LEEEP研究之IPCC AR6特辑(3) | 全球碳排放空间约束条件下美国退出《巴黎协定》对中欧日碳排放空间和减排成本的影响

题目

The impacts of U.S. withdrawal from the Paris Agreement on the carbon emission space and mitigation cost of China, EU, and Japan under the constraints of the global carbon emission space

作者

Hancheng DAI, Haibin ZHANG, Wentao WANG

期刊

Advances in Climate Change Research

时间

2017

一作

单位

College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing, 100875, China

链接

https://doi.org/10.1016/j.accre.2017.09.003

前言

在联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的组织领导下，来自世界各地的顶尖学者定期评估气候变化前沿研究成果，为各国决策者和公众提供有关气候变化的最新科学认知。IPCC评估报告对人类未来经济社会发展路径和应对气候变化对策起到导向作用，已分别于1990、1995、2001、2007和2014年发布了五次评估报告。2022年4月初，IPCC发布了第六次评估报告（AR6）第三工作组报告《气候变化2022：减缓气候变化》，深度聚焦温室气体深度减排政策评估和决策建议。据统计，在本次发布的IPCC AR6系列报告中，LEEEP课题组基于IMED等综合评估模型所发表的15篇研究论文被正面引用21次，相关论文涉及绿色低碳转型政策减排效果、经济代价和协同效益评估分析等重要议题，研究成果支撑了IPCC AR6多个关键内容。引用章节贯穿了第一工作组、第三工作组报告的11个关键章节，如聚焦社会经济系统全局性分析的第二章（排放趋势与驱动因素）、第三章（长期减缓路径）、第四章（近中期减缓与发展路径）、第五章（减缓的社会服务需求），以及侧重关键高能耗部门的第六章（能源系统）、第十章（交通部门）及第十一章（工业部门）。相关推送：

LEEEP组过去八年的多篇研究成果受到IPCC贯穿始终的正面引用，这既表明国际同行对LEEEP组研究工作的高度认可和关注，也表明LEEEP组针对绿色低碳转型前沿议题出色的问题识别能力和研究水平。本系列推送将陆续推出“LEEEP研究之IPCC AR6特辑”，向大家简要介绍被AR6正面引用的相关论文研究内容和主要结论，在浩瀚无边的数据代码和汗牛充栋的文献之外，也顺便回顾一下笔者入行IAMs学界这十三年以来，通过合作近距离遇到的世界各地的奇人逸事，这也算是Free Style做学术的乐趣所在。

研究背后

本文基于IMED/CGE模型分析了全球碳排放空间约束下美国退出《巴黎协定》对中、欧、日碳排放空间和减缓成本的影响，被WGIII第四章（近中期减缓与发展路径）引用。本文是笔者与北京大学国际关系学院张海滨老师的跨学科合作成果，张老师在笔者出生那年就来北大了，30余年一直没离开过，是全球气候与环境治理方面的权威专家。当时笔者刚回国工作，恰逢美国时任总统特朗普宣布退出《巴黎协定》，国家自然科学基金立即设立“美国退出《巴黎协定》对全球气候治理的影响及我国的应对策略”应急管理项目，笔者受邀参与其中。我负责运用自主开发的IMED全球CGE模型定量评估了川总退群后对全球气候治理的挑战。张老师负责从国际关系专业视角解析川总退群的动机和我国的对策。第一次和人文社科大学者合作，一个重要感受是他们字斟句酌的文字功底真是太厉害了！时过境迁，一晃五年过去了，直来直去的川建国同志早已下台，换成鬼精鬼精的拜登老爷爷。要对付这么多事儿，咱们政府太不容易了。

研究背景

美国当地时间2017年6月1日，美国总统特朗普宣布，美国将退出《巴黎协定》，这无疑是对《巴黎协定》和全球碳减排事业的重大冲击。在如此冲击下，《巴黎协定》的履约前景、全球气候治理又将走向何方成为全球气候研究领域关注的重点。作为碳排放和碳谈判大国，中国的气候政策会受到何种冲击？中国的在全球碳减排中承担的减排空间会发生哪些变化？中国需如何应对？这些问题也成为了我国亟需了解和回应的问题。

考虑到未来几十年的温室气体排放与社会经济发展和能源消费之间相互关联导致的复杂不确定性。为了回答以上问题，本文利用IMED|CGE模型从全行业系统评估了美国不同程度下退出《巴黎协定》，对国际气候谈判中的4个关键谈判方——中国、美国、欧盟及日本的碳排放空间、碳价和宏观经济损失的影响。

研究方法

情景设置

不退约情景一（NDC27）：美国将继续履行其碳减排义务。根据NDC目标，美国2025年碳排放比2005年减少27%， 2030年排放达到41.1亿吨；在2°C目标情景下，美国也将承担相应的减排量。

退约情景二（NDC 20）：假设2025年美国的排放量与2005年相比仅减少了20％，并在2030年达到46.8亿吨；同时其他国家需要做出额外的努力来减少更多的排放以弥补美国退约所导致的缺失碳减排量。

退约情景三（NDC13）：假设美国仅实现NDC目标的50％，即与2005年相比，2025年减排量减少13.5％，2030年排放量达到52.5亿吨。

退约情景四（NDC00）：假设美国不履行其NDC承诺，甚至通过取消对煤炭、原油和天然气开采的限制以及增加大量基础设施建设投资，导致2025年之后美国的排放量将与2005年的排放量持平。

此外，根据不同的气候减缓目标，进一步将减缓情景分为NDC和2°C两类，加上没有任何气候减缓目标的基准情景（BaU）一共包括9个情景。

表1：各情景下2030年中国、欧盟、日本和美国碳排放空间以及2010 - 2030年期间的全球累计碳排放空间（Gt CO2）

模型简介

本研究定量评估部分所利用的是全球多部门、多区域动态可计算一般均衡（CGE）模型。CGE模型通常是在一个处于均衡态（商品和要素市场）的经济系统中，对某些变量进行一定程度的政策干扰，在该经济系统再次回到均衡态时，评估各个经济变量的变化所产生的影响，政策的目标变量选择可根据需要进行设定。模型包括一个生产模块、国内外贸易的市场模块以及政府和居民的收支模块。模型仅模拟能源消费相关的二氧化碳排放，不考虑其他排放源如生产过程二氧化碳排放和土地利用的其他温室气体排放。

研究结论

碳排放空间

BaU情景下，若不采取控制措施，各地区因经济发展导致能源消费和碳排放不同程度地增加。另一方面，从碳强度的角度看，28年间各地区碳排放增速始终低于GDP增速，意味着经济增长在朝着碳脱钩的方向发展。

图1：不同情景下的碳排放轨迹，(a)表示2002-2030年随时间的变化，(b)表示2030年中国和全球对比

如图一所示，美国退出《巴黎协定》对于其他国家排放空间的压缩效应非常明显。其中，NDC目标下，2030年美国在NDC20、13、00情景下可分别增加14%、28%和54%的排放，而中国的碳排放空间减少幅度分别为0.8%、1.6%和3.2%，欧盟碳排放空间减少幅度分别为1.1%、1.8%和3,3%，日本碳排放空间减少幅度分别为0.9%、1.8%和3.7%。在2℃目标下，2030年相对于2℃ 27情景美国在其他几个退约情景下的碳排放可分别增加48%、66%和100%，而对中国的挤压幅度分别为1.7%、2.8%和5.0%，对欧洲的挤压幅度分别为1.7%、2.9%和5.5%，对日本的挤压幅度分别为1.5%、3.0%和 4.5%。

碳价

如图2所示，美国减排力度的大小将直接影响其他缔约方实现NDC和2℃目标要付出的碳价成本。

在NDC目标下，美国退约将使其自身的碳价显著下降。而另一方面，其他三个缔约方地区都将因此承受更高的碳价。如中国的碳价将从NDC 27情景的 23.0 美元/t增长至NDC 20、NDC 13、NDC 00情景的 24.1美元/t、 25.2美元/t和 27.6美元/t。

在2℃目标下，更严格的减排目标使得碳排放空间将进一步减少，因此，美国不履行其NDC将极大降低其自身的减排成本，并通过减碳责任转移将会给其他缔约方带来更严峻的减排压力，导致其他地区的碳价进一步上升。

图2：NDC和2°C目标情景下碳价（2002年不变价格）（a）2016-2030，（b）2030年

宏观经济影响

如图3所示，美国的退约将导致美国自身的GDP损失的减少，但其他地区将承担更大的损失。如果美国可以实现其NDC目标，与BaU情景相比，其GDP损失将为1028亿美元（人均284.8美元），占GDP的0.6％。然而，在NDC 20，NDC 13和NDC 00情景中，损失将减少406.8亿美元，673.8亿美元和933.1亿美元。另一方面，其他地区的GDP损失将增加。

为实现全球2℃目标，各国将付出比NDC目标更高的GDP损失成本。而美国在2°C 00情景下，GDP甚至略有增加，因为其较低的碳价使其工业产品在全球市场上具有竞争力，使得出口增加，进而导致GDP增长。而其他国家同时将遭受更多的损失。

图3. NDC和2°C目标下与美国完全履行减排义务相比额外的GDP变化（2002年不变价格）（a）2016-2030（b）2030年

图4. NDC和2°C目标下与美国完全履行减排义务相比额外的人均GDP变化（2002年不变价格）（a）2016-2030（b）2030年

结论与启示

美国退出《巴黎协定》可能会赢得其大量额外的碳排放空间和较低的碳价格。但是另一方面，这将压缩排放空间并推高其他地区的宏观经济成本，导致《巴黎协定》和全球气候治理发生重大变化。首先，美国的退出将为自己赢得更多的碳排放空间，但这将导致中国和印度实现其NDC和2°C目标的碳排放空间减少，产生明显的挤压效应。其次，美国的退出将提高其他地区实现NDC和2℃目标的碳价。第三，美国的退出将增加其他国家和地区由于碳价增加而导致的宏观经济损失，进而加剧气候变化对于中国印度的经济和居民福利负面影响，还将对其他国家产生难以预测的负面影响。

编辑：肖逸龙

排版：肖逸龙

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