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《应对气候变化研究模型与方法学》可供能源系统分析、资源环境经济学、低碳经济与低碳城市建设、应对气候变化战略和政策等领域的科研人员和管理干部参考，特别是可作为大专院校相关专业高年级学生和研究生系统提升理论知识和实践能力的辅助教材和重要参考书。

内容简介

《应对气候变化研究模型与方法学》是清华大学能源环境经济研究所20多年来在应对气候变化领域理论研究和模型开发成果基础上撰写而成的，主要介绍了全球范围和国家层面应对气候变化的能源/经济/环境综合评价模型、宏观经济与能源系统的耦合模型、能源技术全生命周期综合评价模型等模型体系，以及全球应对气候变化公平性、二氧化碳排放峰值等系统分析和综合评价方法学，并介绍了当前气候变化国际谈判与国内低碳发展热点问题的相关理论与分析方法，同时也给出了各类模型和方法学的实际应用案例。

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目　　录

目录 第1章应对气候变化研究内容与方法学综述1 1.1研究背景1 1.2文献调研综述3 1.3国内外相关研究计划综述11 参考文献17 第2章气候变化阈值及排放路径的不确定性分析20 2.12°C温升阈值的确定方法及其不确定性21 2.2温升与累积排放22 2.3气候敏感度及温升与累积排放的不确定性23 2.4累积排放与排放路径25 2.5排放路径与各国的减排努力26 2.6对气候谈判的影响26 2.7结论28 参考文献28 第3章气候变化责任义务分担的公平性评价方法学31 3.1气候变化公平性准则31 3.2碳排放权分配方法综述与评价33 3.3碳排放权分配的公平性评价39 3.4基于人均累计排放的碳基尼系数评价方法40 3.5全球减排法律框架的改进与公平性的体现46 参考文献47 第4章减排技术评价方法学49 4.1项目经济技术评价方法和增量减排成本测算方法49 4.2全生命周期分析方法54 参考文69 第5章部门减排评价模型与方法学70 5.1电力部门70 5.2工业部门75 5.3建筑部门81 5.4交通部门89 参考文397 第6章能源系统模型与经济模型101 6.1温室气体减排综合评价模型综述101 6.2能源系统优化模型102 6.3可计算一般均衡模型111 参考文献129 第7章应对气候变化宏观评价模型与方法133 7.1应对气候变化宏观评估模型与发展133 7.2中国-全球能源模型(C-GEM)开发135 7.3中国分区能源经济模型(C-REM)开发153 7.4应对气候变化宏观评估模型未来工作方向165 参考文献167 第8章全球应对气候变化长期目标及情景分析模型与方法173 8.1全球气候变化评估方法及模型构建173 8.2全球应对气候变化长期目标情景研究180 8 3全球长期目标设定与温控2°C相关问题分析205 参考文献230 第9章国际燃料舱温室气体排放减排机制232 9.1基本背景232 9.2国际航空温室气体排放减排机制与方法学233 9.3国际海运温室气体排放减排机制与方法学242 参考文献261 第10章清洁发展机制(CDM)项目的评价方法学263 10.1CDM的概念和发展263 10.2CDM项目评估的方法学266 10.3CDM方法学的框架和内容272 10.4额夕卜性论证和基准线情景识别方法276 10.5CDM方法学的修改和澄清279 10.6标准化的基准线281 参考文献283 第11章应对气候变化经济学分析方法285 11.1气候变化经济学的分析框架285 11.2气候经济综合模型与气候适应303 11.3中国气候经济综合评价模型构建及应用309 参考文献318 第12章，02减排相关指标之间的数学关系及经济学解释321 12.1C02减排相关因素间数学关系分析321 12.2节能和减缓C02排放的贡献率分析及碳生产率分析328 12.3C02排放峰值分析333 12.4中国2030年前后C02排放达峰值的情景分析336 参考文献339 第13章GDP碳强度下降的途径分解与贡献率分析方法学341 13.1GDP碳强度目标地方分解原则341 13.2GDP碳强度下降因素分析341 13.3GDP碳强度下降途径分析法343 13.4GDP碳强度均值调整法347 13.5GDP碳强度趋势预测分析法351 参考文献361 第14章进出口产品隐含能源与碳转移排放分析方法学362 14.1进出口贸易隐含能源与碳排放的方法学362 14.2我国近年来进出口贸易碳转移排放方法学3H 14.3边境碳调节对我国进出口贸易的影响378 参考文3384 第15章温室气体减排的协同效应分析方法学386 15.1协同效应内涵386 15.2协同效应评价标准387 15.3研究方法388 参考文3402 第16章中国低碳发展的战略选择404 16.1低碳发展是我国在全球气候变化新格局下的积极应对404 16.2低碳发展是国内可持续发展的内在要求409 16.3国内外统筹下我国关于C02减排目标和排放峰值目标的探索410 16.4抓好低碳省区试点工作，积极推动我国低碳城市建设412 16.5全面深化改革，完善促进低碳发展的体制机制和政策体系415 参考文献417 附录计量单位统一规范419

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第1章 应对气候变化研究内容与方法学综述 1.1研究背景 应对气候变化与能源发展的战略管理以复杂的能源、气候、经济、社会系统为研究对象。在世界能源体系、能源供应安全形势与全球应对气候变化国际制度不断演变，国内大力推进生态文明建设、推动能源生产与消费革命的大背景下，探索和发展应对全球气候变化与新型能源体系革命战略研究与管理的理论体系、创新方法学和支撑平台，能够为我国应对气候变化和国际谈判与国内新型能源体系变革和低碳发展提供决策支持和政策咨询建议。 应对气候变化与能源发展的战略管理研究需要统筹安排与系统设计，需要着眼全球性、综合性和前瞻性三个重要方向。**，研究的内容是全球性的课题，既要应对错综复杂的国际形势，又要与国内发展方向高度保持一致。第二，研究的特点是综合性的分析，既要深入理解能源系统的运行规律，又要清晰判断经济系统的演变趋势；既要详细讨论低碳发展的路径设计，又要充分兼顾绿色发展的协同一致；既要全面评价先进技术的发展方向，又要综合考量政策制度的实际影响。第三，研究的要求是前瞻性的判断，既要支撑近期的国际谈判进程与国内政策评价，又要制订中长期的战略目标与规划方案。因此，研究必须有效地统筹国际与国内、能源与经济、低碳与环保、技术与制度、近期与远期之间的辩证关系，充分借鉴国际国内研究经验，建立起科学合理的研究体系，实现创新成果的突破。 国际能源供需格局出现新动向。各国能源供应来源、运输方式和能源结构出现多元化发展趋势，能源产供中心逐渐向美洲和非洲转移，而需求消费中心向亚洲转移。发达国家能源需求基本趋于稳定，化石能源消费甚至呈下降趋势。美国非常重视非常规油气开发技术的突破，能源自给率大幅度提升，从2001年的69%提高到2011年的78%，相应的石油对外依存度从68%下降到45%，其石油进口区域也转向美洲和非洲地区。发展中国家，特别是新兴发展中大国和亚洲地区的能源需求呈较快上升趋势，越来越成为世界特别是中东石油出口的主要地区。2011年，我国石油进口2.7亿吨，比2005年增长了1倍，对外依存度达56%，煤炭净进口2.5亿吨，天然气进口269亿立方米，对外依存度达21%。相关预测表明，2020年我国石油和天然气对外依存度将分别超过70%和50%。尽管全球能源资源在较长时期内仍然可以满足需求，但资源民族主义的上升与能源出口国地缘政治的不稳定，导致国际能源价格将长期呈现高位波动态势，我国能源供应面临日益增加的安全挑战。 全球能源安全与合作呈现新特点。伴随全球能源市场的统一化，能源安全问题由国别化向全球化发展。全球任何地方能源供应中断都将对全球能源市场造成冲击，威胁全球能源安全，影响世界经济稳定。在全球化的条件下，任何一个国家在能源安全问题上都难以独善其身，需要通过合作保障能源的稳定可靠供应。近年来，随着世界能源贸易量的大幅增加，以及地区冲突、恐怖活动和有组织犯罪等因素的干扰，国际能源运输和安全供应的风险明显增加。进一步加强对话与协商，共同保障能源的正常需求与供给，共同维护能源生产地区的局势稳定，确保国际能源通道安全和畅通，避免地缘政治纷争干扰已成为国际社会的共识。同时，能源危机使国际社会越发意识到，要解决人类未来能源的可持续发展问题，特别是在化石能源资源枯竭前开发出经济清洁的替代能源是当前人类面临的主要任务，能源技术的发展、创新、突破和革命性变化是关键。为应对气候变化和满足日益增长的能源需求，共同研究、共担风险、共享成果已成为国际社会推动能源前沿技术发展的共同理念和追求。 全球正在酝酿以能源体系变革为特征的“第三次工业革命”，将引发世界范围内经济社会发展方式的根本性变革。从人类发展过程来看，历史上发达国家的人口仅约占全球的20%，然而其历史消费的资源占全球的60%~80%，其累积排放的温室气体占全球的75%。发达国家工业化过程的完成是以高资源消费为代价的，但当前广大发展中国家的工业化发展已不具备发达国家当年工业化阶段的国际资源保障和环境容量条件。在全球资源环境制约日趋强化的条件下，发展中国家不可能再走发达国家以高资源和能源消费为支撑的工业化道路。不论对发达国家还是发展中国家，发展绿色经济，实现低碳发展，都是在可持续发展框架下解决资源环境问题的根本途径。全球发展绿色经济，促进低碳发展趋势和潮流将引发世界经济社会发展模式的根本性变革，从而掀起全球范围内在新能源发展带领下的“第三次工业革命”，引起社会形态由“工业文明”向“生态文明”过渡。 在全球能源格局变革的新态势下，需要新的能源发展思路与决策机制的理论和方法创新。在当前全球能源市场一体化、能源安全全球化及新能源迅速发展的新形势下，全球能源系统正迎来根本性变革，并对世界经济社会发展的未来走向产生深刻影响。新形势下，传统的能源战略思路难以适应新时期和新变革的要求，解决当前格局下的能源问题需要新的发展思路与决策机制。一方面，能源战略要能够同时调控需求，控制能源需求总量的过快增长，促进发展方式的转变；另一方面，要从全球视野研究与解决我国能源安全与发展问题，通过全球资源布局、全球能源技术合作与转移等方式**化利用全球资源，同时考虑在科学不确定性下政治决策的机制与方法创新。从全球角度研究我国问题，从我国国情研究全球对策，深入分析我国和世界的相互影响。 党的“十八大”突出生态文明建设，提出绿色、循环、低碳发展理念，提出推动能源生产和消费革命。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》（以下简称“十二五”规划）提出将积极应对气候变化，提高应对气候变化能力，将单位GDP能源消耗降低16%、单位GDP CO2排放降低17%和非化石能源比重达到11.4%列为“十二五”规划的约束性目标。工业文明的社会观念在于私有制，而生态文明则强调社会公共资源和财富。同时，两种社会形态在发展方式、经济和环境关系等方面的不同，直接导致了两种社会的发展目标、能源管理方式和评价指标的不同。我国在实现工业文明过程中同时向生态文明跨越，史无前例，挑战巨大，已超出当前西方经济学和管理科学理论的范畴，因此，需要基础性的、前瞻性的理论研究及跨学科、跨部门的综合研究。 1.2文献调研综述 为了系统借鉴国内外相关研究的现状及发展趋势，我们展开了全面系统的文献调研综述和国内外研究计划的考察评价工作。 关于文献调研综述工作，我们逐一查看了Science杂志近5年共5212篇文章，从中选出与应对气候变化和能源发展问题相关的文章共153篇，其中与管理相关的文章共71篇；查看了Nature与Nature Climate Change近5年共2000余篇文章，从中选出与应对气候变化和能源发展管理问题相关的文章共167篇；查看了Proceedings of National Academy of Science近5年与应对气候变化和能源发展相关的文章共531篇，其中与管理相关的文章共48篇；查看了管理科学领域的**期刊Management Science与Operation Research近5年相关文章共1048篇，其中与应对气候变化和能源发展相关的文章共4篇。同时，利用专业文献管理分析软件和基于共被引方法的分析方法，完成了对Renewable & Sustainable Energy Reviews、Climate Change、Energy Policy、Energy Economics、Economic Modeling、Journal of Policy Modeling、Climate Policy、Environmental & Resource Economics、Energy Journal、Environmental Modeling & Assessment，1990~2010年全部Article类共19714篇文章的集成分析，整理了近9000页文献的摘要、引用及共被引信息，并形成了数据库，从而初步探索出**影响力作者的研究领域关系，完成了研究问题与研究方法体系图及与之相关的**影响力文章的简介。 1.2.1研究问题综述 文献调研综述总结了以下气候变化和能源战略相关研究的关键问题。 （1）能源技术创新和国际技术合作与转移。先进能源技术的创新与进步是被大多数科学家和政治家寄予厚望的应对气候变化的主要解决方案。对未来先进能源的发展潜力、发展速度及其对未来全球能源与环境影响的研究与讨论一直是学术界的热点之一。IPCC在2011年发表的可再生能源特别报告中，对未来全球可再生能源发展规模在164个情景下做出研究，得出2050年全球可再生能源比例将达到30%~80%，并且规模大小主要受到气候政策严厉程度的影响，同时也取决于其成本变革趋势及其与传统能源系统整合的程度。其中，一系列的模型与实证研究表明，政策是推进可再生能源发展的关键因素，一方面政策可以帮助可再生能源取得成本优势，另一方面政策可以推进可再生能源的技术创新。关于可再生能源未来发展速度的观点，乐观主义者认为，新能源技术作为当前能源发展的优先选择将在半个世纪内成为主流能源，而悲观主义者认为，由于长期的使用习惯、既有基础设施及传统能源的经济与社会力量使新能源与传统能源的替代弹性小于1 ，新能源技术的发展与推广需要一个漫长的过程，并且需要各国政府出台具体的、有针对性的能源技术促进政策。关于先进能源技术发展的能源环境影响研究国际上出现一些新的动向，主要集中在对先进能源发展的负面效应的讨论上。一方面，有研究通过模型分析得到短期内新能源技术的发展可能是额外净消耗能量而非净生产能量（这主要是取决于该技术本身的能源成本、部署路径、维护与维修等方面的要求），因此，建议人们不要对新能源在短时间内代替化石能源抱有太大希望；另一方面，有学者认为，一切能源都存在环境成本，盲目发展新能源技术可能对环境造成更大的危害。 （2）能源安全和国际能源合作与转移。全球合作下的能源技术转移被认为具有**的环境经济效应，并且对全球应对气候变化起到关键作用。有学者对1988~2008年超过100个国家的风能专利数据进行了统计，发现清洁发展机制（clean development mechanism，CDM）对风机技术从发达国家向发展中国家转移发挥了重要作用。同时相关研究对全球石油市场与美国能源安全、伊拉克战争对美国国家安全影响等问题进行了分析，体现了学术界对能源安全及其对国家发展影响的关注。 （3）公平性与国际合作机制。气候变化是国际社会普遍关心的重大全球性问题，而有关应对气候变化的“公平性”问题也日益得到越来越多的关注，这其中以发达国家和发展中国家在应对气候变化中承担责任义务的公平性问题*为突出。1992年《公约》指出，历史上和目前全球温室气体排放的**部分源自发达国家，发展中国家的人均排放仍相对较低，发展中国家在全球排放中所占的份额将会增加，以满足其经济和社会发展需要。其第4条正式明确提出，各缔约方应在公平的基础上，根据它们共同但有区别的责任和各自的能力，为人类当代和后代的利益保护气候系统，发达国家缔约方应率先采取行动应对气候变化及其不利影响。1997年《京都议定书》第10条确认了这一原则，并以法律形式予以明确、细化。它规定发达国家应承担减少温室气体排放的量化义务，而没有严格规定发展中国家应当承担的义务，从而共同但有区别的责任被确立下来。但由于温室气体问题具有强烈的外部性，不同国家采取不一致的政策措施对于控制全球气候变化将会产生消极的影响。因此，各国均对全球减排方案进行了更为深入的研究。一方面，从空间维度讨论如何在考虑各国贫富水平差异条件下分配碳排放限额；另一方面，则从时间维度上关注减缓气候变化所应采取的长期和短期措施。除此之外，在有关公平性问题研究的领域中，国际上还重点关注了非发达国家的减排潜力及参与自愿减排的可能性等方面，如Pachauri讨论了印度正在采取减排行动，但不接受任何强制性的排放限制[1]；Jeff指出，巴西在共同但有区别的责任的原则下，考虑在未来十年消减温室气体累计排放量［

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