Design and analysis of the green climate fund

The Green Climate Fund （GCF） has been one of the core issues of the world climate summits under the United Nations Framework Convention on Climate Change （UNFCCC） in recent years. However, the GCF has not progressed smoothly, and currently there are no satisfactory schemes for raising and distributing the fund. This paper first discusses how to finance the GCF among Annex II countries. It introduces the ＇preference score compromises＇ （PSC） approach which is based on environmental responsibility and economic capacity, with historical emissions as an indicator for environmental responsibility and GDP as indicator for economic capacity. The results show that the United States and the European Union are the two largest contributors to the GCF, sponsoring more than 80% of the funds. Second, we discuss how to allocate the funds among non-Annex II parties. The ＇adaptation needs＇ （AN） approach, which takes account of economic strength and climate damages, is proposed to achieve the adaptation purpose of the GCF, and the results reveal that African countries with high levels of climate vulnerability could get most funds, with a share of almost 30%. Regarding the mitigation purpose of the GCF, this research introduces two approaches： the ＇carbon reduction contribution＇ （CC） approach and the ＇incremental cost＇ （IC） approach. Both approaches could achieve significant reductions in carbon emissions in non-Annex II parties, whereas the latter may provide limited adaptation finance but result in more mitigation effects. This paper also develops a method to combine abatement efficiency and adaptation fairness of the GCF, and we find that with an equal split between the AN and CC （or AN and IC） approaches, the amount of USD 100 billion could finance an emissions reduction of 1613 MtCO2 （2477 MtCO2）, while allocating USD 16 （or USD 9） per capita for adaptation in non-Annex II parties. The schemes proposed may be useful for promoting the development of the GCF in the future.     

中国多地区低碳能源技术的优化选择

自巴黎气候大会顺利召开之后,全球各国在立即开展相关措施应对气候变化上已达成更深的共识.人类需要实施更多的努力减缓温室气体排放,以此将大气中温室气体浓度控制在450ppmv以下,将很大可能达到IPCC提出的21世纪末全球平均温度上升在2摄氏度以内的预期目标.全球各国的经济和技术发展存在较大的差异,甚至像中国这样最大的发展中国家,其不同地区的经济发展和资源稟赋也存在较大的差异.因此,非常有必要构建相关多区域模型研究全球乃至中国不同地区在应对气候变化背景下经济发展和能源技术演变的规律.本文基于全球多区域综合评估模型(WITCH)建立全球-中国多区域WITCH-China模型,根据地区经济发展和资源稟赋的差异性,将中国地区划分至东、中、西三部分,以研究在全球温控目标下中国不同地区的能源技术演化和碳排放路径的变化规律,同时对比中国和其他世界各地区的宏观经济水平受到气候变化影响的差异性.     

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.     

基于消费的嵌入式碳足迹空间分异及影响因素实证研究

拓展并运用自组织特征映射(Self-Organizing Feature Map,SOFM)模型,从消费角度研究了中国城镇居民嵌入式碳足迹(Embedded Carbon Footprints,ECF)的空间分异特征,并分析了ECF的影响因素。研究发现,中国城镇居民ECF空间分异明显,呈显著的经济、地理集聚特征;人均可支配收入是ECF最主要的影响因素,城市发展模式、气候、文化等也是重要的影响因素。最后,基于研究结论给出了启示性建议。     

核电项目暂停审批与我国减排目标的实现：基于CGE模型分析

受日本核泄漏事件影响,国务院提出在核安全规划批准前,暂停审批核电项目.作为我国重要的清洁能源 之一,核电项目的暂停审批将对我国2020年减排目标的实现造成怎样的影响,同时如何调整其他清洁能源的发展 规划,才能保证减排目标的实现?为研究这一问题,构建了我国清洁能源发展的递归动态可计算一般均衡模型,该模型将核电,水电,以及其他清洁能源发电作为重要的能源要素包含于生产模块中,并基于2007年数据动态至 2020年,对核电项目暂停审批下不同的清洁能源发展情景进行模拟研究.模拟结果表明：在核电项目暂停审批的情 景下,我国能否实现2020年的减排目标与诸多因素密切相关,特别是能源消费弹性;而加快其他非核电清洁能 源的发展,将有助于我国减排目标的实现.     

居住建筑单位面积能耗的“稀释效应”研究

气候变暖已成为全球性问题,随着中国城镇化进程的加快,建筑领域已成为温室气体排放的重灾区.居住建筑作为建筑的重要组成部分,其鲜明的个体特征导致居住建筑能耗不但与建筑自身有关,更与居住者的行为意识、生活习惯以及地区经济发展密切相关.相关学者对居住建筑能耗的影响因素及评价体系进行了深入分析,但是在进行分析时并未将每户家庭建筑面积考虑在内,而每户家庭建筑面积是导致单位建筑面积能耗产生"稀释效应"的重要因素,从而导致所得结论有失偏颇.基于此,本文首先对建筑能耗的"稀释效应"进行了理论分析,然后在入户调研数据的基础上建立了扩展的STIPAT模型,并结合柯布道格拉斯生产函数(Cobb-Douglas production function)对"稀释效应"进行了实证分析,最后验证了每户家庭建筑面积对建筑能耗的确存在"稀释效应",从而为学者的研究和相关部门的政策制定提供有力的参考.     

非竞争型投入产出表在碳泄漏问题中的应用

利用非竞争(进口)型投入产出表建立了碳排放泄露模型, 将一个国家或地区的碳排放总量分解为消费、投资、出口引起排放量及进口避免排放量等部分. 并推算了中国主要年份非竞争型投入产出表, 分析了中国产业能源活动碳排放的泄漏(转移)问题. 结论认为: 出口总量的增加是中国碳排放总量迅速增加的主要推动力之一, 特别是在加入WTO以后, 中国对外贸易导致的碳泄露占中国碳排放总量的四分之一强.     

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.     

中国与日本能源消耗和CO_2排放差异的空间结构分解

中国是世界上的能源消费大国,其能源消耗总量和CO_2排放总量远高于邻国日本.为分析该现象发生的原因,本文利用结构分解技术(SDA)分别量化分析了两国能耗强度、CO_2排放强度、生产投入结构和最终需求的差异对中日两国能耗和CO_2排放差距的贡献.研究发现,中国高能耗强度、高CO_2排放强度和能源密集型的中间消耗结构是导致中国能耗和CO_2排放远大于日本的主要原因.同时,中国投资和出口拉动型的经济增长方式,使得中国的最终需求结构更倾向于消耗能源密集型产品,这也进一步加剧了中日两国的能耗和CO_2排放差异.本文同时量化分析了各个行业对两国能耗和CO_2排放的影响,分部门来看,钢铁、化学制品、非金属矿物制品、建筑、电力、热力供应等行业是引起中日两国能耗和排放差异的主要行业,也是未来我国节能减排工作所应重点关注的行业.     

双寡头竞争环境下的碳配额分配策略研究

考虑碳配额分配策略对具有不同单位产品碳排放水平企业的生产决策影响,构建双寡头竞争环境下的差异化碳配额分配策略.通过建立基于差异化分配策略的古诺模型,研究了各种碳配额分配策略对具有不同单位产品碳排放水平企业的利润、价格、产量和碳排放的影响.分析结果表明,市场规模和单位产品碳排放水平对减排措施的实施效果具有显著影响;"侧重低排企业"的差异性配额分配策略优于其它配额分配策略,该策略能够在减少碳排放的基础上更好地保护低排企业,激励企业积极降低单位产品碳排放水平、更好地应对国际竞争;"侧重高排企业"或"均等"的碳配额分配策略虽能实现减排的目的,但会带来反向激励效用,从理论上验证我国当前策略的恰当和不足.     

碳排放便利收益与期权价值分析

根据持有成本理论,运用欧洲气候交易所的EUA日交易数据验证碳排放市场中市场参与者持有碳排放现货是可以获得便利收益,且便利收益是一种看涨期权。实证结果显示:碳排放便利收益对实施灵活的资产交换策略具有明显的期权特性。运用修正的Margrabe交换期权定价模型,市场参与者利用碳排放便利收益的行为特性灵活地变换交易策略,可以获得资产交换的期权价值。     

流域水资源消耗结构与产业结构高级化适配性研究

流域水资源消耗结构与产业结构密切相关，流域经济发展呈现产业结构高级化形态会引起水资源消耗结构的改变.从适配的角度实现直接促进产业结构升级和间接减少水资源消耗量，有利于落实双控行动和以水定产政策.在此形势下，结合流域水资源消耗结构与产业结构高级化适配的机理分析，针对现有二者关联测算方法存在的问题，立足弹性，借鉴Tapio模型，构建二者的适配度测算指标，用于测算二者同步变化的程度及方向，反映适配的动态性、交互性等时空变化特征，为产业经济-水生态效益的偏差测度提供新的思路.以长江支流——湖北省汉江流域为例，研究结果表明，从空间维度看，2003-2016年各区域适配度总和区间为[-27，143]，武汉市取最大值143，尤其是2013-2016年武汉市的适配度不断提高，产业结构和用水结构不断优化；从时间维度看，2003-2016年流域的适配度总和区间为[-106，264]，发现产业结构高级化有时会对二三产水资源消耗结构优化产生负面影响.因此，流域主管机构在制定或评估以水定产政策时，尤其针对适配度最低的随州市，在汲取武汉市相关调整经验的同时，要理性的看待产业结构高级化，正确看待各区域的发展阶段，更多注重产业结构的聚合质量，在双控行动硬约束下，推动区域产业结构的合理化变迁，夯实用水效率提高的长效机制.最后，以武汉市为例对比分析现有3种测算方法表明，适配度测算指标在经济学解释上对产业结构调整更具有指导价值.     

混合式能源-经济-环境系统模型构建方法论

目前,国际上用于温室气体(GHG,green house gas)减排影响研究的能源-经济-环境系统综合评价模型的主要建模思路,是在一个模型中同时融合自底向上的部门分析与自顶向下的宏观分析,构建混合模型.其中的难点是如何在一个模型里能够将2种思路协调一致.较详细地介绍构建混合模型的3种主流方法:1)在完整的自底向上的能源系统模型的基础上添加一个简单的宏观经济模块;2)在一个自顶向下的宏观经济模型之内,对能源生产部门采用自底向上的技术描述;3)将2种思路的模型使用几个变量联接起来构建混合模型,每个模型独自运转.通过这3种思路的对比分析,认为遵循第3种思路构建的混合模型应用范围更广泛,能够用于分析复杂的能源系统问题,例如GHG减排的影响及能源系统发展战略选择等.     

Comparisons of low carbon policies in supply chain coordination

This paper investigates the influence of low-carbon policies on channel coordination for a two-echelon supply chain consisting of one supplier and one retailer. Four different models are considered： the basic model, the carbon emission model, the carbon emission trading model and the carbon tax model. We find that the government policy on all carbon emission models is not universal among the firms as well as the customers. The carbon emission trading policy is always better than the carbon emission policy and the carbon tax policy when the allocated carbon emission quotas are greater than the carbon emissions. The carbon emission trading policy is proved to be an effective mechanism which can motivate the supply chain to reduce carbon emissions. Under certain conditions, the supply chain prefers the carbon emission trading policy with higher carbon price to other policies. In the framework of Stackelberg game with the supplier as the leader, for each carbon policy, the paper presents coordination mechanism with the all-unit wholesale quantity discount contract （AWQD）. We analyze and compare the influence of low-carbon policies on channel coordination for the foul＂ low-carbon policies. Numerical experiments are conducted to examine our findings.     

基于库存状态的备件初始配置及采购优化模型

合理规划备件配置方案是提高装备可用度和降低全寿命费用的有效途径。建立备件需求率预测模型,采用系统分析法构建备件保障效能评估指标体系,研究初始备件配置优化方法。针对不完全修复件的报废消耗问题,给出了近似拉普拉斯需求分布下的备件短缺函数,将(s-1, s)和 (R, Q)库存策略相结合,基于库存状态批量采购模式建立了不完全修复件的订购模型。通过案例应用,给出了保障效能约束下的优化结果,优化结果符合实际规律,验证了模型的正确性、方法的有效性以及方案的合理性。     

煤矿废弃地植物恢复品种选择模型研究

为了确定用于煤矿废弃地植被恢复的植物品种,根据土壤、气候各因素对植物生长的影响,采用相似算法,建立了煤矿废弃地植被恢复品种选择模型,该模型可以计算出两地土壤、气候的相似程度,并根据相似地区植被恢复的成功案例,确定用于植被恢复的植物适生品种集合.并以辽宁省阜新矿区为例,提出了适合当地煤矿废弃地土壤、气候的用于植被恢复的植物品种集合,结果表明本模型所采用的方法科学、合理.     

化工过程SDG建模方法

SDG(Signed Directed Graph)是一种重要的定性建模技术，特别是在安全评价和故障诊断领域。本文系统介绍了两种常用的SDG建模方法：基于数学模型的方法和基于流程图的方法。此外，本文提出了一种基于经验知识的建模方法。由于安全评价强调揭示潜在故障的全面性，而故障诊断则要求诊断速度和故障分辨率高，因此基于经验知识的建模方法分为评价模型建模方法和诊断模型建模方法。采用此方法建立的评价模型不仅能全面表达故障，而且还能揭示故障的传播规律；建立的诊断模型简单精炼、故障分辨率高。     

MWSN中基于功率自适应的拓扑维护算法

为解决移动无线传感器网络(mobile wireless sensor networks,MWSN)中由于节点移动、新节点加入网络、节点退出网络和节点失效等因素引起网络拓扑发生变化而影响网络性能的问题,提出了一种基于功率自适应的拓扑维护算法(power adaptation based topology maintenance algorithm, PATMA)。PATMA算法将传输单位比特数据包的能耗大小作为选择中继节点的条件,通过中继节点维护与距离较远的邻居节点的连通;当网络拓扑结构发生变化时,节点自适应地调整发射功率维护网络的连通;同时根据引起网络拓扑发生变化的具体原因设置不同事件,节点依据检测到的事件采取相应的拓扑维护策略。仿真结果表明,PATMA算法与功率自适应控制(new adaptive power control, NAPC)算法、拓扑控制(topology control, XTC)算法在平均发射功率、网络连通度、网络中存活的节点数等性能指标方面具有明显改善。     

全球排放情景实现路径及国别影响研究

IPCC第五次评估报告采用典型浓度路径(representative concentration pathways,RCP)情景对全球温室气体浓度与气候影响作出分析,但当前研究对于排放路径实施的具体方案讨论较少.本文采用反应发展中国家诉求的"收缩与趋同"方案对RCP情景描述的CO_2排放空间进行分配,应用全球多区域动态一般均衡模型对全球各区域的减排路径及能源经济影响进行分析.研究表明,由于各国发展阶段与特征不同,减排成本的国别差异较大,中国经济损失(5.3%~14.2%之间)明显高于欧盟与美国,且中国在2030年以前实现严格减排的经济冲击比2030年以后实现更大.中国一方面需要谨慎做出国际减排承诺,一方面也应该寻求国际社会更多的支持与帮助.同时,全球碳排放配额交易机制的建立可以大幅降低国际减排成本.研究结果为中国在国际谈判中争取合理发展空间,设计国际合作制度等提供研究支持.