Bài tập: KINH TẾ HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (Nhóm 9)

Báo cáo của Nicholas Stern có viết: Sử dụng kết quả thu được từ các mô hình kinh tế hình thức, báo cáo tổng quan dự toán rằng nếu chúng ta không hành động, tổng chi phí và rủi ro, do biến động khí hậu gây ra, tương đương với thiệt hại mỗi năm ít ra là 5% GDP toàn cầu kể từ nay trở đi. Nếu xét đến rủi ro và tác động với biên độ rộng hơn thì thiệt hại (hàng năm) được ước tính là 20% GDP hoặc lớn hơn. Ngược lại, chi phí cho hành động giảm phát thải (khí nhà kính GHGs), nhằm tránh những tác động xấu nhất của biến động khí hậu, có thể được giới hạn trong phạm vi 1% GDP hàng năm.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

BÀI TẬP MÔN HỌC

KINH TẾ HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội – 2015

Báo cáo của Nicholas Stern có viết: "Sử dụng kết quả thu được từ các mô hình kinh tế hình thức, báo cáo tổng quan dự toán rằng nếu chúng ta không hành động, tổng chi phí và rủi ro,

do biến động khí hậu gây ra, tương đương với thiệt hại mỗi năm ít ra là 5% GDP toàn cầu kể

từ nay trở đi Nếu xét đến rủi ro và tác động với biên độ rộng hơn thì thiệt hại (hàng năm) được ước tính là 20% GDP hoặc lớn hơn Ngược lại, chi phí cho hành động giảm phát thải (khí nhà kính GHGs), nhằm tránh những tác động xấu nhất của biến động khí hậu, có thể được giới hạn trong phạm vi 1% GDP hàng năm"

Hãy trình bày tóm tắt phương thức và cơ sở tính toán để đi đến kết luận nêu trên

BÀI LÀM

1 Sử dụng kết quả thu được từ các mô hình kinh tế hình thức, báo cáo tổng quan dự toán rằng nếu chúng ta không hành động, tổng chi phí và rủi ro, do biến động khí hậu gây ra, tương đương với thiệt hại mỗi năm ít ra là 5% GDP toàn cầu kể từ nay trở đi Nếu xét đến rủi ro và tác động với biên độ rộng hơn thì thiệt hại (hàng năm) được ước tính là 20% GDP hoặc lớn hơn.

1.1 Cơ sở lý luận

Mô hình hóa các chi phí của biến đổi khí hậu (BĐKH) ở quy mô toàn cầu đặt ra nhiều thách thức, bao gồm làm thế nào để tính toán nguy cơ của các tác động rất nguy hiểm, cũng như những thay đổi bất định diễn ra trong thời gian rất dài

Một mô hình hoàn hảo tính toán chi phí thành tiền của BĐKH cần cung cấp:

- Mô phỏng chi phí trên phạm vi rộng nhất của các tác động có thể, có tính đến những rủi ro của các tác động gây hại nhiều hơn nữa;

- Một khung lý thuyết đáp ứng đầy đủ cho mục đích phân tích những thay đổi lớn, rộng, bất định, không đồng đều và diễn ra trong khoảng thời gian rất dài tới kinh tế xã hội

1.2 Phương thức tính toán

Mô hình được sử dụng - PAGE2002 IAM22 - có thể tính tới khoảng các rủi ro bằng cách cho phép đầu ra thay đổi theo xác suất qua nhiều lần chạy mô hình, với xác suất được hiệu chỉnh bằng các bằng chứng khoa học mang tính định lượng mới nhất về các rủi ro

Thách thức đầu tiên là sự cần thiết có một cách tiếp cận mang tính mô hình dựa trên xác suất (cách tiếp cận 'ngẫu nhiên') PAGE2002 (Policy Analysis of the Greenhouse Effect 2002) đáp ứng nhu cầu đó bằng cách ước tính dựa trên mô phỏng “Monte Carlo” Có nghĩa

là, mỗi kịch bản được chạy trên mô hình rất nhiều lần (ví dụ 1000 lần), mỗi lần lựa chọn ngẫu nhiên tập hợp các tham số bất định từ các khoảng xác định các giá trị có thể xảy ra Bằng cách này, mô hình tạo ra một phân phối xác suất các kết quả chứ không đơn thuần chỉ

là một giá trị ước lượng Cụ thể, nó mang lại một phân bố xác suất của thu nhập trong tương lai khi xảy ra BĐKH với thiệt hại do BĐKH và các chi phí để thích ứng với BĐKH được trích xuất từ một dự báo tăng trưởng GDP cơ sở

Các tham số sử dụng như là đầu vào mô hình được hiệu chỉnh với lý thuyết khoa học

và kinh tế về biến đổi khí hậu, do đó PAGE2002 có khả năng thu gọn phạm vi các nghiên cứu cơ bản Ví dụ, phân phối xác suất cho tham số độ nhạy khí hậu - đại diện là nhiệt độ sẽ thay đổi trong trường hợp nồng độ khí CO2 tăng gấp đôi Như vậy, mô hình đã ước tính chi phí trung bình toàn cầu của BĐKH gần với trung tâm của một loạt các nghiên cứu đánh giá tương đương Đây là một tính năng rất có giá trị của mô hình và một lý do chính cho việc sử dụng trong nghiên cứu này

PAGE2002 có một số tính năng hấp dẫn hơn nữa Nó đủ linh hoạt để bao gồm các tác động thị trường (ví dụ, về nông nghiệp, năng lượng và các vùng ven biển) và các tác động phi thị trường (tác động trực tiếp đến môi trường và tỷ lệ tử vong của con người), cũng như tác động tiềm tàng của khí hậu Tác động của thảm họa được mô phỏng một cách tương tự như phương pháp được sử dụng bởi Nordhaus và Boyer Khi nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên 5ºC (so với thời kì tiền công nghiệp) sẽ kéo theo việc mất đi 5 - 20% GDP toàn cầu cho việc giảm thiểu các tác động có hại Điều này có nghĩa trung bình mỗi oC tăng lên sẽ kéo theo việc tăng lên 10 % GDP toàn cầu (không vượt quá 5°C)

Đồng thời, PAGE2002 cũng tồn tại những hạn chế như nhiều mô hình khác Nó phải dựa trên dữ liệu không liên tục hoặc không tồn tại và sự hiểu biết ở nhiệt độ cao và ở các khu vực đang phát triển, và nó phải đối mặt với những khó khăn trong việc đánh giá tác động trực tiếp đến sức khỏe và môi trường Hơn nữa, mô hình PAGE2002 chưa ước tính được đầy đủ các tác động của “tùy biến mang tính xã hội” Do đó, các ước tính về tác động nghiêm trọng có thể diễn ra ở nhiệt độ cao hơn 6-8°C so với mức tiền công nghiệp cần thận trọng Do đó kết quả được trình bày dưới đây sẽ được xem như chỉ mang tính tham khảo và diễn giải một cách thận trọng

Báo cáo Stern trình bày các kết quả dựa trên các giả định khác nhau theo hai chiều: đầu tiên, nhiệt độ toàn cầu tăng lên nhanh như thế nào cùng với lượng khí thải nhà kính tăng lên; thứ hai, các phân hạng khác nhau về tác động kinh tế.

Để phản ánh sự không chắc chắn về phân bố xác suất có khả năng và khó khăn trong việc đo lường hiệu ứng khác nhau, chúng tôi kiểm tra các mô hình khác nhau:

- Đáp ứng của khí hậu đối với phát thải thải khí nhà kính Mô hình được chạy theo hai mức độ giả định về phản ứng của khí hậu Kịch bản “khí hậu cơ bản” được thiết kế để cung

cấp cho kết quả đầu ra phù hợp với Báo cáo Đánh giá thứ ba của IPCC Kịch bản “Khí hậu

cao” được thêm vào các nguy cơ có sự gia tăng các phản hồi tự nhiên trong hệ thống khí hậu Các kịch bản này được thảo luận chi tiết hơn trong Hộp 6.1 của Báo cáo Stern Cả hai kịch bản khí hậu cho nhiệt độ kết quả đầu ra có khoảng phù hợp với các nghiên cứu khác

- Các loại tác động kinh tế: Phân tích cũng cho thấy sự khác nhau tính toàn diện mà các kịch bản tác động của biến đổi khí hậu đối với nền kinh tế và phúc lợi Tập hợp các ước tính đầu tiên chỉ bao gồm các tác động của "BĐKH dần dần ' trên khía cạnh thị trường của nền kinh tế Nói cách khác, nó không tính tới khả năng xảy ra các hiện tượng cực đoan có thể xảy ra Tập hợp ước tính thứ hai bao gồm các nguy cơ xảy ra các tác động khí hậu cực đoan ở nhiệt độ cao hơn Tập hợp ước tính thứ ba bao gồm tác động của thị trường, rủi ro của thảm họa và tác động trực tiếp, phi thị trường đối với sức khỏe con người và môi trường Báo cáo tập trung vào lập luận trường hợp thứ hai và thứ ba khi giờ đây đã có những bằng chứng xác thực để tin rằng cả hai đều có liên quan

Hình 1 Các kịch bản BĐKH sử dụng cho mô hình PAGE2002 (Nguồn: Báo cáo Stern)

Hình 1 cho thấy các hình thức tích hợp để tạo ra một ma trận 2x3 (= 6) kịch bản Ví

dụng các kịch bản khí hậu cơ sở, (ii) chỉ xem xét những tác động của biến đổi khí hậu dần dần ở khía cạnh thị trường

Ước tính sơ bộ thiệt hại trung bình GDP bình quân đầu người toàn cầu vào năm

2200 dao động từ 5,3 đến 13,8% tùy thuộc vào mức độ những phản ứng của hệ thống khí hậu và những ước tính “tác động phi thị trường tác động”.

Trong kịch bản BĐKH cao, chi phí tăng khoảng 35% từ năm 2100 tới 2200 Vào năm

2200, các loạt các tổn thất được tăng lên trong khoảng 0,9% đến 17,9% Sự bao gồm các tác động phi thị trường ước tính vẫn tiếp tục tăng lên Trong báo cáo, tác động phi thị trường, lên môi trường và sức khỏe con người, thường được xem xét riêng biệt với tác động thị trường Những ước tính này vẫn không nắm bắt được đầy đủ các tác động Chi phí của biến đổi khí hậu có thể là lớn hơn rất nhiều Ví dụ, các nghiên cứu gần đây chứng minh rằng độ nhạy khí hậu có thể là lớn hơn so với các giá trị được sử dụng trong các kịch bản khí hậu chạy trên mô hình PAGE2002 Trong trường hợp này, chi phí sẽ lại tăng lên

2 Ngược lại, chi phí cho hành động giảm phát thải (khí nhà kính GHGs), nhằm tránh những tác động xấu nhất của biến động khí hậu, có thể được giới hạn trong phạm vi 1% GDP hàng năm.

2.1 Cơ sở lý luận

Lượng phát thải khí nhà kính trong quá khứ dẫn đến sự suy giảm chỉ số GDP/đầu người quy mô toàn cầu trong vài thập kỷ tới Trong giai đoạn này, các tác động của thị trường có thể sẽ là tương đối nhỏ Số liệu cho thấy lượng khí thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong điện, giao thông, các tòa nhà và công nghiệp chiếm 57% tổng lượng khí phát thải; nông nghiệp và thay đổi sử dụng đất (đặc biệt là phá rừng) sản xuất chiếm 41% lượng khí thải và đối với từng ngành lượng khí phát thải được thể hiện cụ thể trong Hình 2:

Hình 2 Tỷ lệ phát thải khí nhà kính theo nguồn gốc phát thải (nguồn: WRI, 2006)

Cắt giảm phát thải các khí nhà kính gây biến đổi khí hậu một cách dần dần có thể sẽ kéo theo một số chi phí Các chi phí bao gồm chi phí của việc phát triển và áp dụng các công nghệ phát thải thấp, hiệu quả cao và chi phí cho người tiêu dùng chuyển đổi sử dụng hàng hoá, dịch vụ phát thải cao sang phát thải thấp

Lượng khí thải từ nhiên liệu hóa thạch có thể được cắt giảm theo nhiều cách: giảm nhu cầu đối với các sản phẩm “carbon cao”, nâng cao hiệu quả năng lượng, và chuyển đổi sang công nghệ carbon thấp Lượng khí thải nhiên liệu phi hóa thạch cũng là một phần quan trọng cần quan tâm trong việc cắt giảm Chi phí sẽ khác nhau đáng kể tùy thuộc vào phương pháp và kỹ thuật được sử dụng ở mỗi khu vực

- Giảm nhu cầu đối với hàng hóa, dịch vụ phát thải cao là một phần của giải pháp này Nếu giá cả phản ánh toàn bộ chi phí sản xuất, bao gồm cả các yếu tố tác động của khí nhà kính từ bên ngoài, người tiêu dùng và các doanh nghiệp sẽ phản ứng bằng cách chuyển sang các sản phẩm carbon thấp tương đối rẻ hơn Nâng cao nhận thức về biến đổi khí hậu cũng có khả năng ảnh hưởng đến nhu cầu Nhưng chỉ các yếu tố liên quan tới nhu cầu tiêu dùng là không đủ để cắt giảm khí thải;

- Sử dụng năng lượng hiệu quả hơn tạo ra cơ hội tiết kiệm chi phí và giảm lượng khí thải, nhưng cần loại bỏ các rào cản đối với việc chấp nhận các công nghệ và phương pháp hiệu quả hơn;

- Một loạt các công nghệ các-bon thấp đã có sẵn, mặc dù hiện nay chúng đang đắt

triệt để trong phạm vi trung và dài hạn Chi phí tương lai của chúng chưa xác định được, nhưng kinh nghiệm thu được từ việc sử dụng các công nghệ khác đã giúp hiểu biết hơn về các rủi ro cốt lõi Bằng chứng chỉ ra rằng hiệu quả dường như sẽ tăng lên và chi phí trung bình giảm về quy mô và kinh nghiệm

- Giảm phát thải từ nhiên liệu phi hóa thạch cũng góp phần quan trọng làm giảm lượng khí thải Chi phí của việc giảm phát thải từ phá rừng, đặc biệt, có thể là tương đối thấp, nếu các cơ cấu tổ chức và thể chế chuyên sâu phù hợp được thi hành và các nước phải đối mặt với thách thức này nhận được sự hỗ trợ đầy đủ

Để ngăn chặn tình trạng ấm lên toàn cầu xuất phát sự tăng nồng độ các khi nhà kính trong khí quyển (trong báo cáo Stern được quy về nồng độ CO2 tương đương - CO 2 e) có

nguồn gốc chủ yếu từ các hoạt động của con người, cách thức gần như hiệu quả nhất là ngăn chặn và từng bước làm giảm nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển Ước tính chi phí tài nguyên cho thấy rằng chi phí hàng năm để cắt giảm tổng lượng khí nhà kính tới mức ba phần tư mức hiện nay vào năm 2050, tương đương mức ổn định 550ppm CO2e, sẽ nằm trong khoảng -1,0 đến + 3,5% của GDP, với ước tính trung bình khoảng 1% Điều này phụ thuộc vào sự cắt giảm một cách bền vững chi phí của các công nghệ các-bon thấp, so với chi phí của các công nghệ hiện đang được triển khai, và cải thiện hiệu suất tiêu thụ năng lượng Các chính sách càng tốt và hiệu quả, chi phí càng thấp Chi phí giảm nhẹ sẽ thay đổi tùy theo cách thức và thời lượng cắt giảm phát thải Nếu không có hành động sớm, được lên kế hoạch, chi phí giảm thiểu phát thải khí sẽ lớn hơn

2 Phương thức tính toán

Nếu coi việc tính toán chi phí cho giảm nhẹ tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai là một bài toán với điều kiện là phát thải 24 GtCO2e/năm tại thời điểm năm 2002

sẽ tăng lên 29 GtCO2e/năm vào năm 2025 và giảm xuống còn 18 GtCO2e/năm (tương đương với nồng độ 550ppm CO2e) vào năm 2050, người ta đưa ra phương thức tính chi phí

dựa trên quan điểm của Dennis Anderson (Anderson, D (2006) 'Costs and finance of carbon abatement in the energy sector’ Paper for the Stern Review)

Nồng độ khí nhà kính trong khí quyển hiện nay ở mức khoảng 430ppm CO2.Nếu không có hành động chống lại biến đổi khí hậu, nồng độ khí quyển các khí nhà kính sẽ tiếp tục tăng Ngay cả khi khí thải nhà kính hàng năm duy trì ở mức hiện tại 42 GtCO2 mỗi năm, thế giới sẽ trải qua sự BĐKH lớn Đó là tỷ lệ phát thải sẽ đủ để có nồng độ khí nhà kính đến hơn 650 ppm CO 2 vào cuối thế kỷ này, cuối cùng có thể dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu ít nhất 3°C so với tiền công nghiệp.Vấn đề bức thiết nhất cần quan tâm đầu

khí quyển ở giữa mức 450-550ppm CO2 Để ổn định ở mức bằng hoặc dưới 550 ppm CO2e (khoảng 440-500 ppm CO2) sẽ đòi hỏi lượng khí thải toàn cầu đến đỉnh điểm trong 10 - 20 năm tiếp theo, và sau đó giảm theo tỷ lệ ít nhất 1-3% mỗi năm (Xem hình 3) Đến năm 2050, lượng khí thải toàn cầu cần phải giảm được khoảng 25% so với mức hiện nay

Hình 3 Các con đường phát thải để bình ổn tại nồng độ 550 ppm CO2e (Nguồn: Báo cáo Stern)

Hình vẽ trên thể hiện sáu đường minh họa để ổn định ở mức 550ppm CO2e Ta thấy

tỷ lệ cắt giảm lượng khí thải cũng rất nhạy cảm với độ cao đỉnh Ví dụ, trong năm 2020, nếu đỉnh phát thải ở 48 GtCO2 (thấp hơn 52 GtCO2) thì tỷ lệ cắt giảm được giảm từ 2,5%/năm đến 1,5%/năm Như thể hiện trong hình vẽ, tỷ lệ cắt giảm lượng khí thải tăng tốc sau đỉnh và sau đó chậm lại trong nửa sau của thế kỷ này

Muốn ổn định nồng độ khí nhà kính trong khoảng 450-550 ppm CO2e, theo báo cáo cần các hành động đáng kể từ cả hai khu vực các nước phát triển và đang phát triển Ngay cả khi lượng khí thải từ các khu vực phát triển có thể được giảm xuống bằng không vào năm

2050, phần còn lại của thế giới vẫn cần phải cắt giảm khí thải 40% để ổn định ở mức 550 ppm CO2 e Hình dưới đây cho thấy con đường minh họa để ổn định nồng độ khí nhà kính

từ 450 ppm và 550 ppm CO 2 e Dòng màu xanh thể hiện quỹ đạo phát thải theo kịch bản BAU (business-as-usual) Để ổn định ở mức 450 ppm CO2e (không có sự nhảy vọt) phát thải phải được giảm 85% so với BAU vào năm 2050 Ổn định ở mức 550 ppm CO2e yêu cầu khí thải được giảm 60 - 65% so với kịch bản BAU

Hình 3 Phát thải theo kịch bản BAU và quỹ đạo bình ổn đáp ứng 450 - 550 ppm CO2e

(Nguồn: Báo cáo Stern)

Để cắt giảm lượng khí phát thải đạt mức 550ppm CO2 e cần cắt giảm phát thải nhiên liệu hóa thạch và phi nhiên liệu hóa thạch liên quan 40% lượng khí thải toàn cầu là từ các nguồn nhiên liệu phi hóa thạch; có nhiều cơ hội ở đây để giảm phát thải đặc biệt là trong việc tránh nạn phá rừng Hầu như 20% (8 GtCO2/ năm) tổng lượng phát thải khí nhà kính hiện nay là do phá rừng

Bảng 1 Phát thải nhiên liệu phi hóa thạch, tiết kiệm, và chi phí xử lý theo từng ngành

(Nguồn: Báo cáo Stern)

Ước tính của Anderson trong tổng chi phí của việc giảm lượng khí thải nhiên liệu hóa

hơn 1% của GDP trong năm 2050 (xem bảng 2) Trong phân tích của Anderson, điều này có liên quan đến tiết kiệm được 43 GtCO2 phát thải nhiên liệu hóa thạch liên quan đến cơ sở, tại một chi phí xử lý trung bình 22$/tấn CO2/năm vào năm 2050

Bảng 2 Chi phí giảm thiểu phát thải nhiên liệu hóa thạch hàng năm để đạt 18 GtCO2 năm 2050

(Nguồn: Báo cáo Stern)

Các chi phí xử lý khí thải nhiên liệu hóa thạch được nêu trong bảng 9.2 cùng với việc tiết kiệm nhiên liệu phát thải phi hóa thạch được trình bày trong Bảng 9.1 sẽ là đủ để

ổn định phát thải khí nhà kính toàn cầu khoảng 34 GtCO 2 e vào năm 2050, đó là phù hợp với mức 550ppm CO 2 quỹ đạo ổn định điện tử Các chi phí này được ước tính khoảng dưới 1 nghìn tỷ USD năm 2050 (tương đương 1% của GDP toàn cầu)