碳预算的分配之术

文摘   2024-11-18 22:02   北京  

这几天,气候变化缔约方会议(COP29)正在火热召开。各国围绕着人类社会如何共同减碳降碳展开激烈磋商和讨论。此前如京东议定书那样地自上而下制定各国减碳目标已经成功转向各国自行设定自主贡献目标(NDC),但是自主贡献目标离实现全球2度或1.5度温控目标还有很大差距。这属于典型的公地悲剧问题。无论是自上而下目标分配还是自主设定目标,其中一个核心问题在于什么样的目标分配或共同努力(effort-sharing)是公平的、大家能共同接受的?此即碳预算分配问题。

简单的说,碳预算分配是指为了在一定概率上(如66%)实现某个全球温控目标,如何将剩余的、可允许的总体碳排放分配给各个国家。这里,碳预算分配说的是总体碳排放,而不是年度碳排放;这是因为科学家发现总体或累积碳排放跟全球温升有着近乎线性的关系(Raupach等,2014),而不是年度碳排放。当然,在获知总体碳排放量之后,可以假设一定的排放路径将其分解成年度碳排放量。

究竟什么样的碳预算分配是公平、合理的呢?下面就这个主题介绍几篇典型性文章。【对国内碳排放双控亦有启示】

2014年,Höhne等综述了40多篇文献,总结出七种分配方法(如下图所示),具体包括:责任(历史累积排放)、能力/需求(人均GDP)、平等(人口数量)、成本效果(边际成本),以及人均累积排放相等(平等+责任)、责任-能力-需求,和分阶段分配(staged approaches,先一种分配方法、再换一种方法)。

接着,Höhne等发现不同方法给不同地区的碳预算分配结果差距甚大。如,责任-能力-需求方法要求OECD国家2030年的排放比2010年减少106%-128%(超出纵坐标极限),人均累积排放相等方法要求下降82%-85%,而其他原则只要求下降40%左右(下图)。

与此同时,即使针对同一种方法(如能力、平等),由于方法的不同操作定义和参数设置,这种方法内部的异质性也非常高;结果是同一种方法下同一个地区的碳减排要求也差距甚大(见下面直方图的高度和分布区间)。

2014年,Raupach等尝试了基于责任和平等原则的混合方法,求解不同混合权重下的碳预算分配方案和减排难度(即允许的现状排放时间)。作者发现不同权重配置下不同地区的分配方案差异显著,比如下图中差距最大的北美地区(第二色块,减排力度在不同权重下相差7-8倍)。

2016年,du Pont等对比了IPCC第五次评估报告里的五种分配方法:能力、平等、责任-能力-需求(即绿色发展权)、人均累积排放相等、排放比例相等(即祖父主义),再加上排放路径假定,最终发现五种不同的分配方法下的减排路径差异甚大。比如,在下图中,中国在绿色发展权视角下减排最小,2030年只需减排11%左右,但是在能力和人均累积排放视角下要减排64%-67%(均相比2010年)。这些都比国家自主贡献和达峰承诺要更加严格。

2020年,van den Berg等对比了七种碳预算分配方法,即人均相等(分马上相等IEPC和未来相等PCC)、人均累积排放相等(ECPC)、能力(AP)、绿色发展权(GDR)、祖父主义(GF)、成本效果(CO),同样发现2030年不同分配方法对同一国家和地区的减排含义差异显著(下图未展示ECPC方案结果,但是增加了 自主贡献NDC)。例如,对中国(CHN)而言,绿色发展权不要求中国在2030年进行减排,但是人均相等却要求减排40%左右。

2021年,Rajamani等首先从国际环境法视角讨论了众多碳预算分配方法是否满足公平等国际法原则,发现成本效果和祖父主义(如排放比例等)并不符合、应该排除,然后作者就符合公平原则的六种方法(责任、能力、绿色发展权、人均排放相等、人均累积排放相等、分阶段分配),总结了40篇文献中G20国家符合国际环境法的2030年减排目标范围(不符合的用灰色色块表示)。

Rajamani等发现,大部分国家和地区到2017年就已经用光了自己的碳预算,除了印度和印度尼西亚。但还是可以看到,即使是符合国际环境法的那些分配方法,它们给出的减排力度仍然差异非常显著:对中国而言,2030年相比2010年的减排力度在减排60%(即图上40%)和增排25%左右(即图上125%)之间。

以上只是学术界关于碳预算分配主题的一小部分文献,此外还有一些文献致力于提出某一种奇思妙想的分配方法和方案,例如收缩—收敛(contraction & convergence)、塔木德规则(Talmud rule)、罗尔斯正义法则等。在此不一一赘述。

可以看出,学术界关于如何应对气候变化这场集体行动,特别是针对碳预算分配这一关键问题提出了各种各样的解决方法,其中六、七种方法目前比较受国际社会和IPCC认可。但是不同方法之间、同一方法内部给出的碳预算分配方案差异很大,减排力度含义模糊,因此很难达成共识,更遑论具体的动态减排路径。

这也许就是为什么我们要有缔约方会议,而且会议每年都开的缘故。也许学术界提供的并不是解决方案,而是供各方吵架用的纸质炮弹。所以,我们做的是学术、不是学道。


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