۱٫ معرفی
بودجه کربن چارچوبی است که در سیاست های آب و هوایی برای ایجاد اهداف کاهش انتشار عادلانه و کارآمد استفاده می شود. حد بالایی از کل دی اکسید کربن خالص انسانی (CO
2) گازهای گلخانه ای که با یک نتیجه احتمالی دمایی خاص مرتبط با گرمایش جهانی مرتبط است. مفهوم بودجه کربن در مقیاس جهانی تعریف و ارزیابی شده است [
۱,
۲,
۳,
۴] اما تنها تعداد محدودی از کشورهای جهان شروع به کشف کاربرد آن کرده اند [
۵] ایجاد محدودیت‌های انتشار تجمعی در سطح منطقه به‌جای تعیین اهداف کاهش کربن که مجموع انتشار کربنی را که در یک دوره زمانی ایجاد می‌شود، در نظر نمی‌گیرد. بودجه‌بندی کربن محلی به سیاستگذاران و ذینفعان کمک می‌کند تا اهداف آب و هوایی جهانی را با اهداف خط‌مشی فوری و بلندمدت منطقه‌ای خود هماهنگ کنند و اقدامات موفق اقلیمی را طراحی کنند. تعیین اهداف نقطه پایانی مانند صفر خالص تا سال ۲۰۵۰ بدون بودجه کربن تعریف شده می تواند انتشار تجمعی را از بودجه کربن جهانی جدا کند و دستیابی به هدف گرمایش جهانی ۲ درجه سانتیگراد را که توسط توافقنامه پاریس تعیین شده است به خطر بیاندازد، زیرا محدودیت دما مربوط به انتشار تجمعی است. اتمسفر. برای پر کردن این شکاف، پروژه ارزیابی محدودیت تعهدات برای کربن زدایی: اهداف استراتژی EU27 (PLEDGES) با بودجه اتحادیه اروپا [
۶] یک ابزار شبیه‌سازی نوآورانه را با هدف مدل‌سازی جامع تخصیص بودجه کربن در میان کشورهای عضو اتحادیه اروپا (EU27) ارائه می‌کند. بر خلاف ابزارهای دیگر مانند Contraction و Convergence [
7]، C-ROADS [
8]و آب و هوای جهان [
۹]PLEDGES که بر مناطق کل تمرکز دارد، بینش دقیقی در مورد بودجه کربن هر کشور و تأثیر آن بر اقدامات کاهشی ارائه می دهد.
PLEDGES برای دستیابی به اهداف مشخص شده در معامله سبز تنظیم شده است [
۱۰] از جمله کاهش انتشار تا ۵۵-% از سطوح سال ۲۰۰۵، دستیابی به بی طرفی کربن اتحادیه اروپا تا سال ۲۰۵۰ و رسیدن به هدف ۲ درجه سانتیگراد. اتحادیه اروپا با موانع و فرصت هایی برای کربن زدایی در کشورهای عضو خود مواجه است، اما سیاست های موجود عمدتاً بر اهداف کاهش انتشار تمرکز دارد. به عنوان مثال، سیستم جدید تجارت آلاینده ها [
۱۱] (ETS2) که با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از احتراق سوخت در ساختمان‌ها، حمل‌ونقل جاده‌ای و بخش‌های دیگر (جدا از ETS موجود اتحادیه اروپا)، همچنان بر کاهش -۴۲ درصدی انتشار تا سال ۲۰۳۰ در مقایسه با سطوح سال ۲۰۰۵ تمرکز دارد. مقررات اشتراک تلاش [
۱۲] (ESR) در مقایسه با سطوح سال ۲۰۰۵ حداقل ۴۰ درصد افزایش یافته است. هر دوی این معیارها محدودیت‌هایی را در انتشار تجمعی در نظر نمی‌گیرند.
رویکرد نوآورانه مدل PLEDGES ابزاری را در اختیار سیاستگذاران اتحادیه اروپا قرار می دهد تا سیاست های کاهش آب و هوا را در سطوح ملی بر اساس رویکرد اشتراک تلاش کشورها تنظیم کنند. ابزار PLEDGES برای منطقه جغرافیایی اتحادیه اروپا طراحی شده است، اما، در کارهای آینده، می توان آن را به راحتی برای سایر مناطق جغرافیایی دوباره طراحی کرد.
پس از ارزیابی بودجه کربن برای اتحادیه اروپا ۲۷ [
۱۳,
۱۴,
۱۵,
۱۶] ابزار PLEDGES می تواند انحرافات بالقوه از این بودجه را که به دلیل افزایش پیش بینی نشده انتشار گازهای گلخانه ای در یک کشور عضو (MS) ایجاد می شود، کنترل کند. PLEDGES سپس می تواند به صورت پویا هرگونه افزایش در انتشار را به روشی کارآمد به سایر کشورهای عضو توزیع کند. به عنوان مثال، به دلیل تنش‌های ژئوپلیتیکی در اوکراین، آلمان به نیروگاه‌های زغال سنگ متوسل شد تا وابستگی خود به گاز را کاهش دهد و تامین گاز ملی را تضمین کند، که نتیجه آن افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای به دلیل تغییر در ترکیب انرژی تامین است. رویکرد PLEDGES شامل ارزیابی پتانسیل هر کشور در تلاش برای جبران افزایش، با هدف نهایی حفظ بودجه اتحادیه اروپا در محدوده تعیین شده است.
در توزیع مسئولیت کاهش انتشار و در برنامه ریزی استراتژی برای جبران انتشار گازهای گلخانه ای، این مدل از اصول «اشتراک تلاش» مانند «اینرسی» استفاده می کند که منعکس کننده روندهای انتشار تاریخی، «توانایی اقتصادی» است که بودجه را بر اساس ثروت اقتصادی کشورها به ازای هر کشور تخصیص می دهد. سرانه، و «جداسازی» که رهبری کشورها در اقدام اقلیمی را بر اساس تلاش‌های کنونی برای مقابله با تغییرات اقلیمی ارزیابی می‌کند. [
۱۷].
ابزار PLEDGES از پیکربندی اولیه بودجه های کربن تخصیص داده شده در سطح ملی و توزیع مسیرهای کربن زدایی ممکن برای هر کشور شروع می شود. در صورت بروز هرگونه انحراف از هدف تعیین‌شده کربن‌زدایی، این ابزار امکان ارزیابی فرصت‌ها یا نیازهای تجارت انتشار را در بین کشورهای عضو فراهم می‌کند. در این مورد، از هر کشور MS خواسته می شود تا افزایش غیرمنتظره در انتشار را بازیابی کند و در عین حال هزینه کل اقدامات جبرانی در اتحادیه اروپا را به حداقل برساند. در واقع، استراتژی جبران متکی بر “درآمد حاصل از تجارت” است. [
۱۸,
۱۹] پویا، با هدف بهره‌برداری از مزایای بازیابی مازاد انتشار گازهای گلخانه‌ای در سراسر کشورهای MS به دلیل ویژگی‌های متفاوت آنها، به عنوان مثال، جغرافیا، منابع طبیعی یا زیرساخت‌های ایجاد شده.
به عنوان نمونه ای از کاربرد PLEDGES در دنیای واقعی، ما شبیه سازی هایی را برای تخمین هزینه یک استراتژی جبران خسارت EU27 در سناریوی کوتاه مدت معرفی شده انجام می دهیم، که در آن نیروگاه های زغال سنگ در آلمان فعال می شوند، به طور خاص با هدف کاهش وابستگی آن به گاز. در واکنش به کاهش عرضه گاز روسیه.
این مقاله در بخش‌های زیر سازماندهی شده است: مواد و روشها که ساختار و ویژگی‌های مدل را نشان می‌دهند. نتایج و بحث، که در آن فرضیه شبیه سازی شرح و بحث شده است.
۲٫ مواد و روشها
PLEDGES با استفاده از سیستم دینامیک (SD)، روشی که در پایه مطالعه “محدودیت رشد” طراحی شده است. [
۲۰]. SD [
21,
22] یک روش سیستماتیک برای تجزیه و تحلیل و درک سیستم های پیچیده ارائه می دهد که معمولاً توسط متغیرهای به هم پیوسته تحت تأثیر حلقه های بازخورد مشخص می شود. تکامل این سیستم ها در طول زمان معمولاً از طریق مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل توصیف می شود. نرم‌افزار SD امکان نمایش و حل معادلات را با نمایش بصری سهام و جریان‌ها فراهم می‌کند، که امکان تنظیم دینامیک سیستم را حتی برای افراد غیرمتخصص به طور مستقیم فراهم می‌کند. SD اغلب برای ارزیابی امکان‌سنجی نظریه‌ها و سناریوها در حوزه‌های بین‌رشته‌ای استفاده می‌شود. [
۲۳,
۲۴].
مدل PLEDGES با نرم افزار SD Vensim Professional توسعه داده شده است
® (۲۰۱۸) [
۲۵] بر روی DELL Inspiron 5502 Intel i7 HD 1000 گیگابایتی و رم ۱۶ گیگابایتی نصب شده است.
یک نسخه اولیه از اهداف و ساختار مدل با شرح مفصلی از فرآیند ساخت، متغیرهای کلیدی، تنظیمات پارامترها و منابع داده در کارگاه شبیه سازی ۲۳ (SW23) که در مجموعه مقالات کنفرانس منتشر شده است، مورد بحث قرار گرفته و در مقاله گزارش شده است.
مواد تکمیلی ارتباط دادن. نسخه منبع باز مدل در Vensim Reader و راهنمای کاربر به عنوان موجود است
مواد تکمیلی در لینک ارائه شده در انتهای مقاله
۲٫۱٫ تجارت گازهای گلخانه ای
بخش حاضر اجرای ابزار PLEDGES تجارت انتشار گازهای گلخانه ای را بر اساس پویایی سود حاصل از تجارت ارائه می دهد. سود حاصل از تجارت به مزایایی اشاره دارد که می توان از طریق مبادله مجوزها یا اعتبارات انتشار بین کشورهای مختلف (یا سایر نهادها) شرکت کننده در یک سیستم سقف و تجارت به دست آورد. دولت‌ها (در اینجا با نمایندگی ۲۷ اتحادیه اروپا) یک سقف کلی برای مقدار کل انتشار مجاز تعیین می‌کنند که توسط بودجه کربن ۲۷ اتحادیه اروپا تخصیص داده شده توسط کشورهای MS نشان داده می‌شود. این سقف به تدریج در طول زمان کاهش می‌یابد تا اهداف زیست‌محیطی برآورده شود، که در اینجا با دستیابی به صفر خالص تا سال ۲۰۵۰ و در عین حال مهار گرمایش جهانی تا ۲ درجه سانتیگراد نشان داده می‌شود. کشورهای MS می توانند این کمک هزینه ها (یا سهمیه ها) را بین خود خریداری و بفروشند تا از کل بودجه ۲۷ اتحادیه اروپا فراتر نرود. تجارت سهمیه ای توسط پویایی عرضه و تقاضا کنترل می شود، که رابطه بین مقدار کالایی است که تولیدکنندگان می خواهند با قیمت های مختلف بفروشند و مقداری که مصرف کنندگان مایل به خرید هستند. این رابطه به‌عنوان چارچوب اولیه برای تعیین قیمت‌های بازار عمل می‌کند و شامل یک منحنی تقاضا است که به سمت پایین شیب می‌کند تا تقاضای مصرف‌کننده را منعکس کند، و یک منحنی عرضه که به سمت بالا شیب دارد، که نشان‌دهنده تمایل تولیدکننده برای عرضه است. نقطه تعادل در این بازار مقطعی است که در آن تقاضا با عرضه برابری می کند. در این زمینه، کالاهایی که مورد معامله قرار می‌گیرند، سهمیه‌های جبرانی است که بر اساس اصل اشتراک تلاش بین کشورهای عضو توزیع می‌شود. عرضه و تقاضا با نگرش هر کشور به فروش یا خرید سهمیه خود تعیین می شود. این نگرش از طریق هزینه کاهش MS ایجاد می شود [
۲۶]، طراحی شده در جدول نگاه.
شکل ۱ یک نمایش شماتیک از آخرین نسخه مدل PLEDGES را گزارش می دهد. این ساختار در یک پنجره TOP برای مدیریت بودجه کربن EU27 شامل پویایی بازار، و در پنجره های ۲۷ کشور عضو که میزبان منحنی هزینه کاهش انتشار MS (MAC) در جداول جستجو هستند، سازماندهی شده است.
که در
شکل ۲، ما مدل را برای پویایی قیمت نشان می دهیم. قیمت سهمیه ها به تغییر قیمت، نرخ تغییر قیمت و قیمت مشخص شده بستگی دارد. نرخ تغییر قیمت قرار است معیاری باشد که نشان می‌دهد با چه سرعتی تقاضا و عرضه می‌تواند بر اساس تغییر قیمت (که معمولاً به عنوان کشش نشان داده می‌شود) تغییر کند. هر چه مقدار بالاتر باشد، قیمت سریعتر به سمت ارزش تعادلی خود تغییر می کند.
برای نشان دادن پویایی مدل، الاستیک را به صورت واحد تنظیم می‌کنیم به این معنی که یک درصد تغییر قیمت معین به یک درصد تغییر در مقدار تقاضا یا عرضه شده منجر می‌شود. قیمت مشخص شده، قیمت اولیه تعریف شده توسط قیمت ضرب در «نسبت تقاضا به عرضه» را ارزیابی می کند. اگر تقاضای اولیه بیشتر از عرضه اولیه باشد، بازار برای «فروشندگان» و بالعکس برای «خریداران» مشخص می‌شود. از مطالب فوق چنین استنباط می شود که مقدار تقاضا به تقاضا و قیمت اولیه بستگی دارد و عرضه به عرضه و قیمت اولیه بستگی دارد.
گروه مدل مربوط به منحنی‌های هزینه کاهش پیاده‌سازی شده در پنجره MS به تفصیل آمده است
شکل ۳. به عنوان یک محدودیت، منحنی های هزینه کاهش به صورت ایستا اجرا می شوند، بنابراین تغییر قیمت، در کوتاه مدت، بر اساس بهره برداری از اقدامات کاهشی موجود رخ می دهد.
اگر P0 اولیه برای سهمیه انتشار در سطح بازار EU27 تنظیم شود و سهمیه ای که باید بازیابی شود (تعیین شده در متغیر تاخیر bel) از MSi (i = 1 تا ۲۷) منجر به قیمتی کمتر از P می شود، به این معنی است که MSi می تواند این سهمیه را با هزینه کمتری نسبت به بازار کاهش دهد، و به آن امکان می‌دهد سهمیه‌هایی را برای پوشش انتشار گازهای گلخانه‌ای در جاهای دیگر بفروشد (فروش بل). بالعکس، اگر MSi بتواند انتشار گازهای گلخانه‌ای را با هزینه‌ای بالاتر از قیمت اولیه EU27 کاهش دهد، سهمیه‌هایی را از کشورهای دیگر خریداری می‌کند که هزینه کاهش آنها راه‌حل ارزان‌تری را ممکن می‌سازد (بل خرید). سهمیه های خرید یا فروش برای هر MS در پنجره بالا خلاصه می شود (
شکل ۲، buyEU و sellEU): تمام سهمیه هایی که می توانند در سراسر کشورهای MS فروخته شوند، «عرضه» را تشکیل می دهند، در حالی که تمام سهمیه های خریداری شده نشان دهنده «تقاضا» است که هزینه کاهش یک واحد آلودگی بیشتر را اندازه می گیرد. سپس، کاربر قیمت اولیه را تغییر می‌دهد، که به معنای گستردگی هزینه‌های کاهش در پنجره MS است، تا زمانی که سهمیه‌های عرضه، سهمیه‌های تقاضا را جبران کند، و قیمت جدیدی را ایجاد کند که در آن غرامت اتخاذ شده در سراسر کشورهای MS قابل دستیابی باشد.
۲٫۲٫ ارزیابی هزینه های کاهش برای هر کشور عضو
هزینه کاهش نشان دهنده هزینه های مرتبط با اقدامی است که هدف آن کاهش ۱ تنی GHG است. این مفهوم زیربنای ایجاد منحنی‌های شناخته‌شده هزینه کاهش حاشیه‌ای است که عمدتاً در زمینه سیاست‌گذاری برای رتبه‌بندی گزینه‌ها برای کاهش انتشار از کمترین به بالاترین هزینه استفاده می‌شوند. با این حال، این روش اساساً ماهیت “حاشیه ای” دارد، برای رسیدگی به کاهش انتشار افزایشی فرموله شده است و به همین دلیل دارای چندین محدودیت است. [
۲۷]، از جمله فرض اینکه هزینه بدون توجه به سرعت اجرای گزینه ها ثابت بماند (به عنوان مثال، انتقال همه وسایل نقلیه به وسایل نقلیه الکتریکی در طی ۱۰ سال پرهزینه تر از انجام این کار در طول ۳۰ سال است). هنگامی که هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به تقریباً صفر است، نمی توانیم چالش ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای را که به سختی کاهش می دهند نادیده بگیریم. برخی از مطالعات اخیر منحنی های هزینه کاهش حاشیه ای بلندمدت را بررسی می کنند [
۲۸,
۲۹] با در نظر گرفتن تعاملات بین بخش ها و تغییرات تکنولوژیک و به حداقل رساندن هزینه کل انتقال.
با این وجود، پتانسیل رویکرد منحنی کاهش همچنان مورد توجه زیادی قرار دارد [
۳۰]به ویژه برای مدل سازی و شبیه سازی زمانی که این گونه منحنی ها را می توان به راحتی با استفاده از جداول جستجو پیاده سازی و به روز کرد.
در زمینه مطالعه حاضر، ما با چالش بیشتر جمع‌آوری منحنی‌های هزینه کاهش برای همه ۲۷ MS مواجه شدیم. محصولاتی در بازار وجود دارند که می توانند چنین منحنی هایی را برای EU27 و سایر کشورها فراهم کنند، مانند Enerdata MACC [
31] به طور خاص برای منحنی های MAC و مدل های GAINS [
32] که سناریوهای کاهش هزینه را برای کاهش اثرات آلودگی هوا بر سلامت انسان و محیط زیست ارائه می‌کنند و همزمان با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، تغییرات آب و هوایی را کاهش می‌دهند: با این حال، این داده‌ها به سناریوهای انتشار از پیش تعیین‌شده مربوط می‌شوند که امکان اجرای اهداف PLEDGES را نمی‌دهند. به این دلایل، نویسندگان تصمیم گرفتند برآوردی از منحنی هزینه کاهش بالقوه را برای هر MS بر اساس مطالعه ای که هنوز از Enerdata انجام داده است، ارزیابی کنند. [
۳۳]. این مطالعه شامل برآورد هزینه کاهش نسبت به یک مورد مرجع، که در آن بسته آب و هوا و انرژی ۲۰۲۰ [
۳۴] اهداف انرژی های تجدیدپذیر و گازهای گلخانه ای به دست آمد. سناریوها پس از آن زمان در فرضیه‌های مربوطه متفاوت هستند و فرض می‌کنند که همه بخش‌ها می‌توانند با هم در یک ETS در سطح اقتصاد پس از سال ۲۰۳۰ گنجانده شوند، که تقریباً همان تعهد درخواست شده توسط معامله سبز است. ما روی هزینه مربوط به دو سناریو تمرکز کردیم: -۴۰٪ در مقایسه با سال ۱۹۹۰ گزارش شده در مطالعه Enerdata، و سناریوی -۵۰٪، با در نظر گرفتن این که طبق همان گزارش، هزینه دستیابی به ۵۰٪ از انتشار گازهای گلخانه ای را برآورد کردیم. کاهش در سال ۲۰۵۰ به طور متوسط سه برابر بیشتر از سناریوهای ۴۰ درصدی است. به شرح زیر
میز ۱ چنین برآوردهایی را گزارش می کند.
در مورد فرض مطالعه Enerdata، این هزینه ها عمدتاً به اجرای اقداماتی برای کربن زدایی بخش انرژی مربوط می شود. این هزینه ها همچنان با برآوردهای اخیر مطابقت دارد
شکل ۱ در مطالعه CRU Group [
35] حتی اگر با این قیمت‌ها، راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر می‌توانند حدود ۷ تا ۲۰ درصد از کل انتشارات ۲۷ اتحادیه اروپا را در سال ۲۰۳۰ به جای ۴۰ درصد یا ۵۰ درصد کاهش دهند. برای دستیابی به کاهش مطلوب ۵۵-٪، مطالعه گروه CRU ارزیابی می کند که هزینه حدود ۱۴۰ یورو در تن CO
2 برابر ضروری است، یعنی حدود ۳ برابر ۴۸ یورو در تن تخمین زده شده توسط مطالعه Enerdata (col E,
میز ۱). میانگین ۱۴۰ یورو در تن شامل راه حل هایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای برای ساختمان ها، به کارگیری فناوری های جذب کربن، نفوذ عمیق خودروهای الکتریکی در بخش حمل و نقل و فناوری های مبتنی بر سوخت هیدروژن است. با در نظر گرفتن این مقدمات، منحنی هزینه کاهش برای MS ها متناسب با مطالعه CRU ارزیابی شده است: افزایش قیمت ها از ۰-ستون E تا -۲۰٪ از انتشار سال ۱۹۹۰ در سال ۲۰۳۰٫ ۳ برابر قیمت در ستون E از ۲۰- تا ۵۰- درصد و دو برابر کردن قیمت ها در ۵۰- درصد برای دستیابی به ۷۵- درصد از انتشار سال ۱۹۹۰ در سال ۲۰۳۰ برای هر کشور عضو. نمونه ای از منحنی هزینه کاهش به دست آمده در گزارش شده است
شکل ۴.
تخمین قبلی وانمود نمی‌کند که ارزیابی دقیقی از هزینه کاهش مداوم است، که از طریق شبیه‌سازی‌های بالا به پایین با کمک مدل‌های ارزیابی یکپارچه (IAM) یا با کمک کارشناسانی که قادر به شناسایی اقدامات کاهش انتشار ترکیبی از مهندسی و ارزیابی می‌شوند، ارزیابی می‌شود. اطلاعات اقتصادی در مورد هر راه حل [
۳۶,
۳۷]. با این وجود، آنها برای توضیح اهداف PLEDGES مناسب هستند و می توانند به راحتی با داده های دقیق تر به روز شوند.
۳٫ نتایج و بحث
در این بخش، یک مثال عملی از نحوه استفاده از مدل PLEDGES برای ارزیابی هزینه یک استراتژی جبران انتشار گازهای گلخانه ای در کشورهای MS گزارش می کنیم، در صورتی که افزایش ناگهانی انتشار در یک یا چند کشور ممکن است دستیابی به توافق سبز را به خطر بیندازد. اهداف.
به عنوان مثال، انتخاب کاملاً اخیر برای بستن چندین راکتور بزرگ هسته ای در آلمان تا سال ۲۰۲۲ پس از فاجعه فوکوشیما که منجر به افزایش استفاده از گاز و زغال سنگ شده است را در نظر بگیرید. علاوه بر این، تحولات ژئوپلیتیکی در اوکراین، همانطور که توسط پریرا و همکاران ذکر شده است. [
۳۸]باعث کاهش مصرف گاز در سرتاسر اتحادیه اروپا شده است و آلمان را که به شدت به گاز روسیه متکی است تا در واکنش به کاهش عرضه گاز روسیه، نیروگاه های زغال سنگ خود را افزایش دهد. همانطور که قبلاً توسط نویسندگان در کار برای SW23 گزارش شده است، Agora Energiewende 20 تا ۳۰ میلیون تن گازهای گلخانه ای اضافی را در کل سال تخمین زده است. با این فرض که آلمان و اتحادیه اروپا ۲۷ برای برنامه ریزی تامین جایگزین به ۲ سال زمان نیاز دارند، تاثیر آن بر سیاست کربن زدایی ۶۰ میلیون تن CO خواهد بود.
۲ برابر انتشار گازهای گلخانه ای اضافی که نیاز به بازیابی دارند. شرح مفصلی از سناریوها در مقاله کنفرانس SW23 گزارش شده است. در اینجا، یادآوری می کنیم که افزایش انتشار گازهای گلخانه ای آلمان (آشفتگی) به عنوان یک “پالس” با دامنه ۳۰ MtCO شبیه سازی شده است.
۲ برابر طبق ارزیابی Agora Energiewende، از سال ۲۰۲۲ شروع و در سال ۲۰۲۴ (۲ سال) به پایان می رسد، به عنوان زمان تخمینی لازم برای پیشنهاد و اجرای اقدامات جدید. تأخیر در بازیابی انتشار گازهای گلخانه ای قرار است در سال ۲۰۲۴ برای هر MS آغاز شود و اقدامات بازیابی ۲ سال به طول انجامد.
برای تنظیم شبیه‌سازی، ما فرض کردیم که بودجه کربن EU27 بین کشورهای MS بر اساس اصطلاح اینرسی تقسیم می‌شود، که معیارهای مرتبطی است که ردپای انتشار MS را هدایت می‌کند همانطور که نویسندگان در کار اخیر مورد بحث قرار دادند. [
۳۹]. برای توزیع اغتشاش گازهای گلخانه ای در سراسر کشورهای عضو، ما از یک معیار سفارشی استفاده کردیم که با ترکیب اینرسی و قابلیت مطابق با مطالعه قبلی خود به دست آمد. هنگامی که سهمیه ها توزیع می شوند، می توان پویایی “درآمد حاصل از تجارت” را در سراسر کشورهای عضو ایجاد کرد تا هزینه طرح جبران خسارت به حداقل برسد.
سهمیه قیمت کربن در سطح ۲۷ اتحادیه اروپا به عنوان قیمت اولیه بالقوه برای کاهش ۱ تن CO ایجاد شده است.
۲ برابر انتشار ۴۵ یورو در تن CO تعیین شده است
۲ برابر (price0) که در سناریوی ۵۰-% از انتشار گزارش شده در سالنامه EU27 برابر با قدر است.
میز ۱.
این قیمت اولیه تقسیم سهمیه های بازیابی در عرضه و تقاضا را همانطور که در بخش روش شناسی توضیح داده شده است، ایجاد می کند. این شرایط اولیه در نشان داده شده است
شکل ۵.
شکل ۵ نشان می دهد که اعمال قیمت سهمیه ای ۴۵ یورو بر تن CO
2 برابر مازاد عرضه سهمیه ای ایجاد می کند تا قیمت بالاتر از قیمت تعادلی باشد. اکنون می‌توانیم قیمت را تنظیم کنیم زیرا تعادلی را به دست می‌آوریم که در آن عرضه تقاضا را جبران می‌کند و قیمت برابر با قیمت صفر است. ما دریافتیم که در قیمت اولیه بین ۳۳ تا ۳۹ یورو در تن CO
2 برابر سیستم به سمت تعادل می رود و ما قیمت استراتژی جبران را بر اساس توزیع سهمیه ها طبق مثال سفارشی گزارش شده در مقاله SW23 بدست می آوریم. این در نشان داده شده است
شکل ۶.
قیمت تعادلی در این مورد یک مقدار واحد نیست، و نشان‌دهنده ترکیب‌های ممکن متفاوتی از هزینه‌های کاهش در سراسر MS است که می‌توان در این بازه قیمت‌ها به دست آورد.
با این حال، اگر توزیع‌های سهمیه بازیابی کشورهای مختلف را در نظر بگیریم، استراتژی جبران می‌تواند هزینه‌های متفاوتی را متحمل شود. در مثال زیر، ما فرض می‌کنیم که سهمیه‌های جبرانی را فقط با در نظر گرفتن معیارهای جداسازی مجدداً توزیع کنیم. ما قبلاً استدلال کرده‌ایم که هر یک از اصول اینرسی، قابلیت و جداسازی که به‌صورت جداگانه گرفته شده‌اند برای تشریح یک «اشتراک تلاش» قابل اعتماد کافی نیستند. [
۱۷]، اما تمرین زیر پتانسیل مدل را بیشتر روشن می کند. به یاد می‌آوریم که اصل جداسازی اعمال شده در سهمیه‌های مشترک با توجه به سطح جداسازی اقتصادی MS، سهمیه بازیابی کوچک‌تری را به کشور کمتر جداشده اختصاص می‌دهد و بالعکس. توزیع سهمیه های بازیابی در حال حاضر کاملاً با توزیع سفارشی متفاوت است و ما یک سناریوی اولیه را به دست آوردیم که در آن تقاضا بیشتر از عرضه است (
شکل ۷).
در حال حاضر، ما همان تمرین را انجام می دهیم و قیمت های بالاتر از ۴۵ یورو در تن CO را در بر می گیرد
۲ برابر به دست آوردن آن عرضه و تقاضا به تعادل در بازه قیمت بین ۵۰ تا ۵۸ یورو در تن CO دست می یابد.
۲ برابر (
شکل ۸).
طراحی و اجرای استراتژی‌های جبران خسارت PLEDGES می‌تواند پیچیده باشد و با چالش‌هایی مانند بارهای اداری، ملاحظات سیاسی و مهم‌تر از همه، هماهنگی کارآمد بین کشورهای عضو مواجه باشد. تعدیل قیمت کربن و توزیع مجدد سهمیه های انتشار گازهای گلخانه ای دارای اقتصادی و اجتماعی است [
۳۹] پیامدها برای MS و صنایع آنها عوامل خارجی، مانند پیشرفت‌های فناوری، تغییرات در بازارهای انرژی، یا تحولات ژئوپلیتیکی ممکن است بر روند انتشار تأثیر بگذارند و یک استراتژی جبران اولیه را مجبور به تنظیم مکرر کنند. با این وجود، تمرینات قبلی با هدف برجسته کردن برخی از کاربردهای امیدوارکننده PLEDGES است که به یک چارچوب نوآورانه برای استفاده از تفاوت های منطقه ای در ویژگی های اجتماعی-اقتصادی برای کاهش تغییرات آب و هوایی اشاره می کند. روش‌های سنتی مانند تخصیص بودجه‌های کربنی که فقط بر اساس گرایش‌های تاریخی انتشار گازهای گلخانه‌ای کشورهای عضو (بزرگ‌سازی) انجام می‌شود، از اقدامات پیشگیرانه در کشورهای ثروتمندتر که قادر به کاهش انتشار مستقل هستند، جلوگیری می‌کند. در عوض، این مدل بر پتانسیل جدا کردن رشد اقتصادی از انتشارات گازهای گلخانه‌ای تاکید می‌کند و امکان ارزیابی اولیه هزینه‌های این استراتژی‌های جایگزین را نیز فراهم می‌کند. PLEDGES یک استراتژی کربن زدایی را قادر می سازد که هم افزایی بین کشورهای عضو ایجاد کند، رویکردی که هنوز در قرارداد سبز اتحادیه اروپا ۲۷ یا نقشه راه ۲۰۵۰ بررسی نشده است. با این حال، نویسندگان می‌دانند که در حال حاضر، این مدل به طور عمده یک چارچوب مفهومی جدید را بررسی می‌کند، که منجر به چندین محدودیت در حین در نظر گرفتن تخمین‌های کمی می‌شود:
علاوه بر این، PLEDGES را می توان با سایر IAM های مبتنی بر دینامیک سیستم موجود مرتبط کرد: به ویژه، نحوه جفت کردن MEDEAS [
41] مدل، که هدف آن مدل سازی انتقال انرژی به سمت اقتصاد کربن صفر در اتحادیه اروپا است، و مدل PLEDGES در دست بررسی است. PLEDGES همچنین می تواند نشان دهنده یک نقطه تجمع برای ارتباط مسیرهای انتشار از مدل ها/ابزارها در سطح کشور باشد. [
۴۲,
۴۳] برای ساخت ابزاری برای جبران انتشار کربن در اروپا.
بر اساس این نتایج اولیه، ما توصیه های زیر را از نظر تحقیقات آینده و تلاش مورد نیاز اتحادیه اروپا برای تقویت استراتژی کاهش آب و هوا برجسته می کنیم:
-
بودجه بندی کربن باید به عنوان یک هدف ملی در برنامه های ملی انرژی و اقلیم کشورهای عضو معرفی شود [
۴۴]، تسهیل تغییر از اهداف کاهش انتشار به مدیریت موثر اهداف تجمعی انتشار.
-
ارتقای همکاری های فرامرزی [
۴۵]: تشویق همکاری فرامرزی بین کشورهای عضو برای بهینه سازی فرصت های تجارت آلاینده ها و به اشتراک گذاری بهترین شیوه ها در کاهش آب و هوا. این می تواند شامل ایجاد ابتکارات و مشارکت های مشترک با هدف دستیابی به اهداف مشترک کاهش انتشار باشد.
منحنی‌های کاهش هزینه کشورهای عضو: تشکیل کارگروهی متشکل از سهامداران، از جمله نمایندگان صنعت، سیاستگذاران، اقتصاددانان و دانشمندان در طراحی و اجرای منحنی‌های هزینه کاهش در کشورهای عضو. منحنی های هزینه کاهش باید به طور منظم به روز شوند تا یک طرح کارآمد تجارت انتشار گازهای گلخانه ای امکان پذیر شود. در این راستا، PLEDGES ارزش افزوده‌ای را برای استراتژی‌های کاهش آب و هوا فراهم می‌کند که طبق دانش ما، در مدل‌هایی که توسط فهرست موجودی مدل‌سازی و سیستم مدیریت دانش (MIDAS) در نظر گرفته شده است، پوشش داده نشده است. [
۴۶] کمیسیون اروپا
۴٫ نتیجه گیری
تحقیق پروژه PLEDGES مستقیماً به این سؤال آکادمیک می پردازد که چگونه می توان به طور مؤثر تجارت انتشار گازهای گلخانه ای را در بین کشورهای عضو اتحادیه اروپا مدیریت کرد تا به اهداف اقلیمی مانند انتشار صفر خالص تا سال ۲۰۵۰ و محدود کردن گرمایش جهانی به ۲ درجه سانتیگراد برسد. ما به موضوع حیاتی مدیریت بودجه کربن در سطوح منطقه ای، با تمرکز بر اتحادیه اروپا (EU27) می پردازیم. در حالی که مفهوم بودجه کربن جهانی به خوبی تعریف شده است، اجرای بودجه‌های کربن منطقه‌ای برای دستیابی به هدف گرمایش جهانی ۲ درجه سانتیگراد که در توافقنامه پاریس مشخص شده است، ضروری است. پروژه PLEDGES یک ابزار شبیه‌سازی نوآورانه را معرفی می‌کند که برای توزیع بودجه کربن در بین کشورهای عضو اتحادیه اروپا و در عین حال همسویی با اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای اتحادیه اروپا و هدف ۲ درجه سانتیگراد طراحی شده است.
مدل PLEDGES که بر اساس System Dynamics ساخته شده است، ادغام مفهوم تجارت آلاینده‌ها را در بین کشورهای عضو برای مدیریت انحرافات غیرمنتظره از بودجه کربن اتحادیه اروپا تسهیل می‌کند، با استفاده از رویکرد “درآمد حاصل از تجارت”، که کشورها را قادر می‌سازد بر اساس مازاد انتشار گازهای گلخانه‌ای را جبران کنند. بر روی عواملی مانند اینرسی، قابلیت اقتصادی و جداسازی اقتصادی. این مقاله یک مثال واقعی را ارائه می‌کند، شبیه‌سازی یک سناریوی کوتاه‌مدت که در آن آلمان انتشار گازهای گلخانه‌ای را با فعال کردن مجدد نیروگاه‌های زغال سنگ به دلیل عوامل ژئوپلیتیکی افزایش می‌دهد. هدف شبیه‌سازی‌های این مدل تخمین هزینه یک استراتژی جبران خسارت در سراسر کشورهای عضو اتحادیه اروپا است تا انتشار گازهای گلخانه‌ای را در بودجه تعیین‌شده نگه دارد. ارزیابی منحنی های هزینه کاهش برای هر کشور عضو یک عنصر حیاتی در استراتژی جبران انتشار گازهای گلخانه ای تشکیل می دهد. در حالی که منحنی های ارائه شده دارای محدودیت هایی هستند، چارچوب PLEDGES را توضیح می دهند و می توانند با داده های دقیق تر به روز شوند.
این تحقیق پتانسیل مدل PLEDGES را در مدیریت بودجه‌های کربن منطقه‌ای در اتحادیه اروپا نشان می‌دهد و بینش‌هایی را در مورد نحوه استفاده از استراتژی‌های تجارت و جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای برای رسیدگی به افزایش‌های غیرمنتظره در انتشار گازهای گلخانه‌ای در حالی که اهداف بلندپروازانه کربن‌زدایی را دنبال می‌کند، ارائه می‌دهد. ما یک مطالعه موردی از افزایش ناگهانی و کوتاه مدت در انتشار گازهای گلخانه ای در آلمان ارائه می دهیم. با استفاده از PLEDGES، می‌توانیم پیامدهای هزینه‌های متنوع را از ۳۰ تا ۶۰ یورو در تن CO ارزیابی کنیم.۲ برابر، برای اجرای اقدامات جبرانی در سراسر کشورهای اتحادیه اروپا.
مدل PLEDGES ارزش بیشتری را برای استراتژی های کاهش آب و هوا ارائه می دهد که در حال حاضر در مدل های MIDAS کمیسیون اروپا در نظر گرفته نشده است. توصیه‌ها شامل پیاده‌سازی مکانیزم‌های تجارت آلاینده‌های گازهای گلخانه‌ای هماهنگ بر اساس اصول اشتراک تلاش PLEDGES، ترویج همکاری‌های فرامرزی برای بهینه‌سازی تجارت انتشار، و ایجاد گروه‌های کاری ذینفعان برای طراحی و به‌روزرسانی منحنی‌های کاهش هزینه کشورهای عضو برای افزایش کارایی تجارت آلاینده‌ها است.
