能源转型的改革战略：从零碎到全系统的变革（英）

22-13改革策略改变能量 从零碎到系统范围的变化 史蒂文·弗里斯（ S20te2v2en年F8rie月s） 抽象的 IPCC关于缓解气候变化的第六次评估报告突出了气候变化缓解行动与气候稳定之间的巨大差距 目标。但其广泛的政策处方可能会让政策制定者深思要采取什么具体行动。通过积累有关转型的证据来告知能源系统的各个方面，例如太阳能和风力资源的发电和电池电动汽车，该论文发展了更尖的能源改革 策略比IPCC的策略提供了必要的全系统更改。它为两个非正统的政策提供了案例。一是政府提供，除了研发支持外，还为早期部署提供市场创造支持初始市场中的低碳技术。第二个是序列排放 创新和市场创造后的定价支持并区分 跨关键能源部门定价，而不是强加一个经济范围内的价格。与单个价格相比，针对较高的排放定价的行业定价 脱碳更加昂贵，仍然可以促进成本效益的排放削减，但限制不利分布影响。该文件还考虑了非价格壁垒 变革和协调各国国内改革的方式。 史蒂文·弗里斯（StevenFries），非居民 高彼级得研森究学员院国际经济学 自2022年3月以来，是高级副研究员 在新研究所经济思维牛津大学。 他以前是酋长 壳牌和壳牌的经济学家英国能源部 和气候变化。 工作文件 JEL代码：O25、O38、Q48、Q58 关键词：低碳技术，创新政策，创造市场的政策，具有成本效益的排放定价，分配公平性，效率调节，机构改革，国际协调。 笔记：作者感谢JosephGagnon、CullenHendrix、JeanPisani-Ferry、AsherRose，JeffreySchott，SteveWeisman和DavidWilcox对 先前的草稿。 西北马萨诸塞大道1750号|华盛顿特区20036-1903美国|1.202.328.9000|www.piie.com 介绍 第六次评估报告缓解气候变化 政府间气候变化面板（IPCC）发现了一个简短而迅速的结束机会稳定地球气候的机会窗口并避免 气候变化最危险的影响（IPCC2022）。仍在上升的趋势二氧化碳的排放（CO2)和其他温室气体必须被逆转 并平衡地降低到零以稳定气候。此外，净零 通知人积累证据改造 能源系统，这张纸 提供更多尖锐的能量改革战略比那个 政府间气候变化专门委员会。它使 两个案件政非策正。统 如果巴黎，则必须迅速实现排放（NZE）限制累积排放和维持相对排放的协议目标 安全的气候要实现。但承认当前和计划的政策以及脱碳能源、农业和 其他活动，报告揭示了减缓气候变化之间的巨大差距行动和气候稳定目标。 虽然该报告列出了全球经济、能源、土地使用，一方面排放，地球的黯淡投影 另一方面，气候也强调了限制CO的重要进展2排放。它们包括成本急剧下降和太阳能部署的增加 光伏（PV）和风力涡轮机生产低碳电力 可再生资源和可充电电池，用于用汽车为它们提供动力电力而不是化石燃料。虽然这些零碎的变化远远达不到 消除NETCO所需的系统范围的能量转换2排放，他们提供重要的机会来学习在转型方面的经验 能源系统。但是该报告的广泛政策处方不足。 通过累积有关转化能源系统的证据来了解，这论文提供了比IPCC更尖锐的能源改革策略。它 为两个非正统的政策提供了案例。一个是创造市场的政府支持在初始市场早期部署低碳技术， 特别是在有技能、技术能力和兴趣的国家扩展它们。这是除了完善的政府研究和 开发（R＆D）支持与创新中的知识溢出相抵触。 第二个是在创新和市场创造后对排放定价进行序列定价支持并校准整个关键能源部门的价格，以预测长期 消除每个净排放的运行成本。这些部门包括 从长远来看，相对较低的成本-电力，公路运输， 以及建筑物以及可能是高成本的建筑物-储能，运输和材料和燃料生产（例如水泥、化学品、塑料、精炼和 钢铁——所谓的重工业）。针对较高的排放定价在行业上脱碳更加昂贵的促进了成本效益的排放削减，而 与单一经济价格的价格相比，限制了不良分配的影响。本文还研究了改变的非价格障碍和协调方法 各国国内能源改革。它以IPCC的摘要开头 实现NZE能源系统的政策处方。1 1见戴维斯等人。(2018)和Fries(2021,pp.72–92)描述可行的NZE能源基于低碳技术的系统，该系统已进入商业阶段 载河项目或进一步。在本文中，“低碳技术”一词是指那些 从长远来看，与NZE能源系统一致，即使他们目前的部署需要一些排放。例如，在短期内使用电池电动汽车(EV)会导致排放sions是因为电力没有完全脱碳，而是比内部计算的脱碳 大巴发动机。但在全面和可信的能源改革战略的背景下，由低碳电力驱动的电池电动汽车车队将与NZE系统一致。 1.IPCC能源政策评估 尽管全球排放量仍有上升趋势，IPCC评估气候行动的国家和部门的能源政策有效性已被采取。它主要考虑政策对排放的影响 相对于他们缺席时可能出现的反事实——他们的成本效益吸引更少的重点。 IPCC发现许多政策和监管工具已经部署成功。表1总结了其在 避免在建筑物，运输和 行业。评估涵盖总体减排和影响 能源效率和低碳技术的部署——两个关键 减少排放的方法。重点政策工具是排放定价，直接调节能源效率和排放以及各种类型 政府支持推进低碳技术。 表格1 IPCC对避免排放的能源政策有效性的归因 部门 政策对整体的影响 政策对能源的影响 政策对低收入的影响 排放量 效率 碳技术 能源供应 排放定价，排放标准和技术 排放定价和技术各种基于市场的支持政策产生了工具，特别是 扶持政策导致 提高技术支持政策的效率， 排放量下降 能量转换 导致高扩散 提供能源的供应 利率和成本降低可再生能源技术 建筑物 监管标准已领导减少新的排放 监管标准，财务支持建筑改造， 技术支持政策和监管标准已导致 建筑物 和基于市场的工具 采用低碳供暖 导致了改进 系统和高效率 建筑和建筑系统 电器 效率 运输 车辆标准，土地使用规划和碳定价 车辆标准，碳定价和政策支持 技术支持政策而且排放标准有 避免了电气化的地面排放 增加的扩散率和 运输 达到汽车效率 降低电力成本 改进 车辆 行业 排放定价已导致效率提升工业设施 注意：陈述描述了政策在制定政策的国家中的影响。全部发现具有很高的信心。技术支持政策包括政府对创新的支持 制度，如私人投资和公共研发投资的税收抵免，以及市场创造低碳技术政策，如可再生能源上网电价和电力补贴 车辆和充电桩。 资源：IPCC（2022年，第118页），技术摘要。 基于对政策有效性的评估，IPCC得出结论：政府现在可以采取行动改变经济发展路径 加速气候减缓和跨系统过渡——能源、城市 形式，农村土地利用和金融。许多监管和经济2工具已成功部署的可以支持减少排放量 如果旨在促进公平并大规模应用并刺激创新范围更广。 一个惊人的方面 IPCC的 广泛的政策处方是 他们的治疗排放 价钱。它只有一个在几个突出显示政策 仪器，而不是主要一个和...一起政府 研发支持为创新。 IPCC进一步观察到，全面的政策改革能够使创新和能力建设比单个政策更能支持 转向公平的低排放期货。它还发现气候治理跨策略域集成时最有效，有助于实现协同效应 并尽量减少取舍，并将国家和地方决策联系起来水平。当然，如此宽泛的国内政策处方很难 反对，但如果让决策者思考什么，他们可能会被原谅采取的具体行动。 同样，IPCC指出，国际合作是关键 实现雄心勃勃的气候变化目标的推动者和联合国气候变化框架公约、京都议定书和巴黎协定 正在支持不断提高的国家雄心水平，尽管差距仍然存在。它指出伙伴关系、协议、机构和倡议正在出现在 次全球和部门层面，并让多个行为者参与其中，效力。这些陈述有效地说明了国际的“玻璃” 合作是“半满”而不是“半空”——也许反映了IPCC 制高点。在国际气候融资方面，IPCC更为尖锐。它发现跟踪的资金流未达到实现缓解目标所需的水平 在所有部门和地区，发展中国家的差距最大。如果这些IPCC的意见被转化为政策规定，他们将 是各国应该在减缓气候变化和发达国家加强合作各国应为此向发展中国家提供更多资金，并 用于气候适应。 IPCC广泛的政策规定的一个显着方面是他们的待遇排放定价。它只是几种突出的政策工具之一， 而不是主要的政府研发支持 创新，在经济学中是气候的正统政策处方 减轻。这种广泛的方法反映了有关政策的关键观察有效性：到目前为止，排放定价的主要影响已经适度，限于能源效率，而不是低碳的发展 技术（表1）。政府显然难以实施这一水平 以及被认为充分反映的排放定价的部门覆盖范围预计因气候变化和深度削减成本而导致的社会损失 2这些是IPCC评估为“有效有效的”政策处方。 参见IPCC（2022年，第57-63页），有关政策制定者的摘要。 （OECD2018）。3因此，重要的是要理解为什么排放定价没有使用在推进低碳技术方面发挥重要作用以及如何做到这一点。 2.到目前为止的偶然性和零碎的变化 到目前为止，有关转换能源系统的证据说明了一个事件的故事和零碎的变化。事件是自去年以来的三次油价冲击 1970年代。前两个与石油供应中断有关 证据改造 能源系统 到目前为止告诉一个故事 偶然 和零碎的改变。 第四次阿以战争（1973年10月）和伊朗革命（1978-79年）和第三个是中国特殊时期带来的能源需求增长 自2000年代初以来的经济发展。这些油价冲击刺激了对替代车辆动力传动系统、能源创新的投资浪潮 太阳能光伏、风力涡轮机等效率和发电技术，以及——直到三哩岛和切尔诺贝利核反应堆事故。他们 还导致了新的石油和天然气开采技术，如液压含资源页岩的压裂。图1显示了之间的相关性实际油价的变化和低碳创新 新的国际引用专利的份额。4 零碎的变化是早期支持的市场创造政策 太阳能光伏、风力涡轮机和电池电动汽车(EV)的部署最初的市场——实际上已经由 油价震荡。这些政策包括对可再生能源的上网电价欧洲和中国固定了电力补贴价格和可再生能源 美国发电组合标准和相关税收抵免 状态。他们在过去十年之交实现了物质规模 2008年金融危机后的一些默契政策协调和 随着这些技术的性能提高。同时，大5 汽车生产国家为电动汽车提供了购买补贴，尤其是他们的表现在过去十年中有所改善，同时支持早期部署他们的充电基础设施。 3另请参见世界银行碳定价仪表板以获取最新的排放评估价钱。排放定价水平最高、行业覆盖面最广的国家 倾向于从现有水电和 由于长期的能源安全问题，核技术和高燃料税 石油进口依赖性（弗里斯2021，第144-45页）。这一观察表明因果关系运行至少部分来自更大的成本效益，低碳技术和能源 围绕化石燃料的安全担忧，以更适当的排放定价。 4有关能源价格冲击引起的创新证据的调查，请参见弗里斯（2021年， pp。100-03）和Grubb等。（2021年）。介导能效创新响应 部分是通过对能源价格冲击的政策和监管反应（例如，更严格的效率设备，建筑物和汽车的标准），该标准涉及无价障碍的能源障碍 效率投资（POPP2019）。这些实证结果与指导技术进步，预测创新是针对特定的 技术领域通过相对价格，市场需求和政策的转变来增加他们的技术领域 预期盈利能力（例如，参见Acemoglu等人2012和Aghion等人2016）。 5当时需要宏观经济政策支持 总需求和投资以及增加对可再生能源的投资得到加强这些能源倡议。 图1专利总量中低碳技术专利占比趋势全球（右轴）和油价（左轴），1970-2018 油价（2018美元/桶） 占全球专利总数的份额（百分比） 140 5 120 4 100 3 80 60 2 40 1 20 00 1970197519801985199019952000200520102015 油价 清洁专利 注：专利数据适用于定义为在多个司法管辖区提交的高价值专利。清洁技术包括与建筑物相关的脱碳技术，包括住房 和电器；温室气体排放的捕获，储存，隔离或处置；减少与能源生产相关的温室气体排放；脱碳技术相关 运输;与电网运行相关的系统集成技术。