碳排放峰值约束下的中国绿色电力转型研究——基于电力大数据与中国多区域CGE模型

Carbon emission of China’s electricity sector accounts for nearly half of whole nation’s total emission. Total power generation increases steadily while ratio of thermal power generation remains at relatively high level. So China must accelerate the process to lower its electricity sector’s carbon emission level to meet the emission peak goal. However, for the reason that electricity sector plays an important role in whole economy, we should evaluate both economic and social impacts of the transformation process thoroughly and correctly. This project focuses on theoretical foundations of green electricity promotion mechanisms and heterogeneities among different regions and sectors. Moreover, a China dynamic multi-region computable general equilibrium (CGE) model will be set up to conduct policy simulations. The project contains three main research topics. First topic is studying promotion polices of renewable energy based on dynamic game theory and mechanism design theory. Second topic is constructing an energy-economic database using electricity big data and firm-level data. Third topic is simulating green electricity transformation at provincial level based on dynamic multi-regional CGE model. The project plans to make in-depth study of China’s electricity sector from three aspects including theory, data and model, and aims to provide solid theoretical foundation and data foundation for China to realize its carbon emission goals.

中国电力部门二氧化碳排放量占总排放量接近一半，电源结构中火力发电占比居高不下的同时发电总量也处于稳步上升的阶段，为了实现2030年二氧化碳排放达到峰值的目标，中国必须加快推进电力部门绿色低碳化的进程。然而电力部门在国民经济运行中扮演着举足轻重的角色，因此需要对电力部门绿色转型所带来的社会经济影响进行全面而准确的评估。本课题以中国分地区电力部门为主要研究对象，重点关注绿色电力发展政策的理论作用机制以及地区与行业的异质性问题，构建中国动态多区域可计算一般均衡模型进行政策仿真研究。具体内容包括：基于动态博弈论与机制设计理论的可再生能源发展政策促进机制研究；基于电力大数据与企业微观数据的中国微观能源经济数据库构建；基于可计算一般均衡模型的中国省级绿色电力转型政策仿真模拟研究。本课题旨在从理论、数据和模型三方面对中国电力部门进行深入研究，为中国实现二氧化碳排放目标提供坚实的理论基础与数据基础。

中国于2015年提出二氧化碳于2030年达到峰值、并争取尽早达到峰值的目标，近期，在联合国大会一般性辩论上，该目标又进一步被提高为力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和。在这样的背景之下，本课题从理论机制、数据库构建与政策仿真模拟三个方面，围绕我国在面临碳排放峰值约束下如何实现绿色电力转型展开了研究。首先，针对碳减排与碳达峰约束下的转型机制，本课题从微观企业视角研究了空气污染减排与气候政策之间的协同效应，发现提升能源使用效率、调整生产结构和提升电气化水平能够实现较大的协同减排潜力。而在针对全国碳排放权如何进行区域间分配的机制研究上，本课题提出了一种考虑碳排放技术在内的多因素分配模型，并利用专利数据表征低碳技术进步进行了实际测算，发现碳交易试点市场提升了碳排放效率，忽略碳排放效率因素将会带来较大的排放权分配偏误。其次，本课题在微观企业能耗与环境数据、CGE建模基础参数和社会核算矩阵方面进行了相应的研究与构建工作，其中，微观企业能耗与环境数据库是由三大微观企业库进行合并匹配而成，并且经过了大量的整理与数据验证。在CGE建模参数方面，本课题针对CES函数的替代弹性参数估计问题提出了一种全新的估计方法，能够有效解决单位测量差异带来的偏误，为未来CGE建模领域的参数估计提供较为准确的参考值。第三，本课题针对中国碳达峰与碳减排情景进行了全面的仿真模拟研究。在全国启动七个碳排放权交易试点市场和全国碳交易市场的情况下，本课题针对碳交易市场的部门覆盖问题进行了研究，从减排效应和经济社会效应两大维度对6种情景进行了分析。此外，针对中国参与全球气候应对可能产生的国际碳泄漏与国内不同收入群体的收入分配效应，本课题同样进行了深入研究。综上所述，本课题的研究较为全面的对我国在碳排放达峰约束下的绿色转型机制与路径进行了研究，为我国在未来更好地制定气候政策提供了坚实的理论、数据和实证基础。