估算供应方化石燃料干预措施的减排量（英）

估算供给侧化石燃料干预措施带来的排放减少 BrianCPrestHarrisonFellDeborahGordon和TJConway 工作论文2311W2023年4月 关于作者 布C普雷斯特是一位经济学家，同时也是RFF的研究员，专注气候变化经济学、能源经济学和油气供应。Prest运用经济学理论和计量经济学，通过评估其对社会的影响来改善能源和环境政策。他的最新工作包括改进气候变化科学依据。 社会碳成本以及油气供应相关各种政策的经济学建模。Brooking他的研究s纸h关于经济活动的s已发表在同行评审期刊中 环境theJournal审查lodfjouArnal协会如此类推自然 土地与资源经济学家 经济学与管理学，并且，《环境科学杂志》 他的作品也出现在了流行媒体中，包括以下出版物：华盛顿邮报，的《华尔街日报》 关联P，nd巴伦周刊，的《纽约时报》零售商，路透社，ressa 哈里森费尔系北卡罗来纳州立大学农业与资源经济学系的副教授。他的研究重点在于环境、能源和自然资源经济学，特别关注与政策相关的研究 。费尔德博士近期的研究工作涉及能源系统，重点关注可再生能源、排放交易系统和电力监管。 戈登，黛博拉她是RMI气候智能计划的高级合伙人，在该计划中，她联合领导了油气解决方案倡议。戈登在布朗大学沃森国际与公共事务研究所担任高级研究员，并在布朗气候解决方案实验室担任附属研究员。她的研究引领了“油气生命周期气候影响指数”（OCI）的开发，这是一个独一无二的analytictool，用于比较全球油气资源的生命周期气候影响。OCI是戈登新书的话题，没有标准石油牛津大学出版社，2022年。 TJConway他是在RMI的气候智能计划中的主要成员。他在油气解决方案倡议中扮演领导角色，与众多利益相关者合作，帮助加速油气公司的脱碳努力。康威还是乔治城大学的实践教授，在埃德蒙A沃尔什外交学院的国际商业外交兰代格项目下教授一门能源课程。 致谢 Prest和Fell对OnyxTransition的支持表示衷心感谢。我们感谢MikeBraun 、SethZimring和DariusNassiry的宝贵意见。 关于RFF 未来资源研究所（RFF）是一家位于华盛顿特区的独立、非营利性研究机构。其使命是通过公正的经济研究和政策参与改善环境、能源和自然资源决策。RFF致力于成为最广泛信赖的研究洞察和政策解决方案的来源，以实现健康的环境和繁荣的经济。 工作论文是由其作者为信息交流和讨论目的而传播的研究材料。它们不一定经过正式的同行评审。这里表达的观点是个人作者的观点，可能与RFF的其他专家、其官员或其董事的观点不同。 分享我们的工作 我们的工作可在AttributionNonCommercialNoDerivatives40InternationalCCBYNCND40许可下共享和改编。您可以在任何媒介或格式中复制和重新分发我们的材料；您必须提供适当的信用，提供指向许可的链接，并表明是否进行了更改，并且您不得施加额外的限制。您可以在任何合理的方式下这样做，但不得以任何方式暗示许可方支持您或您的使用。您不得将材料用于商业目的。如果您混合、转换或基于材料创建，您不得分发修改后的材料。更多信息，请访问。httpscreativecommonsorglicensesbyncnd40 摘要 供给侧干预措施，即淘汰高排放化石燃料资产，已受到政策制定者和私人行为者的广泛关注。然而，关于市场泄漏即从一个来源减少的供应部分被其他来源增加的产量所抵消的担忧，引发了关于它们能实现多少减排的疑问。在这篇论文中，我们估计了这些供给侧干预措施对全球排放的影响，考虑了市场泄漏以及不同供应来源的相对温室气体（GHG）强度 。我们通过蒙特卡洛分析来考虑市场泄漏率和削减及替代供应来源的排放强度的不确定性，利用经济学文献中的供需弹性数据和来自全球586个油气田的最先进的石油气候指数天然气（OCI）数据集中的排放强度数据。我们发现，供给侧干预措施的生命周期减排量与削减的每桶化石燃料的总体生命周期排放量相当，具体取决于削减和替代供应来源的相对排放强度 。此外，针对油气供应中最排放密集的来源，还可以实现进一步的减排。如何比较甲烷和CO的排放量2排放还对应针对哪些来源具有重要影响。 目录 1引言1 2供应侧干预措施排放影响推导5 21替换为其他能源形式10 22当泄漏何时可能为零？热尔丁动力学案例11 3市场渗漏估计12 31估算泄漏参数的一般原则12 32需求弹性的估计16 33供应弹性估计18 4排放强度的估计19第五部分：定量应用23 6结论31 7参考文献32附录36 A1排放强度计算敏感性方法36 A220年全球warming潜力（GWP）下的详细结果39 A3动态效应41 1引言 在众多政府和公司承诺越来越雄心勃勃的碳和甲烷排放目标的情况下，要实现如今无处不在的“净零”目标，不仅需要减少化石燃料的消耗，还需要减少其生产和排放强度。在学术界文献中，长期考虑的政策杠杆一直是逐步减少化石燃料的生产（Harstad2012；Erickson、Lazarus和Piggot2018；Lazarus和vanAsselt2018；Asheim等人2019；vanderPloeg和Rezai2020； PNewell和Simms2020；Prest2021；Prest和Stock2021）。此外，石油和天然气生产的生命周期排放强度包括1、2、3范围排放已经被研究，并被发现范围广泛（Masnadi等人2018；Jing等人2020；Gordon2023；Gordon、Tan和Feldman2016）。近年来，这些所谓的“供应方”气候政策在政策制定者中获得了人气。例如，在美国，美国总统约瑟夫拜登竞选时承诺结束联邦土地上的石油和天然气租赁，并且他的政府已经放缓了联邦租赁活动。 最近，私人行为体开始提出将排放密集型资产的退役进行货币化，首先是碳 。例如，新提出的“碳退役投资组合”（Handler和Bazilian2021）将购买如石油和天然气井或燃煤发电厂等排放密集型资产，仅仅是为了将其退役。由此产生的温室气体排放减少可以通过多种形式进行货币化，包括吸引气候意识投资者的资本、生成和销售碳信用额度，或从政府那里按每吨减少的排放直接获得付款。 为了使碳信用额度或政策具有可信度和有效性，其净排放影响必须尽可能严格地估计。即使一个人能够有力地证明从所涉及的资产（例如，油田）直接避免的排放，全球排放的净影响也会因排放“市场泄漏”而不同。本文以及更广泛的经济文献中所使用的“市场泄漏”一词，描述了这种现象，即一个来源的供应减少部分被其他来源的增加生产所抵消。这种替代生产抵消了部分，但通常不是全部，来自供应侧干预的排放效益。 有些人极端声称，供给侧干预造成的市场流失率是100例如，暗示减少一桶石油的生产对石油消费没有净影响，因为它会被其他地方的等量增加的生产所抵消。然而，这一论点与基本经济理论相矛盾。在经济学理论中，如石油这样的产品的价格和消费是由供需曲线的交点驱动的。如果供给侧干预从边际以下的生产领域（即边际成本低于当前市场价格的领域）中去除生产，这将使供给曲线向左移动，如图1所示。供给曲线的移动导致新的、更高的均衡价格。如图1所示，边际以下领域的退出同时 导致均衡量的减少，尽管这种减少通常小于退休的石油量。图1展示了一个简化的例子，但现实更加复杂，供应曲线并非简单的直线，而是随着时间的推移，随着新油田的发现和开发而不断改变形状。然而，图1还是代表了导致市场渗透的关键因素：在供需曲线的交叉点附近的斜率。 图1泄漏机制的示意图 为了使边际以下领域的退役不会对均衡数量产生影响，石油的需求必须对价格完全无反应，这意味着需求曲线不会向下倾斜，而是一条垂直线。1这种说法不可信，特别是在某些需求领域（如电动汽车（EVs）等）石油替代品供应增加的背景下这正是消费者如何通过减少石油产品使用来应对价格变化的例子之一。 1泄露量也可能达到100，如果石油供应无限弹性即完全水平的供应曲线 这更加不可能，因为它意味着石油价格是一个恒定的价值，不受需求波动的影响。 机制，通过减少石油供应来降低消费的过程是简单的：供应减少会使供应曲线向上和向左移动；这增加了石油的价格，2并且由于一般需求曲线是向下倾斜的，油消费者会相应地减少使用（沿着需求曲线向上向左移动）。图1展示了这一机制在一个简单的供需图中，表明部分但并非全部削减的供给被泄漏所抵消；仅在需求曲线完全垂直（“完全无弹性”）的不现实情况下，泄漏才会达到100。 消费者的数量需求对价格信号的响应不仅限于减少出行（例如，通过每周额外远程工作一天）；还有其他的需求响应途径，例如提高燃油效率或转向替代品，如电动汽车或其他交通方式。在运输部门之外，石油还用于石油化工和其他工业应用以及供暖，所有这些都可能有自己的需求响应渠道。总体而言，除非消费者对价格完全无反应，否则减少供应的一些影响会通过消费减少而体现出来即泄漏不完全，这意味着总体石油消费和排放量下降。 虽然某些程度泄漏的理论基础是清晰的，但由于它通常不是直接可观察的，因此很难进行实证估计。如果有人减少新墨西哥州某一口井的供应量，并且作为回应，某生产者在国家甚至全球的某个地方增加其产量，比如说增加半桶，观察这种特定反应是不切实际的。因此，泄漏率的估计通常依赖于全球石油市场的经济建模。 在测量泄漏的额外挑战是，“泄漏”的替代供应可能具有更高的或更低的温室气体强度，这对供应侧干预的净影响有影响。例如，如果相对排放密集的石油生产源被削减，并且这部分供应由更清洁的来源部分替代，即使市场泄漏达到100，这也会减少排放。因此，还必须考虑不同石油供应源的相对排放强度。由于原油质量的不同和供应链的排放强度不同，来自不同来源的石油具有不同的生命周期气候变化影响（Masnadietal2018；Gordon2021 ；RMI2022）。 由于存在多个可供选择的供给侧干预地点，削减原油的排放强度部分是一个选择变量。可能很显然，供给侧干预应该首先针对排放强度最高的油类 ，如加拿大的油砂，或是加利福尼亚或其他地方的重质原油。 2在实际操作中，炼油厂作为原油生产者和其最终用户（主要是交通运输燃料，如汽油和柴油）之间的中间商运作，当石油产品需求组成发生变化时，炼油厂可以调整以生产不同的产品。然而，汽油的价格与原油价格紧密相关，因此市场原油价格上涨的大部分成本会转嫁给消费者。 可信地估计决定供给侧干预措施排放影响的两个关键组成部分市场漏损率和相对排放强度是确保估计的排放减少量可信的关键。这在这些计算对市场价格、碳信用额量以及因此市场参与者之间的财务流动产生直接影响时尤为重要。 这提出了一项挑战：如何在由于直接观察实现排放影响的不可行性而导致这种计算必然抽象的情况下，可信和透明地估计由供给侧干预措施所移除的排放量。在这篇论文中，我们使用标准的经济工具，同时引用最小的假设，推导出一个代表供给侧干预措施（例如，从市场中移除一桶石油供应）排放影响的数学公式。然后，我们使用合理的关键输入范围展示了该公式的不同应用：即供应和需求弹性的估计以及削减和替代供应源的相对排放强度。由于这些输入的估计本身具有不确定性，并且可能会随时间而变化，没有单个数字可以可信地代表排放减少量；相反，我们使用蒙特卡洛分析来估计削减石油供应的净排放影响的中值和范围，反映关键输入（供应和需求弹性以及排放强度值）的不确定性以及潜在替代供应来源。 总的来说，我们的中心估算发现，无论削减和替代供应的来源如何，净排放量都会减少，尽管这些因素的规模和不确定性范围差异很大。我们为削减供应的类型和来源（例如，重油与轻油、甜油与酸油）以及潜在的替代供应来源（例如，按地区划分）呈现了估算的净排放量减少和不确定性范围。 例如，如果相对排放密集型的加拿大油砂生产被削减，并且替代生产来源随机选择，按比例与一个油田的生产量相匹配，预期每桶油当量的净减排量为357千克二