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标题：Economic effect of China’s carbon neutrality target under shared socioeconomic pathways
期刊：《Science China Earth Sciences》(中科院2区, IF=6.0)
作者：Zemiao Liu, et al.
doi：10.1007/s11430-023-1443-0
气候变化是当今人类面临的最紧迫挑战之一，实现碳中和目标的经济可行性至关重要。然而，当前的综合评估模型往往低估了减排政策的经济影响，主要是因为没有充分考虑其带来的经济效益。本研究通过将温度-劳动生产率模型与典型的综合评估模型相结合，利用共享社会经济路径（SSPs），模拟中国在基线情景和碳中和政策情景下的经济发展和碳排放水平，评估实现碳中和的减排政策的经济成本和收益。研究发现，减排政策的经济成本预计将在2050至2060年间达到峰值，而中国的碳中和政策将显著减缓全球变暖，其经济收益到2100年将达到中国总GDP的5.65%至17.24%。低碳情景SSP1和SSP4能够显著降低初始经济成本，并将净经济收益的开始时间提前到2060年。这一综合评估证实了中国碳中和目标在长期内具有显著的净经济效益，为中国的碳中和政策和路径选择提供了理论参考。本研究采用共享社会经济路径（SSPs）来描述21世纪全球和区域社会及自然系统演变的潜在趋势。SSPs将国际经济和社会发展简化为两个维度：气候变化减缓的挑战和气候变化适应的挑战。基于这两个挑战的水平，将未来世界划分为五种不同的SSP情景。研究中选取了一个基线情景，即没有任何国家采取碳减排政策，辐射强迫大致介于RCP4.5和RCP8.5之间。研究假设中国在2060年实现碳中和，并设定碳汇水平情景。由于计算中国在联合减排背景下的贡献不切实际，本研究假设其他国家不采取任何碳减排政策。碳减排政策操作化为碳定价，包括设定排放价格、排放绩效标准、化石能源税、清洁能源份额要求、清洁能源使用补贴和清洁研发补贴等。研究采用开源的WITCH模型进行综合评估，该模型是一个自上而下的混合经济模型，包含一个相对复杂的能源部门。研究将温度-劳动生产率模型整合到WITCH模型的温度-损失-适应模块中，以优化减排政策的经济成本和温度降低的经济效益。研究使用GDP变化作为衡量低碳目标经济效应的经济指标，通过反事实情景计算经济成本。研究还采用基于增长的损害函数来计算减缓变暖的经济效益，并通过折现率计算中国未来总经济效应。在没有额外碳减排政策的情况下，中国只能在某些情景下实现碳达峰，而无法达到碳中和。当实施合理的碳减排政策时，中国可以在所有SSP情景下实现碳中和。在SSP1、SSP2和SSP4情景下，能源使用逐渐减少，新能源迅速取代传统能源，碳排放到2060年降至约0.3 PgC a−1，与中国碳汇水平相当。SSP3和SSP5情景则严重依赖CCS技术的碳减排效果，清洁能源比例相对较低。从经济成本来看，所有情景的碳中和政策经济成本将在2050至2060年间达到峰值，其中SSP2情景下总经济成本将达到总GDP的2.52%，而低碳情景SSP1和SSP4的成本分别降至约0.87%和0.41%。从2070年开始，碳中和政策的经济成本逐渐下降。到2100年，SSP1和SSP2情景下的经济成本将分别降至总GDP的约0.23%和0.83%，而SSP3情景下的经济成本仍将高达总GDP的约2.55%。在SSP4和SSP5情景下，碳中和政策的经济成本逐渐下降，整体经济获得净收益，分别占总GDP的约1.46%和1.37%。在减缓变暖的经济效益方面，中国的碳中和政策将降低全球温室气体浓度，从而减少全球辐射强迫和各地区年均温度。在SSP1、SSP2和SSP4情景下，中国的碳中和政策到2060年将使全球变暖降低约0.07–0.09°C，到2100年扩大到约0.14–0.17°C。在中国，变暖减少到2060年约为0.11–0.13°C，到2100年为0.20–0.24°C。SSP3和SSP5情景由于基线情景更有利于化石能源使用，冷却效果更大，到2060年将使世界和中国的平均年温度分别降低0.14–0.18°C和0.20–0.25°C，到2100年分别扩大到0.31–0.38°C和0.44–0.54°C。中国的减缓变暖经济效益从2040年开始逐渐增加。在SSP5情景下，由于其冷却范围最大，减缓变暖的经济效益显著超过其他情景。中国的经济效益到2060年将达到GDP的约2.14%，到2100年扩大到约15.87%。SSP1、SSP2和SSP4情景下的经济效益相对相似。到2060年，中国的经济效益占GDP的约0.96%–1.12%，到2100年增加到约5.67%–6.73%。由于中国对减缓全球变暖的贡献，其他国家或地区的经济也将受益。到2060年，全球经济收益将是中国同期的4.8–5.4倍，占全球GDP的1.78%–3.43%。到2100年，全球经济收益将是中国的5.3–7.6倍，占全球GDP的7.29%–19.62%。全球经济收益的百分比略高于中国，主要是因为像印度和印尼这样的发展中国家更容易受到全球变化的影响。在实现中国碳中和的净经济效应方面，SSP1和SSP4情景下，中国的净经济成本在2040至2050年间达到峰值，分别占总GDP的约0.72%和0.97%。从2055至2060年，冷却的经济效益增加到与碳中和政策的经济成本相匹配，导致2060年后净经济收益缓慢增加。到2100年，净经济收益预计分别占SSP1和SSP4情景下GDP的约5.65%和7.13%。相比之下，在SSP2、SSP3和SSP5情景下，涉及正常或缓慢发展的清洁能源，中国的净经济成本在2050至2055年间达到峰值，分别占GDP的约2.29%、4.70%和5.88%。这些情景的净经济成本预计将在2070至2075年间降至零。这一减少主要是因为在实现碳中和目标后，维持碳排放水平需要较低水平的碳减排政策，从而降低了相关的经济成本。2070年后，净经济收益逐渐增加。到2100年，SSP2和SSP3的净经济收益将分别占GDP的约5.90%和9.36%。在SSP5情景下，由于显著冷却和总经济增长的综合效应，净经济收益达到GDP的17.24%。使用3%的折现率计算中国碳中和政策的综合经济效应。在SSP1和SSP4情景下，碳中和政策的累积经济效益超过经济成本的时间分别为2090年和2075年。折现到2020年的净经济收益将分别达到中国2020年GDP的约30%和44%。然而，在SSP3和SSP5情景下，产生了显著的经济成本，折现后的净经济成本分别达到中国2020年GDP的约50%和56%。SSP2情景下的折现净经济成本约为中国2020年GDP的7%。![]()
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研究表明: (1)中国减排政策的经济成本将在2050-2060年达到峰值, 约为基线情景GDP总量的0.41%-9.37%, 其主要归因于更高的能源价格和研发投入, 并在2070年后快速下降；(2) 中国碳中和政策将贡献全球升温减缓, 至2100年减缓升温所带来的经济收益约为中国GDP总量的5.65%-17.24%；(3) 低碳情景SSP1和SSP4可大幅降低初期的经济成本, 并使实现经济净收益年份提前至2060年前。本研究的综合评估验证了中国的碳中和目标在长期具有切实的净经济收益,为降低前期经济成本, 需要进一步加强消费端转型、低碳技术升级与新能源应用。
文章来源 ：
Liu, Z., Huang, X., & Qi, X. (2024). Economic effect of China’s carbon neutrality target under shared socioeconomic pathways. Science China Earth Sciences, 1-16.
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