48
2.6 Model Ekonomi Pemanasan Global
Model pemanasan global Wexler,Lee 1996 yang berhubungan dengan proyeksi pertumbuhan populasi dapat dilihat pada table 7 dan model – DICE
adalah salah satu model pemanasan global yang memasukkan hubungan kerusakan ekologi dan biaya yang timbul untuk mengurangi dampak dari kerusakan yang
disebabkan oleh adanya emisi karbon CO
2
Studi yang dilakukan oleh Lynn Price,et.al 2005 dalam rangka efisiensi energi terhadap negara anggota OECD dan yang bukan negara OECD
menunjukkan bahwa banyak negara yang telah menerapkan instrument pajak dan fiskal untuk mempromosikan efisiensi energi. Pada tabel 8 dapat dilihat tipe dari
pajak, kebijakan fiskal maupun kebijakan yang terintegrasi yang dipakai oleh setiap negara dalam rangka melakukan efisiensi energi. Sebanyak 12 negara OECD
menggunakan pajak energi atau pajak CO
2
, sebanyak 17 negara OECD menggunakan pollution levy, 4 negara OECD menggunakan line charge, 28 negara
5 negara Non-OECD dan 23 negara OECD menggunakan kebijakan fiskal dalam bentuk grand atau subsidi, 40 negara 17 pada negara non OECD dan 23 negara
OECD menggunakan kebijakan fiskal dalam bentuk subsidi audit, 21 negara 9 negara non OECD dan 12 negara OECD menggunakan kebijakan fiskal berbentuk
pinjaman sektor pubik , 40 negara 15 negara non OECD dan 25 negara OECD menggunakan kebijakan innovative funds, 23 negara 8 negara non
OECD dan 15 negara OECD menggunakan technology tax relief, 5 negara OECD menggunakan program tax relief, 2 negara OECD menggunakan kebijakan yang
terintegrasi dalam bentuk country program dan 27 negara OECD menggunakan emission trading
. Indonesia termasuk kedalam negara non OECD yang menggunakan kebijakan fiskal dalam bentuk audit yang disubsidi dengan cara
tidak mengenakan biaya dan memberikan dana untuk melakukan audit terhadap kegiatan efisiensi energi termasuk penggunaan energi alternative.
20
20
Sumber Lynn Price et.al dan Ernst Worrell et.al May 2005, laporan penelitian bersama antara Lawrence Berkeley National Laboratory LBNL Amerika, Ecofys dari Nederland dan China
Energy Conservation Investment Corporation CECIC dan Research Institute of Fiscal Science RIFS dari Menteri Keuangan Cina. Laporan memuat survey dari kebijakan pajak dan fiskal yang
membagi tiga kelompok, yaitu A ; Taxes and fees : Menaikkan biaya yang berhubungan dengan
33
Tabel. 7. Model pemanasan global yang berhubungan dengan proyeksi populasi
Model Jumlah region
Periode Tipe Model
Model Energi
Edmonds-Relly-Bama ERB Edmonds-Relly -1985
Edmonds.et.al 1995
GREEN Borniaoux,et.al 1992 12
1985 - 2050 Apllied General Equilibriumk Model dari emisi CO2
Global 2100 Manna and Richels 1992
Manna,et.al 1995
Model Kebijakan Ekonomi
Cline-cost-benefit Cline 1992
Fankhauser 1994 1
1990 - 2220 DICE
Nordhaus 1994 Model makro ekonomi untuk emisi CO2,CH4 dan
H2O dari energi
Model optimasi makroekonomi untuk penggunaan energi.Produksi emisi CO2 dari energi
Model stokastik untuk emisi CO2, N2O dan CH4 yang dipakai untuk menghitung kerusakan marjinal
dari emisi Model optimal growth dari Ramsey.Model kerusakan
ekologi dan biaya untuk mengurangi emisi CO2 dari energi
1995 - 2095
1990 - 2200 1990 -2275
1965 - 2365 9
5 1
1
Sumber : Wexler,Lee 1996. Improving population assumptions in greenhouse gas emission models. International Institute for Applied Systems Analysis.
Laxenburg.Austria
Tabel 8. Pajak dan fiskal untuk tujuan efisiensi energi sektor industri
Pajak atau fee Pajak energi
atau CO2 Pollution
levy Line
charge Grant
atau subsidi
Subsidi audit Public sector
loan Innovative
fund Technology
tax relief Program tax
relief Country
program Emission
trading NON-OECD
Brazil x
x GF,RF
R Columbia
x x
Costa Rica x
E Cote dIvoire
E Egypt
x x
E R
Ghana E
Indonesia x
Iran x
x x
E Israel
EX Jordan
x x
x Kenya
x x
E R
Lebanon x
Libya E
Malaysia x
x Marocco
x E
AD,R Peru
Phillipines x
x E
R
Singapore
AD
South Africa
E
Taiwan
x x
E R
Tanzania
x x
Thailand
x x
x E,RF
Tunisia
x x
E
Vietnam
x E
Total 12
17 4
28 40
21 39
23 5
2 27
x = program exist in country, AC = administrativecivil pinalties, CR = criminal pinalties, E = ESCOSs, GF =guarantee funf RE = revolving fund, VC= venture capital, AD = accelerated depreciation, R = reduction, EX = exemption
diberikan melalui program negaranasional bukan program dari begara bagianfederal subsidi ini berhubungan dengan loan loan tanpa bunga
Negara Kebijakan Fiskal
Kebijakan Terintegrasi
Sumber : Ernst Worrel dan Wina Graus, Ecofys 2005
48
Tabel 8. - sambungan
Pajak atau fee Pajak energi
atau CO2 Pollution
levy Line
charge Grant
atau subsidi
Subsidi audit Public sector
loan Innovative
fund Technology
tax relief Program tax
relief Country
program Emission
trading OECD
Australia AC
x x
x E
EX Austria
x AC, CR
x x
E X
Belgium x
E X
Bulgaria E
Canada x
E, RF AD
X Cyprus
X Check Repub
x CR
x E
X Denmark
x CR
x x
X X
X Estonia x
X Finland
x CR
x x
E X
France x
CR x
GF,IF X
Germany x
AC, CR x
x x
E,IF EX, R
X X
Greece AC, CR
x X
Hungary CR
x x
x E,GF
X Ireland
AC, CR X
Italy x
x x
E R
X Japan
x x
x E
AD,R Kerea-Rep
x x
E R
Latvia x
X Lithuania
x x
E X
Luxemberg X
Malta X
Mexico x
x x
E,IF Netherland
x
CR x
x AD,R
X Norway
x
x x
x IF
Poland x
x E
EX X
Portugal AC, CR
x E
EX X
Rumania x
x E,IF
Ex Russia
x x
E AD
Slovakia AC, CR
x x
X Slovania
x x
E EX
X Spain
CR x
x E
X Sweden
x
x x
X X
Switzerland x
E X
Turkey x
AD,R UK
x
CR x
x x
E,VC R
X X
US AC, CR
x x
x x
E Ex
X Negara
Kebijakan Fiskal Kebijakan Terintegrasi
2.6.1 Model DICE
Studi model
DICE Dinamic Integrated and Climate Change Economic
dilakukan pertama kali oleh William D.Nordhaus pada tahun 1990 yang berangkat dari cost-benefit framework dan model secara keseluruhan dijelaskan kembali pada
tahun1994 dan 1996. Model terbaru dari DICE dikeluarkan pada tahun 1999 oleh William D.Nordhaus dan Joseph Boyer. Model DICE adalah model perubahan
iklim global climate change global untuk melihat dampak dan kebijakan untuk memperlambat pemanasan global. Model ini mengintegrasikan antara emisi yang
dinamis, dampak dan biaya ekonomi untuk memperlambat laju emisi gas rumah kaca dalam penelitian ini hanya CO
2
. Inti dari Model DICE adalah model pertumbuhan dari Ramsey. Output nasional adalah fungsi produksi dari Cobb-
Douglas yang terdiri dari kapital K , tenaga kerja L dan teknologi A. Pertumbuhan populasi dan teknologi adalah variable eksogen. Qt =
Ωt A t Kt
γ
L t
1- γ
, dimana Q adalah output nasional atau GDP nasional dan
Ω adalah faktor kerusakan akibat perubahan iklim terhadap output nasional yang merupakan
35 fungsi dari laju pengurangan emisi dan biaya pengurangan emisi tersebut. Jumlah
emisi dikalikan dengan besarnya pajak emisi yang ditambahkan pada pendapatan nasional akan menjadi keseimbangan umum pendapatan nasional. Struktur model
DICE dapat dilihat pada gambar 15
CO2 di Atmosfir CO2 storage
Net Emission Nilai Transfer Dari CO2
Radiative Forcing CO2
Suhu Atmosfir Upper Ocean
Climate Feedback Parameter
Feedback Cooling Perub Atm UppOcean Temp
Radiative Forcing Emisi CO2
Marginal Atmosfir Retention CO2 Abatement
Fraction Biaya Abatement CO2
Konsumsi Kapital
Depresiasi Nilai Depresiasi
Investasi Investation Fraction
Perbedaan Suhu Heat Transfer
Suhu Deep Ocean Perub Suhu Deep Ocean
Biaya Kerusakan Iklim Gross Output
R1 B1
B3
B4
B5
B2
Gambar 15. Struktur model DICE
Model dapat dibagi kedalam tiga subsistem utama yaitu ekonomi, siklus karbon dan iklim . Model ini disebut juga model 3-Box System. Struktur akumulasi kapital
dengan dua loop umpan balik, akumulasi kapital melalui penginvestaian kembali R1 dan penyusutan B2. Output dipengaruhi oleh kapital dan input eksogen dari
populasi dan faktor produktivitas, biaya untuk mengatasi emisi dan kerusakan akibat iklim akan membuat loop negatif B1. Emisi akan berakumulasi dalam
stok karbon di atmosfir dan bercampur dengan lapisan yang ada pada lautan melalui radiative forcing . Radiative forcing akan memanaskan atmosfir dan
permukaan laut. Panas dipancarkan kembali loop B3 dan secara perlahan-lahan akan ditransfer ke lautan dalam loop B4 dan B5. Sedangkan kerusakan akibat
iklim adalah fungsi dari kuadratik dari suhu atmosfir.
36
2.6.2 Deskripsi Model DICE
Dalam model DICE isu sentral adalah tujuan dari ekonomi dan lingkungan yang dimaksudkan untuk dapat memperbaiki standar kehidupan atau konsumsi dari
masyarakat pada saat ini untuk masa yang akan datang sustainability. Pendekatannya adalah bahwa konsumsi yang berlebihan pada saat ini dikurangi.
Asumsi dalam model bahwa setiap negara ingin memaksimumkan fungsi kesejahteraan sosial social-walfare yang di discounting terhadap rata-rata
tertimbang dari pendapatan perkapita. Fungsi kesejahteraan sosial dimasukkan kedalam persamaan matematis yang dapat dijelaskan bahwa ; i makin tinggi level
konsumsi maka semakin mahal harga, ii peningkatan konsumsi mengikuti prinsip diminishing marginal valuation
dan iii sosial marginal utiliti dari konsumsi pada saat ini tinggi dibandingkan dengan konsumsi untuk generasi yang akan datang
dengan ukuran dan nilai konsumsi per kapita yang sama. Fungsi tujuan atau kriteria untuk memaksimumkan kesejahteraan masyarakat :
1 W
j
=
∑
T t
U [ c
j
t,Lt ] Rt Dimana W adalah fungsi objektif dan U [ c
t,L t ] adalah utiliti dari konsumsi, ct adalah aliran konsumsi per kapita selama periode t, dan L
t adalah populasi pada waktu t dan Rt adalah discount factor dari pure time preference. Hubungan
tersebut dapat dilihat pada gambar 16 dan gambar 17.
Cumulative Discounted Utility Discounted Utility
Total Utility Utility
Populasi Consumption per Cap
Rate of Inequality Aversion
Consumption Discount Factor
Rate of Time Preference Base Year
Time
Gambar 16. DICE discounting dan utility
37
Kapital Depresiasi
Investasi Net Output
Konsumsi Gross Output
Net Climate Change Impact
Nilai Depresiasi Populasi
Faktor Prod GHG Reduc Cost Fraction
Climate Damage Frac
Investment Frac R1
B1
Gambar 17. DICE akumulasi kapital dan depresiasi
2 Rt =
∏
= t
v
[ 1 + ρ v ]
-t
ρt adalah rate time preference dan Rt adalah discount factor. ρt adalah parameter pure rate dari social time preference
3 U [ ct, ] = Lt { c
J
t
1- α
– 1 } 1- α
3a U [ c
J
t ] = L
J
t { log [ct ] } Parameter
α adalah pengukuran dari valuasi sosial dari perbedaan konsumsi dalam hal ini bisa sebagai elastisitas dari konsumsi marginal utiliti atau rate dari
inequality aversion . Secara operasional
α adalah untuk mengukur apakah suatu daerahnegara ingin untuk mengurangi tingkat kesejahteraan dari generasi yang
memiliki konsumsi tinggi untuk memperbaiki tingkat kesejahteraan terhadap generasi yang memiliki tingkat konsumsi rendah. Model DICE menggunakan nilai
α =1, sehingga persamaan utiliti menjadi seperti pada 3a 4
g
pop j
t = g
pop j
0 exp- δ
pop j
,t Pertumbuhan populasi diasumsikan mengikuti pola eksponensial , g
pop
t adalah pertumbuhan populasi pada periode t dan
δ
pop
adalah nilai konstanta dari declining
. Nilai parameter yang digunakan dalam model DICE untuk pertumbuhan populasi adalah 1,5 per tahun untuk dekade awal dan nilai declining populasi
global adalah sebesar 0,195 ≈ 20 per dekade. Global populasi maksimum adalah
11,5 triliun penduduk.
38 5
Q t = Ωt { A t K t
γ
L t
1- γ
dimana γ= 0,25
jika γ diasumsikan sebesar 0.25 maka kontribusi tenaga kerja terhadap pendapatan
nasional adalah 1- 0,25 = 0,75. A adalah perubahan teknologi dan Ω t adalah
kofisien kerusakan damage factor yang berhubungan dengan dampak perubahan iklim terhadap output. Hubungan variabel eksogen tersebut dapat dilihat pada
gambar 18
Populasi Net Pop Incr
Nilai Pertum Populasi
Decl Pop Gr Rate Pop Gr Rate
Decline Rate Faktor
Produktivitas Faktor Nilai Pert
Prod Nilai Incr Faktor Prod
Nilai Pert Fakt Prod-Decl Rate
Intensitas CO2 dari Output
Decl Intens CO2 Decl Rate Int CO2
Dec Rate Int CO2-Dec Rate
Nilai Pertum Fak Prod-Dec Rate
Gambar 18. Variabel eksogen model DICE
6 Q t = C
t + I t
Gross output Q adalah konsumsi ditambah dengan investasi. Data dari pendapatan nasional atau GDP sama dengan yang ada pada persamaan 5. Dalam
DICE Q adalah output dunia.
7 Konsumsi per kapita adalah c
t = C tL t 8
perubahan stok kapital dihitung dengan persamaan ; K
t = K t-11- δ
K
+ I t1, dimana δ
K
= 0,10 per tahun Angka 0,10 adalah besarnya penyusutan dari kapital stok
δ
K
sebesar 10 per tahun.
9 Et = [ 1 –
μt] σt Qt E merupakan emisi gas rumah kaca. Rasio dari emisi gas rumah kaca yang
tidak terkontrol terhadap gross output adalah parameter perlambatan σ dalam
DICE nilai σ adalah sebesar 0,519 berdasarkan tahun 1965. Sedangkan μ adalah
faktor pengendalian emisi control rate, yang dalam hal ini adalah parameter kebijakan. Parameter
σ adalah merepleksikan tren emisi ekivalen dari CO
2
per unit dari GDP. Nordhaus membuat asumsi nilai
σ menurun diantara 1-1,5 per tahun karena adanya perbaikan efisiensi energi dan perubahan konsumsi dari BBF
39 yang berasal dari batubara. Untuk masa yang akan datang diasumsi menurun
sebesar 1,25 per tahun. 10 Mt
= Et + 1-
δ
M
Mt-1 dimana
= 0,64 dan δ
M
= 0,0833 per dekade Persamaan 10 merefleksikan akumulasi dari konsentrasi karbon di atmosfir.
Fraksi dari menunjukkan persentase dari emisi yang tetap tinggal di atmosfir dalam jangka pendek dan disebut sebagai rasio marginal atmosphere retention
dalam periode 10 tahun dan δ
M
adalah nilai dari transfer reservoirs ke dalam lautan atau rate removal yang besarnya adalah 0,0833 per dekade. Persamaan 10
tersebut menjadi Mt – 1-0,0833Mt-1 = 0,64Et. Mt adalah perubahan konsentrasi dari waktu pre-industri.
CO2 di Atmosfir
Long Term Storage Emisi
Short Term Transport
Storage Rate Atmosfir Retention
Gambar 19. Siklus karbon dari model DICE
Pada gambar 19 dapat dilihat struktur model DICE untuk siklus karbon. Emisi mengalir ke atmosfir. Porsi yang tetap sebesar 36 langsung disimpan di
permukaan laut atau di biosfir. Dalam jangka panjang 120 tahun karbon disimpan di dalam lautan dalam. Hubungan sistem iklim tersebut dapat dilihat pada gambar
20. Persamaan berikutnya adalah hubungan antara akumulasi dari gas rumah kaca dan perubahan iklim.
11 T
1
t = T
1
t-1 + 1R
1
{ Ft – T
1
t-1 – R
2
τ
12
[ T
1
t-1 – T
2
t-1]} 11a T
2
t = T
2
t-1 + 1R
2
{ R
2
τ
12
[ T
1
t-1 – T
2
t-1]} T
1
adalah suhu pada layer 1 pada periode 1 relatif terhadap periode pra-industri layer pada atmosfir dan upper ocean dan T
2
untuk suhu pada bawah laut. F adalah radiative forcing relatif terhadap periode pra-industri . R
1
adalah
40 thermal capacity
dari perbedaan layer dan τ
2
adalah transfer rate dari upper layer ke lower layer dan adalah parameter feedback. Jika nilai T adalah konstan dalam
jangka panjang, maka dampak dari perubahan dalam radiative forcing adalah ∆T∆F = 1 . DICE menggunakan parameter T
2xCO2
= 1 . Nilai T
2xCO2
menurut US
National Academy of Science 1991 adalah berkisar antara 1
o
C dan 5
o
C. 1R
1
= α
1
, = α
2
, R2 τ
2
= α
3
, 1 τ 12 = α
4
. DICE menggunakan α
3
= 0,44 dan
α
4
= 1500. Nilai α
1
berkisar antara 0,014 – 0,02 T 1960 = 0,2 dan R
1
= 41,7 dan T
2
1960 = 0,10
Atmos UpperOcean Temp
Perub Atm UppOCean Temp
Climate Damage Frac Feedback Cooling
Perbedaan Temp Heat Transfer
Deep Ocean Temp Perub DeepOcean Temp
Skala Kerusakan Iklim
Kerusakan Iklim NonLinearity
Reference Temp Radiative Forcing
Climate Feedback Parameter
B1
B2 B3
Gambar 20. Sistem iklim model DICE
12 dt = 0,0133 [ Tt 3 ]
2
Qt atau dtQt = 0,013 [ Tt 3 ]
2
= 0,00144 Tt
2
Persamaan 12 menyatakan bahwa kerusakan dari 3
o
C pada suhu rata-rata adalah sebesar 1,33 dari Output Global. Berdasarkan studi Nordhaus 1991 bahwa
kerusakan yang terjadi pada suhu 3
o
C akan berdampak pada pendapatan negara Amerika sebesar 0,25 dan kemudian dinaikkan menjadi 1 dari total output
nasional Amerika. Dalam model DICE, Nordhaus mengestimasi dampak kerusakan sebesar 1,33 dari global output untuk semua negara.
41 13
TCtGNPt = b
1
μ t
b2
= 0,0686 μt
2.887
Laju pengurangan emisi gas rumah kaca adalah sebesar μ, parameter ini disebut
juga faktor pengendalian emisi. TCGNP adalah total biaya untuk mengatasi emisi yang merupakan fraksi dari output dunia.
21
Hubungan antara biaya dan kerusakan dapat dilihat dari persamaan 14. Total biaya kerusakan akibat emisi TC adalah tergantung dari laju pengurangan emisi
yang diinginkan μ. Parameter b
1
dan b
2
adalah konstanta yang menentukan fungsi biaya kerusakan.
14 Ω
t = [ 1 – b
1
μt
b2
] [1+ d t ]
Persamaan 14 merupakan fraksi akibat kerusakan yang harus dimasukkan kedalam sistem produksi dunia dengan cara memasukkan koefisien kerusakan
Ω t. Dalam DICE nilai d damage adalah sebesar 0,000144 Tt
2
., yaitu didapat dari 0.0133[ Tt3 ]
2
. Dimana Tt adalah perubahan suhu permukaan relatif setelah pre-industri. Nilai parameter b
1
sebesar 0,0686 dan b
2
sebesar 2,887, sehingga fraksi kerusakan menjadi :
15 Ω
t = [ 1 – 0,068 μt
2,887
] [1+ 0,000144 T t
2
]
2.6.3 Discounting
DICE menggunakan
nilai ρt sebesar 3.0 per tahun. Nilai ini ditetapkan
berdasarkan tahun dasar pada tahun 1995 dan menurun menjadi 2,3 per tahun pada tahun 2100 dan 1,8 per tahun pada tahun 2200. Masalah besarnya
discounting yang dipakai terus menjadi perdebatan dikalangan modeller, hal ini
disebabkan oleh ketidakpastian pertumbuhan ekonomi untuk masa yang akan datang. Nilai
ρ sebesar 3 time preference rate sebenarnya adalah sosial time preference rate STPR.
Menurut The Green Book
22
STPR adalah nilai konsumsi sosial yang ada pada saat ini terhadap nilai konsumsi untuk waktu yang akan
datang.
21
Menurut Nardhous dalam Resources and Energy Economics 15 1993, kenaikkan dua kali emisi CO
2
akan berdampak biaya sebesar 1,3 terhadap GDP Amerika dan 1,4 terhadap negara OECD dan 1,5 terhadap negara yang tidak termasuk pada kedua kelompok tersebut.
22
Lihat The Green book Annex 6 mengenai discount rate. STRP r memiliki 2 komponen yaitu r =
ρ + μg , dimana ρ adalah discount rate, μ adalah elastisitas dari utilitas marginal yang besarnya 1 dan g adalah pertumbuhan perkapita. Sumber: http:greenbook.treasury.gov.ukannex06.htm
42 Untuk periode yang melebihi 30 tahun, The Green Book membuat rekomendasi
besarnya nilai STPR seperti pada tabel 9
Tabel 9. Tingkat penurunan nilai discount jangka panjang
Periode tahun 0- 30
31 -75 76 - 125
126 - 200 201 - 300
300 + Nilai discount
3,50 3,00
2,50 2,00
1,50 1
Cline,Williem 2005, menjelaskan bahwa STRP adalah nilai pure time preference ρ ditambah dengan perkalian dari nilai pertumbuhan pendapatan per kapita g
dengan elastisitas dari utilitas marginal μ. Nilai elastisitas dalam hal ini
menggambarkan pengurangan persentase marginal utilitas untuk setiap satu satuan mata uang dari konsumsi untuk setiap kenaikan satu persen pendapatan. Sehingga
STRP adalah r = ρ + μg. Menurut Fiddaman,Thomas 1996, μ adalah rate of
inequality aversion, dimana nilai
μ yang tinggi akan berimplikasi bahwa generasi yang miskin akan menerima benefit lebih besar untuk setiap unit tambahan dari
konsumsi dibandingkan dengan generasi yang lebih kaya. DICE menggunakan nilai
μ atau konsumsi marginal utilitas sama dengan 1. Artinya tidak ada perbedaan nilai untuk generasi sekarang dan generasi akan datang. Pearce,David
et.al 2003 menyarankan untuk menggunakan nilai 1 artinya generasi yang akan datang akan menerima benefit yang lebih baik dari generasi yang ada sekarang.
Jika menggunakan konsep Ramsey maka jika ρ adalah sebesar 0,5 Pearce dan
Ulph, 1999 dalam Pearce,David et.al dan pertumbuhan ekonomi tahunan sebesar 2, maka besarnya discount rate r adalah sebesar 0,5 + 12 = 2,5
Pada gambar 21 dapat dilihat bagaimana pengaruh dari nilai ρ pure time
preference rate terhadap tingkat kesejahteraan. Jika ρ=0 maka discount factor
menjadi sebesar 1 dan kesejahteraan untuk semua generasi diperlakukan sama. Jika ρ= 0,01 maka nilai tersebut menjadi separohnya pada periode kira-kira 70 tahun
dan untuk nilai ρ=0,03 maka nilai menjadi separohnya pada periode kira-kira 25
tahun.
43
Gambar 21. Pengaruh discounting untuk beberapa nilai pure time preference
2.6.4 Perubahan Teknologi
Pertumbuhan emisi gas CO
2
sangat tergantung dari perubahan faktor teknologi. Faktor yang memicu adanya perubahan teknologi tersebut adalah
seberapa besar biaya yang harus dikeluarkan untuk mengurangi emisi gas CO
2
dan apakah ada insentif untuk melakukannya. Tanpa peran dari perubahan teknologi
akan sulit untuk mengurangi emisi pada tingkat konsentrasi yang stabil.
23
Gambar 22. Perubahan suhu pada tahun 2100 untuk perbedaan tingkat stabilisasi Sumber: IPCC-2001a yang dimuat dalam Kyoto and Issues and Options in the
global response to climate change. Swedish Environmental Protection Agency 2002
23
Swedish Environmental Protection Agency 2002 ada tiga perbedaan tingkat stabilisasi CO
2
dalam koresponden dengan kisar perubahan iklim. Pada level 450 ppm estimasi kisar iklim meningkat pada tahun 2100 adalah 1,2 sampai 2,4
o
C. Pada 550 ppm kisat iklim meningkat 1,6 sampai 2,9
o
C. Pada 1000 ppm meningkat dari 2,0 sampai 3,5
o
C
44 Gambar 22 menunjukkan level projeksi keseimbangan jangka panjang yang
berhubungan dengan target stabilisasi. Stabilisasi pada 450 ppm dapat menyebabkan meningkatnya suhu antara 1,4 sampai 3,4
o
C. Stabilisasi emisi pada 1000 ppm dalam jangka panjang dapat meningkatkan suhu antara 3,4 dan 8,9
o
C.
Dalam kebanyakan model pertumbuhan ekonomi yang dikembangkan oleh ahli ekonomi neo-klasik, pertumbuhan teknologi diperlakukan sebagai variabel
eksogen. Model DICE menggunakan asumsi bahwa perubahan teknologi adalah eksogen atau eksternal terhadap model, oleh karenanya perkembangan teknologi
diasumsi tidak dipengaruhi oleh harga energi ataupun kebijakan
24
. Berdasarkan pengalaman, laju dari perubahan teknologi dipengaruhi oleh harga
energi dan harus dipertimbangkan dalam model dalam hubungan kebijakan . Hal ini disebut sebagai “Induce Technical Change ITC”.
Pajak karbon atau pajak emisi akan menciptakan insentif untuk meningkatkan pengembangan dan penelitian untuk bahan bakar yang bukan fosil.
Hal ini akan menyebabkan adanya proses inovasi yang dinamis dalam rangka mengurangi emisi CO
2
. Dalam model ekonomi- perubahan iklim, perubahan teknologi memainkan peran penting karena biaya untuk mencapai tingkat
stabilisasi yang diharapkan akan berdampak pada pertumbuhan ekonomi atau GDP suatu negara.
Untuk mencapai tingkat stabilisasi pada 450 ppm pengurangan GDP berkisar dari 1 sampai diatas 4 per tahun, sedangkan untuk mencapai target 550 ppm
pengurangan GDP tahunan berkisar antara 0,2 sampai 1,7. Biaya untuk stabilisasi konsentrasi CO
2
dapat dilihat pada gambar 23. Hubungan perubahan teknologi dapat diukur melalui pendekatan TFP Total Factor Productivity .
Perubahan teknologi kearah pengembangan energi substitusi dan pengembangan penelitian energi dapat menekan laju konsumsi energi dan mengurangi laju emisi.
Hubungan tersebut dapat dilihat melalui persamaan : Qt =
Ωt A t Kt
γ
L t
1- γ
.... dalam Rptahun
24
Islam,Sardar 2003. Climate change and economic growth: computational experiments in adaptive economic modeling. Int.J.Global Environmental Issues,Vol.3.No1. bahwa teori baru telah
dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan dari teori pertumbuhan sebelumnya dengan mempertimbangkan beberapa proposisi ekonomi yang penting seperti variable populasi dan
meningkatnya skala enonomi dalam model pertumbuhan
45 Q adalah output nasional atau GDP,
Ω adalah dampak perubahan iklim, A adalah perubahan teknologi, K adalah capital dan L adalah tenaga kerja.
Gambar 23. Biaya untuk stabilisasi konsentrasi emisi gas CO
2
Sumber: IPCC- 2001a yang dimuat dalam Kyoto and issues and options in the global response to climate change. Swedish Environmental Protection
Agency 2002
2.6.5 Investasi Dan Interest Rate
Keputusan investasi terhadap barang-barang konsumsi dan energi sangat tergantung dari nilai suku bunga interest rate. Dalam model optimasi yang
bersifat dinamik, investasi ditentukan sehubungan dengan memaksimumkan tingkat kesejahteraan. Hal ini akan dilakukan jika suku bunga yang ditawarkan
adalah menarik bagi investor. Hubungan antara investasi, tingkat suku bunga dan output nasional dapat dilihat pada gambar 24
Investasi Kapital
Output Konsumsi
Pertumbuhan Konsumsi
Sukubunga Pure Time Preference
Gambar 24. Hubungan investasi, sukubunga dan output
46 Sumaila,Ussif dan Walters,Carl 2003 dalam paper yang ditulis mengenai
“Intergenerational discounting” menjelaskan bahwa persamaan discount
mengandung dua faktor yaitu nilai discount menurut standar normal, diasumsikan dipakai untuk semua stakeholder termasuk populasi untuk masa yang akan datang
dan nilai discount untuk generasi yang akan datang yang mencerminkan keinginan kita untuk menunda benefit yang akan diambil sekarang guna kepentingan
stakeholder untuk masa yang akan datang. Perbedaan tersebut dapat dilihat dari perbedaan discount rate yang secara umum disebut interest rate perlu dicatat
bahwa interest rate tidak sama dengan social discount rate: d
= 1
1 r
+ dan d
fg
= 1
1 rfg
+ dimana r adalah nilai discount tahunan standar dan r
fg
nilai discount tahunan untuk generasi yang akan datang dan d = d
fg
adalah faktor discount. Pada gambar 25 dapat dilihat bagaimana pengaruh nilai discount jika r
fg
r, r
fg
r dan r
fg
= r
Gambar 25. Present value aliran dana sebesar 1 untuk periode 100 tahun untuk beberapa nilai discount rate.
47
2.6.6 Variabel Dan Parameter Dalam Model DICE
Variabel Keterangan
Unit eksogen
Pt populasi
juta Lt
labour input pure number
Rt discount factor dari social preference
pure number ρt
discount rate dari social preference rate per tahun
At faktor produktivitas total ditentukan oleh unit input dari fungsi produksi
Variabel Keterangan Unit
endogen Ct
konsumsi dalam billiun
ct konsumsi per kapita dalam juta per orang per tahun
Qt Output atau GDP
billiun Berdasarkan tahun 1990 per tahun
Ω
t faktor kerusakan terhadap gross output
pure number Kt
Kapital stok dalam billiun
Et emisi karbon industri dunia
GtCtahun Ft
radiative forcing, meningkat melebihi level tahun 1990 Wm
2
Mt Mass konsentrasi CO
2
di atmosfir GtC
Tt suhu atmosfir, meningkat melebihi level 1900 relatif terhadap base
periodeperiode dasar
o
C T =T2
suhu dibawah lautan, meningkat melebihi level 1900 relatif terhadap based periodeperiode dasar
o
C dt
kerusakan iklim sebagai fraksi dari net output pure number
TCt biaya total untuk mengurangi emisi
dalam billiun Variabel Keterangan
Unit Kebijakan
μt control rate pengurangan emisi
pure number
Parameter α
rate dari inequality aversion pure number
48 b
1
dan b
2
parameter dari
emission-reduction cost function exponent dari pengendalian biaya
rasion dari marjinal atmosfir retention pure number
γ
elastisitas output terhadap kapital pure number
ρ pure rate dari social time preference pure number
σ rasio dari emisi terhadap output billion ton CO
2
eqv triliun dolar R
1
thermal capacity dari upper layer R
2
thermal capacity dari deep ocean τ
12
transfer rate dari upper ke lower reservoir
2.6.7 Skenario Kebijakan Model DICE
Kebijakan kebijakan dari model DICE dikelompokkan kedalam empat katagori umum yaitu : 1 do nothing policy, 2 optimal policy artinya kebijakan
untuk memperlambat laju perubahan iklim global dengan cara memaksimumkan kesejahteraan dengan kendala konsumsi, populasi dan besarnya laju percepatan
emisi yang akan digunakan 3 Ten-year delay dari optimal policy, yaitu menunda sampai cukup pengetahuan mengenai dampak emisi gas rumah kaca agar analisis
menganai biaya dan benefit dapat dilakukan dengan akurat. 4 Kebijakan mengurangi emisi sebesar 20 dari level tahun 1990 5 Geoengineering yaitu
benefit dari teknologi mitigasi untuk perubahan iklim global, artinya dengan bantuan teknologi biaya metigasi menjadi lebih murah. Alternatif dari masing-
masing skenario tersebut dapat dilihat pada tabel 10
Tabel 10. Alternatif kebijakan dalam model DICE
No Alternatif kebijakan model DICE
1 Tidak ada pengendalian no control, artinya tidak ada kebijakan yang dibuat
dalam mengurangi emisi 2
Kebijakan optimal optimal policy, artinya kebijakan untuk mengurangi emisi dengan tidak mengorbankan tingkat kesejahteraan masyarakat
3 Kebijakan untuk menunda kebijakan optimal untuk waktu sepuluh tahun
kemudian 4
Kebijakan mengurangi emisi sebesar dua puluh persen dari level tahun 1990 5
Kebijakan geoengineering
49
2.6.8 Model FREE
Untuk melihat hubungan antar sektor dari model DICE , Thomas Fidaman 1995 mengembangkan model FREE Feedback-Rich Energy-Economy. Model
FREE dikembangkan dengan menggunakan hubungan ekonomi dan perubahan iklim dari model DICE tetapi lebih menekankan pada hubungan sistim energi-
ekonomi.
Pajak
Populasi T.Kerja permintaan pengiriman Produksi BBF Pengukuran energi energi Harga energi rate emsisi
konsumsi Kerusakan intangible Kerusakan tangible Emisi Konsentr CO2
di Atm Suhu Atm
konsentr
Gambar 26. Diagram sektor bondari dari model FREE
Hubungan antar sektor dari model DICE akan terlihat dengan jelas melalui model FREE. Pada gambar 26 dapat dilihat bagaimana hubungan diantara sektor,
kegiatan internal dalam sektor dan hubungan eksternal. Pola perubahan dari model dapat dilihat melalui umpan balik dari loop pada gambar 27. Ada penguatan proses
akumulasi kapital yang mendorong pertumbuhan ekonomi sebagai akibat dari variabel eksogen dari populasi dan pertumbuhan faktor produktivitas. Perubahan
iklim akan bertindak sebagai perlambatan yang menahan laju pertumbuhan melalui loop dampak kerusakan. Kegiatan ekonomi memerlukan energi yang akan
mengakibatkan adanya peningkatan emisi CO
2
di atmosfir dan pada gilirannya akan meningkatkan suhu. Suhu pemanasan global meningkat dan akan
Impacts Kerusakan pasar dan
bukan pasar Welfare
Model utilitas yang didiskonto
Population Eksogen input dari
prakiraan ahli. berhubungan dengan
DICE
Climate Radiative forcing
surface warming,and heat transport
Energy Produksi, Deflesi,
Harga dan Teknologi
Economy GDPOutput, akumulasi
kapital, energi, penggunaan kapasitas
Policy Pajak karbon, energi
and deplesi pajak
CO
2
Emission Dari penggunaan
energi
Carbon cycle, Atmospheric
accumulation and transport of carbon to
acean and biosphere
50 berdampak pada pertumbuhan ekonomi. Energi dan ekonomi akan berintegrasi
melalui perubahan dari BBF ke energi lain. Didalam sektor energi, biaya produksi energi dipicu oleh masa belajar dan deflesi dari sumber energi. Fungsi pajak emisi
akan meningkatkan harga energi dalam hubungannya dengan meningkatnya emisi CO
2
dan konsentrasi diatmosfir. Implikasi kebijakan terhadap kesejahteraan diukur melalui konsep diskonto kumulatif dari utilitas. Dalam model FREE, energi
dikenakan pajak deplesi. Deplesi sumber energi atau BBF berhubungan erat dengan kebijakan iklim, bahkan untuk dekade kedepan berimplikasi lebih serius
terhadap tingkat kesejahteraan masyarakat dari pada perubahan iklim. CDU commulative discounted utility = e
∫
- ρt
LtUt dt ρ adalah rate of time preference, L adalah populasi dan U adalah utilitas dari
setiap individu. Pada penelitian ini hubungan antar sektor tersebut hanya diperlihatkan untuk memperjelas gambaran model DICE .
Gambar 27. Proses umpan balik antar sektor dari model FREE
51 Dalam model FREE, sektor energi digambarkan dengan jelas melalui hubungan
produksi energi, deplesi, proses pembelajaran learning process dan harga energi. Besar kecilnya output nasional akan menentukan besar kecilnya permintaan
konsumsi energi. Ada hubungan positip antara besarnya konsumsi dan produksi. Harga energi akan dipengaruhi oleh produksi energi melalui besarnya deplesi yang
terjadi dan seberapa cepatnya perkembangan teknologi ekstraksi. Hubungan energi dengan besarnya output nasional tidak dijelaskan secara eksplisit dalam model
DICE. Kapasitas produksi energi dalam DICE diasumsi memiliki kontribusi yang kecil karena rendahnya kapital dalam produksi energi dan teknologi produksi
energi merupakan variabel eksogen.
2.7 Kebijakan Terhadap Emisi