低碳经济学
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4.3 中国能源环境政策综合评价模型

能源的发展与社会经济、环境和气候变化有着密切的联系,与能源活动相关的政策制定过程需要对能源自身的发展及其与社会经济、环境和气候变化的相互约束和影响进行分析,以便在气候变化决策过程中提供一个综合的决策信息。环境问题已经成为全球关注的问题,能源在环境问题中扮演的角色越来越重要,环境需求已经成为能源发展的制约。因此,能源活动的政策制定会涉及社会经济的许多方面,针对能源政策制定进行综合评价就非常重要。

自1980年以来,在气候变化领域,已经出现了综合评价模型,将气候变化的相关因素包括人为排放、大气环流、自然影响、社会经济影响等方面关联起来,采用模型作为工具进行定量分析。综合评价分析的概念已经开始扩展,不仅在气候变化领域进行应用,同时在能源环境领域得到应用。自1992年以来,我国能源研究所开始在能源模型开发与应用方面进行了长期研究。1994年之后,开始与国际上一些知名研究机构就能源与气候变化模型进行长期合作,已经开发完成了一组模型,这些模型各自有不同的特点和政策分析功能。2000年以来开始有针对性的构建我国的能源环境综合评价模型,到目前为止,已经开始形成一个综合评价模型框架,称为中国能源环境综合政策评价模型(IPAC模型)。

IPAC模型主要包括3个部分:能源与排放模型、环境模型和影响模型。能源与排放模型是IPAC模型的主要构成部分,包括多个不同类型的模型。环境模型包括大气扩散模型和一个简单气候模型。影响模型包括健康影响模型。它们之间存在关联,能源与排放模型的结果输入到环境模型中,计算能源活动所引发的大气污染物浓度以及可能的升温,再由影响模型计算对健康的影响,这种影响转换为对经济的影响后,再反馈回能源排放模型。IPAC模型框架如图4-1所示。

图4-1 能源环境综合政策评价模型(IPAC模型)框架

4.3.1 能源排放模型

IPAC-SGM模型。为CGE模型,考虑各经济活动之间的影响与关联,在IPAC模型中主要进行各种能源环境政策对经济影响的分析,同时可以进行中长期能源与环境情景分析。

IPAC-Material模型。这也是一个CGE类型模型,但与IPAC-SGM相比,更多分析各种环境效果和政策。其中包括多个环境部门,分析能源活动对大气污染物、水污染、地表破坏以及环境产业的发展对经济的影响。

IPAC-E排放模型。是一个部分均衡的全球模型,包括全球9个地区,中国是其中一个地区。主要进行中长期能源与温室气体排放情景分析。

IPAC-Timer模型。为一个动态能源经济模型,也是一个全球模型,包括17 个地区。可以详细分析能源进出口和投资。

IPAC-Tech技术评价模型。最小成本优化模型,可以进行一定时期内的最小成本分析,分析在不同技术进步假定下的能源投资政策效果。

IPAC-Message技术进步分析模型。重点分析重大能源技术的成本、市场变化。

IPAC-AIM/技术模型。这是一个详细技术评价模型,采取自底向上方式进行分析。可以进行技术政策评价和温室气体减排政策评价。适合于进行中短期能源与温室气体排放情景分析。

IPAC-AIM/Local区域模型。原理上与IPAC-AIM/技术模型类似,但划分了31个省市,主要进行区域能源环境政策分析。

4.3.2 环境模型

IPAC-Air地区扩散模型。在能源排放模型的计算结果基础上,计算不同大气污染物的浓度,用以为影响模型提供输入,同时将能源发展对策与政府制定的环境目标进行比较。

IPAC-CC模型,来自于美国气候中心的Weigley模型,用以计算未来的升温。

4.3.3 影响模型

IPAC-Health健康影响模型。分析不同大气污染和温度上升对健康的影响,然后分析对GDP的影响。

IPAC-Water水资源影响模型。分析气候变化对水资源的影响。

在IPAC模型的各个子模型之间,目前采取软连接方法,即一个模型的输出结果作为另一个模型的输入。在IPAC-E排放模型中的几个子模型之间实现了硬连接。作为一个模型框架,IPAC的应用方法采取相同参数取值方法,或称为相同发展框架方法。在模型应用分析时,所有模型采用相同的宏观经济发展指标,如GDP和人口、类似的技术参数、类似的节能措施等,使各个模型的输出能够在比较类似的数据平台上进行比较。这样就可以回答不同的能源与环境问题。