定義為適應基金,用πi表示。適應基金主要用于在發展中國家開展與氣候變化適應相關的項目,包括減少毀林排放、興建集雨工程、沼氣池、溫室大棚以及推廣使用適應性作物品種術等[11-12]。公式(2)左邊為邊際減排收益,即發展中國家i 每額外多減排一單位所得到GCF,具有單調遞減的特點;公式(2)右邊為邊際減排成本,即國家i 每多減排一單位所需付出的經濟成本,具有單調遞增的特點。
3基于減排貢獻原則的GCF分配效果
3.1邊際減排成本曲線估算
3.1.1GTAPE模型
為定量研究減排貢獻分配原則下GCF分配效果,需要估算各國的邊際減排成本函數,這里借用環境版全球貿易分析模型(GTAPE)[13-14]。與傳統GTAP模型相比,GTAPE模型將能源作為一種要素投入品納入到生產結構中,并采用自上而下的方式刻畫了不同能源間的替代機制。此外,GTAPE模型引入了能源政策變量(碳稅變量)和碳排放權交易機制,使得該模型也是探討氣候政策與相關議題的重要分析工具。目前,許多研究采用GTAPE模型對溫室氣體減排政策進行定量評估[15-18]。
本文在全球貿易分析計劃最新版數據庫(GTAP 8.0)基礎上進行分析。GTAP 8.0版數據庫由全世界129個地區2007年的投入產出表生成,該數據庫不僅對國際間雙邊貿易進行了詳細的刻畫,也包含了各個國家各個經濟主體使用化石能源所導致的碳排放信息。為了便于分析,研究將所有發達國家視為一個整體,并作為GCF的出資方,這種設置避免了GCF在發達國家間分攤問題的討論。此外,將發展中國家劃分成7個區域,分別為中國、印度、巴西、南非、俄羅斯、印尼和其它發展中國家,這種劃分有利于比較不同新興經濟體所能獲得GCF的大小。關于行業劃分,參考Springmann[17]的處理方式,將原數據庫的57個行業部門歸并為22個行業部門,其中能源部門包括煤炭、原油、燃氣、成品油和電力;高耗能部門主要包含化工行業、非金屬礦物業、鋼鐵行業和非金屬制品業。
3.1.2邊際減排成本曲線的估算
在邊際減排成本函數的模擬中,我們將碳稅變量設為外生變量,碳排放變量設為內生變量,每次模擬在給定碳稅水平的外生沖擊下,GTAPE模型會內生求解相應碳減排幅度。對于對邊際減排成本函數的刻畫層面,參考Springmann[9]的處理方式,采用二次函數形式:
3.2分配效果
利用估算的邊際減排成本函數曲線,可以探討減排貢獻原則下的氣候基金分配效果,主要討論100億美元和1 000億美元兩種氣候基金水平,這也是當前兩種被廣為討論的融資水平[8-9,19]。
3.2.1GCF為100億美元情景
如果GCF為每年100億美元,在減排貢獻分配原則下,發展中國家可以實現減排量1 471 MtCO2(百萬tCO2,下同),占該地區2007年總排放量的11%。其中,中國減排768 MtCO2,占其基期排放水平的15%,是地區總減排量的52%,在所有地區中份額最高;印度減排262 MtCO2,是地區總減排量的18%,排在第二;其它發展中國家減排214 MtCO2,在總的減排量中占比15%;巴西、南非和俄羅斯雖然也采取一定的減排量,但由于它們減排潛力相對較小,所獲GCF資金份額較小,見表2。
基于減排貢獻的分配原則,發展中國家不僅能夠實現一定的減排量,也能獲得不同額度的適應基金。由表2可知,中國完成15%的減排承諾,需要付出4.43億美元的減排成本,但是適應基金為47.74億美元;印度完成20%的量化目標,需要付出3.01億美元的減排成本,其適應基金約為14.81億美元;其它發展中國家實現5%的減排目標,減排成本約為5.77億美元,但是可以獲得8.79億美元的適應基金;巴西、南非和俄羅斯等也獲得不同額度的適應基金。在減排貢獻分配原則下,發展中國家所能獲得的適應基金均高于減排成本,這一結果與Springmann[9]研究較為類似。總的來看,由于減排潛力的不同,不同發展中國家所能獲得的GCF資金份額不盡相同。
3.2.2GCF為1 000億美元情景
表3是基金額度為1 000億美元時的分配效果。1 000億美元的GCF能夠促使發展中國家減排3 179 MtCO2。其中,中國減排1 461 MtCO2,占比46%,在所有國家中份額最高,但是低于100億美元情景下的52%;其它發展中國家減排644 MtCO2,占比20%,高于100億美金的15%;印度減排491 MtCO2,占比15%,略低于100億美金時的18%,排在第三;其它發展中國家的減排份額相對較小,與100億美金情景差別不大。由表2和表3的對比可知,相比GCF的10倍增幅,各區域所能獲得的GCF份額變化不大。總的看來,當GCF為100億美元時,約18.38%的資金將被用于減排,而當GCF增至1 000億美元,減排成本在整個基金總額中占比增至23.86%。這意
味著,隨著GCF融資水平的提高,將會有更多比例的資金被投入到激勵發展中國家減排的行動中。
與100億美元類似, 1 000億美元情景下,各發展中國家也能獲得一定額度的適應基金。其中,中國減排28%需要付出68.72億美元的減排成本,適應基金為391.06億美元;其它發展中國家為了實現14%的量化目標,需要付出68.52億美元的減排成本,其適應基金約為134.10億美元;印度的減排比例為38%,其總的減排成本約為36.97億美元,可以獲得的適應基金為117.97億美元。總之,在減排貢獻的分配原則下,GCF不僅能夠取得較為明顯的減排效果,各發展中國家也能獲得不同額度的適應基金,這種分配思想是對GCF設立初衷氣候變化減排和適應的一種兼顧。
4GCF分配方案影響評估
采用GTAPE定量評估減排貢獻原則下的GCF分配方案對世界各國經濟、居民福利及碳排放的影響。設100億美元、500億美元、1 000億美元、2 000億美元和5 000億美元等五種情景。為了便于分析,未在模型中引入其它的環境政策,即未考慮發達國家在國內采取的減排措施,否則,相關評價結果將是混合政策的影響,這樣得出的政策模擬結果有偏離。
4.1對區域居民福利的影響
表4展示了GCF分配方案對各國居民福利的影響,與Springmann[9]的處理方式相同,這里的居民福利的變化表征為希克斯等價變差相對于區域總收入的變化百分比。居民福利刻畫中并不考慮減排所帶來的氣候收益,因為這不僅難以準確量化,也存在較大的不確定性。總的來看,世界總的居民福利會因減排行動有所下降,這也是人類為應對氣候變化必須付出的代價。當GCF由100億美元增至5 000億美元,居民福利降幅由0.01%增至0.25%。對于發達國家而言,隨著融資力度的增強,發達國家居民福利下降明顯,例如當GCF由1 000億美元增至5 000億美元時,其居民福利降幅由0.15%增至1.15%。值得注意的是在100億美元情景下,發達國家居民福利會略微增加0.02%。實際上,發達國家居民福利變化主要受兩個因素影響:首先,發展中國家減排措施會增加本國企業的生產成本,削弱在國際貿易中的競爭優勢,這對發達國家行業產出具有正向拉動作用,發達國家居民福利會有所增加;其次,由于需要支付綠色氣候基金,發達國家收入有所減少,拉低了本國消費,從而影響了發達國家的居民福利。不同的GCF水平,這兩個因素的影響程度不同。研究結果表明,當GCF額度較低時,第一個因素起主導作用,此時發達國家居民福利會有微小的上升,而當GCF額度較高時,因融資問題導致的收入減少對居民福利影響更大。
對于發展中國家,隨著GCF資助額度的增加,減排力度逐漸增強,實際GDP降幅趨于增大,例如當GCF由100億美元增至5 000億美元時,中國實際GDP降幅由0.17%增加到1.30%。與對居民福利影響類似,發展中國家實際GDP主要受到兩個因素的影響:減排措施的采取削弱了發展中國家的行業競爭力,降低了產出水平;GCF的獲得增加了國民收入,帶了消費的增加,由此刺激了發展中國家的經濟增長。根據模擬結果,前者占據主導作用,此時所有發展中國家的實際GDP均是下降的。
4.3對區域碳排放的影響
GCF減排效果見表6。隨著融資力度的增強,碳減排幅度越來越大,當GCF由100億美元增至5 000億美元時,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發展中國家貢獻的。例如當GCF融資水平為100億美元時,發展中國家碳排放會下降10.87%,而當GCF融資水平為5 000億美元時這一比例大幅飆升至40.78%。在減排貢獻的分配原則下,雖然中國減排量最大,但是其減排比例(相對基準排放)不是最高。由于基準排放水平較低,南非的減排比例在所有國家中最大。與其它研究對比,本文的研究結果并不是很高。Carraro和Massetti[7] 研究發現2020年500億美元的GCF能夠促使非附件I國家減排21-33億tCO2,而本文的研究顯示500億美元能夠促使發展中國家減排25億tCO2,位于上述區間。
由于沒有考慮發達國家的減排措施,單純的GCF分配方式會使得發達國家排放有所增加。當GCF由100億美元增至5 000億美元時,發達國家排放增幅將由0.84%增至3.57%,由此導致的碳泄漏將從7.40%增至8.40%。而在實際的操作過程中,發達國家可能需要承擔一定的減排任務,世界的碳泄漏將會變小。
4.4等量減排情景下發達國家宏觀經濟損失
上述分析表明在減排貢獻分配原則下,GCF能夠取得較為明顯的減排效果。由圖1所示,如果GCF基于減排貢獻原則進行分配,100億美元的GCF能夠激勵發展中國家減排1 471 MtCO2,發達國家若想取得同等額度的減排量,則其實際GDP損失約為547億美元。類似的,5 000億美元GCF情景下發展中國家可以實現5 519 MtCO2,在等量減排約束下,發達國家實際GDP損失為6 361億美元。總的看來,在等量減排約束下,發達國家GDP損失均高于GCF融資額度。這表明,若從減排的成 本和收益視角,發展中國家為發達國家提供GCF也是符合自身利益的。
圖1等量減排情景下發達國家GDP損失與GCF對比
Fig.1Comparison of GCF finance and GDP losswith the same abatement
5結論和討論
GCF是近年來全球氣候變化領域出現的新課題。本文針對GCF如何在發展中國家間進行分配,提出了一種基于減排貢獻原則的分配方案,定量評估了這種方案的分配效果以及對世界各國環境經濟的影響。本文發現,基于減排貢獻的分配原則,GCF可以有效激勵發展中國家采取減排措施,并且能為發展中國家募集一定的適應基金。GCF對世界各國居民福利的影響不盡相同,只有當GCF融資額度達到一定水平時,才會出現所有發展中國家居民福利均改善的情況。發達國家為發展中國家提供GCF也是符合自身利益的。總的看來,減排貢獻原則的GCF分配方案,不僅能為發展中國家募集一定的適應基金,也能取得較為明顯的減排效果,該方案能為“后京都”時代GCF機制設計提供有益參考。
本文根據減排貢獻的大小確定各發展中國家所能獲得的GCF額度,該方案對減排潛力較大的新興經濟體有利(例如中國和印度)。但是,考慮到新興經濟體已經成為全球碳排放的主要貢獻者,其當前減排措施也能降低氣候變化的風險和損失,這對經濟發展水平較低的國家,尤其是受氣候變化影響較大的小島國是有利的,也符合這些地區的長期利益。此外,GCF分配方案能夠取得較為明顯的減排效果,如果由發達國家自行采取減排措施實現同等減排量,發達國家需要付出更高的經濟成本,這一實證發現有助于提高發達國家籌資的積極性。
有一個非常重要的問題需要討論,即GCF融資額度是否要與發達國家減排目標掛鉤的問題。在“后京都”時代的國際氣候峰會談判中,部分發達國家可能愿意多減排以換取對GCF注資責任的減小,或者相反。在此背景下,發達國家一方面設定自身減排目標,另一方面為發展中國家提供融資支持,這兩者之間可能存在一種平衡,關于這個問題的研究當前還很少。
本文關于GCF減排效果的討論具有以下局限。首先,只考慮了減排的直接成本,即用于企業減少排放的直接投入,而沒有考慮其他間接投入,例如政府和社會的投入。其次,研究僅體現了GCF分配方案的初始效果,以后隨著邊際減排成本的遞增,發展中國家減排越來越難,基于減排貢獻原則的GCF減排效果會逐漸降低。再次,本文沒有考慮交易費用,GCF的談判、協商、簽約和監督管理均需要支付成本,這會削弱GCF有效共給量。最后,為了兼顧減排潛力較小國家(如小島國家)的適應性需求,GCF可能會有一部分專門的費用支出,這也會減少GCF在減排資金方面的供給。另外,研究框架是靜態的,沒有考慮減排貢獻分配原則的動態效果;沒有考慮減排貢獻原則背后的違約風險。這些都是需要繼續研究的問題。
致謝:感謝德國Oldenburg大學Marco Springmann在本文撰寫過程中給予的幫助;感謝中科院科技政策與管理學研究所CEEP討論小組寶貴的修改意見和建議。
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篇9
關鍵詞:低碳電力 技術CO2低碳經濟
1、國外在CO2減排實踐上的研究分析
1.1、各國制定的CO2減排目標
氣候變暖與溫室氣體有著直接的關聯,而溫室氣體是全球性的公共產品,CO2減排工作需要各國的協作。第十三次全球氣候大會形成了“巴厘島路線圖”,制定了中遠期的全球減排目標,其中發達國家在2020年減排25%至40%,而在本世紀中葉減排目標為50%。相較于1990年,2000年歐盟減排4%,并計劃在2020年減排20%;日本成立了全國溫室氣體盤查辦公室,計劃在2012年之前減排較1990年下降6%;美國雖然拒絕就減排做量化的承諾,但其國內的一些州積極響應,成立了減排法案。
1.2、實施CO2減排的途徑
以《京都議定書》為準則,制定了3個減排機制:清潔發展機制、聯合履約機制和排放貿易機制。聯合履約的減排途徑是指發達國家間通過項目合作來實現;清潔發展機制是發達國家間的技術轉讓和資金資助等方式實現減排;排放貿易則是發達國家間CO2氣體減排額交易。歐盟主張減排量分擔,即將減排的指標具體到相應國家,其在內部構建了減排貿易市場,對超額企業進行罰款,鼓勵成員征收碳稅、發展可再生能源、使用低碳燃料。
2、中國發展低碳經濟的背景與對策
2.1、發展低碳經濟的時代意義
低碳經濟的核心是制度創新、技術創新和改變發展觀念,以低污染、低排放和低能耗為要點,涉及到生活方式、生產模式、價值觀念和國家權益等內容。低碳經濟的發展是可持續發展的本質要求,是提升國家核心競爭力的關鍵,提高經濟抵抗風險的能力,并且符合建設節約型、環境友好型的社會。
2.2、我國應對低碳經濟的宏觀策略
我國經濟總量雖然位居世界第二位,但是根據《京都議定書》的要求,在2012年之前,發展中國家并不需要承擔減排的義務,但氣候變暖是全球性的課題,影響我國長遠戰略的制定,早在1992年就已參與《京都議定書》的簽署,而在十七大的報告中,為了應變未來氣候變暖問題,明確提出在2010年CO2排放減少1/10。
2.3、中國的低碳電力之路
我國電力行業CO2排放的特點主要包含:以煤炭為主體的電源結構,此類發電裝機占總容量的70%以上,沒點CO2排放占發電總排放的95%以上,而低碳電源的份額小,發展的潛力大;發電CO2的排放量巨大,并且據數據統計,2005年電力碳排放接近1980年的5.6倍,并且化石能源碳排放的數量逐年遞增;由于對煤炭、化石能源的依賴性強,我國電力碳排放的系數遠超發達國家,發達國家的碳排放系數為120g/KWh,而我國的系數超過了220g/KWh。因而低碳電力的推進工作已經刻不容緩,也具有戰略意義,走低碳電力發展之路,是實現電力行業可持續發展的必經之路,是面對日益嚴重的溫室氣候的必然選擇,而低碳電力是CO2減排的主要途徑,我國低碳電力發展的重要策略包含幾個方面:其一,提升發電效率和能源的利用率,促進企業的整體經濟效益;其二,促進可再生能源的發展,作為典型的低碳能源,有效減少CO2的排放,有利于從發電機構上實現減排任務;作為世界上最大的CDM減排國家,是我國CO2減排的重要組成部分,實現低碳資金與技術的引進。
3、國內外低碳電力研究現狀概述
3.1、國外低碳電力的研究現狀
CO2減排已經成為發達國家熱門的研究領域,成為世界各國和人民的關注重點,而電力行業的低碳化是減排的主要手段,相關研究也呈現積極上升的趨勢,總體上而言,國外的低碳電力研究主要集中在三個方面:其一,單獨以低碳作為一個變量、因素或約束條件納入到電力系統中,并根據應用來分析其作用和影響,其評估的內容有低碳技術的效益分析、可再生能源的容量可信度、約束對于電源結構優化的作用、低碳電路的最新成果的匯總等,以減排為終極追求,分析各個環節的低碳減排的可能性。其二,從宏觀視角制定低碳政策和低碳目標,研究低碳目標促進能源多元化的作用、低碳排放在于減少社會成本和提升社會經濟效益、碳稅等環境保護性的稅收影響電力行業的發展、碳交易機制對于市場的約束規范性作用等。其三,關注各種低碳技術的研究和應用,從多元化的戰略角度下審視低碳電力的研究之路,如風電、生物能、潮汐能和太陽能等可再生能源,以超導輸電、分布式電源和電能存儲為代表的電能傳輸環節,以電碳電器、電碳燃料和低碳電表為代表的電能消費終端,以微型發電、CCS和IGCC等為代表的傳統化石電源的低碳化改進,CO2減排可以激勵電力需求側技術的發展等。
3.2、我國低碳電力的研究現狀
我國的電力行業仍然以粗放型的模式為主,電力碳排放的系數遠高于發達國家,而我國的低碳電力的研究尚不成熟,處于起步階段。雖然我國的低碳電力的潛力非常大,但低碳電力的經濟沒有成型,低碳電力處于理論研究的方面居多。現階段的低碳電力的技術儲備不足,相關研究著重于碳排放的潛力與特性、電力低碳化所面臨的挑戰與機遇、清潔技術對于電力發展的應用前景、低碳電力促進能源技術的進展等方面的研究。
4、低碳電力模式下的研究探討
4.1、整體研究框架
低碳電力顯然可以促進整個電力行業的長遠發展,其影響也是深遠的,當前的低碳電力研究集中在技術領域和經濟領域的較多,但缺少低碳經濟對電力行業的影響研究,而低碳電力的整體框架研究需要從宏觀制度、行業、能源技術、市場和企業等層面進行研究,以上的基本元素構成了低碳電力的整體研究框架。
4.2、電碳電力在低碳經濟中的定位
低碳電力為引導的模式可以對電力行業產生深遠的影響,低碳電力是低碳經濟的重要組成部分,低碳電力可以起到控制環境污染、優化產業結構、促進低碳產業深化等,如何研究低碳電力在低碳經濟中的定位,需要從實現電力行業的環保化、能源規劃戰略視野、國家宏觀經濟戰略、碳減排產生的社會效益、電碳化空間的發掘潛力帶來的環保成本等進行評估,其定位需要綜合評估以上的多項指標才能達到科學研究的目的。
4.3、實現我國電力低碳化發展的技術路線研究
低碳技術是實現低碳電力的核心,受其效益、成本、風險與成熟度等因素的影響,由于低碳電力技術的成熟度不高,發展的成本高、風險大、效果也不明顯,我國的低碳技術研究主要有IGCC、NGCC和清潔發電技術,可再生能源(水能、風能、生物能、太陽能等),各種CCS技術等。由于當前以傳統的發電技術為主,因而制定發展路線時要結合傳統技術和低碳化技術。
4.4、實現我國電力低碳化的制度研究
CO2是典型的公共產品,因而其控制需要從宏觀制度方面著手,以政府為主導和宏觀調控的手段來進行電力低碳化的制度研究,而制度研究包含多個子系統,如CO2排放交易的市場機制,最低能耗標準、低碳電量配額等約束機制,綠色電價激勵機制,碳稅和污染稅等財稅控制機制。以制度為基礎,尋求實現低碳經濟與低碳電力的平衡協調,以可持續發展為歸宿的發展模式。
5、結論
隨著低碳化的發展潮流深入社會經濟,要從環保、效益、技風險控制等角度來考察低碳電力的發展,研究其發展的趨勢,對于改善我國的電力發展水平和質量有積極的意義。
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篇10
關鍵詞:氣候變化經濟學;氣候變化的經濟影響;溫室氣體減排成本
中圖分類號:F08
文獻標識碼:A
文章編號:1003―5656(2009)08―0068―08
一、引言
政府間氣候變化委員會(IPCC)第四次評估報告指出(2007a),近百年來,全球表面的氣溫升高了0.74℃。如果在2000年到2030年間依然保持目前的能源消費結構,全球溫室氣體的排放將增加25―90%,預計未來20年間,氣溫將每10年增加0.2℃。科學證據表明燃燒化石燃料排放的二氧化碳的累積以及人類活動排放的其他溫室氣體如甲烷和氧化亞氮等是導致氣候變化的重要原因。氣溫升高可能導致極端氣候事件(如熱浪)發生的頻率加大、風暴的密集度增加、大氣降水模式的改變以及海平面上升等。這些自然系統的變化反過來又會對生態系統的功能產生根本的影響,從而威脅生物的生存能力和人類財富的安全。
經濟學家Williams Nordhaus1982發表了題為“How Fast Shall We Graze The Global Commons”的文章,開始應用經濟學研究氣候變化,從此氣候變化經濟學就將焦點落在分析氣候變化的影響和提供積極的針對面臨的氣候問題的政策分析。雖然和環境經濟學的其他領域有重疊,但氣候變化經濟學更多的是利用氣候變化的鮮明特點,即溫室氣體影響的長期性、氣候問題產生和影響范圍的全球化、政策的效益和成本的不平衡的分布等,來理解氣候變化問題的多個側面。通過模擬經濟發展和溫室氣體排放增長的趨勢,檢驗和分析技術選擇對氣候變化進程和減排成本的影響,選擇控制氣候變化的具體措施(如碳稅和碳交易等)。
氣候變化經濟學已經建立了其研究領域和基礎要素,并在經濟學界達成了共識。1997年,美國2500名經濟學家,包括9位諾貝爾經濟學獎得主共同發表了一項聲明,指出最有效的減緩氣候變化的方法是通過基于市場的政策。他們認為如果沒有控制措施,溫室氣體繼續排放將導致世界隨著氣候系統的變化經歷根本性的變革。他們相信經濟學家和決策者能夠利用大量的證據和量化的風險評估提供的信息來幫助形成應對氣候變化的措施。
二、氣候變化的損失和減緩的效益
氣候變化可能導致一系列的后果,如平均氣溫升高、極端天氣現象頻率發生、降水模式的變化、海平面上升和生態系統的改變等,這些生物物理系統要素的變化將對人類的福利產生不同程度的影響。經濟學家通常將氣候變化對人類福利的影響分為兩類:市場和非市場的損失。
市場的損失(market damages)來源于氣候變化導致的市場產品的價格波動和數量的變化給福利帶來的影響,主要是因為生產量的變化受氣候變化要素的約束。研究者通常應用氣候依賴型的生產函數來模擬氣候變化的福利影響。例如,小麥的產量是氣候要素氣溫和降水的函數,因此可以直接估算由于氣候要素變化導致的小麥產量的變化。生產函數法還被用在森林、能源服務、水資源利用以及海平面上升導致的洪水等產生的經濟損失。有學者認為生產函數法忽視了產品之間替代的可能性。于是享樂價格法(hedonic approach)則成為估算氣候變化損失的另一選擇。例如Mendelsohn et al.(1994)將享樂價格法應用到農業,基于選擇最大化地租的假設,利用跨部門的數據檢驗自然、物理和氣候變量對土地價格的影響。
非市場的損失(no―market damages)包括由于不利的氣候變化導致的直接效用的損失、損失的生態系統的服務以及生物多樣性減少導致的福利的減少。這些損失的價值不能夠在市場上直接觀察到。例如,生物多樣性的損失沒有和價格的變化有任何明顯的直接聯系,也觀測不到需求的變化。條件價值評估法(Contingent Valuation Method)是最有爭議也是最為廣泛被采用的評估非市場損失的方法。Berk and Fovell(1998)利用支付意愿法研究了美國加州不同地域的公眾為阻止當地的氣候變化每月愿意支付的價格。結果表明冬季人們為阻止當地氣候變得暖濕/暖干的支付意愿分別是每月9.74和16.70美元,而為阻止氣候變得冷濕/冷干的支付愿意分別是每月11.10和18.18美元。
評估氣候變化的經濟影響,更多的研究利用包括市場和非市場部門的經濟模型,估算全球或是區域氣候變化的經濟損失。總體上,基于模型的實證性研究報告了三種不同的氣候變化經濟影響的評估和結果。第一種是計算在特定的全球平均氣溫升高的情況下,氣候變化的影響占GDP的百分比。Mendelsohn et al.(2003)估算了氣候變化對農業、林業、水、能源和海岸地帶五個市場部門的影響,結果表明全球氣候變化的影響非常的小。如果氣溫比工業化前升高4℃或是以上,在此情況下氣候變化對上述五個部門的影響都是正的。Tol(2002)的估算包括市場(農業、林業、水、能源、海岸地帶)和非市場的部門(生態系統以及疾病造成的健康影響),結果發現如果氣溫比工業化前升高0.5℃時,氣候變化帶來的效益占全球GDP的2.5%。如果全球氣溫升高2-2.5℃,氣候變化的損失占全球GDP的0.5-2%。Dordhaus(2000)除了考慮更多的市場部門、與氣候相關的疾病、污染造成的死亡以及生態系統外,其模型還包括了氣候變化導致的災害的經濟損失。
第二種研究氣候變化的經濟影響則是按照特定的排放情景,在特定的經濟發展、技術變化和適應能力的假設前提下,經濟影響被按照時間的發展綜合,然后被貼現到現在的值。一些估算是在全球的尺度上進行的,有些估算是綜合一系列地區或是當地的影響以得到全球的總和。Stern(2006)應用綜合評估模型,設計了基準和高氣候變化的不同情景。模型估算的結果表明,在“照常營業”(business―as―usual)的情景下,即如果我們現在不采取措施或是行動的話,氣候變化對市場部門的影響加上災害的風險損失,每年至少占全球GDP的5%;如果將市場部門、災害的風險和非市場的損失都計算在內的話,氣候變化影響的損失估計每年占全球GDP的20%或是更多,而且損失將一直持續。Jorgenson et al.(2004)應用一般均衡模型(cGE)估算氣候變化對美國投資、資本的存量、勞動力和消費的影響。結果顯示,如果溫室氣體排放導致氣溫升高3℃,在最佳的適應狀態和潛在的危害較低的情況下,氣候變化的凈收益為GDP的1%;如果很少采用適應氣候變化的措施,損失為GDP的3%。不管是哪種情景,70-80%的氣候變化影響是由農業產品的價格變化引起的,少部分是由能源價格和死亡率的變化導致的。
第三種氣候變化影響研究的是估算社會碳成本(Social Cost of Carbon,SCC)。在任何時間段或是任何時間內,SCC是每增加一個單位的碳排放(CO2)造成的以經濟價值來估算的額外(邊際)影響或是損害,也可以理解為每減少一個單位的碳排放的邊際效益。SCC的計算盡可能將每一噸額外保存在大氣中的CO2的邊際影響加起來,此過程需要一個溫室氣體在大氣中停留的時間模型和將經濟價值貼現到排放年限的方法。2005年社會碳成本的平均估算值為每噸碳(tC)43美元(即每噸二氧化碳12美元),但該平均值的變化范圍很大,如在100個估算中,每噸碳從10美元(每噸二氧化碳3美元)到高達每噸碳350美元(每噸二氧化碳95美元)(IPCC,2007c)。社會碳成本大幅度的變化在很大程度上是由于估算的假設上存在的差異造成的,如氣候敏感性、響應時間滯后、風險和公平的處理方式、經濟的和非經濟的影響、是否包含潛在災難損失和貼現率選擇等。
三、溫室氣體減排成本的估算
美國國家環保局的研究(US EPA,2006)分析了全球和不同地區以及不同部門的非二氧化碳溫室氣體的減排成本,指出如果減排成本是$10/tCO2eq,2020年全總的非二氧化碳的減排潛力大于2000MtCO2eq(二氧化碳當量);如果減排成本為$20/tCO2eq,則減排潛力為2,185MtCO2eq。由于二氧化碳是最大的溫室氣體來源,而且其在大氣中的累積對氣候系統產生巨大的影響,目前國內外主要的研究大都集中討論二氧化碳的減排成本。
1、減排成本估算的方法和模型
二氧化碳的減排成本取決于多種邊際替代的可能性,例如不同燃料的替代以及替代能源密集型產品的能力等。替代的潛力越大,則滿足特定的減排目標的成本也就越低。研究者主要應用的模型采用兩種不同的方法來評估可替代性的選擇和減排成本:“自上而下”和“自下而上”的模型。
“自下而上”的能源技術模型,提供了非常詳細的有關具體的能源過程或是產品的技術信息。模型趨于集中在一個部門或是一組部門,對于一般能源替代的能力提供較少的信息,也不能反映能源密集型產品價格的變化對這些產品的中期和最終需求的影響。自下而上的研究一般是針對行業的研究,所以將宏觀經濟視為不變。比較常用的模型有斯德哥爾摩環境研究所開發的LEAP,日本環境研究所的AIM/Enduse以及在國際能源署框架的MARKAL模型等。許多研究機構都根據研究需要和解決的問題開發不同的模型。
“自上而下”的研究是從整體經濟的角度評估減排成本的經濟模型,包括“可計算一般均衡”(computable general equilibrium,CGE)模型。這些模型的優勢在于能夠追蹤燃料的價格、生產方式以及消費者選擇之間的關系。然而,這類模型包涵了較少的具體的能源過程或是產品的信息,能源之間的替代通過平穩的生產函數來體現,而不是詳細的可選擇的不連續過程。自上而下的研究是從整體經濟的角度評估減排成本,使用全球一致的框架和有關減排的綜合信息,并抓住宏觀經濟反饋和市場反饋。自上而下的結果很大程度上依賴于模型建造的假設。Repetto & Duncan(1997)的綜合分析發現,廣泛應用的估算氣候變化減排成本的模型,都包括了以下主要假設:低碳或是無碳技術的可得性以及成本,經濟對于價格變化反應的有效性,能源和能源產品可替代性程度,達到具體的二氧化碳減排目標需要的年限。是否減少二氧化碳排放就可以避免一些氣候變化的經濟成本,是否減少化石燃料的燃燒就可以避免其他的空氣污染的損害,碳稅稅收如何在一個經濟體內循環等。如果假設條件不同,得出的減排成本的差異是比較大的。
綜合評估模型(Integrated Assessment Models,IAM)模擬人類活動導致的氣候變化的過程,從溫室氣體的排放到氣候變化的社會經濟影響進行綜合的分析。這類模型將溫室氣體排放、溫室氣體在大氣中的集中程度、氣溫、降水等要素聯系起來,同時還考慮這些要素的變化如何反饋到生產和效用系統。綜合模型也多為優化模型,以解決隨著時間的變化如何將減排的利益最大化。綜合模型利用氣候變化經濟分析的方法,比較減緩溫室氣體排放的政策成本和消除或是減弱氣候變化的效益。這類模型如麻省理工學院的IGMS模型和Stern報告中應用的PAGE2002等。
2、減排成本的實證研究
IPCC(2007c)第四次評估報告指出,實現中期減排(2030年),全球將溫室氣體穩定在445和710ppm CO2-eq之間的宏觀經濟成本處于全球GDP降低3%和GDP增長0.6%這一范圍內。實現長期減排目標(2050年),大氣中溫室氣體穩定在710和445ppm CO2-eq之間,全球平均的宏觀經濟成本是GDP增加1%到GDP損失5.5%。大多數研究的結論是隨著溫室氣體穩定目標的嚴格,減排成本加大。模擬也表明,假設排放交易體系下的碳稅收入或拍賣許可證的收入用于促進低碳技術或現有稅制的改革,將會大幅度降低減排成本。全球減排二氧化碳的宏觀經濟成本的估算主要是利用自上而下的模型,模型的總體假設是在全球排放交易的前提下,尋找全球最低的減排成本。
區域減排成本在很大程度上取決于假設的溫室氣體的穩定水平和基準情景。對于相同地區減排成本的估算,由于采用了不同的模型和假設,最后得出的結果也有很大的差異。雖然計算結果在具體的數據上有所不同,但是模型所解釋的總體特征還是具有一致性。Chen(2004)利用中國的MARKAL―MACRO模型,預測中國2050年的一次能源的消費為4818Mtee,碳的排放量為2395MTC,從2000到2050年之間,中國單位GDP的碳強度將平均每年降低3%。在此情景下,如果CO2的減排幅度為基準水平的5-45%,估算的碳的邊際減排成本在12美元/噸碳到216美元/噸碳,減排的經濟成本相當于在基準基礎上損失0.1%到2.54%的GDP。王燦等(2005)采用綜合描述中國經濟、能源、環境系統的動態CGE模型,分析了2010年實施碳稅政策的減排情景。結果發現,在基準排放水平下CO2減排率為0-40%時,GDP損失率在0-3.9%之間,減排邊際社會成本是邊際技術成本的2倍左右。當在基準排放水平下CO2削減10%時,碳排放的邊際成本約99元/噸,GDP僅下降0.1%左右,如果減排率上升到30%時,碳排放的邊際成本約475元/噸,GDP將下降1%左右。
英國公共政策研究所(Lockwood et al.,2007)報告了一項基于不同模型對于英國減排成本的估算。其中,Anderson的自下而上的模型結果表明,在2050年,如果減排目標是在1990水平上減排80%,在基準沒有控制飛行的排放的情境下,減排的成本為GDP的2.49%;如果控制飛行的排放,減排成本是GDP的1.06%;在能效提高的情景下,減排成本為GDP的0.76%;而如果有新核能的投入,則減排成本為GDP的0.94%。MARKAL―MACRO模型的結果顯示,在2050年,基準的情景下減排成本為GDP的
2.81%;加速技術革新的減排成本為GDP的2.58%;高燃料價格的情景下,減排成本為GDP的2.64%;而能源效率加速提高的減排成本為GDP的2.04%。不管哪類模型,結果均顯示提高能源效率是降低減排成本的關鍵因素。這兩個模型的結果也被用在英國能源白皮書中,強調提高能源效率是英國的能源政策的優先考慮。
研究還發現估算CO2的減排成本,基于不同的理論和方法的變量是關鍵的要素,例如貼現率的選擇、市場有效性的假設、外部性的處理、價值評估的問題和技術、氣候變化相關的政策的影響、交易成本等,這些經濟要素的不同都會導致估算成本的差異。
3、技術變化與減排成本
氣候是由存儲在大氣中的溫室氣體決定的。有些溫室氣體在大氣中能夠存在上百年,使得氣候變化成為一個長期性的問題,因此技術條件的假設對于減排成本的估算就非常的重要。溫室氣體的減排成本和技術變化的速率、技術替代以及新技術的應用是直接相關的。和沒有考慮技術進步的模型比較,將技術變化包括在模型中估算出來的溫室氣體減排成本明顯的減低(IPCC,2007c)。這些成本下降的幅度關鍵取決于減緩氣候變化的技術研發支出的回報率、行業和地區之間的溢出效應、其它研發的推廣以及邊干邊學的模式和學習的速度等。
目前應用的技術進步模型已經有了極為顯著的改進,超越了早期的傳統模型中將技術看作是外部變化因子的模式。最近的幾個模型允許技術進步的速率或是方向對內在的政策干預做出反應。一些模型(如Popp,2004;Nordhaus,2002)則集中在研究和開發基礎上的技術變化,結合政策干預、激勵研發的政策以及知識的進步。其他的模型則強調基于學和做的技術變化,考慮累積的產出是和學習相關的,隨著產出的不斷累積而降低生產成本。相對于那些將技術認為是外部因素的模型,政策介入所產生的技術變化的模型能以比較低的減排成本達到規定的減排目標。
四、氣候變化經濟學與不確定性
氣候變化最大的特點是不確定性,在科學上和經濟學上均具有不確定性。科學上的不確定性表現在我們還缺乏對一些科學問題的認識,例如排放的溫室氣體在大氣中積累的量,溫室氣體集中程度的改變對全球氣候的影響,氣候變化在全球范圍內分布以及出現的速度,區域氣候變化對海平面、農業、林業、漁業、水資源、疾病和自然系統的影響等。經濟上的不確定性表現為我們不確定世界人口和經濟的增長速度,人類活動的能源強度和土地強度,控制溫室氣體排放或是鼓勵技術發展政策對溫室氣體在大氣中累積的影響以及政策的成本等。
1、不確定性與氣候政策的選擇
不確定性分析的目的一是辨別出一系列可管理的變量,二是估計每一個重要的參數可能的分布,三是估計參數的不確定性對所解決的重要問題的影響。一些成熟的數學模型已經被學者用來分析和成本效益相關的不確定性,如一些學者采用Monte Carlo模擬分析減排模型輸出的不確定性,決定那些缺乏知識的隨機的參數或是誤差如何影響被模擬的系統的敏感性和可信度。此方法提供了給定政策的一系列結果或是一系列的優化政策。王燦等(2006)利用Monte Carlo模型對CGE的二氧化碳減排模型的不確定性進行了分析,他們對CGE模型的50個自由參數進行隨機采樣,考察模型輸出的不確定性。敏感性分析也被用來確定減排成本評估中對估算結果產生重要影響的因素。還有一些研究者利用其他的模型來處理不確定性。例如Nordhaus(2007)利用綜合的氣候-經濟模型DICE同時分析不確定性。
2、不確定性與貼現率的選擇
溫室氣體在大氣中的存在要持續一個世紀或是更長的時間,因此減緩氣候變化的效益必須在不同的時間尺度上被度量,這樣就提出了貼現率在氣候變化研究中的重要作用。通常討論兩種貼現的方法,但這兩種方法均存在明顯的不確定性。一種是應用社會時間偏好率,即純粹的時間偏好率和福利的增長率之和。另外的方法考慮市場的投資回報率,使項目的投資能夠得到這種回報。也有專家指出,應該選擇比預期價值低的貼現率,以反映貼現的要素以及貼現率和貼現的時間間隔之間的關系。針對減緩氣候變化的行動,一個國家必須將其決策建立在讓貼現率能夠反映資本的機會成本的基礎上。發達國家一般采用4-6%的貼現率是合理的(這個貼現水平被歐盟國家用來評價公共部門的項目),而發展中國家的貼現率可能會高達10-12%(IPCC,2001)。在Stern的報告中,基于對氣候變化公平性的強調,選擇了近似于零的0.1%的貼現率,致使其氣候變化影響的估算受到了經濟學界的批評。Nordhaus(2007)用相似的方法和3%的貼現率重新模擬Stern的估算,發現氣候變化的經濟影響遠遠低于Stern的結果。
3、不確定性與減緩氣候變化的行動
除了對減緩氣候變化的成本估算有影響,不確定性同時也提出了非常重要的問題:是否應該現在就采取行動減緩氣候變化?現在行動應該投入多少?還是等待至少是一些不確定性得到解決?經濟學原理建議,在缺乏固定的成本和不可逆轉性的情況下,社會現在就應該采取減緩氣候變化的行動,溫室氣體的減排量應該是在預期的邊際成本和邊際效益相等的那個點。然而,無論是在成本側的低碳技術的投資還是在效益側的溫室氣體排放的累計,氣候變化和固定成本和不可逆的決策存在著固有的聯系。這些特征導致或是采取更為積極的行動來減緩氣候變化或是沒有行動,分別取決于各自沉沒成本的大小。實證性的分析和數學模型建議現在就應該開始采取措施減緩溫室氣體的排放,以獲得顯著的環境效益。Stern的研究報告(2006)顯示,如果現在采取行動控制溫室氣體的排放,氣候變化的損失會控制在每年損失全球1%的GDP。所以他呼吁世界應該立即行動,大幅度的削減溫室氣體的排放,以避免氣候變化帶來的嚴重損失。
五、結語