中国节能减排系统动力学模型及政策优化仿真

为考察并比较不同节能减排政策对能源消耗和污染物排放的影响作用,从政府、经济、人口、科技、能源和环境等系统要素出发,构建了节能减排系统动力学模型;并以福建省为例,确定模型参数及主要方程,在各个子系统上分别赋予税收、金融、财政、环保、产业和科技等政策调控因子,动态仿真不同工具的实施效果.研究结果表明:在设定的情景及参数下,政策的调整与实施往往能够促进节能减排,但不能盲目改变政策的实施力度.不同政策其节能减排效果不同,税收、环保和产业政策对节能减排产生的效果最为明显,其中环保政策下环境相对污染度虽降幅不及税收政策,但主要污染物的前端治污效果凸显;而金融、财政和科技政策的节能减排效果较为微弱.     

基于系统动力学的道路运输节能减排路径模拟

通过深入分析道路运输、经济、能源及环境之间的相互联系与制约关系,建立了道路运输节能减排系统动力学模型,并进行了节能减排路径模拟分析。结果表明,第一,相比于补贴纯电动客车消费者,补贴其生产方取得的节能减排效果更好,且提高生产方中核心零部件企业的补贴占比,资金能够发挥更大作用,更有助于新能源汽车的顺利推广及能源结构的调整。第二,与"提高新能源车补贴"相比,"提高道路运输二氧化碳治理投资"的节能减排效果更好,但此途径长期效果不佳。第三,从技术角度来说,降低汽柴油车的单位能耗和汽柴油的排放系数,节能减排效果非常显著,应加大研发力度,着力提升汽车性能和燃油品质。     

基于系统动力学模型的公路甩挂运输碳减排效果分析

采用系统动力学模型对由卡车运输和甩挂运输构成的公路货运行业运行过程进行模拟,分析甩挂运输对于公路货运业实现节能减排的意义,比较有关政策对公路货运行业开展甩挂运输的影响效果。借助理论分析,构建能够为公路货运业的甩挂运输政策选择提供决策参考的SD模型;借助实例运算,论证现阶段甩挂运输对公路货运业实现节能减排的重要作用;依托SD模型的政策模拟优势,提供针对公路货运业发展甩挂运输的组合式的政策措施。     

新能源发展对能源强度和经济增长的影响

新能源的开发和利用是解决能源短缺、环境污染等问题的重要途径, 是发展低碳经济的有效动力源. 本文从非线性动力学入手, 将新能源纳入节能减排演化系统, 分析了新能源对能源强度和经济增长的影响. 借助李雅普诺夫指数和分岔图分析了系统的动力学行为, 得到了新能源约束下的节能减排吸引子. 借助神经网络, 得到了满足中国情况实际系统的参数. 对实际系统进行实 证分析, 得到一些与实际符合的分析结果. 结果表明: 依靠新能源自身发展或单纯加大对新能源的经济投入, 并不能很好地控制能源强度. 当经济投入过大时会对经济发展带来很大的阻碍作用, 甚至给经济带来致命的影响. 加大包 括新能源在内的节能减排等的综合投入, 可以很好地降低能源强度, 当综合投入加大时, 开始对经济的阻碍也大, 但是随着系统的进一步发展, 当新能源发展成熟时, 这种投入对经济的促进作用也大. 利用数值仿真来展示这些结果.     

我国可再生能源配额制中长期目标的最优实现路径及对电力行业的影响分析

可再生能源配额政策是我国实现能源转型的重要举措.结合可再生能源配额政策的中长期目标,建立了电力行业多区域优化模型,模拟了不同政策目标的最优实现路径及对电力行业的影响.结果表明,风电应集中建设在西北、东北和华北地区,而光伏发电主要集中在西北地区,陕甘宁青区域是未来非水电可再生能源的主要产区.随着可再生能源目标的提高,跨区输电需显著增加,进而降低区域间的煤炭运输量.在设置可再生能源长期目标时,要充分考虑区域资源的发展潜力和发电技术的锁定效应,兼顾减排效果与减排成本,2030年非水电可再生能源占比不宜超过17%.     

节能减排政策制定部门的协同有效性——基于1195条节能减排政策的研究

依据收集的1978年至2013年间颁布的1195条节能减排政策,采用统计分析和合著网络分析方法分析了各节能减排政策制定核心部门与其他部门的协同情况.在对各部门制定节能减排政策过程中的协同程度进行量化的基础上,通过构建模型深层次研究了发改委、财政部及环保部等政策制定核心部门两两协同对节能绩效的影响和对减排绩效的影响,探究了环保部与其他节能减排政策制定部门协同的效果.研究表明:改革开放以来,节能减排政策制定部门之间的协同逐渐得到了政府的重视,我国节能减排政策的部门协同现象呈现波动式上升趋势;在节能减排政策制定的协同过程中,财政部、发改委和环保部扮演着环境治理的"铁三角"角色,环保部作为节能减排工作的主要承担部门,与其他部门协同的程度小于财政部和发改委等掌握权力和资源的部门,且环保部与其他两部门的协同对节能减排绩效的影响尚不显著;节能和减排两大技术领域之间并不存在直接对等的关系,同两部门间的协同对节能的影响和对减排的影响存在显著性不同,相关部门在制定节能减排政策时有待进一步认识二者的差异以提高节能减排的效率.本文还从深化部门合作、强化相关部门作用及提高政策的针对性等方面提出了对策建议.     

政策协同：节能减排政策研究的新视角

随着政策运行环境复杂性、不确定性和无序性的加剧,深入研究我国节能减排政策的协同问题显得尤为迫切. 在概述我国节能减排政策出台情况的基础上,本文对我国节能减排政策以及政策协同研究的主要方面进行了梳理,发现我国节能减排政策的研究主要集中于分析其不足和实施困境、评估其效果、分析不同政策情景的节能减排潜力和成本、探寻最优的政策途径、 分析政策福利以及进行国际比较与借鉴等方面,而对于我国节能减排政策的协同问题关注较少;政策协同的研究主要聚焦于讨论其现状、必要性、协同效果和实现机制等. 借鉴政策协同的已有研究成果,本文进一步从我国节能减排政策协同现状及效果评估、国外协同模式对我国的启示和借鉴、最优协同方式探寻、国际协同模式和最佳协同程度分析、 避免协同失败和负效应的途径探索、非节能减排政策与节能减排政策间协同分析、协同机制构建等七个方面讨论了我国节能减排政策协同的后续研究方向.     

能源强度直接效应、间接效应与影响路径的实证分析

利用路径分析模型分析产业结构、能源消费结构、能源-劳动力配置、劳动生产率等因素对能源强度影响,计算了能源强度的直接效应和间接效应。分析表明:提高第二、三产业劳动生产率既可直接降低能源强度又可间接通过能源-劳动力配置来降低能源强度;提高第三产业结构既可直接降低能源强度又可间接通过提高第二、三产业劳动生产率来降低能源强度;降低能源-劳动力配置有助于降低能源强度;提高天然气和电力的比重,降低煤炭和油料的比重将降低能源强度。因此,降低能源强度在于提高第二、三产业劳动生产率。     

成本视角下全要素能源生产率评价与解构

本文依据中国"低成本"竞争模式,基于"要素价格"和"多产出"的双约束,构建一种新型的全要素能源生产率指数,并沿着"要素价格-成本权衡-区域能源效率变化"的逻辑链条,从成本视角对全要素能源生产率指数解构,探寻中国区域能源效率的时空分布特征以及根本动因,研究表明:1)要素价格扭曲的"低成本"策略通过技术效率和要素配置效率影响全要素能源生产率的变动,且后者逐渐成为影响我国区域全要素能源生产率指数变动的关键因素.2)就全国而言,能源利用效率和能源配置效率在节能减排政策实施前后有显著的跳跃性增长,说明市场化进程加快、节能减排政策实施能显著提高我国整体能源利用效率和配置效率.3)东部地区能源利用效率表现较好,但因要素市场扭曲程度较高,能源配置效率相对较低;中西部地区技术水平较低,但要素市场扭曲程度相对较小,短期内市场化改革决定的要素配置效率对区域全要素能源生产率提升更重要。     

可预期减排政策会引发“绿色悖论”效应吗?——基于中国供给侧改革与资本稀缺性视角的考察

全球气候治理协议有时却会产生加快气候变化的结果,在未来《巴黎协定》的新治理框架下应努力避免"绿色悖论"的再次发生.本文立足我国供给侧结构性改革的国情,通过对于"绿色悖论"效应的理论模型、实证检验以及预测研究,较为全面地描绘了"绿色悖论"效应的触发机制.理论模型的研究表明在完全竞争市场,化石能源开采遵从Hotelling法则,当利率是外生给定且在两阶段中保持不变时,预期逐渐上升的碳税将会导致"绿色悖论"效应;而在持续增长的利率变动下,碳税的改变程度将快于利率的变化,"绿色悖论"效应变得不可逆转;碳价格政策会使污染物排放具有通常的商品市场属性和资本市场属性,应防止由于碳市场而引发的非正常价格波动和潜在的通货问题.实证研究的结果表明,中国在1999年通过《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案(修订稿)》之后并未出现能源价格的连续下降状况,即不存在"绿色悖论"效应,但是这一结论也与我国尚未形成统一的减排体系以及能源的市场化水平等因素有关.通过CGE模拟发现在供给侧改革冲击,碳税政策以及RD补贴政策的不同外部条件冲击中,供给侧改革对于未来宏观经济的整体影响最大,单独的碳税政策不会引发"绿色悻论"效应,而碳税政策与考虑资本市场反映的供给侧改革情景下,引发"绿色悖论"效应的可能则大大提升,即中国将面对有条件"绿色悖论"效应的风险,碳税与RD补贴的组合政策节能减排的效果是最好的.最后,本文为降低我国减排政策的市场风险提供政策建议.     

我国城市节能减排效率评价及空间收敛性

面对城市发展过程中经济与能源环境的诸多问题,本文尝试构建城市节能减排指标体系,利用超效率SBM模型对2006～2016年30个省会城市的节能减排效率进行评价,然后分析非有效城市的节能减排投入冗余率和产出不足率,并进行空间收敛性比较分析。研究结果表明:2006～2016年我国整体城市节能减排水平呈波动上升趋势,由2006年的1.181增至2016年的1.217。节能减排有效城市数量在21～26个波动;非有效城市的冗余率集中在能源消耗、节能环保支出、废水、COD、SO2、烟尘排放等方面,产出不足率集中在三废综合利用产品产值和重复用水等方面,因此改进空间较大。从空间收敛性来看,2006～2016年东部城市呈收敛态势,中部和西部城市逐渐发散,东北城市先发散后收敛。     

中国能源进口政策分析:基于CGE视角

30多年来,中国经济高速增长,能源净进口急剧增加,能源原材料进口关税税率持续下调.为了研究中国能源进口政策,本文建立一般经济均衡模型进行深入细致分析.我们利用2010年国家统计数据,设定2010年为基准均衡,考察能源关税税率政策和能源净进口政策,调整能源关税税率或者调整能源净进口量对各产业生产产出、劳动力投入、资本投入、能源投入、总收入、社会福利等经济指标产生深远的影响甚至影响到各产业之间结构性调整.适当降低能源关税税率或者适当提高能源净进口一方面会引起国内第一产业和第二产业的劳动力投入、资本投入和能源投入(进而生产产出)向第三产业发生转移,促进第三产业的发展,有利于中国经济产业结构的调整;另一方面对收窄中国贸易顺差影响显著.最后我们利用CES形式的生产函数和效用函数进行敏感性分析,表明结果是稳健的.     

中国环保产业高质量发展的异质性政策驱动研究

为了剖析环保产业高质量发展的政策驱动机制,将环保产业高质量发展的内涵具化为5个维度,同时构造环保产业高质量发展的系统动力学模型,通过4种政策情景仿真考察不同政策工具对环保产业高质量发展各维度的影响。结果表明:政策工具对环保产业高质量发展的5个维度指标存在较为显著的目标差异性和时效差异性,其中税收政策对产出的激励效果最好,金融政策具有长效性,科技政策对产值利润率的驱动作用最强,环境规制的治污减排效应最为突出;同时,政策工具之间存在较强的互补性。     

中国制造业能源拥挤效应研究:基于RAM-DEA模型的分析

能源拥挤效应是指产出随着能源要素投入的增加而减少的非正常经济现象.为了检验中国制造业是否存在能源拥挤效应,提高制造业低碳发展能力,根据产出异质性能源拥挤效应可分解为期望能源拥挤和非期望能源拥挤.利用RAM-DEA模型分别建立管理处置和自由处置下期望能源拥挤和非期望能源拥挤模型,对中国制造业28个子行业进行实证研究.研究结果表明:2000年以来中国制造业行业非期望能源拥挤效应的程度越来越严重,到2014年制造业行业存在大约96260万吨标准煤的能源浪费;大部分制造业行业的能源效率较低,且行业差异较大;从能源无效的来源来看,传统制造业主要是拥挤无效,先进制造业主要是技术无效,而传统化工行业和能源密集型产业是拥挤无效和技术无效兼而有之;近年来期望能源拥挤无论在发生频率上还是在数量上都有了一定的改善,这表明越来越多的制造业行业开始进行低碳技术创新.研究结论对制造业节能减排产业结构优化,产能过剩风险预警机制建立具有重要的政策启示.     

政策对发电企业能源决策的影响及最优化模型

论文考虑由可再生能源发电企业和传统化石燃料发电企业组成的电力供应市场,分析可再生能源电价补贴政策、可再生能源技术研发投入补贴政策、不可再生能源碳排放价格政策的影响,建立了两类电力企业以自身利润最大为目标的决策模型,给出了最优解的表达形式.论文结合我国生物质能源政策,分析得出:提高可再生能源技术研发投入补贴率是刺激企业增加技术研发投入的有效措施;为优化我国能源结构同时增加社会总发电量,不能将碳排放价格制定过高,而应重点降低可再生能源的发电成本.最后,论文引入由消费者剩余、电力部门总收入、补贴或者税收收入转移、环境损害组成的社会福利函数模型,构建了基于社会福利最大的可再生能源政策决策模型,得出我国应加大生物质能源研发投入补贴率、提高碳排放价格实现社会福利最大化.论文的研究工作和得到的结论对相关部门制定有效的可再生能源政策具有积极的指导意义.     

中国省际差异化能源转型背景下的CO_2排放预测

为促进中国能源消费转型,减少CO_2排放,本文首先利用俱乐部收敛检验等方法对不同类型化石能源消费的省际差异演变及原因进行实证研究.其次,基于收敛聚类结果利用分层(组)预测方法对不同消费层级未来中短期内的CO_2排放进行预测.研究发现:由于经济发展对煤炭消费的依赖程度不同,各省煤炭消费分别向3个不同水平收敛;在能源强度及结构效应的驱动下,各省石油和天然气消费整体向上收敛.在未来,Clubs2省份将主导全国总的煤炭消费CO_2排放趋势,进而对化石能源总CO_2排放产生显著影响;同时,未来的原油消费将增加总CO_2排放量,而天然气消费具有减排优势;另外,各省CO_2排放量及增速仍将存在较大差异.以上发现对建立特定的区域能源消费及排放政策具有重要启示:Clubs2中的省份是控制煤炭消费,减少CO_2排放的重点区域;严控高收入、重工业省份的原油消费将会进一步降低总CO_2排放量.     

反馈系统发展对策生成的顶点赋权反馈图法——-以鄱阳湖区德邦生态能源经济反馈系统发展为例

德邦规模养殖生态能源经济区是国家战略《鄱阳湖生态经济区规划》农业产业区,是要求实现规模养殖和种植循环经济的开发区,是要求实现开发沼气能源减少污染物排放(节能减排) 的低碳生态产业区,是由大学、公司、农户、地方政府等共同参加建设的有普遍意义的创新基地.此规模养种循环与节能减排系统是一个反馈复杂系统, 对此,创建系统动力学三步顶点赋权反馈图的管理对策生成法进行研究. 首先,通过对德邦牧业实地发展进行深入分析,建立了两个增长正反馈环和一个制约负反馈环构成的2005-2009年五个规模养殖生态能源经济区增长制约顶点赋权反馈图,定量揭示现行系统发展的优势和存在的问题. 其次,围绕五个顶点赋权反馈图中两个增长正反馈环和一个制约负反馈环的内涵再提出系统可持续发展实现规模养种循环与节能减排的3条管理对策.最后, 通过五个顶点赋权反馈图顶点值的反馈变化规律,证明了系统发展中必须实施以猪尿资源为原料养殖场开发沼气工程并周边养种结合开发沼液资源,必须实行以养殖场的猪粪资源为原料促进全乡户用沼气池开发且全乡实施沼液种植,必须加大投入实施规模经营改变生产方式3条管理对策的正确性.此三步顶点赋权反馈图法及研究结果有重要理论和普遍实际意义,且为后续定量仿真管理对策未来实施效应评价中仿真方程的建立提供了积累.     

基于系统动力学机制的组合港发展研究

为提升港口的国际竞争力,现代港口在竞争与合作中,建立港口物流供应链的战略合作伙伴关系,形成组合港。剖析组合港的概念及内涵,应用系统动力学理论及仿真方法,分析组合港发展的因果关系、运输需求、能力供给与经济发展的基本反馈关系等,建立组合港发展的系统动力学仿真模型。苏州组合港的实证分析表明,该方法为港口发展决策提供理论依据和指导。     

基于排放权交易与减排研发补贴的政企减排微分博弈模型

基于碳排放权交易背景，运用微分博弈理论研究了政府与其所辖多个工业企业之间的Stackelberg减排博弈问题，同时还考察了两个地区进行合作减排对政府及企业的策略影响情况。其中，工业企业在生产排放的同时还进行减排技术研发，政府则对企业研发提供补贴。此外，政府对公共资源部分也进行投入，从而实现一定的减排量。通过构造汉密尔顿-雅可比-贝尔曼方程，运用最优控制理论，分析了地区间减排合作与不合作情况下政府对所辖企业的动态补贴策略、自身减排投入策略以及企业的生产及研发策略。通过研究发现，地区间的减排合作使得均衡状态下政府对企业研发补贴量升高，对公共资源减排投入增加，企业自身的减排研发投入也随之增加，从而使得各地区的实际排放量降低。最后，通过算例对相关数据进行分析，验证了模型结论的有效性，从而为政府间的减排合作以及企业制定生产及减排技术研发策略提供了科学依据。     

基于企业减排的森林碳汇需求决策机理与政策仿真

本文基于企业对不同减排路径的选择,采用一个不确定条件下的积分算法,构建了企业对森林碳汇的需求决策模型,并以我国当前正在进行碳交易试点的7个省市中北京、上海、湖北、广东4个省市为案例区,选择火电、化工、钢铁3个碳排放密集型代表行业,按照各样本省市这3个行业目前参与自愿减排的数量比例,共计选取89家自愿接受碳减排的企业为案例,每个案例企业再具体调查31个具有独立投入-产出核算的能耗单位,总计2759个减排单位样本。通过计算样本减排单位自行技术减排成本,拟购买的森林碳汇项目供给成本,案例区减排配额的价格,进而考虑政府减排技术补贴与购买森林碳汇补贴两种不同补贴政策组合所构成的三种政策实施情景,模拟分析了样本减排单位在不同政策实施情景下对森林碳汇需求的决策过程。模拟结果表明:在当前无补贴政策的初始状态下,只有181个样本减排单位将选择购买森林碳汇减排,占比7%.如果政府单纯实施技术减排补贴政策,则当补贴提升至168元时,购买森林碳汇减排的减排单位数量将上升为332个,占比12%;反之,如果政府单纯实施碳汇减排补贴政策,则当补贴提升至168元时,购买森林碳汇减排的减排单位数量将上升为910个,占比33%;如果政府同时实施技术减排补贴和碳汇减排补贴政策,两种补贴都提升至168元时,购买森林碳汇减排的减排单位数量将上升为1683个,占比61%.本文所提出的基于企业减排路径选择的森林碳汇需求决策模型为研究企业对森林碳汇需求的形成机理和评价政府不同的碳减排政策效应提供了一条新思路,为未来我国增汇减排战略的制订与实施提供了可资借鉴的方法。