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段宏波:加快构建面向碳中和的综合评估模型

更新时间:2022-03-02 23:28:37
作者: 段宏波  

  

   中国将于2060年前实现碳中和的目标,是对《巴黎协定》自主贡献目标(NDC)的延拓和强化,一方面将时间尺度从2030年延展至2060年,后者与全球净零排放目标高度一致,另一方面将碳达峰的相对约束转向碳中和的绝对约束。顺利实现“双碳”目标,需要处理好四组关系,即发展与减排、整体与局部、长远目标与短期目标以及政府和市场之间的关系。这意味着我们要从长期视角出发,基于现有方法开展大量的政策模拟和实证研究,更要突破西方既有理论的限制,发展具有中国特色的碳中和经济技术方法论体系。

   我国提出的“双碳”目标,不仅回应了全球关切,还将带来一系列气候、环境和社会经济效益,已成为我国未来长期深化供给侧结构性改革、推动绿色和可持续发展转型的重要指导方向。实现碳中和目标,意味着前所未有的深刻系统变革。我国2060年前实现碳中和的蓝图如何绘制,相应的低碳转型和气候变化应对方案可能引致怎样的社会经济影响,都有待进一步分析。特别地,协调推进“双碳”目标下的四组关系,将是未来相当长时期内亟待回应的重要问题。

   碳中和实现路径与综合影响需要定量研究。气候变化综合评估模型能够系统而定量地模拟自然环境系统与能源经济系统、社会系统之间的联动和相互作用,有效克服基于具体学科研究方法而难以全面分析碳中和等绿色转型政策影响的不足。综合评估模型所具有的多元复杂构造、多学科底层基础知识支撑,所支持的灵活的政策评估时空尺度选择,以及所能提供的定量全面的评估结果,是其他研究方法难以替代的。这也使其在气候经济分析和政策评估方面具有独特优势。

   在气候变化综合评估模型开发方面,西方发达国家已有近40年的深厚积累。自20世纪70年代起,耶鲁大学的威廉·诺德豪斯教授就开始研究首个全球经济—气候系统综合评估模型(DICE模型),这项工作也获得了2018年诺贝尔经济学奖。全球知名的综合评估模型还包括美国麻省理工学院的EPPA模型、美国西北太平洋国家实验室(PNNL)的GCAM模型、奥地利国际应用系统分析研究所(IIASA)的MESSAGE模型、日本国立环境研究所(NIES)的AIM模型、德国波茨坦气候影响研究所(PIK)的REMIND模型、荷兰环境规划院(PBL)的IMAGE模型等。这些综合评估模型都获得了所在国家和机构数年长期的项目和经费支持,形成了稳定的模型平台和科研团队,并成为分析全球低碳发展情景和制定国家气候政策的主流方法和大国利器。基于这些模型的相关研究,也已成为联合国气候变化框架公约下的IPCC历次《气候变化评估报告》以及国际气候谈判的重要基础。但在IPCC报告目前达成共识并采纳的全球综合评估模型体系中,鲜有中国模型的身影,这显然无法与我国全面参与和引领全球气候治理的战略定位相匹配,也难以支撑我国到2060年的长期低碳转型战略。

   迄今为止,中国学者在能源气候政策评估与气候经济学领域所开展和发表的诸多成果,大多基于对国外综合评估模型GCAM、EPPA等应用工作,缺少自主模型方法的底层创新。仅仅对国外综合评估模型应用和表层数据进行本土化,很难灵活嵌入或解释具有中国特色的政策影响传导关键机制,加之这些模型的底层逻辑与我国的现实匹配度较低,甚至部分外国学者从发达国家视角出发,有意对我国相关参数进行强制性扭曲且不授予国内学者纠偏权限,导致结果可能出现系统性偏倚,如高估我国碳中和的减排潜力或低估减排成本,不利于形成科学合理的决策支撑。正因如此,应用国外成熟的综合评估模型虽可解燃眉之急但绝非长久之计,亟待大力推进基于我国情景的综合评估模型的自主研发与完善。

   若要围绕低碳转型发展这一主题获得更精细、更具本国指导意义和国际影响力的研究成果,为我国2060年碳中和目标的落实以及包容性低碳转型政策的制定提供支持,就需要在贯通整合经济—资源—环境系统相关的多学科理论和多层次模型的基础上,自主开发符合中国国情、具有重大应用价值的综合评估模型,据此评估“碳中和”目标的实现路径、直接与间接影响、优化协同方案等。这既是颇具学术前沿的理论研究问题,也具有重要的决策支持意义。实现这一方向的创新,将有助于显著提高我国在气候变化综合评估领域的研究实力与应用能力,以及在全球气候谈判中的话语权和主动权。

   事实上,国内学者关于综合评估模型的自主研发进行了长期探索,并具备较好的基础实力。例如,国家发展改革委员会能源研究所开发的IPAC综合评估模型,在评估我国中期低碳转型路径方面具有较大的影响力。中国科学院大学相关团队自主构建了E3METL和CE3METL模型,在《巴黎协定》气候目标评估方面发表的重要成果受到了广泛关注,也首次协同数个国内外著名模型团队开展了多模型比较和政策评估工作。北京大学能源环境经济与政策研究室构建的能源—环境—经济可持续发展综合评估模型(IMED),从全球、国家、省级多尺度,评估了绿色低碳转型的宏观经济成本和协同效益。可见,通过优化集成多学科、多模型框架,在模型机理刻画和情景模拟能力方面实现创新突破,我国学者和机构自主研发的综合评估模型能够匹配深入分析“经济增长—能源供需—资源利用—物质流动—环境质量—人群健康”等各系统耦合关系的研究需求,为“双碳”目标的路径研究、为我国绿色发展与可持续发展方案的制定提供了有力的科学支撑,已深度服务于应对气候变化的决策与实践。

   但必须指出的是,我国自主开发的综合评估模型仍面临诸多挑战。首先是当前自主模型规模较小,存在明显技术瓶颈。少有模型能够在全球尺度上覆盖所有区域的气候政策评估、计算和提出各国的长期减排方案,也难以与其他模型研究进行同维度比较。其次是自主模型的国际影响力偏弱,不能有效为全球气候治理的“中国方案”发声。这一方面是受制于模型技术的滞后发展,另一方面在于标志性成果产出不足。最后是稳定的项目支持、专业的人才储备和长效机制建设需要加强。构建综合评估模型的学习成本曲线非常陡峭,需要有足够规模和能力的人才团队投入多年时间、整合多学科领域的基础知识和关键技术,开展长期、连贯、有传承性的科研工作,还需要为科研人员尤其是年轻科研人员提供敢于摒弃“短平快”、甘坐“冷板凳”的科研保障机制。

   因此,为了更好实现碳达峰碳中和目标,我国亟待以“从0到1”的思路自主研发气候经济综合评估模型。首先,设立长期的研究资助项目,特别是面向优秀青年学者的专项项目,为模型技术发展提供稳定的科研经费支持,以及相对宽松、面向长期研究成果的考核环境。例如,弱化对文章发表的硬性要求,重视来自全球权威模型的同行评议,基于自主水平评估发展模型体系的竞争力。其次,重点支持有较高学术实力与潜力、具备长期发展前景的科研机构与团队,特别是那些已形成相应基础性研究成果和模型自主开发长远规划、由青年学者主导的研究团队。最后,凝聚模型团队,推动跨国别、跨区域模型合作与比较。一方面积极吸取先进经验,通过多种形式的合作交流加强模型队伍建设和技术学习;另一方面,加强跨地区的模型比较,打造自主模型的影响力,积极开展“走出去”。

   相信,我国将在未来重点培养一批综合评估模型自主开发与应用的杰出科研团队和领军人才,形成具有中国特色和高度原创性、标志性的综合评估模型,以此提升我国在气候变化综合评估、全球气候治理方面的国际影响力,并为国家“双碳”目标的实现提供坚实支撑。

  

   (本文系国家自然科学基金优秀青年科学基金项目“能源—经济—环境综合评估建模理论与应用”(72022019)阶段性成果)

   (作者单位:中国科学院大学经济与管理学院)

  

  


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文章来源:中国社会科学报
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