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根据《2018年全球能源和二氧化碳状况报告》,2018 年全球能源相关的二氧化碳排放量增长了1.7%,达到历史最高水平 331亿吨。该报告特别指出,燃煤电厂是2018年排放量增长的单一最大贡献者,与2017年相比增长了2.9％(即2.8亿吨),总量首次超过了100亿吨。作为世界上最大的碳排放国,中国以煤炭为主的资源禀赋决定了其以煤炭为主的能源消费结构和发电结构,中国发电主要依靠以煤炭为主的火电行业。中国火力发电装机容量占比很大且相对于新能源仍具有明显的优势,如:供应稳定、调峰调谷、集中供热服务、发电成本较低等,难以完全被新能源替代。我国《电力发展“十三五”规划》中指出,2016-2020年中国燃煤和燃气火电装机容量年均增长率分别为4.1%和10.8%。2018年中国燃煤电厂发电量增长超过5%,增加了2.5亿吨的排放量,大大抵消了电力行业以外其他行业二氧化碳排放的减排量。在低碳发展的背景下,中国火电行业碳排放和总碳强度ACI(Aggregate Carbon Intensity,ACI)的减排问题日益凸显,面临巨大的减排压力。基于上述分析,本文以中国火电行业碳排放和总碳强度ACI为研究对象,着重讨论了火电行业碳排放的驱动因素和环境效率、总碳强度ACI的空间差异和不平等性、碳排放减排责任的分配方案等关键问题,主要研究内容和研究成果如下:(1)分析了中国火电行业碳排放的基本情况。首先,根据《电力体制改革方案》(国发[2002]5号),将中国省级电网公司划分为六大区域电网,明确了实证分析的研究范围和数据来源。其次,根据联合国政府间气候变化委员会IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)提供的二氧化碳排放量计算方法,测算了2000-2017年各省份火电行业的碳排放量。最后,研究了中国整体和六大区域火电行业碳排放、绝对因素(即:经济活动、能源消耗和电力产出)和相对因素(即:能源强度、能源结构、火电产出碳强度等)的变化趋势和规律。(2)构建了基于广义迪氏指数 GDIM(Generalized Divisia Index Method,GDIM)的火电行业碳排放变化驱动因素分解模型。区别于传统的因素分解方法,通过构建的新的雅克比矩阵,本文提出了八因素和五因素广义迪氏指数GDIM模型的一般形式,并构建了基于广义迪氏指数GDIM的中国火电行业碳排放变化分解模型。将火电行业的碳排放变化分解为火电需求、能源消耗、经济发展、碳强度、能源结构、技术水平、电力产出效率、能源效率八个影响因素。此外,根据碳排放的历史数据,预测了基准情景下2020-2040年六大区域火电行业碳排放的演化路径和达峰趋势。(3)构建了基于松弛变量SBM(Slack-based Model,SBM)的火电行业碳排放效率和影子价格测算模型。以各省份火电行业装机容量、煤的能源消耗、其他能源消耗为输入变量,火电发电量为期望产出,能源相关碳排放量为非期望产出,构建了基于松弛变量的SBM省级火电行业碳排放环境效率测算模型。测算了 2000-2017年中国各省份火电行业碳排放的环境效率得分,识别出环境效率平均得分最低的省份。此外,构建了基于对偶理论的省级火电行业碳排放影子价格测算模型,测算了各省份碳排放的影子价格及其变异系数,并分析各省份影子价格的趋同性。(4)构建了基于 M-R&M-P(Multi-Region&Multi-Province,M-R&M-P)的总碳强度ACI空间差异分解模型。在传统M-R(Multi-Region,M-R)多区域空间差异分解模型基础上,提出了嵌套M-R多区域空间分解框架,构建了嵌套M-R多区域空间差异分解模型,即:“多区域&多省份”的M-R&M-P空间差异分解模型。以中国“五年规划”的起始和结束年份为研究节点,将区域间(或省份间)总碳强度ACI的空间差异分解为碳排放系数、能源结构和能源强度三个影响因素。分析造成不同区域/省份火电行业总碳强度ACI空间差异的关键因素,识别出总碳强度ACI表现较差的区域和省份。(5)构建了基于Theil指数的总碳强度ACI不平等性分解模型。首先,运用Theil指数量化了 2000-2017年国家层面(全国各省份间)和区域层面(区域内各省份间)火电行业总碳强度ACI的不平等性。其次,构建了基于Theil指数的总碳强度ACI不平等性分解模型,将中国火电行业总碳强度ACI的整体不平等性分解为区域间和区域内不平等。最后,在传统马尔科夫链的基础上,引入了空间自相关的概念,构建了省级总碳强度ACI的传统和空间马尔科夫链状态转移概率矩阵,分析了 2000-2017年间各省份总碳强度ACI的时间和空间演变特征。(6)构建了火电行业碳排放减排可能性指数体系。提出了兼顾公平性指标和效率性指标的火电行业减排可能性指数,研究了不同的公平、效率指标情景下,火电行业碳排放减排任务的分配情况。此外,基于火电行业碳排放和总碳强度ACI减排的研究,对火电行业现有低碳减排政策进行了梳理,分析现有政策中存在的问题,从结构减排、管理减排、技术减排等角度,为中国火电行业碳排放和总碳强度ACI减排提出合理的政策建议。