碳减排“时-空-效-益”统筹理论:IV.收益统筹

面对巨大的气候变化损害以及高额的减排行动成本,如何在多时期、多主体框架下统筹经济发展与减排行动,协同推进发展与减排,成为全球气候治理中的关键议题。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,构建了收益统筹理论。该理论在综合集成时间统筹、空间统筹、效率统筹相关理论与方法基础上,以最优经济增长为核心,将碳排放问题引入长期宏观经济分析中,深入探析经济发展与减排行动二者间的复杂关系,构建了经济-气候双向耦合的中国气候变化综合评估模型,并设计了多区跨期优化福利函数,实现发展与减排的统筹。基于碳减排“时-空-效-益”统筹理论,应用中国气候变化综合评估模型C3IAM,明确了未来全球及各区域最优减排路径,并提出了各国及国家内部减排任务分配方案,科学回答了碳减排系统工程的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果等关键问题,为统筹发展与减排提供方法基础。

中国碳市场建设成效与展望(2024)

碳交易通过显性碳定价原则,将排放的负外部效应内部成本化,为处理经济发展与减排关系提供了一种解决方案。截至2023年,全球共28个碳交易体系投入运行,覆盖的温室气体排放量超过全球排放总量的17%,实施区域从发达国家逐步拓展至发展中国家,从欧洲、北美等地逐步拓展至拉美、东亚等地,更多的区域选择将碳市场减排目标与宏观减排目标绑定,并通过不断优化制度提高市场有效性,碳市场影响力逐步提高。2023年中国全国碳市场核算、核查、配额分配、数据管理、自愿减排等制度方法取得重要突破,全年配额成交2.12亿吨,是2022年的4.2倍,成交均价68.15元/吨,较2022年上涨23.24%,较第一个履约周期上涨59.04%。经过两个履约周期的建设,全国碳市场已形成要素完整的全流程制度框架,责任主体分工明确,支撑平台安全运转,碳排放数据质量大幅提高,碳价格发现机制初步形成,碳减排激励约束效果初显,推动碳市场成为中国实现“双碳”战略目标的重要政策工具。下一步全国碳市场将扩大行业覆盖范围,梯次纳入水泥、民航、电解铝、钢铁等行业;优化配额分配方法,适时引入有偿分配机制;调整履约机制,明确结余配额结转规定;出台多项中国核证自愿减排方法学,完善强制减排与自愿减排市场的衔接;加快推进与国际碳市场的连接,促进技术、方法、标准、数据互认互通,协助积极应对欧盟碳边境调节机制。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:I.时间统筹

在气候变化应对过程中,面临一种纵向的代际统筹,即当前人类应当或者愿意付出多大代价来避免未来可能发生的气候变化损失。对这一问题的回答关乎当代人与后代人的利益,需要权衡当前减缓气候变化的成本和未来气候变化带来的损失。然而,当前国际上对贴现率和跨期均衡路径的探讨暂未得出明确方案,亟需形成统筹长期与短期的碳减排理论,以指导相关减排路径设计。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,聚焦于碳减排的时间统筹,构建了跨期均衡路径,并设置了积极但不激进的贴现率,从而统筹当前减缓气候变化的成本和未来气候变化带来的损失,回答碳减排的跨期责任分担与成本分配等问题,应用于CEEP-BIT自主开发的中国气候变化综合评估模型(C3IAM)等气候环境治理与碳减排路径的研究中,为统筹长期减排与短期减排提供方法基础。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:Ⅲ.效率统筹

碳减排效率表现为在达成碳减排目标同时尽可能降低社会成本,实现碳减排效率最优的关键在于统筹政府管制与市场机制。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,构建了效率统筹方法框架,首先阐释了碳减排效率的概念内涵,提出了效率统筹的理论框架;进而采用新制度经济学的理论视角,系统分析了市场机制与政府干预在碳减排过程中的互动机制与互补路径;并结合相对斜率决策准则,应用C3IAM/EcOp模型和CEEPA-CETA-FM模型深入探索了如何在不同减排机制下实现减排资源的优化配置,科学回答了碳减排混合机制的设计问题,为统筹政府管制与市场机制提供方法基础。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:总体框架

碳减排是典型复杂系统工程,且相比一般工程,具备长周期、跨区域、多主体、多目标等特征,因此,亟需创立一套针对性强且系统完备的碳减排系统工程理论和方法,以指导相关减排技术研发与工程实践。基于此,在明确碳减排系统工程定义与特征基础上,归纳了碳减排面临的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果五个核心问题,凝练了碳减排短期与长期、局部与整体、政府管制与市场机制、发展与减排“四对”统筹难题,并建立了碳减排“时-空-效-益”统筹理论的总体框架,包括时间统筹、空间统筹、效率统筹、收益统筹四个理论维度。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:Ⅱ.空间统筹

《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)倡导缔约方承担“共同但有区别”的减排责任,指出“各缔约方应当在公平的基础上,根据它们共同但有区别的责任和各自的能力,为人类当代和后代的利益保护气候系统。”《联合国气候变化框架公约》体现出应对气候变化两个维度的公平性,即区域公平性和代际公平性。其中,区域公平性一般指国家之间应对气候变化的责任分担问题(如各国的减排目标设定、排放配额分配等)。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,围绕气候治理中区域公平性与主体间博弈问题,构建了空间统筹方法,应用于全球和国家层面最优减排路径研究,科学回答了各区域主体减排责任分担及局部与整体减排协同关系问题,为统筹局部减排与整体减排提供方法基础。

二氧化碳边际减排成本变化的驱动因素分解与脱钩分析——来自中国工业行业的实证研究

在工业生产过程中减少碳排放不可避免地会带来一系列的经济成本。本文通过建立随机前沿函数对中国主要工业行业的边际减排成本进行测算,并采用对数平均迪氏指数(LMDI)方法、Tapio脱钩模型对边际减排成本变化进行驱动因素分解与脱钩分析,探讨边际减排成本的变化与减排措施的选择存在的相关性,进而指明中国以更低的经济成本实现“双碳”目标的政策方向。研究发现,通过终端控制效应来减少碳排放可以更有效地降低减排成本;当前可以采取以天然气代替煤炭和石油的短期策略进行减排,但长期来看,依然有必要加强新技术的研发与推广,以真正的“零碳”能源代替煤炭、石油、天然气的消费。

我国天然气分布式能源发展对策研究

天然气分布式能源在提升能源效率、清洁环保、安全性以及削峰填谷等方面具有多重优势,是促进我国能源结构转型的重要选择方向。通过对比国内外天然气分布式能源发展现状,对我国天然气分布式能源发展问题进行了分析。为推动我国天然气分布式能源发展提出了4点建议:加大理论宣传力度,引导产业快速发展;加强国家宏观调控,出台相关支持政策;适当放开监控程度,打破垄断现状;提升关键核心技术,降低生产运维成本。

中国碳市场回顾与最优行业纳入顺序展望(2023)

截至2022年12月31日,全球共34个碳市场正在运行,国际碳市场短期内不确定性增加,但长期发展向好。国内碳市场建设更加规范,碳配额累计成交额达104.74亿元,累计成交量达2.29亿吨,价格波动性相较于试点碳市场最低;试点碳市场碳配额累计线上成交额达106.40亿元,累计线上成交量达3.98亿吨,价格水平较2021年提升了约64%。近年来国内企业对全国碳市场启动的响应明显。针对全国碳市场建设计划内和计划外行业模拟分析的结果显示,下一阶段全国碳市场扩大覆盖范围时的行业优先纳入顺序建议为:水泥制造、炼钢、平板玻璃制造、非木竹浆制造、木竹浆制造、其他基础化学原料制造、氮肥制造等计划内行业,以及热力生产和供应、铁合金冶炼、其他专用化学产品制造、黑色金属铸造、水泥制品制造、炼铁、其他水泥类似制品制造、砼结构构件制造、化学试剂和助剂制造、燃气生产和供应业等计划外行业。预计全国碳市场2023年以后将逐步纳入更多行业,增加碳金融产品种类,建立统一规范的碳排放统计核算体系,开始设置碳配额有偿分配比例。

“不可能三角”视角下城市能源系统转型研究:文献综述

构建统筹安全可靠、经济可行、绿色清洁的城市能源体系已成为重大战略需求。然而,由于受到技术、组织及宏观环境等因素制约,以上三大目标难以协同实现,被称为能源“不可能三角”。城市是社会经济活动的重要载体,也是能源消费和碳排放的主要来源。随着经济发展和城镇化进程的不断推进,我国城市将面临能源消费量快速增长、应对气候变化、环境治理与保护以及能源消费总量控制等挑战。因此,制定适宜的城市能源系统转型策略,对解决我国城市能源问题、促进经济绿色与高效发展具有重要意义。通过对本领域378篇学术论文的系统梳理,从时空角度定量分析了城市能源系统转型研究的发展规律和研究热点;并以此为基础,综述了:(1)“不可能三角”视角下能源系统绩效评估方法及其应用研究成果;(2)能源转型的关键影响因素及其影响机制;(3)破解能源三难困境的可能路径;(4)能源系统转型的经济环境影响。相关研究为构建适用于城市的能源绩效评估模型,明确城市能源系统向“安全-经济-绿色”协同发展目标转型的具体策略提供研究思路。

京津冀地区能源消费网络及路径识别研究

首先采用投入产出模型厘清了京津冀实体及隐含能源转移网络,其次采用结构路径分析模型识别了京津冀地区能源消费的关键供应链传导路径。研究发现:京津冀地区煤类能源主要依赖山西和内蒙古;部门关联程度较强的部门为“建筑业”“交通运输、仓储及邮政和电信业”;关键的供应链节点大多产生于本地的“金属矿采选业”“交通运输、仓储及邮政和电信业”“批发零售及住宿餐饮业”。研究结论将为京津冀实现能源转型协调发展提供政策建议。

中国煤炭制氢成本及碳足迹研究

煤炭制氢是我国当前最主要的低成本制氢方式,但制氢过程伴有大量的CO2排放,不符合低碳发展要求,需要和碳捕集与封存(C C S)技术结合。本文评估了结合CCS技术的煤炭制氢碳足迹和成本,发现:煤炭制氢结合CCS技术后,碳足迹由22.66 kg CO2当量(eq)/kg H2下降至10.52 kg CO2eq/kg H2,同时制氢成本增加49.80%,达到了14.01元/kg H2,但相比其他制氢技术仍具有成本优势。因此,我国在中短期氢气产业发展规划中,要推行煤炭制氢结合CCS技术,实现其低碳发展;在长期规划中,应将其定位成过渡性制氢技术,推动氢气供给结构向更加低碳的方向调整,以支撑2060年“碳中和”目标的顺利实现。

中国产业结构变化对能源强度的影响

改革开放以来,中国总能源强度呈现整体下降的趋势,分析影响总能源强度的因素,对促进节能减排有着至关重要的作用。本文基于结构性因素分解方法(SDA)将能源强度分解为结构效应和效率效应,从产业结构层次逐步深入到工业内部行业的结构层次,从各产业和工业分行业角度分别定量分析了引起中国总能源强度和工业能源强度下降的原因。结果表明:(1)目前中国总能源强度的下降主要是由于各产业能源效率的提高,产业结构在2013年之前起到了阻碍作用,在2013年之后起到了微弱正向促进作用;(2)从各产业对总能源强度的影响上看,工业、建筑业和第三产业的结构因素对总能源强度下降的负向影响程度大于第一产业结构因素的正向影响程度,但工业、建筑业和第三产业的效率因素对总能源强度下降起到了主要的推动作用;(3)中国工业能源强度的下降是由工业结构变化和工业各行业能源利用效率的提高共同推动的,工业各行业能源强度的下降是主要动力;(4)从工业各行业对工业能源强度的影响上看,工业行业结构效应和效率效应影响行业较为集中,重点高能耗行业的结构变化和效率变化对促进工业能源强度的下降起到了重要的作用;(5)工业发展速度较快行业的结构变化和效率变化对工业能源强度的影响作用越来越明显。针对得出的结论,提出了相关建议,为中国节能减排政策的制定提供理论支持。