专家的观点

建模和场景开发在长期战略中的作用

《巴黎协定》的长期战略创造了广泛和精简的建模活动和场景开发的需要

《巴黎协定》第4.19条提出的长期战略,1是使减排与“远低于2摄氏度”的全球目标保持一致的关键。这些战略旨在确保定期修订国家自主贡献(ndc)中各国的短期排放目标与长期气候目标一致,并支持确定在盘点对话中进行知识分享和国际合作的集体优先事项。必威官网是真的吗长期战略的非约束性应有助于促进长期、低排放发展的不同愿景之间的交流。根据对社会经济、技术和政治制度未来发展的假设,不同的政策和措施可以与巴黎目标相兼容。只要这些假设在内部是一致的,对未来的不同设想就可以与决策者可用的选项一致。创造一个空间,鼓励人们详细阐述这些备选的可能未来,并组织它们之间的对话,可以以一种开放的心态扩大可能性。这不同于NDC进程,后者是缔约方对其他国家的一种正式的、具有约束力的贡献,将涉及政治谈判,因此不太适合在行政和高级别政策制定者之外进行公开和透明的对话。国家发展目标与长期战略之间的互补性在于能够抓住后者所创造的机会,探索可以为国家发展目标的设计提供信息的各个方面,如对雄心勃勃的缓解和相关的复杂和政治敏感问题的不同选择,如与发展目标的衔接。这一方法的相关性反过来取决于提供不同国家排放驱动因素转型愿景的研究投入的可用性,并考虑到其具体的社会经济、技术和政治环境。

更具体地说,这将需要制定和动员许多国家驱动的情景,探索到2050年(或以后)的不同社会经济和技术轨迹及其政策影响。这些情景提供了全经济、内部一致的一系列参数,描述了排放的演变及其在部门一级的驱动因素,以及关键的社会经济和发展指标。为了使这些分析对《巴黎协定》中启动的国家和集体进程直接有用,方案制定必须基于关键的一般方法原则和具体的建模方法。

场景开发的主要方法论见解

深度脱碳路径项目(DDPP)正式确定并实施了一套情景发展的方法原则。该项目是IDDRI和可持续发展解决方案网络召集的一个研究协作项目,汇集了各国团队,制定和分析到2050年的国家驱动情景,符合全球气候目标和国家优先事项。必威官网是真的吗该项目的第一阶段包括来自16个高排放国家的国家研究小组,这些国家代表了2010年全球能源相关排放量的75%。2

DDPP的结果为这些原则如何支持场景的开发和长期战略的设计提供了概念证明。更深入的讨论可以在相关出版物中找到3.并说明了这些原则的应用DDPP 2015年国别报告以及横切分析2015年综合报告

  1. 采用基准而不是目标来指导国家驱动方案的设计,但不规定其内容和结果

    “从外部”为国家驱动的情景设定排放目标,无论使用何种衡量标准,都无法捕捉到每个国家的具体情况。然而,独立开展国家设想方案工作的国家工作队需要在集体雄心所强加的要求方面得到指导。在已经制定了具体国家的官方政策指导方针的国家,国家团队可以采用这些到2050年减排的基准(例如,法国的“因素4”,七国集团国家常用的“到2050年减排80%或更多的目标”,南非的“14亿吨碳预算”,或墨西哥的比2010年减排50%)。在其他国家,集体基准可以采取根据文献和/或专家意见得出的2050年人均排放量范围和符合发电、建筑、运输和工业2°C限制的部门绩效指标。这些“向下吸引点”是量化的指标,提供了对排放水平及其驱动因素的集体雄心的具体指示。它们没有定义每个国家团队应该采用哪种内部假设,但它们旨在指导缺乏到2050年低排放情景参考的团队,使国家愿景的事后综合符合全球约束条件。为了说明这种方法,考虑两个“向下吸引子”的例子以及如何使用它们。首先,DDPP平均使用1.5-2 tCO2作为其“向下吸引因子”,其特征是在2°C兼容情景下2050年全球人均排放量的范围,与国际能源署2°C情景下的全球规模估计一致。第二,DDPP使用了50gCO2为发电碳强度/kWh,与IPCC的估计一致,这表明,平均而言,所有2°c兼容情景都达到了该参数低于该值的值。并不是所有的团队都会达到相同的水平:有些团队的水平会更高(因为他们的技术和社会经济系统、开发需求等),而有些团队的水平会低得多;但事实证明,这些指标作为国家团队自我反思其方案抱负的比较点是有用的。

  2. 采用回溯方法来研究长期目标的行动顺序

    展望定义一个理想的未来,并从现在回溯到确定实现这个未来所需的政策和计划的过程。情景开发应从自我选择2050年目标(见点a)开始,并确定实现该目标所需的步骤。这个过程是迭代的,需要研究人员通过调整他们的假设逐步增加减排。国家团队应该自由地自主地定义他们的目标和假设,但合作过程可以通过知识共享帮助推动假设的边界,使其朝着更大的目标发展。关于场景结果的基本驱动因素的知识共享需要采用一种公共语言(即,确保参数或变量对不同的团队意味着相同的事情;见下面的d点),在研究团队之间建立一个信任的圈子(这样所有的团队都能轻松地“打开他们的分析的盒子”,让其他人也能理解),并为这种信息交流创造机会(通过面对面的会议,在DDPP下每四个月组织一次,工作组围绕一个共同感兴趣的给定主题聚集研究伙伴的子集)。这是旨在共同支持每个国家工作队自行选择假设和方法的迭代过程的基础。协调单位与每个合作伙伴紧密相连,以便对每个人的优先事项、挑战、障碍和机会形成清晰的理解。这将确保个别和集体的方法符合知识交流的要求,并使这种交流所需的活动和结构能够以有组织和连续的方式进行。

  3. 采用一种协调的结构,沿着雄心勃勃的缓解所需的主要转型族详细阐述各种情况

    通过回溯来详细描述场景,需要预先确定转换的主要家族的愿景,必须考虑到实现目标的野心。一个“策略矩阵”可以用来构建场景的细化,作为能够实现所有转换家族的单个策略的组合。战略的性质将因具体情况而异,但在所有情况下,必须在所有部门对转型的主要家庭采取强有力的行动,以便实现大幅度减少排放。例如,对与能源有关的排放的调查应包括“脱碳的三大支柱”:能源效率、电力和燃料的脱碳以及最终用途燃料改用低碳燃料。该战略矩阵应将能源消费和供应部门(建筑、客运、货运、工业、发电和燃料和天然气生产)按列排列,并将上述三个支柱按列排列。

  4. 采用细粒度和定量的场景报告模板,将战略转化为关键指标的路径

    为了确保场景的内容和结果能够以结构化的方式进行评估和交流,必须以足够的粒度提供底层物理转换的透明表示。应系统地通知报告模板,以提供衡量情景中排放轨迹潜在驱动因素的关键指标的指示板。这种报告在不同的研究团队之间以类似的格式进行,对于促进每个团队自主采用的假设的知识共享,以及支持在支持回溯的迭代过程中自我选择修订的假设(见要点b)也是至关重要的。指示板应包含在部门一级分解的物理指标,以提供轨迹的具体和可测量的远景。比如客运以公里为单位,货运以公里为单位,钢铁或水泥以吨为单位,住宅以平方米为单位。

  5. 设计几个场景,捕捉不同假设下的转换,以在具有重大不确定性的环境中构建健壮的策略

    场景设计应该承认有必要考虑社会经济、技术或政治系统的演化中的不确定性和分叉,这些系统的演化伴随着破坏、突破或惊喜(坏的或好的),因此要脱离标准优化范式,即路径在对未来趋势有充分了解的情况下最大化目标函数。应该提倡多情景方法,即一个国家的所有情景都是由对长期结果的相似假设构成的,特别是关于排放轨迹的假设,但遵循不同的路径,对应于不同的转变叙述。为了实现这种方法,场景设计应该首先通过基于专家的判断确定长期轨迹中的关键潜在变量,包括对主要不确定性和随时间变化的分岔的清晰认识。这些备选愿景应在战略矩阵中转化为一系列一致的战略(见点c)。除了在大多数情况下发挥重要作用的低碳技术的可获得性、成本和规模之外,其他关键因素可能包括国际条件、国内社会经济环境、对风险的认识和某些技术的可接受性、与其他发展目标的衔接以及基础设施计划的效率。

  6. 确保该方案的排放轨迹与国内社会经济优先事项相结合

    为确保其与国内与各利益攸关方群体的对话的相关性,排放情景应以特定国家的方式为排放趋势和社会经济方面之间的联系提供信息。应扩大描述转型内容的指示板,以捕捉特定国家最重要的社会经济和发展参数。这些指标的选择应根据该国的优先政策问题,例如劳动力市场的就业率和技能情况、贫困率和不平等的基尼指数以及与贸易有关的竞争力参数。

  7. 促使形成一种综合国家情况的全球愿景,强调国际合作的要求、挑战和机会

    为了为关于国际合作的集体讨论提供资料,在报告国别设想时应以一种能够从国家设想的综合情况重新构成全球设想的方式进行。这意味着对关键部门(发电、客运、液体生产)的能力增加和设备周转采用实物核算,以便能够重建全球趋势,将其作为国家每年能力增加和更换的总和,并通过应用有关成本的外生假设得出投资评估结果。

模型的作用

场景设计由建模工具支持,这些工具能够评估给定的变革故事,提供一致性检查,调查复杂和系统的问题,并捕捉其他难以连接的维度之间的相互作用,比如开发在排放路径中的作用。

建模工具不应该用来讲述故事,而应该用来告知策略的具体方面,这些策略主要是根据上面强调的方法原则设计的。需要模型的具体方面是那些由于其在政策进程中的重要性而需要深入调查的方面,但这些方面也涉及复杂的相互作用,如果没有一种能够理清起作用的多重相互作用的分析工具,就无法完全理解。因此,应该根据这一目标来选择模式。例如,贸易、经济结构或收入效应可以用混合可计算一般均衡进行最佳评估;相比之下,能源供应和经济部门的转变可以通过自下而上的或也许是一个会计模型来更好地评价。为了纳入能源获取和水安全问题,需要与适当模型建立联系,以便明确地对这个问题作出量化的评估。

因此应该采用模型无关的方法,认识到不同的模型范式具有不同的抽象和完整性级别,并提供不同的见解。每个国家工作队应根据其与本国核心问题的相关性选择一种建模工具。

除了这一关键方面外,在特定背景下选择模型时还应考虑另外两个标准:(1)国家系统特征,特别是正式/非正式性和具有不同功能的不同空间区域方面;(2)关键的实用性,包括模型易用性和数据可用性的限制,以及预算、时间表和利益相关方参与的必要性等实际约束。4


1第4.19条邀请缔约方“制定和交流长期的温室气体低排放发展战略”。

2澳大利亚、巴西、加拿大、中国、法国、德国、印度、印度尼西亚、意大利、日本、墨西哥、俄罗斯、南非、韩国、英国和美国。

3.C. Bataille等人,“国家深度脱碳路径对有效气候政策的需要”,必威官网是真的吗必威官网是真的吗气候政策16 (2016): S7-S26;DDPP网络,“2050年低排放路径:国内效益和方法见解——来自DDPP的教训”,IDDRI发行简报第15/16 (2016), https://www.iddri.org/Publications/Collections/Syntheses/IB1516_DDPP%20network_lessons%20for%202050%20strategies.pdf。

4有关DDPP中建模方法的更多细节,请参见S. Pye和C. Bataille的《提高发达国家和发展中国家深度脱碳建模能力》。必威官网是真的吗气候政策16 (2016): S27-S46。

本专家观点中提出的所有解释和调查结果都是IDDRI自己的。