王铮：中国平稳增长路径下减排控制研究
2007 年10 月我按中科院的布局研究，开展能源、碳排放、气候与经济的复杂耦合系统分析。当时传达了国务院领导同志的指示，他要求我们回答两个问题：
第一、中国接受21世纪控制升温不超过2℃的经济风险有多大；
第二、中国有没有碳排放峰值，如果有会在哪一年达到。
向我布置任务的傅伯杰局长就这两个问题的重要性约我谈了话，并且提供了他看到的一些国外类似文献。
我接受任务后，起初认为这是一个用统计分析就可以解决的问题，但很快就发现这在理论上行不通，我的助手薛俊波甚至给出了一个计算反例，证明统计方法在这两个问题上不可行。因此，必须从理论上重新认识这一个问题。我的想法是，碳排放取决于两个因素，第一是经济增长，人们为了经济增长而使用能源才导致碳排放；第二是技术进步，人们可以使用更少的能源来获得经济增长。换言之，由于人类的技术进步，能源强度在降低，碳排放强度在降低，这两个因素合成了碳排放趋势。这里的技术进步是广义的，包括工艺技术的进步，产品的变化、能源结构的变化和产业结构的变化，对一个区域的碳排放来说，还包括碳汇的增减。
在此背景下，我安排学生吴静、朱永彬作为核心骨干分别对这两个问题进行研究。当时朱永彬还是我在华东师范大学的博士研究生。2008 年春，我们得到了按照中国的经济平稳增长趋势和技术进步速度，2040 年中国可以实现碳高峰的结论。这个方法的关键是对区域或中国未来经济增长趋势的估计，我们的模型设定中国是努力保持在平稳的最优增长轨道上的，这是一种进化经济学思想。这一研究工作在2009 年以朱永彬为第一作者王铮为通讯作者发表于《地理学报》上。与这个工作并行的是，我与学生何琼、于洪洋最终从数学上严格证明了在技术进步作用下，一个经济体存在唯一的平稳增长路线使得环境库茨涅兹曲线存在。在经济学意义上，这个模型是一个需求侧模型，它考虑了经济增长对碳排放的需求。
在接下来的工作中，我和研究生刘昌新提出了一个算法模型，估计了能源替代趋势和产业结构演化趋势，我又和研究生马晓哲发展了一个估计森林碳汇的可计算模型。综合考虑产业结构、能源结构演变趋势以及将水泥排放和森林碳汇纳入后的净排放，同时考虑我国在技术进步方面的努力正在加大，计算得到中国大约可以将碳排放峰值提前到2033 年，而能源消费产生的碳排放高峰出现在2031 年。2008 年春，我在香山会议上报告了这一结果，当时的提法是2030 年左右可以实现碳高峰。加上“左右”一词是因为中国不一定始终能在最优增长轨道上，误差会有的。其中，较原来认识的2040 年，产业结构和能源结构变化可能导致峰值提前4~5 年，增加碳汇又可以提前两年。这一研究以我和朱永彬、刘昌新、马晓哲为作者发表在2010 年的《地理学报》，丰富了排放核算因素，并更新了研究结论，即到2034 年达到碳高峰。针对国务院领导同志之问的研究结论，我和吴静于2009 年给院领导做了汇报，并且通报了华东师大，因为朱永彬、马晓哲是华东师大学生，主要的计算工作是在华东师大的教育部重点实验室完成的，我不在华东师大期间，王远飞副教授、乐群副教授指导了他们的工作。
在这个研究的基础上，中科院为我布置了新的任务，国家重大研究计划也布置我们新的任务，朱永彬同学再次作为骨干，研究中国碳排放控制问题，在我指导下朱永彬在博士学位论文中发展了一个控制论模型来研究减排最优控制，研究生刘晓在朱永彬研究基础上进一步发展了最优控制率的模型，朱永彬、史雅娟探讨了消费偏好改变驱动产业结构调整的机制……我想这些都是有创新的工作。在后来的研究中，我组织石莹、朱艳硕、邓吉祥从供应侧研究了2030 年左右实现峰值的路线问题，其中主要由石莹、朱艳硕完成的2030 年峰值的供应侧分析，采用的也是最优控制方法，朱永彬协助我指导了这两个研究生的工作。在其他方面，吴静研究了中国不同年份实现峰值的风险问题，这个风险计算如果中国把碳排放峰值提前，比如说2028 年，意味着中国为全球治理承担更多经济风险，进而也拉了全球经济的后腿；若继续坚持供应侧改革和在国际原油市场保持稳定的前提下，中国的排放高峰有望在2025年左右实现，同时也意味着要付出更多的努力和经济代价。而更早出现高峰的结论将显得十分激进。另一方面，乐群、马晓哲进一步探讨了中国分省增加森林碳汇问题。
总之，关于中国碳减排可行性路线的研究，朱永彬起到了重要的作用，特别是他将原来计划的研究内容与他的自然科学青年基金项目结合起来，突出地研究了能源效率、能源结构和产业结构对中国碳排放的影响，所以项目组推荐朱永彬负责编撰《中国平稳增长路径下减排控制研究》这本书。本书的出版，是对中国碳排放问题的进一步探讨，书中的一些研究结论有些已经在SCI 期刊上发表了；有海外朋友劝我，其余工作为什么不细水长流，在SCI 期刊上慢慢的全部发表出来。有苦难言啊，因为语言问题，我们的英文文章往往需要反复的文字修改，文章慢慢出来，可能不能及时满足国家碳排放治理的需要了。好在我们中国人发展应用科学首先是满足中国发展的需要，因此某些重要可应用结论用中文发表是必要的。
在学术上，本书的分析模型，基本上是解析的可计算的动力学模型而非统计模型，我的经验是，动力学分析才能很好指导政策制定。希望本书发展的一些模型对研究同行和青年学生可能有参考作用，得到的政策结论有助于我国应对气候变化的经济治理。
本文由刘四旦摘编自朱永彬、王铮、石莹 著《中国平稳增长路径下减排控制研究》一书王铮所作“序言”。
ISBN：978-7-03-047754-5
《中国平稳增长路径下减排控制研究》以经济平稳增长为主线，探讨了平稳增长路径下的能源需求和碳排放趋势；并结合当前中国面临的减排形势，利用模型模拟的方法研究了保持经济平稳增长和实现减排目标双重约束下中国未来的发展路径。本书从平稳增长的内涵讲起，介绍了新古典经济增长模型中对平稳增长的定义和建模方法，通过对模型的深入扩展研究，围绕能源效率、技术进步、产业结构与能源结构调整等手段，引入不同的减排机制，对平稳增长框架下的减排控制策略进行模拟分析。《中国平稳增长路径下减排控制研究》内容全面，深入浅出，涉及模型构建、数据准备、求解算法、软件编程和模拟分析等多个方面。
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