费用效益评估模块

费用效益评估模块包括减排成本核算、气候效应评估、健康效应评估以及资源效应评估等子模块,主要功能是测算不同排放路径下的减排成本、气候效应、健康效应和资源效应,并对其综合费用效益进行评估。

费用效益评估模块采用自主研发的减排成本动态核算模型测算不同排放路径下的综合减排成本。气候效应评估包括温升效应和辐射效应两部分,温升效应评估基于现有排放源存量结构测算其在未来锁定的碳排放预算,并据此评估排放导致的温升效应。辐射效应评估在模拟不同路径下大气气溶胶含量变化的基础上,评估气溶胶-辐射效应(直接效应)和云-辐射效应(间接效应)。健康效应评估采用污染暴露-响应模型,测算不同路径下空气污染暴露相关的人群健康损失。资源效应评估包括可再生能源资源效应和关键矿产资源效应两部分,一方面评估未来气候变化背景下风光资源分布变化及高比例可再生能源电力系统的可靠性,同时分析不同减排路径下对可再生能源的需求及响应的产业规模,并在此基础上评估大规模可再生能源产业发展对关键矿产资源的需求及供应链安全。

图1 费用效益评估模块技术路线图

参考文献:

  • Tong D, Zhang Q, Zheng Y, Caldeira K, Shearer C, Hong C, Qin Y, Davis SJ. Committed emissions from existing energy infrastructure jeopardize 1.5 C climate target. Nature. 2019 Aug 15;572(7769):373-7. [链接]
  • Hong C, Zhang Q, Zhang Y, Davis SJ, Zhang X, Tong D, Guan D, Liu Z, He K. Weakening aerosol direct radiative effects mitigate climate penalty on Chinese air quality. Nature Climate Change. 2020 Sep;10(9):845-50.[链接
  • Tong D, Farnham DJ, Duan L, Zhang Q, Lewis NS, Caldeira K, Davis SJ. Geophysical constraints on the reliability of solar and wind power worldwide. Nature communications. 2021 Oct 22;12(1):6146. [链接]

减排成本动态核算模型(DEMC)>

减排成本动态核算模型(DEMC)由基于各类减排技术的投资成本、运维成本和燃料成本,结合其减排潜力和运行寿命,测算不同减排路径的综合成本。DEMC模型依据污染物减排量和不同减排率区间下的单位成本进行核算,刻画不同减排路径下技术演替进程的综合成本,可在治理技术、行业措施、减排路径等不同层面分析减排成本的动态变化。

目前减排成本动态核算模型仍在开发完善过程中,将于未来发布。

健康效应评估>

模块使用污染暴露-响应模型对空气污染暴露相关的人群健康损失进行测算,使用的模型包括综合暴露-响应模型(IER)和全球暴露死亡模型(GEMM)。

综合暴露响应模型(Integrated Exposure-Response, IER)

IER模型是全球疾病负担研究(Global Burden of Disease, GBD)采用的污染暴露-响应模型,用于计算25岁以上人群环境PM2.5暴露相关的健康负担。IER模型的早期版本选取缺血性心脏病、慢性阻塞性肺病、肺癌、下呼吸道感染和中风作为健康终点。由于缺乏高PM2.5浓度下的队列研究,模型采用了等效毒性假设,将吸烟和家庭固体燃料使用过程的浓度暴露纳入暴露响应关系的构建中。最新版IER模型增加了II型糖尿病作为健康终点,使用更为灵活的样条函数进行拟合,建立了新的PM2.5污染暴露-响应曲线构建方法(MR-BRT)。IER模型方法介绍和相关参数可参阅GBD2019官网

全球暴露死亡模型(GEMM)

全球暴露死亡模型Global Exposure Mortality Model)是Richard Burnett等人开发的PM2.5污染暴露疾病负担评估模型。GEMM模型整合了来自16个国家的41项队列研究,其中包含了来自中国的高PM2.5污染暴露队列,在此基础上建立新风险评估方法并提供了全因死亡的暴露反应关系,能够更准确刻画高暴露人群的环境PM2.5污染死亡风险。关于GEMM的详细介绍可参阅相关文章