《Energy》：Advancing Biomass Power through Policy: A Dynamic Perspective under China’s Carbon Goals
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中國生物質發電在雙碳目標下的政策效果研究，通過動態CGE模型分析2018-2040年碳減排政策、稅收機制、補貼及電價政策對能源結構、碳排放及經濟的影響。研究發現CCER政策最有效，使生物質能源市場占比達7.7%，稅收政策顯著減排但推高成本，需構建綜合政策框架平衡減排與經濟效益。
Boda Xin|Yanchen Gu|Lianhong Lv|Xv Zhu|Siyi Wang|Jingjing Dong|Nan Zhang
南開大學環境科學與工程學院，天津 300350，中國
摘要
生物質能作為一種可再生且碳中性的能源，在中國的雙碳戰略中發揮著關鍵作用。其穩定的能源輸出補充了間歇性可再生能源，同時利用農業和林業廢棄物可以減少排放和農村污染。然而，生物質能發電的早期發展嚴重依賴政策支持，現有研究缺乏對各種政策促進其增長影響的動態視角。本研究首次全面動態分析了在中國峰值排放目標下，不同政策對生物質能發電發展的影響。通過使用動態可計算一般均衡（CGE）模型，該分析將碳排放和GDP數據作為動態參數納入其中，并遞歸模擬人口和資本動態，從而能夠細致地探討2018年至2040年間能源、環境和經濟因素之間的相互作用。研究結果表明，中國的碳排放削減認證政策最有效地促進了生物質能的發展，到2040年其能源市場份額增加到7.7%。基于稅收的政策，特別是能源稅，顯著減少了排放，并使可再生能源消費在2040年達到65%，但增加了生物質能的成本，限制了其增長。相比之下，上網電價和原材料補貼對可再生能源的激勵作用有限。雖然個別政策措施對宏觀經濟表現有適度直接影響，但稅收政策顯著降低了生物質能發電的碳排放強度，到2040年降至約1.4噸/萬元人民幣。這些發現強調了制定健全政策的必要性，包括加強碳排放削減認證政策、平衡基于稅收的措施以減輕生物質能成本、提高上網電價和補貼，并采用綜合政策框架來有效支持中國生物質能發電的可持續發展。
引言
作為世界上最大的碳排放國，中國面臨著在快速經濟增長與迫切的減排和能源轉型需求之間取得平衡的巨大挑戰[1]。隨著實現2030年碳達峰和2060年碳中和等雄心勃勃的氣候目標，中國正處于重新配置能源系統以符合全球氣候承諾的關鍵時刻[2]。然而，對中國而言，對化石燃料的嚴重依賴仍然是在向低碳經濟轉型過程中面臨的主要障礙[3]。生物質能是一個有前景的解決方案，它可以作為一種可再生且碳中性的能源，減少對化石燃料的依賴，刺激農村經濟發展，并減輕環境影響，成為邁向可持續、低碳未來的重要貢獻者[4],[5]。
生物質能作為一種清潔能源，具有豐富的原材料、低環境影響和高可再生性，對于應對全球氣候變化和減輕生態污染至關重要[6]。作為世界第三大國土面積的國家，中國擁有豐富的生物質資源潛力，擁有約134萬平方公里的耕地和約24%的森林覆蓋率[7]。中國每年的生物能源生產潛力估計為23.30艾焦（EJ），相當于每年減少25.35億噸二氧化碳當量的溫室氣體排放，占2020年全國總能源產量的19.48%和總碳排放量的25.61%[8]。然而，生物質能發電行業目前面臨著若干阻礙其增長和發展的關鍵挑戰[9]。主要問題包括由于收集、加工和運輸生物質的復雜性導致的高生產成本，使其相對于其他可再生能源競爭力較低[10]。此外，許多企業面臨嚴重的盈利能力挑戰，這阻礙了該領域的投資和擴張[11]。這些挑戰的根本原因在于政府政策支持的不足。生物質能發電項目的運營成本相對較高，利潤模式有限，大多數項目嚴重依賴電價補貼來維持運營。然而，隨著這些補貼的逐步取消，這些項目的盈利能力受到了不利影響，許多項目面臨停運的風險。因此，中國的生物質能政策需要進行改革[12]。在此背景下，通過全面考慮稅收、補貼、排放交易系統（ETS）和中國碳排放削減認證（CCER）等潛在政策對碳排放和經濟增長的影響，研究如何更好地促進生物質能發電行業的發展是一個關鍵的研究重點。
本研究旨在通過綜合分析能源、環境和經濟維度，在中國峰值排放目標下，全面評估環境政策對中國生物質能發電行業的潛在影響。利用動態可計算一般均衡（CGE）模型，研究評估了2018年至2040年期間關鍵政策工具的有效性。通過分析這些政策對生物質能發展、能源結構優化、減排和經濟增長的影響，本研究為調整政策以應對生物質能行業當前挑戰并加速中國向可持續能源未來的轉型提供了見解。
文獻綜述
可再生能源在推進中國可持續發展議程中發揮著關鍵作用。它與多個可持續發展目標（SDGs）密切相關，包括氣候行動（SDG 13）、負擔得起的清潔能源（SDG 7）、負責任的消費和生產（SDG 12）以及可持續的城市和社區（SDG 11）[9]。在可再生能源中，生物能源被國際公認為接近零碳的選項，因為燃燒過程中釋放的碳大部分會被重新吸收
方法論
鑒于傳統的CGE框架在捕捉政策干預的動態和多維影響方面存在局限性——尤其是那些源于能源、環境和經濟系統之間相互作用的影響[49]——本研究建立了一個包含七個相互連接模塊的動態遞歸CGE模型，以彌補這一方法論上的空白（圖1）。通過明確將碳市場機制與能源消費動態相結合，這一綜合框架能夠系統地
分析框架
基于動態CGE框架和前幾節中建立的情景設計，本章使用四層分析結構來評估政策影響。首先，我們研究能源行業的動態，具體評估不同政策工具——通過模型的生產和能源-環境模塊發揮作用——如何改變能源結構并促進生物質能的普及。其次，我們評估環境結果，量化
結論與政策啟示
本研究系統地評估了七種潛在政策機制對中國生物質能的全面影響，從能源-環境-經濟的角度出發，采用動態可計算一般均衡（CGE）模型在中國峰值排放目標下進行分析。研究結果為確定促進生物質能發電可持續發展的最佳政策路徑提供了定量支持。主要結論如下。
在能源影響方面，不同的
CRediT作者貢獻聲明
Nan Zhang： 數據可視化、數據整理。Yanchen Gu： 數據可視化、軟件使用、概念化。Boda Xin： 寫作——審稿與編輯、初稿撰寫、方法論、正式分析、概念化。Jingjing Dong： 數據可視化、數據整理。Siyi Wang： 數據可視化、資源獲取、資金籌集、數據整理。Xv Zhu： 數據可視化、數據整理。Lianhong Lv： 資源獲取、項目管理、方法論、資金籌集、正式分析、數據整理，
利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文所述工作的競爭性財務利益或個人關系。
利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文所述工作的競爭性財務利益或個人關系。
致謝
本項工作得到了中國國家社會科學基金（項目編號：21BJY247）和中央公共科研機構基礎研究業務項目（項目編號：2019YSKY001）的支持。
