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關鍵詞:工業;碳排放;特征;遼寧
近幾年來,隨著全球氣候變暖及生態環境的不斷惡化,關于“低碳”的研究已經成為世界范圍內的學術熱點。從1997年的《京都議定書》到2003年英國的《我們未來的能源———創建低碳經濟》白皮書,低碳經濟的概念得到了不斷深化和發展。隨著我國經濟的快速發展,國際社會對我國的碳排放越來越關注,為此我們國家積極承擔碳減排責任,2014年全國單位國內生產總值二氧化碳排放同比下降了6.1%,已完成“十二五”規劃要求下降17%的要求。并且,在《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中提出了到2020年,單位國內生產總值二氧化碳排放比2015年下降18%的目標。遼寧作為東北老工業基地的重要省份之一,在經濟增長過程中,工業部門的終端能源消耗量占比在70%左右,因此,工業部門也是二氧化碳排放的主要貢獻者,于是研究工業部門的節能減排就顯得尤為重要。本文對遼寧省工業部門能源消費情況進行概況,利用IPCC第4次評估報告(2007)中的碳排放計算公式,對遼寧省工業二氧化碳排放量進行計算及特征分析,最后提出遼寧工業部門節能減排的政策建議,對遼寧經濟社會的可持續發展具有重要意義。
1遼寧省工業部門能源消費狀況
遼寧是工業大省,終端能源消耗主要集中在第二產業,而在第二產業中,能源消耗主要為工業能耗。根據遼寧統計年鑒顯示,2005-2013年遼寧省工業總產值從10814.51億元增加到52892.01億元,2014-2015年有所下降。這一期間工業能源消費量也由2005年的6093.39萬噸標準煤增加到2012年的12835.51萬噸標準煤,2013-2015年稍有下降。出現這一狀況的原因有兩點:一是2014年以來,受遼寧省經濟下行壓力的影響,經濟總量下滑,而工業恰恰是遼寧經濟的重要支柱,受總體經濟形勢影響很大;二是,遼寧省工業部門的節能減排工作開始取得成效,正在向調整能源結構、提高能源利用效率的趨勢轉變,綠色低碳技術越來越多的應用到了工業生產中。在遼寧省工業部門的終端能源消耗中,制造業是工業部門能耗最大的門類。如圖1所示,2015年遼寧省制造業能源消費量為占工業部門重點能耗企業總能耗的比重為63%,其次為電力、燃氣及水的生產和供應業、采礦業,占比分別為31%和6%。制造業主要能源消費品種為煤炭、焦炭和原油,其中煤炭消費量為6788.56萬噸,占工業部門煤炭消費總量的41%,焦炭消費量為3172.86萬噸,占工業部門焦炭消費總量的99.6%,原油消費量為6368.15萬噸,占工業部門原油消費總量的99.2%。而由制造業能源消耗產生的二氧化碳排放必然占主要份額,可見,遼寧省對于工業部門尤其是制造業的能源結構調整仍需要進一步優化,鼓勵新設備、新產品的引進和新工藝、新技術的研發,鼓勵企業不斷提高能源利用效率,合理利用高效集約的新能源。
2遼寧省工業部門能源消費碳排放特征
2.1碳排放量計算公式
根據IPCC第4次評估報告(2007)中的碳排放計算指南,計算公式如下:C=∑ni=1Ri×Ti(1)其中,C為碳排放量,單位為萬噸;Ri為第i種能源的消費量,單位為萬噸標準煤;Ti為第i種能源的碳排放系數,單位為噸碳/噸標準煤,i為能源種類。為計算需要,先將各類能源消費量的單位對標準煤進行折算處理,根據《中華人民共和國國家標準GB/T2589-2008綜合能耗計算通則》所列,各種能源折標準煤參考系數見表1。各類能源碳排放系數依照IPCC第4次評估報告(2007)《GuidelinesforNationalGreen-houseGasInventories:volumeⅡ》整理.
2.2遼寧省工業部門碳排放量測算及特征分析
工業能源消耗部門的碳排放量主要指采礦業、制造業,電力燃氣及水的生產供應業。根據碳排放量計算公式,利用《遼寧統計年鑒》有關遼寧省工業部門能源消費及工業總產值(2008-2015年)的數據進行計算整理,得出近8年來遼寧省工業部門能源消費碳排放量及碳排放強度的數值。各種能源碳排放量占比情況如圖2所示,遼寧省能源消費碳排放量主要以煤炭和原油為主,所占比例分別為47.62%和28.93%,最重要的一個原因就是煤炭燃燒碳排放因子要高于其他能源。2008年以來,遼寧工業經濟得到了快速發展,工業總產值從2008年的22721億元增加到2015年的33499億元,年均增長率達到了5.7%。而工業能源消耗的碳排放量卻呈倒“U”型曲線發展,轉折點出現在2013年,這是與遼寧省工業發展階段相適應的。主要原因有:一是2013年以來,遼寧省經濟環境面臨了巨大壓力和挑戰,工業經濟發展放緩,能源消耗碳排放量也隨之減少;二是遼寧工業節能減排初見成效,摒棄了以往粗放式的發展方式,開始走上了減少能源消耗、提高能源利用率的集約化發展道路;三是在綠色發展理念的指導下,低碳技術越來越廣泛的應用到了工業生產中,于是碳排放強度與單位GDP能耗明顯下降。
3遼寧省工業碳排放減排策略
3.1從源頭改善能源結構
一直以來,遼寧省能源消費主要以煤炭為主,2015年煤炭消費量占能源消費總量的61.2%,其中工業煤炭消耗占能耗總量的41%,而燃煤的碳排放因子要高于其他能源,因此工業煤炭消耗產生的二氧化碳排放是影響遼寧省碳排放的主要因素。于是,要從源頭改善能源結構,加快由煤炭向碳密集度低的能源轉變,重視二次能源的開發和利用,著力推進“煤改氣”、“煤改電”工程的實施。而要實現這種轉變,需要政府部門從價格政策、稅收政策、金融政策等多個方面,關注引導碳密集度低的能源和電力熱力工業的發展。
3.2提升中間環節的技術創新
能源強度因素對工業節能減排的影響作用極大,特別是在以工業為主的遼寧省表現得尤為明顯。因此,要培養工業企業的低碳發展觀念,著力提升傳統產業,淘汰落后產能,加大技術的升級改造,重視清潔生產機制和循環經濟的發展,例如垃圾生物質氣化、企業內部物料再循環、開發循環經濟產業園等,都是從提高資源利用效率的中間環節進行控制,以能源強度的降低來影響工業碳排放量的減少,對促進工業企業節能減排具有重要作用。
3.3加強溫室氣體排放的末端治理
目前,二氧化碳排放最受關注的處理技術是碳捕獲和碳封存,這也是從末端減少二氧化碳的排放量,從而達到節能減排的目的。對于遼寧省來說,該項技術的掌握和利用是需要重點解決的問題,利用碳稅、補貼、技術支持等手段鼓勵引導工業企業進行碳捕獲和碳封存。同時,政策上要制定強制性碳減排措施,嚴格工業二氧化碳排放標準,鼓勵企業發展清潔生產項目,規范遼寧省的碳交易市場。
參考文獻
[1]鄭古蕊.遼寧省建筑業碳排放趨勢分析及減排策略[J].綠色科技,2016,(11):171-172.
[2]董軍等.中國工業部門能耗碳排放分解與低碳策略研究[J].2010,32(10):1856-1862.
關鍵詞:減排目標;新西蘭;碳排放交易體系
中圖分類號:F161.2 文獻標識碼:A
文章編號:1007-7685(2013)01-0113-05
控制溫室氣體排放已成為當今人類面臨的最嚴重挑戰之一,為了應對氣候變化問題,1992年聯合國通過了《聯合國氣候變化框架公約》,1997年一些國家簽訂《京都議定書》,設立了“碳排放貿易”(ET)、“聯合履行”(JI)和“清潔發展機制”(CDM)三個履約機制,催生了一個以二氧化碳排放權作為特殊商品進行交易的碳排放交易體系。由于碳排放交易體系將市場機制和成本最小化等原理引入氣候保護的國際合作中,因此被認為是目前最有效的溫室氣體減排措施。
2004年,世界上第一個排放交易體系——歐盟排放交易體系(EU ETS)成立后,全球碳交易市場呈現爆炸式增長,碳交易額從2005年的1 10億美元上升到2010年的1400多億美元。受歐債危機影響,2011年全球碳交易市場出現低迷,但新西蘭碳交易體系(New Zealand Emissions TradingScheme,縮寫NZ ETS)的交易卻逆勢而上,市值由2010年的910萬歐元增長至1.06億歐元。雖然NZ ETS市值與歐盟無法相比,但作為亞太地區第一個啟動ETS的國家,經過近4年的發展,不但形成自己的特色,也取得了明顯的減排效果。
一、新西蘭碳排放交易體系的概況
1990年,新西蘭溫室氣體排放總量為59 797.2千噸二氧化碳當量(carbon dioxide equiv-alenee,簡寫CO2-e),2010年,增加到71657.2千噸CO2-e,增長19.8%,平均每年增長0.9%。其中,二氧化碳是新西蘭主要排放的溫室氣體,增長最快,達到34%。其溫室氣體排放主要來源是農業和能源部門。雖然新西蘭溫室氣體排放量只占全球總排量的0.2%~0.3%,但人均二氧化碳年排放量遠高于世界平均水平,2009年達7.80噸/人,是西歐國家平均水平的2倍、中國的1.6倍(2008年中國為4.91噸)。溫室氣體排放量的持續上升對新西蘭的氣候影響越來越大。聯合國政府間氣候變化專門委員會第四次全球氣候評估報告中指出,1950年以來,澳大利亞——新西蘭地區氣溫上升0.3~0.7攝氏度。氣候的變化使新西蘭西部雨季泛濫,東北部少雨、干旱等極端天氣頻繁發生。近年來,新西蘭大部分地區遭遇嚴重干旱,導致農牧業產量及產值下降、農民收入減少。農業是新西蘭經濟的基礎,其農牧產品出口量占出口總量的50%,鹿茸、羊肉、奶制品和粗羊毛的出口量均居世界第一位。而農牧業是易受氣候變化影響的產業,因此盡早采取積極應對氣候變化措施,實施節能減排,對新西蘭而言刻不容緩。
NZ ETS自2008年運作至今,已將林業部門、液化化石燃料、固定能源和工業加工部門納入NZETS中。同時,企業按照政府的要求將氣候變化的影響納入企業的長期發展規劃,參與氣候變化的研究與開發,設立氣候變化科研基金,積極承擔企業在應對氣候變化問題上的社會責任。NZETS經過近四年的發展,實現了低成本節能減排的目標。1990年以來,新西蘭的總排放量逐年上升,但從2008年開始連續3年出現下降。新西蘭通過NZ ETS成功實現了低成本減排、促進清潔能源投資的目標。可見,NZ ETS發揮了應有的減排作用。
(一)明確溫室氣體減排目標
新西蘭政府一直致力于制定一個長期減排的氣候變化政策,不斷提出更高的溫室氣體減排目標。目前,新西蘭溫室氣體減排目標分為短期、中期和長期,短期目標是實現《京都議定書》第一承諾期(2008-2012年)的要求,即到2010年碳排放量穩定在1990年水平上。中期減排目標是到2020年將本國溫室氣體排放在1990年基礎上減少lO%~20%。2011年3月,新西蘭又提出長期減排目標,即到2050年溫室氣體排放量在1990年基礎上減少50%。為實現減排目標,新西蘭采取了碳稅、獎勵、補貼、直接監管等措施減少溫室氣體排放。
(二)加強立法
為應對氣候變化,實現溫室氣體減排,新西蘭加強了立法工作。2001年11月通過了《2002年應對氣候變化法》(CCRA),并在2006年12月至2007年3月間,就碳排放權交易、碳稅、獎勵、補貼、直接監管措施等五種應對氣候變化的政策廣泛征詢意見,最后確定建立NZ ETS作為低成本實現新西蘭碳減排的首選方法。2008年9月15日,新西蘭對該法案進行修訂,明確NZ ETS是新西蘭以低成本控制溫室氣體排放的主要措施,給所有經濟部門限定了二氧化碳排放限額,超額排放需購買額外指標。并確定了加入的行業部門和時間表、溫室氣體類型、排放單位的配額分配、碳價格等內容,同時制定措施以降低NZ ETS對企業、家庭和就業的影響。2011年5月17日,新西蘭針對2050年的長期減排目標,對該法案再次進行修訂,針對有關的機構和人員做出了相關規定,進一步完善NZ ETS。2012年8月,在歐洲債務危機惡化、全球碳交易市場低迷的情況下,新西蘭再一次提出修訂草案。此次修訂的主要目的是在新西蘭經濟持續復蘇的基礎上,確保NZ ETS的推行不會使國內企業、家庭面臨額外經濟成本的增加,同時進一步提高NZ ETS系統的運作效率,確保NZ ETS在新西蘭減排工作中發揮更大作用。
(三)制定各部門減排時間表
NZ ETS采取逐步推進的方式,2008年1月1日,林業部門成為首批進入碳交易體系的產業部門;2010年7月1日,擴展到液化化石燃料、固定能源和工業加工部門;2013年1月1日,廢棄物排放和合成氣體行業進入Nz ETS。農業部門原定2013年加入,但受國際金融危機和歐債危機的影響,推遲到2015年。到2015年,NZ ETS將覆蓋新西蘭的所有行業及由《京都議定書》規定的全部六種溫室氣體。同時,在2010年7月1日至2012年12月31日的過渡期,采取兩項重要措施:一是免費發放較大比例排放許可配額,其他部分通過NZ ETS以25新西蘭元(約等于127元人民幣)的固定價格購買一單位新西蘭排放單位(New Zealand Units,NZUs)。二是液化化石燃料、固定能源和工業加工部門的企業,只需要履行50%的減排責任義務,每排放兩噸CO2-e溫室氣體上繳一個NZUs配額,相當于12.5新西蘭元/噸二氧化碳當量。
(四)合理分配碳排放配額和規范碳交易價格
為使新西蘭企業不因NZ ETS競爭力受損,NZ ETS允許本國企業只對其二氧化碳排放量的一半承擔減排義務,并在過渡期對一些企業免費發放排放許可配額。以2005年排放合格的企業排放水平為基準,對碳排放中、高密集型企業按照基準的60%或90%進行免費發放。此外,出口企業按排放基準的90%進行免費發放;農業則在2015~2018年享有2005年排放基準的90%的免費排放額度,從2019年才開始逐年核減免費排放額度。免費發放碳排放配額的措施不僅消除NZETS對企業生產成本的影響,也有利于各行業逐漸接受、熟悉進而加入NZ ETS。
超過額定排放的企業通過NZ ETS購買NZUs,或通過海外交易購買國際碳信用額度,為自己的額外排放支付更多的費用,體現了“污染者付費”原則。同時,節能減排有盈余的企業,也可在碳交易市場出售自己的排放單位獲利。因此,在經濟利益的驅使下,企業會根據市場交易中排放單位價格的不同而相應地調整自己的經濟活動,從而實現減排的目的。在過去幾年里,NZUs的市場交易主要集中在一級市場,交易穩中有升,而二級市場交易規模很小,只有少量的補償項目交易,二級市場價格在17新西蘭元/噸二氧化碳當量和22新西蘭元/噸二氧化碳當量之間。
(五)建立完善的登記、核證、監管和懲罰制度
新西蘭將碳排放量的監測、報告及核查制度作為整個交易體系運行的核心,對檢測和計算排放的方法進行詳細規定,并建立碳排放信息披露制度。建立了新西蘭減排單位登記系統(the New Zealand Emission Unit Registry,NZ EUR),為新西蘭碳減排單位提供登記、報告、核查、監測等服務。要求NZ ETS參加方自我評估排放量,采取月報、季報、年報的方式提交排放報告,政府再通過審計部門核查其是否合規。新西蘭還不斷收集、修正企業的碳排放數據,建立企業碳排放數據庫。此外,對于故意不履行減排義務,即不能提交符合要求的排放單位的主體,既要以1:2的比例提交高一倍的補償額和每噸二氧化碳當量60美元的罰金,還要面臨被定罪的可能性。
二、新西蘭碳排放交易體系的特點
(一)將農業納入碳排放交易體系
將農業納入碳排放交易體系,是新西蘭最大的特色。一般碳排放交易參與方是能源、交通高排放行業的重點企業。農業是新西蘭的支柱產業,占GDP的10%、出口額的50%以上,為12%的就業人口提供工作機會。同時,2010年,新西蘭農業所產生的溫室氣體占總排放量的47.1%。因此,要實現減排目標,將農業納入NZ ETS就成為必然之舉。2008年9月,新西蘭《2002年應對氣候變化法》修正法案正式將農業納入NZ ETS,同時,考慮到碳排放價格化將提高農產品的成本,導致新西蘭農業國際競爭力的下降,農業是最后一個納入NZ ETS的行業,并在2015~2018年過渡期內,享有2005年排放基準90%的免費排放配額,從2019年開始逐年核減免費排放額度,到2030年核減完畢,從2031年開始農場主承擔完全排放責任。在將農業納入NZ ETS之前,新西蘭農業實施了5年的“無碳計劃”,凡經認證獲得無碳合格證書的天然低碳農業,均取得經濟效益和減排效果的雙豐收。隨著人民生活水平的提高和觀念的更新,無化肥、無農藥的天然農產品越來越受到消費者的青睞,新西蘭通過NZ ETS推動農業節能減排、發展有機農業,為其他國家和地區綠色農業的發展提供了示范作用。
(二)企業既可通過國內市場也可通過京都市場進行碳交易
新西蘭碳排放交易體系不僅創建了NZUs作為國內的排放單位,用于國內各企業間減排量的交易,而且規范了《京都議定書》下確定的國際排放單位在新西蘭的交易規則,國內企業可進行海外交易,使用國際碳信用額度。如,《京都議定書》中基于配額交易下的分配數量單位(AAUs)、清潔發展機制(CDM)項目的核證減排量(CERs)和聯合履行(JI)項目減排單位(ERUs)及長期土地補償的清除單位(RMUs),以實現最低的成本減排溫室氣體。不過新西蘭碳交易的價格主要還是取決于國內NZUs的需求和供給。
(三)強制減排和靈活參與相結合
2001年,新西蘭通過《2002年氣候變化應對責任法案》,并在2008、2009、2011、2012年進行修訂,從2008年開始逐步將林業、液化化石燃料、固定能源、工業加工部門和農業強制納入NZ ETS,最終在2015年,通過NZ ETS實現新西蘭所有部門、企業和六種溫室氣體的減排。因此,NZ ETS可以說是雙強制性碳交易體系——強制加入、強制減排。但NZ ETS也具有很強的靈活性,主要體現在企業參與NZ ETS的方式上。已強制納入NZ ETS的一些企業,可從政府獲得一定的免費NZUs,企業可用于抵消自己的減排義務,多余的可選擇在碳交易市場出售;尚未納入NZ ETS的企業可選擇是否進入NZ ETS。這時,企業可根據自己所處行業性質及規模與政府協商,獲得政府給予的優惠政策,通過與政府簽訂碳排放合同的方式來確定本企業的減排責任,具有很強的靈活性,激勵企業加人NZ ETS。
(四)預留了與其他國家、區域碳排放交易體系接軌的相應條款
NZ ETS在設計時,就考慮到與其他碳排放交易體系的協調和銜接,并對未來使用其他國家、區域的排放配額預留條款。目前,NZ ETS主要是通過京都市場與其他國家或區域性的碳排放交易系統進行銜接。該體系建立伊始,就允許本國企業不但可在國內碳排放市場進行交易,也可進行海外交易,使用國際碳信用額度。不過,2012年3月,新西蘭政府一度建議限制AAUs、CEils、ERUs的使用,主要是因為國際碳信用額嚴重供過于求,價格下跌,使新西蘭國內碳交易價格由2011年的20新西蘭元跌至7新西蘭元。為確保NZ ETS與國際碳市場進行對接,國內企業有機會以最低的價格來進行碳減排,新西蘭政府2012年7月宣布繼續允許國內企業無限制地購買國際碳信用額度。同時,在2015年,新西蘭、澳大利亞兩國的碳排放交易市場將實現互聯。
三、對我國的啟示
在《聯合國氣候框架公約》“共同但有區別的責任”原則下,2012年之前,中國作為發展中國家不需要承擔國際減排義務。但作為負責任的大國,在2009年哥本哈根世界氣候峰會上,中國向世界承諾,到2020年單位GDP排放的二氧化碳比2005年下降40%~45%,并從2008年在北京、上海、天津成立環境交易平臺開始,嘗試引入碳交易市場機制,實現符合成本效益原則的減排和低碳技術的提升。新西蘭自2008年建立NZ ETS,低成本減排效果明顯,對我國有一定啟示。
(一)以漸進式方式逐步建立我國的碳排放交易體系
新西蘭根據本國各部門實際情況,建立具有本國特色的漸進式NZ ETS,逐步將林業、液化化石燃料、固定能源、工業加工部門和農業部門納入NZ ETS。而目前我國企業碳減排能力和意識還比較薄弱,法制、市場機制尚不完善,因此可借鑒新西蘭的做法,根據我國國情,采取循序漸進的方式,分階段地構建我國碳排放交易體系。2011年,我國明確北京市、天津市、上海市、重慶市、湖北省、廣東省及深圳市等七個省市開展碳排放權交易試點,計劃于2013年各自建成碳市場,通過設立七個地區性碳排放交易市場,積累通過市場機制降低二氧化碳排放量的經驗,到2015年逐步拓展到全國范圍。鑒于我國國情,我國應先發展自愿減排市場,通過減免稅收等獎勵措施調動企業減排積極性。隨著企業減排意識與能力的不斷增強,選擇碳排放比較大的行業,如水泥、鋼鐵,電力等,根據我國的強制減排目標發放碳排放配額。我國在分配碳排放配額時首先應采取免費發放形式,然后再逐漸降低免費配額比例、增加拍賣比例,最終實現全部行業碳排放額的完全拍賣。
(二)建立并逐步完善我國碳排放交易法律體系
碳排放交易體系的建立需要有法律基礎,無論減排目標的確定、排放總量的限定、MRV(可測量、可報告、可監管)體系的建立等都需要有法律的約束。否則,碳排放交易市場將成為缺少約束力的市場,很難運轉起來。2010年,中國雖然把明確的減排目標和建立國內碳排放交易體系的計劃寫進了“十二五”規劃,但與之相匹配的細則、獎懲措施、MRV體系建立方法等都并未“法律化”。而新西蘭通過多次修訂法案,從法律角度確定了NZ ETS的具體操作細節和管理流程。這種漸進式立法模式,不僅有利于新西蘭政府贏得國內企業、環保團體等各利益方的支持,同時也通過運行過程中積累的經驗和教訓,不斷進行立法修訂,使該機制日益完善。因此,我國可借鑒新西蘭立法模式,先制定一個全國性的碳排放交易基本法案,為目前正實施的七省市碳排放權交易試點建立通行的法律規則,再根據試點過程中積累的經驗和教訓,不斷修訂法案,使我國碳排放交易法律體系日益完善。2012年9月,歐盟商會的《歐盟企業在中國建議書2012-2013》就指出,若無一個統一的規則,中國碳排放交易市場可能會各自為政、缺乏聯系,未來難以形成一個統一的國家級別的碳排放交易市場。
(三)形成我國的碳排放定價機制
按照《京都議定書》規定,目前中國不需要承擔溫室氣體減排義務。自愿減排的中國企業主要通過清潔發展機制(CDM)項目參與碳交易。通過CDM市場,我國將碳排放指標賣給發達國家,換取資金和清潔技術,但作為賣方的中國企業沒有定價權,完全處于劣勢,這促使我國積極推動碳排放交易市場的建立。2012年9月11日,廣東省碳排放權交易試點正式啟動,省內四家水泥企業以60元/噸的價格,花費6799萬元認購了130萬噸碳排放權配額,成為我國國內首例配額交易。但這個碳排放價格并非由市場形成。新西蘭的經驗顯示,碳交易價格影響企業的生產決策,企業如果不采取減排措施或降低產量,則需要承擔更多的減排成本。因此,任何一個碳排放交易體系的建立最重要的是形成合理“碳價”。我國可在試點過程中發現碳減排的邊際成本,初期可像新西蘭那樣規定一個過渡期,但考慮到我國減排情況的復雜性,可制定一個有上下限的可浮動的固定碳價模式,實際碳價格通過碳排放交易市場形成,但不超出浮動范圍,這樣的“碳價”既有利于碳排放交易體系的穩定性,又能發揮市場的靈活性。
關鍵詞 氣候變化;城市化;碳排放;低碳
中圖分類號 F291.1 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2013)04-0111-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2013.04.019
隨著人類社會的不斷進步和工業化水平的不斷提高,氣候變化問題已成為人類關注的焦點。全球氣候持續變暖已經嚴重威脅到人類的生存和健康,同時也已經并正在產生著一系列的嚴重后果,這些后果不僅僅局限于正在頻發的各種自然災害,同時由于各國或不同利益群體之間因之而產生的利益分歧及對損失的規避等一系列的行動,均可能進一步引起國家之間尖銳的經濟、政治沖突。而城市既是CO2 及其它溫室氣體的排放源,又是減排的重點領域。傳統的城市發展模式具有“高消耗、高排放、高污染”的特征,在未來的經濟社會發展中必然面臨著越來越嚴峻的能源稀缺、氣候變化和溫室氣體減排的壓力等諸多全球化的挑戰[1]。
縱觀近兩百多年的城市發展,可以看出,人類的生態環境問題無論在規模上還是在危害程度上越來越嚴重,已從點源污染發展為目前大范圍、大規模的生態環境問題,這一切引起了全球碳平衡的失調,進而抬升了全球的溫度。同時生態環境問題的全球化使得當前城市競爭也在日趨生態化,探求城市發展的生態之路成為新一輪城市競爭的關鍵。
2009年12月在哥本哈根氣候變化峰會上再一次將全球的目光聚焦到CO2的排放和環境問題。中國的氣候變暖趨勢與全球基本一致,平均氣溫和極端天氣發生的頻率都在不斷升高,《中國應對氣候變化國家方案》指出,近百年來,中國的年平均氣溫升高了0.5 ℃-0.8 ℃,略高于同期全球增溫平均值,近50年來,中國沿海海平面年平均上升2.5 mm,略高于全球平均水平[2]。這些數字都告訴了我們一個嚴峻的事實:全球變暖正在威脅著人類賴以生存的地球;城市化、碳排放、氣候變化三者正以一種危險的方式交織在一起。因此,研究氣候變化條件下碳排放和城市化之間的關系,引導城市以一種節約資源、減少碳排放量、最大限度地維系生態環境格局的模式來建設和發展,是唯一可行的緩解發展與生存矛盾、優化城鎮化與生態環境關系的路徑。
1 氣候變化對城市化的影響
全球氣候變化對城市化的影響是全方位、多層面的,它可能會影響到城市的生產生活、生態系統、能源供給,還可能會擾亂當地經濟并使城市居民遭受生計和財產損失,甚至還可能導致大規模的人口遷移。尤其是極端天氣對全球各地的城市會產生明顯的影響,很多變化通過氣候影響的累積效應顯露出來,并且已經進入到人們的現實生活中。全球氣候變化對城市的影響集中體現在以下幾方面:
一、《京都議定書》中的減排機制
《京都議定書》提供的減排機制有如下三種:排放貿易機制( ET)、聯合履行機制(J I )和清潔發展機制(CDM)。
排放貿易制度是指,發達國家中一國可以將其超額減排的指標出售給他國,而轉讓方相應地扣減自身的減排配額。
聯合履行機制是指,一方從另一方獲得的任何排放削減單位或一個分配數量的部分,這樣就提高了受讓方的分配數額。
清潔發展機制是指,在《京都議定書》框架下,允許發達國家通過提供資金和技術的方式,與發展中國家開展項目合作,將項目所實現的“經核證的減排量”用于完成其承諾的減排指標。
正是由于減排機制的經濟可行性,促使了碳交易市場的形成。
二、碳排放權問題的國際進展
(一)歐盟碳排放權交易市場狀況
歐盟減少溫室氣體排放的首要目標是將溫室氣體的排放由增加轉為減少, 然后再努力達到《京都議定書》中所承諾的減排目標 。自2005年 1 月 1日開始實施的溫室氣體排放配額交易制度 ,即歐盟減排交易機制 (簡稱 EU ETS ) ,它的特征是限額貿易, 核心是排放配額國家分配計劃。
歐盟將其承諾的 8 %減排 目標分解到每一個成員國,制定減排量分擔計劃。該計劃按照“ 共同但有區別的責任” 原則制訂。 成員國政府把分配到的排放配額再分解給各自國內的相關企業 ,即制訂“國家分配計劃 ”(簡稱 N A P ) 。N A P制訂后必須向全社會公開, 同時提交歐盟委員會審議。
N A P必須遵循以下規則:必須與該國分擔的目標相對應, 同時還要反映該國在實現該目標時實際的和預期的進展情況;在給具體的企業分配排放額度時, 必須考察其每一項生產活動以決定其減排潛力,分配給它的排放額度不能高于該企業可能需要的額度;當某成員國打算通過另外兩個京都機制協助實現其國家排放目標,從而為其國內企業提供更大的排放空間時,其相關計劃必須足夠細化和具體。歐盟委員會有權要求成員國對不合格的N A P 做出修正,甚至完全拒絕。如果一個成員國的NAP遭到歐盟委員會的拒絕,就必須重新制訂,一旦獲得通過就不得更改。
在EU ETS機制下,企業在每個公歷年度結束后必須上交與其實際排放量等值的配額, 超額排放企業就將超排缺填補, 否則將面臨高額罰金。而填補缺口的辦法是向有節余的企業購買配額。從長遠來看,交易配額將刺激企業采取的措施降低實際排放量。
(二)美國碳排放權交易市場狀況
美國主要的碳排放權交易體系有西部氣候倡議(WCI)、區域性溫室氣體倡議(RGGI)、氣候儲備行動(CAR)、芝加哥氣候交易所(CCX)。
1、西部氣候倡議(WCI)
西部氣候倡議旨在通過州、省之間的聯合來推動氣候變化政策的制定和實施 ,尤其是支持采用市場機制來有效實現減排。配額設置與排放額分配委員會則負責運用方法學為本區域設置排放上限以及在各成員間分配排放額。
為了達到這個目標 ,WCI采用區域限額與交易機制(Cap - and - Trade) ,確立一個明確的、 強制性的溫室氣體排放上限 ,然后通過市場機制來確定最符合成本效益的方法來達到這一目標。州或省政府規定一個或幾個行業碳排放的絕
對總額 ,可交易的排放額或排放許可限定在該總額內 ,這些排放額可以通過拍賣或無償的方式重新進行分配 ,各州、 省或邦政府指定各組織機構提供排放額以中和其碳源。
2、 區域性溫室氣體倡議(RGGI)
區域性溫室氣體倡議是美國第一個以市場為基礎的強制性減排體系 。RGGI和 WCI 一樣也是以州為基礎成立的區域性應對氣候變化合作組織 ,試圖推動清潔能源經濟創新與創造綠色就業機會 ,但不同的是它采了更加保守的策略 ,僅將電力行業列為控排放的部門 。
RGGI也提供了一個基于市場的碳排放權拍賣和貿易體系 ,同樣允許購買某些類型的項目所產生的碳排放配額來抵消配額不足 ,但其購買的碳抵消額一般不超過 3. 3 % ,而且只能局限在美國本土內。
3、氣候儲備行動(CAR)
氣候儲備行動 ( Climate Action Reserve ,CAR)于 2009 年正式啟動 ,是一個基于項目的碳排放交易機制。它制定一個可開發、 可量化、 可核查的溫室氣體減排標準 ,基于項目而產生的碳排放額 ,透明地監測全程的碳交易過程 ,其目標是要建立一個覆蓋整個北美的交易體系。
由于氣候儲備行動是美國第一個根據自愿碳標準(VCS)設立的溫室氣體減排體系 ,其所有的項目都是采用 VCS方法學,因此氣候儲備行動目前只接受由氣候行動儲備開發協議項目 ,尚不接受 CDM 項目的減排額 ,而只是把 CDM 機制的方法學作為其協議的出發點 ,也不接受來自 EPA “氣候領導者項目” 所產生的減排額(Climate Leaders Off set s ,CLO)以及來自自愿碳標準的減排額。
4、芝加哥氣候交易所(CCX)
CCX也是根據配額和交易機制動作的,其減排額的分配是根據成員和 CCX減排時間表來確定的 ,加入必須做出減排的承諾 ,該承諾出于自律約束力。如果會員減排量超過了額 ,它可以將自己超出的量在 CCX交戶 ,如果沒有達到自己的承諾減排額場上購買碳金融工具合約(CFI) 。CCX 也接受其他項目的減排量 ,而且是美國惟一認可 CDM 項目的交易體系 ,但由于 CFI的價格遠遠低于歐洲碳市場上 CDM項目的減排額的價格 ,實際上很難發生交易。
三、對我國的啟示
(一)積極構建碳排放權交易體系與平臺
目前我國人均二氧化碳排放量已與世界平均水平相當,以后還會繼續提高。
雖然目前我國已經占到全球CDM市場的三分之一強,但是這種基于 CDM 機制的交易完全依托歐美國家的交易平臺、 交易方式、 交易價格、 交易程序以及交易手續 ,我國沒有價格制定權。因此我國應該積極構建起全國性與區域性的碳排放權交易體系與平臺 ,通過氣候變化談判以及其他各種方式 ,改變目前不盡合理的定價模式和交易規則 ,實現中國企業由單純的排放權供應者到市場有效參與者的轉變。
(二) 國家應出臺相關的鼓勵政策
歐洲經濟已經發展到了成熟階段,它站在頂點,往下削減排放量很簡單,但是中國還在發展過程中,得綜合考慮經濟增長空間、就業拉動等問題,就會很復雜。我國主要采取自愿減排措施的做法,許多產業擔心現在減排越多,日后實施總量管制時自己所分配到的排放權會不會變少。國家應出臺相關的鼓勵政策來解決企業的這種疑慮,而不只是單純地要求產業努力減排,不然會挫傷企業自愿減排的積極性。
(三)制定有關碳交易的會計指南
會計應充分發揮自己在提供可用貨幣計量、可供鑒證信息方面的優勢,會計準則制定機構應當積極參與到相關市場建設中去,熟悉碳交易的發展及其特點,加強這方面的宣傳,提高會計界對此認識,并盡快制定有關碳交易的會計指南。
(四)要加快碳排放權法律制度的完善。
我國目前碳排放權的法律制度存在許多沖突之處 ,應當對現有的相關立法進行統一協調 ,尤其要對碳排放信息統計監測與考核制度、 碳匯制度等方面進行詳細規定 ,以使減排行動統一,做到有法可依。
參考文獻:
關鍵詞:節能減排;碳排放權交易;溫室氣體
中圖分類號:F127 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)09-0-02
一、湖北省實行碳排放權交易的歷史背景
自1750年以來,人類逐步進入了工業社會,隨著工業活動的開展,大量化石能源被使用,全球溫室氣體濃度顯著上升,并由此引發全球氣候變化,已成為人類面臨的最大威脅之一,這其中CO2對全球升溫的貢獻所占比例最大,急需世界各國一起來控制或減少二氧化碳排放。1997年的通過的《京都議定書》是人類歷史上首次以法規的形式限制溫室氣體排放,它提出的排放交易、聯合履約機制、清潔發展機制為解決以CO2為代表的溫室氣體減排提供了一個新的途徑。它把CO2排放權作為一種商品,從而形成了碳交易市場,為促進節能減排和低碳經濟的發展提供了政策支持和制度保障。
2009年在丹麥哥本哈根召開的世界氣候大會上,簽署通過了《哥本哈根協議》,該協議維護了《聯合國氣候變化框架公約》及其《京都議定書》確立的“共同但有區別的責任”原則,就發達國家實行強制減排和發展中國家采取自主減排行動作出了安排,并就全球長期目標、資金和技術支持等焦點問題達成了共識。
除了國際組織為節能減排的發展做出積極的動作以外,國外區域性的國家組織或者各個國家也正在為減少溫室氣體排放采取了許多積極的政策措施,并建立了若干區域性的碳排放權交易所。歐盟的碳排放交易體系是迄今世界上最大的溫室氣體排放權市場。為建立起一個全球性的排放權交易體系,歐盟還允許EUETS系統內的成員使用CDM和JI項目的減排量指標來抵消其減排量。此外,歐盟排放體系還積極與其他排放交易制度,擴大交易范圍,幫助企業進一步降低減排成本。其較為成熟的碳排放權交易機制可以給我國建立相應機制帶來啟示和借鑒。
2012年1月國務院在《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》中要求大幅度降低單位GDP的二氧化碳排放。同時,國家發展委會也通知,同意包括湖北在內的七省市開展碳排放權交易試點。開展碳排放權交易,能夠通過市場化的手段,減低企業減排的成本,促使資源流向節能減排空間最大、機會成本最低的地區和企業,一方面可以分擔發達地區的減排責任,另一方面可以發揮欠發達地區的減排優勢,推動各種減排資源的優化配置,有利于整體經濟效率的提高。與此同時,碳排放權交易市場的建立還可以調動起地區和企業開展節能減排的積極性,鼓勵企業進行相關的技術創新和投資,形成相應的低碳產業,使得節能減排成為各地經濟乃至全國經濟增長的新動力。
二、湖北省經濟發展、能源利用現狀
1.湖北省經濟發展現狀
2011年湖北GDP總量為19594.19億元,按可比價格計算比上年增長13.8%,在全國的排名由2010年的第11位上升至第10位。從GDP增速看,受國際國內經濟減速以及省內產業結構調整等原因的疊加影響,2011年湖北13.8%的增速較之于上年下降了1個百分點。但仍比全國(9.2%)高出4.6個百分點。增速排名居全國各省市區第7位、中部六省第1位。由此表明湖北整體經濟仍然處在相對高位且比較健康的平穩較快增長區間,且經濟總量及人均GDP排名均處于國內中等水平,開展碳排放權交易試點具有代表性和發展潛力。
2.湖北省產業結構現狀
2010年,全省完成生產總值15806.09億元,按可比價格計算,比上年增長14.8%,連續7年保持兩位數增長。其中:第一產業完成增加值2147億元,增長4.6%;第二產業完成增加值7764.65億元,增長21.1%;第三產業完成增加值5894.44億元,增長10.1%。三次產業結構由2009年的13.8∶46.6∶39.6調整為13.4∶48.7∶37.9。由湖北省人均GDP以及產業結構,結合錢納里產業階段標準可以判斷湖北省處于工業化中期階段。
從湖北省的產業結構特征分析,湖北省結構現狀具有以下弊端:
1.產業結構不合理,生產總值偏向第二產業。根據產業結構演進的規律,可以看出,湖北省的產業構成正在逐漸優化,但第二產業比重過大,擠占了第一產業的份額,同時也制約了第三產業的發展。
2.工業內部結構不合理,輕重工業比例失調。湖北省正處在由重工業發展以原材料工業為中心向以加工組裝工業為中心發展演進階段,表現為輕重工業比例不合理,工業內部比例失衡,以傳統工業和重工業為主,加工組裝制造業比重偏低。第一產業和第三產業發展相對滯后,產業結構尚需進一步優化調整。
3.湖北省能源結構現狀
湖北省能源資源的特點是“缺煤、乏氣、少油、多水”,能源一直保持供不應求的狀態,對外依存度非常高,自給率較低。82%的煤炭,92%的石油以及76%的天然氣需要從外省輸入。一旦能源供應緊張,湖北能源安全將受到嚴重威脅。
自2000年以后能源消費總量在逐年增長,但與此同時能源生產總量自2008年以后保持穩定,能源自給率逐步下降,并呈現加速下降的趨勢。
三、湖北省實行碳排放權交易的必要性
現階段,我國經濟向低碳節能方向發展具有很多困難。首先中國正處于工業化、城市化階段,目前對能源的需求非常大,并且在不斷增加,碳排放量也在增加。其次,在國際產業分工上,中國是國際制造中心,且是比較低端的制造業,國際分工也決定了中國的排放居高不下。再次,我國在發展過程中能源效率低下,很多地方是粗放式發展。
作為中部地區的湖北省具有典型的我國經濟特征,同樣面臨巨大的資源環境約束,傳統發展道路行不通,經濟發展不可持續。因此必須轉變經濟增長方式,走低碳經濟道路,但發展低碳經濟面臨很多困難,而建立碳排放權交易市場是解決上述問題的最有效手段。
1.建立碳排放權交易市場是順應低碳經濟發展的戰略抉擇
被譽為“第四次工業革命”的低碳經濟是世界經濟社會發展的大勢所趨,誰率先在低碳經濟領域布局,誰就能在未來經濟發展中搶占“制高點”。因此是各個國家、地區之間相互競爭與合作的焦點。低碳經濟是中國應該抓住的機遇。同時,我國碳資源豐富,碳市場前景可期。但由于我國目前處于國際碳市場及碳價值鏈的低端,沒有定價權,不得不接受外國碳交易機構設定的較低的碳價格,淪為全球低價的“賣炭翁”,要擺脫發達資本主義國家的剝削,極大限度發揮我國豐富的碳資源和控制溫室氣體排放,建立碳排放交易市場迫在眉睫。
2.建立碳排放權交易市場是湖北發展低碳經濟、節能減排的有力手段。
限制碳排放的手段歸納起來主要有三類:碳稅、碳排放權交易以及行政手段。碳稅、碳排放權交易屬于經濟手段,與傳統的行政手段相比,運用經濟手段控制碳排放可以降低社會總成本,同時經濟手段能使公司在決定如何滿足碳排放目標上擁有較大的自,并實現成本最小化。湖北省地處中部,經濟并不發達,如果采取征收碳稅的方式,首先政府無法準確的確定碳稅的稅率和征收起點,要隨時根據經濟環境的變化而變化。其次政府無法預測各行業減排成本的大小,進而無法為經濟發展及節能減排提供資金和政策幫助。最后,征收碳稅無法確保達到既定的減排目標。而碳排放權交易使企業能夠以較小的成本滿足排放量約束,并且碳排放權交易可以在碳排放源頭進行約束,降低了管理費用,節約執行成本。在世界范圍來看,歐盟等發達資本主義國家大多采取碳排放權交易。因此從可操作性、成本效益、減排目標等角度來看,碳排放權交易是目前較好的減排手段。
3.建立碳排放權交易市場是落實科學發展觀、轉變發展方式的迫切需要
(1)建立碳排放權交易市場是現階段湖北經濟發展的要求
經過三十多年的改革開放,湖北已建成門類齊全、種類眾多的工業體系。2011年湖北GDP總量達到19594.19億元,在國內位居第10位。增速排名居全國各省市區第7位,居中部六省第1位。由此表明湖北整體經濟仍然處在相對高位且比較健康的平穩較快增長區間,經濟總量及人均GDP排名均處于國內中等水平,開展碳排放權交易試點具有代表性和發展潛力,是湖北省轉變經濟發展方式的重要抓手。
(2)建立碳排放權交易市場是調整湖北省產業結構的要求
湖北省處于工業化中期,產業結構不合理,表現為第二產業占全省GDP的48.7%,輕重工業比例不合理,工業內部比例失衡,以傳統工業和重工業為主。第一產業和第三產業發展相對滯后,而要真正實現低碳經濟,最根本的還是經濟結構和產業結構的調整。湖北省要從重工業經濟轉向第三產業為主的經濟模式還有很長的路要走。這期間如果沒有外部推力,實現結構轉型曠日持久。建立碳排放權交易市場,將高耗能、高排放的行業納入碳市場,可以促進湖北省經濟結構的轉型。
(3)建立碳排放權交易市場是調整湖北能源結構的要求
湖北省能源資源的特點是“缺煤、乏氣、少油、多水”,能源一直保持供不應求的狀態,對外依存度非常高,自給率較低。一旦能源供應緊張,湖北能源安全將受到嚴重威脅。因此湖北省必須在保持整體經濟穩定的條件下,發展節能環保的低碳經濟,抑制高耗能行業發展,鼓勵發展新能源。
(4)建立碳排放權交易市場是湖北建立節能減排長效機制的要求
中國沒有形成節能減排的長效機制,節能減排仍然由中央政府主導,依靠行政命令和減排指標約束各地方政府和企業。因此必須建立一個節能減排的長效機制,讓企業在減排的過程中得到收益,引導企業自主、自愿、自動去減排,在碳資源的市場化配置中,建立各方利益最大化的長效機制。碳排放權交易市場是目前最有效的市場化手段。
參考文獻:
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摘 要:隨著我國經濟的快速增長,以煤炭等化石燃料為主的能源結構以及粗放式的經濟增長方式導致我國的溫室氣體排放量也在不斷增加,本文首先介紹了中國碳排放權交易市場發展的現狀,并對中國碳排放權交易市場存在的問題進行總結分析,在此基礎上提出了中國碳排放權交易機制的構想。
關鍵詞 : 低碳經濟 碳排放權交易 期貨 市場研究
一、引言
近年來,我國經濟的快速增長給環境帶來很大的影響,目前我國已經超過美國成為全球溫室氣體排放量最大的國家。雖然我國的歷史排放量和人均排放數據仍落后于一些主要發達國家,但溫室氣體排放增長的速度和規模卻已引起世界上多數國家的關注。減緩全球氣候變化,轉變能源結構及經濟發展模式已成為世界各國的共識,對我國來說,發展經濟和保護環境相協調將會是未來一段時間需要集中解決的難題。
二、我國發展碳排放權交易市場的現狀分析
(一)我國現有碳排放權交易市場的運行狀況
基于對全球氣候變化的科學認識,中國政府一直是國際氣候變化談判會議積極的參與者。2009年11月,中國首次向世界提出明確的溫室氣體減排量化目標:到2020年,我國單位國內生產總值溫室氣體排放要比2005年下降40%-45%,并作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃;非化石能源占一次能源消費的比重要達到15%;通過植樹造林和加強森林管理,森林面積要在2005年的基礎上增加4000萬公頃,森林積蓄量比2005年增加13億立方米。這些目標充分顯現了我國轉變經濟發展方式、應對全球氣候變化的決心,也是作為負責任大國的重要體現。
二、關于建立和完善我國碳排放期貨交易市場的構想
一個有效運轉、交易活躍的碳排放交易體系,將彌補我國市場化的環境保護政策管理工具的缺位,減少環境保護特別是溫室氣體排放的外部性,并和其他環保措施手段政策有機結合,實現中國經濟可持續發展和環境保護的雙重目標。中國的碳排放交易體系必須要滿足中國經濟社會發展必要的碳排放的基本需求。
(一)完善碳排放權交易制度的基本框架。完整的排放權交易制度框架包括了總量控制制度、配額分配與管理制度、市場交易的管理制度和監督與評估制度等四個環節(見圖2)。
碳排放總量控制是進行碳排放權交易的前提條件,只有保證碳排放權具有稀缺性的特點才能保證其具有交易價值。大氣環境屬于公共物品,通過建立碳排放權交易市場來使溫室氣體排放權成為非公共物品,企業在生產過程中必須付出成本才可以使用。對我國而言,總量目標的設定是這個環節的核心問題。
(二)合理設定碳排放權的總量控制。排放總量目標的設定首先要體現科學性和合理性原則。盡管減排幅度越大,環境效益越明顯,但減排目標設定的過高,會影響經濟社會的發展。相反,若減排目標設定的過低則會削弱排放權交易制度的作用,無法保證既定的環境質量目標的實現,還會遭到國際社會的批評,影響國家的國際聲譽。
在排放總量控制的法制化問題方面,中國目前的環境法律體系中沒有專門的有關限制二氧化碳排放總量的統一法規。對于二氧化碳這種單項污染物排放的總量控制,應利用制定和實施溫室氣體排放總量控制與交易制度的機會,將溫室氣體排放總量控制制度和相關負責執行的行政機構寫入法律中,為其他單項法規的制定提供依據。
(三)加強碳排放權交易市場的管理。對排放權交易市場的管理應該實現法制化和規范化,制定簡單易行的交易規則和交易的管理制度,以保護自由、公平交易和總量控制目標的實現。
對主體資格的審查認定。對參與排放權市場交易的主體(排放企業)、交易對象(溫室氣體的種類、數量、所有權的歸屬等)和交易中介等機構的交易資格進行審核認定,審核的內容包括以下幾個方面:第一,為了保證進行交易的溫室氣體排放權配額的合法性,需要對出售碳排放權配額的企業的資格認定。只有擁有合法的碳排放配額,且其自身排放量小于法定的排放量,碳排放配額有盈余的企業才能進入排放權交易市場出售排放配額。第二,交易對象的認定,即對排放權交易中涉及的溫室氣體的類別、交易數量、排放權的歸屬進行審核認定,確保交易合同的準確性。
(四)建立并完善登記、監督與評估制度
建立并完善碳排放權登記制度,碳排放申報登記、指標登記和指標交易登記等是政府掌握排放權及其變化情況的基本途徑,也是政府部門根據市場的變化情況適時調整相關措施的依據。碳減排指標交易登記就是要求交易雙方就碳減排指標交易情況進行登記,所有交易活動都須通過賬戶進行。如果是柜臺交易,也必須進行登記,以便監督管理。
政府的自我監督與評估機制,就是在溫室氣體排放權交易體系運行的同時,設立專門的監督評估部門對每一個制度環節的運行進行監督,并定期提出評估報告。
參考文獻:
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作者簡介:
關鍵詞:新能源汽車;碳排放;物流;Gompertz模型
中圖分類號:F572 文獻標識碼:A
隨著我國經濟的迅速發展,環境問題日益嚴峻.世界能源組織的數據顯示,2006年以來,中國碳排放總量開始位居世界第一[1],其中,物流行業碳排放量較高.我國城市物流運輸大多采用高排量高污染的傳統貨車,隨著物流業的快速發展,道路交通碳排放在中國交通碳排放總量中所占的比重逐步升高[2],城市物流碳排放逐漸成為城市交通碳排放的主要來源之一[3].物流行業屬于生產業,外部經濟性顯著,服務和支撐著國民經濟的發展.但在推進物流行業發展的同時,必須重視物流碳排放的問題,在物流行業的快速發展與節能環保中尋求平衡點.新能源汽車以電能、生物燃料作為主要驅動力,具有資源利用率高、碳排放量少、環境收益高等特點,非常適合應用于距離短、頻次多的城市物流與配送過程[4].在歐美等發達國家,新能源汽車在物流行業已進入商業化運作.因此,為了緩解巨大的節能減排壓力,中國政府正在努力推動新能源汽車在我國城市物流行業的應用.
為了量化分析不同區域和不同行業的碳排放量,國內外學者進行了諸多研究.Schmalensee等[5]和杜婷婷等分別利用簡化式模型和庫茨涅茨曲線(EKC)模擬經濟發展與碳排放之間的關系,得到中國碳排放量與收入水平之間遵循“倒U”形曲線關系;Auffhammer等利用省級數據對中國的碳排放路徑進行了預測,預測結果顯示與靜態的環境庫茲涅茨曲線(EKC)相悖;王中英等采用相關分析法探討了中國國內生產總值(GDP)的增長與碳排放量的關系;Guan等運用綜合分析法和投入產出分析法評估了中國1980―2030年的碳排放,指出以煤為主的中國能源消費結構是中國碳排放量一直居高不下的重要原因;翟石艷等從廣東省實際省情出發,在碳排放計算框架下根據IPCC2006碳排放計算模型預測廣東省2008―2050年的碳排放量,結果顯示在預測期內該省碳排放量呈現先升后降的趨勢.
國內外學者認為,新能源汽車的應用是一種有效的碳減排方式,具有巨大的環境收益潛能,Zhai等通過計算得到混合動力汽車(HEV)的平均CO2排放量;Zhou等通過比較2009年中國的傳統車輛(CV)、純電動汽車和混合動力汽車的碳排放量得到,純電動汽車(EV)是中國未來長期具有巨大競爭力優勢的新能源汽車類型;He等立足中國實際情況,通過研究設定的5種情形下混合動力汽車和純電動汽車對我國節能減排的貢獻率得到在短期內,混合動力汽車的大力推廣和應用更加符合我國能源結構現狀和新能源汽車現階段的技術水平;Tang等基于未來10年我國汽車保有量數據的預測指出,新能源汽車對我國的節能減排具有重大意義.
綜上所述,國內外學者已經從多個層面對碳排放量的測算方法和新能源汽車的碳排放量進行了研究.但一方面,現有關于碳排放量測算方法的研究多集中于省域層面,且更多側重于測算經濟發展與碳排放量之間的關系;另一方面,現有文獻對汽車碳排放量的研究多聚焦于以車輛數量作為計算碳排放量的參考指標.在物流活動中,碳排放量不僅與車輛數量,還與物流量密切相關.因此,本文在前人對碳排放量測算方法研究的基礎上,考慮了載貨量對碳排放量的影響,構建新能源汽車城市物流碳排放模型;基于Gompertz模型對樣本城市的貨物周轉量進行了預測,在此背景下比較了傳統車輛與新能源汽車的碳排放量;分析了新能源汽車的碳減排能力及其碳減排總量,并探討了新能源汽車不同的技術發展水平與其碳減排量之間的關系.最后,提出了一系列相關政策建議,以推動我國新能源汽車產業的發展.
3結論與政策建議
本文構建了新能源汽車城市物流碳排放模型,預測了樣本城市的貨物周轉量,并在此基礎上分析了單位新能源汽車的碳減排能力、新能源汽車城市物流的碳排放總量和新能源汽車技術水平與碳減排量的關系.結果顯示:1) 隨著新能源汽車技術水平的不斷提高,其碳減排能力不斷增強;2) 新能源汽車的推廣應用能夠顯著降低城市物流行業碳排放總量;3) 在當前技術水平下,新能源汽車應用于物流行業尚難以達到理想的碳減排效果,但隨著技術的不斷發展,新能源汽車在物流行業的應用前景十分廣闊.
基于上述結論及分析,對中國新能源汽車物流的發展提出以下建議:
1) 構建適合新能源汽車的城市物流體系.①構建科學的城市物流模式,實現傳統車輛物流與新能源汽車物流的協同合作.在城市周邊增設物流中心和貨物中轉中心,承擔傳統物流車輛與新能源物流車輛的貨物轉運業務,城市內部物流和配送活動交由新能源汽車轉運,避免高排放物流車輛進入城市.②將充電站、充電樁等新能源設施設備等納入城市物流體系,在規劃與選址過程中充分考慮相關約束.
2) 加大對新能源汽車在城市物流行業應用的支持力度.①由于現階段我國新能源汽車行業還處于發展初期,應用和推廣的成本較高,雖然我國政府已經出臺了一系列優惠政策措施來促進新能源汽車行業的發展,但考慮到我國較高的物流費用,還應進一步加強補貼和減免力度.②效仿發達國家,將新能源汽車應用于典型城市的物流活動,例如污染、霧霾較嚴重的城市;應用于典型行業的物流活動,例如零售配送、電商物流等.
3) 根據市場需求,推進新能源汽車技術的發展.隨著新能源汽車的技術水平不斷提高,碳減排效果也將不斷加強.在新能源汽車研發過程中,應注重學科融合,由各領域專家獲取切合實際的市場需求,以此引導不同類型新能源汽車技術研發的側重方向.以新能源物流車輛為例,在發展新能源汽車驅動技術、動力電池技術、燃料技術的同時,還應注重新能源汽車載重能力的提升.
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關鍵詞 濃度目標; 溫室氣體; 排放路徑; MAGICC模型; 累計排放量
中圖分類號 X21文獻標識碼 A文章編號 1002-2104(2011)08-0095-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.015
長期以來,如何制定氣候變化控制目標以及根據目標在國家間分攤溫室氣體(GHG)減排義務一直是國際政府間氣候變化談判的焦點問題。圍繞這一問題,IPCC第四次評估報告[1]進行了相關研究,提出了6種穩定情景,但每種穩定情景中GHG排放及相應溫升變化情況的不確定范圍仍然很大。作為氣候變化談判的兩大陣營,發展中國家和發達國家正處在不同的發展階段,對氣候變化控制目標的科學性以及穩定濃度目標下GHG排放路徑的不確定性也存在著很大爭議。事關國家利益,我國很多學者[2-7]對其進行了相關研究,但在穩定濃度目標下GHG排放路徑的不確定性仍一直是一個熱點和難點問題。
本文應用溫室氣體導致氣候變化評估模型(Model for the Assessment of Greenhouse Gas Induced Climate Change, MAGICC模型)和WRE(Wigley, Richels and Edmonds)排放情景對此進行了初步的研究和探討。考慮到國際社會對于各種氣候控制目標的認可程度,本文選擇將2100年GHG濃度穩定在450和550 ppmv CO2e的濃度穩定目標,對比了能夠滿足上述目標的IPCC穩定情景I、III和WRE350、450排放路徑,應用MAGICC模型對WRE排放路徑進行了調整和運算,以探討和分析穩定濃度目標下GHG排放路徑的不確定性以及濃度的變化情況。
1 MAGICC模型描述
MAGICC模型是一個連接了大氣循環、氣候模塊和冰融模塊的氣候變化評估模型,是最早被IPCC用來預測未來氣候變化的模型之一[8]。MAGICC模型可與大氣循環模型連接以預測未來的GHG濃度,并通過一個上翻-擴散氣候模型連接了5個箱式模型,結合熱擴散結果即可模擬未來全球平均溫度的變化情況。
1.1 排放情景
為比較未來GHG濃度和全球平均溫度的變化情況,可在MAGICC模型的排放庫中調用不同的排放情景。MAGICC模型包括了所有主要GHG的影響,表1給出了三種最為主要的GHG(CO2、CH4和N2O)在不同歷史階段的濃度和自工業革命以來產生的輻射強迫估計值。
1.2 運行機理
模型首先將從排放庫中選擇和編輯排放情景,之后對模型運行需要的參數,如碳循環水平和氣候敏感度等進行設定,最后確定模型運行的時間和周期,其運行機理如圖1所示。其中,碳循環部分分別基于1個海洋碳循環模型和4個箱式模型,其碳排放計算如式(1) [9]所示:
2.123 dC/dt=Efossil+Dn-Socean-Sfert
① IPCC每種排放情景考慮最上限和最下限,WRE排放情景中NFB為不考慮氣候反饋的情況。
劉嘉等:對穩定濃度目標下溫室氣體排放路徑的探討
中國人口•資源與環境 2011年 第8期其中:dC/dt是t年GHG的排放變化量,Efossil表示使用化石燃料造成的CO2排放量,Dn是排放計算的不確定量,Socean和 Sfert分別表示森林和海洋吸收的CO2排放量。這與IMAGEAOS模型和BERN碳循環模型是類似的,它們的碳排放計算式以及濃度與排放的關系式如表2所示。
由表2可見,這兩個模型雖然碳排放計算有所不同,但其濃度變化都是將碳凈排放或累計排放乘以轉換系數得出。同樣地,在MAGICC模型中,當大氣循環和氣候模型等參數設定之后,模型將調用排放情景并將大氣循環、氣候模塊和冰融模塊綜合到模型軟件包內,得到未來GHG濃度、全球平均地表溫升和海平面上升的變化結果。
2 排放路徑調整及結果分析
為將GHG濃度穩定到550 ppmv CO2e,IPCC報告指出全球CO2排放須在2010-2030年間達到峰值,而WRE排放情景則為2005-2015年,兩者存在一定差距。圖2是IPCC排放情景和WRE排放情景的比較情況。
由圖可見,要想將GHG濃度穩定到更低的水平,CO2排放量需更早達到峰值并開始回落,且穩定水平愈低,出現峰值和回落的速率也更快,兩個情景在總體趨勢上均體現出這一特點。但在同樣的穩定濃度目標下,如450和550 ppmv CO2e的GHG濃度穩定目標下,IPCC排放情景I和WRE 350排放路徑以及IPCC排放情景III和WRE450排放路徑出現峰值的年份范圍均有一定差距。下面,本文
將應用MAGICC模型對WRE350和WRE450排放路徑進行調整和運算,并對結果予以比較和分析。
2.1 排放情景說明
如前所述,各氣候模型雖碳排放計算有所不同,但其濃度變化都是將凈排放或累計排放乘以轉換系數得出。因此,本文嘗試在累計排放量不變的前提下,將WRE350和WRE450排放路徑的峰值考慮到CO2是最主要的溫室氣體,為簡化模型運算,本文對排放路徑進行調整的峰值均指CO2排放峰值。年份分別予以調整。受篇幅所限,僅給出WRE450排放路徑的調整過程:首先,將WRE450峰值出現的年份由原路徑的2010年調換至2015年和2020年,而其他年值不變;其次,考慮到上述調整僅針對峰值時點,為進一步研究排放路徑與濃度的關系,在累計排放量不變的前提下,將WRE450的峰值按照其原斜率水平外推至2015-2040年(記為WRE450’排放情景,以峰值年份區分,如圖3所示)。WRE350也同樣將其峰值進行外推,記為WRE350’排放情景。
由圖3可見,為保證WRE450’累計排放量不變,新排放路徑在到達峰值后需迅速回到原排放路徑,并進行更大力度的減排,且出現峰值年份越晚,減排力度需更大。
2.2 模型運算結果
由模型結果可得,在第一步對WRE350和WRE450排放路徑進行微調的情況下,目標年的濃度與原排放路徑相比幾乎不變。以WRE450為例,峰值為2020年與2010年相比,CO2濃度的最大差為0.1 ppmv,而2100年的濃度差僅為0.01 ppmv。下面,將主要分析WRE450’排放情景的運算結果,其CO2濃度變化情況如圖4所示。
由圖4可見,其濃度變化可分為三個階段:首先,隨著峰值調整逐漸滯后,其濃度變化將逐漸加劇;當排放路徑到達峰值并迅速回落時,
其濃度變化也在達到最大值后逐
漸變緩并回到原濃度水平;最后,當調整后的排放路徑在后期進行更大力度的減排時,濃度將低于原排放路徑水平,且目標年的變化值要遠小于濃度變化最大值。WRE350’排放情景的濃度變化情況也體現出同樣的階段性特點。
2.3 結果比較與分析
如上顯示,將WRE350、450排放路徑峰值推遲后,濃度在預測期內均有所增加,增幅取決于排放路徑的調整力度,但目標年改變值較小。下面,對濃度變化的最大值與目標年改變值進行對比,如圖5所示。
圖5中所標數值分別為將WRE450排放路徑峰值年份調整至2020-2040年時,與原排放路徑濃度相比濃度變化的最大值和目標年的改變值(取其絕對值)。由圖5可見,隨著峰值調整時間逐漸滯后,濃度變化最大值逐漸加劇;目標年的改變值也體現出同樣趨勢,但僅為最大值的1/3左右。當峰值年份調整至2035年時,濃度改變的最大值為22-8 ppmv,而目標年的改變值僅為7-5 ppmv。WRE350’排放情景的CO2濃度變化情況也體現出同樣特點,當峰值年份調整至2020年時,濃度改變的最大值為6.4 ppmv,而目標年的改變值僅為1.9 ppmv。
以上說明在累計排放量不變的前提下,對排放路徑的調整對預測期內的濃度有一定影響,但對目標年的影響較小。這就可以解釋為何IPCC和WRE排放情景雖然排放路徑不同,但卻能滿足同樣的濃度穩定目標。圖6是IPCC和WRE排放情景累計排放量的比較情況。
由圖可見,IPCC和WRE排放情景中相應排放路徑的
累計排放量均在一定水平浮動。以550 ppmv CO2e的濃度穩定目標為例,它們在2000-2100年期間的累計排放量均在600 GtC左右。其中,WRE450排放路徑在考慮和不考慮氣候反饋情況下的CO2累計排放量分別為540 GtC和650 GtC, 均值為595 GtC, 在不考慮氣候反饋的情況下所允許的碳排放空間可增加大約20%;而在IPCC情景III中,最下限和最上限對應的CO2累計排放量分別為450 GtC和720 GtC,均值為585 GtC。WRE350排放路徑和IPCC情景I的對比也體現出如上特點,如圖6所示。
綜合以上,通過對穩定濃度目標下排放路徑變化情況的探討和排放路徑調整后濃度變化結果的分析可知,目標年濃度的變化將取決于起始年至目標年的累計排放量和排放路徑。當排放路徑峰值逐漸調整滯后時,在后期進行更大力度的減排可使累計排放量在預測期內保持不變;而濃度在預測期內雖然將有所增加,但目標年的變化較小。考慮到我國正處于快速的工業化和城市化進程,盡管我國已明確制定了2020年單位GDP的二氧化碳排放量相比2005年水平降低40% -45%的減排自主行動目標,但由于特殊的發展階段和能源結構,我國的碳排放絕對量在較長的一段時間內還將持續增長。根據各方面研究[11-12],即使在低碳發展情景下,我國整體碳排放也需在2030-2035年才能達到峰值。如果我國能結合自身發展階段特點爭取延緩碳排放空間,使碳排放水平仍可以先繼續緩慢增長,而在工業化進程完成之后再承擔GHG減排義務,屆時許多減排技術(如可再生能源發電和碳捕獲與封存技術等)也將有望通過商業化進程降低成本并日臻成熟,這對我國未來能源、環境和經濟的可持續發展是較為有利的。
3 結 論
如何制定氣候變化控制目標以及根據目標進行碳排放權分配一直是國際政府間氣候變化談判的焦點問題。由于國際社會對氣候變化控制目標的科學性以及確定目標下GHG排放路徑的不確定性一直存在爭議,使穩定濃度目標下排放路徑的不確定性成為了一個熱點和難點研究問題。本文應用MAGICC模型對WRE排放路徑進行了調整和運算,對2100年GHG濃度控制在450和550 ppmv CO2e穩定目標下排放路徑的變化及影響進行了初步的研究和探討。結果顯示,目標年濃度的變化取決于累計排放量和排放路徑。將排放路徑峰值逐漸調整滯后時,為保證累計排放量不變,需在后期比原排放路徑進行更大力度的減排。濃度在預測期內將逐漸增加,但目標年的結果變化較小,約為濃度變化最大值的1/3左右。
考慮到氣候變化科學中相關資料和數據的可得性,本文對此進行的研究和探討是很初步的。進一步地對濃度改變將導致溫升變化的探討則更需考慮到輻射強迫、氣溶膠以及氣候模型中對氣候反饋和氣候敏感度等重要參數的設定,這個過程的不確定性將進一步變大。未來隨著國際社會對氣候變化研究中的不確定性等關鍵問題進行更深入的科學研究并達成廣泛共識,可為此提供更堅實的科學基礎和更新穎的研究思路。我國應緊密追蹤氣候變化科學中不確定性和最新進展并開展相關研究,力求在此基礎上提出基于公平原則和自有研究成果的GHG排放路徑。這將為發展中國家爭取合理權益,使國家在氣候談判中把握主動,為我國在快速工業化和城市化進程中轉變經濟發展方式,邁上低碳發展之路贏得充分的準備時間。
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Study on the Greenhouse Gas Emission Pathways Aiming at the Stable Concentration Targets
LIU Jia CHEN Wenying LIU Deshun
(Institute of Energy, Environment and Economy, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
一、引言
20世紀90年代以來,世界經濟迅猛發展,能源需求量逐年增加。能源消費所導致的二氧化碳排放在人為溫室氣體排放總量中占有絕對優勢。碳排放問題正日益受到國際社會的廣泛關注,對其測算及影響因素問題,國內外很多學者從不同角度、應用不同方法進行了大量實證研究。國內碳排放研究方面,宋德勇等用“兩階段”LMDI方法,從全國層面將一次性能源消費產生的二氧化碳排放相關影響因素分解并進行了周期性波動研究[1]。李國志等利用狀態空間模型構造可變參數數據模型,分析了出口貿易結構對二氧化碳排放的影響[2]。胡初枝等通過經驗數據對江蘇區域碳排放進行估算,分析了蘇南、蘇中、蘇北三大區域產業結構的碳排放效應差異[3]。馬軍杰等測算了1990年—2006年我國省域一次能源CO2排放量并對其影響因素進行了空間計量經濟分析[4]。姚亮等采用結構分解分析(SDA)方法對影響居民消費碳排放量變化的驅動因素進行了分析[5]。可見,現有關于碳排放的研究多以傳統的時間序列數據分析為基礎,主要集中在測算碳排放量及其因素分解方面,忽略了截面數據包含的空間效應。事實上,在多區域的經濟和環境系統中,一個區域由于能源消費導致的碳排放行為不僅受該地區內部決定因素的影響,而且越來越多地受到周邊地區碳排放量的關聯作用,區域之間的能源消費及碳排放活動呈現出明顯的空間自相關性[4]。可見,在理論和實證研究中忽略空間鄰近效應,勢必會影響傳統OLS模型參數的無偏估計,導致研究結論的可靠性受到質疑。
為此,本文在考慮空間效應的前提下,利用“十一五”規劃期間的碳排放數據,研究中國省域碳排放量的驅動因素,分析省域碳排放的空間依賴及鄰近省域碳排放量的空間溢出效應,從而為國家和各省域制定節能減排政策提供決策支持依據。
二、省際碳排放的決定因素及理論假說
現有對碳排放決定因素模型的研究主要有EKC模型和IPAT模型。但是大多研究僅考慮了人口、經濟發展、能源消費強度等因素的影響,忽略了技術創新和城市化因素的作用。根據有關經驗研究,本文對IPAT模型進行改進,重點考慮人口、經濟發展水平、能源消費強度、產業結構、技術創新及城市化等六個決定因素,使用空間計量經濟模型研究其對中國省域碳排放量的作用。
1. 人口規模(POP)。中國作為人口大國,為滿足廣大人民群眾日益提高的生活水平,剛性的能源消費需求必然會導致區域碳排放量的不斷增大。因此,人口是影響碳減排壓力的一個重要變量,本文預期其與碳排放之間呈正相關關系。
2. 經濟發展水平(PGDP)。在經濟快速發展的同時,也必然伴隨著相應的能源消耗及其碳排放。本文選用人均GDP衡量一個地區的富裕度和經濟發展水平,用以檢驗其對碳排放的影響。一般來說,區域經濟發展水平越高,能源消費量相對越大,由此產生的碳排放量也就相應越多,二者之間應為正相關關系。
3. 能源消費強度(ENERGY)。能源消費強度定義為生產單位GDP所消耗的能源數量,能源強度越低,意味著能源利用效率越高。能源利用效率的不斷提高,使得單位GDP所消耗的能源減少,從而減少碳排放量。因此,本文將能源消費強度納入影響碳排放的驅動因素之一,并預計兩者呈正相關關系。
4. 產業結構(STRU)。經濟增長方式的轉變同樣影響著能源消耗和碳排放量的大小。長期以來,中國經濟增長方式粗放,直接影響以煤碳為主的能效的提高,使得碳排放增長的態勢難以遏制。實現經濟方式由粗放式向集約式的轉變是減少碳排放的必然選擇。本文以第二產業與第三產業產值之比刻畫產業結構對碳排放的作用。鑒于我國目前正處于產業結構轉型過程中,預期其對碳排放的作用尚未充分發揮。
5. 城市化(URB)。近年來,中國城市化過程中的人口遷移對能源消耗和碳排放產生沖擊,大規模城市基礎設施和住房建設所需要的大量水泥與鋼鐵生產,導致高能耗高排放。城市化進程也是影響碳排放量的重要因素。本文選用城鎮人口占總人口的比重衡量城市化[6],初步預期其對碳排放產生正向作用。
6. 技術創新(RD)。中國每年巨大的能源消耗支撐著經濟的快速增長,而經濟迅速發展的同時,也帶來了開發新技術新工藝的大量投入。但是,對于生產工藝和設備的引進,以及各種研發活動,到底對地區企業的節能減排產生了何種影響,目前的研究結果并不確定。本文選用各省域研究與試驗發展(R&D)經費內部支出來衡量技術創新對碳排放的影響,其作用還有待檢驗。
三、模型設定與數據來源
(一)模型設定
基于以上解釋變量,利用柯布—道格拉斯生產函數形式的雙對數經驗形式,建立如下碳排放影響因素模型:
(1)
其中,i表示30個省級地區,LnCARBON為被解釋變量各地區碳排放量;LnPOP表示各地區人口數量;LnPGDP表示人均GDP;LnENERGY表示能源消費強度;LnSTRU表示第二產業產值占第三產業比重;LnURB表示城市化水平,LnRD表示技術創新。參數β分別反映了六個解釋變量對被解釋變量碳排放的影響。
假定模型(1)為沒有考慮鄰近地區空間效應的碳排放影響因素模型,可用OLS方法估計。但是,如果地區碳排放存在著空間自相關性,則有必要采用納入了空間相關性效應的空間滯后模型、空間誤差模型等空間計量經濟模型。
空間滯后模型(Spatial Lag Model,SLM)主要探討地區碳排放變量是否存在鄰近地區碳排放溢出效應的情況。其模型表達式為:
(2)
式中,WlnCARBON為空間滯后被解釋變量,反映鄰近地區的碳排放對區域碳排放行為的作用大小和程度;ρ為空間滯后回歸系數;W為n×n階的空間權值矩陣,w表示W中的元素,一般用空間鄰接矩陣;ε為隨機誤差項向量。
當一些決定地區間碳排放的因素沒有被考慮到解釋變量中時,則需要采用空間誤差模型(Spatial Error Model,SEM)。空間誤差模型的形式為:
(3)
式中,ε為隨機誤差項向量,λ為n×1階的被解釋變量向量的空間誤差系數,μ為正態分布的隨機誤差向量。參數λ為存在于擾動誤差項之中的空間依賴變量,衡量相 鄰地區忽略的具有空間依賴性的碳排放被解釋變量的誤差沖擊對地區碳排放的影響方向和程度。
(二)數據來源
實證研究中所用到的空間樣本為除了西藏外(缺少能源數據)的中國大陸30個省、自治區和直轄市(簡稱省域或地區)。作為我國國民經濟和社會發展“十一五”規劃的基數年份,2005年是中國經濟發展的一個關鍵年份,國家致力于通過宏觀調控促進經濟增長方式轉變,力圖在結構調整方面取得實質性進展。本文重點考察2005年—2010年之間我國各省域碳排放的決定因素,所用數據來源于2006年—2011年的《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》和《中國區域經濟年鑒》,實證變量數據取算術平均數,以消除年度波動影響。在碳排放行為研究中的一個基礎工作是測算各種類型能源消耗的碳排放系數。雖然國內外各種能源研究機構和相關學者對各類能源消耗的碳排放系數進行了測算研究,但是大家獲得的結果略有差異。國際機構使用的碳排放系數據其所在國情況測算,直接用來計算中國能源消耗碳排放是有問題的。本文綜合考察了國內外相關研究,最終確定采用國家發展和改革委員會能源研究所在《中國可持續發展能源暨碳排放情景分析》中推薦的碳排放系數:即煤炭的碳排放系數為0.7476、石油為0.5825、天然氣為0.443。
四、實證估計與結果分析
為了描述中國30個省級地區碳排放量的空間分布情況,本文首先采用空間自相關的Moran’s I測算各省碳排放量是否存在聚群現象[4]。在做空間相關分析時,選擇了常用的描述地區間鄰近關系的一階、二階和三階rook權值矩陣進行比較分析,最終再確定階數。表1報告了三類rook權值矩陣的省際碳排放量空間自相關性的計算結果。
表1顯示,基于rook一階空間權值矩陣W1計算的30個省域碳排放的Moran’s I為0.2227,在0.19%的水平上顯著,表明中國省域之間的碳排放量在空間分布上并非分散(隨機)分布,具有明顯的正自相關關系(空間依賴性),表現出某些省域碳排放量的相似值之間在空間上趨于集群的現象。同時計算發現,rook鄰近從低階到高階,全域Moran’s I值逐階下降,表明地區間碳排放量的空間相關性隨著其空間距離的增大而衰減。由此,選擇rook一階空間權值矩陣符合現實,在研究區域碳排放問題時有必要考慮空間效應,否則得到的結果可能存在較大偏差。
表1 Moran’s I檢驗結果
注:表中W1為rook一階空間權值矩陣,W2為rook二階空間權值矩陣,W3為rook三階空間權值矩陣。
由于全域Moran’s I有很大的局限性:如果一部分省域的碳排放增長存在正相關(溢出效應),而另一部分省域存在負相關(回流效應),二者將會抵消,則可能顯示省域間的碳排放不存在空間相關性。此外,省際碳排放溢出與回流效應也未必局限于有共同邊界的相鄰省域間。因此,本文還進行了基于W1的空間關聯局域指標LISA檢驗Moran散點圖(略)分析,結果表明:位于第I象限的省域有黑龍江、內蒙古、遼寧、河北、山西、陜西、江蘇、山東、河南和安徽,表現為高碳排放量的省域被高排放量的省域所包圍(High—High,高—高集聚);位于第II象限的省域有吉林、北京、天津、寧夏、重慶、江西、福建和廣西,為低碳排放量的省域被高排放量的省域所包圍(Low—High,低—高集聚);位于第III象限的省域有新疆、甘肅、青海、貴州和云南,為低碳排放量的省域被低排放量的省域所包圍(Low—Low,低—低集聚);位于第IV象限的有廣東、湖南和四川,為高碳排量的省域被低排放量的省域所包圍(High—Low,高—低集聚);其中上海跨越了第I、Ⅱ象限,海南跨越了第Ⅱ、IV象限,湖北和浙江同時跨越了第IV、I象限。顯見,各省域碳排放量的空間集聚性非常明顯,正向局域相關和集聚的典型特征非常顯著,存在一個明顯的空間趨同。省域碳排量在地理空間分布上呈非均衡,15個省域(50%)顯示了相似的空間關聯,其中10個(33.33%)的省域在第I象限(HH:高碳排放量—高空間滯后),5個(16.67%)的省域在第III象限(LL:低碳排放量—低空間滯后)。另外,對空間不穩定性和非典型區域偏離了全域正向空間自相關的省域識別結果顯示:2005年—2010年平均來看,11個省域(36.67%)顯示了非相似值的空間關聯,其中8個省域在第Ⅱ象限(LH),3個省域在第IV象限(HL)。這表明各省域的碳排量行為的空間局域依賴性和差異性是同時存在的。
以上空間統計分析結果證明,中國省域碳排放量存在著較強的空間依賴性,有必要建立空間計量經濟學模型來分析,將空間效應的省域碳排放量納入影響因素。經典計量經濟學模型假設空間是均質的,沒有考慮到空間依賴效應,由于空間自相關性的存在,使得普通最小二乘估計無效,假若忽視空間自相關性,則可能無法得到穩健的回歸結果。因此,需要建立空間計量經濟學模型來克服OLS無法解決的空間依賴效應。為了與空間計量經濟學模型的結果進行比對,本文先采用OLS進行估計,以顯示空間計量經濟模型估計結果的效果。
表2中六個解釋變量的地區碳排放OLS估計結果顯示,調整后的R2高達0.9193,模型的解釋能力很強,F統計量為56.0299,通過了1%的方程顯著性水平檢驗,因此模型的擬合程度很好。DW值為1.9197,表明模型殘差不存在序列相關問題。變量的t檢驗結果顯示,LnPOP、LnENERGY、LnPGDP均至少可通過0.28%顯著性水平的檢驗,而LnSTRU、LnURB和LnRD均沒有通過10%的顯著性水平檢驗,表明這三個變量的作用不明顯。進一步對解釋變量的多重共線性檢驗發現,LnPGDP和LnUrban的方差膨脹因子(VIF)分別為12.9358和12.9453,大于10的臨界值,表明這兩個變量存在較高的共線性,不能同時進入回歸模型,lnRD的VIF為9.7701,也存在一定程度的共線性。逐步回歸分析獲得的表2中三個解釋變量的回歸結果表明,當剔除不顯著的LnSTRU、LnURB和LnRD三個變量后,VIF檢驗發現模型不存在共線性,而且三個解釋變量的t統計量均至少能通過小于0.01%的變量顯著性檢驗,因此三解釋變量省域碳排放模型是更為可取的模型。
實際上,空間統計的Moran指數檢驗已經證明了我國30個省域的碳排放具有明顯的空間自相關性,經典線性回歸模型的OLS估計可 能存在忽略空間效應的模型設定不當問題。為了進一步驗證空間自相關性的存在,本文進行了省域碳排放的空間滯后和空間誤差模型檢驗,結果如表3所示。
表3中的六個解釋變量和三個解釋變量模型Moran指數檢驗、兩個拉格朗日乘數的空間依賴性檢驗結果顯示:Moran指數(誤差)檢驗證明經典回歸OLS估計誤差在4.98%和1.35%的顯著性水平下具有顯著的的空間依賴性(相關性);區分內生空間滯后還是空間誤差自相關的拉格朗日乘子滯后、誤差及其穩健性檢驗表明:LMLAG和R-LMLAG分別在2.92%和3.78%、2.08%和2.37%的水平上較顯著,而LMERR和R-LMERR則均不顯著,顯見空間滯后模型SLM應是更加恰當的模型形式。
最后,比較表2中的檢驗結果發現,空間滯后模型(SLM)中擬合優度的值(94.16%)、對數似然值LOGL(8.1831)都大于空間誤差模型(SEM)和經典回歸估計模型(OLS)的估計值,而SLM的AIC值(-0.3662)、SC值(10.8434)則均小于SEM和OLS的估計值。綜合以上檢驗結果,SLM為最優模型。因此,本文以下的分析以SLM結果為主。表2中的三個解釋變量省域碳排放模型的拉格朗日乘子誤差和滯后及其穩健性檢驗顯示,引入空間效應的模型較之OLS模型均有明顯改善,SLM較之SEM是更為可取的模型形式,更好地反映了省域碳排放行為。
表2的空間計量分析結果顯示,SLM的空間滯后估計參數ρ通過了1.22%和2.03%的顯著性水平檢驗,表明省際碳排放存在空間集聚(回流)效應,即臨近地區的碳排放量每增加1%,本地區碳排放量減少0.0782%和0.0618%;SEM的空間誤差估計參數λ為0.4854和0.5250,通過了1.11%和0.40%的顯著性水平檢驗,表明省際碳排放存在較強的空間依賴作用,忽略掉的一些因素如資源配置、勞動者素質、管理水平和市場化程度等也可能通過誤差項對該地區碳排放產生著一定的作用。
最后,三解釋變量模型估計結果顯示:能源消費強度對省域碳排放的回歸系數最大,為1.4433,表明在不考慮其他因素的情況下,地區能源消費強度每增加1%,碳排放總量平均增加1.4433%;其次是人均GDP的回歸系數為1.1591,人均GDP每增加1%,碳排放量平均增加1.1591%;人口增長的回歸系數為1.1088,人口每增加1%,碳排放量平均增加1.1088%;這三個決定因素的作用與理論預期一致。而城市化、產業結構及技術創新的回歸系數均不顯著,原因主要是:我國東中西部處于不同城市化發展階段,“十一五”規劃的宏觀調控目標及經濟增長方式轉變對地區碳排放的作用還不夠明顯,各個地區的企業在生產和工藝環節方面還有待采用更為有效的節能減排技術,需要繼續增強技術創新對消減地區碳排放的作用。
五、結論與啟示
本文構建了省域碳排放量決定因素實證模型,對碳排放決定因素及其空間溢出效應進行了空間計量分析,得到如下主要結論及啟示。
1. 中國30個省域相鄰地區的碳排放行為普遍存在著正相關性,省域之間的碳排放行為存在空間集聚(回流)效應,制定省域碳排放政策時需要考慮碳排放行為的空間效應。
2. 能源消費強度是影響碳排放的最主要驅動因素。碳排放的實質是能源消耗,驅動中國經濟增長的能源消費主要以煤炭為主。長期以來,低下的能源利用效率使得單位GDP的碳排放量較高。從長遠利益考慮,中央及各級地方政府應在技術資金政策上鼓勵新能源開發,實現節能減排,各省域要增加清潔能源如水能、風能、核能等的使用,各企業單位要提高能效、降低碳排放。
3. 人均GDP和人口規模的影響僅次于能源消費強度。雖然“十一五”期間的宏觀調控與促進經濟增長方式轉變取得了一些成績,但效果比較有限。提高經濟增長質量和經濟效益勢在必行。同時,鑒于各省域人口總量增長慣性仍在持續,在繼續嚴格執行計劃生育政策的同時,提倡和鼓勵居民理性消費、綠色消費,逐步促進城鎮和農村居民消費向“綠色低碳”模式轉變,構建資源節約型和環境友好型社會。
4. 產業結構對碳排放的影響不顯著。1995年以來,我國大多數省域的產業結構變動并不大,第二產業比重基本上保持了小幅上升趨勢,有些省域甚至出現了較大幅度下降(如北京、上海、云南)。優化產業結構,促進綠色產業發展是當下各省域實現產業升級的關鍵。各地方政府要淘汰高能耗、高污染的落后產業,大力發展高新技術產業和現代服務業,尤其是高產出低能耗的產業,如信息產業、生態旅游、新能源開發等,不斷提高第三產業在國民經濟中的比重,以降低能源消耗和碳排放量。
5. 城市化對碳排放的影響不顯著。城市化既可能提升環境效率,也可能對環境產生負面影響。由于東部地區城市化水平較高,提升了第三產業、優化了產業結構,同時不完全競爭條件下的規模收益遞增、人口和經濟要素的集聚以及相應的知識、技術溢出,提高了整個東部地區的能源利用效率,減少了碳排放;中部地區還處于初級城市化階段,建設項目主要集中在生活基礎設施以及工業化基礎設施方面,經濟發展水平及能源利用效率相對較低,因而其城市化的提升反而帶來了碳排放的增加;西部地區城市化進程緩慢,對碳排放的影響并不顯著,導致全國省域城市化水平平均效應對碳排放的影響不顯著。
6. 技術創新的作用不顯著。由于技術創新雖然改善了能源效率而節約了能源,但技術創新同樣促進了經濟的快速發展,這又將導致對能源需求的增加,出現效率提高所節約的能源被因經濟快速增長帶來的額外能源消耗(部分地)抵消,即能源的回彈效應,最終導致各省域的研發投資對減少其碳排放數量的作用沒有顯現出來。為此,各省域的工業企業應該進一步加大清潔能源的研發資金投入,中央政府和各級地方政府要出臺鼓勵節能技術研發和推廣的支持政策,重點提高節能減排投資的效率。
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