區(qū)域能源與碳排放戰(zhàn)略決策支持的模型探索與系統(tǒng)開發(fā)
本文選題:碳排放權(quán) 切入點(diǎn):碳稅 出處:《華東師范大學(xué)》2014年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:為應(yīng)對區(qū)域?qū)用娴臍夂蜃兓?需要在全球氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)集成評估模型(IAM)思想下,發(fā)展氣候變化區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)集成評估模型(Intergrated Regional Assessment of Global Climate Change Model, IRAM)。本文結(jié)合我國區(qū)域碳減排的現(xiàn)實(shí)需求,從碳減排經(jīng)濟(jì)學(xué)出發(fā),研發(fā)了區(qū)域能源與碳排放戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng),作為IRAM的核心探索。 本文應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)原理、動態(tài)最優(yōu)化理論與方法、投入產(chǎn)出模型和目標(biāo)規(guī)劃等方法,開展了基本模型的建模,定量評估了中國碳排放政策的國內(nèi)公平性,依據(jù)中國碳減排的目標(biāo),提出了最優(yōu)減排路徑,并討論了能源結(jié)構(gòu)演化、碳排放權(quán)分配、碳稅等氣候經(jīng)濟(jì)政策的有效性,分析了不同政策對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域發(fā)展和區(qū)域公平性的影響。方法上,為了研究氣候變化與氣候保護(hù)的國內(nèi)分區(qū)域影響,本文基于信息不對稱理論,探討了不同區(qū)域碳需求矛盾形成的原因與解決方案,從氣候變化及經(jīng)濟(jì)發(fā)展不確定性角度進(jìn)行嚴(yán)格分析及建模,并重點(diǎn)研究了地理結(jié)構(gòu)約束下區(qū)域碳排放機(jī)制和氣候保護(hù)的公平控制。技術(shù)上,本文以C#.NET為基礎(chǔ),并基于Arcgis Engine二次開發(fā),采用智能數(shù)據(jù)挖掘、動態(tài)系統(tǒng)模擬等方法,開發(fā)出一個(gè)基于GIS的中國區(qū)域碳排放決策支持系統(tǒng),以此分析和評估不同情景下中國各區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、碳排放需求、能源演化、碳稅變化等因素的氣候影響。 首先,回顧了國內(nèi)外碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的相關(guān)問題和研究成果,結(jié)合我國實(shí)際情況,遴選出了本文的基本問題,即如何保證經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長的同時(shí)達(dá)到減排目的?基于該問題,本文將能源引入了生產(chǎn)函數(shù),在內(nèi)生增長模型框架下,運(yùn)用動態(tài)最優(yōu)化理論,考察了技術(shù)進(jìn)步、可再生能源、能源效率等要素之間的內(nèi)在聯(lián)系與作用機(jī)理。理論模型表明,隨著技術(shù)進(jìn)步,產(chǎn)出增長率和能源效率也將提升;提高可再生能源在能源系統(tǒng)中的比重和可再生率,有助于緩解經(jīng)濟(jì)增長和碳排放之間的矛盾;此外,從政策上扶持可再生能源或低碳能源,降低可再生能源的彈性,能增加減排的經(jīng)濟(jì)效益。 其次,在經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化模型基礎(chǔ)上引入了WITCH模型的核心部分,完成了混合建模,通過實(shí)證研究,討論了減排的可能性及可行性,并分析了中國能源結(jié)構(gòu)演化的趨勢與規(guī)律。結(jié)果表明,通過改善第二產(chǎn)業(yè),中國仍能獲取較大的減排潛力空間;如果中國不減排,碳排放曲線仍呈倒U型,但無法達(dá)到碳排放目標(biāo);反之,約束碳排放,則約束對非電能源的影響大于電力能源,且隨著約束程度的增加,煤電比重下降速度和低碳能源比重上升速度均加快。 再次,采取投入產(chǎn)出理論模型和模糊目標(biāo)規(guī)劃模型,引入能源結(jié)構(gòu)演化模塊的結(jié)論,分別進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化建模和碳稅情景分析建模,結(jié)果表明,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整主要影響煤炭數(shù)量和天然氣比重;10%與20%產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案影響帶來的差別主要是量的差別,20%優(yōu)化方案變動幅度更大,但優(yōu)化效果存在邊際遞減現(xiàn)象;此外,碳稅政策能促進(jìn)CO2排放量減少,其中芬蘭情景的減排成本為9700元/噸CO2,瑞典情景為9670元/噸CO2,歐盟情景為9828元/噸CO2;芬蘭碳稅機(jī)制對產(chǎn)業(yè)的增強(qiáng)作用最明顯,瑞典碳稅機(jī)制則對產(chǎn)業(yè)抑制作用最明顯。 然后,采用最優(yōu)化模型的結(jié)論和前人碳排放權(quán)分配的研究成果建模,討論了碳排放權(quán)分配的區(qū)域公平問題和碳排放權(quán)分配原則的動態(tài)變化問題,結(jié)果表明,中國北方地區(qū)為碳排放虧損傳統(tǒng)地區(qū),南方為碳排放權(quán)盈余傳統(tǒng)地區(qū),這種格局在短期內(nèi)不會發(fā)生大的改變;而且,將各省份碳排放權(quán)按等級進(jìn)行劃分,則碳排放權(quán)虧損或盈余比重越級變化的可能性較。淮送,改變碳排放權(quán)分配原則的權(quán)重,起算基年和碳排放權(quán)折舊系數(shù)等因素都會對碳排放權(quán)區(qū)域差異產(chǎn)生影響,通過4種方案比較,可知當(dāng)折舊系數(shù)為0.8,人口累計(jì)原則所占比重為60%,GDP原則所占比重為40%時(shí),碳排放權(quán)分配的區(qū)域差異最小,也最有利于落后地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 最后,本文整合了四大模塊,即經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化模塊、最優(yōu)能源結(jié)構(gòu)演化模塊、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和碳稅模塊、碳排放權(quán)分配模塊,并梳理了各模塊之間的相互關(guān)系和數(shù)據(jù)流動關(guān)系,將各模塊整合為一個(gè)統(tǒng)一的綜合集成評估模型(IAM),并基于C#等程序設(shè)計(jì)語言,開發(fā)出了基于IAM模型的決策支持系統(tǒng)。在方法學(xué)上,這個(gè)系統(tǒng)是以以C#.NET為基礎(chǔ),并基于ARCGIS Engine二次開發(fā),結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)字模擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)功能需求,最終開發(fā)出一個(gè)基于GIS的中國區(qū)域碳排放決策支持系統(tǒng)(REGCERS), Regional Economic Growth and Carbon Emission s Reduction Strategy Decision Support System)。作為應(yīng)用,本文分析和評估了不同情景下中國各區(qū)域的產(chǎn)業(yè)進(jìn)化、人口經(jīng)濟(jì)、碳排放需求、能源進(jìn)化等氣候影響。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TP311.52;P208;X24
【參考文獻(xiàn)】
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