国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论

中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第12期:1659~1671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730000*E-mail::[e-mail]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%,1660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