Mô hình CGE để phân tích cấp tỉnh về mục tiêu trung hòa carbon của Trung Quốc
của Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa
Các mũi tên trong hình cho thấy dòng chảy của các yếu tố và hàng hóa trong nền kinh tế trong C-REM. Nguồn: Quản lý năng lượng và khí hậu, Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa
Các mô hình Cân bằng chung có thể tính toán (CGE) ngày càng trở nên phổ biến, cung cấp những hiểu biết có giá trị về các tác động kinh tế và môi trường phức tạp và có mối liên hệ với nhau của các chiến lược giảm thiểu khí hậu. Mô hình năng lượng khu vực Trung Quốc (C-REM) là mô hình CGE động lực đệ quy, đa ngành, đa vùng được sử dụng rộng rãi trong việc lập mô hình các chính sách năng lượng và khí hậu của Trung Quốc, tập trung vào sự phân bổ tác động giữa các tỉnh.
Nhóm phát triển C-REM từ Đại học Thanh Hoa và Viện Công nghệ Massachusetts gần đây đã phác thảo các ứng dụng lịch sử của mô hình, mô tả các phương pháp lập mô hình được sử dụng trong phiên bản mới cập nhật và minh họa các tính năng của mô hình bằng cách hiển thị kết quả mô phỏng minh họa cho mục tiêu trung hòa carbon của Trung Quốc. Mô hình này có thể giúp thúc đẩy tính minh bạch và chia sẻ kiến thức trong cộng đồng các nhà lập mô hình và nghiên cứu CGE trong lĩnh vực chính sách khí hậu.
Nhóm nghiên cứu đã công bố bài đánh giá của họ trên tạp chí Energy and Climate Management.
"C-REM nhằm mục đích đánh giá tác động của các mục tiêu giảm phát thải carbon hiện tại và tương lai của Trung Quốc, đề xuất các phương pháp phân bổ mục tiêu quốc gia cho cấp tỉnh, đánh giá các hành động giảm phát thải khác nhau và cuối cùng đưa ra các khuyến nghị chính sách có cơ sở", Da Zhang, tác giả liên hệ của bài báo, phó giáo sư tại Viện Năng lượng, Môi trường và Kinh tế tại Đại học Thanh Hoa cho biết.
Nhóm nghiên cứu trình bày tổng quan về quá trình phát triển và các ứng dụng lịch sử của C-REM. Từ phiên bản tĩnh ban đầu, mô hình C-REM đã dần mở rộng thành mô hình động đệ quy và tích hợp với các mô hình khác (chẳng hạn như mô hình vận chuyển hóa học khí quyển) để đánh giá toàn diện các tác động kinh tế và môi trường của các chính sách khí hậu. Mô hình C-REM đã được áp dụng để đánh giá tác động của chính sách khí hậu cấp tỉnh tại Trung Quốc, phân tích tác động của di cư liên tỉnh đối với chính sách khí hậu và các lợi ích chung của chính sách khí hậu đối với chất lượng không khí và sức khỏe con người.
Mô hình đã được cập nhật lên phiên bản 4.0 để giải quyết các thách thức về giảm phát thải dài hạn, chẳng hạn như cách đạt được mục tiêu trung hòa carbon. "Chúng tôi đã cập nhật mô hình với năm 2017 là năm cơ sở và mở rộng đường chân trời dự báo đến năm 2060. Chúng tôi cũng đã đưa công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) vào mô hình, nhận ra tầm quan trọng ngày càng tăng của các công nghệ phát thải âm trong việc hiện thực hóa tính trung hòa carbon", Da Zhang cho biết.
Các phương pháp mô hình hóa được sử dụng trong C-REM 4.0 được mô tả chi tiết, bao gồm các khu vực và ngành mô hình, quy trình chuẩn bị dữ liệu, biểu diễn các hoạt động kinh tế của các ngành khác nhau, phương pháp mô phỏng chính sách khí hậu, quy trình động và triển khai lập trình.
Một ví dụ minh họa về việc áp dụng mô hình cập nhật được cung cấp trong bối cảnh mục tiêu trung hòa carbon ở Trung Quốc.
"Chúng tôi thấy rằng mục tiêu trung hòa carbon năm 2060 sẽ dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp thấp hơn và sớm hơn với quá trình chuyển đổi sang các nguồn năng lượng không phải hóa thạch so với mục tiêu trước đó, chỉ tập trung vào thời điểm đạt đỉnh carbon. Các kịch bản của chúng tôi cho thấy thêm rằng các ngành điện và luyện kim là những ngành đóng góp chính vào việc giảm CO2 trong giai đoạn từ năm 2025 đến năm 2060.
"Giả sử nguyên tắc chia sẻ nỗ lực hiện tại tiếp tục được sử dụng để phân bổ mục tiêu giảm phát thải giữa các tỉnh, các tỉnh phát triển hơn và các tỉnh phụ thuộc nhiều hơn vào năng lượng hóa thạch sẽ phải chịu chi phí cao hơn trong quá trình chuyển đổi năng lượng ròng bằng không. Một số tỉnh phía tây bắc được dự đoán sẽ có những tác động tích cực do ngành công nghiệp di dời, nhờ vào nguồn tài nguyên tái tạo dồi dào và khả năng lưu trữ carbon", Da Zhang cho biết.
Nhóm nghiên cứu hy vọng bài báo sẽ hướng dẫn người dùng mô hình và thúc đẩy sự phát triển hơn nữa của mô hình CGE tại Trung Quốc. Da Zhang cho biết, "C-REM 4.0 được trang bị tốt cho các ứng dụng trong tương lai trong phân tích chính sách khí hậu theo mục tiêu trung hòa carbon của Trung Quốc. Chúng tôi mong muốn liên kết mô hình của mình xa hơn với các mô hình khác, chẳng hạn như mô hình hệ thống trái đất, để nắm bắt phản hồi về môi trường và khí hậu đối với hệ thống con người. Chúng tôi cũng có kế hoạch sử dụng mô hình đã cập nhật để khám phá nhiều thiết kế chính sách thay thế chi tiết hơn hướng tới mục tiêu trung hòa carbon."
Những người đóng góp khác bao gồm Hantang Peng, Chenfei Qu từ Viện Năng lượng, Môi trường và Kinh tế tại Đại học Thanh Hoa và Valerie J. Karplus từ Khoa Kỹ thuật và Chính sách Công tại Đại học Carnegie Mellon.
