張同斌,劉 琳 (東北財經大學經濟學院,遼寧 大連 116025)
環(huán)境影響評價與管理
中國碳減排政策效應的模擬分析與對比研究
——兼論如何平衡經濟增長與碳強度下降的雙重目標
張同斌*,劉 琳 (東北財經大學經濟學院,遼寧 大連 116025)
通過構建包含能源消耗,碳排放與碳減排政策的動態(tài)一般均衡模型,對碳總量減排與碳強度減排兩類政策的減排效應與經濟效應進行了模擬分析.結果顯示,不同的碳減排政策均能夠有效降低碳排放量,實現碳強度下降的目標,但由于政策的減排力度和減排路徑差異原因,碳總量減排政策對經濟增長的抑制作用較強,碳強度減排政策對經濟增長的負向影響程度較低.基于社會福利和減排成本視角對不同碳減排政策的成本收益進行對比發(fā)現,與強度減排相比,總量減排方案下的社會福利更高且其減排成本略小,其具有一定的比較優(yōu)勢.促進碳強度減排政策向碳總量減排政策的穩(wěn)步過渡,是實現福利增進與環(huán)境改善等多重紅利的重要途徑.
碳總量減排;碳強度減排;經濟增長;動態(tài)一般均衡模型
隨著經濟的持續(xù)發(fā)展和能源的大量消耗,二氧化碳等溫室氣體過度排放所導致的全球氣候變化問題逐漸成為人們關注的焦點.在控制和減少碳排放方面,各國根據自身的經濟發(fā)展狀況與減排潛力,采取了兩種不同的減排政策:碳總量減排政策與碳強度減排政策.碳總量減排政策要求實現碳排放量的絕對值下降,而碳強度減排政策的目標是碳強度下降,即單位國內生產總值的二氧化碳排放量降低.一般而言,發(fā)達國家往往采取碳總量減排政策,而發(fā)展中國家由于自身所處的發(fā)展階段與減排技術水平限制,大多采用碳強度減排方式.
對于中國而言,應對氣候變化問題更為重要且難度更大.一方面,作為發(fā)展中大國,資源能源大量消耗所產生的路徑依賴等使得中國的碳排量持續(xù)上升;另一方面,中國地域廣闊,氣候條件較為復雜,是極易遭受氣候變化不利影響的國家之一.雖然困難重重,但是我國一直努力進行碳減排活動,積極推行自上而下的行政命令式碳強度減排政策,取得了顯著成效.
自2013年開始,我國在北京、上海、廣東等7個省市陸續(xù)進行碳交易市場建設的試點.碳交易指的是將二氧化碳排放權作為一種商品投入到市場中進行交易,企業(yè)生產活動中若超出限定的排放量指標,則需要對碳減排配額進行購買,而未排放的剩余部分則可以通過市場將配額賣出.由于碳交易中的配額大多采取碳排放的絕對量形式,在政府部門確定碳排放配額之后,碳交易就成為了一種利用市場機制進行碳總量減排的方式.[1]當前,對我國碳強度和碳總量減排政策的效應進行對比,挖掘政策的作用機理十分必要.
國內外學者對碳強度減排政策在碳排放控制中的有效性進行了驗證,并在減排效應方面達成了共識,但是在碳強度減排的經濟影響方面卻存在著分歧,其中,一些學者認為碳強度政策實現減排目標的同時,會對經濟增長造成一定程度的負面影響.[2]與之不同,部分學者的研究卻發(fā)現,碳強度減排政策具有雙重紅利,基于動態(tài)隨機一般均衡等模型的模擬結果顯示,碳強度減排政策下的技術變革可以實現對生產要素的替代,提高能源效率并促進經濟增長[3-5].
在碳總量減排政策的研究中,學者們對于碳交易中總量減排方案的關注較多,在其對經濟增長的影響方面存在多種觀點.Tang等[6]研究發(fā)現碳交易機制能夠有效減少碳排放量,但會對經濟產生負向沖擊效應;另有學者分析得出,建立健全碳排放權交易機制,能夠在減少碳排放量的同時,減弱氣候變化或環(huán)境污染對于經濟的損害甚至創(chuàng)造經濟效益,發(fā)揮支持經濟發(fā)展和實現節(jié)能減碳的作用.[7-9]
將碳總量減排與碳強度減排等政策進行對比分析的文獻并不很多.部分研究對比了碳總量,碳強度和碳稅等政策對環(huán)境狀況和宏觀經濟影響的差異,發(fā)現碳稅能夠與碳總量政策產生相同的減排效果,而碳強度方案下的經濟產出和碳排放量更大[10-11].張友國[12]指出當未來經濟增長水平低于預期水平時,與總量方案相比,碳強度約束能夠更有效地控制碳排放,但其邊際減排成本和經濟產出損失較高.
現有文獻中有關碳減排政策作用機理的研究還不夠深入,特別是在碳減排政策對于經濟的影響方面,基本都是從相對價格變動等直接影響角度進行闡述,而從經濟結構間接變化的角度進行減排政策效應的分析更為重要[13].通過構建包含能源消耗、碳排放、碳強度與碳總量減排政策的動態(tài)一般均衡模型,可以從能源投入、資本累積等視角進行碳減排政策影響環(huán)境與經濟的機制模擬,研究減排政策如何平衡經濟增長與碳強度下降的目標.
在理論模型設定中,將碳存量導致的產出效率損失加入到企業(yè)生產函數中,同時在家庭的效用函數中納入了碳存量的負外部性,體現了碳排放累積引發(fā)的氣候變化對于企業(yè)生產活動和居民生活方式的影響.
1.1 模型設定
1.1.1 生產部門與碳排放 除了傳統(tǒng)的生產要素資本與勞動力之外,能源是產品生產中重要的中間投入品之一,假定企業(yè)生產過程中需要上述3種投入,設定規(guī)模報酬不變的柯布—道格拉斯生產函數形式為:
式中:Yt為第t期企業(yè)的總產出,×10元;Xt為第t期的碳存量,108tC;Kt為資本,×1012元;Lt為勞動力,108人;Et為能源,108tce;At為生產技術水平;α為資本的產出彈性系數;β表示能源投入的產出彈性系數;D(Xt)為效率損失項,代表第t期的碳存量(Xt)對企業(yè)生產效率的負向影響.參考Heutel[14]的設定方法,將效率損失項 D(Xt)設為二次函數的形式D(Xt)=dXt2,d為生產效率損失系數.
生產效率損失項表示氣候變化對經濟增長的反饋機制,反饋路徑主要有:(1)經濟生產活動對自然資源和生態(tài)環(huán)境有著一定的依賴性,當二氧化碳存量上升導致氣候變化時,生態(tài)系統(tǒng)對溫室氣體的吸收不充分,環(huán)境容量的縮小會導致企業(yè)生產活動受到限制;(2)當二氧化碳存量增加時,生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,為恢復生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性,就需要作為減排主體的企業(yè)投入大量的人力物力,約束了企業(yè)的生產行為.
由于企業(yè)生產過程中需要消耗能源,能源是碳排放的最直接來源,為簡化起見,將碳排放函數設定為:
式中:EMt為第t期企業(yè)的碳排放量,×108tC;θ為能源消耗的碳排放系數.
生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自降解能力,企業(yè)的碳排放能夠被生態(tài)系統(tǒng)部分降解.但是,生態(tài)系統(tǒng)的自降解能力是有限的,未被降解剩余的二氧化碳被留存在大氣中,逐漸累積形成碳存量并引發(fā)氣候變化,因此,碳排放的累積過程或者碳存量的形成過程可以表述為:
式中:ξ為生態(tài)系統(tǒng)的跨期自降解系數,0<ξ<1,該系數越大,表明生態(tài)系統(tǒng)的自降解能力越弱,累積的碳排放量就越多,碳存量水平越高.
企業(yè)在生產活動中追求利潤最大化,其利潤函數為:
式中:Rt,Qt和 Wt分別代表資本的利息,%;能源的價格,元和勞動力的工資,元.
對資本要素、能源投入和勞動力分別求導,得到企業(yè)實現利潤最大化的一階條件如式(5)-式(7)所示.
1.1.2 代表性家庭 不失一般性地,假定經濟中有一個永續(xù)生存的代表性家庭,該家庭追求效用最大化,其效用最大化函數如式(8)所示.
式中:η為效用貼現因子,η>0;Ct為第t期的消費水平,×1012元;1?Lt代表閑暇;χ為消費與閑暇的替代系數;v(Xt)為二氧化碳存量引發(fā)的氣候變化對于代表性家庭效用的影響函數.根據 Barrage[15]的研究,將v(Xt)的形式設定為v(Xt)=ρXt2,ρ為累積的碳存量對代表性家庭效用的影響系數.
二氧化碳的過度排放會導致溫室效應,使得生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,不僅表現為海平面上升、洪澇災害等極端天氣事件,而且體現在生物多樣性的減少、農產品數量和質量下降等方面,這些都對人們的生活環(huán)境和生活方式產生了不利影響,降低了代表性家庭的效用.
代表性家庭將其收入用于消費和投資,其預算約束為:
式中:It為第t期代表性家庭的投資,×1012元.
資本的動態(tài)累積方程如式(10)所示.
式中:δ為資本折舊率,%;Kt為資本存量,×1012元.
在預算約束下,代表性家庭通過選擇每期的消費、勞動和投資,實現其終生福利最大化的目標,可以構造代表性家庭最優(yōu)化問題的拉格朗日函數為:
式中:λt表示影子價格.分別對Ct,Lt,Kt+1求導,得到一階條件式(12)~式(14).
1.1.3 碳減排政策 根據中國的現實情形,結合政策對比研究的需要,在理論框架中主要設置了碳總量減排、碳強度減排兩種政策,如前所述,碳總量減排政策一般要求企業(yè)在生產活動中所排放的二氧化碳絕對量不能超過額定的排放量,碳強度減排政策則要求企業(yè)的碳排放強度低于約束目標值.
碳總量減排政策:在碳總量減排政策下,設定碳排放總量的上限為EM0,則得到總量減排約束:
式(15)表明企業(yè)生產過程中實際產生的碳排放量EMt不得超過限定的碳排放配額EM0.
碳強度減排政策:采用符號int(tC/萬元)表示碳排放強度,即:
式中:GDPt為增加值,1012元,其計算方法為:
碳強度約束如式(18)或式(19)所示.
假設碳強度約束目標為 int0,如果實際的碳強度小于設定的碳強度intt≤int0,則碳強度減排政策不會對經濟活動產生影響.如果 intt>int0,則實施碳強度減排政策就會增加企業(yè)的生產成本,體現在其利潤函數中.
將式(15)加入到模型中,對企業(yè)部門施加約束時,相當于政府實行了碳總量減排政策;將式(18)或(19)加入到模型中再求解時,代表政府實施了碳強度減排政策;若上述各約束均不加入模型中,則代表無減排政策的基準狀態(tài).
1.2 重要參數校準
在生產函數中各類投入的產出彈性方面,資本產出彈性α取值一般位于0.3到0.8之間,參考計量經濟模型的估計結果,將資本的產出彈性系數設定為α =0.4;在能源的產出彈性方面,根據2012年中國投入產出表中煤炭采選行業(yè)、石油和天然氣采選行業(yè)對于其他行業(yè)的投入數據,將部門進行歸并,計算得到β =0.04.
在碳排放系數的設定中,依據中國國家標準綜合能耗計算通則中給出的各能源產品的平均低位發(fā)熱量與折標準煤系數,結合單位熱值含碳量與碳氧化率數據,計算得出不同能源的排放系數后再按照其消耗量加權求均值作為模型中的能源排放系數,確定θ =2.59.
其他參數的校準方面,主要借鑒了國內外文獻中的取值,其中效用貼現率值為 0.993,環(huán)境自降解系數設定為0.8.最后,使用Matlab R2014a軟件實現程序設計與模型求解.
在理論模型的基礎上,首先對碳總量與碳強度兩種政策的減排效應進行了模擬,對比在相同的減排目標下兩者減排效果的差異.具體而言,通過調整約束式(15)中的EM0、式(18)中的int0,使得碳強度下降的幅度相同,模擬結果如圖1所示.橫坐標代表碳強度下降的幅度(%),該值越大,表示碳減排政策力度越大.
一些學者認為,碳強度減排政策不過是發(fā)展中國家逃避減排責任的借口,碳強度政策不能達到減排的目標,只有碳總量減排政策才能夠真正減緩碳排放問題[16].然而,根據圖1中的結果可得,在達到相同的碳強度目標時,碳總量減排與碳強度減排兩種政策下碳排放量的曲線十分接近,表明兩種政策的減排效果相當,這也佐證了我國一直以來采取的碳強度減排政策的有效性.
圖1 不同減排政策下的碳排放量Fig.1 Carbon emissions under different carbon reduction policies
圖1還顯示,在碳減排強度下降幅度較小時,兩種減排政策作用下的碳排放量曲線幾乎重合,隨著碳減排強度的不斷增加,不同減排政策下的碳排放量曲線之間出現了微小的差距.雖然兩種減排政策效果近似,但還是存在略微差別.主要原因在于,碳總量減排政策的目標設定較碳強度減排政策嚴格一些.碳總量減排政策中規(guī)定了碳排放量上限,這是進行碳減排的直接約束方式,也是一種以環(huán)境質量為首要考慮的減排政策.
與之不同,碳強度減排政策則通過限制碳排放量與國內生產總值的比重間接對碳排放量進行約束.作為一種以相對量為目標的減排政策,碳強度減排實際上是對碳排放總量的“軟性”約束[17],企業(yè)可以通過減少碳排放與增加產出兩種途徑使碳強度下降到既定的強度減排目標,只要碳排放量的增長速度低于經濟增長率,那么整體的碳強度就是逐漸下降的,因而其對碳排放絕對量的約束略微弱一些.在碳強度減排政策下,通過經濟增長促使碳強度下降的路徑削弱了該政策對碳排放量的約束力.
由于碳排放的主要來源是企業(yè)生產過程投入的能源[18],對碳總量和碳強度兩種減排政策下能源投入量的變化進行了模擬,以能源消耗變動反映碳排放量變化,結果列于圖 2.不同碳減排政策下企業(yè)能源投入的變動特征與碳排放量的變化趨勢一致,隨著碳減排強度的增加,兩種政策下的能源投入量均呈現出下降趨勢.在政府實行碳減排政策時,提高了企業(yè)進行碳排放的成本,即能源使用或投入的成本加大、相對價格上升.由于企業(yè)追求利潤最大化,其會選擇等污染曲線上成本較低的投入組合,增加清潔產品或者資本、勞動力要素的使用替代能源投入,導致能源消耗量下降.
圖2 不同碳減排政策下的能源投入Fig.2 Energy inputs under different carbon reduction policies
在相同的減排強度目標下,實施碳總量減排政策時的能源投入量要略小于碳強度減排政策時的使用量.基于供給側的視角分析,在碳總量方案下,能源的消費量必須不斷減少,以滿足碳總量約束條件.然而,在碳強度減排政策下,當碳減排約束越來越緊時,能源預期需求的減少會使得能源的即期價格相對于遠期價格有所上升,能源采掘者增加當前供應量或開采的動機增強,其供給量在整個時間路徑上向前移動,導致能源供給量上升與能源價格下降,在一定程度上減弱了碳強度減排政策的效果[19].
1.堅持“本地化”發(fā)展理念,促進當地就業(yè)和經濟,與社區(qū)共發(fā)展同進步。國企在東道國的發(fā)展過程中,要放棄采用“飛進飛出”的勞工組織模式,實現員工本地化,實施當地員工雇傭和培訓計劃,條件允許時盡量采用本地采購,優(yōu)先選擇本地供應商,鼓勵和協(xié)助配套企業(yè)本地化等。
除了實現碳減排目標之外,碳減排政策還會通過對能源消耗、碳排放的約束作用傳導至整個經濟中,對產出、投資和消費等多個方面產生影響.在這一部分,將基于不同減排強度下各主要經濟變量的變化趨勢,進行碳減排政策經濟效應的對比分析.
3.1 碳減排政策對于經濟產出的影響
首先模擬了在碳總量減排與碳強度減排政策下,經濟中總產出與增加值的變動曲線,結果如圖3和圖4所示.
圖3 不同碳減排政策對總產出的影響Fig.3 The impacts of different carbon reduction policies on total output
圖3顯示,在兩種減排政策影響下,經濟中的總產出隨著減排強度的增加都呈現出了下降特征.碳減排政策在本質上是一種資源約束,通過對碳排放進行限制,達到對企業(yè)生產活動中能源投入的控制與能源結構的調整,進而產生阻尼效應并制約了經濟增長.其中,碳強度政策下的經濟產出總是高于碳總量政策,同時其下降過程也較為平緩,說明碳強度政策對于經濟產出的負向影響明顯更弱,這也是發(fā)展中國家在兼顧經濟增長目標下,偏向于選擇相對寬松的碳強度減排政策的原因.
圖4 不同碳減排政策對增加值的影響Fig.4 The impacts of different carbon reduction policies on added value
除了總產出之外,從中扣除中間投入之后得到的增加值也是重要的經濟產出指標,在圖4中,模擬了兩類減排政策下的增加值變化.結果顯示,在碳總量減排政策影響下增加值持續(xù)下降,與碳總量政策不同,碳強度減排政策下的增加值出現了先上升后下降的變動特征,并且碳強度政策下的增加值曲線總是位于碳總量政策的上方.因此,從經濟產出的角度分析,碳強度政策要優(yōu)于碳總量政策.在碳強度減排政策實施初期,增加值上升的原因可能是能源中間投入成本上升激發(fā)了企業(yè)進行生產結構和投入結構調整的動力,即企業(yè)通過要素替代在部分上實現了要素的優(yōu)化配置以及緩解了資源約束,促進了要素利用效率提高和更多附加值的形成.
3.2 資本與投資視角下碳減排政策經濟效應
資本與投資是碳減排政策影響經濟產出的重要途徑,對碳總量、碳強度兩種減排政策下資本量和投資量的變動趨勢進行模擬,得到結果圖5和圖6.
在碳總量與碳強度減排政策影響下,資本、投資與增加值的變動趨勢基本一致,總體而言,碳總量減排政策下的資本與投資持續(xù)快速下降,增加值減少阻礙了投資的擴大與資本的累積.此外,隨著減排力度的加大,投資品和部分中間產品的相對價格上升,市場上對投資品、能源產品的需求也會降低.
圖5 不同碳減排政策對資本的影響Fig.5 The impacts of different carbon reduction policies on capital
圖6 不同碳減排政策對投資的影響Fig.6 The impacts of different carbon reduction policies on investment
碳強度政策作用下的資本與投資水平呈現了先上升后下降的倒“U”型曲線.在碳強度政策實施初期的資本水平上升主要是對清潔產品或能源投資增加導致的,根據環(huán)境規(guī)制的波特假說,在減排約束下企業(yè)改進其生產技術、更新生產設備等,不斷提高碳生產率.投資力度的加大又會通過乘數效應促進經濟發(fā)展,形成“投資→經濟增長→投資”的循環(huán).在減排達到一定程度時,碳強度政策對于經濟產出的抑制作用壓縮了投資需求,投資水平開始回落.
3.3 碳減排政策下的消費水平變動
在圖7中給出了碳減排政策下居民消費的變化趨勢.結果顯示,無論是實施碳總量減排還是碳強度減排政策,消費水平都會隨著減排強度的不斷提高而逐漸降低,其曲線呈現出向右下方傾斜的特征.碳減排政策對于消費的負向作用,在很大程度上可以歸結為居民收入水平的下降,減排政策對于經濟中總產出的不利影響導致了其收入和消費的減少.并且,居民對于未來經濟增速下降的預期會促使其調整支出結構,將更多的收入用于投資和儲蓄,這也會促使消費水平持續(xù)降低.
圖7 不同碳減排政策下的消費水平Fig.7 Consumption under different carbon reduction policies
碳強度減排政策對居民消費水平的負向影響要小一些,其原因除了碳強度減排政策下經濟產出較多導致整體消費水平較高之外,還在于較高經濟產出對勞動力的需求較大,就業(yè)狀況良好使得收入和消費穩(wěn)定.一般而言,碳減排會產生潛在的就業(yè)負效應,促使企業(yè)減少雇傭員工的數量,導致一定程度上的失業(yè)問題.然而,當實行碳強度減排政策時,相對較高的經濟產出發(fā)揮了一定的就業(yè)創(chuàng)造功能,與清潔的勞動力要素對高碳排放能源產品的替代等因素共同減弱了就業(yè)損失程度,減小了消費下降的幅度.
在綜合不同碳減排政策減排效應與經濟效應的基礎上,基于社會福利與減排成本的視角,對碳總量、碳強度減排政策的成本收益進行比較分析,可以研究如何實現環(huán)境、經濟和福利等多重目標的平衡.
4.1 基于福利視角的減排政策選擇
對碳總量和碳強度兩種減排政策下的居民效用進行了模擬以表示社會福利變動,結果如圖8所示.隨著碳減排強度的加大,兩種政策下的社會福利曲線均呈現出了倒“U”型特征,這表明適度減排會使得社會福利上升,而減排強度高到一定程度后,社會福利開始逐步下降.如理論模型部分所示,代表性家庭的效用除了與消費、閑暇存在正向關聯(lián)之外,還受到碳存量及其引發(fā)的氣候變化的負向影響.碳減排政策實施初期,在社會福利中,相對于經濟產出而言,減排所帶來的環(huán)境改善占據主導地位,碳強度下降的福利增進效應高于經濟產出及消費減少引致的福利損失,因而社會福利總體呈現上升趨勢;隨著減排力度增大,繼續(xù)降低碳強度導致的經濟產出快速下降,使得消費減少引致的福利損失超過減排與環(huán)境改善所帶來的福利增加,致使社會福利水平下降.
圖8 不同碳減排政策下的社會福利變動Fig.8 Variations of social welfare under different carbon reduction policies
將兩種減排政策進行對比可得,相同減排目標下,實施碳總量減排政策時的社會福利曲線總是位于碳強度減排政策對應的福利曲線上方,即碳總量減排政策下的福利水平更高,由于經濟發(fā)展的最終目標就是提高社會福利,基于這一視角,碳總量減排政策是更優(yōu)的政策選擇.碳強度政策是行政命令式的,而碳總量減排方案下的交易機制等屬于市場化的調節(jié)方式,通過市場價格信號引導企業(yè)之間進行碳交易,使得有限的碳配額得到合理配置,實現了帕累托改進并增進了社會福利.
隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對于碳排放和氣候變化的關注程度會越來越高,在理論模型中,氣候變化對于代表性家庭效用的影響函數 v(Xt)中碳存量對效用的影響系數ρ會逐漸增大.基于此,在模擬實施碳總量與碳強度減排政策的同時,應考慮碳存量對于家庭效用影響系數變化的情形下社會福利的變動情況,如圖9和圖10所示.其中,x軸代表效用函數中碳存量的影響系數,簡稱效用系數,y軸為減排強度,z軸表示社會福利水平.
圖9 碳總量政策與效用系數變化下的福利水平Fig.9 Welfare level under the carbon cap policy with the change of utility factor
無論是實施總量減排還是強度減排政策,當碳存量對代表性家庭效用的影響系數不斷變大,在達到相同的減排強度目標時,社會福利水平都是逐漸降低的.這表明,隨著人們對于環(huán)境質量的關注程度提高,環(huán)境、健康等因素在社會福利中的地位顯著上升.
在考慮效用函數中碳存量影響的基礎上,將兩種碳減排政策的福利效應進行對比可得,減排強度較小時,碳總量政策下的社會福利水平要低于碳強度政策,當減排力度不斷增強時,兩類政策下的社會福利水平開始接近,最后同一效用系數和減排強度下碳總量政策對應的福利水平甚至超過了碳強度政策下的福利水平.
圖10 碳強度政策與效用系數變化下的福利水平Fig.10 Welfare level under the carbon intensity policy with the change of utility factor
上述結果可以從福利視角解釋發(fā)達國家與發(fā)展中國家對不同碳減排政策的選擇,對于尚未邁入福利門檻的發(fā)展中國家而言,經濟發(fā)展十分重要,快速的經濟增長對社會福利的貢獻很大,碳存量對于福利的影響較小,碳強度政策下的整體社會福利水平較高.經濟發(fā)達國家居民的效用函數中碳存量對效用的影響程度很高,實行碳總量減排政策可以實現更高的社會福利.因此,隨著我國經濟發(fā)展水平的提升,應逐步推動碳強度減排政策向碳總量減排政策進行過渡,保證福利最大化目標的實現.
4.2 基于減排成本的政策選擇
除了社會福利外,企業(yè)的減排成本是衡量碳減排政策實施難易程度和可操作性的核心指標.對碳總量減排、碳強度減排政策的減排成本,即理論模型中的影子價格進行測算,得到結果圖 11.隨著減排強度提高,企業(yè)的減排成本持續(xù)上升,并且上升速度不斷加快,減排的難度加大,這與大多數文獻的研究結論一致.在進行碳減排的過程中,企業(yè)通過要素替代降低碳排放的空間越來越小,且減排存在一定的規(guī)模效應,初始的邊際減排成本較小,在碳強度下降的過程中,減排的邊際收益降低,企業(yè)為減少單位碳排放所付出的代價增大.
圖11 不同碳減排政策下的減排成本變動Fig.11 Variations of abatement cost under different carbon reduction policies
將碳總量、碳強度減排政策的邊際減排成本對比可得,在減排強度較低時,兩條減排成本曲線基本重合,但當減排強度超過 40%之后,兩種政策對應的減排成本曲線開始分化,碳總量減排政策下的減排成本曲線位于下方,與碳強度政策相比,為達到相同的減排目標,碳總量減排政策的成本略低一點.對于碳強度政策下減排成本偏高的現象,一個可能的解釋是,由于碳強度減排政策對于能源使用和碳排放的抑制作用較小,碳排放累積速度相對較快,在生態(tài)系統(tǒng)分解能力有限和經濟發(fā)展慣性的影響下,碳強度進一步下降的難度加大.
5.1 碳總量政策、碳強度政策均能夠有效降低碳排放量,實現既定的碳強度目標,兩種政策的減排效應十分近似,僅存在微小差別.在經濟效應方面,與碳總量政策相比,碳強度政策對于經濟增長與增加值形成的負向影響更弱,企業(yè)通過要素替代在部分上實現了要素的優(yōu)化配置,促進了要素利用效率提高和更多附加值形成.
5.2 基于社會福利與減排成本的視角對不同減排政策的成本收益進行比較的結果表明,碳減排政策下的社會福利水平呈現出了先上升后下降的倒“U”型變動特征,與碳強度政策相比,碳總量減排政策下的社會福利水平相對更高.減排成本方面,隨著減排強度提高,企業(yè)的減排成本持續(xù)快速上升,相比之下,在達到相同的減排目標時,碳總量政策比碳強度政策的減排成本略低.推動碳強度減排向碳總量減排的過渡,是實現社會福利增進與環(huán)境質量改善等多重紅利的有效途徑.
[1]王文軍,傅崇輝,駱躍軍,等.我國碳排放權交易機制試點地區(qū)的ETS管理效率評價 [J]. 中國環(huán)境科學, 2014,34(6):1614-1621.
[2]張友國,鄭玉歆.碳強度約束的宏觀效應和結構效應 [J]. 中國工業(yè)經濟, 2014,(6):57-69.
[3]Wang K, Wang C, Chen J N. Analysis of the economic impact of different Chinese climate policy options based on a CGE model incorporating endogenous technological change [J]. Energy Policy, 2009,37(8):2930-2940.
[4]楊 翱,劉紀顯,吳興弈.基于 DSGE模型的碳減排目標和碳排放政策效應研究 [J]. 資源科學, 2014,36(7):1452-1461.
[5]范慶泉,周縣華,劉凈然.碳強度的雙重紅利:環(huán)境質量改善與經濟持續(xù)增長 [J]. 中國人口·資源與環(huán)境, 2015,25(6):62-71.
[6]Tang L, Wu J, Yu L, et al. Carbon emissions trading scheme exploration in China: A multi-agent-based model [J]. Energy Policy, 2015,81:152-169.
[7]任松彥,戴瀚程,汪 鵬,等.碳交易政策的經濟影響:以廣東省為例 [J]. 氣候變化研究進展, 2015,11(1):61-67.
[8]Cheng B, Dai H, Wang P, Zhao D, Masui T. Impacts of carbon trading scheme on air pollutant emissions in Guangdong Province of China [J]. Energy for Sustainable Development, 2015,27:174-185.
[9]李 薇,董艷艷,盧 晗,等.“十三五”規(guī)劃碳減排目標下碳交易機制的博弈分析 [J]. 中國環(huán)境科學, 2016,36(9):2857-2864.
[10]Fischer C. Combining rate-based and cap-and-trade emissions policies [J]. Climate Policy, 2003,3(S2):S89-S103.
[11]Fischer C, Springborn M. Emission targets and the real business cycle: Intensity targets versus caps or taxes [J]. Journal of Environmental Economics & Management, 2011,62(3):352-366.
[12]張友國.碳強度與總量約束的績效比較:基于 CGE模型的分析[J]. 世界經濟, 2013,(7):138-160.
[13]Minihan E S, Wu Z. Economic structure and strategies for greenhouse gas mitigation [J]. Energy Economics, 2012,34(1): 350-357.
[14]Heutel G. How should environmental policy respond to business cycles? Optimal policy under persistent productivity shocks [J]. Review of Economic Dynamics, 2012,15(2):244-264.
[15]Barrage L. Optimal dynamic carbon taxes in a climate-economy model with distortionary fiscal policy [C]//New Haven: The Cowles Conference on Macroeconomics and Climate Change, 2012.
[16]Dudek D, Golub A. Intensity targets: pathway or roadblock to preventing climate change while enhancing economic growth? [J]. Climate Policy, 2003,3(S2):S21-S28.
[17]王金南,蔡博峰,嚴 剛,等.排放強度承諾下的 CO2排放總量控制研究 [J]. 中國環(huán)境科學, 2010,30(11):1568-1572.
[18]田中華,楊澤亮,蔡睿賢.廣東省能源消費碳排放分析及碳排放強度影響因素研究 [J]. 中國環(huán)境科學, 2015,35(6):1885-1891.
[19]范 丹.中國能源消費碳排放變化的驅動因素研究——基于LMDI-PDA分解法 [J]. 中國環(huán)境科學, 2013,33(9):1705-1713.
Simulation analysis and comparative study on the effects of China’s carbon reduction policy—On how to balance thedual goals of economic growth and carbon intensity reduction.
ZHANG Tong-bin, LIU Lin (School of Economics, Dongbei University of Finance and Economics, Dalian 116025, China). China Environmental Science, 2017,37(9):3591~3600
By specifying a dynamic general equilibrium model including energy consumption, carbon emission and carbon emission reduction policies, a simulation analysis of both emission reduction effects and economic effects of carbon cap policy and carbon intensity policy was performed. The results showed that different carbon reduction policies effectively controlled carbon emission and achieved the goal of reducing carbon intensity. However, due to different policy strengths and different paths taken in the policy, carbon cap reduction policy had a strong inhibitory effect on economic growth while the negative impact of carbon intensity reduction policy on economic growth was relatively weak. Furthermore, based on the perspectives of social welfare and emission reduction cost, a cost-benefit analysis of the different carbon emission reduction policies was done. The findings were that compared with the carbon intensity policy, the carbon cap policy had comparative strengths in enhancing social welfare and lowering emission reduction cost. Thus, the transition from carbon intensity policy to carbon cap policy was the key to welfare enhancement, environmental improvement and other dividends.
carbon emission reduction;carbon intensity reduction;economic growth;dynamic general equilibrium model
X22
A
1000-6923(2017)09-3591-10
2017-03-04
國家自然科學基金青年項目(71303035);國家社會科學基金重大項目(15ZDA011)
* 責任作者, 副教授, tongbinzhang@126.com
張同斌(1985-),男,山東濰坊人,博士,副教授,主要從事資源與環(huán)境經濟學研究.發(fā)表論文40余篇.