Sobre la base del establecimiento del modelo de predicción en la segunda pregunta, ¿cómo diseñar la ruta regional de doble carbono mencionada en la tercera pregunta para guiar las políticas macro?
El modelo básico STIRPA se utiliza para predecir el momento del pico de carbono en China y se obtiene el logaritmo de ambos lados de la fórmula del modelo:
Entre ellos: P es la población, A es el PIB total y T es la tecnología, que es la intensidad de las emisiones de carbono (correspondiente a los factores de emisión de carbono de energía de cada industria en las preguntas de la competencia). Luego se utiliza el método GLS para Estime el modelo y los parámetros son los siguientes:
Al comparar los efectos de los coeficientes de varias variables en la ecuación del modelo sobre las emisiones, llegamos a la conclusión de que la intensidad de las emisiones de carbono tiene el mayor impacto, seguida por la población y luego el PIB total.
Luego, con base en la tasa de fertilidad interna actual, se diseñan los factores poblacionales: dado que la población de China fluctuará menos en el futuro, su tasa de cambio puede diseñarse para permanecer estable. Por lo tanto, las variables que afectan principalmente las emisiones de carbono son la intensidad de las emisiones de carbono y PIB total.
Suponiendo que variables como la población, el PIB per cápita y la intensidad energética mantengan sus tendencias de desarrollo actuales de 2020 a 2030, la tasa de crecimiento anual promedio es la tasa de crecimiento anual promedio de 2010 a 2020. Para lograr el objetivo de alcanzar un máximo de emisiones de carbono en 2050, es necesario controlar ciertas tasas de crecimiento de variables como la población, el PIB per cápita y la intensidad energética. El autor establece cuatro escenarios de reducción de emisiones para mostrar la tasa de crecimiento mínima que debe controlarse cada variable para alcanzar un pico de emisiones de carbono en 2050: (como sigue)
El plan de reducción de emisiones 1 requiere una disminución promedio anual de la población del 4,5%, lo que obviamente es imposible de lograr; el plan de reducción de emisiones 2 requiere que la tasa de crecimiento promedio anual del PIB per cápita caiga por debajo del 3,1%, lo que es difícil de tolerar para China
. en el proceso de industrialización. una velocidad de desarrollo más baja; la opción de reducción de emisiones 3 requiere una disminución anual promedio en la intensidad de las emisiones de carbono del 9,1%, lo cual también es difícil. La solución principal es aumentar la conservación de energía y la reducción de emisiones y la velocidad de las nuevas desarrollo y utilización de energía, pero esto requiere pagar enormes costos de transformación. En vista de la dificultad para controlar la tasa de crecimiento demográfico, el autor amplía el cuarto plan de reducción de emisiones, que consiste en controlar la tasa de crecimiento del PIB per cápita y la intensidad de las emisiones de carbono al mismo tiempo. El plan muestra que la tasa de crecimiento anual promedio del PIB per cápita debe controlarse dentro del 5,1% y la intensidad de las emisiones de carbono debe disminuir al menos un 6% anualmente.
En comparación con las tres primeras opciones, esta opción tiene cierto grado de aplicabilidad y un impacto relativamente pequeño en el crecimiento económico nacional. También muestra la relación inversa entre la tasa de crecimiento del PIB per cápita y la tasa de reducción de la intensidad de las emisiones de carbono: en 2050. Para alcanzar el objetivo de alcanzar el punto máximo, es necesario llegar a un equilibrio entre el PIB per cápita y la intensidad de las emisiones de carbono. Si se quiere garantizar una tasa de crecimiento más alta, debe ir acompañada de una tasa más alta de disminución de las emisiones de carbono, y Si se quiere soportar una menor presión a la baja sobre las emisiones de carbono, hay que soportar la carga de las pérdidas derivadas de menores tasas de crecimiento económico.
Pronóstico de la ruta hacia el pico de carbono de China
Para estimar las emisiones de CO2 de 2009 a 2050, primero asumimos tres escenarios de desarrollo socioeconómico en el futuro, a saber, modelos bajo, medio y alto. El modelo de desarrollo bajo supone que variables como la población y el PIB per cápita crecen a un ritmo relativamente bajo; el modelo de desarrollo medio supone que cada variable cambia a un ritmo moderado; y el modelo de desarrollo alto supone que todas las variables crecen a un ritmo relativamente alto. . Además, en función de estas tres opciones,
se amplían y configuran el modo alto-medio, el modo alto-bajo, el modo bajo-medio, el modo medio-alto y el modo medio-bajo (el número original de modos extendidos era 6 y 1 se eliminó el modo con resultados poco realistas). El modelo alto-medio supone que la población y el PIB per cápita crecen a alta velocidad, mientras que la intensidad de las emisiones de carbono crece a un ritmo moderado; el modelo alto y bajo supone que la población y el PIB per cápita crecen a alta velocidad, mientras que la intensidad de las emisiones de carbono crece a un ritmo bajo; el modelo bajo y medio supone que la población y el PIB per cápita crecen a un ritmo bajo, mientras que la intensidad de las emisiones de carbono La intensidad de las emisiones crece moderadamente; el modelo medio-alto supone que la población y el PIB per
cápita El PIB crece a una velocidad media, mientras que las emisiones de carbono crecen a una velocidad alta; el modelo medio-bajo supone que la población y el PIB per cápita crecen a una velocidad media, mientras que la intensidad de las emisiones de carbono crece a una velocidad baja.
La velocidad de cambio de cada variable en el modelo de escenario se basa en la primera configuración del modo medio. La tasa de crecimiento de cada variable en el modo bajo es ligeramente menor que la del modo medio, mientras que la tasa de crecimiento de cada variable en el modelo de escenario El modo alto es ligeramente superior al del modo medio. El criterio básico al fijar la tasa de crecimiento poblacional es que la tasa de crecimiento poblacional disminuirá aún más con el desarrollo económico. El escenario del modelo medio se refiere a la predicción de las Naciones Unidas (2009) sobre la población futura de China. La población de China alcanzará su punto máximo en los años 30 del siglo XXI y comenzará gradualmente a experimentar un crecimiento negativo después de entrar en los años 40 del siglo XXI. Se supone que la población alcanzará su punto máximo en la década de 2020, entrando en una etapa de crecimiento negativo después de la década de 2030; el modelo alto supone que la población no experimentará un crecimiento negativo en 2050 y que la tasa de crecimiento demográfico disminuirá gradualmente con el tiempo. El criterio básico para fijar la tasa de crecimiento del PIB per cápita sigue siendo que a medida que la economía se desarrolla, la tasa de crecimiento del PIB per cápita disminuirá gradualmente. La tasa de crecimiento del PIB per cápita según el modelo medio se refiere a la predicción de Xu Xianchun (2002) sobre el futuro PIB per cápita de China. Para 2050, el PIB per cápita será 10 veces el PIB per cápita de 2008 (unos 30.000 dólares estadounidenses), alcanzando el nivel actual de los países moderadamente desarrollados; el modelo bajo supone que en 2050 el PIB per cápita anual es 6 veces el de 2008 (alrededor de 18.000 dólares estadounidenses), alcanzando el nivel actual de los países industriales emergentes; el modelo alto supone que el PIB per cápita El PIB en 2050 será 16 veces mayor que el de 2008 (unos 48.000 dólares estadounidenses), cerca del nivel actual de los países altamente desarrollados. El criterio básico para fijar la tasa de crecimiento de la intensidad de las emisiones de carbono es que la dificultad de reducir las emisiones de carbono aumentará gradualmente con el tiempo, es decir, la tasa de disminución de las emisiones de carbono disminuirá gradualmente. El modelo medio supone que la intensidad de las emisiones de carbono de China disminuirá un 80% para 2050 en comparación con 2005; el modelo bajo supone que para 2050, la intensidad de las emisiones de carbono de China disminuirá un 70% en comparación con 2005; el modelo alto supone que para 2050, la intensidad de las emisiones de carbono de China disminuirá un 80% en comparación con 2005 La intensidad de las emisiones de carbono se reducirá en un 90% en comparación con 2005. %.
Utilizando la simulación de Matlab, el método de simulación consiste en seleccionar varios valores de nodos enteros y utilizar la interpolación de funciones cúbicas para ajustar una curva de emisión de carbono relativamente suave y así calcular el tiempo de aparición máxima y la cantidad máxima.
Al comparar las estimaciones de emisiones de carbono según ocho modelos, se puede encontrar que el pico de emisiones de carbono de China se producirá según cinco modelos de escenario: bajo, medio, alto, bajo-medio y medio-alto. El impacto de la tecnología en el pico es más importante: si la tasa de desarrollo económico y social es alta y la intensidad de las emisiones de carbono disminuye a un ritmo relativamente bajo, el pico no puede ocurrir en 2050 (como alto-medio, alto-bajo, medio -modelos bajos). De manera similar, si la tasa de reducción de la intensidad de las emisiones de carbono es más rápida que la velocidad del desarrollo económico y social, las emisiones alcanzarán su punto máximo antes (como en el modo bajo-medio, medio-alto). Se puede predecir que, de acuerdo con la tendencia de desarrollo actual, si el desarrollo económico y social va acompañado de una reducción razonable en la intensidad de las emisiones de carbono, el momento máximo de llegada de China debería ser entre 2020 y 2045. Y si el desarrollo económico y social no presta atención a la reducción de la intensidad de las emisiones de carbono, provocará que se retrase la hora punta. Por lo tanto, mantener la continua disminución de la intensidad de las emisiones de carbono es crucial para que mi país alcance el pico de emisiones de carbono lo antes posible. Aumentar el uso de energía limpia y reducir el consumo de energía tradicional deberían convertirse en tareas clave en el futuro.
Referencia para otras ideas de resolución de problemas para la pregunta D
Pregunta D sobre modelado matemático de la Copa Huawei 2023
- Análisis de la situación actual del dominio de las emisiones de carbono y la economía, la población y el consumo de energía (cómo establecer indicadores y sistemas de indicadores 1, proceso de modelado detallado de los factores que influyen en las emisiones de carbono)_Blog de Zhixin_ ROL-Blog de CSDN