2019年12月2日,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第25次締約方會議在西班牙首都馬德里開幕,由于在關(guān)鍵
問題上存在分歧,會議延期兩天閉幕,各方未能就核心議題達(dá)成共識。隨著全球變暖形勢的日益嚴(yán)峻,氣候變化問題越來越多地受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注,一方面體現(xiàn)了這一問題的迫切性和重要性,另一方面反映了國家、政府、企業(yè)等部門對氣候影響科學(xué)評判和決策依據(jù)等相關(guān)研究日益增長的需求。由于減緩和適應(yīng)是全球氣候變化的主要應(yīng)對措施,圍繞這兩方面的學(xué)術(shù)研究也最為集中。對前者而言,涉及
減排路徑分析、減排成本評估、減排
政策設(shè)計(jì)、減排技術(shù)選擇等;后者則包括適應(yīng)成本分析、適應(yīng)效果評估、適應(yīng)措施選擇,以及適應(yīng)與減排的交互影響分析等。
值得一提的是,絕大多數(shù)氣候經(jīng)濟(jì)研究與政策綜合評估工作都基于綜合評估(Integrated Assessment,IA)模型。這類模型在描述經(jīng)濟(jì)、能源和氣候等系統(tǒng)間的復(fù)雜動態(tài)交互關(guān)系方面具有獨(dú)特優(yōu)勢,而這些關(guān)系往往對未來氣候變化以及有效氣候政策選擇起到?jīng)Q定性的作用。綜合評估模型最早誕生于20世紀(jì)70年代,耶魯大學(xué)William Nordhaus教授開發(fā)的動態(tài)集成氣候經(jīng)濟(jì)模型(DICE)是其中最為杰出的代表。早期的IA模型盡管考慮了經(jīng)濟(jì)與氣候的交互關(guān)系,但僅選擇二氧化碳(CO2)濃度和平均溫度變化作為環(huán)境變量,且僅考慮了人為活動相關(guān)的
碳排放,隨后模型逐步拓展到包含了地球碳循環(huán)、土地利用碳排放、非碳排放以及局地空氣污染物排放等多維度環(huán)境變量和溫室氣體(GHGs)排放,同時(shí)充分考慮了氣候變化對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的反饋影響機(jī)制??v觀IA模型的發(fā)展,可以說是從經(jīng)濟(jì)學(xué)中衍生,經(jīng)歷地球、氣候與環(huán)境系統(tǒng)集成發(fā)展,最終又回到經(jīng)濟(jì)問題研究。
不同的IA模型在區(qū)域劃分、起始年份選擇、模擬時(shí)間跨度等方面存在較大差異。例如,DICE和E3METL等模型是典型的全球單區(qū)域單部門模型,而RICE和WITCH等拓展到了多區(qū)域尺度。此外,即使就全球單部門模型來看,各個(gè)IA模型在未來經(jīng)濟(jì)增長預(yù)期、人口增長、能源技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)投資組合、減緩或適應(yīng)政策選擇等諸多方面的假設(shè)也不盡一致。以經(jīng)濟(jì)增長預(yù)期為例,DICE模型對未來的經(jīng)濟(jì)增長預(yù)期最為樂觀,其次是RICE和E3METL模型,而WITCH模型對全球未來經(jīng)濟(jì)形勢相對悲觀。這也在很大程度上解釋了為何不同模型對同一政策問題的研究結(jié)果會存在明顯不同。就頗受關(guān)注的最優(yōu)碳稅路徑(或社會碳成本SCC)問題而言,在2℃溫控目標(biāo)下,GCAM模型、DICE模型和WITCH模型的模擬結(jié)果均表明內(nèi)生碳稅路徑是單調(diào)遞增的,且GCAM模型中22世紀(jì)末的最優(yōu)碳稅水平約為310美元/噸碳,這一結(jié)果與WITCH模型較為接近,但只有對應(yīng)DICE模型結(jié)果的1/3。
那么,如何保證不同IA模型結(jié)果的穩(wěn)定性,特別是從中總結(jié)出差異較小或相對一致的結(jié)論,以更加科學(xué)可靠地支撐決策就顯得尤為重要,這實(shí)際上也給當(dāng)前氣候經(jīng)濟(jì)建模理論帶來挑戰(zhàn)。在此背景下,基于不同IA框架的模型比較方法應(yīng)運(yùn)而生。尤其在近5年,模型比較研究逐漸成為氣候政策研究的新趨勢。盡管歐美國家早在1979年就成立了旨在“交流模型差異,改進(jìn)政府決策”的官方
論壇——能源建模論壇(EMF),但直到2010年前后,基于模型比較方法的相關(guān)研究才逐漸出現(xiàn)并成為解決政策研究穩(wěn)定性問題的熱點(diǎn)方向。隨后,基于模型比較的諸多項(xiàng)目和相關(guān)結(jié)論被納入IPCC第五次綜合評估報(bào)告和1.5℃特別報(bào)告中。在政策穩(wěn)定性決策需求的驅(qū)動下,近幾年來,多模型比較分析方法逐漸成為學(xué)術(shù)界評估全球和地區(qū)氣候變化風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)行減排和適應(yīng)機(jī)制設(shè)計(jì)等氣候相關(guān)問題的熱點(diǎn)方法。
目前,全球?qū)用娑嗄P捅容^的理論發(fā)展和實(shí)證研究取得了一系列創(chuàng)新性成果,并得到了諸多一致發(fā)現(xiàn)。首先,實(shí)現(xiàn)2℃溫控目標(biāo)要求全球各國全面參與并進(jìn)行有效減排,與部分參與的情形相比,達(dá)成既定目標(biāo)的成本大幅降低。其次,如果不考慮當(dāng)前可行性并不樂觀的直接空氣碳移除(CDR)、生物質(zhì)碳捕獲與封存(BECCS)等負(fù)排放技術(shù),從當(dāng)下開始盡早開始有效減排是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最穩(wěn)妥選擇。再次,風(fēng)能、太陽能等關(guān)鍵性可再生能源技術(shù),以及CCS技術(shù)的大力發(fā)展將是實(shí)現(xiàn)2℃溫控目標(biāo)可行的技術(shù)保障。最后,《巴黎協(xié)定》中各國承諾的自主貢獻(xiàn)目標(biāo)(NDC)的強(qiáng)度遠(yuǎn)不足以支撐2℃溫控目標(biāo)的達(dá)成,因此,實(shí)現(xiàn)NDC目標(biāo)的政策成本也遠(yuǎn)低于溫控門檻目標(biāo)。
事實(shí)上,多模型比較分析方法發(fā)展的意義遠(yuǎn)不局限于政策設(shè)計(jì)方面,其對綜合評估建模方法乃至整個(gè)氣候經(jīng)濟(jì)理論的完善都意義重大。通過模型比較和分析,有助于我們找到結(jié)果不確定性的來源,以修正模型更好地進(jìn)行政策模擬。一般而言,模型結(jié)構(gòu)(自上而下還是自下而上),關(guān)鍵參數(shù)的估值(生產(chǎn)要素投入彈性、技術(shù)替代彈性等),對未來經(jīng)濟(jì)增長、人口增長、能源需求等的預(yù)期假設(shè),技術(shù)選擇與可行性設(shè)置,時(shí)間偏好率和貼現(xiàn)率選擇等,是當(dāng)前引起IA模型政策模擬和評估結(jié)果不確定性的主要來源。
2010年以來,學(xué)術(shù)界對多模型比較分析方法的重視程度有了明顯的改善,但相關(guān)研究的數(shù)量依然較少,顯然與氣候變化問題的研究需求不相匹配。一方面,當(dāng)前研究集中在既定氣候目標(biāo)下的減排路徑分析、政策成本評估、能源技術(shù)發(fā)展、氣候政策與能源安全的關(guān)系等有限的幾個(gè)方面,而碳
市場、能源稅、可再生能源補(bǔ)貼(FIT)等代表性氣候政策對排放路徑、技術(shù)替代演變的影響,氣候目標(biāo)達(dá)成過程中經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、氣候敏感性等多重不確定性所扮演的角色,氣候適應(yīng)對氣候損失風(fēng)險(xiǎn)的減控效應(yīng),以及減排與適應(yīng)的動態(tài)交互等一系列關(guān)鍵性氣候相關(guān)問題缺乏研究支撐。另一方面,目前的多模型比較研究多集中在全球范圍,但事實(shí)上,氣候變化問題的區(qū)域特性也十分顯著。這不僅體現(xiàn)在GHGs排放和氣候變化影響的區(qū)域差異上,更為重要的是,全球溫室氣體減排任務(wù)需要落實(shí)到具體的國家或地區(qū)。因此,從區(qū)域?qū)用?,尤其是對中國、美國、印度等?jīng)濟(jì)體的氣候政策問題開展多模型比較研究具有重大意義。
對多模型比較研究的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,當(dāng)前的IA模型研究主要由歐美主導(dǎo),這些模型既有自上而下的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向型模型,也有自下而上的技術(shù)驅(qū)動型模型,但共同特點(diǎn)都是在考慮GHGs排放控制政策和能源技術(shù)替代政策方面具有顯著優(yōu)勢。從模型的地理分布情況看,當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一次模型絕大多數(shù)分布在歐洲和美國,歐洲又以荷蘭和德國為主。這是因?yàn)閮蓚€(gè)國家擁有著名的氣候變化研究機(jī)構(gòu),即德國的波茨坦氣候變化研究中心(PIK)、荷蘭能源研究中心(ECN)和荷蘭環(huán)境評估署(PBL)。而其他國家或地區(qū)除了日本外,主要排放大國中國和印度的一次模型研究力量都較弱。
可以預(yù)期,模型比較研究方法將在未來的氣候變化研究中扮演更加重要的角色。據(jù)IPCC第六次綜合評估報(bào)告,國家層面預(yù)算約束的排放路徑分析、穩(wěn)定的減排政策設(shè)計(jì)等都對模型比較研究產(chǎn)生較大需求。當(dāng)然,進(jìn)一步強(qiáng)化跨模型的氣候經(jīng)濟(jì)研究需要對一些關(guān)鍵問題進(jìn)行重點(diǎn)考慮。其一,各個(gè)國家針對具體的國情大力開發(fā)一次模型,尤其是中國和印度等高排放的發(fā)展中國家,是這些國家未來開展多模型比較研究工作最重要的前提,也是完善區(qū)域氣候經(jīng)濟(jì)理論的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盡管當(dāng)前歐美等國開發(fā)的多區(qū)域模型中往往將排放大國單獨(dú)列出,但建?;A(chǔ)(數(shù)據(jù)及參數(shù)估值可靠性,對經(jīng)濟(jì)、能源消費(fèi)趨勢的預(yù)判等)遠(yuǎn)不如面向本國的模型來得扎實(shí)。其二,建立有效的跨國家/區(qū)域、跨團(tuán)隊(duì)的研究合作關(guān)系,這是搭建多模型比較研究框架的基礎(chǔ)。一方面需要就具體的研究問題,尤其是問題的重要性達(dá)成多方共識,另一方面還需要設(shè)計(jì)一些良好的激勵(lì)機(jī)制以提高多方參與的積極性。其三,對符合條件的模型進(jìn)行合理選擇,以更好地支撐現(xiàn)實(shí)問題研究。事實(shí)上,除了模型團(tuán)隊(duì)的意愿,模型本身是否適合特定問題的研究也十分關(guān)鍵。例如,模型結(jié)構(gòu)問題、微觀層面數(shù)據(jù)可獲得性問題、求解可行性問題等,都是模型選擇的重要考量因素。
?。ㄗ髡邌挝唬褐袊茖W(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院)