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双碳目标下煤炭生产对CO_2减排的响应机制及路径研究

王思遥  
【摘要】:为共同应对全球气候变化带来的威胁,中国政府承诺2030年前碳排放达峰、2060年实现碳中和(简称双碳目标)。然而,中国能源资源禀赋特点决定了中国在未来很长一段时间内仍要以碳排放系数高的煤炭作为主要能源。近20年城镇化、工业化加速发展,加之巨大的人口基数,使得当今中国已成为全球每年碳排放最多的国家。随着能源和排放双控政策实施,一时间煤炭的“去”和“留”问题及如何逐步减煤成为中国应对气候变化、实现碳中和目标的争论焦点。为保障国家能源安全,可持续地利用好煤炭资源,顺利实现双碳目标,本研究围绕“土地开发介导的煤炭生产应对CO_2减排的规律是什么”、“可否通过对煤炭生产实施强制生态补偿达到既消除负外部性又减少CO_2排放的效果、“在众多低碳政策中如果考虑碳汇因素哪种政策更可取”、“煤炭生产应对CO_2减排是否有新的技术路径”等科学问题,对煤炭生产应对CO_2减排的响应机制与路径开展研究。研究遵循探明煤炭生产规律、找出外部性激励措施、低碳政策比较和技术变革的思路进行研究,主要内容及结论如下:1、为探明土地开发介导的煤炭生产应对CO_2排放的规律,本研究以土地开发为介导变量研究煤炭生产和CO_2排放的非对称影响机制。借助非线性ARDL模型,得出CO_2排放对煤炭生产的正向冲击和负向冲击在长期相似,但短期CO_2排放对煤炭生产以负向冲击为主。煤炭生产对CO_2排放的影响长期和短期都是对称关系。从土地开发对煤炭生产的影响来看,其正向冲击的影响要大于负向冲击的影响。得到的启示如下:煤炭生产应关注CO_2减排政策;煤炭生产要与经济发展和产业结构相适应;应逐步减少煤炭的使用并着眼于产业升级,实现经济转型。2、为研究对煤炭生产实施强制生态补偿的CO_2减排机制,本研究以构建空间计量模型为基础,并借助两阶段空间最小二乘法,得出如下结论:中国省际CO_2排放趋势符合环境库兹涅茨曲线(EKC)假说。强制生态补偿(CEC)对能源强度和CO_2排放具有空间溢出效应,CEC可以在空间上影响了CO_2排放。减少相邻地区的煤炭生产可能会减少当地的CO_2排放。因此,开展区域合作十分必要。3、在考虑碳汇因素的情况下,为比较各种低碳政策的效果,本研究借助了中介效应、调节效应和调节中介效应三大模型,对煤炭生产引致的土地碳汇损失补偿下的减少CO_2排放政策展开研究。研究表明发展可再生能源的遮掩效应要小于征收资源税,因此,考虑碳汇因素时土地碳汇损失补偿可以成为煤炭资源税征收的一项税基。同时,可再生能源的上网电价补贴对碳强度的调节中介效应在逐渐降低,可再生能源上网电价补贴应建立退坡机制。此外,发展可再生能源在抑制碳强度增长的过程中,燃煤污染物治理可以起到有效的调节作用。在SO_2排放较重地区发展可再生能源的减碳效果大于SO_2排放较低的地区,但高SO_2排放值得调节效应也会随着可再生能源的发展而逐渐降低,对煤炭资源利用降污、减排排共治是十分必要。4、为顺利实现双碳目标,研究还探讨了可行的煤炭生产技术变革路径及其CO_2减排效果。利用投入产出表,将煤炭相关的CO_2排放来源划分为煤炭开采和洗选、煤炭运输、电力和供热、煤化工和其他等行业,测算了生产技术主动变革减少CO_2排放的潜能值。构建的面板门限模型显示可再生能源对减少CO_2排放存在钝化机制,必须引入其他清洁、低碳能源。从中国能源资源的实际情况引出煤炭UGCC技术,并论述其是可以实现减缓煤炭生产损毁土地、满足碳中和目标要求的可行技术方案。研究还证明了UGCC和UGCC加CCS具有显著的减排效果。通过碳价和CCS的成本的比较说明了UGCC技术和可再生能源的竞争的本质是CCS的成本和碳价的竞争。未来能源体系中UGCC加CCS技术和可再生能源可以相互补充,共同发展。而碳相关政策的制定应该不仅应本着促进可再生能源发展的目的而且应顾及到CCS的成本。综合上述的研究内容和结论,给出的具体政策建议如下:煤炭生产规划应具有科学性,资源管理部门应重视土地负外部性补偿在煤炭生产中的减碳效应;煤炭生产应注重空间效应和区域间补偿;碳管理部门应重视碳价格和负碳技术成本对减碳效果的影响,同时加快煤炭生产技术主动变革的进程。该论文有图30幅,表26个,参考文献249篇。


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