2℃和1.5℃目標對中國國家自主貢獻和長期排放路徑的影響

崔學勤　王克　鄒驥

摘要：在《巴黎協(xié)定》設置的混合減排機制下，中國的INDC盡管自主提出，但也受全球氣候目標及全球減排進展的影響。本文基于氣候公平的不同原則，建立了公平分配未來碳排放空間的綜合性框架，并利用最新情景研究數(shù)據(jù)，分析了2℃和1.5℃目標對中國INDC力度以及長期排放路徑的影響。研究結果表明：第一，相比2℃目標，1.5℃目標對本世紀內(nèi)全球累積碳排放空間、關鍵時點的減排目標、近期減排力度以及碳中和時間等都提出了更高要求。第二，根據(jù)公平分配方案的評估結果表明，2℃目標下，中國現(xiàn)有INDC在責任方案下能夠滿足減排要求，而在其他方案下存在排放差距。而在1.5℃目標下，中國在四個方案下均無法滿足減排要求，且排放差距進一步擴大。第三，2℃和1.5℃目標對中國確定長期排放目標以及碳中和時間，也會產(chǎn)生顯著影響。相比2℃目標，1.5℃目標下，中國2050年排放相對2010年下降率需要再增加約15個百分點，實現(xiàn)碳中和的時間需要提前15年左右。因此，中國需要根據(jù)公平分配研究給出的提高INDC力度要求的區(qū)間，提前準備《巴黎協(xié)定》后關于全球盤點和INDC更新議題新一輪談判的應對策略，同時應盡早啟動制定長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略的政策研究進程。

關鍵詞 ：2℃和1.5℃目標；國家自主貢獻；減排力度和公平性；長期排放路徑

中圖分類號：X24 文獻標識碼： A 文章編號： 1002-2104（2016）12-0001-07

2015年12月通過的《巴黎協(xié)定》進一步確認控制全球平均氣溫相比工業(yè)化前水平的升幅低于2℃這一目標，并提出“努力將氣溫升幅限制在工業(yè)化前水平以上1.5℃之內(nèi)”[1]?？紤]到政治可行性和可操作性，同時確保各國“國家自主貢獻（Intended Nationally Determined Contribution，INDC）”

的減排力度能夠滿足實現(xiàn)2℃和1.5℃目標的要求，《巴黎協(xié)定》確立了一種混合機制，以自下向上的INDC為主體，同時設置了周期性的全球盤點（global stocktake）和不斷提高INDC力度的機制。因此，各國的INDC目標盡管是自主提出，但也會受到全球氣候目標及全球減排進展的影響。

現(xiàn)有研究已經(jīng)提出了眾多公平分配方案，采用各國現(xiàn)有排放規(guī)模、人均排放均等、減排能力、歷史責任、成本有效性等不同的公平原則及其組合，將未來全球碳預算分配到各個國家[2-11]。IPCC第五次評估報告（AR5）根據(jù)責任、能力和平等這三個公平原則，將這些分配方案歸納為七個類別[12]。同時也有少量研究評估了現(xiàn)有INDC總體的減排效果，以及與2℃和1.5℃目標之間的排放差距（emissions gap）[13-19]。但是目前很少有研究將全球排放差距與碳排放空間公平分配的研究結合起來，評估各國INDC的力度以及需要提高力度的程度。

中國已于2015年6月30日提交了INDC文件，提出CO₂排放到2030年左右達到峰值、碳強度比2005年下降60%—65%的目標。作為目前世界上最大的排放國，中國INDC目標的力度是否足夠、是否需要進一步提高力度，在未來的全球盤點和INDC更新進程中必然受到國際社會的廣泛關注。本文在總結現(xiàn)有公平分配方案基礎上，歸納出四種基本原則及其對應的方案，計算了對中國減排力度要求的上下限區(qū)間，從而為中國應對全球盤點和INDC更新，以及根據(jù)《巴黎協(xié)定》要求制定長期低碳戰(zhàn)略，提供決策支持。這項研究在落實《巴黎協(xié)定》的后續(xù)談判，特別是在全球盤點和INDC目標評估和更新等議題中具有重要的參考價值。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 情景篩選

最新研究表明，從2℃目標到1.5℃目標額外的減排量主要來自CO₂[20]。同時由于土地利用和森林（LULUCF）的CO₂排放（或吸收）的數(shù)據(jù)不確定性較大，因此本文只考慮能源和工業(yè)部門的CO₂排放作為未來排放配額的分配對象。

針對2℃目標，本文以IPCC第五次評估報告（AR5）情景數(shù)據(jù)庫[21]作為基礎數(shù)據(jù)庫，并采用以下標準和方法進行情景篩選：

（1）實現(xiàn)2℃目標的概率為>66%，即450 ppm或RCP2.6情景；

（2）情景包含的時間跨度至少到2100年；

（3）剔除模型2010年排放與現(xiàn)實排放差異大于10%的情景，保證數(shù)據(jù)準確性；

（4）剔除與《巴黎協(xié)定》等現(xiàn)實政策進程不相符的延遲行動情景，即在2030年前不采取氣候政策，而將減緩行動延遲到2030年以后；

（5）剔除了2100年負排放大于35 Gt CO₂，即2100年負排放規(guī)模超過2010年全球總排放的情景，保證氣候目標的實現(xiàn)不會過度依賴目前尚不成熟的負排放技術。

根據(jù)上述五條標準對IPCC AR5數(shù)據(jù)庫中的所有情景進行篩選，共得到251組2℃情景。本研究選取其10%和90%分位數(shù)作為情景區(qū)間，選取中位數(shù)作為代表情景。

對于1.5℃目標，IPCC AR5數(shù)據(jù)庫中相應的情景研究數(shù)量很少，且研究時間較早，因此在本文中不采用。本文的1.5℃情景數(shù)據(jù)來自Rogelj等的最新研究[20]。該研究中所有情景都滿足上述五條篩選標準，共37組。本研究同樣選取其10%和90%分位數(shù)作為情景區(qū)間，選取中位數(shù)作為代表情景。

1.2 公平分配方法學框架

公平分配方案，就是將全球2℃或者1.5℃目標下剩余的碳排放空間，或者與基準排放相比需要實現(xiàn)的減排量，按照某種比例分配到各個國家。本文將分配剩余排放空間的稱為排放量分配方案，將分配所需減排量的稱為減排量分配方案，見圖1。

碳排放配額公平分配的核心在于公平原則的確定及其衡量指標的選取。本文選擇了在現(xiàn)有公平分配文獻中常用的排放基數(shù)、平等、能力和責任四個公平原則，分別以上標GF、EQ、CP和RS表示，其中前兩個原則應用于排放量分配方案，后兩個原則應用于減排量分配方案。這四種原則涵蓋了大部分來自不同立場的公平觀，其組合能夠覆蓋絕大部分公平分配的結果[2， 12]。

在排放量分配方案下，對于排放基數(shù)原則和平等原則，一國未來的排放配額，分別由其排放規(guī)模和人口規(guī)模占全球的比例決定，如公式1和公式2所示：

1.3 主要參數(shù)及來源

各地區(qū)BAU排放、未來人口、GDP和歷史累積排放是計算分配比例的核心數(shù)據(jù)。各地區(qū)BAU排放來自WITCH模型[22-23]的模擬結果。WITCH模型是由意大利FEEM研究所開發(fā)的綜合評估模型（IAM），是IPCC第五次評估報告的主要參與模型之一[12， 21]。各地區(qū)未來人口和GDP假設，來自國際應用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）的共享社會經(jīng)濟路徑（SSPs）[24]情景下的估計[25-26]。共享社會經(jīng)濟路徑是IPCC在典型濃度路徑（RCPs）基礎上新發(fā)布的社會經(jīng)濟情景，綜合考慮了人口增長、經(jīng)濟發(fā)展、技術進步、環(huán)境政策等方面因素，其情景數(shù)據(jù)已經(jīng)應用于IPCC第五次評估報告。

對于歷史累積排放的計量起始年份、是否應當包含土地利用（LULUCF）排放等問題存在不同的觀點，且對各國歷史責任的計算影響很大[27-28]。考慮到氣候變化是由工業(yè)革命以來的溫室氣體排放造成，而LULUCF排放數(shù)據(jù)不確定性較大，本文選擇1850—2010年不計LULUCF的CO₂排放量作為衡量歷史責任的指標。數(shù)據(jù)來自世界資源研究所（WRI）的CAIT數(shù)據(jù)庫[29]。

2 結果與討論

2.1 2℃和1.5℃目標對全球排放路徑的影響

對篩選后的情景組分析可知，2℃和1.5℃對全球累積碳排放空間、關鍵時點的減排目標和近期的減排力度要求等都有很大影響（見表2）。

相比2℃目標，1.5℃目標對全球累積碳預算的約束更為嚴格。2℃目標下，全球2011—2050年累積排放的區(qū)間為960（670—1 290）Gt CO₂（括號外數(shù)據(jù)為中位數(shù)，括號內(nèi)數(shù)據(jù)為10%和90%分位數(shù)，下同），2011—2100年累積排放的區(qū)間為1 020（690—1 250）Gt CO₂。1.5℃目標下，全球2011—2050年的累積CO₂排放量為690（540—850）Gt CO₂，2011—2100年的累積CO₂排放量為470（160—580）Gt CO₂。與2℃目標相比，1.5℃目標下全球累積碳排放空間將進一步緊縮，其中2011—2050年的累積排放空間減少約四分之一，而2011—2100年的累積排放空間將減少超過一半。

與更為緊縮的碳預算相對應，1.5℃目標下關鍵時間點的減排幅度要求，也比2℃目標更高。2℃目標下，全球2030年CO₂排放相對2010年需要下降16%（-20%—52%），而1.5℃目標下，下降幅度提高到46%（14%—58%）。全球2050年排放相對2010年的下降率，也從2℃目標下的63%（29%—84%）提高到1.5℃目標下的89%（79%—112%）。

與2℃情景相比，1.5℃情景一個顯著區(qū)別是在2020年以后需要立刻實現(xiàn)快速減排。2℃目標下，所有情景2020—2030年間年均排放下降率為1.6%（-0.3—2.9%）。這意味著有不少情景可以在2020—2030年間保持排放量基本不變，在2030年以后再采取積極的減排行動。而在1.5℃目標下，2020—2030年間年均排放下降率需要達到3.7%（2.1%—4.7%），比2℃目標提高2個百分點，所有情景都需要在2030年以前實現(xiàn)快速減排，才有可能實現(xiàn)1.5℃目標。

1.5℃情景與2℃情景的另一大不同是負排放技術的應用時間提前。2℃目標下，多數(shù)情景實現(xiàn)碳中和時間可以推遲到2065年以后，而且有相當數(shù)量的情景在整個世紀排放都大于零的情況下實現(xiàn)2℃目標。與之相對，1.5℃目標下絕大多數(shù)情景需要在2050—2070年實現(xiàn)碳中和并逐步實現(xiàn)凈負排放，相對2℃情景提前了15年左右，且所有情景都需要在本世紀最終實現(xiàn)碳中和。

2.2 2℃和1.5℃目標對中國累積排放空間的影響

中國未來累積碳排放空間同時受到溫升目標和公平分配方案選擇的影響（見圖2）。

從中國未來累積碳排放配額的絕對量來看，分配方案的兩個類別中，減排量分配方案（能力方案和責任方案）下中國獲得的排放配額多于排放量分配方案（基數(shù)方案和平等方案）。在排放量分配方案內(nèi)部，中國在基數(shù)方案下獲得的排放配額多于平等方案；在減排量分配方案內(nèi)部，中國在責任方案下獲得的配額多于能力方案。當溫升目標從2℃進一步提高到1.5℃，所有方案下中國的排放配額都將進一步減少。其中排放量分配方案下減少的幅度高于減排量分配方案。

從中國未來累積碳排放配額占全球的比例來看，2℃目標下基數(shù)方案和平等方案中國累積排放配額占全球的比例在20%左右，而能力方案和責任方案下中國累積排放配額占全球的比例則大大提高，分別達到28%和35%。這主要是由于減排量分配方案下美歐未來的累積排放配額很小甚至為負，需要償還其氣候債務[30]。當溫升目標從2℃進一步提高到1.5℃時，所有方案下中國累積排放配額占全球的比例都將上升。其中排放量分配方案下上升幅度較小，而減排量分配方案下上升幅度較大。這意味著從2℃目標提高到1.5℃目標時，中國所需提高減排努力的程度，低于全球平均水平。

2.3 2℃和1.5℃目標對中國INDC力度和更新需求的影響

目前各國INDC目標加總后的減排力度，與實現(xiàn)2℃目標之間仍然存在排放差距[13-15]。利用公平分配方法將全球排放差距分解到國家層面后發(fā)現(xiàn)，中國在不同公平分配方案下的排放差距差異很大（見表3）。

2℃目標下，中國在最有利的責任方案下，現(xiàn)有INDC的減排力度已經(jīng)超過公平分配的要求。而在其他三個方案下與公平分配的要求仍存在排放差距。其中在基數(shù)方案和平等方案下排放差距較大，分別達到5.4和6.0 GtCO₂，而在能力方案下排放差距較小，為2.4 Gt CO₂。當溫升目標進一步提高到1.5℃時，中國現(xiàn)有的INDC在所有公平分配方案下都無法滿足減排要求，且排放差距進一步擴大。

為了消除現(xiàn)有的INDC和2℃及1.5℃目標之間的排放差距，未來在全球盤點基礎上，需要各國進一步提高INDC目標的力度。公平分配方案的研究結果，能夠為確定各國需要提高力度的程度提供參考。對中國而言，2℃目標下，現(xiàn)有的2030年碳強度相對2005年下降60%—65%的目標，除了在責任方案下能夠滿足減排要求外，在其他方案下需要進一步提高到74%—87%。而對于1.5℃目標，中國在所有方案下均需要進一步提高碳強度目標，提高幅度比2℃目標更大。與此同時，中國碳排放達峰的時間也需要進一步提前。2℃目標下，不同公平分配方案要求中國碳排放達峰的時間為2020—2025年，而在1.5℃目標下需要再提前五年達峰。

綜上所述，本文基于不同公平分配方案的研究結果，識別了中國可能面臨提高INDC力度的區(qū)間。在《巴黎協(xié)定》后關于全球盤點和INDC更新議題的新一輪談判中，中國需要據(jù)此提前準備應對策略。

2.4 2℃和1.5℃目標對中國長期低碳戰(zhàn)略目標和碳中和時間的影響

《巴黎協(xié)定》及其決定要求所有締約方在2020年之前制定并提交長期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略[1]。2℃和1.5℃目標對中國制定長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略以及確定長期排放路徑會產(chǎn)生顯著影響（見圖3）。

在2℃目標下，中國2050年排放相對2010年下降率，在不同公平分配方案下在38%—80%之間，與全球平均水平大體吻合。其中責任方案對中國最為有利，而平等方案對中國最為不利。在1.5℃目標下，中國2050年排放相對2010年下降率則需要達到60%—92%，相對2℃目標需要再增加約15個百分點。

《巴黎協(xié)定》同時提出“在本世紀下半葉實現(xiàn)溫室氣體源的人為排放與匯的清除之間的平衡”[1]，亦即實現(xiàn)“碳中和”。中國實現(xiàn)碳中和的時間，與全球較為同步（見表4）。在2℃目標下，中國需要在2075年前后實現(xiàn)碳中和。1.5℃目標下，中國實現(xiàn)碳中和的時間需要提前15年左右。

3 結論與政策建議

本文基于氣候公平的不同原則，采用動態(tài)的衡量指標，建立了公平分配未來碳排放空間的綜合性框架，并利用最新情景研究數(shù)據(jù)，分析了2℃和1.5℃目標對中國INDC力度、長期排放路徑以及碳中和時間的影響，得到以下主要結論：

第一，相對2℃目標，1.5℃目標對本世紀內(nèi)全球累積碳排放空間、關鍵時點減排目標、近期減排力度以及實現(xiàn)碳中和時間等都提出了更高要求。1.5℃目標下全球2011—2050累積排放相對2℃目標需減少四分之一，2011—2100年累積排放需削減一半；1.5℃目標下，全球2030年和2050年CO₂排放相比2010年下降率，相對2℃目標均需提高30個百分點左右；1.5℃目標下全球在2030年前就需要快速的大規(guī)模開展減排行動，全球2020—2030年間年均CO₂排放下降率需要達到3.7%（2.1%—4.7%），相對2℃目標，年均減排率需要提高2個百分點；同時1.5℃目標對負排放技術的應用時間提前，全球實現(xiàn)碳中和的時間相對2℃目標提前10—15年。

第二，2℃和1.5℃目標將對中國INDC目標力度的評估產(chǎn)生影響。2℃目標下，中國在責任方案下能夠滿足減排要求，而在其他方案下存在排放差距。而在1.5℃目標下，中國在四個方案下均無法滿足減排要求，且排放差距進一步擴大。中國需要根據(jù)公平分配研究給出的提高INDC力度要求的區(qū)間，提前準備《巴黎協(xié)定》后關于全球盤點和INDC更新議題新一輪談判的應對策略。

第三，2℃和1.5℃目標對中國確定長期排放目標以及碳中和時間，也會產(chǎn)生顯著影響。在1.5℃目標下，中國2050年排放相對2010年下降率，相對2℃目標需要再增加約15個百分點；中國實現(xiàn)碳中和的時間需要相對2℃目標提前15年左右。因此中國需要盡早啟動制定長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略的政策研究進程。

致謝：感謝Tavoni M， Drouet L和Marangoni G對本文研究框架提供的建議。感謝Rogelj J和Luderer G提供1.5℃情景數(shù)據(jù)。感謝IPCC AR5數(shù)據(jù)庫中所有模型組的工作。

（編輯：劉照勝）

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Abstract Under the hybrid mitigation mechanism set by Paris Agreement， the INDC of China is proposed intendedly， and also is affected by global climate targets and mitigation progress. On the basis of different principles of climate equity， we established an integrated framework to allocate future cumulative carbon emissions permits， and analyzed the impact of global climate targets to Chinas INDC and longterm emissions pathway. The article put forward the following results. First， 1.5℃ target proposes more stringent requirements on carbon budget， emissions reduction at key time points， nearterm mitigation efforts， and timeframe of carbon neutral compared with 2℃ target. Second， based on the results from effortsharing assessment， Chinas INDC can meet the 2℃ target requirement under the most favorable effortsharing schemes， and there are emissions gaps under other schemes. However， Chinas INDC lacks ambition to achieve 1.5℃ target under all schemes， and the emissions gaps further enlarge. Third， under 1.5℃ target， emissions reduction in 2050 related to 2010 for China needs to increase by 15%， while carbon neutral time needs to be achieved 15 years earlier than 2℃ target. Therefore， China should prepare for the coming negotiation on global stocktake and INDC update issues， and initiate policy research process on longterm lowcarbon development strategy as soon as possible.

Key words 2℃ and 1.5℃ target； Intended Nationally Determined Contribution（INDC）； fairness and ambition； longterm emissions pathway