基于CHINA3E模型的中国能源需求与碳减排问题分析

发布时间：2017-05-05 20:03

  本文关键词：基于CHINA3E模型的中国能源需求与碳减排问题分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：能源是一个国家或地区经济增长和社会发展的重要物质基础,随着我国经济的迅速发展,中国的能源需求不断增长,能源进口依存度日趋严峻,与能源相关的碳排放的相应快速增加进一步加大了环境压力,从而更使得关于我国能源需求和二氧化碳的发展变化成为各方关注的焦点,已经成为目前研究的热点之一。本文围绕我国的能源需求和碳排放问题,探讨了我国未来中长期的能源需求和碳排放前景,以及相应的碳税政策减排手段的潜在影响等问题,并对不同年份下未来我国碳边际减排成本进行了分析。本文从能源环境经济系统出发,构建了我国能源经济动态CGE模型,首先分析了我国未来不同经济发展情景下的我国能源需求和碳排放前景,及石油利用效率提高时对缓解油价上涨对经济冲击、能源使用和碳排放的影响结果,再引入不同碳税政策,分析了不同碳税情景下我国宏观经济、能源使用及碳排放的影响尤其是对能源密集型部门生产能力的影响变化,最后在碳税政策情景下分析了不同年份下我国的碳边际减排成本及不同行业的碳边际减排成本等结果,这些结果有助于为我国中长期能源战略的规划提供重要依据,有助于为我国相关能源和环境政策的制定提供决策支持,从而有助于有效的减轻我国目前所面临的能源需求和环境压力,促进经济、能源和环境的和谐发展。本文的主要结论和创新包括以下几个方面:1.构建了基于中国能源经济的动态可计算一般均衡模型(CHINA3E),通过资本的积累和劳动力的动态调整实现模型动态化,并根据研究需要,模型对影响我国未来能源需求的一些敏感性参数、能源利用效率等技术变量等进行了动态历史校准,使得这些技术参数的取值更加有效。此外,CHINA3E模型引入碳排放和碳税模块,更有利于能源需求和节能减排政策的研究。模型中产业部门包括138个产业部门,其中7个能源生产部门:煤炭开采和洗选业、石油开采业、天然气开采业、石油加工业、炼焦业、电力热力的生产和供应业、燃气生产和供应业。2.针对日益严峻的我国能源需求和碳排放形势,采用CHINA3E模型,通过设置不同政策情景对未来我国能源需求和CO2排放趋势进行预测。研究结果显示,在基准情景下,如果没有额外的减排措施,2030年之前我国能源需求仍将保持快速增长态势。如果在国内采用碳税减排措施,我国2020年和2030年的能源需求将控制在46.44亿t标煤和62.54亿t标煤,相比基准情景,2020年和2030年的碳排放分别下降8.59%和6.38%,能源需求降幅则分别为7.45%和8.49%。这表明,碳税作为一种经济减排政策,会有效的降低CO2排放,减少化石能源的需求,使经济向低碳社会转型。在强化低碳情景下,化石能源与电力之间替代拉动了一次电力的需求,改变了未来能源结构,使得2030年一次电力占比从基准情景的18.18%上升为19.87%,而粗放型经济下,2030年一次电力占比仅为11.18%,能源结构变化较大。我国未来能源需求量巨大,在基准情景下,我国化石能源的进口需求将由2015年的10.24亿tce变为2020年的12.86亿tce,而到2030年将增至20.93亿tce,增长幅度较大。在强化低碳情景下我国化石能源进口需求有所下降,2020年和2030年的进口需求分别为9.69亿tce和16.38亿tce。而在粗放情景下,由于能源需求旺盛,化石能源进口需求比较高,2030年达到34.49亿tce。从进口结构来看,石油和天然气对外依存度较高。基准情景下,2020年我国超过70%的石油和大约45%的天然气依赖于进口,而2030年这一比例分别为74.27%和70.31%。3.针对石油价格冲击传导渠道的多样性与复杂性,应用构建的china3e模型方法,动态模拟了石油价格剧烈波动对我国经济和能源消费的复杂影响,研究了进口油价暴涨和暴跌对我国经济的冲击,同时考虑2020年碳强度下降目标,分析了在国际油价剧烈波动和我国采取减排措施的双重背景下,我国未来能源消费水平、能源消费结果以及碳排放的变化规律。研究发现,石油进口价格的暴涨或者暴跌会对我国经济、能源消费和碳排放产生重要的影响,其中油价下跌会促进能源消费,刺激经济增长,而进口油价上涨将会抑制能源消费,对经济产生负面影响。如果当前油价下跌50%,我国2020年和2030年实际gdp相比冲击前分别增加1.40%和0.99%,一次能源消费总量则分别增加8.23%和6.62%,碳排放分别增加4.70%和3.37%。油价的剧烈变动会改变我国碳排放的控制成本。为实现2020碳强度相比2005年下降40%的政策目标,在油价下跌情景下,碳税水平约为50元/tco2,而在进口油价上涨情景下,所需的碳税水平仅约22元/tco2。我国未来能源消费结构受进口油价和减排政策的共同影响。特别的,如果进口油价继续下跌,我国又采取碳减排措施的背景下,我国未来煤炭消费结构会有大幅下降,而石油消费比重将会显著上升,能源低碳化演变过程明显。4.针对碳税政策经济影响问题,基于中国能源经济动态cge模型,模拟和分析了不同的碳税税率方案对我国宏观经济、co2排放以及各行业产出、能源结构及产业结构等的影响效果,重点讨论了能源密集型部门的产业产出影响。分析结果显示,碳税的征收会对我国gdp、总投资、居民消费和进出口带来负面影响,且而随着劳动就业率的下降,及资本回报率的逐步升温,资本存量降幅减缓,实际gdp的降幅会有所下降;实施碳税政策会增加高耗能产品的成本,推动物价上涨,化石能源和高耗能行业总产出有所降低,且炼焦业和煤炭采选业两个行业产品产出下降幅度最大,2013年统一低税率情景下炼焦业、煤炭开采业产出相对变化幅度分别为-2.34%和-2.02%;此外,碳税政策可以有效减缓我国的能源需求和碳排放压力,三种碳税政策情景下,对化石能源产品排放CO2征收碳税会有效减少产业对能源依赖和降低能源强度,我国未来的能源需求量、CO2排放量、能源强度和CO2排放强度都会有所降低,碳税税率越高,节能减排越明显,2020年统一低碳税税率情景(10元/吨)我国能源强度和CO2排放强度分别为0.86tce/万元和1.76吨/万元(2002年价格),分别相当于在2005年的基础上下降了37.70%和41.31%,而统一高碳税税率(100元/吨)情景下能源强度和CO2排放强度则分别为0.76tce/万元和1.52吨/万元,分别相当于在2005年的基础上下降了45.03%和49.31%。5.针对电力市场改革问题,通过CHINA3E模型模拟,定量分析了电力价格市场化对我国能源需求和碳排放控制成本的影响,模拟了未来电价波动规律,计算了我国为了维持电价不变需对电力行业补贴的成本。分析结果显示,为了维持经济增长,在固定电价政策下中国需要更多的能源投入,并且导致更多的碳排,以2020年为例,在基准情景下,中国采用固定电价政策相比浮动电价政策能源消耗增加14.87%,碳排放增加3.14%。在实现同等碳排放强度下降目标约束下,固定电价相比浮动电价将会导致更为昂贵的减排成本,以2020年为例,如果中国延续固定电价政策,碳税开征使得中国实际GDP相比基准情景大约下降0.72%,而在浮动电价政策下该降幅仅为0.57%。我国对电力市场干预需要支付大量补贴。研究发现,如果当前固定电价政策延续到2020年,十三五期间我国大向发电企业共需支付补贴约540亿元。
【关键词】：能源需求 CHINA3E模型 发展情景 石油利用效率 碳税情景 CO2边际减排成本
【学位授予单位】：中国矿业大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.2;X196
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 绪论15-39
• 1.1 研究背景15-27
• 1.1.1 中国能源消费和碳排放现状16-23
• 1.1.2 我国原油对外高依存度23-25
• 1.1.3 碳税与节能减排目标25-26
• 1.1.4 碳边际减排成本对碳税政策的影响26-27
• 1.2 文献综述27-32
• 1.2.1 能源需求预测的研究综述27-28
• 1.2.2 油价和能源效率对我国能源经济影响的研究综述28-29
• 1.2.3 碳减排政策的研究综述29-31
• 1.2.4 电力价格市场化的研究综述31
• 1.2.5 碳减排成本的研究综述31-32
• 1.3 研究意义和目的32-34
• 1.4 研究内容、框架和技术路线图34-39
• 1.4.1 研究内容34-35
• 1.4.2 研究框架与技术路线图35-39
• 第二章 全球能源消费基本态势和中国能源消费特点39-59
• 2.1 世界能源资源现状与特点39-45
• 2.1.1 煤炭39-40
• 2.1.2 石油40-41
• 2.1.3 天然气41-42
• 2.1.4 页岩气42-43
• 2.1.5 新能源43-45
• 2.2 世界能源生产45-48
• 2.2.1 煤炭45-46
• 2.2.2 石油46-47
• 2.2.3 天然气47
• 2.2.4 新能源47-48
• 2.3 世界能源消费48-57
• 2.3.1 总体消费概况48-51
• 2.3.2 能源各品种消费概况51-57
• 2.4 世界能源安全形势综合评估57-59
• 第三章 面向中国能源经济的动态CGE模型构建59-77
• 3.1 可计算一般均衡理论与模型构建59-65
• 3.1.1 可计算一般均衡理论与发展59-61
• 3.1.2 CGE模型的分类61-64
• 3.1.3 CGE模型的优点与局限性64-65
• 3.2 CHINA3E模型构建65-73
• 3.2.1 CHINA3E模型主要特点和改进66
• 3.2.2 CHINA3E模型的生产模块66-70
• 3.2.3 CHINA3E模型的需求设定70
• 3.2.4 CHINA3E模型的进出口贸易设定70-71
• 3.2.5 模型中碳排放设置71
• 3.2.6 碳税模块71-73
• 3.3 中国能源经济动态CGE模型的动态化73-74
• 3.4 模型内外生变量设定及求解74-75
• 3.5 模型求解75-77
• 第四章 基于CHINA3E模型的我国中长期能源需求分析77-89
• 4.1 前言77
• 4.2 情景设定77-78
• 4.3 我国能源需求情景分析78-84
• 4.3.1 基准情景需求分析78-80
• 4.3.2 强化低碳情景分析80-83
• 4.3.3 粗放型情景分析83-84
• 4.4 我国能源缺口分析84-86
• 4.4.1 2020年能源短缺分析85
• 4.4.2 2030年能源短缺分析85-86
• 4.5 本章小结86-89
• 第五章 基于CHINA3E模型的油价波动对我国能源需求影响89-105
• 5.1 前言89
• 5.2 我国石油进口与国际油价波动89-91
• 5.3 粗放情景预测结果91-92
• 5.4 情景设计92-93
• 5.5 结果分析93-103
• 5.5.1 碳减排背景下油价下跌结果分析93-95
• 5.5.2 碳减排背景下油价上涨情景分析95-98
• 5.5.3 无额外减排背景下油价下跌结果分析98-100
• 5.5.4 无额外减排背景下油价上涨结果分析100-103
• 5.6 本章小结及政策建议103-105
• 第六章 基于CHINA3E模型的碳税实施对我国能源需求影响105-119
• 6.1 前言105
• 6.2 碳税情景设置105-106
• 6.3 碳税结果分析106-116
• 6.3.1 不同碳税政策情景下宏观经济效果影响106-111
• 6.3.2 不同碳税情景下主要行业产出影响111-113
• 6.3.3 不同碳税政策情景下节能减排效果影响113-116
• 6.4 本章小结及政策建议116-119
• 第七章 基于CHINA3E模型电力价格市场化对中国能源需求影响119-133
• 7.1 前言119
• 7.2 研究方法和情景设计119-121
• 7.3 结果分析121-130
• 7.3.1 实际GDP121-122
• 7.3.2 能源消费水平122-124
• 7.3.3 能源消费结构124-127
• 7.3.4 碳排放变化127-129
• 7.3.5 电力价格与补贴变化129-130
• 7.4 本章小结与政策建议130-133
• 第八章 基于CHINA3E模型的我国碳边际减排成本研究133-145
• 8.1 前言133-134
• 8.2 基准情景下碳排放134-135
• 8.3 碳边际减排成本结果分析135-142
• 8.3.1 不同时期内碳边际减排成本分析136-139
• 8.3.2 行业边际减排成本分析139-142
• 8.4 本章小结及政策建议142-145
• 第九章 结论与展望145-151
• 9.1 研究结论145-148
• 9.1.1 能源需求分析结论145-146
• 9.1.2 国际油价波动对我国能源需求影响的研究结论146
• 9.1.3 实施碳税政策对我国宏观经济等因素影响的研究结论146-147
• 9.1.4 电力价格市场化对中国能源需求影响的研究结论147
• 9.1.5 我国碳边际减排成本研究结论147-148
• 9.2 创新点148
• 9.3 有待进一步研究的问题148-151
• 参考文献151-163
• 致谢163-165
• 作者简介165
• 在学期间发表的学术论文165-167
• 附录167-171
• 附录1:CHINA3E模型中部门划分167-171
• 附录2:行业合并后部门介绍171

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于CHINA3E模型的中国能源需求与碳减排问题分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：346971