基于动态CGE模型的碳减排政策效应模拟及评价研究

来源 :中国矿业大学(北京 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jasn114
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改革开放四十余年来,我国经济高速增长,已成为世界第二大经济体;人民生活水平显著提高,实现了从温饱到小康的历史性跨越。但目前我国经济的可持续发展受到能源急剧消耗和生态环境日益恶化的严重制约,人民越来越重视环境和健康。目前我国碳排放总量已达世界第一,面临较大减排压力。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出,要加快推动绿色低碳发展,制定二〇三〇年前碳排放达峰行动方案。同时,习近平主席多次向世界明确表态:中国将脚踏实地落实2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和目标,为全球应对气候变化作出更大贡献。2030年前碳排放总量达到峰值是实现2060年前碳中和的前提,且碳达峰时间越早、峰值越低,之后实现碳中和的代价就越小、效益越大。我国力争于2030年前实现碳达峰的减排目标明确,但由于仍然是发展中国家,目前还处于工业化的发展阶段和中高速经济增速阶段,且资源禀赋较差,“富煤、贫油、少气”,减排过程任重而道远。虽然我国减排成绩显著,已建成全球最大的碳市场,可再生能源消费占比不断提高,能源结构不断优化,但由于碳市场发展还不够完善,碳市场对实现减排目标作用有限,可再生能源补贴将陆续取消,我国在减排路上仍需进一步努力。我国碳减排政策评价研究成果丰硕,但缺乏在新时代背景下的碳达峰情景综合评价研究,无法为我国碳达峰目标下的碳减排路径选择提供科学依据。因此,在我国经济发展进入新常态,应对气候变化有了新目标的时代背景下,研究混合型碳减排政策效应和建立中国碳达峰情景综合评价模型就极其必要。鉴于此,本文提出如下三方面的研究问题:第一,同时引入碳交易、碳税和可再生能源发电补贴等碳减排政策模块,构建基于中国碳达峰目标的多部门递推动态CGE模型;第二,单一碳减排政策及混合碳减排政策效应研究;第三,碳达峰情景综合评价研究。首先依据CGE模型的基本原理,构建了包含生产模块、居民和政府模块、贸易模块、碳税模块、碳交易模块、社会福利模块、可再生能源发电补贴模块、均衡与宏观闭合模块等模块的中国多部门递推动态CGE模型。以2017年中国投入产出表为主要数据基础,构建了包含29个部门的2017年SAM表,并针对研究需求,将电力部门细分为火电、风电、光伏电、水电、核电和生物质电6个部门。并对生产函数替代弹性、进出口函数替代弹性、碳排放系数、能源折标准煤参考系数及基准情景进行设定。基准情景结果表明,在不施加任何碳减排政策的情况下,到2030年我国能源消费总量目标、能源结构控制目标、碳强度目标和碳达峰目标均无法实现。然后对模型进行检验,模型及建立的程序通过了稳健性检验,可用于做模拟分析。基于构建的动态CGE模型模拟分析了不同情景下单一碳交易市场、单一可再生能源发电补贴政策和单一碳税政策的经济和环境影响。模拟结果表明,单一碳交易和单一碳税政策可促进能源消费结构优化,加速能源强度和碳强度下降,提高可再生能源消费占比,抑制能源消费总量和碳排放总量增长,但对实际GDP和居民效用有负面影响,也会导致物价一定程度的波动。单一可再生能源发电补贴政策会导致能源消费总量和能源强度一定程度的增长,但可加速能源消费结构优化和碳强度下降,抑制碳排放总量增长,促进居民效用的增长,对实际GDP和物价的影响有限。单一碳税政策和单一可再生能源发电补贴政策难以实现2030年前碳达峰;单一碳交易市场情景下,当碳强度年均下降率为4.5%时,碳排放总量可在2029年以109.11亿吨达到峰值,2030年的GDP相对损失为0.35%;当碳强度年均下降率为4.8%时,碳排放总量可在2027年以106.86亿吨达到峰值,2030年的GDP相对损失为0.71%。然后基于构建的动态CGE模型模拟分析了以碳交易市场为基础,不同情景下混合碳减排政策的经济和环境影响。模拟结果表明,相比于单一碳交易市场情景,碳交易与可再生能源发电补贴混合、碳交易与碳税混合、碳交易—碳税—可再生能源发电补贴混合三种政策均能够以更少的实际GDP损失和居民效用损失、更清洁的能源消费结构、更低的碳排放总量和碳强度、和更稳定的物价水平实现碳达峰目标。此外,横向比较三种混合型碳减排政策,碳交易、碳税与可再生能源发电补贴混合政策在抑制碳排放总量增长、加速碳强度下降、优化能源结构和稳定物价方面效果最好,且实际GDP和居民效用损失相对较少,但在能源消费总量和能源强度控制方面的效果略有下降。混合碳减排政策情景下,碳排放总量可在2027年以103.93亿吨达到峰值,和在2029年以107.45亿吨的碳排放总量达峰;不同碳达峰情景在2030年的GDP相对损失不同,最小为0.06%,最大为0.60%。依据评价指标体系构建原则和碳减排政策评价指标体系研究现状,结合本文的研究目的和基础数据,确定了碳达峰情景综合评价指标体系,包括经济发展、环境治理、能源控制和社会效应四个维度的影响因素;并运用Delphi-AHP为评价指标确定权重。同时,为确保评价结果的科学性和准确性,本文选用了VIKOR算法多属性评价法对实现了2030年前碳达峰的22个情景的综合效果指数进行测算和排序。排序结果表明,碳交易、碳税与可再生能源发电补贴政策混合的碳达峰情景综合效果最好;单一碳交易的碳达峰情景综合效果最差;其他碳达峰情景综合效果居中;相较于单一碳减排政策达峰情景,混合型碳减排政策达峰情景对经济发展、环境治理、能源控制和社会效益等方面的综合效果更好。本文具有如下创新点:(1)同时引入碳交易、碳税和可再生能源发电补贴等碳减排政策模块,构建了基于中国碳达峰目标的多部门递推动态CGE模型。(2)定量测算了在相近碳达峰情景下,混合碳减排政策与单一碳减排政策对实际GDP、能源控制和居民效用等影响的区别;证明了混合碳减排政策能够以更低的经济成本实现2030年前碳达峰,并对混合碳减排政策的经济与环境协同效应进行分析。(3)构建了中国碳达峰情景综合评价AHP—VIKOR模型,创新性的将AHP—VIKOR评价模型和CGE模型结合起来,通过构建中国碳达峰情景综合评价指标体系,多维度综合评价碳达峰情景,为我国碳达峰目标下碳减排路径选择提供科学依据。并依据本文研究结论,提出确定碳排放总量峰值具体目标,加快推进全国碳交易市场建设和运行,完善可再生能源发展支持政策,适时择机开征碳税等政策建议。
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