碳減排影響的模擬研究

2017-10-6 17:03 來源: 中國科學軟件網 |作者: 婁峰

碳稅征收對我國宏觀經濟及碳減排影響的模擬研究：

基于動態CGE模型（GAMS軟件）

一、引言

隨著自然資源的急劇消耗、污染物的大量排放和生態環境的日益惡化，頻頻發生的嚴重霧霾天氣使我們深刻體會和認識到發展低碳經濟的迫切性和必然性。自 2007 年以來，我國 CO2排放總量首超美國，居世界第一；2009年我國政府第一次以約束性指標的方式宣布，到2020年，中國單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降40%-45%。然而，我國“富煤、少氣、缺油”的能源現狀，以及伴隨工業化、城鎮化、現代化建設的巨量能源需求，使得我國未來碳排放形勢日益嚴峻。隨著國際氣候談判的進展和國內減排形勢壓力的加大，征收碳稅已經迫在眉睫，但由于種種原因，我國遲遲沒有實施碳稅。從技術層面上講，碳稅如何征收？征收多少？征收碳稅會對我國社會福利、宏觀經濟及相關行業生產什么影響？碳稅的“雙重紅利”效應是否存在？這都是亟待解決和明確的問題。

由于碳稅征收的影響度和波及面較廣，涉及行業、居民、政府等整個經濟系統，因此，從國際文獻上看，大多部分學者均采用了具有嚴密理論體系、能夠模擬分析經濟系統內相互作用機理的可計算一般均衡（CGE）模型進行模擬分析，其中代表性文獻主要有：Whalley和Wigle（1990），Burniaux和Nicoletti （1992），Floros和Vlachou（2005），Galinato and Yoder（2009），Allan G. et al.（2014），總體說來，國外關于應用CGE模型進行碳稅研究相對比較成熟。近年來，國內關于碳稅的研究也不斷增加。賀菊煌、沈可挺等（2002）建立了一個靜態CGE模型分析了征收碳稅對國民經濟各部門的影響；朱永彬等（2010）基于一個靜態CGE模型，通過引入碳稅，假設六種情景對碳稅政策的減排效果及其對宏觀經濟和各產業部門的影響進行了分析；郭正權等（2012）基于靜態CGE模型分析了我國發展低碳經濟中碳稅政策對能源需求與二氧化碳排放的影響；石敏俊等（2013）利用CGE模型，設計了單一碳稅、單一碳排放交易以及碳稅與碳交易相結合的復合政策等不同情景，模擬分析了不同政策的減排效果、經濟影響與減排成本。與以上國內文獻不同的是，王燦（2005）基于1997年投入產出表構建了一個動態CGE模型，并用該模型模擬分析了基準情景下CO2排放總量消減10%-60%假設情況下對邊際減排成本、經濟增長和就業的影響。

從文獻上看，國內相關碳稅CGE模型大多為靜態模型，應用動態CGE模型分析碳稅的國內文獻寥寥無幾，由于靜態CGE模型只能在基準年度范圍內進行模擬分析，不能動態模擬碳稅的長期累積效應，因此靜態CGE模型的模擬分析功能較為有限。雖然王燦（2005）構建了一個動態CGE模型，然而該文的模擬假設缺乏現實意義，因為我國二氧化碳排放總量每年都在增加，在我國未完成城鎮化、工業化發展階段之前，二氧化碳總量減少的假設很難成立；國家“十二五”規劃中的二氧化碳減排目標也是設定為單位GDP二氧化碳減排，屬于相對指標，并非二氧化碳總量的減少。

在前人研究的基礎上，結合我國經濟特征，本文構建的可計算一般均衡模型主要有如下特點：①從技術層面上，本文根據最新的動態經濟學理論，構建出一個遞歸動態CGE模型進行碳稅政策模擬；②依據國家環境保護“十二五”規劃，采用相對指標，即以單位GDP二氧化碳減排作為衡量目標；③進一步把能源分為清潔能源和石化能源（石化能源進一步細分為煤炭、石油和天然氣），采用多層CES函數嵌套方式進行組合，并從碳稅征收方式和碳稅使用方式上綜合模擬分析碳稅及相關二氧化碳減排問題。

二、動態可計算一般均衡（DCGE）模型構建

1．宏微觀SAM表構造及數據來源

本文以中國2007年135部門的投入產出表為基礎[1]，合并擴展成包含1個第一產業部門、15個第二產業部門和5個第三產業部門，行為主體分為政府、家庭、企業、投資和儲蓄、國外部門的宏觀社會核算矩陣（SAM）表，該表中的數據除了來源于2007年投入產出表外，還來自《中國統計年鑒2008》、《中國金融年鑒2008》、《中國環境年鑒2008》、《國際收支平衡表2008》、《中國能源統計年鑒2008》等統計資料。在宏觀SAM基礎上構建微觀SAM，其中一個重要的細節內容是對電力部門和石化能源部門的拆分（即使135部門投入產出表，石油和天然氣作為一個部門；電力也作為一個部門，沒有細分出火電、水電、風電等），拆分方法如下：根據《2008年中國電力統計年鑒》電力生產量的比重，把投入產出表中的電力部門按照火電占83.06%，核電、其它電力供應占16.94%的比例進行拆分，其中煤炭、石油、天然氣只對火電的生產存在中間投入，對核電、其它電力供應不存在中間投入分解；石油與天然氣開采的分解是根據我國2007年能源生產構成，其中石油占能源總消費量的19.70%；天然氣占能源總消費量的3.50%，然后根據消費量的比例對投入產出表的數據進行拆分。

2．生產函數結構設計

本文的動態CGE模型的生產結構采用五層嵌套結構，這也是目前國際學術界的主流方法之一，即中間投入的組合只包含非能源投入（列昂惕夫函數表述其關系），而將能源、資本和勞動力采用不變替代彈性（Constant Elasticity of Substitution，CES）嵌套。資本-能源-勞動力CES合成的嵌套結構中依照各種能源投入的替代程度自下而上依次組合，如圖1所示。

碳稅征收對碳減排影響的模擬研究

圖1：生產函數結構示意圖

三、碳稅設計與模擬分析

1．碳稅設計

本文應用CGE模型進行政策模擬中，計稅依據為CO2排放量，并且采用國際常用的在化石能源使用環節征稅方式，具體碳稅設計為以下方程所示：

碳稅征收對碳減排影響的模擬研究

2．政策模擬一：碳稅征收方式模擬分析

首先模擬2007-2020年期間不同碳稅水平對我國二氧化碳排放強度及其邊際變化率、以及部門產出和價格等變量的影響。由于碳稅的征收，石化能源使用成本增加，勢必會使得企業通過研發或其他途徑積極提高能源使用效率，因此，本文在征收碳稅的同時，假定能源使用效率也發生改變，從而綜合模擬碳稅征收的減排效果。

表4 碳稅征收方案模擬情景設定表

情景類別	具體描述
基準情景	2007-2020年勞動力總供給外生，如表3所示，能源使用效率保持不變，不考慮征收碳稅。
情景Ⅰ	在基準情景基礎上，能源使用效率年增長率為0%，征收碳稅。
模擬情景Ⅱ	在基準情景基礎上，能源使用效率年增長率為0.5%，征收碳稅。
模擬情景Ⅲ	在基準情景基礎上，能源使用效率年增長率為1%，征收碳稅。
模擬情景Ⅳ	在基準情景基礎上，能源使用效率年增長率為2%，征收碳稅。

（1）能源與碳排放影響分析

表5 2020年末不同碳稅水平下我國二氧化碳排放強度及其邊際變化率

碳稅（元/噸）	情景Ⅰ		情景Ⅱ		情景Ⅲ		情景Ⅳ
碳稅（元/噸）	二氧化碳排放強度（%）	單位碳稅的二氧化碳排放強度邊際變化率（%/單位碳稅）	二氧化碳排放強度（%）	單位碳稅的二氧化碳排放強度邊際變化率（%/單位碳稅）	二氧化碳排放強度（%）	單位碳稅的二氧化碳排放強度邊際變化率（%/單位碳稅）	二氧化碳排放強度（%）	單位碳稅的二氧化碳排放強度邊際變化率（%/單位碳稅）
0	0.000		-4.588		-8.701		-15.561
5	-4.957	0.000	-9.391	-0.480	-13.375	-0.467	-20.024	-0.446
10	-9.286	-0.496	-13.581	-0.419	-17.435	-0.406	-23.883	-0.386
15	-13.102	-0.433	-17.263	-0.368	-20.997	-0.356	-27.258	-0.337
20	-16.500	-0.382	-20.537	-0.327	-24.156	-0.316	-30.240	-0.298
25	-19.540	-0.340	-23.461	-0.292	-26.980	-0.282	-32.891	-0.265
30	-22.287	-0.304	-26.098	-0.264	-29.521	-0.254	-35.273	-0.238
35	-24.775	-0.275	-28.485	-0.239	-31.817	-0.230	-37.426	-0.215
40	-27.047	-0.249	-30.662	-0.218	-33.912	-0.209	-39.382	-0.196
45	-29.128	-0.227	-32.656	-0.199	-35.825	-0.191	-41.165	-0.178
50	-31.045	-0.208	-34.487	-0.183	-37.579	-0.175	-42.800	-0.163
55	-32.814	-0.192	-36.179	-0.169	-39.204	-0.163	-44.310	-0.151
60	-34.453	-0.177	-37.747	-0.157	-40.705	-0.150	-45.705	-0.140
65	-35.983	-0.164	-39.204	-0.146	-42.105	-0.140	-47.004	-0.130
70	-37.407	-0.153	-40.566	-0.136	-43.404	-0.130	-48.207	-0.120
75	-38.739	-0.142	-41.836	-0.127	-44.621	-0.122	-49.334	-0.113
80	-39.990	-0.133	-43.030	-0.119	-45.762	-0.114	-50.393	-0.106
85	-41.170	-0.125	-44.151	-0.112	-46.836	-0.107	-51.385	-0.099
90	-42.277	-0.118	-45.211	-0.106	-47.848	-0.101	-52.320	-0.093
95	-43.327	-0.111	-46.208	-0.100	-48.802	-0.095	-53.202	-0.088
100	-44.319	-0.105	-47.152	-0.094	-49.703	-0.090	-54.036	-0.083

從表5可以看出：⑴當不考慮碳稅時，當能源使用效率提高分別0%、0.5%、1%、2%，可以使得2020年我國二氧化碳排放強度相對基準情景分別減少0%、4.59%、8.70%和15.56%；考慮碳稅時，當能源使用效率分別提高0%、0.5%、1%、2%，可以使得2020年我國二氧化碳排放強度相對基準情景分別減少44.32%、47.15%、49.70%和54.04%；⑵要實現國家“十二五”規劃中“到2020年中國單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降40%-45%”的目標，在僅考慮提高能源使用效率和征收碳稅兩種手段的前提下，若能源使用效率年增長率為0%，則需要征收碳稅大約為80元/噸；若能源使用效率年增長率為0.5%，則需要征收碳稅大約為70元/噸；若能源使用效率年增長率為1%，則需要征收碳稅大約為60元/噸；若能源使用效率年增長率為2%，則需要征收碳稅大約為40元/噸；⑶四種情景下的單位碳稅的二氧化碳排放強度邊際變化率均呈現逐漸減小的變化趨勢，相比較而言，能源使用效率越高，單位碳稅的二氧化碳排放強度邊際變化率越大。

表6 2007-2020年期間不同碳稅水平下化石能源從價稅稅率表


年份	情景Ⅰ中，能源使用效率年增長率為0%，碳稅為80元/噸				情景Ⅳ中，能源使用效率年增長率為2%，碳稅為40元/噸
年份	相對基準情景，單位GDP二氧化碳排放變化率（%）	煤炭稅率（%）	石油稅率（%）	天然氣稅率（%）	相對基準情景，單位GDP二氧化碳排放變化率（%）	煤炭稅率（%）	石油稅率（%）	天然氣稅率（%）
2007	-0.76	74.05	5.61	7.73	-0.51	31.24	2.35	3.18
2008	-0.78	76.91	5.87	8.12	-0.54	32.83	2.50	3.36
2009	-0.80	79.54	6.11	8.48	-0.58	34.30	2.66	3.53
2010	-0.82	81.92	6.34	8.81	-0.62	35.68	2.81	3.70
2011	-0.83	84.12	6.56	9.13	-0.64	37.00	2.96	3.85
2012	-0.85	86.15	6.78	9.43	-0.68	38.26	3.11	4.00
2013	-0.86	88.04	6.99	9.71	-0.70	39.46	3.27	4.15
2014	-0.87	89.83	7.20	9.97	-0.73	40.62	3.42	4.29
2015	-0.88	91.54	7.41	10.23	-0.75	41.74	3.58	4.43
2016	-0.89	93.19	7.61	10.48	-0.78	42.84	3.73	4.56
2017	-0.90	94.81	7.82	10.72	-0.81	43.93	3.90	4.69
2018	-0.91	96.82	8.15	11.03	-0.84	45.14	4.10	4.84
2019	-0.91	98.04	8.26	11.21	-0.86	46.13	4.23	4.96
2020	-0.92	99.70	8.48	11.46	相關閱讀歐盟計劃在2025年第三季度提出對歐洲廢鋼和金面對歐盟碳關稅政策，我國碳市場該如何應對？ 6%增值稅明確碳交易稅目業界熱議優化路徑全球海運碳稅共識難求全球海運碳稅共識難求劃入無形資產范疇碳排放權交易稅收政策明確歐盟延長對中國電動自行車的反傾銷與反補貼稅歐盟可能考慮免除80%的進口商的碳邊境稅，維生 UMAS：只有高額補貼+碳稅，才能使航運業在2040 國家稅務總局明確執行口徑：碳排放配額交易按簡化行政手續歐盟計劃免除“小污染企業”碳關泰國內閣批準征收碳稅最新評論所有評論僅代表網友意見，本網站保持中立。最新資訊加州收緊低碳燃料標準引發爭議甘肅省首家綠電綠證“一站式”服務站揭牌劉志敏：加快構建雙碳人才培養體系陜西：全力推進能源結構綠色轉型，促進高質中英雙方就能源安全與應對氣候變化合作達成我國西部 “沙戈荒” 新能源基地建設加速推 “綠色油田” 曹妃甸 6-4 油田綜合調整項目今日視點【工信部聯電子〔2025〕7號】工業和信息化工業和信息化部等八部門關于印發《新型儲能制造業高質量發展[詳細] 擬納入《綠色技術推廣目錄（2024年版）》的廣州市氫燃料電池汽車行駛碳普惠方法學（20 廣州市餐飲外賣行業無需餐具碳普惠方法學（《中國應對氣候變化的政策與行動2024年度報關于2024年度河南省綠色低碳先進技術成果篩圖片新聞【工信部聯電子〔2025〕7 擬納入《綠色技術推廣目廣州市氫燃料電池汽車行廣州市餐飲外賣行業無需《中國應對氣候變化的政關于2024年度河南省綠色碳市場行情進入碳行情頻道關于我們免責聲明廣告服務聯系我們批準單位：中華人民共和國工業信息部國家工商管理總局指導單位：國家發改委生態環境部國家能源局各地環境能源交易所聯系方式：137-0100-7233 Copyright?2014 碳交易網 Tanjiaoyi.com. All Rights Reserved 國家工信部備案/許可證編號-京ICP備12050358號-1 中國碳交易QQ群： 6群 5群返回頂部感谢您访问我们的网站，您可能还对以下资源感兴趣：日本欧美久久久久免费播放网_日韩在线电影网_亚洲免费网站_我想看一级毛片免费的

中國碳交易網

碳減排影響的模擬研究

相關閱讀

最新評論

【工信部聯電子〔2025〕7號】工業和信息化