【研究】中国二氧化碳排放总量控制区域分解方案
摘要：探讨CO2排放总量区域分解的方法。借鉴国际上针对国家之间的分解原则和方法，提出中国省际之间的分解的公平性、可行性和效率性三大原则；确定了排放水平、经济水平、工业能源利用水平、非化石能源利用水平4大影响因子；提出了人均排放量、人均GDP、工业增加值能耗、工业增加值能耗变化趋势、非化石能源占一次能源消费比例5个指标，构建了基于GIS平台的中国区域CO2排放分解模型CPCEAM。根据2005年排放现状和参数选择，通过CRBDM模型计算提出中国2020年CO2排放总量省级分解方案。
我国政府承诺2020年单位GDP CO2排放量(以下简称碳排放强度)比2005年下降40%～45%，其根本目的是控制CO2排放总量。由于各省经济发展和能源利用差异很大，因而强度目标很难公平、公正、合理的分解下去，可操作性较弱。本文提出将强度目标转化为总量目标，根据理论模型研究分析我国区域总量控制分解方案。
根据王金南等(2010)的研究，中国2005年CO2排放量为51.33亿t，到2020年把CO2排放量控制在86.24亿t，即相对基准情景减排12.63亿t(基准情景排放量为98.87亿t，相对减排12.8%，绝对增排34.91亿t)，作为总量控制目标是较为理想的。国际能源署(2009)模拟的控制CO2浓度在450ppm的中国2020年低碳排放情景为84.05亿t；欧盟等发达国家要求发展中国家实现相比基准情景的15%～30%相对减排。我国2020年86.24亿t CO2排放量不仅能实现我国碳排放强度控制目标，同时还可以积极回应国际社会对我国的减排压力，维护我国积极应对气候变化的大国形象。
当前面临的问题是如何在各省分配CO2排放强度和增排量。我国各省的经济发展、能源结构、居民生活水平和CO2排放量等差别较大，因而排放量分解不能简单处理，必须兼顾各种因素。本文仅作方法学和可行性探讨，结果数据不作为排放总量分配依据。
总量区域分解方法评述
当前国际上的温室气体排放区域分解方案绝大多数是针对国家之间的分配，因为这一问题是《京都议定书》的核心问题。我国当前面临的区域分解，是指在国家内部不同区域(省)之间的分解，这与国家之间的分配有很大差异。尽管如此，国际上的分配模型和方案依然对我国区域分配有着重要的借鉴意义。
《京都议定书》签署之前就有研究探讨温室气体排放的国家分配问题，最简单的就是各国的减排率一致方案(Grubler etal.,1994)。这一观点一度成为主流，但受到了尚处在经济发展阶段以及新兴工业化国家的发对。基于人均排放的分配方案(Grubb,1989)能反映每个人都有平等排放权的观念，受到了很大关注，但受到人均排放较高的发达国家反对。尽管如此，这一观点在后期的多阶段和多指标的分配模型和方案中都是一个重要考虑因素。基于GDP的排放分配(Phylipsen etal.,1998)，即单位GDP相同排放量被认为是效率较高的解决方案，尽管这一思路反映经济结构中的减排潜力，但仍然充满了争议，受到GDP体量较小的国家和发展中大国的发对。不过，由于减排的确需要考虑成本和效率，所以这一思路依然成为后期综合模型的重要考虑。
在这些早期分配方法的基础上，后期发展起来了许多较为综合和复杂的分配模型和方案，同时考虑了早期方案的特点和不足，其合理性和可接受性大为提高，但操作的复杂性也大大增加。Phylipsen(1998)等提出的综合人均CO2排放量、GDP、CO2/GDP和人均GDP作为分配参数，采用等权加和方法构建模型。瑞典斯德哥尔摩环境研究所提出的GDR(Baer etal.,2008)方案，将人均GDP和人均累计排放作为减排承担能力和承担责任的表征，采用两个参数的乘积关系(幂函数修正)来构建排放分配模型。此外，还有根据历史温室气体排放趋势来确定减排义务(Baumert etal.,1999)，以及许多从减排成本角度考虑的方案，例如Den Elzen等人(2005)采用FAIR 2.0 模型对3类分配模型的减排成本进行比较分析。
三部门法(TriptychSectoral Approach)是影响力较大的一种分配模型，是一种基于部门的自下而上的方法，将各国排放源分为三部分：电力、工业(能源密集型)以及其它行业(交通、服务等)。早期提出Triptych(Phylipsen,et al.,1998)，电力侧重考虑能源结构，工业侧重考虑能源利用效率，其它行业主要和生活福利相关，所以侧重考虑人均GDP和人均CO2排放。通过三部门各自的减排量加和构成国家减排量。Triptych方法是欧盟各国总量分配的核心方法。欧盟作为一个完整的组织机构在《京都议定书》中承担削减8%的责任。90年代末时，欧盟各国经济发展、生活水平、气候条件等差异很大，例如当时欧盟内的协调基金国家(Cohesion FundCountry)的经济发展水平明显低于其它国家。因此，这一方案能被各国接受，其优势是明显的。此后，Triptych得到了很大发展，考虑因素也日趋复杂，Groenenberg等人(2001)将Triptych扩展到全球排放分配，Den Elzen等人(2008)又将Triptych方法纳入了多阶段目标(MultistagedCommitments)模型中。
此外，多阶段模型(MultistageApproach)、趋同模型(Contraction & Convergence Approach)、人均累计排放、高收入群体比例 (Ekholm etal.,2009; 丁仲礼 et al.,2009)等方法都具有一定影响，但这类方法侧重解决发达国家和发展中国家之间减排矛盾，对于解决我国区域分配的借鉴意义相对较小。
综上所述，各类分配方案中，工业能源利用效率、人均CO2排放和GDP等是各类模型考虑的核心因素，它们从不同角度代表了CO2减排分配中的公平、平等、效率等基本原则。值得注意的是，Triptych是基于行业的自下而上的分配方案，充分考虑了区域的工业节能潜力和各国之间的差异。同时，如果把欧盟看作一个“国家”，则欧盟向各成员国的减排量分配与我国各省的排放控制量分配的情形非常类似，因此Triptych分配模型对我国区域分解具有重要的借鉴意义。
作者：王金南 蔡博峰 曹东 周颖 刘兰翠
本文发表于《环境科学学报》，2011年4月（第31卷第4期）