二氧化碳減量的無悔政策
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二氧化碳減量的無悔政策 二氧化碳減量的無悔政策 Presentation Transcript

  • 二氧化碳減量的無悔政策 -- 何以現在不做以後就會後悔? 國立台灣大學農業經濟學 指導教授 吳珮瑛 學生 郭柏亨 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 大綱
    • 一、研究背景與目的
    • 二、二氧化碳減量架構
    • 三、實證模型
    • 四、資料來源
    • 五、 BAU 預測及其結果
    • 六、實證結果分析
    • 七、結論與建議
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 一、研究背景與目的 (1/4)
    • 近年來全球氣候變遷造成的環境破壞已漸漸獲得有力的科學支持 ( Gupta et al. , 2007 ; Stern , 2007 ) 。 2002 年聯合國環境規畫署 ( United Nation Environment Programme , UNEP ) 指出過多的溫室氣體,是全球氣候變遷的主要原因之一。
    • 然而,即使多數國家體認到若再不減量,未來將會付出代價,卻仍然不願採取有效的減量行動。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 View slide
  • 一、研究背景與目的 (2/4)
    • 探究多數國家不願採取行動,主要原因為「減量將會損害一國的經濟發展」 ( Kraft & Kraft , 1978 ; Yu & Choi , 1985 ; Lee , 2005 ) 。
    • 然而,如果遲遲不願減量,亦可能經由環境破壞的途徑間接地影響一國經濟。不論減量與否皆會影響一國經濟,如果能站在國家的立場,是否愈早開始減量,能使一國付出的成本愈小。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 View slide
  • 一、研究背景與目的 (3/4)
    • Michaelowa 與 Rolfe ( 2001 )說明 一國若能愈 早 開始減量, 將可減緩氣候變遷的速度,降低氣候變遷帶來的不確定性及無謂的損失, 使得 減量 總 成本 降低。然而其僅為理論陳述。
    • IPCC AR4 和 Stern ( 2007 ) 利用不同情境模擬指出,若果全球再不減量, 當溫室氣體濃度愈 來愈 大時, 要 回歸穩定 的 氣候狀態 所付出的 時間 將 會延長 ,因此成本將會更大。然而,他們以 全球 利益為出發 , 如站在 個別國家 的立場,其 結果可能與以全球為觀點 不同 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 一、研究背景與目的 (4/4)
    • 因此,本文的研究目的為建立一個減量架構,以個別國家的立場,在特定的減量目標、特定達成目標方式下,比較愈早開始減量的 及早行動 與拖延至未來的 後期行動 之間總減量成本的差異。
    • 例如京都減量目標為於 2008-2012 年 平均至少減量至比 1990 年低 5% 。而為了達成減量目標主要國家常使用一年減量與逐年減量兩種 ( 梁啟源, 2006 ) 。我們可以在此減量架構下,比較逐年減量達成京都減量目標,及早行動與後期行動之間總減量成本的差異。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構
    • 本章大綱
    • BAU 的假設
    • 減量目標
    • 減量期程
    • 減量起始年
    • 最後利用不同減量目標、減量起程與減量起始年之組合設定減量情境。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 (1/15)
    • ( 一 ) 假設
    • 二氧化碳正常排放量 ( business as usual , BAU ) 在國際間或部門別的減量皆占有重要的角色。由於 BAU 並非真正的排放量,必須對其有所假設才能算出其數值,然而不論如何,多數文獻皆認為 BAU 具有「可預測性」 ( OECD & IEA , 2000 ; OECD & IEA , 2001 ; Painuly , 2003 ; Steenhof , 2007 ) 。
    • 此外,一些文獻認為「減量後的 BAU 以百分比的幅度下降」之假設較符合實際的減量情況 ( Philibert & Pershing , 2001 ; Kim & Baumert , 2002 ; Bollen 、 Manders & Veenendaal , 2004 ; Baumert & Goldberg , 2006 ) 。
    • 因此,在「二氧化碳減量架構」下,設定 BAU 具有可以預測性及減量後的 BAU 以百分比的幅度下降等二個假設。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 (2/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 BAU BAU’ r 1 -r 1 假設: 1 BAU 具有可以預測性。 2 減量後的 BAU 以百分比的幅度下降。
  • 二、二氧化碳減量架構 (3/15)
    • ( 二 ) 減量目標 ( mitigation target )
    • 我們參考主要國家減量政策、 IPCC AR4 、《京都議定書》以及未來可能接續《京都議定書》等相關減量政策,發現「減量目標」多設定為
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 於未來 「 某一年 」 減量至比 「 某特定年份 」 的排放量低 「某個 百分比 」
  • 二、二氧化碳減量架構 (4/15)
    • 依此,我們設定了三個減量目標
    • 京都減量目標 : 於 2008-2012 年平均減量至比 1990 年排放量水準低 5% 或各國承諾 。
    • 第一個後京都 減量 目標 : 於 2013-2017 年平均減量至比 1990 年排放量水準低 25% 。
    • 第二個後京都減量目標 : 於 2026-2030 年平均減量至比 1990 年排放量水準低 40% 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 (5/15)
    • 減量目標設定之說明:
    • 關於五年為一段期間之設定,參考《京都議定書》與英國 2007 年「氣候變遷草案」,另外張四立與施欣錦 ( 2001 ) 認為設定 一段期間 較具有彈性,政策可行性較高 。
    • 關於「減量時期」之設定,除了京都時期外,也討論可能 接續京都時期的 2013-2017 年 ( 第一個後京都減量目標 ) 以及文獻較 常討論的 2030 年 而設定 2026-2030 年 ( 第二個後京都減量目標 ) 。
    • 關於「減量百分比」之設定,京都減量目標依照各國的承諾或以 5% 設定,第一個和第二個後京都的減量目標則參考其他相關文獻,如 AR4 、 Hope ( 2009 ) 、 UNFCCC ( 2009 ) 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 (6/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 BAU 減量目標 j k 減量目標之圖示
  • 二、二氧化碳減量架構 (7/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 BAU 減量目標 2008 2012 比 1990 年排放量低 5% 或各國承諾 京都減量目標
  • 二、二氧化碳減量架構 (8/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 BAU 減量目標 2013 2017 比 1990 年排放量低 25% 第一個後京都減量目標
  • 二、二氧化碳減量架構 (9/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 BAU 減量目標 2026 2030 比 1990 年排放量低 40% 第二個後京都減量目標
  • 二、二氧化碳減量架構 (10/15)
    • ( 三 ) 減量期程 ( mitigation period )
    • 為了達成「減量目標」所 採取的方法有很多種 ,有的僅減量一次、有些則每隔幾年減量一次、也可以每年都減量。我們將「減量期程」定義為欲達成減量目標,該國於減量所時程內採取的方法。採取不同的方法,將有不同的結果, 然而多數國家常設定 一年減量 和 逐年減量 (每年都減量)兩種期程 (梁啟源, 2006 ) 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 (11/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 減量目標 表示為達成減量目標,於 年的最適減量比例。 j k 一年減量之減量期程
  • 二、二氧化碳減量架構 (12/15) 表示為達成減量目標,於 、 、…、 年每年的最適減量比例。 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 時間 排放量 減量目標 j k 逐年減量之減量期程
  • 二、二氧化碳減量架構 (13/15)
    • ( 四 ) 加入減量起始年而得到「減量情境」
    • 二氧化碳減量架構設定至此, 原則上只要任二個不同年份 ,即可在特定「減量目標」、特定「減量期程」下, 比較不同開始年份開始減量之總成本的差異 。
    • 然而為了使比較更具有意義,我們分別在特定的減量目標與特定的減量期程下,皆設定了三個減量起始年。而共有 18 種減量情境。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 減量目標 減量期程 減量起始年 減量情境 3 2 3 18
  • 二、二氧化碳減量架構 (14/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 二、二氧化碳減量架構 (15/15) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 三、實證模型
    • 本章大綱
    • 分別計算不同情境下的最適減量比例
    • ( 1 ) 一年減量下的最適減量比例。
    • ( 2 ) 逐年減量下的最適減量比例。
    • 估計主要國家各個時點的邊際減量成本
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 三、實證模型 (1/8)
    • ( 一 ) 一年減量的最適減量比例之計算
    • 第 國 1990 年的排放量以 表示,不同的「減量百分比」以 表示,因此,第 國比 1990 年排放量水準低 比例的排放量表示為 ,,此即減量目標。
    • 該國一年減量後,於減量目標期間 j - k 年 之 平均排放量 為 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 三、實證模型 (2/8)
    • 因此,若要使得一年減量即達成減量目標,必須在減量後於 j - k 年 之 平均排放量 恰好等於減量目標。如 ( 1 ) 式所示
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 ( 1 )
  • 三、實證模型 (3/8)
    • ( 二 ) 逐年減量的最適減量比例之計算
    • 第 國 1990 年的排放量以 表示,不同的「減量百分比」以 表示,因此,第 國比 1990 年排放量水準低 比例的排放量表示為 ,此即減量目標。
    • 該國於 年開始,每一年皆有減量,於 j - k 年的平均排放量為 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 三、實證模型 (4/8)
    • 因此,若要讓逐年減量以達成減量目標,必須在每一年減量後,於 j - k 年平均排放量 恰好等於減量目標。如 ( 2 ) 式所示
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 ( 2 )
  • 三、實證模型 (5/8)
    • ( 三 ) 邊際減量成本 ( MAC ) 之估計
    • 一般採用減量 「技術成本」的概念估計成本 ,常因為已開發國家因為減量技術較好,使得減量成本較低, 忽略了已開發國家經濟結構轉變必須付出更大成本的可能 。文獻上建議減量成本的估計,應使用 「經濟成本」的概念 ,較能表現出不同國家為了減量所付出的代價 ( Stern , 2007 ) 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 三、實證模型 (6/8)
    • 在估計減量的經濟成本之模型 中 , 衡量人類活動對環境損害之程度 ( environmental impact ,簡稱為 I ) , 以人口數 ( population ,簡稱 P ) 、國家富足程 度 ( affluence ,簡稱 A ) 與減少環境損害之技術 ( environmentally damaging technology ,簡稱 T) 等相關面 向而 發展出的 IPAT 模型 , 是一個最能夠站在個別國家的立場,明確分析不同經濟結構下,個別國家減量成本之差異的模型之一 ( Ehrlich & Holdren , 1971 ; Stern et al . , 1992 ; Dietz & Rosa , 1997 ; Shi , 2003 ; Lee , 2005 ; Martínez-Zarzoso et al. , 2007 )。因此,本文即依 IPAT 模型 估 算個別國家不同時點之邊際減量成本。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 三、實證模型 (7/8)
    • 在 IPAT 實證模型中, 本研究以 二氧化碳 代替人類活動對環境影響程度 ( I ) ,以文獻中常用 GDP 代替人類富足程度 ( A ) 。 由於環境損害技術 ( T ) 文獻上的設定較為多元,然而其共同的概念皆是隨著年份增加而微小的變化,因此,本研究將 T 設定為每年增加 1% 的等差數列。
    • IPAT 實證模型之設定如 ( 3 ) 式。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 ( 3 )
  • 三、實證模型 (8/8) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 將 (3) 式中的 對 全微分,即可得二氧化碳對 GDP 的彈性係數如 ( 4 ) 式所示 ( 5 ) ( 4 ) 再將 ( 4 ) 式改寫,即可得 MAC 如 ( 5 ) 式所示
  • 四、資料來源
    • 二氧化碳資料來自於 CDIAC ( 2009 ) 。
    • 實質 GDP 與人口來自於 PWT ( 2009 ) 。
    • 為了檢視所設定的情境是否適用於國際間 多數國家 ,本研究涵蓋的國家數則在 各種選擇下求取最大為原則 。經由選取,選擇 31 個主要國家 1901-2005 年二氧化碳、 1961-2005 年實質 GDP 與 1961-2005 年人口數之長期追蹤資料 ( panel data ) 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 五、 BAU 預測及其結果 (1/3)
    • BAU 為一國減量政策重要的依據 , 而 BAU 的預測過程應簡單且容易操作,並且 能 遵守 準確性、全面性、穩定性與可行性 等四個原則 ( Gustavsson et al. , 2000 ; Painuly , 2003 ) 。 Stern ( 2007 )則認為若要讓同一種減量情境在每個國家有相同比較基準, BAU 必需要有相同且一致的推論過程。
    • 時間序列方法 預測過程嚴謹且一致, 可普遍的應用於每個國家 BAU 的預測 , 符合 全面性、穩定性、可行性、全球性和長期性等 諸多優點 。因此,本研究選擇時間序列的方式預測 BAU 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 五、 BAU 預測及其結果 (2/3)
    • 而在時間序列中,採 用「單變量時間序列模型」做為預測模型 在 文獻上的接受度 很 高,幾乎適用於任何情況的預測,因此被廣泛應用在各種預測 上 ( Diebold , 2006 ) 。因此,本研究選擇「單變量時間序列模型」做為預測二氧化碳 BAU 的模型。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 五、 BAU 預測及其結果 (3/3)
    • 透過樣本期間決定、單根檢定、模型選擇準則,以及當模型選擇不一致時本文嘗試提供的方法,預測 31 個主要國家二氧化碳的 BAU 。詳細的過程如附錄一。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 表 1 台灣 1991-2030 年二氧化碳 BAU 預測結果 資料來源:本研究估計自 Eviews 4 。
  • 六、實證結果分析 (1/7) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 表 2 台灣各種減量情境之二氧化碳減量成本
  • 六、實證結果分析 (2/7) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 表 2 台灣各種減量情境之二氧化碳減量成本
  • 六、實證結果分析 (3/7) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 表 4 主要國家各種減量情境之「及早行動」與「後期行動」減量總成本比較 一年減量 京都減量目標 第一個後京都 減量目標 第二個後京都 減量目標 1.64 - 2.95 1.00 - 4.86 1.04 -5.17 後期減量 / 及早減量
  • 六、實證結果分析 (4/7) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 表 4 主要國家各種減量情境之「及早行動」與「後期行動」減量總成本比較 逐年減量 京都減量目標 第一個後京都 減量目標 第二個後京都 減量目標 1.37 – 1.83 1.04 – 1.16 1.00 -1.01 後期行動 / 及早行動
  • 六、實證結果分析 (5/7) 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策 表 4 主要國家各種減量情境之「及早行動」與「後期行動」減量總成本比較 京都減量目標 第一個後京都 減量目標 第二個後京都 減量目標 2.39 5.42 4.47 一年後期行動 / 逐年及早行動
  • 六、實證結果分析 (6/7)
    • 一年減量下,京都減量目標之 後期行動相對於及早行動之減量總成本約介於 1.64 - 2.95 倍 。
    • 一年減量下,第一個後京都減量目標之 後期行動相對於及早行動之減量總成本約介於 1.00 - 4.86 倍 。
    • 一年減量下,第二個後京都減量目標之 後期行動相對於及早行動之減量總成本約介於 1.04 - 5.17 倍 。
    • 逐年減量下,京都減量目標之 後期行動相對於及早行動之減量總成本約介於 1.37 - 1.83 倍 。
    • 逐年減量下,第一個後京都減量目標之 後期行動相對於及早行動之減量總成本約介於 1.04 - 1.16 倍 。
    • 逐年減量下,第二個後京都減量目標之 後期行動相對於及早行動之減量總成本約介於 1.00 - 1.01 倍 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 六、實證結果分析 (7/7)
    • 京都減量目標下,一年 後期行動相對於 逐年 及早行動之減量總成本約 2.39 倍 。
    • 第一個後京都減量目標下,一年 後期行動相對於 逐年 及早行動之減量總成本約 5.42 倍 。
    • 第二個後京都減量目標下,一年 後期行動相對於 逐年 及早行動之減量總成本約 4.77 倍 。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 七、結論與建議 (1/2)
    • ( 一 ) 主要結論
    • 本 研究確實驗證了及早行動的優勢,也就是一般我們所謂的無悔政策,可以明確的由各種不同的情境中顯示出,拖延應達成目標所需付出經濟成本的代價,均數倍於及早行動,亦即對一個國家的經濟損害將是更大的。
    • 本文研究 31 個主要國家,實證結果幾乎一致 指出 及早行動的代價小於後期行動,此外,及早行動且以逐年減量的期程達成相同的減量目標應是一國最佳的 達成方式 ;二氧化碳的減量政策不論在那一個國家都應該無悔政策。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 七、結論與建議 (2/2)
    • ( 二 ) 建議
    • 本研究估計的邊際減量成本 無法 隨著愈多的減量而遞增,以致於後期行動的成本可能被「低估」了。
    • 本文估計 主要國家 2005 年之後的 MAC ,利用該國 1961-2005 年年均 GDP 成長率預測 2006-2030 年 GDP 。如果該國 GDP 成本率改變,結果可能會不同。
    • 本文的二氧化碳減量架構建立在 「減量後的 BAU 以百分比的幅度下降」 之假設 。雖然有相關文獻或理論的支持,然而目前似乎尚未有實證模型驗證這樣的假設 。
    • 以上皆能提供未來努力的方向。
    2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策
  • 感謝您的聆聽 敬請指教 2010/6/18 二氧化碳減量的無悔政策