丁仲礼:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论VIP专享VIP免费

中国科学 D辑:地球科学 2009 年 第 39 卷 第 12 : 1659 ~ 1671
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中国科学杂志社
SCIENCE IN CHINA PRESS
引用格式: Ding Z L, Duan X N, Ge Q S, et al. On the major proposals for carbon emission reduction and some related issues. Sci China Earth Sci, 2010, doi:
10.1007/s11430-010-0012-4
国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论
丁仲礼*, 段晓男, 葛全胜, 张志强
中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029;
中国科学院办公厅, 北京 100864;
中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101;
④ 中国科学院国家科学图书馆兰州分馆, 中国科学院资源环境科学信息中心, 兰州 730000
* E-mail: zlding@cashq.ac.cn
收稿日期: 2009-11-23; 接受日期: 2009-12-08
中国科学院知识创新工程重要方向性项目(编号: KZCX-YW-Q1-10)资助
摘要 本文对 IPCC, UNDP OECD 7个全球 CO2减排方案做了模拟, 发现在分配
2006~2050 年各国排放权时, 这些方案不但没有考虑历史上(1900~2005 )发达国家的
人均累计排放量已是发展中国家 7.54 倍的事实, 而且还为发达国家设计了比发展中国
家大 2.36.7 倍的人均未来排放权, 这将大大剥夺发展中国家的发展权益. 由此本文明
确指出: IPCC 等方案违背了国际关系中的公平正义原则, 也违背了“共同但有区别的责
任”原则, 因此没有资格作为今后国际气候变化谈判的参考. 本文同时预测了中国在强
力推动低碳技术应用情景下 2006~2050 年的排放预期, 并将此结果同全球其他国家和国
家集团作了比较, 发现即使在 450~470 ppmv 这样严格的大气 CO2浓度控制目标下, 中国
亦有足够的逻辑和道义支持, 获得与这个预期相当的排放权.
关键词
CO2减排
人均累计排放
排放权
1 引言
在一定时段内, 将大气 CO2浓度控制在某个适
当的水平之内, 目前已成为全球政治共识, 尽管在科
学界内部, 针对诸如气温对 CO2浓度的敏感性这样的
核心科学问题并没有取得一致结论[1~3]. 如果要在操
作层面上完成对 CO2浓度的控制, 就必须有一个为全
球大部分国家所接受的责任体系, 而在这个责任体
系中, 各国今后的排放权分配必定成为焦点. 由于
CO2排放主要来自交通、冶炼、建筑、电力、日常生
活等领域, 而低碳技术难以在今后一段较长时期内
大范围应用, 加之绝大部分发展中国家还没有完成
工业化和城市化, 发达国家又很难放弃高消耗的生
活方式, 可以想见, 要建立一个公平合理的全球责任
体系将会非常困难, 并必定会经历一场激烈的利益
博弈. 事实上, 尽管许多国家的政治家表达了应对全
球变暖的良好意愿, 但并没有真正做出具有自我牺
牲精神的承诺, 也没有从建立全球责任体系的角度,
提出过全面合理的控制排放方案. 我们知道, 在定下
某个时间节点大气 CO2浓度目标后, 到这个节点止,
人类可排放的 CO2总量就随之确定, 因此所谓减排,
实质上就是确定这个总量如何在各国间分配, 而分
配过程就是利益博弈过程.
到目前为止, 国际上已提出许多今后排放空间
分配方案, 其中大部分选择了减排路径, 只有少部分
丁仲礼等: 国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论
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从分配排放权出发. 由于这两条路径会起到殊途同
归的效果, 说到底均有一个公正性的问题. 本文将对
国际上影响较大的 7个方案[4~9]做出评估, 评估的角
度为: 如果照此方案实行, 今后各国的人均排放权有
多大的差异. 本文采用的评判标准为: 差异越大,
案就越不公正. 这是因为我们接受一个已得到反复
论证的道理: 排放权为基本人权. 此外, 本文还结合
过去人均累计排放历史, 论证了中国今后理应获得
的排放空间.
2 主要方案介绍
在本文选择的 7个方案中, 5 个为减排方案, 2
为排放空间分配方案, 我们先对它们分别作简单介
.
第一个是 IPCC 方案(1), 它发表在 IPCC 第四
次评估报告中[4]. 这个方案的出发点是把工业革命以
来到本世纪末的增温控制在 2以内, 在这个目标下,
该方案倾向于在 2050 年前把大气 CO2当量浓度
(CO2-e)控制在 450 ppmv 之内. CO2-e 浓度是一个没有
明确定义的单位, 如果把 CH4N2O等温室气体都
转换成 CO2-e 浓度的话, 目前大气 CO2-e 浓度已经达
460 ppmv 左右, 因此 450 ppmv CO2-e 浓度目标是
不可能实现的. 根据 IPCC 的报告, 大气气溶胶等的
致冷效应, CO2以外的温室气体的致暖作用大致相
[10]. 这个看法的可靠性虽大可值得怀疑, 但它至少
说明, 目前 IPCC 报告中用的 CO2-e 其实基本相当于
CO2. 450 ppmv CO2-e 目标下, IPCC 方案提出, 《联
合国气候变化框架公约》中的 40 个附件Ⅰ国家(澳大
利亚、奥地利、白俄罗斯、比利时、保加利亚、加拿
大、克罗地亚、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、
法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、
日本、拉脱维亚、列支敦士登、立陶宛、卢森堡、
纳哥、荷兰、新西兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼
亚、俄罗斯联邦、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、
瑞典、瑞士、土耳其、乌克兰、英国、美国), 2020
年在 1990 年的基础上减排 25%~40%, 2050 年则
要减排 80%~95%. 对非附件Ⅰ国家(主要是发展中国
)中的拉美、中东、东亚以及亚洲中央计划国家”,
2020 年要在照常情景”(BAU)水平上大幅减排(可理
解为大幅度放慢 CO2排放的增长速率, 但排放总量还
可增加), 2050 , 所有非附件Ⅰ国家都要在 BAU
水平上大幅减排.
第二个是 G8 方案(1), G8 国家(美国、英国、
法国、德国、意大利、加拿大、日本和俄罗斯)2009
7月的意大利峰会上提出. 它要求到 2050 , 将全
球通过化石能源利用和水泥生产排放的 CO2削减
50%, 而发达国家则削减 80%. 这个方案没有设定基
准年, 也没有设定中期目标和 2050 CO2浓度控制
目标.
第三个是联合国开发计划署(UNDP)方案[5](1),
它提出的目标是全球 CO2排放在 2020 年达到峰值,
2050 年在 1990 年的基础上减少 50%, 但在此总目标
, 发达国家和发展中国家的减排途径不同. 发达国
家应在 2012~2015 年达到峰值, 2020 年在 1990 年基
础上减排 30%, 2050 年则减排 80%; 发展中国家
2020 年达到峰值, 届时可比现有水平多排放
80%, 2050 , 则要比 1990 年减排 20%. 这个方
案提出的 2050 CO2浓度控制目标, IPCC 方案相
, 也为 450 ppmv CO2-e.
第四个是 OECD(经济合作和发展组织)方案[6](
1), 它以 2000 年为基准年, 减排主体分为 OECD
家、金砖四国和其他国家. 它在 2050 年大气 CO2
度控制在 450 ppmv 目标下, 提出 2030 年全球应减排
3%, 其中 OECD 国家减排 18%, 金砖四国排放可增
13%, 其他国家增长 7%; 2050 , 全球在 2000
年的基准上减排 41%, 其中 OECD 国家减排 55%,
砖四国减排 34%, 其他国家减排 25%.
第五个方案(1) 由澳大利亚的研究人员
Garnaut[7]提出(后文称 Garnaut 方案), 它提出以 2001
年为基准年, 2005 年为起始年. 450 ppmv 情景下,
该方案提出到 2020 , 全球排放可比 2001 年增长
29%, 2050 年则要减少 50%. 在减排主体上, 它分
为澳大利亚(2000 年为基准年)加拿大、美国、
本、欧盟 25 国及发展中国家六大类, 前五类国家到
2020 年减排幅度在 25%(澳大利亚)45%(加拿大)
, 2050 年的减排幅度在 82%(欧盟 25 )
90%(澳大利亚)之间; 发展中国家 2020 年可比 2001
多排放 85%, 2050 年时要减排 14%. 这个方案还分
别对中国和印度给出目标, 中国在 2020 年可比 2001
年多排放 195%,
中国科学 D: 地球科学 2009 39 12
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1 国际上 7个控排方案的主要参数
中期目标
(2020 )
长期目标
(2050 ) 基准年 控排主体分类
IPCC 方案
附件Ⅰ国家减排 25%~40%;
非附件Ⅰ国家中, 拉美、中东、
东亚地区及亚洲中央计划国家
在基线水平上大幅度减排
附件Ⅰ国家减排 80%~95%;
非附件Ⅰ国家在基线水平
上大幅减排
1990 附件Ⅰ国家
非附件Ⅰ国家
G8 国家方案 减排 50% 发达国家
其他国家
UNDP 方案 到达峰值 减排 50% 1990 发达国家
发展中国家
OECD 方案 减排 3%
(2030 ) 减排 41% 2000
OECD 国家
金砖四国
其他国家
澳大利亚
Garnaut 方案 增加 29% 减排 50% 2001
澳大利亚
加拿大
美国
日本
欧盟 25
发展中国家
CCCPST 方案 到达峰值
(9.03 GtC)
减排到 8.18 GtC
(2030 ) 2003
美国
美国以外的经合组织国家
中国
中国以外的非经合组织国家
丹麦
Sørensen 方案 486.27 GtC
(2000~2100 年累计排放) 2000 美国、中国、西欧等 13
2050 年则要减排 45%; 印度则到 2020 年可增加排
97%, 2050 年这个增排幅度则要降至 90%.
第六个方案(1)由来自美国、荷兰和意大利的
几位科学家[8]共同提出 (后文称 CCCPST 方案), 它强
调在公平原则下, 不同国家的高收入群体承担减
排任务, 一个国家的高收入人数在全球所有高收入
人数中的比例即为此国家的减排比例, 而一国高收
入人数则通过该国不同人群收入分布计算获得.
这个方案中, 控制排放的主体分四类: 美国、美国以
外的经合组织国家、中国、中国以外的非经合组织国
, 并要求到 2020 年全球达到排放高峰, 该年总的
排放量设定为 9.03 GtC (1 GtC=10 亿吨碳), 分配到四
个主体, 美国 1.39 GtC, 美国以外的经合组织国家
2.13 GtC, 中国 2.32 GtC, 中国以外的非经合组织国
3.19 GtC; 2030 年全球总排放量设定在 8.18 GtC,
其分配方案是美国 0.87 GtC, 美国以外的经合组织
国家 1.69 GtC, 中国 2.24 GtC, 中国以外的非经合组
织国家 3.38 GtC. 这个方案将 2003 年设定为基准年,
据美国能源信息署(EIA)[11]的数据, 该年全球化石能
源燃烧排放的 CO26.95 GtC.
第七个方案(1)由丹麦研究人员 Sørensen[9]
(后文称 Sørensen 方案), 该方案对 2000~2100 年期
间不同排放主体的排放空间直接作了分配. 它分配
的原则是人均未来趋同”, 即当前排放高者逐渐减,
低者可逐渐增高, 2100 左右时, 达到不同国家
人均排放相同. 在这样的原则下, 该方案通过模型计
, 得出 2000~2100 年通过化石能源燃烧和土地利用
可总共排放 486.27 GtC, 并将这部分排放空间分配到
13 个主体, 分别是: 美国 69.55 GtC, 加拿大、澳大利
亚和新西兰 12.00 GtC, 日本 17.73 GtC, 西欧 48.82
GtC, 东欧 9.27 GtC, 俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯
21.27 GtC, 中东 43.91 GtC, 中国 68.18 GtC, 印度
49.91 GtC, 其他亚洲国家 42.27 GtC, 拉丁美洲 23.45
GtC, 非洲 58.09 GtC, 国际航空和航海 21.82 GtC.
3 各方案评估
对以上 7个方案的评估, 我们主要分两个步骤进
: 首先根据方案提出的相关参数, 对其做数据模拟,
然后根据模拟结果, 分析这些方案的公正性. 在做模
拟时, 各控排主体的人均排放权是我们的着眼点,
中所用的基础数据有: 各国通过化石燃料和水泥生
产逐年排放的 CO2数据集(CDIAC)[12], 2005 年人口及
今后的预测人口数据[13]. 设立某年大气 CO2目标浓
中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期:1659~1671www.scichina.comearth.scichina.com《中国科学》杂志社SCIENCEINCHINAPRESS引用格式:DingZL,DuanXN,GeQS,etal.Onthemajorproposalsforcarbonemissionreductionandsomerelatedissues.SciChinaEarthSci,2010,doi:10.1007/s11430-010-0012-4国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论丁仲礼①,段晓男②,葛全胜③,张志强④①中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;②中国科学院办公厅,北京100864;③中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;④中国科学院国家科学图书馆兰州分馆,中国科学院资源环境科学信息中心,兰州730000E-mail:zlding@cashq.ac.cn收稿日期:2009-11-23;接受日期:2009-12-08中国科学院知识创新工程重要方向性项目(编号:KZCX-YW-Q1-10)资助摘要本文对IPCC,UNDP和OECD等7个全球CO2减排方案做了模拟,发现在分配2006~2050年各国排放权时,这些方案不但没有考虑历史上(1900~2005年)发达国家的人均累计排放量已是发展中国家7.54倍的事实,而且还为发达国家设计了比发展中国家大2.3~6.7倍的人均未来排放权,这将大大剥夺发展中国家的发展权益.由此本文明确指出:IPCC等方案违背了国际关系中的公平正义原则,也违背了“共同但有区别的责任”原则,因此没有资格作为今后国际气候变化谈判的参考.本文同时预测了中国在强力推动低碳技术应用情景下2006~2050年的排放预期,并将此结果同全球其他国家和国家集团作了比较,发现即使在450~470ppmv这样严格的大气CO2浓度控制目标下,中国亦有足够的逻辑和道义支持,获得与这个预期相当的排放权.关键词CO2减排人均累计排放排放权1引言在一定时段内,将大气CO2浓度控制在某个适当的水平之内,目前已成为全球政治共识,尽管在科学界内部,针对诸如气温对CO2浓度的敏感性这样的核心科学问题并没有取得一致结论[1~3].如果要在操作层面上完成对CO2浓度的控制,就必须有一个为全球大部分国家所接受的责任体系,而在这个责任体系中,各国今后的排放权分配必定成为焦点.由于CO2排放主要来自交通、冶炼、建筑、电力、日常生活等领域,而低碳技术难以在今后一段较长时期内大范围应用,加之绝大部分发展中国家还没有完成工业化和城市化,发达国家又很难放弃高消耗的生活方式,可以想见,要建立一个公平合理的全球责任体系将会非常困难,并必定会经历一场激烈的利益博弈.事实上,尽管许多国家的政治家表达了应对全球变暖的良好意愿,但并没有真正做出具有自我牺牲精神的承诺,也没有从建立全球责任体系的角度,提出过全面合理的控制排放方案.我们知道,在定下某个时间节点大气CO2浓度目标后,到这个节点止,人类可排放的CO2总量就随之确定,因此所谓减排,实质上就是确定这个总量如何在各国间分配,而分配过程就是利益博弈过程.到目前为止,国际上已提出许多今后排放空间分配方案,其中大部分选择了减排路径,只有少部分丁仲礼等:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论1660从分配排放权出发.由于这两条路径会起到殊途同归的效果,说到底均有一个公正性的问题.本文将对国际上影响较大的7个方案[4~9]做出评估,评估的角度为:如果照此方案实行,今后各国的人均排放权有多大的差异.本文采用的评判标准为:差异越大,方案就越不公正.这是因为我们接受一个已得到反复论证的道理:排放权为基本人权.此外,本文还结合过去人均累计排放历史,论证了中国今后理应获得的排放空间.2主要方案介绍在本文选择的7个方案中,5个为减排方案,2个为排放空间分配方案,我们先对它们分别作简单介绍.第一个是IPCC方案(表1),它发表在IPCC第四次评估报告中[4].这个方案的出发点是把工业革命以来到本世纪末的增温控制在2℃以内,在这个目标下,该方案倾向于在2050年前把大气CO2当量浓度(CO2-e)控制在450ppmv之内.CO2-e浓度是一个没有明确定义的单位,如果把CH4和N2O等温室气体都转换成CO2-e浓度的话,目前大气CO2-e浓度已经达到460ppmv左右,因此450ppmvCO2-e浓度目标是不可能实现的.根据IPCC的报告,大气气溶胶等的致冷效应,同CO2以外的温室气体的致暖作用大致相等[10].这个看法的可靠性虽大可值得怀疑,但它至少说明,目前IPCC报告中用的CO2-e其实基本相当于CO2.在450ppmvCO2-e目标下,IPCC方案提出,《联合国气候变化框架公约》中的40个附件Ⅰ国家(澳大利亚、奥地利、白俄罗斯、比利时、保加利亚、加拿大、克罗地亚、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、日本、拉脱维亚、列支敦士登、立陶宛、卢森堡、摩纳哥、荷兰、新西兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、俄罗斯联邦、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、乌克兰、英国、美国),2020年在1990年的基础上减排25%~40%,到2050年则要减排80%~95%.对非附件Ⅰ国家(主要是发展中国家)中的拉美、中东、东亚以及“亚洲中央计划国家”,2020年要在“照常情景”(BAU)水平上大幅减排(可理解为大幅度放慢CO2排放的增长速率,但排放总量还可增加),到2050年,所有非附件Ⅰ国家都要在BAU水平上大幅减排.第二个是G8方案(表1),由G8国家(美国、英国、法国、德国、意大利、加拿大、日本和俄罗斯)在2009年7月的意大利峰会上提出.它要求到2050年,将全球通过化石能源利用和水泥生产排放的CO2削减50%,而发达国家则削减80%.这个方案没有设定基准年,也没有设定中期目标和2050年CO2浓度控制目标.第三个是联合国开发计划署(UNDP)方案[5](表1),它提出的目标是全球CO2排放在2020年达到峰值,2050年在1990年的基础上减少50%,但在此总目标下,发达国家和发展中国家的减排途径不同.发达国家应在2012~2015年达到峰值,2020年在1990年基础上减排30%,到2050年则减排80%;发展中国家在2020年达到峰值,届时可比“现有水平”多排放80%,到2050年,则要比1990年减排20%.这个方案提出的2050年CO2浓度控制目标,与IPCC方案相同,也为450ppmvCO2-e.第四个是OECD(经济合作和发展组织)方案[6](表1),它以2000年为基准年,减排主体分为OECD国家、金砖四国和其他国家.它在2050年大气CO2浓度控制在450ppmv目标下,提出2030年全球应减排3%,其中OECD国家减排18%,金砖四国排放可增加13%,其他国家增长7%;到2050年,全球在2000年的基准上减排41%,其中OECD国家减排55%,金砖四国减排34%,其他国家减排25%.第五个方案(表1)由澳大利亚的研究人员Garnaut[7]提出(后文称Garnaut方案),它提出以2001年为基准年,2005年为起始年.在450ppmv情景下,该方案提出到2020年,全球排放可比2001年增长29%,到2050年则要减少50%.在减排主体上,它分为澳大利亚(以2000年为基准年)、加拿大、美国、日本、欧盟25国及发展中国家六大类,前五类国家到2020年减排幅度在25%(澳大利亚)至45%(加拿大)之间,到2050年的减排幅度在82%(欧盟25国)与90%(澳大利亚)之间;发展中国家2020年可比2001年多排放85%,到2050年时要减排14%.这个方案还分别对中国和印度给出目标,中国在2020年可比2001年多排放195%,中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期1661表1国际上7个控排方案的主要参数中期目标(2020年)长期目标(2050年)基准年控排主体分类IPCC方案附件Ⅰ国家减排25%~40%;非附件Ⅰ国家中,拉美、中东、东亚地区及亚洲中央计划国家在基线水平上大幅度减排附件Ⅰ国家减排80%~95%;非附件Ⅰ国家在基线水平上大幅减排1990年附件Ⅰ国家非附件Ⅰ国家G8国家方案−减排50%−发达国家其他国家UNDP方案到达峰值减排50%1990年发达国家发展中国家OECD方案减排3%(2030年)减排41%2000年OECD国家金砖四国其他国家澳大利亚Garnaut方案增加29%减排50%2001年澳大利亚加拿大美国日本欧盟25国发展中国家CCCPST方案到达峰值(9.03GtC)减排到8.18GtC(2030年)2003年美国美国以外的经合组织国家中国中国以外的非经合组织国家丹麦Sørensen方案−486.27GtC(2000~2100年累计排放)2000年美国、中国、西欧等13类到2050年则要减排45%;印度则到2020年可增加排放97%,到2050年这个增排幅度则要降至90%.第六个方案(表1)由来自美国、荷兰和意大利的几位科学家[8]共同提出(后文称CCCPST方案),它强调在公平原则下,由不同国家的高收入群体承担减排任务,一个国家的高收入人数在全球所有高收入人数中的比例即为此国家的减排比例,而一国高收入人数则通过该国不同人群收入分布计算获得.在这个方案中,控制排放的主体分四类:美国、美国以外的经合组织国家、中国、中国以外的非经合组织国家,并要求到2020年全球达到排放高峰,该年总的排放量设定为9.03GtC(1GtC=10亿吨碳),分配到四个主体,美国1.39GtC,美国以外的经合组织国家2.13GtC,中国2.32GtC,中国以外的非经合组织国家3.19GtC;2030年全球总排放量设定在8.18GtC,其分配方案是美国0.87GtC,美国以外的经合组织国家1.69GtC,中国2.24GtC,中国以外的非经合组织国家3.38GtC.这个方案将2003年设定为基准年,据美国能源信息署(EIA)[11]的数据,该年全球化石能源燃烧排放的CO2为6.95GtC.第七个方案(表1)由丹麦研究人员Sørensen[9]提出(后文称Sørensen方案),该方案对2000~2100年期间不同排放主体的排放空间直接作了分配.它分配的原则是“人均未来趋同”,即当前排放高者逐渐减排,低者可逐渐增高,到2100年左右时,达到不同国家人均排放相同.在这样的原则下,该方案通过模型计算,得出2000~2100年通过化石能源燃烧和土地利用可总共排放486.27GtC,并将这部分排放空间分配到13个主体,分别是:美国69.55GtC,加拿大、澳大利亚和新西兰12.00GtC,日本17.73GtC,西欧48.82GtC,东欧9.27GtC,俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯21.27GtC,中东43.91GtC,中国68.18GtC,印度49.91GtC,其他亚洲国家42.27GtC,拉丁美洲23.45GtC,非洲58.09GtC,国际航空和航海21.82GtC.3各方案评估对以上7个方案的评估,我们主要分两个步骤进行:首先根据方案提出的相关参数,对其做数据模拟,然后根据模拟结果,分析这些方案的公正性.在做模拟时,各控排主体的人均排放权是我们的着眼点,其中所用的基础数据有:各国通过化石燃料和水泥生产逐年排放的CO2数据集(CDIAC)[12],2005年人口及今后的预测人口数据[13].设立某年大气CO2目标浓丁仲礼等:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论1662度后,计算从起始年到目标年可通过化石能源燃烧和水泥生产产生的排放空间的办法,我们已在文献[14]中介绍.需要说明的是,这7个方案都没有说明减排是以线性过程还是非线性过程完成.理论上说,减排可循三种途径完成,一是减排速率先快后慢,二是先慢后快,三是线性减排.循这三种途径计算某个时段的排放总量时,先快后慢者最小,线性减排者次之,先慢后快者最大.在实际减排的过程中,先快后慢几乎不可能,而最有可能出现的情况是先慢后快,这是因为低碳技术的研发及应用推广需要时间,从一些国家设定中期和长期减排目标上即可看出这一点.因此,在没有设定大气CO2目标浓度情况下(如G8方案),先慢后快减排有可能比线性减排在排放总量上大得多.由于许多方案既设定了减排目标,又设定了浓度目标,只有选择恰当的减排途径,才能使这两个目标相一致.在接下来的介绍中可以看出,大部分方案都隐含了线性减排或接近线性减排的途径,因此本文做模拟时,在没有特别说明的情况下,均假定不同时间节点间的排放增减都通过线性过程完成,由此得到的排放总量可理解为最小值.对IPCC方案,我们要注意的是两组数据,一是目标浓度,二是40个附件Ⅰ国家的定量减排任务.对非附件Ⅰ国家,尽管它在中期目标上做出了区分,但没有设定具体数值,因此我们可以理解为在附件Ⅰ国家的排放权分配后,余者即为非附件Ⅰ国家的排放权.在450ppmv目标下,从2005年的380ppmv提高到2050年的450ppmv,通过化石燃料和水泥生产可排放的CO2总量为255.11GtC.以1990年为基准年,40个附件Ⅰ国家达到中期和长期减排目标后,2006~2050年间,他们的排放量将为80.04~101.27GtC,占总排放量的31.37%~39.70%.2005年附件Ⅰ国家的总人口为12.64亿,非附件Ⅰ国家的总人口为52.50亿.因此,如按2005年不变人口计,附件Ⅰ国家今后人均排放权是63.31~80.10tC,为非附件Ⅰ国家人均排放权(29.32~33.36tC)的1.9~2.7倍,如按今后各国预测人口逐年计算,则附件Ⅰ国家的今后人均累计排放权为61.23~77.28tC,是非附件Ⅰ国家的2.3~3.3倍.对G8方案,我们要注意的是:它只有长期目标,没有设定基准年,控排主体为“发达国家”和“发展中国家”.在模拟过程中,我们先假定“发达国家”即为经合组织中的27个高收入国家(澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、日本、韩国、卢森堡、荷兰、新西兰、挪威、匈牙利、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国),再假定1990年为基准年,2005年为减排起始年,那么,2050年全球可排放的总量为2.90GtC,这个数字如果从2005年的7.48GtC线性减排,则2006~2050年间全球通过化石燃料和水泥生产排放的CO2总量将是231.21GtC,考虑土地利用排放后(假定今后排放量同过去10年相近,为每年1.5GtC[15]),2050年全球大气CO2浓度将在445ppmv左右(假定今后每年海洋和陆地吸收54%的排放量).在总数231.21GtC的排放空间中,据G8方案,发达国家将占用84.23GtC,如以2005年不变人口计,它们2006~2050年的人均排放量为88.00tC,是发展中国家的3.3倍,如以今后预测人口逐年计算,此数值增加到3.9.我们的模拟结果同方精云等[16]最近给出的3.5倍情景类似,但远大于他们的2倍情景.如要将此差别缩小到2倍,则2050年的CO2浓度将大大超过450ppmv.对UNDP方案,我们要注意两点:一是目标浓度与IPCC方案同;二是无论是“发达国家”,还是“发展中国家”,都采用先增后减途径,二者的高峰排放年只差5~8年.在模拟过程中,我们假定2014年为发达国家的高峰排放年,且排放增长率从1990~2005年的平均0.93%线性递减到零,那么,27个发达国家2014年的总排放量将为3.36GtC,略高于2005年3.24GtC的排放量;2020年完成比1990年减排30%时,该年的总排放量为1.97GtC,只是2014年高峰值的58.63%(6年时间减排40%以上几乎没有可能),2050年达到比1990年减排80%目标时,这27国该年的排放总量为0.56GtC.这样,2006~2050年间,27个发达国家的总排放量为82.65GtC.对发展中国家,UNDP方案提出2020年比现今多排放80%,但它没有明确定义“现今”为哪一年,根据其方案发表日期,我们假定它为2005年,则2020年发展中国家的总排放量将为7.64GtC,2050年比1990年减排20%时,该年的目标排放量为2.38GtC.这样,2006~2050年发展中国中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期1663家的排放量为238.41GtC.根据上述模拟,2050年大气CO2浓度将达到464.31ppmv,难以满足其450ppmv的目标浓度.在2006~2050年间,若以2005年不变人口计算,发达国家的人均排放量达86.34tC,为发展中国家的2.0倍,如以今后预测人口计,这个比例将提高到2.3倍.对OECD方案,我们要注意它既设定了全球目标,又把国家分三类,分别设定了中期(2030年)目标与长期(2050年)目标,这将涉及数据自洽的问题.对全球2030年比2000年减排3%,2050年比2000年减排41%做模拟,2006~2050年间,全球通过化石燃料和水泥生产将总共排放268.78GtC,加上土地利用排放,2050年大气CO2浓度将为452.97ppmv,接近450ppmv的目标浓度.对OECD国家、金砖四国、其他国家设定的中期目标和长期目标模拟后,2006~2050年间,OECD国家将总共排放120.52GtC,金砖四国83.86GtC,其他国家60.42GtC,三项相加为264.80GtC,同全球目标排放量(268.78GtC)相差仅3.98GtC,因此数据是基本自洽的.在计算人均排放权时,可以发现:如以2005年不变人口计,OECD国家、金砖四国、其他国家在2006~2050年的排放权比例为4.4:1.3:1.0;如以今后预测人口计,该比例变为5.4:1.5:1.0.对Garnaut方案,在450ppmv情景下,也有数据是否自洽问题,因为它在控排主体分类上,实际上有三个层级:一是全球,二是分发达国家和发展中国家,三是分澳大利亚、加拿大、欧盟25国、日本、美国、中国、印度和其他国家.以全球排放论,如果2020年比2001年增长29%,2050年比2001年减少50%,并将2005年作为起始年,那么2006~2050年间将总共排放289.70GtC;以27个发达国家2020年比2001年减排31%,2050年减排86%,发展中国家2020年比2001年排放增长85%,2050年减排14%这四组参数做模拟,2006~2050年间,发达国家将排放78.18GtC,发展中国家将排放211.95GtC,二者相加为290.13GtC;再以该方案划分的第三个层级即8个控排主体做模拟,2006~2050年间,排放权分别为:澳大利亚2.36GtC,加拿大2.97GtC,欧盟25国25.83GtC,日本7.35GtC,美国38.34GtC,中国80.51GtC,印度26.41GtC,其他国家132.99GtC,相加后为316.77GtC.比较这三个层级,总排放量的差别达27.07GtC,因此数据没有完全自洽.如果模拟2050年的大气CO2浓度,则在全球控排目标下,届时为457.51ppmv,在发达国家和发展中国家作为主体情景下,将是457.60ppmv,在8个控排主体情景下,将是463.38ppmv.再看人均排放权分配,在分发达国家和发展中国家情景下,2006~2050年,发达国家的人均排放权是发展中国家的2.1倍(以2005年不变人口计),如以今后预测人口计,此值提高到2.5;在分8个控排主体情景下,以2005年不变人口计算,2006~2050年人均排放权为:澳大利亚116.01tC,加拿大92.00tC,欧盟25国56.03tC,日本57.51tC,美国127.88tC,中国61.32tC,印度23.28tC,其他国家42.55tC,最大与最小者差别达5.5倍.如以今后预测人口计,此差别进一步增加到6.2倍.对CCCPST方案,由于它直接给出了几个时间节点上各控排主体的排放权,并把起始年定在2003年,就很容易模拟出2004~2030年间4个控排主体的总排放量,得到的结果是:美国36.23GtC,美国以外的经合组织国家54.16GtC,中国52.32GtC,中国以外的非经合组织国家79.79GtC,四者相加为222.50GtC.这样,2030年的大气CO2浓度将为432.87ppmv.再以2005年不变人口计算人均排放权,结果为:美国120.83tC,美国以外的经合组织国家62.06tC,中国39.85tC,中国以外的非经合组织国家19.80tC;四者比例为6.1:3.1:2.0:1.0;如果以今后预测人口计,此比值变为6.7:3.6:2.2:1.0.Sørensen方案根据“趋同原则”,直接给出了13个控排主体在2000~2100年间的排放权(化石燃料+土地利用),并且给出了164个国家的逐年人均排放空间.其中,2006~2050年间,分配给美国的人均排放权为178.74tC,德国为111.49tC,英国为94.32tC,而中国为31.76tC,只有美国的17.77%,印度则更少,只有16.79tC,仅为美国的9.39%.为便于对照,这7个方案的主要模拟结果列于表2.笔者在本文前言中设定一个评判标准:如今后各国人均排放权差别越大,方案就越不公正.从前面各个方案的模拟结果看,都对发达国家安排了比发展中国家多数倍的排放权,人均排放(预测人口计),丁仲礼等:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论1664表2七个控排方案的模拟结果2006~2050全球排放总量/GtC2050年预期浓度/ppmv2006~2050人均累计排放量(以2005年人口计)/tC2006~2050人均累计排放量(以预期人口计)/tCIPCC方案255.11450附件Ⅰ国家:63.31~80.10非附件Ⅰ国家:29.32~33.36附件Ⅰ国家:61.23~77.28非附件Ⅰ国家:23.15~26.22G8国家方案231.21444.81发达国家:88.00其他国家:26.45发达国家:82.88其他国家:21.47UNDP方案321.06464.31发达国家:86.34发展中国家:42.90发达国家:81.56发展中国家:34.75OECD方案268.78452.97OECD国家:102.78金砖四国:30.19其他国家:23.57OECD国家:95.07金砖四国:26.35其他国家:17.65Garnaut方案289.70457.51发达国家:81.68发展中国家:38.14发达国家:77.03发展中国家:30.78CCCPST方案222.50(2004~2030年)432.87(2030年)美国:120.83a)美国以外的经合组织国家:62.06a)中国:39.85a)中国以外的非经合组织国家:19.80a)美国:115.34b)美国以外的经合组织国家:61.96b)中国:38.10b)中国以外的非经合组织国家:17.22b)Sørensen方案486.27(2000~2100年)507.46(2100年)−美国:178.74c)中国:31.76c)印度:16.79c)a)此处给出的是各国或集团2004~2030年人均累计排放量,以2003年人口计;b)此处给出的是各国或集团2004~2030年人均累计排放量,以预测人口计;c)方案直接给出了2000~2100年的基于预测人口的逐年人均排放量,此处未按不变人口重新计算差别小者也有2.3倍,大者则达6.7倍(不计Sørensen方案),因此,这些方案都没有体现公平正义原则.下面,我们从5个角度,对它们的不公正性作进一步揭示.第一,这7个方案都没有考虑历史上各国在实际排放上形成的巨大差别.众所周知,大气CO2浓度从工业革命前的270ppmv左右提高到2005年的380ppmv,约60%的贡献来自2005年人口不到全球15%的27个发达国家.我们在以前发表的论文[14]中以人均累计排放为指标,首次对世界上人口大于30万的国家和地区在1900~2005年间的排放历史做了定量计算,结果表明:在此期间,27个发达国家的人均累计排放为251.17tC,发展中国家为33.33tC,相差7.54倍;以国家计,美国的人均累计排放为467.88tC,澳大利亚260.62tC,中国为24.14tC,印度为10.79tC,四个国家的比例是43.4:24.2:2.2:1.0.《联合国气候变化框架公约》确定了“共同但有区别的责任”原则,但对为何强调国家间的“区别”没有做出深入的说明,根据我们的理解,强调“区别”的基础主要是各国历史上实际排放量的巨大差别.因此,以上7个方案都违背了“共同但有区别的责任”原则.第二,这7个方案都分配给发达国家比发展中国家更多的未来排放权,这将压制发展中国家发展的正当权利.到目前为止,世界上所有国家,在其发展经济、提高国民福利过程中,都不能避免通过增加人均能源消费而提高人均CO2排放这个模式.可以说,目前世界上的低碳经济国家还是那些以自然经济形式存在的最不发达国家,而低碳发展的国家还没有出现过.即使今后低碳技术获得长足进步,发展中国家在建造公共设施、工业化和城市化过程中还将不可避免地导致CO2排放的增长,因为在很长一段时期内,水泥生产、金属材料冶炼和长途运输等行业是很难发展出真正的低碳技术的.在发展太阳能、风能、核能等低碳能源所需的设备时,也会产生大量的CO2排放.这就涉及一个核心问题:在今后排放权分配上,到底应遵循何种原则?我们的答案是:由于历史上发达国家的人均排放大大高于发展中国家,为保证发展中国家的发展权,今后发展中国家理应获得比发达国家更多的排放权,而不是相反.我们进一步认为,应把“排放权”和“实际排放量”区别开来.排放权是在公平正义原则下一国应该享有的排放权益,而一国在一段时期内的“实际排放量”则由其历史排放量、当前排放量、发展阶段、经济结构和生活方式等因素决定,完全有可能超过或小于它的排放权.而排放量“出超者”与“盈余者”之间的调节,则可以通过公平的交易体系而达到,这同目前一些国家内部用“限额与中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期1665交易”(capandtrade)方式达到总量减排的思路是一致的.事实上,在全球CO2的目标浓度确定后,可排放的总量就随之而定,这本身就是一个总的限额,这个限额分解到各国,就变成各国的排放权,并变成具有稀缺性的商品,而实际排放中的余缺调节就可以通过国际贸易方式来完成.第三,这7个方案在高峰排放年设定时,没有真正考虑各国在发展阶段上的巨大差别.它们把全球高峰排放年大都设定在2020年,也就是说大部分发展中国家都得从2020年起开始减排,而27个发达国家在过去10年,总排放量还在增长,它们在整体上达到峰值年,也必定在2010年之后,UNDP方案则直接把发达国家的高峰排放年设定在2012~2015年之间,只比发展中国家早5~8年.我们曾做过计算[14],如以年人均排放量为标准,一些发达国家在20世纪70年代或80年代才达到排放高峰,这个时间出现在它们工业化、城市化完成几十年、上百年之后,并同它们高能耗产业向别国转移有关;如果以总量计算,随着人口的增加,美国、澳大利亚、加拿大、日本等国的排放近年还在增长.许多发展中国家的工业化、城市化水平都很低,有的甚至还没有开始大规模的基础设施建设,因而排放的增长是不可避免的,即使今后低碳技术有很大的突破,技术的转移、普及也决非一二十年内所能完成,更何况许多基础设施建设根本没有低碳技术.简言之,这7个方案在设定高峰排放年时,都没有考虑发展中国家与发达国家几十年、上百年的发展差距以及今后发展中国家的人口增长趋势.第四,这7个方案在减排比例分配时,完全是人为设定,没有考虑基准年各国排放量的巨大差别.IPCC方案和UNDP方案把1990年设为基准年、该年27个发达国家的人均排放量为3.23tC,发展中国家则为0.67tC,相差4.8倍,即使以2005年为基数年,两者差别还有4.4倍.在如此巨大的基数差别情景下分配减排责任,必然会导致今后排放权分配的巨大差别.第五,在这7个方案中,各自还有明显的倾向性立场.比如CCCPST方案由美国学者为主提出,它在“公平原则”下计算出美国在2004~2030年间的人均排放权是中国的3倍,是中国以外其他发展中国家的6.7倍,即便比起其他经合组织国家,它也还要高1.9倍.由澳大利亚学者提出的Garnaut方案,尽管在长期减排目标上,澳大利亚减排幅度最大,但在中期减排目标上比其他发达国家都低.这个方案中,澳大利亚基准年的人均排放是欧盟25国的2.11倍,是日本的1.84倍,加之中期减排的难度大于长期,因而该方案相对有利于澳大利亚.丹麦学者提出的Sørensen方案,采用“未来趋同”途径,首先,这个“趋同”十分有利于当前为高排放的发达国家;其次,这个趋同竟然到2100年左右才能达到,即发达国家在今后100年中,每年的人均排放权都要高于发展中国家;此外,这个方案在总体上十分有利于西欧国家.以上几个方案由学者个人提出,倾向性强尚可理解,G8方案和OECD方案由发达国家提出,偏向发达国家集团,也可以理解,最难理解的是IPCC方案和UNDP方案,它们本应该采用中性、公正的立场来分配未来排放权,甚至应该为落实联合国千年发展计划,向发展中国家倾斜,但这两个方案都非但没有考虑历史上形成的巨大排放差别,还要在今后排放权分配上,继续扩大这种差别.易于推测,这两个不公正的方案也是由发达国家学者主导下设计出来的.4中国的排放权益问题中国作为世界上人口最多的发展中国家,其今后的长期排放数量及排放路径被全球广泛关注,当在情理之中.但中国各地区发展差别大,贫困人口的绝对数量高,尚处在工业化中期,城市化率只有45%左右,要为自己争取更多的排放权,亦为理所当然.笔者认为:关于中国的长期排放权问题,必须充分考虑两个问题,一是中国在推进绿色发展的道路上,到2050年至少需要排放多少CO2?二是在国际社会遵循公平正义原则应对气候变化时,中国理应获得多大的排放权?对第一个问题,已有不少学者作了研究,其中“2050中国能源和碳排放课题组”将中国到2050年的碳排放分为基准情景、低碳情景和强化低碳情景等进行了模拟[17].笔者认为,这项研究的一个结论值得特别注意,即中国即使在强化低碳情景下,到2050年的碳排放还将达到约90.0GtC.笔者在以前发表的论文[14]中,也做过一个模拟,假定中国在2035年达丁仲礼等:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论1666到排放高峰(这个时段对应于工业化、城市化基本完成的预测),并且该年中国的人均排放量同2005年的日本相同,为2.62tC.从2035年起,排放量逐年下降,到2050年达到2005年法国的人均排放水平,为1.69tC.那么根据预测人口,2035年中国的排放量将是3.82GtC,2050年将是2.38GtC.进而,按照时间节点间排放量线性增减的假定,得到2006~2050年的总排放量为126.97GtC.但是,在实际情景中,这种线性增减是不大可能发生的,现实的变化应是从2006年到2035年,排放增长率逐渐降到零,然后开始负增长.按照这种更接近实际情况的假设,我们从1996~2005年的中国排放平均增长率(6%)出发,重新做了数值模拟,结果示于图1(情景Ⅰ),得到2006~2050年的总排放量预测值为135.13GtC,2006~2050年人均累计排放为94.67tC.排放总量比线性增减情景增加了8.16GtC,这是因为排放高峰会保持几年时间.在图1所示的情景Ⅰ模拟中,我们实际上假定中国排放量的增长率从2006年起,以0.188%的速率递减,一直到2036~2037年的增长率变为零并达到排放峰值,然后以0.494%的速率快速减排到2050年.然而,要达到这样的下降速度似乎是很困难的.中国2007年的人均排放已达1.36tC,1996~2005年平均增长率为6.0%,2006和2007年的增长率则分别为10.7%和7.5%[12].在中国近年来大力推动可再生能源发展情景下,出现这个情况,说明中国目前还没有达到排放增长率下降的发展阶段.接下来讨论高峰期人均绝对排放量.众所周知,从能源强度比较,日本是最为节能的国家,人均2.62tC的当前排放量以及1900~2005年115.10tC的人均累计排放量均说明这一点.目前我国一些大城市的人均排放已接近日本的水平,如2006年上海的人均排放量为2.48tC,天津为2.34tC1),因此,中国要保证高峰年时人均排放不超过2.62tC,有一定的挑战性.再来看2050年的人均排放量.法国之所以目前的人均排放只有1.69tC,是因为在其总电力生产中,80%以上来自核电和水电[18],而中国目前70%电力来自火电,到2050年,中国的非碳电力要达到80%的水平几乎是不可能的.由此可见,中国要在2050年将人均排放控制在1.69tC之内,也有难度,但考虑到今后几十年内低碳技术发展的潜力,以及那时27个发达国家的人均排放目标将在0.60tC左右,我们对中国长期控排应有信心.总之,中国2006~2050年的CO2排放量不会少于90GtC,很有可能接近130GtC.如果我们作乐观一点的估计,假定高峰年后,中国的排放快速下降,2050年也达到发达国家人均0.60tC的排放目标,那么2006~2050年中国的排放总量将减少到124.34GtC(见图1情景Ⅱ),以预测人口计算,该时段中国的图12006~2050年中国碳排放的情景分析1)曲建升,王琴,陈发虎,等.我国二氧化碳排放的区域分析.第四纪研究,已接受中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期1667人均累计排放为87.09tC.如要达到这个目标,中国2036年后的排放量需每年下降1.53%,高于丹麦在1996~2005年的1.23%的减排速率,在所有发达国家中,丹麦在过去10年的年平均减排速率上为最高[14].再来讨论第二个问题:中国今后理应获得多大的排放权?这个问题的答案将取决于两个因素,一是大气CO2浓度控制目标,二是构建什么样的国际控制排放责任体系.前面介绍的7个方案其实都回答了这两个问题.这里,我们选择IPCC方案、UNDP方案和OECD方案来分析它们分给中国的排放权.在IPCC方案中,2006~2050年间,非附件Ⅰ国家平均可获得23.15~26.22tC排放权(以预测人口计,下同),平均每人每年的排放空间为0.51~0.58tC,比2005年非附件Ⅰ国家的人均排放量(0.69tC)还要低16%~26%.作为非附件Ⅰ国家,如果中国获得平均排放权,那么根据图1情景Ⅱ的模拟结果,此排放权将在2019~2021年前用完(表3).根据UNDP方案,以预测人口计,发展中国家2006~2050年可获得人均34.75tC的排放权(表2),人均每年为0.77tC,根据表3,中国将在2025年前达到此排放值.OECD方案给金砖四国分配的人均排放空间是26.35tC,每人每年的平均排放量为0.59tC,在这四个国家中,中国目前的人均排放量低于俄罗斯,高于巴西与印度,但巴西2005年人均排放已达到0.48tC,印度亦在0.34tC左右,从巴西、印度的发展看,这两国要将今后人均累计排放控制在26.35tC是有很大难度的,因此中国没有理由在这四国中分享更多的排放权,但是,26.35tC的人均排放权只够中国排放到2021年(表3).显然,根据本文评估的7个方案,中国今后不会得到超过20年的排放权,这就意味着至迟从2026年开始,中国需要从别国购买排放权.中国当然不能接受这样的安排,这就涉及到排放权分配的公正性问题.最近几年来,中国学者对以“人均累计排放”为指标来分配今后排放权方面做了大量研究[19~21],1),得出的结论是共同的,即相比于目前已有的各种方案,以人均累计排放分配今后排放权最为公平.我们曾作表3减排情景Ⅱ下中国2006~2050逐年碳排放数据年份年排放量/GtC年人均排放/tC2006年来的排放总量/GtC2006年来的人均排放/tC1900年来人均累计排放/tC20061.601.211.601.2125.3520081.781.345.083.8227.9620101.971.468.936.6830.8120122.171.5913.179.7933.9220142.361.7117.7913.1437.2820162.561.8322.8016.7540.8820182.751.9528.2020.5844.7220202.932.0633.9724.6548.7920223.102.1740.0928.9353.0720243.262.2646.5333.4157.5420263.402.3553.2738.0662.2020283.532.4260.2642.8767.0120303.622.4967.4647.8171.9520323.702.5374.8352.8676.9920343.752.5782.3057.9882.1220363.772.5989.8463.1587.2820383.712.5597.3268.2992.4320403.432.37104.3573.1497.2820422.982.06110.5577.44101.5720442.411.68115.6781.00105.1320461.831.28119.6183.76107.8920481.290.91122.4585.75109.8920500.840.60124.3487.09111.231)樊纲,苏铭,曹静.消费水平与碳排放量的经济学分析.经济研究,待刊丁仲礼等:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论1668图2主要国家或集团的人均累计排放变化过计算[14],从1900年到2005年,全球人均累计排放量为79.58tC,中国为24.14tC,相差55.44tC,此差值可理解为中国在历史上形成的盈余.根据图1情景Ⅱ的模拟,2006~2050年中国的人均排放预期为87.09tC,那么1900~2050年间,中国的人均累计排放量将为111.23tC(见图2).按照2050年将大气CO2浓度控制在450ppmv的目标,假定所有排放空间的分配遵循从2006年起逐年均匀增加,笔者对全球1900~2050年的人均累计排放做了模拟(以2006~2050年预测人口计),得到的数值为112.15tC;如果将浓度目标提高到470ppmv,则此数值增至123.01tC.我们同时根据一些发达国家的减排承诺模拟出他们今后的人均排放量预期,加上1900~2005年的人均累计排放,结果亦示于图2中.其中美国为597.37tC,OECD国家为309.94tC,可见1900~2050年间,中国111.23tC的人均累计排放量只有美国的18.62%、OECD的35.89%.事实上,一些发达国家在1900年之前,其人均累计排放已经达到很高的数值,根据CDIAC[12]提供的碳排放数据和Populsat网站提供的人口数据[22]计算,1850~1900年间,美国的人均累计排放为48.58tC,而英国则高达122.83tC.但这样的比较还有问题,因为人口是在变化的,过去“盈余”的人均累计排放量必须转换成总的排放“盈余量”,并同今后的排放权加在一起后,才可以计为一个国家的未来排放权.而今后排放权的计算既取决于CO2的目标浓度,又取决于人口基数的选择:取某一年的不变人口呢还是取今后的预测人口?在“人人平均”的原则下,中国1900~2005年间的总排放盈余为39.68GtC[14],如以2005年的不变人口计,在450和470ppmv目标浓度下,中国2006~2050年的排放权将分别为90和110GtC左右,小于图1中的情景Ⅰ和情景Ⅱ.对总数110GtC和90GtC,我们亦对排放路径做了模拟,分别示于图1的减排情景Ⅲ和减排情景Ⅳ.在情景Ⅲ中,中国从2006年起,年排放增长速率需从6%的基础上每年减缓0.214%,到2033年达到峰值,此时人均排放为2.30tC.之后按照年平均0.857%的速率减排,到2050年达到年人均排放0.60tC.该情景下,中国2006~2050年的人均排放为78.83tC,1900~2050年的人均累计排放为102.97tC.在情景Ⅳ中,中国从2006年起,年排放增长速率需从6%的基础上每年减缓0.286%,到2026年达到峰值,此时人均排放为1.88tC.之后按照年平均0.379%的速率减排,到2050年达到年人均排放0.60tC.该情景下,中国2006~2050年的人均排放为66.27tC,1900~2050年的人均累计排放为90.41tC.比较图1的四种情景,我们认为,情景IV的高峰年太早,高峰值也太小,中国在实际排放中做不到;实现情景Ⅰ尽管也有挑战性,但2050年如果OECD国家人均排放只有0.60tC,那么中国高达1.69tC的可能性亦不大,由此推测中国最有可能出现的排中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期1669图3不同情景下2006~2050年人均累计排放逐年变化趋势放在110~130GtC之间.最近,瑞典的几个学者[23]发文称:根据中国某经济学家尚未发表的数据,中国在2033年就会达到全球人均累计排放的平均值.对此问题,我们亦做了模拟,结果示于图3.图中OECD的今后逐年排放值是根据其减排承诺做出的,中国的数据来自图1减排情景Ⅱ,全球则分450ppmv目标和470ppmv目标两种情景(在每种情景中,根据CO2浓度控制目标,确定全球2006~2050年排放总量,然后按照逐年在2006年基础上平均减少或增加进行年际分配).从图3可见,在450ppmv情景下,中国有可能在21世纪40年代后期达到全球人均累计排放的平均值,在470ppmv情景下,则2050年前还将小于全球平均.同OECD国家相比,中国到2050年,人均累计排放只是它们1900~2050年的35.89%.因此,中国在大力发展和应用低碳技术、促进生物圈固碳的前提下,到2050年,获得110~130GtC的排放权益,有足够的逻辑支撑和道义支撑.5讨论和结论本文着重讨论四个问题.第一,本文的计算结果表明:由发达国家为主提出的控制大气CO2浓度的各个方案,既不考虑发达国家在过去排放中占了绝对多数的事实,又要在今后人均排放权分配上使发达国家大大高于发展中国家.如果每吨CO2排放权以30美元计,那么,在这样的设计下,发展中国家将形成大于10万亿美元的损失[14].因而可以明确地说,这些方案的提出不是基于国际关系中的公平正义原则.另外,这些方案大都是在“减排”名义下提出来的.以前,我们讨论过,由于历史排放量,当前排放基数等方面的巨大差异,如以确定各国减排比例作为构建控制大气CO2浓度的全球责任体系,就会遮掩历史排放与人均排放的巨大差异,造成不公正后果[14].在这里,我们进一步提出“减排话语下的陷阱”这一概念来做更深入的分析.这个“陷阱”是这样构成的:第一步是论证全球温度对大气CO2浓度的高敏感性;第二步是强调升温可能对人类带来的灾难性影响;第三步是做出价值判断,即要在本世纪内将工业革命以来的全球增温控制在2℃以内;第四步是计算出不超过2℃增温的大气CO2浓度,即CO2当量浓度不超过450ppmv;第五步提出发达国家率先减排,并确定具体的比例;第六步是确定发展中国家在长期减排中的任务.这里面最为关键的一点是,在450ppmv的目标浓度确定后,2006~2050年间,人类可通过化石燃料和水泥生产产生的排放量就随之确定,即使海洋和陆地今后对排放的碳继续以54%的比例吸收,人类可排放的总量亦只能在255.11GtC左右.在这个总量中,发达国家确定“率先减排”比例后,余下的即为发展中国家的排放权,并且所剩不多.以IPCC方案为例,附件Ⅰ国家需确定中期、长期定量减排目标,而非附件Ⅰ国家不必确定,表面看很公正,实际上为附件Ⅰ国丁仲礼等:国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论1670家安排了比非附件Ⅰ国家人均大于2~3倍的人均排放权,只不过没有在文字上表达出来而已.这就是我们所说的“陷阱”.对这个“陷阱”,发展中国家参与国际谈判的人士未必已经充分认识到,比如,他们中的部分人一再强调发达国家到2020年,只比1990年减排25%是不够的,应该减排40%.姑且不论发达国家能否做到如此大幅度的减排,即使它们接受这个要求,那么,它们2006~2050年的人均排放权将从77.28tC减到61.23tC,而非附件Ⅰ国家只能从23.15tC增加到26.22tC,二者的差别还在2.3倍.概言之,如果接受发达国家自己提出的中期减排目标(25%),像中国这样的国家,到2019年即用完排放权,即使发达国家照发展中国家的要求设定中期减排40%的目标,也仅仅将这个时间推到2021年而已.由此我们可以看出:在450ppmv目标下,发达国家率先为本国设立减排目标,最终的效果是剥夺了发展中国家的排放权.第二,笔者继续坚持认为,用某个时间点开始的人均累计排放来分配今后的排放权,最能体现公平正义原则.我们在以前的论文[14]中,主要是从一个国家当前工业基础、城市化水平、人均GDP和国民福利等方面同人均累计排放的高度相关性来论证这个指标的合理性.这里要特别说明的是,我们的计算结果表明一些发达国家现在已经形成排放赤字,但我们并非如一些人所理解的那样,主张这些国家今后不能再有任何排放,而是主张这些国家应该用资金和技术来“交换”今后的排放权.一些学者也分别从“碳预算”[19]和“碳排放帐户”[21]概念出发,论证过同样的观点.有一些学者认为,发达国家过去的高排放是在并不明了CO2危害性的情况下出现的,因而不能要求其对过去排放做出补偿.我们认为此说难以成立,首先科学家认识CO2增温效应已有一个世纪左右,其次在认识到CO2确有危害之后,应该按照“谁污染、谁治理”的原则来解决这个危害.也有一些学者认为,发达国家在历史时期的排放,如要当代人负责,似乎有失公平.对此,我们首先要认识到,发达国家当代人之所以过上高福利、高标准的生活,是同他们祖辈完成了大量基础设施建设有关,他们祖辈的建设过程就是高排放过程,因此历史上的高排放并非同他们无关.此外,我们也认为在国际谈判时,选择合理的时间起点,来计算人均累计排放,确实应作为一个十分严肃的议题.第三,对450ppmv目标,不应设定得太过刚性.IPCC报告之所以确定450ppmv目标,是在气温对CO2浓度高度敏感的认识下做出的,并且主要来自数值模拟,并非来自对过去百年记录的严格评估.在目前的情况下,讨论设定什么样的一个浓度目标似乎不合时宜,但至少可以预先确定一个通过定期评估来不断调整浓度目标的机制.毕竟,从本文给出的数据看,450ppmv的目标定得太高了,在这个目标下,即使发达国家实现它们的承诺,发展中国家今后必须将排放水平控制在他们今天的人均排放之下,这是绝对做不到的,并且会将目前国际上形成的贫富差异固定化,这在道德上也是站不住脚的.第四,最近,个别发达国家在设置他们的减排目标时,强调要同其他国家的相应减排结合起来,即他们有意将别国的减排作为其减排目标的前提条件.在我们构建控制大气CO2浓度国际责任体系的逻辑框架下,这样的做法也面临正当性评价的问题.如果这里的“其他国家”也是发达国家,应该说设置这样的前提有一定的道理,这是因为绝大多数发达国家均在历史上形成了巨大的“排放赤字”,在今后减排上需要相互促进与相互监督.如果把发展中大国减排作为他们减排的前提,则将失去正当性.我们从图2、图3可以看出,到2005年止,中国的人均累计排放只有OECD国家的十分之一左右,而印度则只有二十分之一左右,发展中国家同发达国家的历史排放、目前人均排放根本没有可比性.在这样的现实下,如个别发达国家执意要求发展中国家与其同步减排,则将失去其道德制高点,并势必会引来“伪善”之讥评.最后,本文给出4点主要结论.第一,IPCC方案等目前在国际上很有影响的控制CO2浓度的方案,均给发达国家分配了远远高于发展中国家的未来排放权,并且没有考虑不同国家历史排放的巨大差异,因而都没有资格成为今后国际谈判的参考.第二,当前发达国家倡导的从确定全球及各国减排比例出发,构建全球控制大气CO2浓度的责任体系的做法,实质上掩盖了发达国家与发展中国家在中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期1671历史排放和当前人均排放上的巨大差异,并最终将剥夺发展中国家应得的发展权.第三,以人均累计排放为指标、从分配排放权出发,构建全球控制大气CO2浓度的责任体系,最符合公平正义原则.第四,即使在450~470ppmv浓度控制目标下,中国也有足够的逻辑和道义的支持,要求在2006~2050年间获得110~130GtC的排放权.致谢在查阅资料过程中,得到何建坤、潘家华、樊纲、张永生、魏一鸣、王铮、樊杰、王绍强、曲建升、邹乐乐、吴静、程邦波、李超、李平星和郭杰等的大力帮助,审稿人提出修改意见,特致谢忱.参考文献1ZahnR.BeyondtheCO2connection.Nature,2009,460:335—3362KneeRA.Whathappenedtoglobalwarming?Scientistssayjustwaitabit.Science,2009,326:28—293SoonW.Implicationsofthesecondaryroleofcarbondioxideandmethaneforcinginclimatechange:Past,present,andfuture.PhysGeogr,2007,28(2):97—1254IntergovernmentalPanelonClimateChange(IPCC).SummaryforPolicymakers-EmissionScenarios,SpecialReportofIPCCWorkingGroupⅢ.Cambridge:CambridgeUniversityPress,2007.205UnitedNationsDevelopmentProgramme(UNDP).HumanDevelopmentReport2007/2008—FightingClimateChange:HumanSoli-darityinADividedWorld.NewYork:PalgraveMacmillan,2008.3996OrganisationforEconomicCo-operationandDevelopment(OECD).EnvironmentalOutlookto2030.Paris:OECDPublishing,2008.5177GarnautR.TheGarnautClimateChangeReview.NewYork:CambridgeUniversityPress,2008.6348ChakravartyS,ChikkaturA,deConinckH,etal.SharingglobalCO2emissionreductionsamongonebillionhighemitters.ProcNatlAcadSciUSA,2009,106(29):11884—118889SørensenB.Pathwaystoclimatestabilization.EnergyPolicy,2008,36:3505—350910IntergovernmentalPanelonClimateChange(IPCC).ClimateChange2007:ThePhysicalScienceBasis.NewYork:CambridgeUniver-sityPress,2007.99611EnergyInformationAdministration(EIA).InternationalEnergyOutlook.WashingtonDC:U.S.DepartmentofEnergy,2007.22012CarbonDioxideInformationAnalysisCenter(CDIAC).Global,Regional,andNationalFossilFuelCO2Emissions.http://cdiac.ornl.gov13PopulationDivisionoftheDepartmentofEconomicandSocialAffairsoftheUnitedNationsSecretariat.WorldPopulationProspects:The2006Revision,DatasetonCD-ROM.UnitedNations,NewYork,2007.9614丁仲礼,段晓男,葛全胜,等.2050年大气CO2浓度控制:各国排放权计算.中国科学D辑:地球科学,2009,39(8):1009—102715CanadellJG,LeQuéréC,RaupachMR,etal.ContributionstoacceleratingatmosphericCO2growthfromeconomicactivity,carbonintensity,andefficiencyofnaturalsink.ProcNatlAcadSciUSA,2007,104:18866—1887016方精云,王少鹏,岳超,等.“八国集团”2009意大利峰会减排目标下的全球碳排放情景分析.中国科学D辑:地球科学,2009,39(10):1339—134617姜克隽,胡秀莲,刘强,等.中国2050年低碳发展情景研究.见:2050中国能源和碳排放研究课题组,编.2050中国能源和碳排放报告.北京:科学出版社,2009.753—82018InternationalEnergyAgency(IEA).CO2EmissionsfromFuelCombustion2008.Paris:OECDPublishing,2008.52819潘家华,陈迎.碳预算方案:一个公平、可持续的国际气候制度构架.中国社会科学,2009,5:83—9820何建坤,刘滨,陈文颖.有关全球气候变化问题上的公平性分析.中国人口、资源与环境,2004,14(6):12—1521国务院发展研究中心课题组.“全球温室气体减排:理论框架和解决方案”.经济研究,2009,44(3):2—1322PopulationStatistics.http://www.populstat.info(网络数据库)23HalldingK,HanGY,MarieOlsson.ABalancingAct:China’sRoleinClimateChange.Stockholm:TheCommissiononSustainableDevelopment,2009.135

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