文献阅读 | 实现巴西NDC目标的碳定价机制的经济和社会效率

题目

Economic and social effectiveness of carbon pricing schemes to meet Brazilian NDC targets

作者

William Wills, Emilio Lebre La Rovere, Carolina Grottera, Giovanna Ferrazzo，Naspolini, Gaëlle Le Treut, Frédéric Ghersi, Julien Lefèvre & Carolina Burle Schmidt Dubeux

期刊

Climate Policy

时间

2021年

一作

单位

Center for Integrated Studies on Climate Change and Environment, Energy Planning Programme, Institute for Postgraduate Studies and Research in Engineering, Federal University of Rio de Janeiro

链接

https://doi.org/10.1080/14693062.2021.1981212

研究内容

在UNFCCC的巴黎协定中，巴西的NDC目标为在2005年碳排放量的基础上在2025年减少37%和在2030年减少43%。NDC的附件包含一系列减少碳排放量的举措，然而并没有明确指出实现NDC目标的工具。

巴西是率先建立全经济范围的NDC的发展中国家之一。在2020年12月，巴西提交了第一个更新的NDC以加强2025年的目标和确保2030年的目标。同时，此文件也暗示巴西在2060年实现碳中和。然而事实上这个修改的NDC降低了2025年和2030年的气候变化行动，因为它基于更新的2005年温室气体排放清单（比之前更高的基准碳排放水平）。实际上在2030年巴西的碳排放量可以达到400Mt。气候行动追踪者（CAT）将巴西修改的NDC描述为高度不足。

自从2012年以来，亚马逊区域的森林砍伐在上升，而近年来上升加速。这暗示着巴西缺少保护亚马逊区域的明确战略。命令、控制和其他工具在巴西广泛使用以促进减少温室气体的排放量。而经济理论表明碳定价工具会减少气候减排成本，这种定价机制的基本目的是影响中长期经济行为。

作者模拟了两个能实现巴西NDC目标的碳定价情景，即排放量定价情景和分配情景。作者比较了这两个碳定价情景和参考情景，在参考情景中巴西的NDC目标仍然满足，但是通过命令和控制、对投资补贴以及其他NDC附件列出的减排措施实现。本文的研究目的为在不同情景间实施比较分析，从而辨明碳定价是否从社会经济的角度有效实现NDC。作者展示和讨论了一些指标，如GDP，人均GDP，贸易平衡，失业率，家庭收入水平和收入分配。

碳定价工具，如碳税和碳市场，在巴西还没有实施，这是由于这些工具影响的不确定性和缺乏政治意识。本文测验了实现NDC目标的不同碳定价机制的效应和比较宏观经济的社会指标。本文为巴西政府和利益关系者提供了关于气候变化政策能实现气候目标和社会经济发展 的证据。

研究方法

（1）部门模型

在本文中，作者使用部门自下而上的模型估算能源需求。此模型需要人口和宏观经济（GDP、部门产出）数据，以及活动水平和能源强度，从而提供能被比较的产出（比如以吨石油当量计算的最终能源需求和温室气体排放）。

作者使用交通-能源-排放多层分析（TEMA）模型来计算巴西交通部门的能源需求。作者通过模拟气候政策的应用、市场趋势以及代表社会转型的用户行为来设计能源气候情景。作者使用宏观数据来预测交通部门的产出及其导致的能源使用和碳排放量。在TEMA模型中，考虑到31个包含交通工具种类和动力火车的技术，道路运输是最具有细节程度的运输模式。由于缺少技术水平的数据，铁路、空运、水运和管道部门被更粗略地量化，而活动、结构、强度、燃料（ASIF）方法被应用于计算能源使用和碳排放量。

ASIF方法也被应用于计算巴西工业部门的能源消费和温室气体排放量，分为十一个部分：铁和钢，铁合金，非铁金属，水泥，化学工业，纸浆与纸张，食品和饮料，纺织，采矿和造粒，陶瓷，以及其他工业。计算温室气体排放量被分为两个部分，即能源消费导致的排放量，工业过程和产品使用导致的排放量。总的来说，产生温室气体的工业过程为金属产品，水泥和其他非金属产品，以及化学产品的生产过程。产品使用的温室气体包含用于冷却和空调的氢氟碳化合物的排放量，以及由电传输和分配机器产生的六氟化硫排放量。

能源需求产生的温室气体排放来源于建筑，而作者用能源需求的历史趋势来估算农业的温室气体。在住宅部门，能源需求与人口和人均收入相关。在服务业和农业部门，需求被部门GDP增长驱动。情景之间最终的不同仅仅反映农业和服务业的人均收入和GDP份额的细小变化。

巴西土地使用模型（BLUM）被用于计算农业、森林业和其他土地使用部门（AFOLU）的温室气体排放量。AFOLU部门对乙醇，生物柴油和均质人工林的生产水平具有决定性作用。BLUM是一个单国家，部分均衡，多部门和多区域的模型，通过两个模块（产品供给需求和土地使用）代表巴西的农业部门。此模型包含以下产品：大豆，玉米，棉花，大米，菜豆，小麦，大麦，甘蔗，生物柴油，奶制品，牛肉，猪肉，鸡肉和鸡蛋。这些农业（或商业森林）活动大约占据巴西95%的农业土地。与毁林率类似，土地保护单元和部落土地也是外生变量。用于修复本地森林的土地使用量在不同情景中不同，而在碳定价情景中，总的土地超过所需碳补偿的土地。

MATRIZ模型被用于表示巴西的能源系统，以及描述电供应和石油精炼部门。MATRIZ是一个线性的自下而上的模型，被用于规划中长期能源系统，与MESSAGE and TIMES相类似。为了表示巴西复杂的电力系统，作者考虑了四个运行子系统。此外，每个时期的分析被细分成四个季节，每个季节包含两种能源需求水平，即高峰和非高峰。MATRIZ内生计算温室气体，在目标函数中模拟了一个对化石燃料技术的罚款，用于表示碳定价。

（2）IMACLIM-BR模型

IMACLIM是一个全经济多部门的模型，用于代表能源系统。本文采用开放经济版本的巴西IMACLIM，称为IMACLIM-BR。从比较静态模型演化而来，此模型是一个动态模型，能够描绘由劳动禀赋和生产率导致的年经济增长。与古典的标准CGE模型不同，IMACLIM-BR模型拥有四个显著特征，从而形成一个关于巴西的混合CGE模型。

第一个特征是IMACLIM-BR校正原混合数据以调和国家账户统计数字，能源平衡和价格统计数字。最近更新的2015年数据是19部门的社会核算矩阵，由与观测到的能源市场价格相一致的六个能源商品流附属账户支持。

第二，IMACLIM-BR追踪在特定代理价格的能源流约束下的增长轨迹。这使得部分增加值被分配到受约束的能源花费，而部分初级生产禀赋被分配到受约束的能源供给容量。这些对容量，成本和价格的约束影响经济增长。

第三，IMACLIM-BR建立了外生投资路径和考虑了资本和劳动力的非完全市场从而模拟次优增长，而不是模拟跨期最优增长。在劳动力市场，实际工资的惰性阻止市场完全出清，从而导致平衡状态的失业遵循工资曲线。资本利用率是一个外生变量，能有效影响可用的资本存量。作者校正了闲置产能的动态轨迹，使得其与通常情景下对失业的缓慢重吸收相一致。

最后，IMACLIM-BR进一步偏离了经典模式，因而它的闭合考虑了外国储蓄的平衡以容纳外生投资和家庭储蓄以及由外生税率和公共消费支出导致的公共预算平衡。此模型闭合的选择意味着货币政策能有效调整外国储蓄从而使得总储蓄与投资需求相一致。

（3）综合模型方法

如上图所示，自下而上模型和IMACLIM-BR的连接是通过重要数据的反复交换实现的，尤其是部门经济活动，能源强度和成本，被贸易的能源和资本成本。每个部门模型计算能源需求，考虑了BLUM模型给出的生物能源约束。以总能源需求为基础，MATRIZ模型计算了总能源供给。由此导致的能源变化通过贸易和中间消费强度影响IMACLIM-BR。

可用的森林补偿被当作外生的成本供应曲线。对其他经济部门而言，这些补偿是作为一种在碳定价机制下符合20%碳排放量的减排目标的选择。此限制能确保所有部门能追求去碳化，以及鼓励低碳的工业投资。

碳价不断增加直到NDC目标实现为止，从而在碳定价情景中定义部门模型模拟哪个减排措施和全经济的总补偿被使用。这以后，部门模型影响 IMACLIM-BR的能源供给和需求，所需用于减排的总投资和总补偿， 以及每个部门相关的投资。在确保宏观平衡以后，IMACLIM-BR提供部门新活动，重新开始反复过程以计算总能源需求和供给。在CGE模型和部门模型之间的反复过程将持续直至总排放和活动水平收敛以满足NDC目标。

情景定义和假设

情景假设由巴西气候变化论坛的利益相关者的参与过程确认。这个情景设立团队由政府专家，私有部门，学术部门和社会公民组成。这个团队讨论和验证关于市场趋势，公共政策表现和社会转变的假设，从而评价和概括巴西经济可能的发展路径，然后将情景假设参数化以量化24种能实现巴西NDC目标的减排措施。这些举措从2021年开始实施，将对2025年和2030年的NDC目标分别评估。减排举措的成本可能在2021-25和2026-30两个阶段发生变化，这是由于随时间增加的减排潜能和成本假设的变化。在本文中，毁林率是外生变量，并且在所有情景中不变以满足NDC目标。

在参考情景（REF）中，减排举措通过命令和控制、对投资补贴以及其他政策工具实现，而没有碳定价机制被实施。在土地使用，农业，工业，交通和能源供给部门采取减排举措。创建这个情景是为了作为一个基础以便与碳定价情景进行比较。在所有情景中，政府积极采取措施以减少碳排放量从而满足NDC目标。

在排放量定价情景（EPS）中，碳税应用于所有来自化石能源和生产过程的碳排放量。碳税引发减排举措以使得边际减排成本在不同部门之间相等从而满足NDC目标。碳定价机制能通过碳税和对排放权的拍卖实现。气候政策在财政上中和，即用碳收入减少劳动税，从而减少潜在的碳税的不利影响。

分配情景（DS）与EPS不同之处在于碳收入的使用情况。在DS中，碳定价收入直接转移给最低的20%收入群体，而不是削减劳动力税。作者尝试中和潜在的碳税的不利分配影响，从而减少贫困。

研究发现

在REF中，很多减排举措被包含在部门模型以削减碳排放量，而在EPS和DS中，只有成本小于碳价的减排举措被实施，从而减少总的经济成本，与能源相关的碳排放量在EPS和DS大约比REF高12%。在2030年，GDP在REF达到2.67万亿美元，而在碳定价情景将高2.2%达到2.73万亿美元。碳定价机制刺激使用补偿机制，从而以8.4美元每吨二氧化碳的边际成本代替减排举措。所有经济部门都允许使用补偿机制，但是在碳定价情景中仅仅局限于20%的排放量。因而，使用补偿能减少减排的总成本，部分抵消碳价的不利影响，从而达到更高的经济水平。

在碳定价情景中，EPS能实现更高的人均GDP，尽管最穷人口具有更低收入。碳定价收入在两个碳定价情景基本相同。碳定价情景导致了更高的价格指数，这恶化了贸易条件。很大一部分举措能够以负成本实施，这对大多数能源效率措施和工业部门的供热恢复有效。交通部门内的模式转变（比如从道路转到铁路或水运）和其他效率措施也能够以负成本实施。高成本和风险通常被用来解释为什么减排举措没有在以前实施。

在两个碳定价情景中，循环碳收入机制能支持就业和减少贫困。与REF相比，碳定价政策能导致更有效的经济，从而导致更高的GDP和就业。研究结果表明，失业率在碳定价情景为6.3%，低于REF（7.6%）。与REF相比，使用碳收入削减劳动力的税收减少了经济扭曲，这创造了大约150万个岗位。这些创新的岗位主要位于服务业和轻工业。在两个碳定价情景中，碳价惩罚了碳密集型产业，而循环碳收入有利于劳动密集型部门（EPS）或贫穷阶级（DS）。

使用碳收入减少劳动力税解释了EPS比DS具有更低的失业。在DS，碳收入被分配给最贫穷的20%家庭，因此削减不利失业的影响具有局限性。就业水平与家庭收入密切相关。在碳定价情景中，更高的就业和工资水平直接影响家庭收入水平，尤其是更依赖劳动力收入的中低收入家庭。

尽管DS情景不具有最高的经济活动，但它减少了碳税对贫穷家庭的不利影响。即便在EPS中，收入也比REF显著增加，这是由于更高水平的经济活动，更低的劳动力费用以及更多更好的就业机会和更高的平均工资。在2030年，基尼系数在EPS和DS比REF更低。碳定价情景表现出更高的家庭购买力，尤其是对低收入家庭。

研究结论

本文模拟了不同的能实现巴西2030年NDC目标的碳定价情景。作者评估了碳定价情景相对于参考情景的成本效果和社会经济表现。本文的重要发现为需要一个相对低的碳价以满足巴西2030年NDC目标。这在很大程度上是由于巴西很大的以低成本减排的潜力，以及很多的可用森林补偿。

本文的研究结果证实与其他政策工具相比，碳定价的灵活性使其成为一个更有效的能实现NDC目标和其他发展目标的政策工具。碳定价情景充分利用森林补偿以降低减排的总经济成本。碳定价机制也帮助巴西向低碳社会顺利转型。碳定价能促进中长期的碳价信号不断调整以满足减排目标，能促进清洁能源发展，也能解决经济发展的紧急问题（比如不平等）。

编辑：陈抒炀

排版：陈抒炀

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