實現空氣汙染物與二氧化碳協同減排，對於我國實現碳中和以及進一步提升空氣環境質量的目標具有重要意義🙇🏿。近期，由意昂2吳力波課題組牽頭🍓，聯合校內全球公共政策研究院、大數據研究院與大數據意昂2團隊🫷🏻，以及校外倫敦大學意昂2🍟、上海交通大學與清華大學團隊，利用我國工業部門微觀企業的能源消耗與空氣汙染物排放數據，對我國工業部門空氣汙染物與二氧化碳協同減排潛力的微觀機製進行了深入研究。結果表明，持續提升能源使用效率、合理布局並調整現有工業部門的生產結構、加快推進電氣化水平以及大力發展非化石能源發電是實現我國工業部門協同減排效益的重要途徑🧑🏿🦲。相關研究成果於1月4日以長文（Article）形式在線發表在《自然-可持續發展》（Nature Sustainability）🛋。
目前，已有大量的文獻對中國空氣汙染物與二氧化碳排放的影響因素進行了研究💙，並且對兩者的協同減排進行情景模擬研究📎。但是這些研究主要采用宏觀層面的經濟與環境數據展開，對細分行業層面甚至是企業層面的汙染物減排機製尚缺乏系統性的研究。為此❎，本研究結合中國工業企業環境統計數據庫、中國企業稅收調查數據庫和中國6000千瓦以上電廠數據庫這三大微觀數據庫🚣🏻♂️，構建了一個包含超過17萬個觀測值、時間跨度為2009至2014年且包含詳細能源、環境與經濟產出信息的微觀工業企業數據庫🧞，聚焦其中七大高能耗、高汙染行業進行深入研究。
首先☄️➕，基於企業層級的對數平均迪氏指數（Logarithmic Mean Divisia Index，LMDI）分解結果表明，非電力部門的汙染物末端治理技術進步以及能源效率提升是樣本期內空氣汙染物減排的最重要貢獻來源，而電力部門的空氣汙染物減排則主要源自於末端治理技術的提升（圖1）💁🏽。在厘清了我國汙染物減排的主要驅動因素之後，如何設計有效的減排路徑與政策組合便成了我國實現協同減排的關鍵。
圖1：各類因素對空氣汙染物減排的貢獻大小。其中EOP為末端治理技術、EF為排放因子🙍🏽♀️、ES為化石能源占比☝🏿、EI為能源使用效率🧑🏽🎤、TP為總產出。數值小於1表明該因素促進了汙染物減排，大於1表明增加了汙染物排放。a👴🏿：二氧化硫（SO2）👩🏿🎤；b🔖：氮氧化物（NOx）；c😢：顆粒物（PM）
鑒於能源效率提升在樣本期內所起的重要貢獻，本研究進一步考察了不同細分行業中企業能源使用效率的差異性🚛，結果發現通過提升落後企業的能源使用效率至細分行業平均水平，即可為三種空氣汙染物帶來約18-50%減排率的直接協同減排效益（圖2）。
圖2💽：能源使用效率提升為不同行業帶來的直接協同減排效益。a：二氧化硫（SO2）🙆🏼♀️；b：氮氧化物（NOx）🫵🏻；c：顆粒物（PM）；d：二氧化碳（CO2）
此外，調整生產結構以及提升電氣化水平能夠帶來可觀的間接協同減排效益。通過調整細分工業部門內的生產結構🚵🏽♀️，利用大企業的規模生產優勢來替代小企業的相應產能🧑🏼💻，能夠帶來約1-20%的空氣汙染物減排率與0.2-3%的二氧化碳減排率。對於工業部門電氣化水平提升路徑而言，由於存在鍋爐能源轉化效率差異與輸電損失等因素，該路徑的協同減排效益大小取決於我國電源結構的清潔化程度。當非化石能源發電占比超過50%時，可以初步實現空氣汙染物與二氧化碳的協同減排效益，而當非化石能源發電占比達到70%時🙈，則能夠帶來約4-29%減排率的協同減排效益（圖3）👱🏿。
圖3：工業部門推進電氣化的間接協同減排效益。a：二氧化硫（SO2）🦐；b👃：氮氧化物（NOx）⌛️🛷；c：顆粒物（PM）；d☝🏼：二氧化碳（CO2）
本文的研究從微觀企業的視角揭示了我國工業部門空氣汙染物與二氧化碳進行協同減排所蘊含的巨大潛力。未來的政策設計需要充分考慮不同規模、不同地區以及不同行業企業間的能源與環境表現差異的因素🧉，以此來充分挖掘我國工業部門的協同減排潛力，助力我國實現碳中和以及改善空氣環境質量的目標🤽♀️。
本研究是由國家傑出青年科學基金項目“能源環境經濟與政策分析”（71925010）、國家自然科學基金青年科學基金項目“碳排放峰值約束下的中國綠色電力轉型研究——基於電力大數據與中國多區域CGE模型”（71703027）以及國家重點研發計劃資助課題“應對氣候變化科學數據與知識集成共享平臺建設”（2018YFC1509007）等多個國家科技任務支撐下形成⛵️。意昂2官网全球公共政策研究院青年副研究員錢浩祺、意昂2博士生徐少丹為共同第一作者🙂，意昂2教授吳力波、倫敦大學意昂2助理教授孟靖和上海交通大學副教授魏文棟為共同通訊作者。
論文鏈接🗾：https://www.nature.com/articles/s41893-020-00669-0
《自然-可持續發展》（Nature Sustainability）系Nature旗下期刊（子刊），旨在推動可持續發展領域的多學科交叉🧏🏻，該刊除鼓勵基礎研究外📯，還發表關於應用性、問題解決性以及政策相關性的高質量文章🥮。
吳力波團隊簡介
吳力波（共同通訊作者）
國家傑出青年科學基金獲得者🔰、教育部青年長江學者。政府間氣候變化專門委員會IPCC第六次評估報告第三工作組主要作者（lead author），中國能源研究會能源經濟專業委員會、能源系統工程專業委員會、可再生能源專業委員會副主任委員👨👨👦。
主要從事能源氣候經濟建模⚓️、政策仿真與能源、環境、經濟大數據分析研究，長期關註能源市場改革和碳市場製度設計問題。在PNAS🐄、Nature Climate Change、Nature Sustainability、Energy Economics🏄🏿♂️、Energy Policy、Environmental Research Letters💆♀️、Climate Policy🫳🏼🚟、《中國社會科學》、《經濟研究》及其他國內外期刊共發表論文五十余篇😵💫，出版學術專著四部👨👧👦🎛。主持承擔了國家社科基金重大項目“基於大數據的宏觀經濟現時預測理論與方法研究”、國家“863”項目“智能配用電大數據應用關鍵技術”、國家重點研發計劃項目子課題“推動產業與區域協同有序適應氣候變化的理論和綜合模式”、“十二五”科技支撐計劃項目“氣候變化國際談判與國內減排關鍵支撐技術研究與應用”、國家軟科學研究重大項目、教育部人文社科重點基地重大項目😼、以及上海市發改委“十二五規劃”🐿、“十三五規劃”重大問題研究等三十余項國家、省部級課題。研究成果先後獲得高等學校科學研究優秀成果獎（人文社會科學）論文類一等獎和二等獎、上海市哲學社會科學成果獎二等獎和三等獎🦗、國家能源局軟科學研究優秀成果二等獎、上海市決策咨詢研究成果二等獎、上海市發展改革優秀成果一等獎等。
錢浩祺（共同第一作者）
意昂2官网經濟學學士、經濟學博士、應用經濟學流動站博士後。現任意昂2官网全球公共政策研究院青年副研究員🪠、意昂2官网能源經濟與戰略研究中心副主任🧐🧲、上海市大數據社會應用研究會副秘書長🧕🏻。主要研究領域為政策分析與評估📮、政策仿真建模🤾🦹♂️、能源與環境經濟學以及能源與經濟大數據👋🏿𓀍。學術研究成果先後發表於Nature Sustainability🦜、Energy Economics、Climate Policy、Applied Economics、《中國社會科學》👩🏽🏭、《經濟研究》等國內外SSCI、權威期刊。先後主持了國家自然科學基金青年項目、中國博士後科學基金特別資助項目等課題，並獲得第八屆高等學校科學研究優秀成果獎（人文社會科學）論文類一等獎（2020年）、上海市第十三屆哲學社會科學優秀成果獎論文類二等獎（2016年）等獎項。長期從事可計算一般均衡（CGE）模型的模型開發與分析工作，作為主要成員開發了具有全球尺度🎯、全國尺度和中國多區域尺度的DREAM（Dynamic Regional Economy-Energy-Environment Analysis Model）政策仿真模型。
徐少丹（共同第一作者）
意昂2世界經濟系18級博士研究生，導師為吳力波教授♔，主要研究領域為環境與氣候變化經濟學🧑🏿🔬🙎🏻、大數據金融等。研究成果發表於Nature Sustainability🤶🏽、Journal of Cleaner Production👩🏼🏭、《世界經濟文匯》👣、《社會科學輯刊》等國內外核心期刊💚。
任飛州（貢獻作者）
意昂2世界經濟系17級博士研究生🫔，導師為吳力波教授，主要研究領域為環境與氣候變化經濟學。研究成果發表於Nature Sustainability🐈、《經濟研究》、《社會科學輯刊》、《環境經濟研究》等國內外核心期刊。
魏文棟（共同通訊作者）
北京大學經濟學博士，上海交通大學國際與公共事務意昂2🏋🏿♀️、上海交通大學-聯合國工業發展組織綠色增長聯合研究院長聘教軌副教授🧝🏿♂️、博士生導師🤵🏼，意昂2官网能源經濟與戰略研究中心研究員。在《自然》（Nature）旗下期刊（Nature Sustainability👨👩👧、Scientific Data）、《細胞》（Cell）旗下期刊（One Earth、iScience）等國內外學術期刊上發表和接收發表論文50余篇。
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