（一）美国二氧化碳税的计算

近来，由于地球大气中 CO2 的浓度在逐渐增大，要求美国和其他国家减少碳的排放。1992 年 6 月，在美国国会召开了环境和发展大会，对此问题制定了有关大气的规定，规定要求国家要采取行动以限制碳和其他温室气体的排放，规定的最终目的是把温室气体的浓度稳定在恰好能阻止危及气候的水平上。

1992 年 12 月，根据规定，美国政府放松了对有关全球天气变化问题的行动计划的要求，行动计划详细规定了到 2000 年碳的排放量减少到 93～130 百万公吨。计划中的某些规定是重整法规，设立能量标准，促进研究并发展新的能源技术，扩大液体燃料的应用和种植树木以减少碳含量。最近，克林顿总统宣布美国将把净温室气体排放量保持不变，到 2000 年将维持在 1990 年水平，现在就要求重新制定计划，寻求最佳可供选择的措施，减少净温室气体。

美国研究了行动计划中完成大量植树的规划比现行规定更富有经济意义，然而，计划估计 5～9 百万公吨的碳到 2000 年才可能被分离（当树林以最快的速度生长时，在后几年中可能以 3 倍于从前的速度分离碳），高峰年

每年可分离 231 百万公吨碳，我们分析的重点在当经济标准独自确定将使用

的树木时，按 1990 年的水平稳定美国碳的排放量需要多少。计算结果表明， 当把重点从稳定毛算的总排放量转移到净排放量，成本取决于树木的成本， 然而，也有严重的政治性的和公共障碍影响其效果，这点将在后面的讨论中探讨。

1. 目前对降低美国碳排放量成本的预算

目前对降低美国碳排放量成本的预算广泛且多样，方法有很多，但并非所有的都用拟造的模型派生成本预算的颠倒式模型和倾向于作出较多成本预

算的顺序式模型。

国家科学学会（NAS）1991 年的研究课题是众所周知的颠倒式模型，NAS 的研究成果检验了降低美国温室气体排放的很多可选择的方法，包括住宅和商业的能量输出，改善交通，等等，完成这些选择所需的成本预算包括了士地、劳动力等，根据 NAS 的“中间情况”的假设，美国把每年的温室气体排放量降低到 477 百万公吨碳，应用所有可选择的方法，平均成本是 197 美元/

百万公吨碳，换句话说，通过这些选择法，美国每年可获得 880 亿美元。1992 年通过对收集的（DRI）的研究，为了主要的 OECD 国家降低 CO2 的

排放量，应用碳税提高经济产益，用顺序法预算在 OECD 国家降低碳排放量的成本。顺序法创立了经验性的模型，从模型可把 OECD 的排放量到 2000 年稳定在 1988 年的水平。此外，到 2010 年将比 1988 年降低 10％，到 2020 年降低 20％。根据 DRI 的分析，为了达到上述排放量标准，美国排碳税收水平， 在 2000、2010、2020 年分别是每公吨 120 美元、384 美元、720 美元。在 DRI 分析中，税收的累积效果是 2011～2020 年期间美国 GDP 降低 3.8％，相当于它的最低限，NAS 研究比较，DRI 研究指出了降低碳排放量是非常昂贵的。

限制温室气体排放的实际成本的有很多（如 Manne 和 Richels，1992； Nordhans，1991；Congressional Budget office，1990；Cline，1992）， 随着研究的继续，预算的范围将变小。

1. 方法论和假设

为了这项研究，人们把 Fossil 2 的能量模型（U．S．，DOE，1991）和一种新型的 Moulton 和 Richards（1991）碳分离模型结合起来，两种模型和他们结合的方法下面将详细介绍。

能量/经济模型：Fossil 2

Fossil 2 是美国能量利用的一个动态模拟模型，模型分成四个主要的使用能量的部分：住宅、工厂、商业和运输业。能量通过石油、天然气、煤、核和可更新燃料供给这些地区和行业，燃料靠国内生产或进口，关于美国能源基础的多方面资料是模型的一部分，模型选择燃料类型及资源的成本，最低成本的燃料最好，但要应用洛吉函数阻止“刃形”跳动从一种类型燃料到另一种，在价格上会引起小的变化。

Fossil 2 包括顺序和颠倒两种模型的成分，模型具有颠倒的特征，这是因为它包含了各种能量技术及其成本预算的详细资料。它也有顺序型的特点，因为模型已经标准化以便在美国的能量市场复制其变化规律，由于具有这些特征，Fossil 2 能对新的能源技术进行介绍，新技术将以其实际速度扩散到整个经济领域。

Fossil 2 是表示燃料的市场供应和外部年需能量服务的局部平衡模型。能量服务是其最后的能力表现，服务性能量如建筑的取暖和汽车的行驶，刚开始应用模型时，使用者必须为 1990～2030 年确定一套外界宏观经济装置， 主要包括人口、GDP 和商业占地面积、工业生产指数及世界石油价格。GDP 相当重要，设置 GDP，1990～2030 年期间使它的年平均增长率是 2.0％。

通过模型应用的宏观经济装置在每个时期建立一个需要的能量服务的标准，一旦这些能量服务需要的标准确定了，模型会提供足够的燃料或给予资金来满足其能量服务的需要，能量价格对能量服务需求的水平影响很小。因此，可以认为模型可以满足通过宏观经济控制确定的能量服务需求。市场能量与能量服务相对立， Fossil 2 使用能量价格可使能量供给和需求基本平

衡。

Fossil 2 的一个重点就是能很清晰地权衡资金与能量的关系。

我们确定了模型，反映了 1992 年美国能量政策实施法。这个法案对美国能量市场有着重要的影响，促进各种能量供给和保护技术的研究和发展，重新组织建立电力效用的市场，我们从法案得出一点，即：我们不允许建立任何新的核能发电厂，因为在这点上有分歧，就需要增强碳排放税收的稳定性。

1. 树木进行碳分离：修订 Moulton 和 Richards 模型

我们所用的碳分离模型是Moulton 和Richards1990 年早期研究成果的更新，他们在 1990 年的研究发展了美国分离碳的成本预算，分离碳是通过种树和改进森林管理方法进行的。

成本的三个主要组成部分跨越 10 个区域：土地、租金、原始种植和正在进行的管理等，年有成本在 40 年内以 10％的贴现率按年计算。

使用这些方法， Moulton 和 Richards 估计广泛种植的方案可在 34.4 亿公顷范围内分离 732 百万公吨碳，每年成本是 195 亿美元（1990 年 26.64

美元/吨），一个更先进的计划是估计 13.8 亿公顷范围内可分离 254 百万公

吨碳，年成本 45 亿美元（1990 年 17.34 美元/公吨碳），这些估算反映了树

木（和生态系）分离碳的年平均数，指在标准循环期内。假定在全部的 40 年平均数为常数，两个计划中分离的碳主要来源于畜牧区和作物区。

分析应用的模型在 4 个重要的方面更新了 1990 年的研究成果（Richards 等，1993）。

用种类/地区比画出的树木分离碳的动态特性增长曲线，为全部的树木储量提供了 10×10 年的碳分离速率。

就价格而论，通过需要农业土地所具有的弹性，把生产从大量的农业土地中分离出来的亚边际价格效用被综合起来。

计算生态系统碳吸收率的曲线得到更新。总之，他们简要说明了比原来曲线慢的分离率。

森林推动了关于土地的基本数据，因为可以得到的吸收曲线都不完全可靠。

最后的三个变化导致了成本上涨（与最初的模型比较），贴现率也随下述原因发生变化。

1. 完善 Fossil 2 和碳分离模型完整分析需要行使三个步骤：

①最基本的就是不要过于乞求稳定碳排放量。

②适当稳定碳的总排放量，即无树木时的情况。

③稳定碳的净排放量，即有树存在时，前面的二步较简明，且只应用了Fossil 2 模型。为了达到总排放量的稳定性，要增加碳的税收直到能量保护和燃料转换通过税达到稳定。

对第三个步骤，应用一个可反复的方法来完整模型，首先，Fossil 2 模型和 Moulton 和 Richards 模型都沿碳税收曲线运行。我们反复通过改变碳税收把两种模型综合起来直到将来碳的净排放量（相当于各种相关能源的碳排放量减去树木分解的碳量）稳定在 1990 年的水平。

为了用树稳定碳的净排放量，我们不得不用对碳税收获得的钱制定计划建立林场。这是在实践中完成植树计划的一个方面。为了这项研究，我们假设吸收的碳可以像其它作物一样可以获利。我们所用的碳税收的时间路线是

碳的交易市场，如果某一年里土地拥有者分离了 1 吨碳，我们就认为政府给其与当年碳税收值相等的钱。

假如公布了碳分离的价格，拥有土地的人就按时着手种植以便最大限度地从土地中获取利润。在那些参加此计划的土地拥有者中，很多人拖延植树时间，当碳税收（价格）最多时，他们会进行比赛，那时是种植的高峰年。这对个人和社会获得利益都很有效，因为树会分离更多的碳，但对美国来讲最大困难是对付稳定性受到阻碍。

净排放数量的稳定情况靠的是对土地拥有者采取两种贴现率 5％和 20

％。较低的贴现率反映的情况是使土地拥有者相信，碳税收/津贴是可靠的。较高的贴现率适合的情况是国会不可能公布可靠的价格体系。后一种情况中，土地拥有者在长远的未来中不确定地会赔或赚些钱。因为排碳量的最大速率在开始种植的很多年后才会出现，用较多的贴现率获得较高的报酬，促使土地拥有者们多种树，分离更多的碳。

1. 结果

为了稳定排碳量（保持 1990 年的标准排放量），碳税收需大幅度增长（没

树时），从 1995 年起约为 20 美元/吨或 250 美元/吨。2015 年以后碳税收呈

下降趋势。下一个 20 年里，碳税收有树时的碳税比没树时的低得多。5％的

贴现率时，税从 1995 年的 5 美元/吨增长到 2005 年的 25 美元/吨，直到 2025 年一直保持 25 美元/吨，2025 年开始下降，2023 年达到 10 美元/吨。另一方面，如果土地拥有者有 20％的贴现率投资于把农业土地转换成森林，税收与5％时比提高 2 倍，这种情况从 2000 年以后每年如此。然而，这两种情况中， 总排放碳量和净排放碳量中碳的减少量可分成三类：①能量保护；②燃料转换；③树木对碳的分离。在 2010 年左右，总碳排放量稳定的情况中，能量保

护是最重要的碳减少法。然而，到 2030 年，燃料转换是碳减少的主要因素。净排放量情况中碳减少的缘由也有很大区别，当考虑树时，树是碳减少

的重要原因，树木使碳减少的最低百分数可达 55％。

在一段时间内各种情况下（通常情况、稳定总排放量、稳定净排放量） 燃料消费的情况：首先，人们注意到总体来说核能到 2030 年基本上消失了而可更新能源在稳定地增加。第二，对通常情况讲，化石燃料的使用，2010 年之后在渐渐减少，即使没有控制温室气体的政策。煤的使用逐渐扩大，而燃气和石油的使用在减少。这样做的最终效果是每年 1.3 亿 MP。第三，2010 年特别是 2030 年，稳定总排放量通常会引起煤和石油的使用量减少，燃气和可更新资源的使用增加。相反，稳定净排放量导致当土地拥有者要求政府给5％的贴现率投资额时，很难区分通常情况下燃料使用情况图。最后，当土地拥有者申请 20％的贴现率投资于碳分离时，燃料使用的变化是由于净排放量的稳定性比实行 5％贴现率时小得多而引起的。

表 6-1 表明当把树木分离作为稳定排放量的部分因素时的经济影响。表

中的第四列表示稳定总的碳排放量的年成本，几年内成本范围在 135 亿～258 亿美元之间。当土地拥有者有 5％的贴现率时，相同的年里，稳定净排放量规划（树木成本加其它成本）总成本范围在 21 亿～26 亿美元之间。表中的第 6 列表示由于增加树木稳定排放量引起总成本降低的百分数是 76％～88

％，当实行 20％的贴现率时，每年成本降低范围是 20％～38％（在第一个30 年里），最后 10 年中只到 60％。当实行 5％贴现率时，每年稳定净排放量成本的 82％～95％用于碳分离。

表 6－2 表明关于三种情况中各种的财政收入和支出的情况。收入流动最大的是稳定碳的总排放量。相反，净排放量稳定的收入低得多，虽然收入总量用于碳分离的津贴多。

表 6—1 美国稳定碳排放量在 1990 年水平的总成本与净成本的对比

5%贴现率→稳定净排量→ 20%贴现率

表 6－2 稳定碳的税收和补助导致的财政收入和支出

(10 亿美元，1990 年)

1. 讨论

讨论包含两部分，有关模拟温室气体稳定性政策的技术问题和产生的影响。

1. 模拟

有几个有关模拟温室气体方法的问题值得注意，Fossil 2 模型的标准是一个关键因素，不算树的较高的税收水准要求达到稳定，大量植树时将减小总的稳定成本。Fossil 2 通过 DOE 研究中，稳定排放量不计树木的税比我们所投入的要高，但 EMF 研究的税较低。如果把 DOE 的标准用于我们的研究中， 我们会有很多的储备金。反之如果应用 EMF 的标准，储备金将会减少。

DOE 正在进行的工作是产生新的标准，更新 Fossil 2 模型。我们希望新标准降低没有树时稳定碳排放量所需的税款。如果希望实现了，就可降低所有树种量，降低成本。同时，新的标准将把稳定碳排放量的总成本降低在本文中报告的成本线以下（树木成本加其它成本）。

基本标准的研究工作还有三个其它有关成本的因素。首先，如果有一个大面积植树的计划，树木量将会增加。这样可能会引起私人植树者期望未来树木的价格降低，这将导致私人林区植树量的降低，由此将影响通过植树计划进行的碳的分离。

第二，美国对植树和森林管理成本的总量是受限制的，若把植树和管理扩大到世界范围，毫无疑问会给碳的分离开拓更有效的场所。

第三，一旦树木完全成熟了，不再分离大量的碳，不对树进行研究，就不知道下一步该怎么办。那时，它们就成了可更新燃料潜在的很有价值的来源，应该仔细研究燃料碳的循环。一个折衷的观点是暂时性碳的沉积在温室气体治理政策中起重要作用，因为在第一个 60 年里可以回收 90％以上的利益（Richards，1993）。

1. 政界和公众的意见

大规模碳的分离计划也存在政治性的问题，首先，国会不可能很明确地提交一个长远的排碳量税收表和碳分离的补贴政策，这就会不同程度地引起土地拥有者们适时要求提高补贴率增加他们不确定的成本。像前面描述得那样，当土地拥有者的贴现率在 5％～20％时，通过采取稳定净排放量而不是总排放量获得的成本补助的一半都会失去。从土地拥有者的观点出发，这个“不确定”性指真实成本。

对政府来说，解决许诺可信性的一个明显的方法是付给土地拥有者们钱，那时，会建立很多林场，创造的价值与补贴相等，这会带来一个大问题： 在预算非常紧张时期国会要付数十亿美元。虽然金融市场可能提供一部分， 但政府还是在从矿物燃料那里“借”钱来对付预计碳排放量的税收，这样可能会导致人们有一种感觉：国会在领导全国人民走向负债的深渊，这种感觉在政治上是站不住脚的。

解决这个问题有一个不明确的答案，那就是为国会找到某些其它的方法以提交可信的税收和津贴数目表。国会可能偏离税收/补贴计划表的原因有两个：第一，未来的变化与预料中的比有很大不同，即天气变化和排量减少值比预计的小得多；第二，国会可能会受政治的影响，受特殊的重要组织或自身的其它支出项目影响。如果国会找到一项技术，呈交一分可信的碳分离的支出表而不会招致负债，就会减小第二种因素的危险性。科学的不明确性仍然存在。假设未来能对气候变化做出科学的预测，那么对环境和经济的威胁就可以忽略了。经济上有效地采用那种带有偶然性的方法将改变排碳税的程序，造成其不连续性，但这将给政府留下一稳定的税款表而使土地拥有者纳税，留给政府更多的不计其数的收入。

如果把对降低排碳量，加强植树作为有效的投资，则是阻止气候变化的好方法。那么，众多的许诺可保证下一个 40 年内碳分离量的稳定。实际上， 这个分析表明需要稳定碳排放量所需要的投资通常比减少同样数量的碳进行碳沉积需要的投资大，这个重要的区别在于二者的责任不同。

大规模碳分离计划也可能偶遇政治性的阻碍，因为它可以取代公众的选择。如前所述，用净排放量稳定计划取代能量保护和燃料变换的比例，比用总排放量稳定计划取代小。环境学家尤其担心，植树将掩盖所有其它的技术方法。对很多环境组织来说，全球变暖更强烈地要求提高能量利用率和发展可更新能量资源。碳沉积是减轻上述情况的廉价的选择。

从天然气和可更新能源工业到碳沉积，直到温室气体管理政策的实施很

可能会受阻。如前所述，当土地拥有者申请 5％的补贴率时，总排放量的稳定给天然气和可更新资源带来的所有市场效益在稳定净排量计划实施下几乎消失。天然气管道和太阳能工业贸易组织的联合已经形成，对政府产生了压力，迫使政府在天气变化预报上采取更有效的措施。

1. 建议

如果国会决定把碳排放量稳定在 1990 年的水平而设立税收，那么主要对净碳排放量而言。但是，由于国会不能给出可信的津贴表且不愿增加联邦债务、出现财政赤字，国会将不提供必要的保证，促使土地拥有者们对其土地和能源长期承担义务。这将导致碳分离的减少。这个方法可能会有效而妥善地解决力图在碳沉积中起重要作用的天然气体和可更新能源及抵制有关总碳排放量税收的石油和煤体系的关系，这个两全的方法得以采用，比净排放量稳定性计划的社会成本多，净排放量稳定的计划中土地拥有者的碳分离补贴得到保证。

讨论

我们模拟碳分离的方法是指树木能减少稳定美国碳排放量成本的 80

％。虽然这个结果是鼓舞人心的，而且指出树木在整个碳排放量减少的策略中起着重要的作用，但有关自身的成本估价和大规模碳分离计划的政治可能性仍然存在问题。

国会不能提交一份可信的支出表将很可能导致 5％贴现率时更高的成本。这个较高的成本结合政治压力，降低了碳沉积温室气体管理政策中的重要性，不久的将来可能会限制碳分离承担的角色。