关键词:
甲烷排放
投入产出分析
减排策略
国际贸易
摘要:
全球温室气体排放的不断加剧导致一系列的气候问题,如极端天气频发,生物多样性遭到破坏。甲烷作为仅次于二氧化碳的第二大温室气体,比二氧化碳在大气中更加活跃,并且对全球变暖的贡献率约占25%。从2021年政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布第六次评估报告到2022年11月COP27气候大会,甲烷控排已经成为全球应对气候变化的新热点。随着国际贸易在全球范围内的深入发展,各地区经济相互联系的程度不断加深,提高地区经济效益的同时也会带来环境问题。基于此,本文构建基于投入产出的国际贸易隐含甲烷排放转移测算模型,揭示国际贸易隐含甲烷排放转移情况,分析全球甲烷排放的不平衡性。构建国际贸易隐含甲烷排放转移复杂网络模型,揭示网络社区集群特征,识别网络中的重要地区及部门。构建国际贸易隐含甲烷排放转移供应链模型,追溯全球供应链中错综复杂的地区和部门之间的隐含甲烷排放转移,识别国际贸易隐含甲烷排放转移关键路径。最后利用情景分析方法从生产侧、贸易侧和消费侧角度对甲烷减排情景进行量化模拟并分析减排效果,为全球供应链协同甲烷减排策略提供参考。本文的主要研究内容和结论如下:
(1)构建基于投入产出的国际贸易隐含甲烷排放转移测算模型,从消费侧的角度测算全球各地区甲烷排放,比较分析与生产侧甲烷排放之间的差异,测算国际贸易隐含甲烷排放转移,展示主要地区的贸易产业结构,揭示全球甲烷排放的不平衡性。2014年全球生产侧和消费侧甲烷排放量为9916.5 Mt CO2-eq。发展中或欠发达地区生产侧的甲烷排放量较多,主要来源于农业、能源及其他资源采掘业以及水、电力和燃气生产及供应业的生产活动。全球大多数消费侧甲烷排放主要集中在经济发达地区。随着经济全球化不断发展,生产活动产生的甲烷排放隐含在商品或服务中通过国际贸易在各国之间转移。2014年国际贸易引发的进口或出口活动隐含甲烷排放量占全球隐含甲烷排放总量的28.7%。除了澳大利亚,发达地区,如日本、德国和英国等在国际贸易中扮演进口商的角色。他们通过进口甲烷排放密集型产品,如食品加工业、重工业和轻工业相关产品,使得隐含甲烷排放进口量远大于出口量。发展中地区,如中国、印度和俄罗斯,他们在国际贸易市场中为发达地区提供产品,使得他们的隐含甲烷排放出口量更多。通过分析不同收入地区的隐含甲烷排放,发现仅占全球人口20.7%的高收入地区引发了全球超过三分之一的隐含甲烷排放。不同收入地区之间存在高度的甲烷排放不平衡。
(2)构建国际贸易隐含甲烷排放转移复杂网络模型,从网络拓扑的角度刻画国际贸易隐含甲烷排放转移网络社区集群特征,识别关键节点地区/部门。国际贸易隐含甲烷排放转移网络呈现区域集群特征,无标度和小世界特性表明国际贸易隐含甲烷排放转移网络中还存在拥有大量贸易伙伴数量和隐含甲烷排放转移量的枢纽地区。国际贸易隐含甲烷排放转移网络形成了以中国、美国和俄罗斯为主导的三个社区。不同排放源类别隐含甲烷排放转移网络的社区集群特征以及在网络中起主导作用的地区存在较大差异。例如,除了中国和美国,泰国主导东南亚地区、西非地区和美洲地区之间的隐含水稻活动甲烷排放转移网络。隐含煤炭活动甲烷排放转移网络形成了以中国、俄罗斯和澳大利亚为主的三个贸易密集型社区。出度中心性和加权出度中心性识别了网络中有较多出口贸易伙伴数量和隐含甲烷排放出口量的地区,如中国、美国和印度。根据入度中心性和加权入度中心性的测算结果,美国、日本和德国等是拥有许多进口贸易伙伴数量和隐含甲烷排放进口量的地区。中介中心性和特征向量中心性揭示了在网络中发挥重要作用的节点地区。不同经济组织贸易隐含甲烷排放转移网络中的关键节点地区各不相同。
(3)构建国际贸易隐含甲烷排放转移供应链模型,追溯全球供应链中错综复杂的地区和部门之间隐含甲烷排放转移情况,识别关键供应链路径。全球大多数的直接甲烷来自农业、能源及其他资源采掘业和水、电力和燃气生产及供应业。食品加工业和服务业是隐含甲烷排放最大的部门,占全球隐含甲烷排放总量的46.2%。重工业是全球部门尺度供应链的重要中间生产部门。地区尺度隐含甲烷排放供应链中地区大多数的隐含甲烷排放均流向本地,中国、印度和美国是全球地区尺度隐含甲烷排放供应链的重要地区。“S9(牛、绵羊和山羊、马饲养)→S19(牛、羊、马等肉类加工和保存)”和“S1(水稻种植)→S23(水稻加工)”是多数地区的主要排放路径。中国S36(其他非金属矿产品制造)和S37(钢铁制造)是满足国内建筑业最终需求的重要中间生产部门。“S9”和“S9→S19”是为满足俄罗斯、美国和巴西S19部门需求的主要路径。
(4)利用情景分析方法,以生产技术、贸易结构和消费行为的变动为出发点,对不同甲烷减排情景进行量化模拟并分析减排效果,为全球甲烷减排策略提供参考。不同甲烷排放源类别隐含甲烷排放出口代表性地区的生