Macroeconomic impacts analysis of forest carbon sinks under carbon neutrality constraints—based on a multi-sector dynamic general equilibrium simulation model

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2025.04.003

Abstract

Abstract:

To achieve the “dual-carbon” goals,it is necessary to coordinate economic growth with the green,low-carbon transition.Forest carbon sinks offer both cost advantages and ecological benefits,making them an important pathway to achieving the “dual-carbon” goals.With a dynamic general equilibrium framework,we construct a four-sector general equilibrium model that includes traditional industries,carbon abatement technologies,carbon capture and storage(CCS) technologies,and forest carbon sinks.Through theoretical analysis and numerical simulations,we examine the optimal economic growth path under carbon-neutrality constraints and analyzes the mechanisms through which forest carbon sinks promote economic growth.The results show that:1) Under carbon-neutrality constraints,economic growth faces an “investment crowding-out” effect;incorporating forest carbon sinks into the policy toolkit can mitigate this effect and play a macroeconomic buffering role.2) The optimal carbon-neutrality investment path should follow the structure of technological endowments.When forest carbon sinks have a cost advantage,they should be prioritized;however,when the marginal costs of technology-based emission reduction and carbon sequestration approach those of forest carbon sinks,investment in technology-based emission reduction and sequestration rises rapidly in a nonlinear manner,exhibiting a “technology surge” characteristic.In responding to carbon-neutrality constraints,full use should be made of the cost advantages of forest carbon sinks.While their potential has not yet been fully realized,sound market-based compensation and incentive mechanisms should be improved to guide investment,thereby alleviating the short-term economic impacts of carbon-neutrality constraints at relatively low cost.At the same time,continuous efforts should be made to advance technological progress in emission reduction and carbon sequestration,strengthen technology reserves,and build a multi-pathway synergistic system,so as to promote the green transition and high-quality development in a manner that minimizes total social costs,thereby ensuring the achievement of China’s “dual-carbon” goals.

Key words: carbon neutrality, forest carbon sink, forestry policy, dynamic general equilibrium model

CLC Number:

GUO Benyu, HUANG Heliang, HUANG Yan. Macroeconomic impacts analysis of forest carbon sinks under carbon neutrality constraints—based on a multi-sector dynamic general equilibrium simulation model[J]. Forest and Grassland Resources Research, 2025, (4): 15-29.

Figures/Tables 12

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References 42

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参数	含义	参数值设定	区间设定	计算方法/计算公式	参考文献
β	贴现率	0.95		校准法	[18-19,24]
A	资本产出率	0.25		Y/K	[28-29]
δ	资本折旧率	0.1		永续盘存法	[25-26]
K₀	期初生产资本存量	4 500 000		永续盘存法	[25-26]
α	碳中和技术函数的幂	0.30	0.25~0.35	校准法	[10,18,19]
θ_r	碳减排技术的技术参数	0.005 4	0.001 8~0.009 0	(1-α)×(C×N)^α^-1	[33-34,38-40]
θ_c	CCS技术的技术参数	0.003 3	0.001 1~0.005 5	(1-α)×(C×N)^α^-1	[36-37,32]
θ_f	森林碳汇的技术参数	0.016 7	0.005 5~0.027 8	(1-α)×(C×N)^α^-1	[17,41-42]
η	碳排放的技术参数	0.000 03		E/K	[31]

情景名称	含义	参数设置
情景1	无碳中和约束,无约束基准情景	设置碳排放技术系数和碳中和技术系数为0
情景2	面临碳中和约束,仅使用碳减排技术达成碳中和,减排约束情景	设置碳排放和碳减排技术系数不为0
情景3	面临碳中和约束,在碳减排的基础上,进一步引入CCS碳汇技术和森林碳汇技术,协同治理情景	设置各项技术系数为正常技术测算值
情景4	面临碳中和约束,在碳减排的基础上,大幅调高森林碳汇成本,调减森林碳汇技术效益值,模拟森林碳汇存在上限导致成本大幅上升的森林碳汇上限情景	设置森林碳汇的收益系数为0.1,其他各项技术系数为正常技术测算值
情景5	面临碳中和约束,引入各项碳中和技术,同时适当调低碳排放技术参数,模拟经济结构变化可能的碳排放减少时的转型情景	设置碳排放系数为0.5,其他各项技术系数为正常技术测算值

指标	情景2 (碳中和约束+碳减排)	情景3 (碳中和约束+碳减排+CCS和森林碳汇)	情景4 (森林碳汇受限)	情景5 (碳排放降低)
最后一期总支出损失	1.98	0.44	0.78	0.11
累计投资损失	1.31	0.28	0.49	0.07
累计碳减排投资	0.558	0.004	0.189	0.003
累计CCS投资	0.000	0.001	0.093	0.001
累计森林碳汇投资	0.000	0.157	0.001	0.036