氣候變化綜合評估模型與應用

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《氣候變化綜合評估模型與應用》，魏一鳴 等 著，出版社： 科學出版社。

內容簡介

氣候變化綜合評估模型(integrated assessment model，IAM)是氣候經濟學前沿研究領域。IAM 通過整合經濟系統和氣候系統，實現在同一平台下直接比較應對氣候變化的成本和收益。《氣候變化綜合評估模型與應用》在全面介紹氣候變化綜合評估模型的基本概念和發展歷程、研究現狀和研究熱點、關鍵問題、典型氣候變化綜合評估模型的基礎上，聚焦北京理工大學能源與環境政策研究中心(CEEP-BIT)自主設計研發的中國氣候變化綜合評估模型(China’s climate change integrated assessment model，C3IAM)，系統描述其方法論和總體框架，逐一剖析各組成模塊的基本架構、核心方程以及典型應用示例，並對 C3IAM 不同模塊之間的耦合方式和社會經濟數據的處理進行專門說明。作為 C3IAM 模型的典型應用，研究提出全球氣候變化減緩策略與途徑。

目錄

前言

Preface

第1章氣候經濟學與綜合評估模型1

1.1全球氣候治理具有高度複雜性2

1.2氣候政策的有效設計需要兼顧經濟成本與收益3

1.3氣候經濟學的內涵6

1.4綜合評估模型是氣候經濟學的集中體現7

1.5本章小結8

第2章氣候變化綜合評估模型發展歷程和現狀10

2.1概念的形成與發展11

2.2研究現狀11

2.3研究熱點及關鍵問題14

2.3.1不確定性14

2.3.2公平性14

2.3.3技術進步16

2.3.4減排機制17

2.4代表性的綜合評估模型18

2.4.1DICE/RICE20

2.4.2IMAGE22

2.4.3MESSAGE23

2.4.4GCAM23

2.4.5AIM23

2.4.6C3IAM24

2.5本章小結24

第3章建模方法25

3.1氣候變化綜合評估模型體系26

3.1.1C3IAM模型框架26

3.1.2宏觀經濟模塊C3IAM/EcOp26

3.1.3微觀經濟模塊C3IAM/GEEPA28

3.1.4氣候系統模塊C3IAM/Climate29

3.1.5土地利用模塊C3IAM/EcoLa29

3.1.6能源技術模塊C3IAM/NET32

3.2排放情景33

3.3本章小結34

第4章宏觀經濟模塊：EcOp36

4.1基本概念37

4.1.1合作與非合作動態博弈39

4.1.2數據來源41

4.1.3社會經濟發展情景設置45

4.2非合作博弈減排機制設計51

4.2.1自主減排機制設計51

4.2.2減排情景與求解算法53

4.2.3自主減排情景結果分析54

4.2.4敏感性分析58

4.3合作博弈減排機制設計63

4.3.1減排情景與求解算法64

4.3.2多種合作情景的對比分析65

4.3.3合作減排情景的效果分析67

4.4本章小結72

第5章微觀經濟模塊：GEEPA、MR.CEEPA73

5.1基本介紹74

5.1.1基本原理74

5.1.2生產子模塊74

5.1.3收入支出子模塊78

5.1.4外貿子模塊78

5.1.5投資子模塊78

5.1.6排放子模塊79

5.1.7宏觀閉合79

5.1.8市場出清80

5.1.9核心數據來源80

5.2國際貿易的經濟環境影響研究81

5.2.1情景設置82

5.2.2貿易摩擦的事後影響評估83

5.2.3貿易摩擦未來發展的影響預測90

5.2.4對氣候變化的影響94

5.2.5靈敏度分析95

5.3促進參與氣候減排的機制比較研究96

5.3.1情景設置97

5.3.2對碳排放的影響98

5.3.3對GDP的影響100

5.3.4對福利的影響103

5.3.5對就業的影響104

5.3.6靈敏性分析105

5.4本章小結107

第6章能源技術模塊：NET、GCOP108

6.1國家能源技術模型(C3IAM/NET)109

6.1.1C3IAM/NET模型介紹109

6.1.2C3IAM/NET模型體系110

6.1.3電力行業(NET-Power)模型116

6.1.4鋼鐵行業(NET-IS)模型118

6.1.5水泥行業(NET-Cement)模型119

6.1.6化工行業(NET-Chemical)模型119

6.1.7交通行業(NET-Transport)模型120

6.2全球CCUS源匯匹配優化模型(C3IAM/GCOP)121

6.2.1目標函數121

6.2.2模型約束122

6.3碳中和背景下中國碳排放路徑研究123

6.3.1情景設置123

6.3.2碳中和總體路徑125

6.3.3行業排放和減排責任126

6.4本章小結128

第7章氣候系統模塊：Climate129

7.1基本原理130

7.1.1地球系統模式130

7.1.2碳循環過程132

7.1.3氣候模型的簡化135

7.1.4簡化氣候模型整體框架136

7.1.5C3IAM/Climate模型框架139

7.2BCC-CSM模擬模型139

7.2.1平均態溫度模擬模型140

7.2.2波動態溫度模擬模型141

7.2.3未來溫度時空變化模擬141

7.3本章小結143

第8章氣候影響模塊：Loss144

8.1基本原理145

8.1.1宏觀經濟影響評估子模塊145

8.1.2農業影響評估子模塊146

8.1.3人體健康影響評估子模塊147

8.1.4極端事件影響評估子模塊148

8.2應用：未來氣候變化影響評估148

8.2.1宏觀經濟149

8.2.2農業151

8.2.3人體健康154

8.2.4極端事件156

8.3本章小結163

第9章土地利用模塊：EcoLa164

9.1基本原理165

9.1.1食物需求165

9.1.2土地生產活動生物物理參數165

9.1.3土地利用分配166

9.2全球土地利用變化格局分析171

9.2.1情景設置和主要數據來源171

9.2.2主要結果172

9.3本章小結175

第10章模型的耦合技術176

10.1雙向耦合方法177

10.1.1嵌入式耦合177

10.1.2交互式耦合178

10.2已有的耦合方式179

10.2.1DICE/RICE模型179

10.2.2IGSM模型179

10.2.3iESM模型181

10.2.4IMAGE模型184

10.3C3IAM耦合方法185

10.3.1地球系統模塊與經濟系統模塊實現嵌入式耦合186

10.3.2C3IAM/GEEPA與C3IAM/EcOp多維交互耦合187

10.3.3C3IAM/GEEPA與C3IAM/MR.CEEPA的多維交互耦合187

10.3.4C3IAM/GEEPA與C3IAM/NET的多維交互耦合188

10.3.5C3IAM/GEEPA與C3IAM/EcoLa的多維交互耦合189

10.4社會經濟數據的降尺度189

10.4.1基本原理189

10.4.2多源數據融合模型190

10.4.3模型精度檢驗193

10.5本章小結193

第11章碳定價政策評估：典型應用Ⅰ195

11.1碳定價背景下我國的電力定價改革策略研究196

11.1.1情景設置197

11.1.2放開電價使得全國邊際減排成本下降幅度更大198

11.1.3電價放開可有效促進各部門實施碳減排199

11.1.4分階段優先放開不同的部門電價管制能更好地保護經濟201

11.1.5放開電價使得碳定價政策對居民可支配收入的影響加大202

11.1.6電價放開使得電力部門利潤損失加大而多數重點用電部門利潤增加203

11.1.7關於電力價格如何有序放開的政策建議206

11.2NDC目標約束下中國碳排放交易部門擴容策略研究207

11.2.1情景設置208

11.2.2NDC目標約束下擴容時間影響全國碳減排量209

11.2.3儘早擴容可減少宏觀經濟損失210

11.2.4擴容可促進已被納入部門的減排成本下降212

11.2.5更多部門納入碳市場能有效降低整體碳市場的邊際減排成本213

11.2.6擴容可以有效提升碳市場的活躍度213

11.2.7關於未來全國碳市場發展的政策建議215

11.3本章小結215

第12章全球氣候減緩策略：典型應用Ⅱ217

12.1應對氣候變化需要集體行動218

12.2構建「自我防護策略」以實現長期溫控目標219

12.3「自我防護策略」可避免巨額經濟損失221

12.4後巴黎時代締約方的經濟有效行動223

12.5「自我防護策略」下各國的成本收益分析226

12.6本章小結227

參考文獻228

附錄240

附錄1區域分類240

附錄2減排力度調整係數相對變化241

附錄3部門分類242

附錄4基準情景下的GDP、人口和環境排放243

後記249