LEEEP IPCC AR6特辑 (6) | 亚洲国家2度目标的成本效益分析

题目

Co-benefits of climate mitigation on air quality and human health in Asian countries

作者

Yang Xie, Hancheng Dai, Xinghan Xu, Shinichiro Fujimori, Tomoko Hasegawa, Kan Yi, Toshihiko Masui, Gakuji Kurata

期刊

Environment International

时间

2018年

一作

单位

School of Economics and Management, Beihang University, Beijing, China; 

Center for Social and Environmental Systems Research, National Institute for Environmental Studies, Tsukuba-City, Japan

链接

https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.07.008

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与解决方案。IPCC评估报告对指引全球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第三工作组报告《气候变化2022：减缓气候变化》(IPCC AR6 WGIII)，重点聚焦面向本世纪1.5~2度温控目标的温室气体深度减排技术措施评估和政策建议。

北京大学能源环境经济与政策课题组（LEEEP）相关研究注重识别绿色低碳转型的前沿关键科学与政策管理问题，受到国内外同行的密切关注和高度认可。在本次发布的IPCC AR6系列报告中，LEEEP课题组基于自主研发的IMED等综合评估模型所发表的15篇研究论文被多个关键章节正面引用20余次。相关论文涉及绿色低碳转型和政策减排效果、经济代价和协同效益评估等重要议题。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）。相关推送详细报道如下：

本系列推送将陆续推出“LEEEP研究之IPCC AR6特辑”，向读者简要介绍被AR6正面引用的相关论文研究内容和主要结论。同时，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从事学术工作的乐趣所在。

欢迎有志于利用复杂系统模型分析手段为全人类寻找实现“双碳”目标解决方案的同学们加入LEEEP，也请各位同行推荐合适的小伙伴加入LEEEP、成为LEEEPer！对你的期望是数理基础强、文字功底好，可以攻读研究生，也可以开展博士后研究。关于IMED模型架构、LEEEP研究进展及团队介绍、研究生及博士后招聘等信息可阅读在线文档：

《IMED模型体系简介》：

https://www.jianguoyun.com/p/DVrcIwsQlL7CBhjE13M

研究背后

本文基于IMED/HEL健康模型量化了减缓气候变化对亚洲空气质量和人类健康的共同效益，被WGI第六章（短寿命气候影响因素）、WGIII第三章（长期减缓路径）、第十三章（国家及亚国家政策制度）引用3次。一作是谢杨博士，一位拥有北京大学临床医学和东京工业大学管理学双料博士小姐姐。本文是LEEEP唯一一篇同时被第一、第三工作组同时引用的论文，也是作者试图立足中国、开展国际区域研究的一次尝试。技术上，综合运用了谢博士期间开发的环境-经济-健康综合评估分析框架，融合了AIM/CGE经济模型和IMED/HEL健康模型。。。（算了，还是不说这些令人头大的技术细节了）

研究背景

为减缓气候变化而实行的温室气体减排政策常面临较高的成本，但也能带来显著的空气污染减轻的协同效益。许多研究已经指出了全球和各地区的碳减排政策与行动将不仅推动实现气候目标，更能够在近中期内带来显著的空气污染减排效果、进而带来显著的空气质量和人群健康改善协同效益。

 低碳政策的经济性评估需要全面考虑直接和间接的成本与效益，因此，低碳政策的健康协同效益在政策经济性和优化评估中不容忽视。然而，未来碳排放与空气污染物排放都与基准社会经济路径和气候目标密切相关，与政策目标有十分紧密的关联，同时具有巨大的不确定性。此前，许多评估碳减排成本效益或协同效益的文献往往使用不同的情景路径或假设，一定程度上缺乏可比性。

2010年以来，典型气候路径（RCP）与共享社会经济路径情景（SSP）的提出和广泛应用，为增强相关研究的可比性和政策启示性带来了新机遇。本研究使用这一新的情景框架，考察不同的共享社会经济发展路径（SSP2、SSP3）下，亚洲地区实现2℃气候目标所对应的空气质量和人群健康协同效益。本文创新点主要包括两方面。在研究对象上，本研究面向亚洲及其中各经济体，将常被用于评估全球或发达国家的协同效益分析框架用于考察区域尺度的、更多发展中经济体的气候行动协同效益。研究方法上，本研究突破了以往研究“经济->排放->空气质量->健康”的单向评估范式，将空气污染的健康影响反馈回经济模块，形成了闭环评估。应用这一更完善的碳减排协同效益评估框架，本研究开展了对于亚洲地区和各国家到本世纪中叶的碳减排成本效益评估，拓展了相关科学认知。

研究方法

本研究耦合了宏观经济模型（CGE）、空气质量模型（CMAQ）和IMED|HEL健康评估模型，评估了气候变化减缓可为亚洲地区带来的空气质量和人群健康改善的协同效益。研究总体技术路线如图1所示。

图1. 技术路线图

本研究选择SSP2（“中等发展路径”）作为核心社会经济情景，考虑了是否有气候减缓目标、是否考虑空气污染经济影响两个维度，对每个社会经济发展路径下均设置如下4个不同的情景（表1）。其中BL（基准）与MT（减排）情景的对比体现了实现2℃气候减缓目标的空气质量与健康协同效益，而NO（不考虑空气污染经济影响）与AP（考虑空气污染经济影响）的对比则用于评估各气候情景下空气污染的健康经济损失。在敏感性分析部分，本研究对SSP2与SSP3两个不同社会经济发展路径进行了对比讨论。

表1. 情景设置

研究结果

PM2.5和O3污染程度

气候减缓政策可显著减轻中国、印度的PM2.5污染（图2）。2005年，中国中部和东部地区、朝鲜半岛、日本南部、印度和东南亚地区是PM2.5污染严重的地区。在基准情景(BL_NO)下，中国、印度两国的大气污染将进一步加剧，其中印度北部PM2.5浓度相比2005年将增加超过50μg/m3；而气候减缓情景下，中国东部、印度北部的PM2.5浓度相比基准情景可下降30μg/m3。相较于PM2.5，各情景下O3浓度变化较小，但仍被气候减缓所影响（图2）。基准情景下，2050年印度和中国西部地区O3浓度将显著升高，而中国东部地区则将降低。气候减缓对O3的影响并不一致，其会减轻印度的O3污染，但同时可能使中国东部部分地区O3浓度升高。

图2. 不同年份和情景下亚洲地区PM2.5(a-d) 和O3(e-h) 浓度

（注:第一列为2005年浓度；第二列为BL_AP情景下2050年相较2005年的浓度变化；第三列为2050年MT_AP情景相较于BL_NO情景的浓度变化；第四列为2050年MT_AP情景下的浓度）

大气污染的健康影响

随着社会经济的发展，政策对空气质量的重视和相关技术的进步将减轻未来空气污染，并使空气污染导致的致病和过早死亡人数下降（图3）。基准情景下，到2050年，除印度外，亚洲大部分地区由PM2.5和O3导致的过早死亡人数都将下降。而气候变化减缓将能够进一步减轻空气污染导致的疾病负担。在所分析的所有亚洲国家和地区内，气候变化减缓都将减少PM2.5和O3导致的疾病和过早死亡人数，且这一协同效益在印度和东南亚地区较为明显。气候减缓共可为亚洲避免79万人过早死亡，降低2%的致病风险。

图3. 亚洲各地区由PM2.5导致的过早死亡人数与及气候减缓的影响

大气污染导致的经济和福利损失

气候变化减缓可以为亚洲各国避免巨大的经济和福利损失。未来，在气候变化减缓情景MT_AP下，随着人均GDP的提高，亚洲多个发展中国家和地区可获得的货币化健康协同效益也将逐渐提高（图4）。仅日本除外，中国、印度、亚洲其他地区，以及亚洲总体，所能由气候减缓带来的空气质量改善而避免的人均GDP损失和人均生命价值损失都将随人均GDP的提高而有较为明显的提高。

图4. 各地区人均GDP与人均健康收益的关系

气候减缓政策的成本-效益分析

仅考虑空气质量和人群健康改善的协同效益，气候减缓在亚洲地区就已经表现出明显的净效益（图5）。在中国、印度和整个亚洲地区，SSP2和SSP3情景下由气候减缓带来的货币化健康协同效益均超过了气候减缓成本，整个亚洲地区所获得的净效益可达万亿美元级别，且SSP3情景下的净效益更大。

图5. 不同SSP情景下各地区气候减缓的净效益

研究结论

污染物排放和空气污染治理。气候变化减缓措施可在减少温室气体排放的同时减少大气污染物排放，显著降低亚洲地区PM2.5和O3浓度，进而减少相应地区由空气污染导致的疾病负担，包括过早死亡、致病和工作时间损失。

气候变化减缓措施的成本-效益比。一个重要的发现是，2℃气候目标对应的减缓成本可完全由气候变化减缓的这一协同效益对应的货币化收益所抵消，且无论对SSP2和SSP3情景这一结论均成立。到2050年，气候减缓可以为亚洲地区带来7-10%GDP的健康效益，而减缓成本则相当于GDP的1.8%，净效益可接近1万亿美元。因此，气候减缓具有非常高的效益-成本比，决策者应当通过政策来大力推进气候减缓行动的落实。

政策效益的区域异质性。通过分析亚洲地区不同国家和区域所受影响可以发现，气候减缓的净效益表现出较明显的区域异质性，并受社会经济发展路径影响。气候减缓总体可以为亚洲地区带来很高的净效益，但成本效益比在各国有所不同；在SSP3的社会经济发展路径下，气候减缓所能带来的健康效益和净效益均更加显著。

编辑/排版：吴雅珍

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