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CO2国别排放账户:应对气候变化和实现绿色增长的治理框架
作者:刘世锦    单位:国务院发展研究中心    发布:2011-12-16    阅读:10395次   

    CO2国别排放账户:应对气候变化和实现绿色增长的治理框架[1]

 

    国务院发展研究中心课题组(2009)提出了全球气候治理框架:即“碳排放账户方案”。本文旨在给出该方案的具体设计;并进一步阐明碳排放账户体系作为全球气候治理体系的重要意义;在此基础上,根据现有数据尝试将全球碳排放预算在国别之间进行初始分配,并 基于不完全的数据测算各国账户当前时点的余额。本文将还简要展望中国未来排放空间。[2]

    本文结构如下:第一部分,具体介绍排放账户体系的设置。第二部分,说明排放账户体系的重大意义。第三部分,基于IPCC第四次评估报告发表之后的一些新的气候科研成果,将全球1850-2049年总排放预算在各国(地区)间公平地进行初始划分。第四部分,根据现有的不完全的数据尝试测算各国当前时点排放账户余额。第五部分展望中国[3]未来工业化进程的排放需求与可用的排放预算。第六部分是结论。

 一、排放账户体系的设置

    国务院发展研究中心课题组(2009)提出了在全球范围公平有效解决温室气体问题的理论框架,主张在此基础上建立碳排放账户。本文将讨论碳排放账户的具体设计。碳排放账户体系包括两个主要环节。第一个环节是,按人均相等的原则来界定各国历史累计排放权未来初始排放权,对全球碳排放预算在国别间进行初始分配。第二个环节是,根据国别排放预算和实际排放量等诸多因素的变化,对账户进行动态核算。

(一)按人均相等原则对全球碳排放预算在国别间进行初始分配

    温室气体具有全球范围内分布的均质性;排放后将长期存留,有的可达数百年;对人类活动的影响具有非竞争性,即不会因人口的变化而使其影响增加或减少。温室气体本来是人类生存的条件之一,但超过某个阀值将会对人类社会带来危害,形成负的外部性。尽管仍然存有争议,一旦人们普遍接受了温室气体增加经由气候变暖而对人类社会造成危害,应采取行动加以限制的观点,温室气体排放空间便成为一种稀缺资源。在现有的技术条件下,经济增长不可避免地带来碳排放增加,在此意义上,“可排放空间”也就意味着“可发展空间”。由于温室气体的均质性、长期性和非竞争性,公平分配排放空间,必须坚持“按人均相等的原则来界定各国历史累计排放权未来初始排放权”。

 

    具体的预算分配办法是,按各国当前人口占全球的比重,将全球碳排放预算进行初始分配。全球碳排放预算的含义是,为把温升控制在一定范围内,从工业革命到2050年整个时间段内地球可以承受的人为排放的累积总额。

 (二)排放账户滚动核算,并要求各国到目标年实现账户平衡

    在划分排放预算的基础上,可以依托一套排放账户体系实施全球气候治理。账户体系记载各国从全球碳排放预算中分配到的初始排放预算,并记载因各种情形而导致的排放预算的动态变化。国别排放账户的动态核算框架,请见表1。从中可见,以某个国家在t年年初的排放预算作为起点,加上该国t年核增的排放预算,减去核减的排放预算,则得到了t+1年年初的排放预算。

    表1中,在t年核增的排放预算主要有两类。一类是通过国别排放交易体系买入的排放预算,既包括本国企业从他国购入的排放预算,也包括本国政府从他国购入的排放预算。另一类是,向他国转出节能减排和碳捕获封存等技术而核增的排放预算。需要说明的是,如果技术转移已经获得了足额的经济补偿,则不核增转出国的排放预算。

    t年核减的排放预算主要有三类。第一类是通过国别排放交易体系卖出的排放预算,既包括本国企业向他国出售的排放预算,也包括本国政府向他国出售的排放预算。第二类是从他国转入节能减排和碳捕获封存等技术,而核减的排放预算。需要说明的是,如果技术转入国已经付给转出国足额的经济补偿,则不核减转入国的排放预算,也不核增转出国的排放预算。第三类则是本国在t年实际产生的排放总量,包括能源消耗和工业生产产生的排放、土地利用变化净排放和国际航空航海产生的排放。

    不难理解,在某个时点上,排放账户预算可以是正数,代表有排放账户预算超过实际发生的累积排放量;也可以是负数,代表有排放账户预算小于实际产生的累积排放量;还可以是零,代表排放账户预算正好等于实际产生的累积排放量。

    但是,排放预算必须是“硬”的而不能是“软”的,其含义是,各国通过自我减排(增排)、排放预算的交易和技术交易等,到某一目标年(如2050年)使各自账户预算为非负。这样,才能够保证全球总排放预算不突破,进而保证到目标年份全球温升不超过预设目标。

 

表1国别排放账户的动态核算办法

t年初的排放账户预算(下文给出国别账户2008年年初的预算)

加上:t年核增的排放预算

      其中:1.t年买入的排放预算(含CDM机制和资金援助机制下核增的排放预算)

            2. t年向他国转出节能减排、碳捕获等技术而核增的排放预算*

3. t年其他应当核增排放预算的事项

减去:t年核减的排放预算

      其中:1.t年卖出的排放预算(含CDM机制和资金援助机制下核减的排放预算)

            2.t年从他国转入节能减排、碳捕获等技术而核减的排放预算*

3.t年实际产生的净排放(包括土地利用排放、国际航空航海产生的排放)

4.t年其他应当核减排放预算的事项

等于:t+1年初的排放账户预算

*:如果技术的转移是有偿的,则不核增转出国的排放预算,也不核减转入国的排放预算。

 

  (三)账户体系包容和鼓励各种减排措施,但不追求实际排放远景趋同

    从表1可见,排放账户体系与各种有助于减排、技术研发和转移等途径是兼容的。比如,直接减排、产业结构变化、碳捕获和封存、CDM机制、JI机制、排放交易、节能减排技术研发和推广后的减排效果等,最终都可以直接或间接折算为各国账户排放预算的变化。这就为多种形式的减排努力提供了激励机制。

    由此可见:第一,排放预算和实际排放量是两个不同的概念;第二,初始分配的排放预算并不构成一国实际排放量的最终预算约束,后者可以通过各种渠道,在前者的基础上核增核减。这也意味着,虽然初始分配的排放预算人均额在国别间相等,但经过各种事项的动态核算后,最终排放预算的人均额在国别间并不必然相等。第三,到目标年的实际累积排放量,可能大于、等于或小于初始分配的排放预算。

    特别需要说明的是,我们这里主张的排放账户硬预算约束,显著不同于陈文颖等(2005)提出的“两个趋同”的主张——人均累积实际排放量和人均实际排放量到目标年趋同。“两个趋同”的主张虽然体现了公平原则,但却把各国账户平衡的办法限定于自我排放结清,不利于排放预算的优化配置和减排技术的研发与推广。我们所主张的开放包容的账户体系,只要求目标年届时的账户预算为非负,而不要求截止到目标年各国的人均累积实际排放量相等,也不要求目标年当年的各国人均实际排放量相等。

  (四)如何处理贸易中内涵的转移排放因素

    一些文献(如樊纲等 2010,顾阿伦等 2010)强调贸易中内涵的转移排放因素。我们认为,只要按照一定原则在国别间清晰而公平地划分排放预算,就不必根据贸易中内涵转移排放,核增或核减各国排放预算。划分排放预算等价于界定各国排放的产权,则排放预算就成为私人产权性质的生产要素,其价值势必会体现在最终商品价格之中。这样,出口品的价格就内含了排放这一要素的机会成本。一个国家可以在两种情形中权衡取舍:或生产某产品并出口,以获得货币收益;或不生产不出口该产品而节约排放预算,并直接出售这些预算。如果一个国家出口排放密集度高的产品,那就意味着其认为这样做更合算。反之亦然。这是我们的分析框架和流行观点的一个显著区别。

    当然,上述原则仅仅适用于在各国划分排放预算以后的情形。而历史上各国因为贸易而发生的转移排放,实际上是在排放作为公共物品、尚未定价的情况下发生的。这意味着历史上的国际贸易中,各国没有把排放预算作为有价的稀缺要素予以充分考虑。从原则上讲,当我们在国别之间对全球排放预算进行初始划分时,应该把历史上的贸易所内涵的排放,在国别间核算清楚。这也是大量文献所主张的观点。

    与有关文献观点不同的是,我们认为,核算历史上的贸易涉及的转移排放时,不应该把所有出口中内涵的排放都从出口国实际排放中扣减。比较严谨而合理的做法是,通过一般均衡模型估计出排放和其他产品的影子价格,以及该影子价格体系下的影子贸易格局。之后,以该影子贸易格局作为比照基准,把超过该基准的出口中内涵的排放从出口国实际排放中扣除。对进口国进行对称的处理。这个主张也是我们的分析框架和流行观点的一个重要差别。我们建议未来的相关研究应该沿着这个方向推进和深化。

    但是,出于几方面的考虑,我们在下文具体划分国别初始排放预算时,未对这些历史上的贸易内涵的排放进行调整。其原因,一是在目前的贸易格局下,发展中国家向发达国家出口排放密集度高的产品,而早期发达国家也曾经向发展中国家出口过排放密集度高的制造品。两者有相互抵消的效应。二是缺少系统数据,难以保障研究的准确性。

 (五)基于账户体系的国别减排绩效指数

    设定硬的排放预算约束之后,排放账户体系不仅能够促进自我减排,更重要的是提供了开展排放交易,以及促进减排技术研发和推广的激励机制。为综合反映各国减排绩效,可以在排放账户体系之下,构造一个综合性的减排绩效指数,逐年滚动计算。j国在t年的减排绩效指数的定义式是:

    为了说明这个指数的政策含义,先分别介绍式子右边的两项的含义。第一项的分子代表j国在t+1年年初的排放账户预算;分母代表该国在t年的实际排放量[4]。分子除以分母的含义,就是该国在t+1年年初排放账户预算,可支撑该国按t年实际排放规模持续排放多少年。

第二项的含义则是:从t+1年开始到目标年份T,一共还有多少年。

    综合起来,该指数的含义就是:该国t+1年年初排放账户预算能支撑该国按t年实际排放规模排放的年数,与目标年之前的年数之差。[5]

    显然可见,指数可能为正,也可能为负,还可能为零。如果指数为正,代表该国t+1年初的排放账户预算,足够支撑该国按t年排放规模一直排放到目标年份还有余。如果指数值为负数,代表该国t+1年初的排放账户预算,不足以支撑该国按t年排放规模排放到目标年份。指数值为零,则表示该国t+1年初的排放账户预算,恰好能够支撑该国按t年排放规模一直排放到目标年份。

    需要说明的是,随着时间推移,指数值会发生变化。比如,某国在t年指数值为负数,但是如果t+1年内一次性买入巨额排放预算,或者研发出减排效果巨大的技术,则可能t+1年时指数就会大幅度提高,甚至变为零或正数。相反,某国在t年指数值为正,但t+1年一次性卖出巨额排放预算,或者排放量激增,则可能t+1年时指数就会大幅度减小,变为零甚至负数。[6]

    还需要说明的是,该指数是一个量纲为“年”的指数,消除了国家大小、绝对排放量大小等因素的影响,具有较好的性质。(1)该指数国别间横向可比。比如,如果t年时A国数值小于B国,则表明截至t年B国对防止全球变暖的累积贡献比A国更大;否则反之。(2)该指数在一国内可以跨年纵向比较,也可以在国别间进行跨年比较。比如,倘若t+1年时C国指数值大于t年的数值,则表明C国截至t+1年为对防止全球变暖做出了比截至t年更大的累积贡献;否则反之。再比如,倘若t+1年时C国指数值大于t年D国的数值,则表明C国截至t+1年为对防止全球变暖做出的累积贡献,比截至t年D国的累积贡献更大。

    第三,国别排放账户体系的硬预算约束,要求到目标年时各国该指数均非负。

  二、以账户体系促进碳排放生产率持续提高和绿色发展

    应对气候变化、实现绿色发展,其实质要求是不断提高碳排放的生产率,也就是说,用同样数量的碳排放生产出尽可能多的产品和服务;或者同样多的产品和服务用尽可能少碳排放。建立全球气候治理的排放账户体系,有两个核心要素,首先是公平分配初始排放权,其次是在此基础上,通过交易使碳排放预算流向碳生产率高的地方,实现碳排放预算的优化配置。如果说前者追求的是“公平”,后者则注重的是“效率”,二者的有效结合是排放账户体系的精妙之处,它所体现的正是“产权初始界定,经由交易实现资源优化配置”的基本思路。

    提高碳排放的生产率,从静态角度看,要求排放预算向生产率高的主体集中;从动态角度看,要求不断研发和推广排放强度更低的产品、技术和工艺,形成新的技术进步和经济增长动力。

  (一)账户体系能使稀缺的排放空间带来最大产出,并以最低总成本实现给定的减排目标

    从静态角度看,给定的全球碳排放预算在国别间进行初始分配之后,排放预算就是和土地、石油类似的稀缺生产要素。排放账户体系提供的交易渠道,能使排放预算配置到碳排放的边际生产率较较高的主体中,直到各主体排放的边际生产率相等。换一个角度看,这个交易渠道还能使减排成本较低的主体多减排,直到各主体减排的边际成本相等。[7]最终的格局是使得给定的全球碳排放预算带来最大的全球总产出,或者说使得全球以最小的总成本实现给定的减排目标。

    这就意味着,各国实际发生的排放量,并不局限于初始分配的排放预算。也就是说,在目标年份之前,赤字国家仍然可以增加排放总量,排放增速快的国家也不必降低排放增速,只要它们能够通过排放交易、技术转让和所有其他综合性措施,筹集到足够的排放预算,并到目标年满足排放预算硬约束的要求即可。减排量大的国家从减排中受益的机制是,其减排节约出来的排放预算可以出售给排放量大的国家。所以,无论是发达国家还是发展中国家,都可以在账户体系提供的激励机制下,为应对全球气候变化做出贡献并受益。

  (二)账户体系将促进减排技术研发推广,形成新的技术和经济增长点

    从动态角度看,低碳产品和工艺技术的研发与推广,不仅是应对气候变化的手段,也是绿色增长这个目标的重要内涵。排放账户体系的硬预算约束,客观上为各国提供了一种长效的激励机制,促进各国研发、推广并向他国转让先进节能减排技术,进而核增本国排放预算、改善本国排放账户平衡状况。

    减排技术的研发和推广,从短期看固然需要花费一定成本,但新技术突破会带动投资增长,从而形成新的经济增长点。比如,节能设备、清洁能源、减排、碳捕获和封存、低碳产品、更加高效的管理软件等,这些技术一旦获得突破并在商业上趋于成熟,则会带动巨大的投资。这不仅会促进减排,防止气候变暖,同时也会促进经济增长,实现经济和生态环境的和谐发展,根本地、全面地改善人类生活质量。

  三、核定各国1850-2049年的初始排放预算

    排放账户体系的首要环节就是核定各国的初始排放预算。为此,首先需确定全球总排放预算。

  (一)全球总排放预算

    1、以2°C目标作为核定全球总排放预算的基本前提

     “截止到目前,已经有包括G8国家和巴西、印度和中国等在内的133个国家,认可要把温升控制在2°C以内(比工业化之前的水平)。这133个国家的人口和排放量分别占到全球的80%和75%。” (WBGU,2009,p14)这是本文确立全球总排放预算的基本前提。

由于数据的原因,需要先按照两个时间段,即1850-1999年和2000-2049年两个时间段,分别核定全球排放预算。之后加总得到全球1850-2049年的总排放预算。下面先分析2000-2049年的全球排放预算。

    2、2°C目标下2000-2049年全球CO2人为排放的预算

    Meinshausen 等(2009)通过分析大量排放情景发现,2000-2049年期间人类活动累积排放1000Gt CO2,则2050年比工业化前平均温升超过2°C的概率为25%;倘若该期间累积排放1437Gt CO2,则温升超过2°C的概率为50%。见表2。[8]

 

2 温升超过2°C的不同概率水平对应的2000-2049年全球CO2排放预算

温升超过2°C的概率

不同概率水平对应的全球排放预算,Gt CO2[9]

概率的范围

基准概率

8-37%

20%

886

10-42%

25%

1000

16-51%

33%

1158

29-70%

50%

1437

资料来源:Meinshausen 等 2009,p.1161, Table 1.

 

  3、1999年以前全球CO2人为排放的预算

    全球总排放预算,除了要考虑上述2000-2049年的预算外,还必须把1850-1999年期间各国实际排放量,也纳入全球总排放预算范畴,在国别间予以公平分配;而不能简单地按照谁排放谁就拥有相应的等额排放预算的原则进行处理。

    这里要再次说明的是,排放预算与实际排放是两个不同的概念。一个国家的历史累积排放量,可能会大于、等于或小于其对应时期的排放预算。基于这样的概念区分,就不难理解发达国家和发展中国家在国别排放预算上的争论焦点。发达国家的观点是,历史排放量就等于对应时期的排放预算;发展中国家的主张是,实际的累积排放是一回事,对应时期的排放预算是另一回事。

    发达国家混淆实际累积排放量与排放预算两个概念的具体做法是,主张在划分全球总排放预算时仅仅以晚近的年份作为考察起点,这样一来,历史上的累积排放就自然而然按照先到先得的祖父原则,默认为这些排放国的当然排放预算。如,英国气候变化委员会提出的碳减排目标(Committee on Climate Change 2008)中提出,京都议定书涉及的温室气体的全球排放预算,到2050年应该减少到20-24Gt,约比目前水平减少50-60%。而英国在其中“应该”承担的份额是,在1990年基础上,至少减少80%,或者在2005年基础上减少77%。再如德国全球气候变化咨询委员会的方案(WBGU 2009),在不考虑历史排放预算重新划分的前提下,提出了2010-2050年主要排放国的排放预算。还有美国国家研究委员会发表的报告(National Research Council 2010)中,提出了2012-2050年期间美国的排放预算。该报告认为,“由于在确定全球温室气体排放的安全水平方面存在科学上的不确定性,并且在确定美国在全球排放中的合适份额上涉及政治/伦理判断”,所以,报告没有给出确切的预算,而只是基于模型分析结果给出了一个“有代表性的”国内排放预算,“即2012-2050 年,美国CO2 当量的预算为170-200Gt,这大致相当于在1990 年的水平上,削减80%~50%的排放。”

    发展中国家澄清实际累积排放量与排放预算两个概念的具体做法是,主张工业革命以来所有累积排放都应该纳入全球总排放预算,在国别间重新公平分配。丁仲礼等(2009b)对IPCC、UNDP和OECD等国际组织以及其他机构或研究人员提出的7个减排责任分摊方案的分析结果表明,这些方案均忽视了历史上(1900~2005年)发达国家的人均累计排放量已是发展中国家7.54倍的事实,而且还为发达国家设计了比发展中国家大2.3-6.7倍的人均未来排放预算。在核定各国排放预算时,把历史排放量排除在考虑范围之外,默认为发达国家的当然预算,极不公平。如潘家华等(2009)、丁仲礼等(2009a,2009b)和樊纲等(2010)也都提出了类似主张。

    发展中国家的主张不仅符合公平性原则,也具备有力的科学基础。IPCC(2007)第四次评估报告发表以后的新的科学研究表明,2050年的温升幅度与2050年前所有的累积排放量的关系非常稳健。比如,Meinshausen 等(2009)估算的2000-2049年期间的全球排放预算,正是在考虑了历史累积排放的基础上测算出来的。换句话说,如果没有这些历史累积排放(记为X),则2000-2049年的排放预算要比Meinshausen 等(2009)报告的水平多X。再比如,Allen等(2009)通过模拟CO2的多种排放路径之后指出,“一定的累积排放量与温升峰值之间的关系,比一定的温室气体浓度水平与温升幅度之间的关系,更加稳定。而且温升和累积排放量之间的关系,不因该累积排放量的具体时间路径不同而显著改变。因此,为降低科学上不确定性的影响,政策目标应该设定为CO2 的累积排放,而不是排放量的具体时间路径或浓度水平。人为排放1万亿吨碳(3.67万亿吨二氧化碳),[10]将可能导致比工业化之前的温升的峰值为2 °C,且以5–95%的置信区间落在1.3–3.9 °C范围内。这1万亿吨碳排放限额,从工业革命以来已经消耗了一半。”又如,Matthews等(2009)指出:“碳循环模型试验表明:(1)每单位CO2排放的温升效应不依赖于既有的CO2浓度;(2)使得气候稳定下来的可排总限额,也不取决于该可排总限额的时间分布;(3)温度对于CO2排放的响应,在几十年乃至几个世纪的时间尺度上,是大体稳定的。概括这些结论可以发现,碳-气候响应系数(CCR),即温升与累积碳排放的比值,不依赖于大气中CO2的浓度,也不依赖于浓度的变化率。通过经验观察,我们估计CCR的范围在1.0–2.1 °C/TtC,置信区间为5-95%。CCR也有可能成为一个应对气候变化的有用的政策概念,基于这个概念,可以根据累积碳排放量推算出全球平均温升。”

    这些新的科学进展表明:(1)既然历史排放对当前乃至未来的温升都发挥着作用,而人类又要共同在未来应对气候变化,那么,就应该区别排放预算与实际排放两个概念,把2°C目标所对应的工业革命以来所有可排量作为全球总排放预算,在国别间公平地初始分配。(2)包括发达国家在内的所有国家,都应该把实际发生的累积排放量和各自的初始排放预算进行对照,实际累积排放量越大,只意味着消耗了越多的排放预算,留给未来的排放预算越小,而没有任何其他含义。(3)各国历史排放无论是作为一个部分计入全球排放预算范畴时,还是作为各国对其排放预算的消耗进行核算时,都应按照实际的量足额计算,而不能按照碳循环或CO2寿命周期内衰减的经验公式进行折扣。

  4、全球总排放预算[11]的核算结果

    根据上述,全球排放预算如表3所示。表中2000-2049年的全球排放预算,则选取了Meinshausen 等(2009)给出的到2050年温升超过2°C的概率为25%和50%所对应的全球总排放量,分别为1000GtCO2和1437 GtCO2。表中1850年-1999年的全球排放预算,就是各国实际产生的排放量之和。具体包括三个部分:1850-1999年能源消费和工业生产排放为970.1GtCO2,来源于CAIT 8.0[12](World Resources Institute, 2011);1850-1999年土地利用变化产生的排放为539.7GtCO2,根据Houghton(2008)的碳排放数据推算出来;1980-1999年国际航空航海产生的排放为12.2GtCO2,根据CAIT 8.0(World Resources Institute, 2011)推算出来。

    综合起来,如果温升超过2°C的概率限定在25%,则全球CO2人为排放总预算为2522GtCO2;如果温升超过2°C的概率限定在50%,则全球总预算为2959GtCO2。

 

3 温升超过2°C的不同概率水平下全球CO2总排放预算:1850-2049(GtCO2)


温升超过2°C的概率

25%

50%

1850-2049年的全球总排放预算

2522

2959

其中:2000-2049年的全球排放预算

1000

1437

1850年-1999年全球能源消费产生的排放

970.1

1850年-1999年全球土地利用变化产生的排放

539.7

1850年-1999年全球国际航空航海产生的排放*

12.2

资料来源:根据Meinshausen 等(2009)、Houghton(2008)和CAIT 8.0测算。

*:由于缺乏历史数据,这里实际上是1980-1999年期间全球国际航空航海产生的排放。

  (二)以当前各国人口比重为依据划分各国初始排放预算

    国务院发展研究中心课题组(2009)提出的划分办法是:按人际公平原则和当前各国人口占全球比例,划分全球总排放预算。不过,具体用哪个口径的人口数据作为划分依据,涉及到一些比较复杂的问题。比如,如果认为1850年的一个英国人和2007年的一个南非人和2049年的印度人都应该获得平等的排放预算,则应该把1850-2049年各国所有人口数据加总,而后均分全球排放预算,再根据各国在该期间内历年人数之和,求得相应排放预算。

    我们采用当前年份各国的人口规模占全球比例,划分全球排放预算。这主要基于如下考虑:第一,对于发达国家而言,当代人虽然因为前代人大量排放而使得排放账户盈余产生巨大赤字,但同时也继承了前代人留下的巨大物质财富,这些财富中实际上内涵了“提前预支”的排放预算。对于发展中国家而言,当代人虽然有大量的可用预算,但却需要利用这些预算积累物质财富,改善生活。第二,面对排放账户的当前可用预算,当代人可以在其自身和后代人之间进行排放预算的代际优化配置,并统筹考虑生育行为,进而决定把多少排放预算直接留给后代人,把多少排放预算内涵到生产活动中作为物质财富留给后代人。第三,数据易得,计算简便。

    根据CAIT 8.0(World Resources Institute, 2011)收集的各国人口数据,各国(地区)的初始排放预算划分结果见附表1。下面的表4和表5报告了两个概率下有关地区和国家测算结果,从中可见,从公平的角度出发,温升超过2°C的概率为25%的情况下,附件I和非附件I国家应该获得的初始排放预算,分别为483.5GtCO2和2006.9GtCO2;温升超过2°C的概率为50%的情况下,附件I和非附件I国家应该获得的排放预算,分别为567.3GtCO2和2354.6GtCO2。

  四、各国(地区)排放账户当前余额

  (一)各国排放账户当前(2008年初)余额与减排绩效指数[13]

    根据前面介绍的排放账户核算办法,排放账户当前余额实际上就是初始排放预算减去其截止到目前为止的累积排放后的余额。但由于土地利用排放的历史数据缺乏,而土地利用排放的数量又相对较大,所以,我们这里就无法核算出比较准确的实际累积排放。为此,只能基于可得数据分别报告三项,即:能源消费排放(1850-2007)[14]、土地利用排放(1990-2005)和国际航空航海排放(1980-2007),而没有报告排放账户余额。

    不过,即便没有报告具体的排放账户余额,仍然可以从我们报告的数据中进行这样的推算:如果一国初始排放预算减去上述三项之后(见表5最后两列),所得到的余额已经是负数,那么该国到2008年年初时,已经把其2049年前的所有排放预算都消耗完,产生了赤字。如果再考虑到大部分国家1989年之前的土地利用排放都是正数,则真正的赤字额还要更大。[15]该国未来不仅需要弥补已经产生的赤字,还需要筹集今后的生产生活所需要的排放预算。

    由于无法计算准确的账户余额,也就无法计算各国减排绩效指数。不过可以想象,如果一国初始排放预算减去上述三项之后,账户余额已经是负数,则该国的减排绩效指数往往也为负,表示该国对应对气候变化做出了负的累积贡献。

 

4 有关地区排放账户初始预算(1850-2049)和已经产生的累积排放量(MtCO2)

地区

温升超过2°C的不同概率下初始排放预算

已经产生的部分累积排放量(A)

初始排放预算减去部分累积排放量(A)的余额

概率为25%

概率为50%

1850-2007累积的能源消费排放

1990-2005土地利用排放

1980-2007航空排放

概率为25%

概率为50%

全球

2521987

2958987

1179784

89712

19223

1233268

1670268

附件I国家

483500

567279

870020

720

10746

-397986

-314207

非附件I国家

2006882

2354627

296302

81697

6366

1622517

1970262

经合组织

450268

528288

753672

432

11020

-314856

-236836

八国集团

330966

388315

707092

176

6962

-383264

-325915

欧盟30国

188470

221127

309720

0

5620

-126870

-94212

77国集团和中国

1923626

2256945

249446

81057

5569

1587554

1920873

最不发达国家

301229

353424

3591

9200

160

288278

340473

小岛国

17690

20755

4360

704

1505

11121

14186

说明:有关地区的合计和全球的量不完全相等,主要是计算误差。

资料来源:根据CAIT 8.0和Meinshausen 等(2011)计算而来。

 

表5若干排放大国排放账户初始预算(1850-2049)和已经产生的累积排放量(MtCO2)

地区

温升超过2°C的不同概率下初始排放预算

已经产生的部分累积排放量(A)

初始排放预算减去部分累积排放量(A)的余额

概率为25%

概率为50%

1850-2007累积的能源消费排放

1990-2005土地利用排放

1980-2007航空排放

概率为25%

概率为50%

中国

502088

589088

105915.4

928.6

304.1

394940

481940

美国

114786

134675

339174.0

-1872.8

3248.6

-225764

-205875

巴西

72432

84983

9836.6

29280.0

193.3

33122

45673

印尼

85595

100426

6959.5

23344.0

60.7

55231

70062

俄罗斯

54137

63518

94678.7

928.0

291.8

-41761

-32380

印度

428522

502774

28824.4

0.0

191.3

399506

473759

日本#

48678

57113

49729.1

0.0

958.9

-2010

6425

德国

31342

36773

81194.5

0.0

617.5

-50470

-45039

加拿大

12563

14740

25716.0

1120.6

135.3

-14409

-12232

英国

23242

27269

68763.4

0.0

736.5

-46258

-42231

韩国

18461

21660

10409.2

0.0

441.2

7610

10809

墨西哥

40110

47060

12242.8

640.0

232.0

26995

33945

伊朗

27058

31746

8630.1

0.0

101.8

18326

23014

意大利

22621

26540

19269.2

0.0

429.7

2922

6841

澳大利亚

8028

9420

13108.5

0.0

213.9

-5294

-3903

西班牙

17098

20061

11057.0

0.0

552.0

5489

8452

法国

23597

27686

32666.6

0.0

543.8

-9613

-5524

沙特

9203

10798

6892.5

0.0

412.1

1899

3493

南非

18230

21389

13133.6

0.0

235.6

4861

8020

委内瑞拉

10470

12285

4751.6

2992.0

92.0

2635

4449

马来西亚

10117

11870

2778.4

2224.0

100.7

5014

6767

土尔其

27813

32632

5750.7

544.0

57.5

21461

26280

乌克兰

17719

20789

25431.0

0.0

26.7

-7739

-4668

波兰

14523

17040

22664.5

0.0

58.0

-8199

-5683

#:CAIT 8.0报告的日本1950年前排放数据为零,我们利用美国橡树岭国家实验室的使用化石燃料和水泥生产的二氧化碳排放”数据集(Boden, et al, 2010),估算了日本1968-1949年前的CO2排放,为4100MtCO2,并和CAIT 8.0报告的1950年以来的排放合并计算日本的累积排放。

资料来源:根据CAIT 8.0和Meinshausen 等(2009)计算而来。

 

(二)各国排放账户当前余额将随国别间排放交易等相应调整

    前已述及,各国的排放账户当前(2008年初)余额,将随着未来国别间排放预算转移等发展变化,而相应调整,重新核算。当前时点排放账户为赤字的国家,并不意味着不能增加排放,更不意味着不能产生排放,但必须通过购买或者通过技术转移,为其已有的排放账户赤字和今后的排放需求筹集相应的排放预算。排放账户当前余额为盈余国家,也并不一定要把全部盈余都用于本国自排,而是可以出售,也可以用于抵消从他国获得技术的费用。

    需要说明的是,按照本文前面的交代,CDM机制下排放预算购买方实际上是付费的,所以应该相应核增其排放预算,并核减排放出售国的排放预算。但由于缺乏系统的国别间CDM项目交易量数据,这里没有考虑该因素,留待未来研究进一步完善。不过,考虑到CDM项目总量有限,暂时忽略该因素,不会对结果造成根本的影响。

(三)测算结果的几点含义

    虽然我们没有报告准确的账户余额,但从现有测算结果中,仍然可以得到几点明确的政策含义。

  1、从全球角度看必须减排

    从表4可见,即使按照温升超过2°C的概率为50%的宽松目标考虑,全球的总排放也必须降低。在该宽松目标下全球排放预算为2959GtCO2;而1850-2007年能源消费已经分别产生排放1179.8GtCO,1850-2005年土地利用变化已经产生排放572.1GtCO2[16],1980-2007年国际航空航海已经产生实际排放19.2GtCO2,三项共计已经产生排放1771GtCO。这样,2008-2049年的可用预算只剩下1187.9GtCO2。即使假定全球今后排放不增长,而是延续2007年35.93GtCO2[17]的排放水平,也仅仅可以支撑约33年,无法支撑到2049年,亏空约9年的量。这表明,从全球角度看必须减排。如果按温升超过2°C的概率为25%的紧目标考虑(见表4),则全球减排的压力和迫切性更大。

  2、发达国家需要筹集大量预算才能满足排放预算硬约束的要求

    从测算结果可见,即使不计入发达国家1989年之前的土地利用变化的排放,仅仅是1850年以来的能源消费排放、1990年以来的土地利用变化排放和1980年以来的国际航空航海排放,已经使得其排放账户当前余额处于巨大的赤字状态;如果计入1989年之前的土地利用变化的排放,则它们排放账户当前赤字显然会更大。所以,发达国家必须通过综合性措施为其账户的当前赤字,以及未来生产生活所必需的排放,筹集巨额预算。当然,这并不意味着发达国家对减排承担了更大比例的义务,也不意味着发展中国家承担了较小比例的义务。因为全球排放预算已经在国别间进行了公平的初始划分,且各国今后为满足排放预算硬约束要求而进行的排放预算动态调整,也是经由交易等进行的,所以,只要各国(地区)到2049年排放账户均实现平衡(即各国账户届时的余额均为零),则各国(地区)就为应对全球气候变化做出了完全相等的贡献,发达国家并没有做出更多的超额贡献,他们只是完成了自己应该完成的义务;发展中国家也没有少做贡献,他们同样履行了自己的义务。

  五、减排任务要求中国走新型工业化道路和转变发展方式

    我们对中国的排放预算和排放空间需求进行简要分析。

(一)中国已经为应对气候变化做出了积极贡献

    以下两个方面表明,中国已经直接或间接为应对气候变化做出了积极贡献。

  1、中国的生育控制政策为他国省出了大量的排放预算

    中国1982年人口占全球比重为21.9%[18],从1983年正式开始实施人口生育控制政策,有效降低了人口增长速度,到2007年人口占全球的比重降低到19.9%[19]。中国人口占全球比重的降低,主要不是死亡率上升的结果,而是生育控制政策导致的生育率降低的结果。

    本文在国别间划分全球总排放预算所依据的比例,是当前各国人口占全球总人口的比重。这样,在本文的框架中,中国的生育控制政策实际上意味着为他国省出大量排放预算。具体而言,本文测算所依据的2007年中国人口占全球的比重,则仅为19.9%,如果以1982年中国人口占全球21.9%的比重作为比对基准,则中国的生育控制政策实际上等价于放弃了相当于全球总预算2%的排放预算。在温升超过2°C的概率为25%的情形下,相当于放弃了50439MtCO2的排放预算,相当于中国2007年能源消费和工业生产排放量的7.49倍;在温升超过2°C的概率下,相当于放弃了59180MtCO2的排放预算,相当于中国2007年能源消费和工业生产排放量的8.8倍。

上面估算中选取的比对基准如果不是1982年的人口比重,而是没有任何生育控制政策的(Business as usual)情景下的人口增长,那么,中国因为生育控制政策而放弃的排放预算,实际比上述数字还要大。

  2、中国迄今为止的发展模式较之主要发达国家更低碳

    流行的看法是中国的发展模式比发达国家更高碳,但从长历史周期比较的角度看,实际情况正好相反。历史经验表明,不同发展阶段上能源消费和工业生产的排放的强度往往经历一个倒U型变化过程,即排放强度先随着人均GDP的提高而提高,之后再逐步趋稳、降低。根据Maddison(2010)的长期经济增长数据和本文收集的排放数据推算(见图1),英国、法国、德国、美国等都是在人均GDP达到4000-5000国际元(1990国际G-K元,下同)的发展阶段上,排放强度达到峰值。其中英国、德国、美国的峰值介于2.5-3公斤CO2/国际元的范围,法国的峰值达到1.3公斤CO2/国际元左右。日本人均GDP在2000-13000国际元的发展阶段上,排放强度基本保持在0.65-0.7公斤CO2/国际元左右的水平上,之后才缓慢降低。

    与发达国家相比,中国在人均GDP仅仅为1000国际元的发展阶段上,排放强度就达到峰值,约为1.5公斤CO2/国际元左右。虽然该峰值水平比日本和法国的历史峰值高,但远低于英国、德国、美国的历史峰值水平。更重要的是,中国在达到峰值后,排放强度迅速降低,在峰值之后的发展阶段上排放强度演变路径和日本的情形比较接近。这表明中国经济发展的排放强度,比早期发达国家的水平更低。也就意味着,如果以发达国家的发展模式作为基准的话,中国的发展产生的排放量大大减少了。这表明中国已经为控制温升做出了积极贡献。这是因为,如果中国重复发达国家的高排放发展道路,则全球温升会超过目前的实际水平。

 

 

资料来源:根据Maddison(2010)的GDP、人口数据,以及CAIT 8.0(World Resources Institute, 2010)排放数据计算而来。

 

1 中国和主要发达国家不同发展阶段上的排放强度变

  (二)中国排放账户当前可用的有限预算要求加快转变发展方式

    1、中国排放账户当前可用的预算

    从表5可见,不考虑中国1989年以前和2006-2007年的土地利用变化的排放的情况下,温升超过2°C的概率为25%和50%所对应的当前可用的排放预算分别为395GtCO2和482GtCO2,分别相当于2007年中国实际排放量6.69GtCO2(假定2007年的土地利用变化排放等于2005年的水平)的59倍和72倍。

    如果把美国能源部橡树林实验室(Houghton 2008)给出的中国1989年以前的土地利用变化的排放83.26 GtCO2纳入考虑,则温升超过2°C的概率为25%和50%所对应的中国当前可用的排放预算分别为311.7GtCO2和398.7GtCO2,分别相当于2007年中国实际排放量6.69GtCO2(假定2007年的土地利用变化排放等于2005年的水平)的47倍和60倍。

    虽然静态看中国排放账户当前可用预算至少可支持中国排放47年,但是,动态估计中国未来发展所需的排放预算,并与实际可用排放预算相对比,可以看出转变发展方式的紧迫性。

  2、中国未来发展所需的排放预算[20]与转变发展方式的紧迫性

    将2008-2049年可用预算与同期发展的需要进行对比,可以看出转变发展方式的紧迫性。日本是二战后持续高速增长而成功跻身高收入行列的国家。按照经济史学家麦迪森的数据,我国2007年人均GDP为6303国际元(1990年价格,下同),与日本1966年6506国际元的水平接近。日本1967-2007年41年期间GDP年均增长3.74%,排放强度[21]年均降低1.28%[22]。下面以日本1966年之后41年的经验作为参照,并结合我国经济社会发展展望,分四种情景估计我国2008-2049年间42年发展所需的排放预算。

    情景I:假定我国2008-2049年42年里GDP和排放 强度均以日本1967-2007年41年里轨迹增长或降低,则2049年届时我国的GDP、排放强度和总排放量分别为2007年水平的4.67倍、58.23%和2.72倍。这种情景下我国2008-2049年间不需要绝对减排,不过该期间仅能源消费相关排放就需预算489868MtCO2,明显高于可用预算额。

    情景II:(1)2008、2009和2010年中国GDP的增长率分别为9.6%、9.3%和10.3%[23]。在此基础上,假定“十二五”和“十三五”时期GDP年均增长率分别为9%和7%;2021-2049年为年均1.72%。这样,2008-2049年整个期间年均增速恰好等于日本1967-2007年间平均3.74%的增长率。(2)根据中国“十一五”规划指标的完成情况,初步假定该期间中国排放强度降低20%;根据“十二五”规划,中国2015年排放强度比2010年降低17%;此外,根据中国2020年前的自主减排安排,2020年排放强度比2005年降低40%;2021-2049年年均降低0.37%;这样,2007-2049年整个期间排放强度年均降速恰好等于日本1966-2006年间平均1.28%的降速。最终结果是,我国2008-2049年间也不需要绝对减排,只是2021年之后排放总量增速低于之前的时期;不过该期间仅能源消费相关排放就需预算567995MtCO2,明显高于可用预算额。

    情景III:和前两个情景的不同在于,这里把2008-2049年间总排放预算设定为前提,且假定不外购排放预算,测算2021-2049年间的排放强度降速要达到多高,才不突破可用排放预算。具体是:(1)2008-2049年GDP增速和情景II相同。(2)2008-2020年排放强度降速和情景II相同。(3)假定2006-2049年间的土地利用变化排放一直保持2005年-47.3MtCO2的水平上。我国1997-2007年期间国际航空航海排放增速比同期GDP增速快1.37个百分点,假定2008-2049年期间两者增速之差仍保持该水平。以扣除这两项所需排放预算后的余额作为2008-2049年可用于能源消费相关排放的预算。最终结果是:温升不超过2°C的概率为25%和50%的条件下,为保证不突破可用预算额,2021-2049年间我国排放强度年均降速必须分别达到6.54%和3.62%;而且我国总排放量必须在2020年达到峰值,从2021年开始逐年绝对减排(见图2)。

    情景IV:第(1)和(3)环节的设定与情景III相同。环节(2)中,假定2020年排放强度比2005年降低45%。最终结果是:温升不超过2°C的概率为25%和50%的条件下,为保证不突破可用预算额,2021-2049年间我国排放强度年均降速必须分别达到5.73%和2.94%;而且我国总排放量必须在2020年达到峰值,从2021年开始逐年绝对减排(见图2)。

表6综合了四个情景的测算结果。

 

6 中国未来发展所需的排放预算:四个情景

 

情景I

情景II

情景III

情景IV

A

B

A

B

经济增速

2008-2049年42年间GDP年均增长3.74%

1.2008-2010年增速按实际发生情况计算

2.十二五和十三五分别年均增长9%和7%

3.2021-2049年间年均增长1.72%

同情景II