Evolutionof Sustainable Carbon Cycling Processes in China

This report summarizes the surveys on carbon inventories and initiatives on sustainable carbon cycling taken by RCEES. The first part of this report deals with the concept of sustainable carbon cycling, the historical evolution of carbon cycling processes in China, carbon pool enhancement, value addition, carbon sequestration and carbon balance. The second part covers the modeling of carbon dynamics, emission inventories of various carbon containing greenhouse gases and their potential abatement measures.     

中部六省低碳发展水平测度及发展潜力分析

人为的碳排放导致气候变化的加剧，低碳经济已成为人类的共识，向低能耗、低污染、低排放的低碳发展模式转型已成为世界各国可持续发展的必经之路。以我国中部六省作为研究区域，通过碳排放总量、人均碳排放量、地均碳排放量、碳生产率、碳能源排放系数等一系列指标对中部地区的低碳发展水平进行测度，对比各指标空间差异，认为中部地区目前还处于高碳发展阶段，碳排放总量大，碳生产率低，碳能源排放系数高，山西、河南尤为严重；在此基础上，采用产业 能源关联模型和能源 碳排放关联模型分析中部地区的低碳发展潜力，认为中部地区产业结构多元化水平和能源结构多元化水平低，且演化速率极其缓慢，致使碳排放增长速率无法减缓；中部地区虽然碳减排难度大，但减排潜力也大。〖     

皖江城市带农作物碳储量动态变化研究

根据近20 a（1991~2010）主要农作物产量与耕地面积的相关数据,结合主要农作物的含碳率、经济系数、根冠比、果实水分系数,利用农作物产量与碳储量转换模型计算法对皖江城市带主要农作物碳储量、碳密度进行了估算,分析该区农田生态系统植被碳库的总量和构成的动态变化。结果表明：近20 a来该区农田植被碳储量和植被碳密度都有一定程度的提高,且2010年研究区农田植被碳储量占当年安徽省能源消耗总排碳量的2306%,具有十分明显的碳汇效应,但农作物碳储量和碳密度呈现一定的波动性。研究区中农作物碳储量以水稻作物为主(占总碳储量的6659%),各市农作物碳储量、碳密度表现为：六安、滁州农作物碳储量最大,铜陵最小;滁州、马鞍山农作物碳密度最大,铜陵最小。最后根据该区农作物碳库的构成特点和动态特征,为其进一步提高农作物碳库的碳储量和碳密度提出一些建议     

长江经济带碳减排潜力与低碳发展策略

为长江经济带低碳发展需要,借助长江经济带11省市2005～2014年间相关数据,对长江经济带及区域间的碳排放、能源强度、碳吸收进行测算,并探讨长江经济带未来低碳发展策略,分析 “高碳情景”与“低碳情景”下2030年各区域的碳减排潜力。研究发现：长江经济带碳排放聚集度较高且整体增速趋缓。东部区域碳排放均值最大,西部区域最小。中部区域碳排放增速最快,东部区域最慢。西部区域能源强度最高,东部区域最低;但中部区域能源强度降幅最大,东部区域降幅最小。西部区域碳汇能力最强,东部区域最弱。基于以上发现,从碳减排责任划分、低碳消费、清洁能源替代、高耗能产业优化以及区域生态质量提升等方面提出相关策略,力图实现碳源面的直接碳减排与碳汇面的相对碳减排。最后,经预测可知：2030年,长江经济带“低碳情景”比“高碳情景”减少碳排放约12亿t,中部区域将成为碳排放主要来源地     

碳市场政策下企业对碳信用的支付意愿及影响因素研究

中国已经在7个省市进行了碳排放权交易市场的试点,并拟于2017年建立全国碳排放权交易市场。随着碳市场政策的逐步完善,碳排放将成为企业的总量控制目标之一。在全国碳市场即将建立的背景下,研究企业对于全国碳市场政策的预期,分析企业的响应规律,估算企业对于碳信用的支付意愿,对于保障全国碳市场的顺利建立和有效运行具有重要的意义。基于此,本研究利用多边界离散选择的方式,调查了全国范围内29个省市的555家企业,对于由于全国碳市场建立而导致的能源价格提高的接受程度,并利用多元线性回归模型分析影响企业接受程度的因素,最后估算企业对于碳市场中碳信用的支付意愿。结果显示:(1)企业可接受的能源价格提高比例的平均值为8.3%,其中碳试点企业可接受的提高比例最高,达到10.2%,非碳试点企业可接受的提高比例最低,为7.5%;(2)对企业接受程度的影响因素分析显示,企业的能源价格压力,以及企业对于全国碳市场到来的时间预期与接受程度显著负相关;企业对于碳减排技术的了解程度,以及企业对于全国碳市场控制程度的预期与接受程度显著正相关;(3)对于全国碳市场中的碳信用,企业平均愿意支付的价格为79.6元/t CO_2,其中碳试点企业的支付意愿最高,为95.9元/t CO_2,非碳试点企业的支付意愿最低,为72.6元/t CO_2。据此,为保障全国碳排放权交易市场的顺利建立,实现对企业碳排放的有效控制,政府应该注重降低企业的用能成本,引导与支持企业进行技术创新与升级,提高企业对于碳市场政策的认识和了解,并充分考虑不同地区的差异和不同企业的支付能力差别,合理设定碳价。     

混合碳减排制度设计研究

碳减排是减缓气候变暖的必由之路,国际社会正在积极推动全球碳减排。我国已向国际社会承诺了碳减排目标,并正在大力开展相关政策的研究和制定。碳税和碳交易是多年来各国激励碳减排最主要的两大机制。这两种机制各有优缺点,它们适当的混合机制可扬长避短,创造出更优越的机制。我们认为,碳税和碳交易机制之间最大的差别在于碳税机制有较低的制度成本(包括建立者一机制所需要的人力物力的投入,以及监管成本等),在操作性上更简便;而在对市场条件和信息的变化上没有碳交易机制的灵活性强,但从另一方面,这种灵活性也恰恰是风险产生的根源之一,它增加了企业在碳排放决策方面的风险和难度;此外,碳税相对于碳交易是间接的碳减排激励机制,碳交易机制的减排效果更直接。基于这些观察,我们设计出一种混合碳减排机制,它是碳税和碳交易机制的有机结合。该混合机制包含两个部分:首先是累进制碳税制度,小企业只缴纳碳税;其次,碳交易制度,建立碳交易市场并对于大企业确定初始碳排放权,对于大企业的超排,将按照高起点的碳税税率加以惩罚。这一混合机制,既考虑了不同企业之间在碳排放权上的公平性,又考虑了机制的效率,并在保障机制效率的条件下尽可能降低企业在碳排放决策上的风险。这些正是这一混合机制的优越性所在。我们还探讨了这一混合机制在我国实施的可行性,并提出了在具体实施过程中所应注意的若干重要事项,并给出了相关的政策建议。本文的探讨可以为政府碳排放政策制定部门提供参考。     

中国低碳发展的国际比较研究——基于历史和经济发展阶段的审视

随着近年来我国碳排放总量的增加,一些西方国家开始把碳减排责任的矛头指向中国。为了明确中国碳排放的国际地位,运用历史唯物主义观点,从经济发展阶段视角进行了国际比较研究。首先运用IEA2011年公布的碳排放数据分析了我国2009年面临的碳排放形势,继而研究了工业革命以来中国碳排放的总体贡献情况,最后从经济发展阶段视角进行了国际比较研究。认为:①尽管我国当前的碳排放总量巨大,但人均碳排放量低于世界前10名的主要碳排放国家,碳排放强度与世界主要碳排放国家相比还存在一定差距;②我国的历史累计碳排放贡献及人均碳排放均较低,发达国家和地区的累计碳排放量达到世界累计碳排放量的近3/4;③与发达国家相同经济发展阶段相比,我国的人均碳排放和碳排放强度远低于主要发达国家和地区;④世界主要发达国家和地区在快速推进工业化的经济发展阶段普遍伴随着高碳排放。鉴于此,我们认为应该辩证地看待中国的碳排放,一方面中国当前的确产生了较大的碳排放,另一方面中国的经济发展阶段决定了这种碳排放规模和水平。发达国家的经济发展轨迹和碳足迹也表明,在工业化快速推进的过程中,一定程度的高碳排放是世界经济发展的客观规律。     

浙江省碳排放时空格局及影响因素研究

利用2005~2010年浙江省各县市区的社会经济数据和能耗数据,测算了各县市区的碳排放总量、人均碳排放量和地均碳排放量,采用空间自相关方法揭示了县域尺度下相邻县市区碳排放指标的空间关联性,运用地理加权回归模型定量描述了各县市区碳排放总量影响因素的空间异质性。研究结果表明:(1)研究期内,浙江省的碳排放总量从30 486万t增加到49 559万t。人均碳排放量和地均碳排放量也均呈增长趋势,且空间差异显著。(2)各县市区碳排放总量、人均碳排放量和地均碳排放量均存在较强的空间自相关性,总体上浙北浙东呈高高集聚,浙西南呈低低集聚。(3)人口和投资是影响碳排放总量的重要因素,且存在空间异质性。投资对浙西南碳排放的影响逐渐增大。     

长三角地区碳排放效率时空特征及影响因素分析

长三角区域一体化发展战略上升为国家战略,要求建立区域间协调机制,引导低碳产业,弥补绿色发展的短板。掌握长三角地区碳排放效率时空特征及其影响因素,对长三角地区低碳高效发展及顺利实现碳减排目标具有重要的现实意义。基于考虑非期望产出的SBM-DEA模型与窗口分析相结合的方法,测算碳排放效率,利用传统统计分析与空间分析相结合的方法,分析了1995～2017年长三角地区碳排放效率时空特征,并考虑空间因素,构建空间杜宾面板模型分析其影响因素。结果表明:(1)1995～2017年碳排放效率总体呈波动变化趋势。2017年,上海、苏州和无锡的碳排放效率为1。碳排放效率绝对差异与相对差异呈波动变化,且变化趋势基本一致。碳排放效率存在不均衡现象。(2)碳排放效率区域差异明显,2005年后,空间格局变化不大,上海、苏州和无锡形成了碳排放效率高值区。碳排放效率重心主要分布在南京市,总体向西北移动。(3)空间杜宾面板模型结果表明:提高技术水平是改变碳排放效率的重要途径。城镇化和空间因素对碳排放效率具有明显的正向作用;外商投资、单位GDP能耗和生态环境对碳排放效率具有明显的负向作用。     

Evolution of Sustainable Carbon Cycling Processes in China

Abstract

This report summarizes the surveys on carbon inventories and initiatives on sustainable carbon cycling taken by RCEES. The first part of this report deals with the concept of sustainable carbon cycling, the historical evolution of carbon cycling processes in China, carbon pool enhancement, value addition, carbon sequestration and carbon balance. The second part covers the modeling of carbon dynamics, emission inventories of various carbon-containing greenhouse gases and their potential abatement measures.     

基于碳平衡核算的寒冷地区高校校园低碳建设策略研究

以校园碳平衡核算为主要技术手段的量化分析,能够目标明确的阐释校园内碳排放和碳吸收情况,根据碳排放量和碳吸收量占比制定相应的校园低碳减排建设策略,对高校今后的低碳化发展能够提供科学性、准确性的量化依据。本文考虑到碳排放因子的差异性,以实体项目作为分析基础,遴选与集成既有碳排放核算方法,进行了寒冷地区校园碳平衡核算。目标校园为山东建筑大学新校区,计算边界为山东建筑大学新校区空间范围内所有建筑和设施运行产生的、与学校日常事务相关的全部能源消费CO2排放。计算时间以2014年为参照基准年份,以2015年为主要计算年份。碳平衡计算结果表明:2015年校园碳排放量,建筑为20 051 t,交通为171 t,生活为6 576 t;碳吸收量中绿植固碳11 936 t,光伏固碳266 t,净排放24 596 t。校园碳排放系数为3.02,人均碳排放系数为1.04。分析核算数据,校园内碳排放量主要集中于建筑的日常运行用能排放,建筑用能排放中煤炭电力天然气,所涉及耗能用途主要为冬季采暖、空调、照明、热水及炊事。因此,这些用能成为影响校园碳排放的主要影响因素,据此提出高校校园碳减排策略,主要包括:基于碳平衡预测下的校园规划;遵从地域气候特征的生态补偿;建筑单体的低碳化设计与改造;设备系统的低碳化调适与更新;可再生能源的替代性应用。     

A study on the design of a hybrid policy for carbon abatement

A necessary way to mitigate global warming is carbon reduction, which the international community is now actively promoting. China has committed a target goal for carbon reduction to the international society, and has devoted a great effort toward researching the impact of related policies. Carbon taxation and carbon trading are the two main mechanisms to advocate carbon abatement, which many countries have been using. Each of these two mechanisms possesses advantages and disadvantages, and an appropriate combination of them can make best use of their advantages while bypassing their disadvantages, creating a superior mechanism. In our opinion, the main differences between these two mechanisms are that carbon taxation has a lower institution cost (consisting of the related infrastructural investment and the regulation cost, etc), and is easier to operate, but lacks the flexibility in response to variations of market conditions. However, this flexibility is just the origin of risk, which increases the difficulty for firms in their decision of carbon abatement and is an indirect way to incentivize carbon abatement, compared to carbon trading, which has a more direct effect in carbon reduction. Based on the above observation, we present a hybrid mechanism of carbon abatement, which is an organized combination of carbon taxation and carbon trading. It consists of two parts: first, the carbon taxation, which has a progressive tax rate, second, the carbon trading. Small firms will only pay the carbon tax, while large firms, will first need to get the initial carbon emission quotas by some way, and then trade it in the carbon market if necessary. For firms with extra emissions, they will receive a punishment according to a high carbon tax rate. This hybrid policy considers the equity between different firms in carbon emission rights as well as the efficiency of the mechanism while decreasing the risk level for firms in the carbon emission decision, making it superior to the two previous policies. We also analyze the feasibility of this hybrid policy in China, address some important issues in the implementation of this hybrid policy in China and present the relevant suggestions. The discussion in this paper can serve as a reference to the government in the decision of carbon policies.     

Emission Inventories of Carbon-containing Greenhouse Gases in and Technological Measures for Their Abatement

The report summarizes surveys on carbon inventories and initiatives on sustainable carbon cycling taken by the Research Center for EcoEnvironmental Sciences, where the authors work/worked. The first part of the report, which appeared in the preceding issue of this journal, deals with the concept of sustainable carbon cycling, the historic evolution of carbon cycling processes in China, carbon pool enhancement, value addition,carbon sequestration and carbon balance. This very paper, as the second part of the report, covers the results of carbon dynamics modeling, emission inventories of various carbon-containing greenhouse gases and their potential abatement measures.     

CGE model-based analysis of the neutralized hybrid carbon policy and its decomposed effects on economic growth,carbon reduction,and energy utilization costs

The hybrid policy is a flexible policy tool that combines features of carbon trading and carbon taxation.Its economic and environmental effects under China's background are still not studied in detail.Given the exogenous carbon reduction targets,carbon prices,and carbon tax-rates,by computable general equilibrium modeling methods and factor decomposition methods,this article investigates direct and cascaded effects of the hybrid policy on economic growth,energy utilization,and carbon emission on the national level and the sector level,with China's national input-output data-set.Stepwisely,policy scenarios with irrational estimated results are selectively excluded based on comprehensive evaluation among economic,carbon reduction and other policy targets.As a result,against national economic conditions in 2007,the hybrid policy,with a carbon reduction target of -10%,a carbon tax-rate of around $10,and a ceiling carbon price of $40,is highly recommended,because of its significant lower economic loss,lower energy utilization cost,and practical robustness against fluctuation of energy market and carbon market.Furthermore,by decomposition analysis,carbon reduction-related costs are decomposed into a direct part that includes carbon allowance price and carbon tax,and an indirect part as the energy price incremental induced by direct carbon costs.Gross carbon reduction may be decomposed into three parts such as energy intensity,economic scale,and technical progress.And,carbon taxation is the main policy tool that stimulates to improve the energy efficiency.     

城乡居民食物碳消费变化与差异分析——以安徽省为例

经济的快速发展和居民人口的不断增长,给社会和生态环境带来了巨大压力,不可持续的居民食物碳消费是造成全球环境问题的重要原因之一。居民食物碳消费是环境碳循环研究和可持续消费的重要内容。采用政府宏观统计数据,研究了1985~2007年安徽省城乡居民食物碳消费结构和食物碳消费的变化趋势和影响因素,并对城乡差异进行了分析比较,结果表明：(1)城市居民家庭食物碳消费结构转变较农村显著,城市居民食物碳消费从以“粮食碳消费为主”的比较单一的消费模式转变为以“粮食、肉类、食用植物油碳消费为主”的多元消费模式;而农村居民食物碳消费从以“粮食碳消费为主”转变为以“粮食、食用植物油碳消费为主”的多元消费模式;(2)城市居民人均、户均食物碳消费量均呈下降趋势,但食物消费总量却呈上升趋势,加剧了食物碳消费的环境影响;农村人均和户均食物碳消费和碳消费总量呈下降趋势,但人均、户均食物碳消费仍高于城市,农村居民食物碳消费的生态压力依然较大。(3)Pearson乘积相关分析表明,影响城市居民人均食物碳消费的主要因素是恩格尔系数和人均可支配收入,而影响农村居民人均食物碳消费的主要因素是农村人均纯收入。研究结果对进一步探索可持续的居民消费模式和减轻环境影响具有重要的现实意义。
     

含外来电的崇明县能源碳排放核算研究

能源消耗是中国最主要的碳排放源,而地方政府是碳管理的基层行政单元,因此,有效控制区域的能源碳排放是碳减排工作的重中之重。区域消耗的能源中,外来电是缓解当地用电压力的重要措施,但一般外来电引起的碳排放易被忽视。将外来电导致的碳排放纳入区域能源碳排放核算体系内,利用部门分析和范围分析法建立了包含外来电分析的能源碳排放核算系统,以上海市崇明县为例进行了应用。研究表明：（1）2000～2009年崇明的能源碳排放增长较快,由181万t增至477万t（CO2当量）;(2）碳排放总量的8212%来自3个部门：工业、建筑业和生活部门;(3）2009年,购买电力导致的间接碳排放达2316%,体现了实施碳管理时考虑外来电力的必要性     

江苏省沿海地区经济发展与碳排放相关性研究

与能源结构和能源效率因素相比,经济发展对人均碳排放的影响最为显著.以江苏省沿海地区能源消费情况为基础,研究得出地区碳排放、人均碳排放,并且1999-2008年该地区碳排放量与人均碳排放量的增加趋势一致.选取人均GDP来代表经济增长数据,人均CO2排放代表碳排放数据,借助环境库兹涅茨曲线(EKC)模型来分析江苏省沿海地区经济发展与CO2排放之间的关系和演变态势.根据环境库兹涅茨曲线研究江苏省沿海地区经济发展与人均碳排放之间的关系,相关性研究结果表明,最优拟合模型中参数α0为0.245 7,α1为3.658 14e-5,α2为1.318 32e-8,α3为-3.298 09e-13,所以根据模型设定判断得出:1999-2008年间江苏省沿海地区人均碳排放置和人均GDP并不符合标准的环境库兹涅茨曲线(倒U型)关系,而是表现为三次方曲线模型.同时,依据人均碳排放量的变化特征,将江苏省沿海地区人均碳排放分为两个阶段:1999-2006年,人均碳排放量随着经济的增长持续增加;2006-2008年人均碳排放量随经济增加趋势变缓.     

中国碳排放强度的时空演进及跃迁机制

面对气候变化所带来的生存危机以及环境治理的复杂状况,对中国碳排放强度时空演进的动态监测与预警治理的研究是实现碳排放强度下降目标的关键。文章测算1997—2015年中国大陆30个省区碳排放强度的空间面板数据,采用探索性时空数据分析(ESTDA)方法对中国碳排放强度的空间相关性、集聚特征及其时空跃迁进行空间统计分析,借助分位数回归与时空跃迁嵌套模型,揭示在时间和空间推移的双重作用下中国各省区碳排放强度的时空跃迁机制。研究结果表明:(1)中国30个省区的碳排放强度在时空分布上并不是完全随机状态,各个省区碳排放强度之间具有显著的空间相关性特征,碳排放强度的变动趋势会受到其相临近省区碳排放强度的影响,省域间的碳排放强度在空间分布上呈现"集聚"与"分异"并存的时空演进特征。(2)中国碳排放强度空间集聚趋势增强,具有高度的凝固性和较低的流动性,10个高碳排放强度省区碳排放强度的稳定性将成为制约中国碳排放强度整体跃迁的重点省区,相关省区的跃迁性将成为驱动中国碳排放强度整体跃迁的关键省区。(3)各省区的碳排放强度空间集聚过程中存在时空跃迁的驱动模式和制约模式,分位数回归模型能够很好地解释各驱动因素对碳排放强度时空跃迁的驱动机制,不同响应阶段的驱动因素的分位数与碳排放强度时空跃迁类型之间具有很强的嵌套性。(4)根据各省区碳排放强度时空演进及其跃迁机制的分析结果,进一步提出加强对关键省区碳排放强度的有效监测与治理,加大碳排放的约束力度等差异化的碳减排调控措施。     

边境碳调节对中国EITE产业竞争力和碳泄漏的影响

碳市场碎片化状态使各国碳排放因减排力度差异而消长,不仅造成碳泄漏风险,同时对减排国家经济特别是排放密集产业的国际竞争力产生负面冲击。本文建立多区域多部门CGE模型,设计4种边境碳调节政策,模拟分析其对我国的福利、碳泄漏和出口型排放密集产业(EITE)竞争力产生的政策效应。研究显示,我国制定边境碳调节政策,既要考虑碳关税也要考虑出口返还,前者有利于改善我国的福利水平,后者可以收到抑制碳泄漏和保持EITE产业国际竞争力的效果,因而有必要把边境碳调节政策纳入我国碳市场制度设计。无论从产出还是贸易来看,我国EITE产业中的非金属矿、有色金属、钢铁产业在边境碳调节政策影响下,面临来自日本和亚洲其他国家的竞争压力,双方的碳泄漏和产业竞争力呈现此消彼长的动态变化。在我国碳市场建设过程中,边境碳调节政策与拍卖相结合,有利于在实现碳减排目标和维护产业竞争力之间实现平衡。     

Emission Inventories of Carbon-containing Greenhouse Gases in China and Technological Measures for Their Abatement

The report summarizes surveys on carbon inventories and initiatives on sustainable carbon cycling taken by the Research Center for Eco-Environmental Sciences, where the authors work/worked. The first part of the report, which appeared in the preceding issue of this journal, deals with the concept of sustainable carbon cycling, the historic evolution of carbon cycling processes in China, carbon pool enhancement, value addition, carbon sequestration and carbon balance. This very paper, as the second part of the report, covers the results of carbon dynamics modeling, emission inventories of various carbon-containing greenhouse gases and their potential abatement measures.