【笔谈系列③】刘宇| 碳中和目标对经济影响总体可控， 组合政策有待深化——2060年碳中和目标政策模拟
编者按：2020年9月22日，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”2021年3月5日，第十三届全国人民代表大会第四次会议的政府工作报告指出，“十四五”期间我国要落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标，加快发展方式绿色转型，协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护，单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低13.5％、18％；2021年重点工作的目标之一是单位国内生产总值能耗降低3％左右。
为更好地减缓和适应气候变化，实现高质量发展与绿色现代化，扎实做好碳达峰碳中和各项工作，加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系，2021年3月28日，《阅江学刊》联合北京工业大学生态文明研究院，举办“全球气候变化与中国行动方案——碳中和实现路径与政策选择”学术研讨会。
本次研讨会邀请了来自国家发展和改革委员会、生态与环境部、交通运输部、中国科学院、中国社会科学院、北京大学、清华大学、国家重点研发项目“全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估”项目组等的众多专家，学者们围绕我国碳中和的能源方案、碳中和的实践路径两大主题深入交流探讨，各抒己见。
本刊编辑部根据现场录音整理出主旨发言和专家点评的核心观点，并经作者审核润色，现以笔谈的形式刊发，与广大读者共享，为推进我国应对气候变化战略和促进生态文明建设贡献绵薄之力。
关键词：碳达峰；碳中和；气候治理；应对气候变化；能源结构转型；碳市场；碳汇
碳中和目标对经济影响总体可控，组合政策有待深化——2060年碳中和目标政策模拟
刘宇
中国科学院科技战略咨询研究院研究员
本文目录
一、实现碳中和：单一政策抑或组合政策？
二、构建模型，设置情景组合
三、政策情景分析：能效改进、碳价格与可再生能源
四、结论：碳中和目标对经济的影响总体可控，组合政策有待深化
一、实现碳中和：单一政策抑或组合政策？
2015年达成的《巴黎协定》在第四条第一款中提出：“要尽快达到温室气体排放的全球峰值……要在科学和公平基础上加快减排行动……在本世纪下半叶实现温室气体源的人为排放与碳汇之间的平衡。”碳排放源主要包括能源、工业、建筑和交通等领域。碳汇则包含自然生态系统（自然）和碳移除技术（人工）两个途径，前者依靠森林、海洋等的自然吸收，后者主要借助碳捕捉、利用和封存技术（CCUS）等。所谓的碳排放源与碳汇平衡，并不是“绝对的零排放”。
习近平主席在2020年9月22日召开的第七十五届联合国大会一般性辩论上提出了碳达峰碳中和雄心目标：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取在2060年前实现碳中和。”
哪些政策可以实现碳中和？哪些政策算是“有力”的政策？单一政策还是组合政策对于达到碳中和目标究竟有多大的影响？不同的政策或者政策组合对经济与排放的影响是否存在差异？这些问题都是我们政策模拟工作想要尝试回答的。我们的研究以广泛使用的可计算一般均衡（CGE）模型为基础，分析了实现碳中和目标对经济的影响。
二、构建模型，设置情景组合
我们团队从全球、国家、区域三个维度出发，构建了可计算一般均衡（CGE）模型体系，用于评估碳税、碳市场、能源效率反弹效应、水效率、环境税、资源税、水价格、水土耦合模式、气候变化综合评估模式、灾害损失间接影响、劳动力转移、交通运输预测、双多边贸易、中美贸易摩擦、新冠肺炎疫情等对经济与环境的影响。
例如在碳税模型中，把一吨碳的从量税转化成从价税的税率，同时引入减排的机制。一方面，可以通过不断提高技术水平来实现减排；另一方面，还可以从经济方面提高资本的积极性，开发替代能源，使用更多的机器设备实现减排。
我们对电力部门进行了划分，可以单独关注风能、太阳能,这些电能不如火电稳定，需要配套建设储能设施。碳价格意味着政府控制了碳排放的供给曲线，让市场上的边际减排成本决定减排数量；碳交易或者配额拍卖制度则是通过控制配额数量，让边际减排成本曲线决定市场的均衡价格。
依据目前所知的政策，排除氢能等尚未大规模应用的技术，我国能不能实现碳中和？针对这个问题，我们聚焦目标实现、减排效果、经济影响、减排与经济的权衡等四个方面的具体问题。第一，目前政策（组合）是否可以实现碳中和？第二，一些政策比另外一些政策更有效吗？组合政策是否比单一政策更有效？第三，一些政策比另外一些政策更优吗？组合政策是否比单一政策的减排代价更小？第四，权衡减排效果与减排成本，如何比较单一政策与组合政策的有效性？
从经济学的角度出发，成本和收益放在一起比较才有意义，因此，我们计算了减排成本收益的简单指标。根据世界银行、法国前景研究与国际中心（CEPII）等国际权威机构的预测，构建了2020—2060年中国的GDP、人口、劳动力、宏观经济结构的基准情景。基于国际能源署(IEA)发布的《世界能源展望（2020年版）》，校准了未来40年中国能源总量与结构的变化趋势。
在基准情景中，到2060年，维持现有的能源政策与技术水平，中国的二氧化碳排放量为88.1亿吨。我们使用三类政策实现减排目标，包括能效改进、碳价格和可再生能源。森林碳汇、碳捕捉和封存（CCS）+生物能源与碳捕捉和封存(BECCS)方面没有进行模型内生化处理。
关于能效改进政策，我们设定了六个情景方案，产业部门和居民能源使用效率每年提高0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和3.0%。关于碳价格政策，按照匀速增长假设，2060年分别增长到每吨100美元、200美元、300美元、400美元、500美元、600美元。
在可再生能源政策方面，设置两个情景方案：可再生能源成本快速下降和成本缓慢下降。前者设定太阳能、陆上风电和海上风电成本每年下降3.25%、1.06%和4.27%，后者设定太阳能、陆上风电和海上风电成本每年下降1.62%、0.53%和2.13%。
通过对6个碳价格情景、6个能效改进情景和2个可再生能源成本下降情景进行组合，获得72种综合政策情景。由于未来的政策具有不确定性，所以，最可靠的策略是尽可能穷尽我们所知的因素，设置政策区间来观察政策变化对经济和排放的影响。
三、政策情景分析：能效改进、碳价格与可再生能源
关于2060年中国森林碳汇的预测，我国学者的研究结论差异很大，CCS方面的研究结论也存在很大分歧。中国气候变化事务特使解振华先生在2020年提出：在政策情景中，二氧化碳排放在2050年将下降到90亿吨；在强化情景中，二氧化碳排放将在2050年下降到62亿吨；在温升2℃情景中，二氧化碳排放在2050年将下降到29亿吨，加上CCS和森林碳汇，我国净排放约20亿吨；在温升1.5℃情景中，到2050年，二氧化碳排放将下降到12亿吨，加上CCS和森林碳汇，基本可以实现二氧化碳净零排放。
关于2060年中国CCS+BECCS技术的潜力，何建坤教授在2020年进行了估测：在温升1.5℃和2℃情景中，到2050年，碳汇分别可以达到5.1亿吨和8.8亿吨；到2060年，中国CCS+BECCS技术的固碳能力为7亿～12亿吨。魏宁对2015年四大行业的分析显示，碳价格达到60美元/吨时可以实现34亿吨/年的碳封存量。
其他的碳排放由于源汇距离远，成本偏高，东南沿海没有就近的封存场地等原因，需要国家建立主干网或开展远洋封存。考虑到未来森林碳汇、CCS技术的不确定性，我们认为，如果2060年碳排放下降到30亿吨以内，基本可以实现碳中和目标。
在能效改进情景下，我国二氧化碳排放路径如图1所示。
图1 能效改进情景下中国二氧化碳排放路径
在最高能效政策情景（E6）中，如果每年能效提高3%，我国到2060年的二氧化碳排放量可下降到47.3亿吨，减排50%左右。这是因为受能效提高的影响，各行业对能源需求下降，碳排放量相应降低。关于减排对经济的影响，从2021年到2060年的40年中，GDP将累计下降0.9%～4.4%，可以说，损失幅度很小。
能效提高导致对能源产品的需求减少，能源产业的产出下降，对劳动力（替代效应）和资本的需求下降。同时，技术成本中性约束推高了能源下游行业的成本，能效的提高导致经济损失。而且能效提高幅度越大，减排量越多，GDP损失越大，边际减排效率下降。每减少1亿吨二氧化碳排放，在E1情景中，GDP下降0.09%；在E6情景中，GDP下降0.11%，存在简单的弹性关系。
在碳价格情景中，经济下降的幅度比能效情景中小得多，GDP下降0.25%～1.12%。在最高碳价格情景（T6）中，2060年二氧化碳排放将从基准情景的88.1亿吨下降到65.8亿吨，降幅达25%。由于提高碳价格，各行业的生产成本大幅提高，高耗能行业产出下降更大。我国碳税收入会转移补贴居民消费，因为我国居民消费所占比重不但低于发达国家，甚至低于部分发展中国家。
未来要进一步刺激内需，存在部分对冲效应，导致碳税对GDP的负面影响表现为GDP下降1%左右。碳价格越高，减排量越大，经济损失也越大，导致减排效率变低。每减少1亿吨二氧化碳排放，在T1情景下，GDP下降0.03%；在T6情景下，GDP下降0.05%。我们还发现，碳价格政策的减排边际成本比能效改进政策要小很多。
可再生能源成本下降情景下，我国二氧化碳排放路径如图2所示。
图2 可再生能源成本下降情景下中国二氧化碳排放路径
关于可再生能源政策，在成本快速下降情景（R1）和成本缓慢下降情景（R2）中，2060年碳减排量分别为14.3亿吨和8.5亿吨，比基准情景分别低16.2%和9.6%。在减排政策中，可再生能源政策的效果较小。因为降低可再生能源成本确实可以减少对化石能源的需求，但是随着可再生能源的规模变得越来越大，整体能源成本下降，导致社会对能源需求增加，抵消了排放下降的影响。
所以，可再生能源政策对减排幅度的影响并没有预期中的那么大。然而，可再生能源政策不但没有伤及经济，反而具有一定的刺激作用。影响机制是随着可再生能源成本的下降，化石能源成本相对提高。从短期来看，可再生能源在经济中所占份额较小，负面影响占主导地位，因为可再生能源部门一般是资本密集型产业，对就业的拉动作用比较小，无法弥补化石能源部门的就业损失。
但从长期来看，随着可再生能源部门的扩张，可再生能源所占份额逐步增多，能够弥补就业下降带来的负面影响，从而刺激经济。同时，可再生能源部门是高度资本密集型产业，会带来资本的收益。两方面综合作用，通过增加投资形成资本积累，经济不但不会下降，GDP还有略微增长。综合可再生能源政策的成本和收益，可再生能源减排量越大，经济收益越高，而且减排边际效率递增。每减少1亿吨二氧化碳排放，在R2情景下，GDP增长0.01%；在R1情景下，GDP增长0.02%。
四、结论：碳中和目标对经济影响总体可控，组合政策有待深化
（一）仅依靠模型中的三种政策难以实现碳中和，且叠加多种政策时碳减排效果减弱
通过三大类政策的组合方案，形成72个政策情景，发现我国在2060年能够将碳排放总量减少至32亿～65亿吨。但是，仅依靠模型中的三种政策难以实现碳中和目标，而且叠加多种政策将削弱碳减排效果。客观而言，根据我国目前的排放水平，或者说维持目前的政策很难实现碳中和目标。
无论单一政策还是组合政策，在模型模拟中已经设置了很强的政策力度，但是计算得出的减排量仍然达不到30亿吨。因此，未来我国还有很多工作需要加强。另外，我们发现不同政策之间具有对冲性。比如，碳价格政策针对化石能源起作用，会提高化石能源成本，可再生能源政策也是通过价格与成本的关系起作用。
这些政策同时作用于化石能源，随着化石能源使用的不断减少，减排效果不是“1+1=2”，而是“1+1<2”。所以，如何在政策执行过程中强化各种政策的叠加效应或减少对冲效应，是一个关键问题。
（二）碳中和目标对经济的影响总体上是可控的
2020—2060年，中国GDP累计下降幅度为0.7%～4.6%，这样的损失是可接受的。综合政策的GDP损失低于三种政策的损失之和，因为可再生能源政策的正面影响减少了另外两种政策的经济损失，而且政策之间具有对冲和抵消效应。
政策之间的组合选择需要得到特别关注。为了达到同样的减排效果，我们有很多选择。例如为了实现33亿吨二氧化碳减排任务，权衡减排效果与经济损失，低能效改进、高碳价格的组合优于高能效改进、低碳价格的组合，可再生能源成本快速下降的组合具有更高的减排效果和更小的经济损失。
（三）单一政策不可能实现碳中和，组合政策有待深化研究
在单一政策情景下：在减排量方面，能效改进的政策效果最好，碳价格其次，可再生能源政策效果最小；从对经济发展的影响来看，可再生能源政策的效果最好，碳价格其次，能效改进政策效果最小；从成本-收益的角度来看，可再生能源政策效果最好，碳价格其次，能效改进政策效果最小。但是，依靠单一政策基本上不可能实现碳中和目标。
在复合政策情景下：因为政策间存在对冲效应，减排量和经济影响均低于单一政策的简单叠加；复合多种政策可以有效缓解单一政策边际减排效果的递减效应，复合多情景分析有助于遴选最优减排策略和政策组合；高碳价格与低能效改进的组合政策优于低碳价格与高能效改进的组合政策。
单一政策不可能实现碳中和，即使采用组合政策，考虑到对冲效应和政策的效率递减，要找到一个成功实现碳中和的组合政策方案，还需进一步探索。目前，我们的模型只覆盖了三类政策（碳价格+能效改进+可再生能源），未来将引入更多政策工具，包括绿色金融、电气化等，从而形成更完备的政策空间。
下一步，我们将在政策的实施时间等方面进行探索：如果早达峰五年会对经济产生怎样的影响，提早十年实现碳中和目标的影响是怎样的……诸如此类问题也很有意义。在时间尺度上优化减排政策，纳入潜在的资源禀赋限制等将是我们下一步重点关注的问题。
原文出处：
董战峰、季曦、刘宇、李庆、王东、刘昌义、杨富强、涂瑞和、任树本、黄全胜、张安华、江志红、娄伟：《碳中和实现路径与政策选择(笔谈)》，《阅江学刊》，2021年第3期，第13-17页。
董战峰，季曦，刘宇，李庆，王东，刘昌义，杨富强，涂瑞和，任树本，黄全胜，张安华，江志红，娄伟.碳中和实现路径与政策选择(笔谈)[J].阅江学刊,2021,（3）:13-17.
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