综合评估模型GCAM-China

在 CNCAP 平台的排放路径模拟部分,未来能源活动预测来自综合评估模型GCAM-China。在未来人口和GDP的驱动下,综合评估模型实现了在未来气候目标约束下的能源转型模拟。

20 世纪 60 年代起全球环境问题开始引起关注,学界逐步认识到全球环境问题的解决需要多学科、多部门、综合性、系统性、动态性的全面判断,由此引入了“综合评估”的概念(Nordhaus, 2008)。

GCAM 是一个高分辨型的全球综合评价模型,主要描述了五个系统(能源系统、水资源系统、农业和土地利用系统、生态系统、气候系统)各自的行为和彼此间的复杂关系。 GCAM模型始创于 1982 年( Edmonds and Reilly, 1983),由美国西北太平洋国家实验室( Pacific Northwest National Laboratory, PNNL)开发并维护。如今, GCAM 模型被广泛应用于国家和国际尺度上的情景设计与政策评估( Fawcett et al., 2015; Calvin et al., 2017; Dong et al., 2018; Vittorio et al., 2018; Calvin et al., 2019; Wang et al., 2019) ,也是 IPCC 国际气候变化委员会在进行气候影响与适应性评估时的常用模型之一( IPCC, 2007; IPCC, 2014)。

GCAM 的模型主要包括三个部分: GCAM 数据系统 、 GCAM 核心模型与系列分解模型。 GCAM 数据系统包含能源、社会经济、水资源、土地利用、排放、气候等主要模块;既包括历史和基准年数据的校准,也包括既定政策与情景下未来年份的外生假设,为 GCAM 核心模型提供基础输入。 GCAM 核心模型包含宏观经济、能源、农业和土地利用、水资源、地球物理等五个子系统,可模拟不同情景与政策下,人类活动系统和自然地球系统各自的动态变化和相互影响,以及最优化的经济决策。

为研究气候变化下中国各省的社会经济与能源发展路径, PNNL 进一步开发了中国嵌套版本的综合评估模型 GCAM-China( Yu et al., 2019)。在GCAM-China模型中,中国各省作为独立的碳市场参与全球气候目标约束下的能源转型,能源供需过程均在省级尺度模拟预测。 本研究即采用 GCAMChina 模型在省级层面预测不同气候经济情景下中国未来的能源转型与供需变化。