初始排放权分配对各省区碳交易策略及其减排成本的影响分析

碳排放权分配是我国碳交易机制设计的根本性问题之一.然而,不同初始分配方案对我国碳减排和宏观经济的影响尚不明确,成为制约碳交易市场快速发展的重要因素.本文以我国"十三五"时期碳排放强度下降目标为约束构建非线性规划模型,模拟了"祖父分配方案"、"支付能力方案"和"人口规模方案"3种初始排放权分配方案对各省区碳交易策略及其减排成本的影响.结果表明,碳交易市场能有效降低我国实现碳排放强度下降目标的经济成本,但在不同初始排放权分配方案下省区间的碳减排成本差异有所不同.与"支付能力方案"和"人口规模方案"相比,"祖父分配方案"下省区间碳减排成本差异较小,更能体现碳排放权分配的公平性.以公平为导向的初始排放权分配和以效率为导向的碳排放权交易相结合,有助于我国提升碳排放权配置效率、降低减排成本,促进省区间碳交易市场均衡发展.     

公平与效率协调视角下的中国碳减排潜力与路径

在碳排放公平原则和效率原则协调的基础上计算区域碳减排潜力并设计碳减排路径,对于我国更科学地测算区域碳减排潜力以及更合理地制定区域碳减排路径,从而更好地促进绿色低碳经济发展具有重要意义。选取了1997-2015年29个省级地区数据,通过Super-SBM模型测算了碳排放效率,并以人均碳排放量衡量区域碳排放公平;基于Markov链框架测算了碳排放公平和效率的俱乐部趋同指数,以分析公平和效率原则在考察我国碳减排潜力中的重要性以及在制定碳减排政策时的侧重点,进而在碳排放公平与效率协调的视角下重新测算出各省份的碳减排潜力;在碳排放公平和效率二维矩阵图基础上,基于二者协调的视角设计了碳减排路径。研究发现：（1）我国碳排放公平与碳排放效率的俱乐部趋同程度（固化程度）具有显著差异,碳排放的“长期低效率”比“长期不公平”固化问题更严重。（2）相比于公平与效率相等原则,基于协调原则下的各地区碳减排潜力指数存在变化,这将影响我国碳减排目标地区的划分,进而影响国家碳权分配以及减排责任的分摊。（3）基于各省碳减排的公平性与效率性差异,中国大陆29个省级行政区域可划分为四大类型地区。我国公平效率协调的减排路径是：重点支持“低效低排”型地区,提高其碳排放效率,实施碳排放公平和效率动态协调的碳减排策略。     

2020和2030年碳强度目标约束下中国碳排放权的省区分解

建立了碳排放权省区分配模型,在中国2020年和2030年碳强度目标约束下,分阶段进行碳排放权的省区分配.结果表明：2016~2020年,中国各地区碳排放权分配相差悬殊.碳排放权配额最多的5个省份分别是经济发展水平和历史碳排放量均处于全国前列的广东、江苏、内蒙古、山东和山西地区,配额最少的5个省份依次是安徽、吉林、甘肃、宁夏和贵州.同时,各地区面临不同的减排压力.山西、山东、辽宁和陕西在2016年初始节点的碳空间严重不足,需要承担较大的减排压力.而广东、江苏和上海等地减排压力相对乐观.2021~2030年,各省份的碳排放权分配与第1阶段分配结果大体一致,所有省份在2030年碳排放空间均有盈余.但是部分地区（如新疆、陕西、吉林、青海、甘肃、宁夏和贵州等）截至2030年碳排放剩余空间相对有限,按期完成减排目标仍然存在较大压力.考虑到各省区面临不同的减排任务和压力,制定差异化的减排政策并在政策上给予适当的扶持是保证中国减排目标顺利达成的关键.     

巴黎协定生效下的中国省际碳排放权分配研究

随着《巴黎协定》正式生效,碳排放权作为关系人类福祉的一种新型发展权,如何分配已成为世界各国共同关注的焦点问题.中国是全球最大的碳排放国,面临着巨大的减排压力.为分解落实我国政府提出的2030年碳减排"自主行动目标",提出公平性、效率性、可行性、可持续性4项分配原则,从社会、经济、环境三重维度系统选取分配指标,构建"共同但有区别"的省际碳排放权分配模型,据此对31个省区2016—2030年的碳排放配额进行核算.研究表明,碳排放配额最多为广东、山东和江苏,最少为西藏、新疆和青海.对比配额结果与当前碳排放规模发现,山西等9省区未来的碳排放空间呈现赤字,海南等16省区的碳排放空间呈现盈余,浙江等6省区则收支大致相抵.鉴于各省区面临不同的减排任务和压力,差别化的控排政策是保证我国"2030目标"顺利实现的关键.     

环境学习曲线与我国碳减排目标的地区分解

2009年我国政府提出:2020年碳排放强度在2005年的基础上降低40%～45%,这是我国应对全球气候变化的重要举措. 依据环境技术经济学的有关理论,运用1995—2007年的有关统计数据,建立了我国大陆30个省区(省、市、自治区)碳排放环境学习曲线(ELC),并依据ELC模型预测了碳排放强度和碳减排潜力. 结果发现,按照过去12 a的自然趋势,2020年各省区的碳减排潜力为15%～58%,全国碳减排总潜力为30.6%. 从“需求”与“可能”出发,将9.4%的缺口按比例分配到9个高碳省区,并依此重新计算各省区碳减排目标和分担率.      

基于公平与效率双重视角的中国农业碳减排潜力分析

科学估算减排潜力是实施减排责任分摊的基础。论文将环境因素纳入到经济生产体系,构建含有期望产出与非期望产出的农业经济核算框架,借助方向距离函数方法,对2000-2011 年中国31 个省(市、区)的农业碳边际减排成本进行估算。在此基础上,利用人均农业碳排放、人均农业生产总值、农业碳排放强度与农业碳排放影子价格4 个指标,构建农业碳减排潜力指数,基于公平与效率双重视角,对各省区农业碳减排潜力水平进行评估与分析。结果显示:① 农业减排成本地区差异较大。其中,海南、福建、山东、辽宁、广东、北京、天津等省区减排成本较高,其年均农业碳排放影子价格居于全国前列,最高值达2.542×10⁸元/10⁴ t;而西藏、青海两地农业碳排放影子价格最低,分别为0.105×10⁸元/10⁴ t 和0.542×10⁸元/10⁴ t,农业减排成本较低。② 基于农业碳减排的公平性与效率性差异,将中国大陆31 个省级行政区域划分为四大类:西藏等1 省2 区属于“高效较公平”型地区;甘肃1 省1 区属于“高效欠公平”型地区;辽宁等8省2 区属于“低效较公平”型地区;北京等12 省4 市属于“低效欠公平”型地区。③ 西藏、海南、青海、内蒙古四地农业碳减排潜力指数在三种情景下均排名前四,北京、黑龙江、山西三地均排名最后。④ 决策者对于公平原则与效率原则的不同偏好会导致各省区减排责任分摊机制不同。     

效率视角下中国2030年二氧化碳排放峰值目标的省区分解——基于零和收益DEA模型的研究

实现2030年二氧化碳排放达到峰值不仅是中国在全球气候谈判中做出的国际承诺,也是中国实现经济结构转型的必然选择,而对二氧化碳排放峰值进行合理的区域分解是中国实现二氧化碳排放达峰的必要前提.本文首先对中国2030年二氧化碳排放峰值进行初始的省区分解,利用DEA-BCC模型对初始省区分解方案进行效率评估,在此基础上利用零和收益DEA模型得到全部省区达到有效的中国二氧化碳排放峰值省区分解方案.本文研究表明：1大部分省区初始分解方案的效率值较低,只有2个省区的效率值达到DEA有效,且二氧化碳排放配额比重较大省区的分配效率值较小;2经过零和收益DEA模型的优化,省区分解方案的整体效率最终提升至有效边界,二氧化碳排放配额由效率较低的欠发达地区向效率较高的较发达地区转移,较发达和不发达的两类地区均分配到了较少的二氧化碳排放配额,最终二氧化碳排放权占比较多的地区主要为二氧化碳排放严重但减排潜力较大的省区.文章最后根据本文研究结论提出了具体的碳排放省区分解政策建议.     

基于协调度函数的碳排放初始权区域分配模型研究

针对目前碳排放初始权区域分配模型中分配原则、指标体系不一致的问题,提出了碳排放初始权区域分配协调度概念,并确定了公平性原则、效率性原则、可持续发展原则、保障工业生产原则、保护环境原则作为碳排放初始权区域分配的具体原则,构造了基于各个分配原则下的碳排放初始权区域分配协调度子函数,建立了以碳排放初始权分配系统协调度最大为目标的协调度分配模型。将此模型应用到华东电网区域的碳排放初始权分配中,结果表明该模型合理、有效、可行性高,能较好的兼顾各个分配原则。该区域分配模型不依赖分配指标体系,能有效避免分配指标体系混乱问题,所建立的模型可以为碳排放初始权区域分配的研究提供借鉴。     

碳交易背景下天津市电力行业碳排放强度与基准线

电力行业是我国碳排放权交易体系中的重要参与行业,开展区域电力行业碳排放强度分析与基准线设置研究,不仅有利于区域因地制宜地开展行业碳减排工作,同时对全国统一碳市场的建立尤其是电力行业配额分配方案的确定具有重要参考价值.基于天津市2014年15家主要发电企业的32台发电机组数据,在核算分析天津市电力行业碳排放强度的基础上,设置实际排放情景、现行标准先进值情景及综合减排情景等3组基准线情景,并展开对天津市电力行业碳减排的适用性分析.研究表明:①在数据和统计基础较好、产品单一的行业采用基准法进行配额分配,有利于碳市场资源的公平、合理配置,可有效促进区域电力行业低碳发展;②2014年天津市电力行业碳排放强度为822.9 g/（kW·h）,燃煤发电与燃气发电碳排放强度分别为824.4与502.0 g/（kW·h）;③发电碳排放强度可反应出单台机组的能耗和管理水平,燃煤发电方式下,采用压力参数高、机组容量大的机组发电更有利于降低区域碳强度;④综合减排情景既考虑了本地区电力行业碳排放水平,同时参考了其他省市基准线设定,对部分类型机组数量较少、代表性不足的地区适用性更强,该情景对地区电力行业低碳水平要求最为严格,虽然为企业减排带来一定压力,但更有利于区域行业减排,且对于排放强度较高的较小容量机组能够起到更强的激励作用.      

基于模糊优选和CRITIC法的电力碳排放权区域初始分配——以华东电网区域为例

为科学、合理分配电力行业碳排放权,文章综合考虑公平、效率和可持续发展原则,构建了电力碳排放权分配体系,并利用CRITIC法确定指标权重,运用模糊优选法计算碳排放权初始分配比例,结果表明:单位地区生产总值电耗是最主要的影响因素,公平原则下的电力碳排放量、电力能源消费总量和火力发电量也是重要的影响因素;碳排放量问题是复杂的系统问题,碳排放权初始分配要综合考虑公平性原则、效率性原则和可持续原则。最后,为达到和谐稳定的碳排放权分配方案,希望在以后的研究中加强和谐型评判与改进方法。     

基于配额指标重要性视角的中国碳排放配额再分配

提出用与碳排放“同步变化程度”来衡量配额指标重要性的思想,对中国各省份碳排放配额进行再分配.首先在公平和效率原则基础上选取碳排放的影响因素作为分配指标,其次采用灰色关联分析法分别测算出各地区各指标与碳排放量的同步变动程度,以得到各地区各指标在配额分配中的比重.最后测算出我国29个省区2020~2030年的碳排放配额与排放空间.结果表明,人口基数及经济发展指标对各地碳排放有较强的同步变动关联性,因此应该被赋予更高的权重;配额最多的地区包括广东、北京、江苏、山东、上海,最少的地区则包括宁夏、贵州、青海、吉林、新疆.盈余分析发现,北京地区的碳排放空间有较多盈余;浙江等5个省区已达较饱和状态;山东等4个省区则处于较严重的溢出状态,在未来10年内需承担较重的减排压力.     

基于配额指标重要性视角的中国碳排放配额再分配

提出用与碳排放“同步变化程度”来衡量配额指标重要性的思想,对中国各省份碳排放配额进行再分配.首先在公平和效率原则基础上选取碳排放的影响因素作为分配指标,其次采用灰色关联分析法分别测算出各地区各指标与碳排放量的同步变动程度,以得到各地区各指标在配额分配中的比重.最后测算出我国29个省区2020~2030年的碳排放配额与排放空间.结果表明,人口基数及经济发展指标对各地碳排放有较强的同步变动关联性,因此应该被赋予更高的权重;配额最多的地区包括广东、北京、江苏、山东、上海,最少的地区则包括宁夏、贵州、青海、吉林、新疆.盈余分析发现,北京地区的碳排放空间有较多盈余;浙江等5个省区已达较饱和状态;山东等4个省区则处于较严重的溢出状态,在未来10年内需承担较重的减排压力.     

多情景视角下京津冀碳排放达峰预测与减排潜力

京津冀地区是中国核心经济区的重要组成部分,也是碳排放重点区域,其碳排放早日达峰对实现国家达峰目标尤为关键。通过分析碳排放及影响因素的关系,构建碳排放系统动力学模型,并设置六种情景方案,模拟预测其对北京、天津和河北碳达峰时间、峰值及减排潜力的影响。结果显示：（1）基准情景下,北京已经实现碳达峰,天津预计2023年碳达峰,而河北则难在2035年前达峰。（2）协调发展情景即综合调控政策,较单一措施情景,各地区碳减排效果最优;其中,北京2020—2030年碳排放较基准情景下降13.52%,天津碳达峰可提前至2021年,河北则可在2030年达到峰值。（3）单一措施情景下,环保情景对北京碳减排作用最显著,而节能减排情景则是实现天津与河北碳达峰的最佳发展模式。     

面向配额分配模拟的工业行业碳排放绩效——以郑州市为例

开展工业行业碳排放绩效研究,对于落实碳减排承诺、完善碳交易体制、推动低碳产业发展具有重要意义。采用郑州市2013年181家工业企业的基础数据,通过构建碳排放综合绩效指标体系和配额分配模型,开展不同行业的综合绩效评价和配额分配模拟。主要结论如下:(1)不同行业的碳排放强度分布极不均衡且与碳排放总量具有一定的关联性,但关联类型不尽相同。电力、热力生产和供应业的碳排放强度最高(5.4115 t/万元),烟草制品业的碳排放强度最低(0.0046 t/万元)。(2)不同行业单位用地碳排放量、单位劳动力碳排放量差异较大。电力、热力生产和供应业的单位用地碳排放及单位劳动力碳排放明显高于其他行业。(3)碳排放综合绩效表明,电力、热力生产和供应业的碳排放绩效最低,汽车制造业的碳排放绩效最高。(4)不同行业因综合绩效的差异获得与基准年碳排放不同增减比例的配额,其中,电力、热力生产和供应业获得的配额最多,化学纤维制造业获得的配额最少。通过碳配额分配模拟,郑州市整体减排18.206万t,减排比例为5.56%。(5)建议完善行业配额分配方案,并试点实施以碳排放综合绩效评价为基础的行业配额分配,实现资源节约、环境保护和碳减排的协同。     

中国交通运输碳排放及影响因素时空差异分析

为减少交通运输二氧化碳排放量,采用ESDA方法对交通运输碳排放时空分布格局进行研究,同时考虑了空间联系作用,构建GWR模型对碳排放影响因素进行时空差异分析.研究发现:(1)2000—2013年中国省域交通碳排放空间聚类特征随时间变化不大,存在显著的高值、低值聚类特征.京津冀地区、辽宁、山东、山西、陕西、河南地区为高值聚类区,新疆、青海地区一直处于低值聚类区.(2)碳排放影响因素在相邻地区差异较小.其中城镇化率、交通运输结构为主要推动因素,能源强度则起到关键抑制作用.应对碳排放聚类区域施行协同减排目标,同时,应根据因素影响作用差异,分区域制定针对性减排政策.     

中国碳排放强度影响因素对区域差异的作用分析

根据IPCC方法计算得到1995—2012年中国各省市碳排放数据,表明从1995年开始,我国各省市的碳排放强度整体上呈现南低北高,东低西高的分布格局,并有逐渐下降的趋势.区域间碳排放强度的基尼系数、Theil系数、对数离差均值的计算结果表明碳排放强度在各省市自治区间存在明显差异,并且差异随着时间逐渐增大.为了进一步分析碳排放强度差异的影响因素,我们建立了碳排放强度的回归方程,并采用夏普里值分解法进行影响因素的分解分析.整体上可以看出经济发展水平对碳排放强度差异的贡献值最大,而且随着时间推移其对碳排放强度差异的作用逐渐加强.其次是产业结构和能源结构,贡献值分别为18.91%和26.76%,对碳排放强度差异的贡献值随着时间逐渐减少,作用也逐渐弱化.最后是城市化水平(贡献值为~(-1).65%),仅在一定程度上能够降低碳排放强度的差异.进一步采用第三产业占比表示产业结构,石油占比表示能源结构进行分析,发现它们与碳排放强度变为反向关系.即一个地区的第三产业比重高,在能源结构中油的比重大,煤炭比重小,碳排放强度相比于其他地区则低.由此可见,石油比重的区域差异是影响碳强度差异的一个主要原因.因此,提升碳排放强度高的地区的石油以及低碳能源可以缩减区域间的碳排放差异.本文的研究对合理、公平的碳减排政策的制定,鼓励各省市自治区积极参加碳减排活动有着积极的意义.     

中国碳排放效率与产业结构升级的耦合度及耦合路径

研究碳排放效率与产业结构升级的耦合关系以及耦合路径,对新时代中国的绿色发展以及美丽中国建设具有重要的现实意义。通过包含非期望产出的超效率SBM模型测算碳排放效率,应用扩展的耦合模型考察了中国各省份碳排放效率与产业结构升级的耦合关系,并根据耦合程度和耦合特征对各省份进行多重分类,在分布动态学框架下设计了中国碳排放效率和产业结构升级水平的耦合路径。研究发现：（1）中国碳排放效率和产业结构升级水平的时空格局存在差异,近一半省份的耦合程度介于0.2~0.4之间,处于轻度到中度的失调衰退水平,且近一半省份的耦合特征属于发展度较低、协调度较高的“低水平协调”类型。（2）从地区间的分布动态上看,中国碳排放效率和产业结构升级存在明显的动态不协调,前者固化程度大于后者,区域碳排放效率的“低水平陷阱”现象比区域产业结构升级更严重,故中国应在缓解区域间碳排放效率固化问题的基础上提升各地区碳排放效率与产业结构升级的耦合度。（3）本文设计的碳排放效率与产业结构升级的耦合路径,既能缓解二者在地区之间的动态不协调问题,又能有效提升二者在各地区内部的耦合度。