应对反弹效应的政策策略是什么？提高能源效率的五项政策

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提高能源效率通常被认为是减少能源使用和应对气候变化的有效策略。然而，大量文献表明，反弹效应会降低其有效性，甚至可能适得其反。

我们展示了一个更复杂的政策策略，配合协调的措施，如何通过抵消能源和碳反弹效应来提供预期的结果。随着能源效率的提高，我们分别实施了五项不同的政策:碳税、能源生产税、排放交易系统和消费模式的改变(从能源消费转向服务消费)。使用为加泰罗尼亚开发的经济-能源-环境动态可计算一般均衡(CGE)模型评估这些政策，并在经济、能源和环境方面进行比较。模拟结果表明，所有测试的策略都能够以较低的成本抵消反弹，并且设计合理。所有这些都提高了相对于无效率改进基准案例的GDP。如果来自平行政策的税收被用来鼓励投资，对GDP的长期影响甚至可能是积极的。

经济学、可持续性科学和相关领域的一个关键问题是经济和环境政策的次级效应以及如何应对它们。对更高能效的反弹效应和杰文斯悖论的研究，通过将目标与实际结果进行对比，支持了政策决策的复杂性。能效和节能的反弹效应凸显了预期节能和实际节能之间的差异。经验证据表明，旨在通过简单提高能效或节能来减少能源使用的政策可能不如预期的有效在某些情况下，它们甚至会适得其反，增加最终能耗。

这种极端的情况被称为Khazzoom-Brookes假设，杰文斯悖论，或“逆火”这个问题广泛存在于其他自然资源中，不仅仅是能源。在对这一现象进行了40年的研究之后，学者们对反弹的存在达成了强烈的共识，但对于反弹的幅度或其对可持续性努力的实际影响仍没有达成共识。

在最好的情况下，反弹效应会产生能源政策、资源和气候政策的有效性以及公共资源使用效率的问题。近年来，一些研究人员从概念或理论角度提出并分析了潜在的解决方案然而，抵消反弹的不同措施的证据是稀缺和分散的估计奥地利避免反弹效应的能源税水平，税率在7%到60%之间。分析了能源税限制反弹效应的潜力，发现需要10%到300%以上的税收水平，这取决于征收的经济部门。使用西班牙经济的可计算一般均衡(CGE)模型，展示了如何使用能源税来抵消整个经济的反弹效应，并发现西班牙经济的能源税率为3.76%。这些为数不多的研究集中在环境/能源税上，但我们没有找到关于其他工具在限制或抵消反弹方面的作用的文献，如排放交易系统(ETS)或行为变化。

这项研究有三个目标:第一，评估文献中确定的抵消反弹的不同经济和政策工具的有效性；其次，从数量上找出每种工具抵消税率、排放目标或消费模式相对变化的反弹所需的努力；第三，从经济影响、能源使用和碳排放方面比较它们。为了实现这一目标，我们为加泰罗尼亚经济发展了一个经济-能源-环境递归-动态CGE模型。

据我们所知，这是第一项研究，旨在评估一套不同工具在避免反弹效应方面的潜在有效性和经济影响，并在同一框架内对它们进行比较。我们建立并分析了六种不同情景或政策战略的实施情况:(1)没有额外政策或措施的能源效率促进，(2)能源效率加碳税，(3)能源效率加能源生产税，(4)能源效率加ETS，(5)能源效率加家庭节能，以及(6)能源效率加家庭转向服务消费。

这是之前工作中提出的三个基于市场的策略和两个行为策略。文章的结构如下:第二部分我们详细介绍了为加泰罗尼亚开发经济-能源-环境CGE模型所遵循的方法；在第三节中，我们展示了模型中评估的政策情景；第四节分析和讨论了主要结果；在第五部分，我们给出了结论。

我们的方法分五步实施:(1)为加泰罗尼亚开发经济-能源-环境递归动态CGE模型，(2)获得能源和碳反弹效应估计值，(3)确定具有抵消反弹效应潜力的不同政策策略，(4)定量设计每个政策策略的最优值，(5)模拟政策并比较能源使用、碳排放以及不同总量和部门级经济指标的结果。我们首先使用第2.1节中描述的加泰罗尼亚模型，预测没有特殊能源效率改进的经济的基本情况路径。然后，我们模拟了能源效率自主改善的影响。策略案例结合了这种改进，并包括第3节中描述的并行策略。该模型基于西班牙的模式借鉴在构建这一模型时，采用了加泰罗尼亚经济的各种具体特征和适应性。

带有所有方程、变量和参数的模型的全部细节在附录I中该模型本质上是一组描述四个不同经济主体(企业、政府、家庭和外国部门)之间经济流动的行为方程。有64个经济部门和64组商品。它还包括大量关于税收的细节，包括增值税、特别税、补贴、其他产品税、关税、进口增值税和社会保障税。包含的64个部门的生产函数由嵌套的常数弹性替代(CES)方程表示。嵌套结构有三个不同的级别在嵌套结构的第一层或最低层，资本、劳动力和土地结合起来产生附加值(VA)；能源部门(能源产品开采；石油提炼；电力生产和分配；和天然气生产和分配)结合起来产生能量(E)集合。

在第二个层次上，VA和E结合起来产生另一个复合物(VE)，非能源中间投入利用柯布-道格拉斯生产函数结合起来产生(M)，一个复合物。在嵌套结构的顶层，VE组合和M组合生成行业产出(QI)。这是一个开放的单一国家模式。我们模拟进口，包括国内供应，遵循国内生产的商品和进口商品之间的CES功能的方法。出口通过考虑转换的不变弹性(CET)函数来建模该函数在出口和国内市场之间分配国内生产的商品。

还有一个与环境模块相联系的能源模块，在环境模块中，社会核算矩阵的投入产出关系中描述的经济流量被转化为能源和碳排放流量。这包括利用不同来源的信息产生的能量和排放系数。该模型包括加泰罗尼亚2014-2017年期间可再生能源的实际百分比，该份额是使用模拟地平线上的对数函数预测的。如果可再生能源的增长速度超过这一预测，碳反弹效应可能会因电力使用减少而被高估，但不会高估能源反弹效应。能源和环境模块遵循中使用的相同核算方法。这是一个具有外生储蓄率的索洛增长模型，增长由资本积累、人口增长和全要素生产率(TFP)驱动。资本积累取决于以前时期的折旧股本加上当前时期的投资，后者由私人储蓄提供资金。该模块允许不同时期的模拟。

我们模拟了所有情景的20年时间，以观察不同的政策策略如何动态演变以及它们的长期影响。显示了用于校准模型的加泰罗尼亚SAM的摘要。我们从加泰罗尼亚统计局(IDESCAT)获得了2014年的投入产出表(供给和使用表)。部门就业、劳动和资本报酬也来自投入产出框架。政府和社会保障账户来自副总统兼加泰罗尼亚经济和财政部以及西班牙国家行政总审计长。

股本数据来自基金会已经从西班牙银行获得了这些公司的账户。本节包括对不同设想方案所获结果的比较评估。所有情景都包括5%的能效提升，以及完全抵消能效提升引发的(能源或碳)反弹效应的措施。如果一项政策提高了政府收入，这些收入将被循环利用，以保持政府采购处于基本水平。与基本情况相比，能效提高5%的情景为加泰罗尼亚经济带来了整体经济反弹效应。

效率的提高被认为是外生的，并在模拟的每一年实施，因此对经济、能源使用和排放具有累积效应。回想一下，我们根据能源使用的实际变化与部分平衡考虑的预期变化来定义反弹效应。能量反弹效应在模拟的第一年从82.88%开始，到第20年上升到160.5%，在第三年达到所谓的杰文斯悖论或“逆火”(反弹高于100%)碳反弹效应从第一年的50.19%开始，在模拟的最后一年达到125.3%，在第八年超过了“逆火”阈值。整个时期的平均反弹效应为136.9% (ERE)和102.55% (CRE)。如果没有实施额外的效率改进，反弹效应的增长会随着时间的推移趋于稳定。

实际能源使用的增长部分来自收入的提高，到2020年GDP比基准情况下高0.6%。索洛增长模型考虑到了动态效应，从动态角度展示了反弹，并表明由于效率提高带来的增长效应，中长期反弹可能高于静态方法或模型估计的反弹。不受控制的反弹效应不仅会侵蚀预期的节能效果，而且从长远来看还会适得其反。最近一篇关于整体经济反弹效应的文献综述显示，尽管采用的方法、使用的假设和反弹机制各不相同，但结果大体上是一致的，并表明整体经济的反弹效应可能会侵蚀能效提高带来的预期节能量的一半以上。他们分析了21项估计反弹效应的CGE模型研究。

其中七家公司还实施了5%的能效改进，并估计了这些反弹幅度:对于苏格兰，131%–134%；对于英国，39%；对于西班牙，87%；对于瑞典，69%–78%；对于中国，0.1%–42%；对于英国，64%对于苏格兰，50%。因此，我们对加泰罗尼亚地区5%的改进的第一年结果与这些估计一致。我们对我们的假设进行了两次敏感性测试。第一种方法使用不同的能效改进幅度，而第二种方法探索高成本的能效改进，而不是我们上面考虑的无成本变化:(1)在此敏感性分析中，我们假设能效改进3%，而不是5%，以显示非线性程度。随着3%的改善，第一年的能源反弹为89.51%，高于上述的82.88%，碳反弹为70.79%，高于50.19%。

经过20年3%的改善，能源反弹是135.8%，而碳反弹是160.5%，能源反弹是115.7%，而碳反弹是125.3%。也就是说，反弹效应随时间变化的斜率没有为了更快地提高效率。在我们的主要案例中，我们假设效率改进是外生的，并且是无成本的，以降低实验的复杂性。在这个敏感性测试中，我们假设每年必须使用资源来产生这样的改进，人们可以将这些视为R&D成本。这一成本表现为对生产函数的一个小的负TFP冲击。净效应相当于一个有偏见的技术变化。