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[關(guān)鍵詞]二氧化碳 能源強(qiáng)度 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):X32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)28-0146-01
引言
二氧化碳?xì)怏w的排放是全球關(guān)注的重大環(huán)境問題,他直接導(dǎo)致了全球氣候的變暖,嚴(yán)重影響著地球的環(huán)境,破壞生態(tài)平衡。為了應(yīng)對(duì)全球變暖的問題,我國(guó)在2009年的常務(wù)委員會(huì)中結(jié)合當(dāng)前我國(guó)二氧化碳的排放狀況,給出了未來的排放指標(biāo)。指標(biāo)要求在2020年的時(shí)候總排放量要比2009年下降40%。這就要求各地政府要充分做好優(yōu)化二氧化碳排放的工作,實(shí)現(xiàn)二氧化碳的排放目標(biāo)。根據(jù)調(diào)查顯示,我國(guó)在1952年到2011年間,制造企業(yè)的增長(zhǎng)速度由原來的19%增加到40%上升了21個(gè)百分點(diǎn)。制造企業(yè)是我國(guó)最大的能源消耗企業(yè),因此要想降低二氧化碳的排放就必須控制好我國(guó)制造業(yè)能源消耗量。根據(jù)2008年的ipcc的第5次評(píng)估報(bào)告顯示,我國(guó)的二氧化碳排放主要是由于化工燃料的燃燒,根據(jù)調(diào)查顯示,我國(guó)的化石燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳排放量達(dá)到全國(guó)總排放量的90%多。
一、 研究方法與數(shù)據(jù)來源
本篇文章是用“轉(zhuǎn)換份額分析”(Shift--shareAnalysis)的模式對(duì)制造業(yè)二氧化碳的排放數(shù)據(jù)進(jìn)行分解。
根據(jù)以上的公式我們可以看出影響制造業(yè)二氧化碳排放指標(biāo)變化的因素主要可以分為7個(gè)。(1)技術(shù)進(jìn)步因素。它主要是反映了制造業(yè)個(gè)行業(yè)的能源消耗變化對(duì)制造業(yè)二氧化碳排放量的影響。這種影響主要是基于制造業(yè)的產(chǎn)品工藝的不同。所以制造業(yè)應(yīng)該努力提高自己產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,開發(fā)研究新的產(chǎn)品,讓單位產(chǎn)品在能源消耗上發(fā)生變化,這樣就能做到節(jié)能減排的效果。(2)行業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。它主要是反應(yīng)制造業(yè)各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)二氧化碳排放強(qiáng)度的影響。這種影響主要是外部環(huán)境以及內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)整的影響。(3)能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)。他主要是指制造業(yè)中由于生產(chǎn)使用的能源變化對(duì)二氧化碳排放的影響。(4)技術(shù)進(jìn)步與行業(yè)結(jié)構(gòu)相互影響的作用。是指由于技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)對(duì)二氧化碳排放強(qiáng)度的影響。(5)技術(shù)與能源結(jié)構(gòu)的效應(yīng)。我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的的技術(shù)不斷改進(jìn)和能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整對(duì)二氧化碳排放產(chǎn)生的影響。(6)行業(yè)結(jié)構(gòu)與能源的相互效應(yīng)。制造業(yè)行業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)與能源變動(dòng)的綜合變動(dòng)對(duì)二氧化碳排放的影響。(7)技術(shù)進(jìn)步,行業(yè)結(jié)構(gòu)與能源結(jié)構(gòu)的相互作用。主要是針對(duì)這三者的結(jié)合對(duì)制造業(yè)二氧化碳排放的影響。
二、制造業(yè)二氧化碳排放強(qiáng)度變動(dòng)總體效應(yīng)分析
在1999到2009年這十年之間,技術(shù)的進(jìn)步是影響二氧化碳排放強(qiáng)度的最大影響因素。接著是行業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng),能源消耗的減少等因素。通過歷年數(shù)據(jù)的分析我們不難看出各種因素影響對(duì)二氧化碳排放的影響比值,其實(shí)技術(shù)的進(jìn)步使得二氧化碳的排放量減少了24%左右,行業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)讓二氧化碳減少19%左右,能源消耗的減少使得二氧化的排放量減少了10%左右。由此可見技術(shù)的創(chuàng)新和生產(chǎn)工藝的改良對(duì)制造業(yè)二氧化碳的排放量影響最大。由于制造行業(yè)中一般都是以煤炭作為主要的能源,因而能源結(jié)構(gòu)的{整對(duì)制造業(yè)二氧化碳的排放影響也是極為重要的。
三、行業(yè)數(shù)據(jù)分析
在制造業(yè)各個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)分析中我們不難看出對(duì)制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步影響最大的是金屬的冶煉及鍛壓行業(yè),技術(shù)進(jìn)步與改良讓整個(gè)行業(yè)中的二氧化碳排放量減少了30%多。緊著是非金屬的礦物質(zhì)制品和化學(xué)原料及化學(xué)制品企業(yè),由于技術(shù)的改良和創(chuàng)新讓二氧化碳的排放量減少了20%多。其原因是這些行業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)工藝的水平發(fā)展比較快,使得能源的消耗大量減少。還有一些行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步比較緩慢。如通信設(shè)備,計(jì)算機(jī),紡織業(yè),皮毛加工制造業(yè)以及木材的加工制造業(yè)等等,這些產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源的消耗影響不大。所以這些行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步對(duì)整個(gè)行業(yè)中的二氧化碳排放強(qiáng)度影響較小。
在行業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)中,對(duì)制造業(yè)影響最大的是石油化工,煉焦,以及核燃料的加工。他們平均讓二氧化碳的排放強(qiáng)度減少了42%。其次是化學(xué)原料及化工制品企業(yè),他們的行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整讓二氧化碳的排放強(qiáng)度減少了33%。這些行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整使得二氧化碳的排放強(qiáng)度減少。但是制作行業(yè)中別的產(chǎn)業(yè)的行業(yè)調(diào)整對(duì)二氧化碳強(qiáng)度的排放影響甚微。甚至有些行業(yè)的調(diào)整沒有讓二氧化碳的排放強(qiáng)度減少卻還在增加。比如黑色金屬的冶煉及壓延,交通運(yùn)輸設(shè)備的制造企業(yè),醫(yī)藥制造企業(yè),專用設(shè)備的制造企業(yè)等。由于這些行業(yè)的產(chǎn)出比重增加的速度大大超過了能源消耗的下降速度,所以對(duì)制造業(yè)二氧化碳的排放強(qiáng)度沒有起到積極的影響。
結(jié)論
氣候變暖是如今世界最為關(guān)注的問題之一,減少二氧化碳的排放,縮短氣候變暖的程度已經(jīng)變得刻不容緩。我國(guó)制造業(yè)是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。由于我國(guó)的各種原因?qū)е潞芏喔吣芎模呶廴镜钠髽I(yè)技術(shù)得不到改善。根據(jù)本文的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和能源的消耗對(duì)制造企業(yè)的影響最大。
為了貫徹落實(shí)我國(guó)節(jié)能減排的政策,降低二氧化碳的排放強(qiáng)度,需要從二個(gè)方面入手,一方面要切實(shí)做好節(jié)能減排的具體措施。另一方面要密切關(guān)注整個(gè)制造行業(yè)的減排效果。在減排的手段方面要促進(jìn)制造業(yè)的技術(shù)改進(jìn),讓企業(yè)在優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)節(jié)約能源的消耗,以實(shí)現(xiàn)減排的目的。具體產(chǎn)業(yè)的變動(dòng)對(duì)二氧化碳的排放影響比較小,還存在著很大的改良空間。可以多促進(jìn)綠色制造,新興制造業(yè),大力開發(fā)可持續(xù)能源與再生能源。
參考文獻(xiàn)
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隨著全球環(huán)保意識(shí)高漲,二氧化碳排放權(quán)交易正成為新興投資商品。世界各大銀行與專業(yè)投資機(jī)構(gòu)正逐步進(jìn)入這一交易市場(chǎng),他們積極參與規(guī)劃發(fā)展中國(guó)家減少溫室氣體排放的項(xiàng)目建設(shè),希望借此獲得排碳配額,再賣到歐洲市場(chǎng)牟利。
據(jù)悉,歐盟排放交易機(jī)制(EU ETS)是目前最大的商業(yè)化碳交易機(jī)制,主要在歐洲氣候交易所(ECX)交易。歐盟27國(guó)廠商必須符合EU ETS規(guī)定的二氧化碳減排標(biāo)準(zhǔn),如果減量超過標(biāo)準(zhǔn),就可賣出稱為“歐盟排碳配額”(EUA)的二氧化碳排放權(quán);反之,如果減排沒有達(dá)標(biāo),就必須從市場(chǎng)購買相應(yīng)配額的排放權(quán)。
目前,歐盟法規(guī)主導(dǎo)的歐洲碳交易,已成為全球最大、最活躍的市場(chǎng)。歐洲氣候交易所的二氧化碳排放權(quán)期貨,自2005年4月開始到2007年6月,總交易額已達(dá)165億歐元(237億美元),并預(yù)計(jì)將繼續(xù)增加。二氧化碳排放權(quán)期貨市場(chǎng)的成熟擴(kuò)大,使二氧化碳排放權(quán)和小麥、原油等商品一樣,可自由流通,提供了減少排放的商業(yè)誘因。
分析人士指出,隨著二氧化碳排放權(quán)市場(chǎng)擴(kuò)大,歐洲企業(yè)現(xiàn)在希望從中國(guó)大陸、印度等發(fā)展中國(guó)家購得較便宜的二氧化碳排放權(quán)。這些國(guó)家可根據(jù)京都議定書規(guī)定,在減排之后獲取“合格減排配額”(CER)的二氧化碳排放權(quán)。CER2007年已開始在ECX交易。
由于發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)行技術(shù)水準(zhǔn)低,改善幅度大,因此引進(jìn)新技術(shù)、獲取二氧化碳排放權(quán)的成本比在歐洲便宜。舉例而言,CER目前售價(jià)約為每噸7到17歐元,而EUA在歐洲氣候交易所的價(jià)格約為24歐元。
與歐洲相同,美國(guó)雖然尚未簽字加入規(guī)范全球溫室氣體排放的京都議定書,但美國(guó)企業(yè)卻早已對(duì)這個(gè)商機(jī)龐大的二氧化碳排放權(quán)交易市場(chǎng)蠢蠢欲動(dòng)。盡管大多數(shù)專家認(rèn)為美國(guó)全國(guó)最快要到2010年才會(huì)全部通過溫室氣體排放規(guī)范,但越來越多的美國(guó)企業(yè)正為京都議定書通過后必將欣欣向榮的二氧化碳排放權(quán)交易市場(chǎng)開始做出積極的準(zhǔn)備。
目前,雖然美國(guó)企業(yè)并未被硬性規(guī)定從事二氧化排放權(quán)交易,而是采取自愿性質(zhì),但已有225家承諾在2010年以前減少6%溫室氣體的公司,正在芝加哥交易氣候交易所(CCX)交易二氧化碳排放權(quán)。二氧化碳排放權(quán)每噸價(jià)格從CCX在2000年成立時(shí)的90美分飆升至現(xiàn)在已超過4美元。
七年來一直致力于減少歐洲溫室氣體的益可環(huán)境國(guó)際金融集團(tuán),目前已在紐約成立辦事處,開始正式進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)。該公司新事業(yè)發(fā)展部主管指出:“美國(guó)市場(chǎng)將是二氧化碳排放權(quán)交易的寶藏,因此我們現(xiàn)在就要開始建立自有品牌。”
【關(guān)鍵詞】二氧化碳;科學(xué)視野;學(xué)習(xí)興趣
初中化學(xué)新課標(biāo)指出:在化學(xué)教學(xué)中,通過幫助學(xué)生了解化學(xué)制品對(duì)人類健康的影響,懂得運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法治理環(huán)境,合理地開發(fā)和利用化學(xué)資源,逐步學(xué)會(huì)從化學(xué)的角度認(rèn)識(shí)自然與環(huán)境的關(guān)系,分析有關(guān)的社會(huì)現(xiàn)象。
本文以二氧化碳一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)為例,在講授完畢本節(jié)內(nèi)容后,教師可以設(shè)置問題或布置任務(wù):如果二氧化碳過度排放,將對(duì)人類產(chǎn)生什么危害呢?人類又將如何應(yīng)對(duì)呢?由此引導(dǎo)學(xué)生深入思考。然后老師可以依據(jù)調(diào)研情況向?qū)W生說明:空氣中大量排放的二氧化碳導(dǎo)致地表溫度上升、冰川溶化、海平面上升、給人類帶來災(zāi)難。盡管目前還無法科學(xué)計(jì)量,但確有跡象表明CO2所引起的氣候變化是很顯著的。控制減少大氣中二氧化碳的含量已引起全世界科學(xué)家的重視,在努力尋找轉(zhuǎn)化的方法,以保護(hù)環(huán)境。那么如何做到CO2的減排、封存和利用呢。在此可以向?qū)W生講授當(dāng)今二氧化碳處理利用的現(xiàn)狀,以達(dá)到拓展學(xué)生科學(xué)視野、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高環(huán)保意識(shí)的目的。
1.生物技術(shù)
利用光合作用吸收儲(chǔ)存二氧化碳,是控制二氧化碳最直接、副作用最小的方法。減少大氣中二氧化碳含量最簡(jiǎn)單的辦法就是植樹造林,也是最廉價(jià)的解決方案。樹木在生長(zhǎng)的過程中從空氣吸收二氧化碳,放出氧氣,以木材的形式存儲(chǔ)碳。據(jù)估計(jì),全世界森林中總共存儲(chǔ)著近1萬億噸碳。然而,利用植物光合作用降低二氧化碳的效率很低,因?yàn)樾枰罅康耐恋貋碇矘浠蜣r(nóng)作物。據(jù)計(jì)算,要平衡目前全球二氧化碳排放值,人們必須每年種植相當(dāng)于整個(gè)印度國(guó)土那么大面積的森林,顯然這是不可能的。但生物吸收二氧化碳的方法并非窮途末路,研究發(fā)現(xiàn)海洋生物吸收二氧化碳的潛力巨大。日本科學(xué)家已經(jīng)篩選出幾種能在高濃度二氧化碳下繁殖的海藻并計(jì)劃在太平洋海岸進(jìn)行繁殖,以吸收附近工業(yè)區(qū)排出的二氧化碳。美國(guó)一些研究人員以加州巨藻為載體,繁殖一種可吸收二氧化碳的鈣質(zhì)海藻,形成碳酸鈣沉入海底,騰出的巨藻表面可供繼續(xù)繁殖。
2.能源革新
二氧化碳的排放在很大程度上取決于為獲得能量而進(jìn)行的礦物燃料燃燒,因此改革能源形式或能量來源稱為減少二氧化碳排放的一個(gè)突破口,這也符合污染控制的原則,從源頭上控制二氧化碳的生產(chǎn)。
(1)燃料脫碳:即以含碳量較低的燃料(如石油和天然氣)或無碳燃料(如氫氣)取代含碳量較高的燃料(如煤),使得每單位能耗量的平均二氧化碳排放量減少。20世紀(jì)80年代美國(guó)化工界就提出將煤、生物體等不清潔燃料與氫氣反應(yīng)生成甲烷、一氧化碳、氫以及固態(tài)焦炭等,再將甲烷高溫分解成氫,一氧化碳以及固體炭黑,然后氫與一氧化碳合成甲醇,未反應(yīng)的氫與一氧化碳作為原料循環(huán)使用。
(2)燃料電池:即以電化學(xué)氧化產(chǎn)生電力,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,燃燒效率達(dá)到40%-60%(與之相比火力發(fā)電的效率僅為30%左右),大幅節(jié)約了初級(jí)能源,避免了大量污染。重要的是,燃料電池是以氫為燃料的,燃燒產(chǎn)物是水,既解決了能源產(chǎn)生和輸送,又避免了環(huán)境污染。
3.二氧化碳的收集
二氧化碳的人為排放源主要有汽車、工廠等。然而在眾多汽車上安裝收集二氧化碳的設(shè)備不現(xiàn)實(shí),目前把收集二氧化碳的工作重點(diǎn)放在了以燃燒礦物燃料為主的發(fā)電廠上,這些發(fā)電廠的二氧化碳排放量大約占全世界二氧化碳排放量的1/4。在吸收塔中二氧化碳與醇胺接觸發(fā)生反應(yīng),釋放出濃縮的二氧化碳,并還原成化學(xué)吸收劑。另外,比較理想的辦法是將收集到的二氧化碳輸送到地下或海洋深處埋藏起來。石油開采行業(yè)中有些油田為了增加留在地層孔隙中難以開采的石油產(chǎn)量,向地下注入壓縮二氧化碳,以增大地下壓力,增強(qiáng)原油流動(dòng)性,提高原油的采收率。目前,美國(guó)每年有近百個(gè)油田為提高原油產(chǎn)量向地下注入500萬噸左右的二氧化碳。盡管封閉的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是人們最理想的二氧化碳儲(chǔ)存之處,但是一些科學(xué)家指出,深海才是未來溫室氣體最大的潛在儲(chǔ)存庫。海洋表面每天都要吸收2000萬噸的二氧化碳。據(jù)估計(jì),以海水溶解方式總共儲(chǔ)有46萬億噸二氧化碳,但其容量還要大很多。因此即使人類向海洋加入兩倍前工業(yè)時(shí)代大氣濃度的二氧化碳,海洋的碳含量的變化也不超過2%。而且,通過自然過程,排放到大氣中的二氧化碳早晚也會(huì)轉(zhuǎn)移到海洋中。
4.二氧化碳的資源化利用
二氧化碳作為新的碳源,開發(fā)綠色合成工藝已引起普遍關(guān)注。綜合利用二氧化碳并使之轉(zhuǎn)化為附加值較高的化工產(chǎn)品,不僅為碳一化工提供了廉價(jià)易得的原料,開辟了一條極為重要的非石油原料化學(xué)工業(yè)路線,而且在減輕全球溫室效應(yīng)方面也具有重要的生態(tài)與社會(huì)意義。隨著人們對(duì)二氧化碳性質(zhì)的深入了解,以及化工原料的改革,二氧化碳作為一種潛在的碳資源,越來越受到人們的重視,應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫接行ч_發(fā)。
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【作者簡(jiǎn)介】
碳捕捉,就是捕捉釋放到大氣中的二氧化碳,壓縮之后,壓回到枯竭的油田和天然氣領(lǐng)域或者其他安全的地下場(chǎng)所。
如今,全世界各個(gè)國(guó)家研究二氧化碳捕集和封存的技術(shù)方興未艾、如火如荼。但6月19日,美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的一項(xiàng)獨(dú)立研究發(fā)出警告,二氧化碳的排放導(dǎo)致溫室效應(yīng),被認(rèn)為是引發(fā)全球變暖的一大重要原因,(CCS)有可能誘發(fā)更大的地震。
碳捕集與封存
(CCS)是指將大型發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源產(chǎn)生的二氧化碳收集起來,并用各種方法儲(chǔ)存以避免其排放到大氣中的一種技術(shù)。 CCS技術(shù)包括二氧化碳捕集、運(yùn)輸以及封存三個(gè)環(huán)節(jié),它可以使單位發(fā)電碳排放減少85%-90%。
這項(xiàng)技術(shù)的研究可以追溯至1975年,當(dāng)時(shí)的美國(guó)將二氧化碳注入地下以提高石油開采率,但將它作為一項(xiàng)存儲(chǔ)二氧化碳以減少溫室氣體排放的環(huán)保工程,則開始于1989年的麻省理工大學(xué),直至近年來,這項(xiàng)技術(shù)得到更多的重視和研究,它被認(rèn)為是一種可以減少空氣中二氧化碳濃度的方法。目前,據(jù)專家介紹,從技術(shù)層面來說,應(yīng)用于碳的捕集、運(yùn)輸以及封存的各項(xiàng)技術(shù)其實(shí)都是已有的、成熟的,只不過在此前并未應(yīng)用于CCS方向,問題主要存在于現(xiàn)有發(fā)電廠的改造以及新建發(fā)電廠的技術(shù)和資金投入。
二氧化碳的捕集方式主要有三種:燃燒前捕集(Pre-combustion)、富氧燃燒(Oxy-fuel combustion)和燃燒后捕集(Post-combustion)。無論哪種捕集方法,簡(jiǎn)而言之是將燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的氣體收集起來,經(jīng)過脫硫、氮氧化物等等制備后,將二氧化碳分離并收集起來。
二氧化碳運(yùn)輸,捕集到的二氧化碳必須運(yùn)輸?shù)胶线m的地點(diǎn)進(jìn)行封存,可以使用汽車、火車、輪船以及管道來進(jìn)行運(yùn)輸。一般說來,管道是最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式。 2008年,美國(guó)約有 5800千米的二氧化碳管道,這些管道大都用以將二氧化碳運(yùn)輸?shù)接吞铮⑷氲叵掠蛯右蕴岣呤筒墒章剩‥nhanced Oil Recovery,EOR)。
“捉拿”技術(shù)各顯千秋
2010年7月,由我國(guó)安徽理工大學(xué)張明旭教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室小試裝置成功的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計(jì)和建造的利用稀氨水捕集二氧化碳中試裝置在安徽淮化集團(tuán)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),并順利生產(chǎn)出了首批合格的碳酸氫銨產(chǎn)品。該裝置具有常溫、常壓、一次吸收和反應(yīng)、能耗低、工藝簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定等顯著特點(diǎn)。該裝置通過氨法對(duì)煙道氣中的二氧化碳進(jìn)行捕集和吸收,每小時(shí)可處理煙道氣1000立方米左右,煙道氣中的二氧化碳脫除效率達(dá)80%以上,減排二氧化碳超過110立方米(煙道氣中二氧化碳濃度按13%計(jì)算)以上,每小時(shí)可生產(chǎn)碳酸氫銨肥料270公斤左右。該技術(shù)的研究開發(fā)既可以減少二氧化碳排放,保護(hù)環(huán)境,又可使污染物變廢為寶。
今年2月,美國(guó)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種具有八角形孔窗的天然沸石尤其擅長(zhǎng)捕捉二氧化碳的行蹤,在效率和經(jīng)濟(jì)上遠(yuǎn)勝于目前的工業(yè)洗滌器。沸石是一種礦石,其晶格中存在很多大小均一的通道和空腔,一克沸石孔穴和通道的內(nèi)表面積可達(dá)500平方米到1000平方米,這種沸石每立方厘米的小孔足可吸附0.31克的二氧化碳。由此可以吸取或過濾大小不同的分子,并可重復(fù)使用幾百次,是過濾、擦洗含許多雜質(zhì)氣體的混合氣體中有害分子的理想選擇,也在化學(xué)工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于催化劑和過濾器。
挪威在5月份,啟用了世界上規(guī)模最大的碳捕獲和儲(chǔ)存(CCS)技術(shù)發(fā)展設(shè)施。由挪威政府投資10億美元(約為63億元人民幣)資助的蒙斯塔德技術(shù)中心將測(cè)試兩種燃燒后碳捕獲技術(shù),一種以胺為基礎(chǔ),另外一種以冷凍的氨溶劑為基礎(chǔ)。該設(shè)施的獨(dú)特之處在于,它可以測(cè)試來自附近兩個(gè)地點(diǎn)的廢氣——一個(gè)280兆瓦的熱電聯(lián)產(chǎn)工廠和每年產(chǎn)生1000萬噸排放的蒙斯塔德煉油廠。它們制造的煙氣里二氧化碳的含量各不同,分別約為3.5%和13%。
6月份,英國(guó)研究人員研發(fā)出一種新型多孔材料,這種材料中的孔洞就像一個(gè)個(gè)“籠子”。諾丁漢大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在英國(guó)《自然?材料》雜志上報(bào)告說,這是一種名為NOTT-202a的新材料。如果把空氣壓入這種多孔材料之中,大部分氣體如氮?dú)狻⒀鯕狻錃夂图淄榈入S后可以從“籠子”中出來,唯獨(dú)二氧化碳會(huì)被留下,鎖在“籠子”中。
碳捕的爭(zhēng)議
二氧化碳的排放導(dǎo)致溫室效應(yīng),被認(rèn)為是引發(fā)全球變暖的一大重要原因。6月19日,美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的一項(xiàng)獨(dú)立研究發(fā)出警告,二氧化碳捕獲與封存(CCS)風(fēng)險(xiǎn)太大,地下封存有可能誘發(fā)更大的地震。該研究已發(fā)表在最新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
地球物理和環(huán)境地球系統(tǒng)科學(xué)部門教授馬克和史蒂文?戈雷利克發(fā)表文章說:“將大量的二氧化碳注入大陸內(nèi)部常見的脆性巖石當(dāng)中會(huì)高概率地觸發(fā)地震。而且即使是小到中等規(guī)模的地震都會(huì)威脅到二氧化碳庫密封的完整性,在此背景下,大規(guī)模的實(shí)施CCS可能是一個(gè)具有高風(fēng)險(xiǎn)且不會(huì)顯著減少溫室氣體排放的戰(zhàn)略。”
美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)指出,CCS將涉及長(zhǎng)時(shí)間注入地下最大量的流體,可能會(huì)導(dǎo)致更大的地震。CCS需要地下泄漏率每千年小于1%,以達(dá)到可再生能源相同的氣候效益。而近年來在美國(guó)注入到地下的污水已經(jīng)與發(fā)生小到中級(jí)的地震有所關(guān)聯(lián)。理由之一是,早在1960年,科羅拉多州就有明顯例證;另外的例子出現(xiàn)在去年阿肯色州和俄亥俄州。如果試圖將二氧化碳封存地層數(shù)百年到數(shù)千萬年,引發(fā)類似規(guī)模的地震可能性將相當(dāng)大。
環(huán)保組織地球之友的一份報(bào)告指出:以英國(guó)為中心的碳抵消行業(yè)有著數(shù)十億美元的交易量,但這個(gè)行業(yè)并沒有起到降低全球溫室氣體排放的作用。碳抵消計(jì)劃的問題在于,它減少的溫室氣體比科學(xué)家所說的避免災(zāi)難性氣候變化所需的量要小的多。如果是這樣的話,抵消計(jì)劃就不可能夠推行,也不能夠計(jì)算清楚一項(xiàng)計(jì)劃究竟能夠減少多少碳排放。
關(guān)鍵詞 二氧化碳排放;投入產(chǎn)出法;影響因素
中圖分類號(hào) F205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2015)09-0021-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.004
進(jìn)入21世紀(jì)以來,溫室效應(yīng)逐漸凸顯,能源流失問題也日益嚴(yán)重,二氧化碳排放的控制問題已上升到全球?qū)用妗T谶@種背景下,針對(duì)二氧化碳排放量的計(jì)算在當(dāng)前的研究中顯得尤為重要,其計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性不僅直接決定了社會(huì)和政府對(duì)于碳排放狀況的認(rèn)識(shí),更會(huì)對(duì)我國(guó)的高耗能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、減排計(jì)劃的執(zhí)行以及國(guó)際碳排責(zé)任的判定產(chǎn)生影響。因此,不斷分析、對(duì)比各種計(jì)算方法的影響因素、改進(jìn)計(jì)算方法、修正計(jì)算結(jié)果并對(duì)計(jì)算進(jìn)行深入分析,已經(jīng)成為碳排放相關(guān)研究的重要基石。
1 文獻(xiàn)綜述
目前主要的二氧化碳計(jì)算方法有能源消耗法、生命周期評(píng)價(jià)法(LCA,Life Circle Assessment)和投入產(chǎn)出法(IO,InputOutput)。能源消耗法計(jì)算二氧化碳排放量是指以統(tǒng)計(jì)資料為依托,根據(jù)能源的消耗量以及二氧化碳的排放系數(shù)進(jìn)行對(duì)二氧化碳排放量的估算。這一計(jì)算方法的數(shù)據(jù)選取較為靈活,可以針對(duì)具體的問題選取適合的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,許多學(xué)者采用這一方法進(jìn)行計(jì)算。但該方法也存在一定問題,比如數(shù)據(jù)來源不正統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果較實(shí)際偏差過大。何建坤[1]根據(jù)Kaya公式及其變化率分析了中國(guó)及一些發(fā)達(dá)國(guó)家的二氧化碳排放峰值,并發(fā)現(xiàn)單位能耗的二氧化碳排放強(qiáng)度年下降率大于能源消費(fèi)的年下降率。趙敏等[2]根據(jù)2006年IPCC二氧化碳排放計(jì)算指南中的公式及二氧化碳排放系數(shù),計(jì)算了上海市1994-2006年間能源消費(fèi)的二氧化碳排放量,并以此分析了二氧化碳排放強(qiáng)度下降的原因。曹孜等[3]根據(jù)化石能源的消耗量計(jì)算了2008年總體與各部門的二氧化碳排放量以及1990-2008年碳排放強(qiáng)度的發(fā)展趨勢(shì),從而進(jìn)一步研究二氧化碳排放量與產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。汪莉麗等[4]根據(jù)全球及各地區(qū)的能源消費(fèi)歷史數(shù)據(jù)分析了以往的二氧化碳排放總量、二氧化碳排放累積量和人均二氧化碳排放量,并以此預(yù)測(cè)了未來的能源消費(fèi)二氧化碳排放情況。李宗遜等[5]根據(jù)昆明市的工業(yè)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)昆明市的工業(yè)二氧化碳排放、行業(yè)二氧化碳排放強(qiáng)度及行業(yè)分布做了探究。
生命周期評(píng)價(jià)法計(jì)算二氧化碳排放通常以活動(dòng)環(huán)節(jié)為分類單位,要求詳細(xì)研究測(cè)度對(duì)象生命周期內(nèi)的能源需求、原材料利用和活動(dòng)造成的廢棄物排放。這一方法能夠具體到產(chǎn)品原材料資源化、開采、運(yùn)輸、制造/加工、分配、利用/再利用/維護(hù)以及過后的廢棄物處理等各個(gè)環(huán)節(jié),多被用于建筑領(lǐng)域。但在計(jì)算生產(chǎn)工序復(fù)雜的產(chǎn)品時(shí),存在計(jì)算工作量大等缺陷。劉強(qiáng)等[6]利用全生命周期評(píng)價(jià)的方法對(duì)中國(guó)出口的46種重點(diǎn)產(chǎn)品進(jìn)行了碳排放測(cè)算,發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品的二氧化碳排放量占全國(guó)二氧化碳排放量的比例非常高。張智慧等[7]基于可持續(xù)發(fā)展及生命周期評(píng)價(jià)理論界定了建筑物生命周期二氧化碳排放的核算范圍并給出了評(píng)價(jià)框架和核算方法。張?zhí)招碌萚8]利用生命周期法構(gòu)建了測(cè)算建筑二氧化碳排放的計(jì)算模型,并通過構(gòu)建的模型分析了中國(guó)城市建筑二氧化碳排放的現(xiàn)狀。
投入產(chǎn)出法計(jì)算二氧化碳排放量主要以投入產(chǎn)出表為依據(jù),可以根據(jù)產(chǎn)品的直接消耗系數(shù)及完全消耗系數(shù)分別估算二氧化碳的直接排放和間接排放。直接消耗系數(shù)是指某一產(chǎn)品部門在單位總產(chǎn)出下直接消耗各產(chǎn)品部門的產(chǎn)品或服務(wù)總額。完全消耗系數(shù)是指某一部門每提供一個(gè)單位的最終產(chǎn)品,需要直接和間接消耗(即完全消耗)各部門的產(chǎn)品或服務(wù)總額。這一計(jì)算方法的優(yōu)勢(shì)在于可以進(jìn)行隱含二氧化碳排放(Embodied Carbon Emission)的估算,并且在對(duì)于多行業(yè)二氧化碳排放進(jìn)行計(jì)算時(shí)通過直接消耗系數(shù)矩陣以及完全消耗系數(shù)矩陣進(jìn)行一次性估算,減少行業(yè)分類的工作量。但是,投入產(chǎn)出法的缺點(diǎn)在于其在計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度上不如前兩種二氧化碳排放計(jì)算法,因而多被用于隱含二氧化碳排放的計(jì)算。Lenzen[9]利用投入產(chǎn)出模型研究了1992年和1993年澳大利亞居民最終需求的能源消費(fèi)及溫室氣體排放情況,發(fā)現(xiàn)65%以上的溫室氣體來自能源的隱含消費(fèi)。Ahmed和Wyckof[10]根據(jù)投入產(chǎn)出方法估算了全球24個(gè)國(guó)家的貿(mào)易隱含碳,證實(shí)了產(chǎn)業(yè)地理轉(zhuǎn)移對(duì)全球二氧化碳排放的影響。劉紅光等[11]、孫建衛(wèi)等[12]均采用區(qū)域間的投入產(chǎn)出表對(duì)中國(guó)各區(qū)域各行業(yè)的二氧化碳排放量做了測(cè)算,并針對(duì)區(qū)域碳減排做了分析。何艷秋[13]利用投入產(chǎn)出法計(jì)算了各行業(yè)的二氧化碳排放系數(shù),并進(jìn)一步計(jì)算了行業(yè)最終產(chǎn)品的直接二氧化碳排放量以及消費(fèi)中間產(chǎn)品的間接二氧化碳排放量。
二氧化碳排放量的計(jì)算方法種類繁多,各有利弊,而現(xiàn)有文獻(xiàn)大多是選取其中一種方法對(duì)二氧化碳排放量進(jìn)行估算,少有針對(duì)不同方法的比較研究和對(duì)不同影響因素的量化分析。本文梳理了當(dāng)前主要的二氧化碳排放量計(jì)算方法,并基于投入產(chǎn)出法,對(duì)比計(jì)算了不同考慮因素對(duì)于二氧化碳排放量計(jì)算的影響,得到各種條件變動(dòng)情況下所導(dǎo)致的測(cè)算偏差。基于投入產(chǎn)出法,對(duì)比分析了不同考慮因素對(duì)于二氧化碳排放量計(jì)算的影響,并計(jì)算了各種條件變動(dòng)情況下的計(jì)算偏差。
2 計(jì)算方法及數(shù)據(jù)來源
二氧化碳排放主要包括能源燃燒的二氧化碳排放和水泥生產(chǎn)過程的二氧化碳排放兩類。其中,能源燃燒的二氧化碳排放是指各行業(yè)燃燒各種能源所產(chǎn)生的二氧化碳排放,主要根據(jù)能源行業(yè)對(duì)各個(gè)行業(yè)的能源投入進(jìn)行計(jì)算。水泥生產(chǎn)過程的二氧化碳排放是指在水泥生產(chǎn)過程中因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的二氧化碳排放,主要根據(jù)水泥的產(chǎn)量及相關(guān)的排放系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。兩種來源涉及不同的行業(yè),由于各行業(yè)在生產(chǎn)、加工過程中都需要能源提供熱力、動(dòng)力等,因此各行業(yè)均存在能源燃燒二氧化碳排放,而水泥生產(chǎn)的過程排放主要與水泥生產(chǎn)相關(guān),屬于非金屬礦物制品業(yè)的二氧化碳排放。具體來說,這兩類二氧化碳排放量的計(jì)算思路如下:
本文所介紹的二氧化碳排放量計(jì)算法適用于各類能源消耗量已知、各行業(yè)的能源使用量已知、水泥產(chǎn)量已知并且能源燃燒和水泥生產(chǎn)過程的二氧化碳排放系數(shù)均已知的情況,可以計(jì)算各年度國(guó)家或地區(qū)的總二氧化碳排放情況以及分行業(yè)二氧化碳排放情況。為方便介紹,本文以2007年中國(guó)的二氧化碳排放情況為例,給出其排放量的計(jì)算方法。選取的數(shù)據(jù)來源主要包括2007年的中國(guó)能源平衡表與投入產(chǎn)出表,各能源的平均低位發(fā)熱量以及單位產(chǎn)熱量下的二氧化碳排放系數(shù),此外還需要水泥產(chǎn)量與水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放系數(shù)等。其中,2007年的中國(guó)能源平衡表與各能源的平均低位發(fā)熱量取自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局出版的《2008年能源統(tǒng)計(jì)年鑒》,內(nèi)容包括2007年中國(guó)的能源使用情況;各能源在單位產(chǎn)熱量下的二氧化碳排放系數(shù)取自日本全球環(huán)境戰(zhàn)略研究所出版的《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》,指的是各能源在燃燒后每產(chǎn)生單位熱量所排放的二氧化碳量;水泥產(chǎn)量取自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的2007年全國(guó)30個(gè)省份水泥產(chǎn)量數(shù)據(jù),全國(guó)的水泥產(chǎn)量本文認(rèn)為是各省水泥產(chǎn)量的加總;而水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放系數(shù)取自Greenhouse Gas Protocol網(wǎng)站關(guān)于波特蘭水泥系數(shù)的計(jì)算。波特蘭水泥是以水硬性硅酸鈣類為主要成分之熟料研磨而得之水硬性水泥,通常并與一種或一種以上不同型態(tài)之硫酸鈣為添加物共同研磨,其二氧化碳排放系數(shù)適用于對(duì)水泥生產(chǎn)過程中普遍的二氧化碳排放量計(jì)算。
3 二氧化碳排放量計(jì)算
3.1 能源燃燒的二氧化碳排放
全國(guó)的總二氧化碳排放量主要通過能源消耗量計(jì)算,而分行業(yè)的二氧化碳排放主要是將全國(guó)的二氧化碳排放總量按行業(yè)能耗的比例進(jìn)行分解得出。在已知能源的燃燒量及二氧化碳排放系數(shù)時(shí),二氧化碳排放量為能源的燃燒量與二氧化碳排放系數(shù)的乘積。
3.1.1 能源燃燒量
能源的燃燒量計(jì)算的關(guān)鍵問題在于將“沒有用于燃燒”的能源消費(fèi)量從總量中剔除。根據(jù)能源平衡表顯示,各種能源用于燃燒的部分包括能源的終端消費(fèi)量、用于火力發(fā)電的消費(fèi)量以及用于供熱的消費(fèi)量,不包括在工業(yè)中被用作原料、材料的部分。
3.1.2 能源的二氧化碳排放系數(shù)
能源燃燒的二氧化碳排放系數(shù)通過平均低位發(fā)熱量和單位熱量的二氧化碳排放系數(shù)計(jì)算。已知各能源燃燒產(chǎn)生單位熱量的二氧化碳排放系數(shù)和各能源的平均低位發(fā)熱量(即單位質(zhì)量的各類能源在燃燒過程中產(chǎn)生的熱量),將各能源燃燒產(chǎn)生單位熱量的二氧化碳排放系數(shù)與其平均低位發(fā)熱量相乘,即可得出每單位質(zhì)量的各類能源在燃燒過程中排放的二氧化碳總量,也即各能源的二氧化碳排放系數(shù),計(jì)算過程如公式(4)所示,其計(jì)算結(jié)果見表2。
3.1.3 能源行業(yè)的二氧化碳排放系數(shù)
通過以上兩部分計(jì)算,已經(jīng)可以得到全國(guó)的二氧化碳排放量,接下來需要計(jì)算分行業(yè)的二氧化碳排放量。如圖1的計(jì)算流程圖所示,計(jì)算各行業(yè)的二氧化碳排放需要用到各能源行業(yè)的二氧排放系數(shù)以及各能源行業(yè)向所有行業(yè)的投入關(guān)系。
燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳排放量,但由于本文使用的中國(guó)42部門投入產(chǎn)出表中提供的能源行業(yè)僅有煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)4個(gè),這些能源行業(yè)與各個(gè)化石能源之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:煤炭開采和洗選業(yè)包括的能源有原煤、洗精煤和其他洗煤,石油和天然氣開采業(yè)包括原油和天然氣,石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)包括汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、其他石油制品、焦炭和其他焦化產(chǎn)品,燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)包括焦?fàn)t煤氣和其他煤氣。各能源行業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳排放量即為燃燒與其相關(guān)能源產(chǎn)品所產(chǎn)生的二氧化碳排放量之和。
這里需要說明的是,在使用投入產(chǎn)出法計(jì)算各行業(yè)的能源消耗量時(shí),是否剔除能源的轉(zhuǎn)化部分、是否減去固定資本形成及出口投入都會(huì)導(dǎo)致二氧化碳排放結(jié)果的不同。原因在于,雖然全國(guó)42部門所需的能源均是由四個(gè)能源行業(yè)提供,但這四個(gè)能源行業(yè)所投入的能源卻并非全部用于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)的能耗,其中有三種用途需要在計(jì)算時(shí)單獨(dú)處理:①作為原材料進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換的部分,如煤炭煉焦、原油加工為成品油、天然氣液化等的消耗;②作為存貨及固定資本形成等的部分;③作為能源產(chǎn)品出口給國(guó)外或調(diào)出本地的部分。由于這些部分的燃燒過程不在本地,所排放的二氧化碳也不屬于本地排放。因此,在計(jì)算能源行業(yè)的投入金額時(shí),是否剔除這三部分,會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。
本文將分別計(jì)算是否剔除以上三部分能源消耗的情況。首先,在不剔除這三類能源消耗的情況下,各能源行業(yè)用于燃燒部分的總投入金額為:
3.1.4 各行業(yè)的能源燃燒排放
在以上計(jì)算的基礎(chǔ)上,可以計(jì)算投入產(chǎn)出表中42行業(yè)各自的能源燃燒排放量。計(jì)算方法如公式(8)所示,將投入產(chǎn)出表中能源行業(yè)j對(duì)行業(yè)k的能源投入,乘以公式(7)中能源行業(yè)j的二氧化碳排放系數(shù),可以計(jì)算得出能源行業(yè)j給行業(yè)k帶來的二氧化碳排放量。而行業(yè)k的能源燃燒排放為各能源行業(yè)投入到行業(yè)k的能源燃燒排放量之和,即:
3.2 水泥生產(chǎn)過程的二氧化碳的排放
由于水泥在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳,這部分二氧化碳排放被稱之為水泥生產(chǎn)的過程排放,在我國(guó)二氧化碳排放總量中占到相當(dāng)比例,因此,在計(jì)算中國(guó)的二氧化碳排放總量時(shí),是否考慮水泥的過程排放也會(huì)影響最終的計(jì)算結(jié)果。
水泥的生產(chǎn)屬于非金屬礦物制品業(yè),其二氧化碳排放的計(jì)算公式為:
EC=QC×v (9)
其中:EC為水泥生產(chǎn)中的二氧化碳排放量,QC為水泥的總產(chǎn)量,v為水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放系數(shù)。
本文選取的水泥生產(chǎn)二氧化碳排放系數(shù)為波特蘭水泥系數(shù),根據(jù)Greenhouse Gas Protocol,取值為每t的水泥產(chǎn)量在生產(chǎn)過程中排放
0.502 101 6 t的二氧化碳。水泥產(chǎn)量方面,根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),將中國(guó)各省在2007年的水泥產(chǎn)量加總后可得全國(guó)在2007年的水泥總產(chǎn)量,共計(jì)135 957.6萬t。將這兩個(gè)數(shù)據(jù)代入公式(9)中計(jì)算可得,2007年中國(guó)水泥生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放總量為68 264.5萬t。需要指出的是,在分行業(yè)統(tǒng)計(jì)的二氧化碳 排放中這一排放屬于非金屬礦物制品業(yè)。
4 不同考慮因素對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
根據(jù)本文第二部分對(duì)計(jì)算方法的介紹可以發(fā)現(xiàn),從“是否剔除能源的轉(zhuǎn)化部分”、“是否減去固定資本形成總額與出口、調(diào)出的能源投入”以及“是否考慮水泥生產(chǎn)的過程排放”這3個(gè)角度出發(fā),我們可以用23=8種方式對(duì)二氧化碳的排放量進(jìn)行計(jì)算,如表3所示。理論上“剔除能源的轉(zhuǎn)化部分,減去固定資本形成總額與出口、調(diào)出的能源投入并且加上水泥生產(chǎn)過程排放”的情況下所得計(jì)算結(jié)果是最為準(zhǔn)確的。因此,為了保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,在條件允許的情況下,上述三個(gè)角度的問題均需要考慮在內(nèi)。當(dāng)數(shù)據(jù)缺失的時(shí)候,就需要進(jìn)行折衷,采取其他幾種“不完美的”方法進(jìn)行計(jì)算:比如當(dāng)能源轉(zhuǎn)化情況不明,即
能源轉(zhuǎn)化率或能源轉(zhuǎn)化量未知的情況下,應(yīng)選取不剔除能源的轉(zhuǎn)化部分的方法計(jì)算;當(dāng)缺乏固定資本形成總額與出口、調(diào)出能源投入的信息,也即投入產(chǎn)出表最終使用部分情況不明時(shí),應(yīng)選取不減固定資本形成總額與出口、調(diào)出的能源投入的方法計(jì)算;而在水泥產(chǎn)量或水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放系數(shù)未知時(shí),計(jì)算中不考慮水泥生產(chǎn)的過程排放。相應(yīng)地,如果這三個(gè)角度的問題沒有被完全考慮,計(jì)算結(jié)果也會(huì)存在一定程度的偏差。只有在偏差度允許的情況下,該計(jì)算方法才是有意義的。因此在采取這些方法計(jì)算時(shí),應(yīng)首先確定各個(gè)方法計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
為了分析各種方法計(jì)算得到的二氧化碳排放量的準(zhǔn)確性,本文分別利用以上8種“不完美的”計(jì)算方法計(jì)算了中國(guó)2007年的二氧化碳排放量。表3中以“是否剔除能源的轉(zhuǎn)化部分”、“是否減去固定資本形成總額與出口、調(diào)出的能源投入”以及“是否考慮水泥生產(chǎn)的過程排放”作為計(jì)算變量,展示了各種計(jì)算方法得到的結(jié)果。當(dāng)變量取1時(shí)為考慮該角度的計(jì)算方法,變量取0時(shí)為不考慮該角度的計(jì)算方法,一共列出8種二氧化碳排放量的計(jì)算方法。其中,由于三個(gè)變量均取1時(shí),(即“剔除能源的轉(zhuǎn)化部分,減去固定資本形成總額與出口、調(diào)出的能源投入并且加上水泥生產(chǎn)的過程排放時(shí)”)所得到的計(jì)算結(jié)果最為準(zhǔn)確,因此表3中以三個(gè)變量均取1的情況為基準(zhǔn)情況,并將其余方法的計(jì)算結(jié)果與基準(zhǔn)情況進(jìn)行比較,得出各方法下計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性偏差。
總排放量方面,計(jì)算結(jié)果顯示,總排放量?jī)H受“是否考慮水泥的過程排放”影響。如表3所示,總排放量的取值僅有兩種情況,考慮水泥的過程排放時(shí)總排放量為695 167.1萬t,不考慮水泥的過程排放時(shí)總排放量為626 902.6萬t。原因在于本文中二氧化碳排放量的計(jì)算包括能源燃燒二氧化碳排放量的計(jì)算和水泥生產(chǎn)二氧化碳排放量的計(jì)算兩類,其中燃燒排放的總量是根據(jù)能源平衡表中能源燃燒量計(jì)算得出,如前文中的公式(3)所示,與公式(5)、(6)中“是否剔除能源的轉(zhuǎn)化部分”、“是否減去資本形成總額及出口和調(diào)出”無關(guān)(只影響結(jié)構(gòu)不影響總量),因此總排放量?jī)H受“是否考慮水泥的過程排放”影響。
不考慮能源的轉(zhuǎn)化部分會(huì)使中間使用二氧化碳排放量被高估,最終使用二氧化碳排放量被低估。如表3所示,在不剔除能源的轉(zhuǎn)化部分,減去資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入,并考慮水泥的過程排放時(shí),中間使用的二氧化碳排放量較基準(zhǔn)情況高出0.3%,最終使用的二氧化碳排放量較基準(zhǔn)情況低11.7%。原因在于不剔除能源的轉(zhuǎn)化部分即認(rèn)為所有的能源投入均被用于燃燒,這其中包括真正用于燃燒的部分和實(shí)際用于轉(zhuǎn)化的部分,而用于轉(zhuǎn)化的部分在轉(zhuǎn)化成新的能源后也會(huì)再次作為燃燒部分計(jì)算,也即這部分能源燃燒會(huì)被計(jì)算兩次。這意味著在計(jì)算各行業(yè)的二氧化碳排放量時(shí),存在轉(zhuǎn)化工序的行業(yè),其能源燃燒量被高估,總?cè)紵恳欢ǖ那闆r下,其他沒有轉(zhuǎn)化工序的行業(yè)和最終使用中的能源燃燒量會(huì)被低估,導(dǎo)致最終使用二氧化碳排放量的低估及中間使用二氧化碳排放量的高估。不考慮資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入會(huì)使中間使用二氧化碳排放量被低估,最終使用二氧化碳排放量被高估。表3顯示,在不減資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入,剔除能源的轉(zhuǎn)化部分,并考慮水泥的過程排放時(shí),中間使用二氧化碳排放量較基準(zhǔn)情況低3.0%,最終使用二氧化碳排放量較基準(zhǔn)情況高103.5%。原因在于能源行業(yè)對(duì)資本形成總額(包括固定資本形成總額和存貨增加)的投入是將該部分能源以固定資本的形式保留到庫存中,并未用于燃燒,而能源行業(yè)的出口與調(diào)出是將能源以商品的形式轉(zhuǎn)移出本地,其之后無論是否用于燃燒,產(chǎn)生的二氧化碳均不屬于本地排放。如果不考慮公式(6)中能源行業(yè)j對(duì)資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入,會(huì)使得該能源行業(yè)j的總投入金額Dj被高估,從而導(dǎo)致公式(7)中二氧化碳排放系數(shù)ej被低估,那么所有通過ej計(jì)算的行業(yè)二氧化碳排放量均會(huì)被低估,使得計(jì)算所得各行業(yè)的二氧化碳排放量下降,中間使用的二氧化碳排放量減少,而最終使用的二氧化碳排放量增加。
不考慮水泥的過程排放會(huì)使中間使用中非金屬礦物制品業(yè)的二氧化碳排放量被低估。水泥的二氧化碳排放是指在水泥生產(chǎn)過程中,由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排放,它屬于非能源燃燒的二氧化碳排放。根據(jù)前文的計(jì)算,2007年全國(guó)水泥生產(chǎn)的過程二氧化碳排放量為68 344.7萬t,因此表3所示“是否考慮水泥的過程排放”,也即是否在非金屬礦物制品業(yè)的二氧化碳排放中加上水泥生產(chǎn)的過程排放量,可以看到在不考慮水泥的過程排放,剔除能源的轉(zhuǎn)化部分,并減去資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入時(shí),中間使用部分的二氧化碳排放量較基準(zhǔn)情況減少10.1%。實(shí)際上,非能源排放,也即過程排放還包括其他化學(xué)反應(yīng)排放、碳水飲料的排放等,本文僅考慮水泥生產(chǎn)這一項(xiàng)過程排放的做法也有待在后續(xù)研究中進(jìn)行進(jìn)一步的完善。
綜上所述,在剔除能源的轉(zhuǎn)化部分、減去資本形成總額及出口調(diào)出的能源投入并考慮水泥的過程排放時(shí)計(jì)算方法最為準(zhǔn)確,與之相反,忽略所有以上因素的計(jì)算方法偏差最大。此外,不剔除能源的轉(zhuǎn)化部分、不減資本形成總額及出口調(diào)出的能源投入、不考慮水泥的過程排放均會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果被高估或低估。根據(jù)中間使用排放量比較,這三個(gè)變量的計(jì)算優(yōu)先度為水泥的過程排放最重要(缺失導(dǎo)致結(jié)果偏低10.1%),資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入次之(缺失導(dǎo)致結(jié)果偏低3.0%),能源的轉(zhuǎn)化部分最末(缺失導(dǎo)致結(jié)果偏高0.3%)。根據(jù)最終使用排放量比較,這三個(gè)變量的計(jì)算優(yōu)先度為資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入最重要(缺失導(dǎo)致結(jié)果偏高103.5%),能源的轉(zhuǎn)化部分次之(缺失導(dǎo)致結(jié)果偏低11.7%),水泥的過程排放不產(chǎn)生影響。根據(jù)總排放量比較,這三個(gè)變量的計(jì)算優(yōu)先度為水泥的過程排放最重要(缺失導(dǎo)致結(jié)果偏低9.8%),能源的轉(zhuǎn)化部分與資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入不產(chǎn)生影響。不僅如此,當(dāng)這三個(gè)變量中有兩個(gè)或三個(gè)取0時(shí),計(jì)算結(jié)果同時(shí)受這兩三個(gè)變量缺失的影響,二氧化碳排放量的變化幅度疊加。表3顯示,僅考慮剔除能源的轉(zhuǎn)化部分時(shí),中間使用排放量被低估13.2%,最終使用排放量被高估103.5%;僅考慮資本形成總額及出口、調(diào)出的能源投入時(shí),中間使用排放量被低估9.8%,最終使用排放量被低估11.7%;僅考慮水泥的過程排放時(shí),中間使用排放量被低估2.1%,最終使用排放量被高估71.0%;三個(gè)變量均不考慮時(shí),中間使用排放量被低估12.2%,最終使用排放量被高估71.0%。
5 結(jié)論及建議
本文梳理了當(dāng)前主要的二氧化碳排放量計(jì)算方法,并基于投入產(chǎn)出法,對(duì)比計(jì)算了不同考慮因素對(duì)于二氧化碳排放量計(jì)算的影響,研究發(fā)現(xiàn):計(jì)算方法方面,本文認(rèn)為二氧化碳排放的主要來源可以分為能源燃燒排放和水泥生產(chǎn)過程排放兩大類,在進(jìn)行行業(yè)二氧化碳排放量的計(jì)算時(shí)應(yīng)將這兩部分都考慮在內(nèi)。其中,能源燃燒的二氧化碳排放量可根據(jù)分行業(yè)的能源消耗量計(jì)算,水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放量可根據(jù)全國(guó)水泥產(chǎn)量計(jì)算。該方法不僅可以避免能源消耗法數(shù)據(jù)選取不統(tǒng)一、生命周期評(píng)價(jià)法多行業(yè)計(jì)算工作量大,投入產(chǎn)出法計(jì)算結(jié)果較粗糙等缺陷,得出較為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果,還可以同時(shí)進(jìn)行多省份、多行業(yè)二氧化碳排放量的計(jì)算,簡(jiǎn)化計(jì)算步驟,提升計(jì)算效率。計(jì)算準(zhǔn)確性方面,“是否剔除能源的轉(zhuǎn)化部分”、“是否減去固定資本形成總額與出口、調(diào)出的能源投入”以及“是否考慮水泥生產(chǎn)的過程排放”3個(gè)因素將對(duì)我國(guó)二氧化碳排放量的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。其中,“是否考慮水泥生產(chǎn)的過程排放”影響碳排總量的計(jì)算,而其他2個(gè)因素主要影響碳排放量的結(jié)構(gòu)。本文認(rèn)為,在“剔除能源的轉(zhuǎn)化部分、減去資本形成總額及出口調(diào)出的能源投入、考慮水泥的過程排放”情況下得到的二氧化碳排放量計(jì)算結(jié)果最為準(zhǔn)確。在此基礎(chǔ)上,若不剔除能源的轉(zhuǎn)化部分,會(huì)使中間使用排放量被高估0.3%,最終使用排放量被低估11.7%;若不減去資本形成總額及出口調(diào)出的能源投入,會(huì)使中間使用排放量被低估3.0%,最終使用排放量被高估103.5%;若不考慮水泥的過程排放,會(huì)使中間使用排放量被低估10.1%,總排放量被低估9.8%。
基于以上結(jié)論,本文提出以下建議:
(1)不斷推進(jìn)二氧化碳計(jì)算方法的相關(guān)研究,提高對(duì)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)注和重視。二氧化碳排放量作為衡量多種能源和環(huán)境問題的主要指標(biāo),其計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性具有非常重要的意義。從總量上看,我國(guó)二氧化碳排放量的大小直接決定了社會(huì)各界對(duì)于我國(guó)碳排放現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí),然而,忽視水泥生產(chǎn)過程排放等因素將會(huì)使我國(guó)碳排總量被低估接近10%,這將直接影響我國(guó)社會(huì)各界對(duì)自身排放現(xiàn)狀的正確認(rèn)識(shí),難以引起人們對(duì)能源和環(huán)境問題的重視,拖緩減排政策的推廣力度和執(zhí)行程度,甚至影響我國(guó)減排目標(biāo)的達(dá)成。排放結(jié)構(gòu)上看,能源轉(zhuǎn)化、資本形成以及出口和調(diào)出等因素將會(huì)影響我國(guó)碳排結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性,影響高耗能產(chǎn)業(yè)的確定和低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。此外,在國(guó)際社會(huì)方面,各國(guó)減排責(zé)任的劃分越來越多受到關(guān)注,我國(guó)作為快速崛起的重要經(jīng)濟(jì)體,其減排責(zé)任的確認(rèn)更是備受矚目。因此,我國(guó)碳排量計(jì)算的準(zhǔn)確性決定著我國(guó)在國(guó)際社會(huì)是否承擔(dān)了合理的減排責(zé)任,這一點(diǎn)不僅關(guān)乎我國(guó)和其他發(fā)展中國(guó)家的國(guó)際責(zé)任,更是世界環(huán)境問題的主要議題。
(2)關(guān)注二氧化碳排放量計(jì)算方式的選擇,在誤差允許的范圍內(nèi)選擇準(zhǔn)確度更高的方式進(jìn)行計(jì)算。本文從3個(gè)角度出發(fā),提供了計(jì)算二氧化碳排放量的8種不同方式,確定了最為準(zhǔn)確的計(jì)算方式并對(duì)其他方式的偏差進(jìn)行了計(jì)算和分析。各種方式對(duì)不同的影響因素各有取舍,側(cè)重點(diǎn)各不相同,準(zhǔn)確度也有所偏差。因此,在數(shù)據(jù)可及性滿足且工作量大小適當(dāng)?shù)那疤嵯拢ㄗh學(xué)者采用本文確定的準(zhǔn)確方法進(jìn)行二氧化碳排放量的計(jì)算,然而,如果數(shù)據(jù)不夠充分或受工作量大小限制,則應(yīng)根據(jù)本文得到的各種方法的偏差原因和偏差幅度,在誤差允許的范圍內(nèi),針對(duì)不同的研究目的選取各自重點(diǎn)關(guān)注的主要問題,進(jìn)而選取在重要環(huán)節(jié)上準(zhǔn)確度更高的方法進(jìn)行計(jì)算,以在最大程度上保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)(References)
關(guān)鍵詞甲烷排放;減排政策;國(guó)際氣候談判;應(yīng)對(duì)氣候變化;國(guó)家戰(zhàn)略
中圖分類號(hào)X32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104(2012)07-0008-07doi:103969/jissn1002-2104201207002
作為負(fù)責(zé)任的發(fā)展中大國(guó),中國(guó)政府已經(jīng)把應(yīng)對(duì)氣候變化納入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,并不斷采取強(qiáng)有力的措施[1]。應(yīng)對(duì)氣候變化已經(jīng)或者未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)一直是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的主要任務(wù),也是影響中國(guó)未來可持續(xù)發(fā)展的重大議題。科學(xué)合理地制定應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家戰(zhàn)略,需要正確認(rèn)識(shí)溫室氣體排放問題。
甲烷(CH4)是僅次于二氧化碳的全球第二大溫室氣體,占2004年全球人為源溫室氣體排放總量的14.3%[2]。中國(guó)的甲烷排放問題同樣十分突出,僅考慮二氧化碳排放已經(jīng)不能全面代表中國(guó)的溫室氣體排放[3]。根據(jù)國(guó)家氣候變化初始信息通報(bào)公布的中國(guó)溫室氣體排放國(guó)家清單,1994年中國(guó)甲烷排放總量為34 287 Gg,占溫室氣體排放總量(以二氧化碳排放當(dāng)量計(jì),不考慮土地利用變化的二氧化碳排放)的23.4%[4]。據(jù)Zhang和Chen[3]的估計(jì),在2007年中國(guó)經(jīng)濟(jì)部門溫室氣體排放的構(gòu)成中,僅考慮甲烷一項(xiàng),其當(dāng)量二氧化碳排放量已達(dá)989.8 Mt,這一數(shù)值均已遠(yuǎn)高于英國(guó)、加拿大、德國(guó)等國(guó)化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量。因此,考慮甲烷對(duì)于反映中國(guó)溫室氣體排放的歷史與發(fā)展趨勢(shì)同等重要。
然而,盡管甲烷排放在中國(guó)溫室氣體排放整體格局中具有重要地位,國(guó)家尺度甲烷減排相關(guān)的政策研究仍然相對(duì)薄弱,諸多問題亟待進(jìn)一步厘清。本文將從中國(guó)甲烷排放的研究進(jìn)展出發(fā),立足于甲烷排放的歷史和現(xiàn)狀,力圖通過辨析甲烷與中國(guó)溫室氣體減排戰(zhàn)略、中國(guó)甲烷系統(tǒng)減排策略與措施、中國(guó)甲烷排放與國(guó)際氣候談判的國(guó)家立場(chǎng)等問題,系統(tǒng)闡述中國(guó)甲烷排放與應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家戰(zhàn)略之間的關(guān)系,為我國(guó)政府相關(guān)政策的制定提供決策參考。
1甲烷與中國(guó)溫室氣體減排戰(zhàn)略
全球大氣中的甲烷與二氧化碳相比,其濃度要低2個(gè)數(shù)量級(jí),屬于大氣痕量氣體,其排放量的微小增加將會(huì)導(dǎo)致大氣中甲烷濃度的明顯升高。由于甲烷在大氣中的壽命較短(12-17年),減緩甲烷排放對(duì)大氣中甲烷的減少具有迅速的影響,而二氧化碳在大氣中存留時(shí)間很長(zhǎng)(50-200年),減少大氣中二氧化碳則需要更長(zhǎng)時(shí)間才能見效。因此,大氣中甲烷濃度可以相對(duì)迅速地對(duì)甲烷減排活動(dòng)做出響應(yīng)。雖然多數(shù)研究集中于中國(guó)二氧化碳的減排策略,然而在《京都議定書》中,除二氧化碳以外,甲烷、氧化亞氮、氫氟化碳、全氟化碳和六氟化碳五種溫室氣體均在限制之列。顯然,甲烷的納入統(tǒng)計(jì)將拓寬中國(guó)溫室氣體減排的選擇,甚至可以以最低的減排成本為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化減排。
甲烷排放在中國(guó)整體溫室氣體排放格局中占有極其重要的地位,在未來溫室氣體減排戰(zhàn)略的實(shí)施過程中,甲烷減排可以做出直接貢獻(xiàn)。2002-2007年,中國(guó)甲烷排放的年均增長(zhǎng)率為4.2%,而同期中國(guó)二氧化碳排放的年均增長(zhǎng)率為12.5%[5]。從排放強(qiáng)度來看,中國(guó)政府已經(jīng)承諾到2020年單位GDP的二氧化碳排放與2005年水平相比減排40%-45%。按照歷年單位GDP甲烷排放的下降趨勢(shì),在保持目前的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度情況下,中國(guó)甲烷排放也完全能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)40%-45%的減排目標(biāo)。2005-2007年,中國(guó)單位GDP的甲烷排放已經(jīng)下降了20.7%,而同期中國(guó)單位GDP的二氧化碳排放僅下降了4.3%[5]。即使基于最低的全球增溫潛勢(shì)(CO2∶CH4∶N2O=1∶25∶298)計(jì)算,甲烷排放強(qiáng)度(單位GDP排放量)降低了47.6 g CO2-eq/元,而同期二氧化碳排放強(qiáng)度降低了48.4 g CO2-eq/元。甲烷排放強(qiáng)度與二氧化碳排放強(qiáng)度的降低幅度基本相當(dāng)。顯然,甲烷強(qiáng)度減排對(duì)中國(guó)溫室氣體強(qiáng)度減排產(chǎn)生直接影響。
[關(guān)鍵詞]二氧化碳排放稅;會(huì)計(jì)處理;會(huì)計(jì)披露
[中圖分類號(hào)]F275 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432(2012)26-0085-02
1 碳稅的提出
碳稅,顧名思義,即對(duì)于二氧化碳的排放所征收的稅。它是根據(jù)產(chǎn)品加工過程所排放碳的多少收取的一種環(huán)境稅。在現(xiàn)實(shí)操作中也常常采用能源稅的形式,直接提高燃料最終用戶支付的價(jià)格,碳稅能夠有效降低二氧化碳的消耗,遏制環(huán)境惡化,調(diào)整資源配置,彌補(bǔ)我國(guó)環(huán)境稅的缺位。
當(dāng)然,如果將碳稅放到一個(gè)更廣的層面上來看,碳關(guān)稅也屬于碳稅其中的一種特殊形式。而在本文則不予詳細(xì)闡述。
2 征收碳稅的動(dòng)因
(1)我國(guó)面臨著嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)情況。我國(guó)是處于工業(yè)化,城市化的發(fā)展中大國(guó),中國(guó)的溫室氣體排放量?jī)H次于美國(guó),是全球溫室氣體第二大排放國(guó)家,并且,根據(jù)資料顯示,中國(guó)的溫室氣體排放量增大的勢(shì)頭非常強(qiáng)勁,當(dāng)然,這種結(jié)果與我國(guó)嚴(yán)重依賴煤炭,能效水平低有密切的聯(lián)系。我國(guó)的能源安全問題同樣隱患不斷。征收碳稅,提高了化石能源使用者的負(fù)擔(dān),提高化石能源的產(chǎn)品價(jià)格,促使企業(yè)一方面提高能源利用率,盡量減少二氧化碳的排放,另一方面千方百計(jì)地開發(fā)和使用可再生能源,調(diào)整資源配置。這無疑有利于緩解我國(guó)所面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)。從根本上轉(zhuǎn)變現(xiàn)階段不良的結(jié)構(gòu)和方式。
(2)相對(duì)于其他緩解溫室效應(yīng)的方法,碳稅是一種相對(duì)來說簡(jiǎn)潔、低成本的方法。它可以比管制手段成本更低卻同樣能達(dá)到環(huán)境政策目標(biāo)的方式,與總量控制與排放貿(mào)易等市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為基礎(chǔ)的溫室氣體減排機(jī)制不同,增收碳稅只需增加額外的非常少的管理成本即可。同時(shí)碳稅也能夠?qū)ο廴竞图夹g(shù)創(chuàng)新給予不斷的刺激。
(3)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球共識(shí),征收二氧化碳排放稅是我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,尋求快速增長(zhǎng),可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度是極快的,然而這其中也存在著一些矛盾和問題,我國(guó)的粗放式發(fā)展,經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)不合理勢(shì)必會(huì)成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重大障礙。二氧化碳排放稅的征收,可以提高企業(yè)的環(huán)保意識(shí),促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新;稅收專款專用,建立國(guó)家專項(xiàng)基金,專門用于研究如何提高能源的利用效率以及節(jié)省新能源。這種企業(yè)和國(guó)家兩方共同努力地技術(shù)創(chuàng)新,會(huì)促使我國(guó)進(jìn)行全方位的資源配置的優(yōu)化,進(jìn)而促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,使我國(guó)經(jīng)濟(jì)由粗放式發(fā)展轉(zhuǎn)向集約式發(fā)展。
(4)美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家視低碳經(jīng)濟(jì)為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),合理合法的構(gòu)建貿(mào)易壁壘將對(duì)我國(guó)的出口帶來巨大的影響。我國(guó)所出口的產(chǎn)品大多為低端產(chǎn)品,含碳量相對(duì)較高,一旦美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家借碳關(guān)稅知名阻礙我國(guó)高碳工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入,那么勢(shì)必會(huì)給我國(guó)的出口帶來巨大的沖擊。在此狀況下,與其讓美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家征收我國(guó)的碳關(guān)稅,不如我國(guó)自己先征收碳稅,所得稅收補(bǔ)貼企業(yè),以達(dá)到改變企業(yè)結(jié)構(gòu),走上良性發(fā)展的道路。
(5)1997年,各國(guó)在日本京都通過了世界上以法律約束力來控制溫室氣體排放的國(guó)際條約《京都議定書》,它引發(fā)了低碳經(jīng)濟(jì),并催生了國(guó)際碳交易,碳交易是為促進(jìn)全球溫室氣體減排,減少全球二氧化碳排放所采用的市場(chǎng)機(jī)制,即把二氧化碳排放權(quán)作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權(quán)的交易。二氧化碳排放稅的征收,既可以有效地降低我國(guó)二氧化碳的排放量,也可以通過碳交易,增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入。
3 征收碳稅的方式
(1)征稅對(duì)象:在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等活動(dòng)過程中因消耗化石燃料直接向自然環(huán)境排放的二氧化碳。但由于二氧化碳是由燃燒化石燃料產(chǎn)生的,因此,征稅對(duì)象可以看做是煤炭、石油等化石燃料。
(2)征稅范圍:向自然環(huán)境中直接排放二氧化碳的單位和個(gè)人。
(3)計(jì)稅方式:二氧化碳排放稅應(yīng)納稅額=課稅數(shù)量×適用稅率。
第一,課稅數(shù)量的確定:在實(shí)際生活中,有三種確定課稅數(shù)量的方式,分別為,以企業(yè)污染物排放量作為計(jì)稅依據(jù),以企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)量作為計(jì)稅依據(jù),以銷售收入作為計(jì)稅依據(jù)。比較而言,二氧化碳排放稅的征收應(yīng)該采用以企業(yè)污染物排放量為計(jì)稅依據(jù),即以二氧化碳排放量為計(jì)稅依據(jù),因?yàn)樵谶@種情況下,企業(yè)在維持或增加產(chǎn)出的情況下,只要減少排放量就可以減輕稅負(fù),有利于刺激企業(yè)引進(jìn)或改良減排設(shè)備,減少二氧化碳的排放,如果以生產(chǎn)產(chǎn)量作為計(jì)稅依據(jù),企業(yè)有可能會(huì)通過減少產(chǎn)量進(jìn)而減少稅負(fù),這會(huì)影響企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),又因?yàn)樵谕ǔG闆r下,二氧化碳排放的數(shù)量是與生產(chǎn)的污染產(chǎn)品或消費(fèi)的數(shù)量有關(guān),與價(jià)格無關(guān),因此以銷售收入作為計(jì)稅依據(jù)顯然不合理,但是,以排放量作為計(jì)稅依據(jù)也同樣面臨著技術(shù)上的困難,二氧化碳的排放量實(shí)際上是難以確定的,這就需要根據(jù)企業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)能力及實(shí)際產(chǎn)量等相關(guān)指標(biāo)來科學(xué)的估算排放量,進(jìn)而支付稅收。當(dāng)然,有些專家認(rèn)為,以排放量作為計(jì)稅依據(jù),忽略了自然界對(duì)于二氧化碳的自清能力,在筆者認(rèn)為,自然界的自清能力是有限度的,而在征收二氧化碳排放稅的同時(shí)還要考慮自然界的自清能力,顯然需要復(fù)雜的計(jì)算和研究,且不是一件容易的事情,實(shí)踐性差。
第二,稅率的確定:以標(biāo)準(zhǔn)——定價(jià)為最基本的方法,綜合考慮已經(jīng)采用的各項(xiàng)政策,根據(jù)我國(guó)國(guó)情來確定適合我國(guó)的稅率,并根據(jù)實(shí)施的效果逐漸調(diào)整,最終達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。二氧化碳排放稅的征收采用定額稅的方式,由于技術(shù)上對(duì)二氧化碳排放量難以控制,因此實(shí)際上是對(duì)煤、石油、天然氣等氣體燃料按碳含量制定稅率。
(4)稅收優(yōu)惠政策:稅收優(yōu)惠是國(guó)家對(duì)生產(chǎn)者改進(jìn)技術(shù)和工藝流程,減少污染物排放和資源損耗所給予的一種正面的稅收鼓勵(lì)或間接的財(cái)政援助。而在筆者認(rèn)為,進(jìn)行稅收優(yōu)惠政策有其弊端,會(huì)給企業(yè)合理繳納碳稅帶來負(fù)面的影響,例如,企業(yè)會(huì)想方設(shè)法得到稅收優(yōu)惠,會(huì)有投機(jī)取巧的現(xiàn)象產(chǎn)生,同時(shí)也有可能導(dǎo)致偷稅漏稅的情況發(fā)生,如果政府真的要鼓勵(lì)企業(yè)改進(jìn)技術(shù),發(fā)掘新能源,給予企業(yè)額外的獎(jiǎng)勵(lì)則更加有效。這既可以刺激企業(yè)提高環(huán)保意識(shí),研究開發(fā)新能源,又可以減少不必要的減免稅收的程序,進(jìn)而減少出現(xiàn)相關(guān)的偷稅漏稅。
4 碳稅相關(guān)會(huì)計(jì)處理與披露
碳稅的開征,必然會(huì)影響到企業(yè)的債務(wù)構(gòu)成和損益的改變,從而影響企業(yè)的會(huì)計(jì)利潤(rùn),因此會(huì)計(jì)上的核算處理是必不可少的。
(1)涉及科目:應(yīng)繳稅費(fèi),設(shè)立二級(jí)明細(xì)科目——應(yīng)繳環(huán)境稅,再設(shè)立三級(jí)明細(xì)科目——應(yīng)繳二氧化碳排放稅,制造費(fèi)用。
(2)會(huì)計(jì)處理:發(fā)生時(shí),借記制造費(fèi)用科目,貸記應(yīng)繳稅費(fèi)——應(yīng)繳環(huán)境稅(二氧化碳排放稅)。
實(shí)際繳納時(shí),借記應(yīng)繳稅費(fèi)——應(yīng)繳環(huán)境稅(二氧化碳排放稅)科目,貸記庫存現(xiàn)金或者銀行存款科目。最終結(jié)轉(zhuǎn)時(shí),借記生產(chǎn)成本科目,貸記制造費(fèi)用科目。
(3)會(huì)計(jì)記賬方法,填制和審核憑證的方法以及登記賬簿的方法,與一般財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)基本一致。
(4)在財(cái)務(wù)報(bào)告中的披露:因?yàn)橛卸趸寂欧哦愡@一個(gè)新項(xiàng)目的出現(xiàn),而會(huì)計(jì)信息又有多樣性,因此需要在傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)報(bào)告的基礎(chǔ)上進(jìn)行披露。此披露在原有的會(huì)計(jì)報(bào)告模式中進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)整,其內(nèi)容主要體現(xiàn)在利潤(rùn)表和會(huì)計(jì)報(bào)表附注中。
第一,會(huì)計(jì)報(bào)表附注中的相關(guān)披露:會(huì)計(jì)報(bào)表附注是為了方便會(huì)計(jì)報(bào)表使用者理解會(huì)計(jì)報(bào)表內(nèi)容而對(duì)會(huì)計(jì)報(bào)表的編制基礎(chǔ),編制依據(jù),編制原則和方法等所做解釋以及對(duì)未能在會(huì)計(jì)報(bào)表中列示項(xiàng)目的說明。基于會(huì)計(jì)報(bào)表的基本形式,碳稅在各報(bào)表中并未進(jìn)行詳盡的說明,因此,會(huì)計(jì)報(bào)表附注的披露則顯得尤為重要。一方面,可以以價(jià)值量為基礎(chǔ),以數(shù)字為形式予以披露,另一方面,對(duì)于一些單純用文字不足以體現(xiàn)其相關(guān)信息的,應(yīng)該以文字的方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。文字說明具體可包括碳稅的征收范圍,計(jì)稅標(biāo)準(zhǔn),稅率的選擇,以及生產(chǎn)成本中碳稅所占比重,碳稅的征收對(duì)企業(yè)利潤(rùn)的影響等,對(duì)于企業(yè)如何改進(jìn)其生產(chǎn)結(jié)構(gòu),提高能源利用率,減少排放二氧化碳也可以進(jìn)行披露。
第二,在企業(yè)社會(huì)責(zé)任會(huì)計(jì)報(bào)告中的披露:企業(yè)社會(huì)責(zé)任會(huì)計(jì)信息的披露是指通過運(yùn)用會(huì)計(jì)特有的方法和技術(shù),向企業(yè)內(nèi)部和外部利害關(guān)系人反映企業(yè)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任的情況,以及由此引發(fā)的對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)狀況,經(jīng)營(yíng)成果,現(xiàn)金流量的影響等信息的過程。企業(yè)在財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)報(bào)告中對(duì)二氧化碳排放稅進(jìn)行披露的同時(shí),也應(yīng)該在企業(yè)的社會(huì)責(zé)任會(huì)計(jì)報(bào)告中進(jìn)行披露。披露內(nèi)容不應(yīng)該只包括企業(yè)對(duì)二氧化碳的排放對(duì)社會(huì)作出的貢獻(xiàn),同時(shí)也應(yīng)該包含其排出的二氧化碳量對(duì)社會(huì)的不利影響以及其應(yīng)該承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。這方面的披露,不僅要采取文字?jǐn)⑹龅慕榻B,還要通過運(yùn)用具體的會(huì)計(jì)方法加以量化披露。
5 結(jié) 論
我國(guó)“十二五”規(guī)劃指出,以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線,是推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的必由之路,是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域的一場(chǎng)深刻變革,必須貫穿經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全過程和各領(lǐng)域。而要想轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,走低碳經(jīng)濟(jì)的路子,就需要國(guó)家運(yùn)用各種政策,稅收政策可以說是銳不可當(dāng)?shù)囊话牙麆Α?duì)于我國(guó)二氧化碳排放稅的征收,我們希望,它可以成為我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的一個(gè)切入點(diǎn),使我國(guó)在低碳經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展道路上越走越順利,越走越遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
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全球變暖問題日益嚴(yán)重,減少溫室氣體排放的呼聲高漲。從2007年的“巴厘島路線圖”到2009年的“哥本哈根氣候變化峰會(huì)”,中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家雖不承擔(dān)減排義務(wù),但作為全球能源消耗和二氧化碳排放大國(guó),減排壓力與日俱增。中國(guó)政府在哥本哈根氣候變化峰會(huì)上公布了“2020年單位GDP碳排放強(qiáng)度相對(duì)于2005年降低40%~45%”的減排目標(biāo)。根據(jù)Laspeyres指數(shù)分解和Kaya公式可知,二氧化碳排放受人口、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步等因素的影響,其中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是二氧化碳排放增長(zhǎng)的重要原因。因此,氣候變化問題既是環(huán)境問題也是發(fā)展問題。而我國(guó)正處于工業(yè)化和城市化的進(jìn)程中,重化工比例較高,能源消費(fèi)增長(zhǎng)較快,導(dǎo)致二氧化碳排放量較大,雖然實(shí)施碳減排政策有助于能源效率的提高,但要強(qiáng)制性減排必將對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來負(fù)面影響。在充分考慮國(guó)際環(huán)境與本國(guó)國(guó)情的情況下,“十二五”規(guī)劃適度放慢了經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,要求加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),降低能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度、減少污染物排放等,說明我國(guó)越來越注重經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展,注重經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。如何把總能源消耗、二氧化碳排放合理地分配到各省區(qū),對(duì)實(shí)現(xiàn)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度雙重約束目標(biāo)非常關(guān)鍵。
許多學(xué)者對(duì)碳減排成本和配額分配進(jìn)行了詳細(xì)研究。高鵬飛等(2004)對(duì)2010-2050年中國(guó)的碳邊際減排成本進(jìn)行了研究,指出中國(guó)的碳邊際減排成本是相當(dāng)高的且越早開始實(shí)施碳減排約束越有利。王燦等(2005)分析了部門碳減排邊際成本曲線,發(fā)現(xiàn)重工業(yè)、電力、煤炭部門是減排成本相對(duì)較低的行業(yè)。隨著減排率的提高,所有部門成本急劇上升,重工業(yè)削減二氧化碳排放的彈性相對(duì)較大。韓一杰等(2010)在不同的減排目標(biāo)和GDP增長(zhǎng)率的假設(shè)下,測(cè)算了中國(guó)實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排目標(biāo)所需的增量成本,發(fā)現(xiàn)GDP增長(zhǎng)速度越快或減排目標(biāo)越高,減排增量成本也越高;但由GDP變化所引起的增量成本變化遠(yuǎn)小于由減排目標(biāo)調(diào)整所引起的增量成本變化。巴曙松等(2010)發(fā)現(xiàn)各種主要能源消費(fèi)的碳減排成本之間存在差異性,提出施行燃料轉(zhuǎn)換政策是一個(gè)很好的減排政策選擇。也有一些文獻(xiàn)研究了省區(qū)減排成本和配額分配問題。褚景春等(2009)以綜合能源成本為準(zhǔn)則,對(duì)省區(qū)內(nèi)外的各種資源進(jìn)行篩選,得出總成本最小的電力資源組,然后將減排成本計(jì)入綜合資源規(guī)劃,使系統(tǒng)排放量達(dá)到最優(yōu)水平。Klepper, G. 等(2006)研究了不同地區(qū)的減排成本、區(qū)域二氧化碳排放等問題。李陶等(2010)基于碳排放強(qiáng)度構(gòu)建了省級(jí)減排成本模型,在全國(guó)減排成本最小的目標(biāo)下,得到了各省減排配額分配方案,但其各省減排成本曲線與全國(guó)類似的假設(shè),與現(xiàn)實(shí)情況有些差距。以上文獻(xiàn)均是基于碳排放強(qiáng)度的單約束,通過估計(jì)碳邊際減排成本曲線來分析減排配額的。但“十二五”規(guī)劃中提出了能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分別降低16%和17%的雙重約束目標(biāo),為完成此雙重強(qiáng)度約束目標(biāo),國(guó)務(wù)院《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》(國(guó)發(fā)[2011]26號(hào))(下文簡(jiǎn)稱《節(jié)能減排方案》)對(duì)各省設(shè)定了能耗強(qiáng)度降低目標(biāo),各省也相應(yīng)制定了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的年度規(guī)劃目標(biāo)。如何在雙重強(qiáng)度約束下,實(shí)現(xiàn)各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放最優(yōu)分配,對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。
本文基于以上想法,從全局最優(yōu)的角度,建立在全國(guó)及各省的能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度目標(biāo)約束下的省際經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)優(yōu)化模型,考察全國(guó)及各省的能耗強(qiáng)度、碳排放強(qiáng)度及省際經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張約束對(duì)各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的影響,找到各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配值,比較各種情景下的節(jié)能成本和減排成本,分析全國(guó)能源消耗和二氧化碳排放對(duì)全國(guó)生產(chǎn)總值的脫鉤狀態(tài),并對(duì)全國(guó)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度最大降低幅度進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
二、優(yōu)化問題及模型
我國(guó)正處于快速工業(yè)化階段,發(fā)展經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今及今后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)的首要任務(wù)。因此,本模型的目標(biāo)函數(shù)為最大化各省區(qū)生產(chǎn)總值總和,約束條件為全國(guó)及各省的能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的目標(biāo)約束,以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張約束。根據(jù)分析問題的側(cè)重點(diǎn)不同,可建立如下兩個(gè)優(yōu)化模型。
(一)如果2010-2015年全國(guó)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度至少降低16%和17%,各省能耗強(qiáng)度和能源碳強(qiáng)度與2005-2010年變化幅度相同,各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)遵循歷史發(fā)展趨勢(shì)并兼顧東中西部協(xié)調(diào)發(fā)展,并且各省通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步等措施實(shí)現(xiàn)《節(jié)能減排方案》中各省區(qū)能耗強(qiáng)度的降低目標(biāo),那么就有關(guān)各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放應(yīng)該如何優(yōu)化分配問題,可建立如下模型來考察。
利用模型Ⅰ可分析以下兩種情景:
情景1:2015年全國(guó)能夠完成能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分別降低16%和17%的目標(biāo),各省能夠完成《節(jié)能減排方案》中的下降目標(biāo),各省2010-2015年能源碳強(qiáng)度降低程度與2005-2010年相同。以各省政府工作報(bào)告中確定的2011年各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度作為2010-2015年各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張約束上限;“十二五”規(guī)劃中提出了2010-2015年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)7%的預(yù)期目標(biāo),本情景以7%作為2010-2015年各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張下限。
情景2:為適當(dāng)減緩因經(jīng)濟(jì)發(fā)展過快而造成能源的過度消耗,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,本情景中各省經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張約束上限在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小,其他假設(shè)與情景1相同:全國(guó)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分別降低16%和17%;各省能耗強(qiáng)度能夠?qū)崿F(xiàn)《節(jié)能減排方案》中的下降目標(biāo);各省2010-2015年能源碳強(qiáng)度降低率與2005-2010年相同;2010-2015年各省經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)擴(kuò)張下限為7%。
(二)能耗強(qiáng)度和能源碳強(qiáng)度共同決定碳排放強(qiáng)度的變化。若2010-2015年全國(guó)能源碳強(qiáng)度降低程度與2005-2010年相同,則全國(guó)能耗強(qiáng)度最大降低幅度是多少,以及全國(guó)能耗強(qiáng)度降度最大時(shí)各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配值又是怎樣的?此問題可轉(zhuǎn)化為情景3。
情景3:2010-2015年全國(guó)能源碳強(qiáng)度降低程度與2005-2010年相同,全國(guó)能耗強(qiáng)度降低率為可變參數(shù)。其他假設(shè)與情景2相同:2015年各省能耗強(qiáng)度能實(shí)現(xiàn)《節(jié)能減排方案》中的下降目標(biāo),2010-2015年各省能源碳強(qiáng)度降低程度與2005-2010年能源碳強(qiáng)度降低程度相同;2010-2015年各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張下限為7%,上限在情景1基礎(chǔ)上 同比例縮小。可利用以下模型分析。
三、數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
數(shù)據(jù)來源于歷年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》,數(shù)據(jù)樣本期為2005-2010年,基期和分析期分別為2010年和2015年。因西藏能源消耗數(shù)據(jù)缺失,模型中暫不考慮。由于二氧化碳排放主要來源于化石能源消耗,本文主要計(jì)算了各省煤炭、石油、天然氣三種主要化石能源的二氧化碳排放量,煤炭、石油、天然氣的排放系數(shù)分別為2.69kg/kg、2.67kg/L、2.09kg/kg(采用IPCC推薦值)。由于統(tǒng)計(jì)口徑不同,所有省區(qū)生產(chǎn)總值總和與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)不等,本文所說全國(guó)生產(chǎn)總值為所有省區(qū)(除西藏外)生產(chǎn)總值總和,所說全國(guó)能耗強(qiáng)度為所有省區(qū)能源消耗總量與全國(guó)生產(chǎn)總值之比,所說全國(guó)碳排放強(qiáng)度為所有省區(qū)二氧化碳排放總量與全國(guó)生產(chǎn)總值之比,所說全國(guó)能源碳強(qiáng)度為所有省區(qū)二氧化碳排放總量與所有省區(qū)能源消耗總量之比。從歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》可得2005-2010年各省區(qū)生產(chǎn)總值(2005年不變價(jià))。從歷年《能源統(tǒng)計(jì)年鑒》可得各省各種能源消耗量。煤炭、石油和天然氣的消耗量與它們相應(yīng)的排放系數(shù)相乘,可分別得到煤炭、石油和天然氣的二氧化碳排放量。進(jìn)而可得樣本期每年全國(guó)及各省區(qū)能耗強(qiáng)度和能源碳強(qiáng)度,可得樣本期內(nèi)各省及全國(guó)能源碳強(qiáng)度的變化率。能耗強(qiáng)度的降低率來源于《節(jié)能減排方案》。由于2010年各省區(qū)各種化石能源消耗量數(shù)據(jù)目前沒有公布,無法算出2010年各省二氧化碳排放量,在此假設(shè)2010年各省化石能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與2009年相當(dāng),則各省2010年能源碳強(qiáng)度與2009年能源碳強(qiáng)度相同。情景1中參數(shù)標(biāo)定見表1,其他情景中參數(shù)的具體變化見本文分析過程。
四、情景優(yōu)化結(jié)果分析
下面利用所建模型來分析三種情景中各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的優(yōu)化分配。
(一)地區(qū)GDP優(yōu)化分析
優(yōu)化結(jié)果顯示三種情景下模型均有最優(yōu)解,說明從全局最優(yōu)角度看,在全國(guó)及省際能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度約束下,保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展,能夠找到各省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最優(yōu)路徑,進(jìn)而可分析三種情景下各省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最優(yōu)分配值的異同(見表2)。
情景1優(yōu)化結(jié)果顯示,2010-2015年全國(guó)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率為10.2%,經(jīng)濟(jì)區(qū)域中,東北、中部、西北和西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,各省經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率均大于全國(guó)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率;京津、北部沿海、華東沿海和南部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率均低于全國(guó)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率,但均在9%以上。說明若各省能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),經(jīng)濟(jì)區(qū)域就能夠協(xié)調(diào)發(fā)展,尤其是東北、中部和西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)能夠保持較好的發(fā)展勢(shì)頭。從省區(qū)看,山西、貴州、青海和寧夏的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度較慢,其中山西年均增長(zhǎng)率為8.5%,沒有達(dá)到本省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張上限;貴州、青海和寧夏的年均增長(zhǎng)率為7%,取值為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張下限,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度最慢。其他省區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率取值為各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張上限,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快。說明如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持目前勢(shì)頭,現(xiàn)行的全國(guó)及各省能耗強(qiáng)度約束對(duì)山西、貴州、青海和寧夏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為不利,對(duì)其他省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為有利。
為了維持能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,避免能源過度消耗,需要適度放慢經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。情景2在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小了經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限,為保證2010-2015年間各省年均增長(zhǎng)率不低于8%,各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平擴(kuò)張上限縮小比例不超過4.504%。優(yōu)化結(jié)果顯示,同比例縮小上限約束對(duì)各省及全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響是全方位的。當(dāng)各省經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限縮小比例為4.504%時(shí),全國(guó)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率為9%,下降了1.2個(gè)百分點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)區(qū)域看,京津、華東沿海、南部沿海、中部、西南、東北、北部沿海和西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率下降程度依次增大。從省區(qū)來看,河北、內(nèi)蒙古、云南、甘肅和新疆經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率為7%,最優(yōu)值從經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限降到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下限;遼寧年均增長(zhǎng)率為9.1%,沒有達(dá)到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限。除此之外,其他省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小了4.504%,最優(yōu)值為經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限。
情景3優(yōu)化結(jié)果顯示,若2010-2015年全國(guó)能源碳強(qiáng)度降低程度與2005-2010年能源碳強(qiáng)度降低程度相同,則全國(guó)能耗強(qiáng)度的最大降低幅度為17.27%,與此同時(shí)全國(guó)碳排放強(qiáng)度降低了21.07%。與情景2對(duì)比,全國(guó)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率為8%,下降了一個(gè)百分點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)區(qū)域看,東北、中部、西北和西南分別下降了2.9、1.7、1.2和2.8個(gè)百分點(diǎn);其他區(qū)域沒有改變。從省區(qū)來看,河北、山西、內(nèi)蒙古、貴州、云南、甘肅、青海、寧夏和新疆的經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率分別為7%,最優(yōu)值仍然是經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下限;吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川和陜西的經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率分別為7%,最優(yōu)值從經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限降低到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下限;遼寧年均增長(zhǎng)率從9.1%下降到7%;廣西年均增長(zhǎng)率從擴(kuò)張約束上限下降到7.3%,接近經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)擴(kuò)張下限。說明進(jìn)一步降低全國(guó)能耗強(qiáng)度對(duì)東北、中部、西北和西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有較強(qiáng)的阻礙作用。
(二)地區(qū)能源消耗和二氧化碳排放優(yōu)化分析
各省GDP優(yōu)化值乘以相應(yīng)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度可分別得到各省能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配值。圖1和圖2分別為三種情景下各省能源消耗和二氧化碳排放增加量的變化情況。
圖1 三種情景下2010-2015年能源消耗的增加量 單位:10000 tce
從圖1中可見三種情景下,山東、廣東、江蘇、河北、河南、遼寧等省區(qū)能源消耗較大,北京、上海、江西、海南、貴州、青海、寧夏等省區(qū)能源消耗較少。情景2與情景1相比,北京、上海、貴州、青海和寧夏能源消耗量沒有改變;其他省區(qū)均有不同幅度的減少,其中能源消耗變動(dòng)幅度排在前十一位的省區(qū)依次是內(nèi)蒙古、河北、遼寧、山東、甘肅、新疆、云南、江蘇、廣東、河南和山西。情景3與情景2相比,遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、廣西、重慶、四川、陜西等地區(qū)能源消耗進(jìn)一步減少,其中河南、四川、重慶、黑龍江和遼寧的能源消耗減少幅度較大;其他省區(qū)的能源消耗沒有改變。同理可分析各省區(qū)二氧化碳排放情況。三種情景中二氧化碳排放變動(dòng)均較大的省區(qū)有河北、內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江、山東、河南、廣東、云南、陜西、甘肅、新疆等。從圖2中可看出,情景2與情景1中各省二氧化碳排放的增減情況與能源消耗的增減情況一致。二氧化碳排放變動(dòng)幅度排在前十一位的省區(qū)依次是內(nèi)蒙古、遼寧、河北、山東、山西、新疆、甘肅、河南、云南、江蘇和廣東。但其省 區(qū)排序與能源消耗變動(dòng)大小的省區(qū)排序有所不同,這是因?yàn)槎趸寂欧帕坎粌H受能源消耗量的影響,而且還受能源碳強(qiáng)度的影響,即各省能源碳強(qiáng)度不同導(dǎo)致二氧化碳排放的變化與能源消耗的變化不一致。情景3與情景2相比,二氧化碳排放沒有變化的省區(qū)和能源消耗沒有變化的省區(qū)相同;二氧化碳排放減少的省區(qū)與能源消耗減少的省區(qū)也相同,但省區(qū)排序有所不同。
圖2 三種情景下2010-2015年二氧化碳排放的增加量 單位:10000 t
結(jié)合情景2與情景1中的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)優(yōu)化結(jié)果可知,能源消耗和二氧化碳排放變動(dòng)較大的省區(qū)比較容易受經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張約束上限變化的影響。縮小經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限,雖然放慢了全國(guó)及一些省區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度,但有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排放。結(jié)合情景3與情景2中的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)優(yōu)化結(jié)果可知,當(dāng)2010-2015年各省能源碳強(qiáng)度與2005-2010年的能源碳強(qiáng)度變化相同時(shí),能源消耗和二氧化碳排放變動(dòng)較大的省區(qū)比較容易受全國(guó)能耗強(qiáng)度變化的影響。為了實(shí)現(xiàn)全國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)配置,各省區(qū)在制定政策時(shí),要充分考慮本省區(qū)的具體情況,制定出適合本省低碳發(fā)展的路徑。
(三)三種情景下全國(guó)節(jié)能減排成本與脫鉤狀態(tài)分析
我們把各種情景下全國(guó)總能源消耗和二氧化碳排放的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,當(dāng)GDP改變量與能耗改變量為負(fù)值時(shí),令GDP改變量與能耗改變量比值為節(jié)能成本;當(dāng)GDP改變量與二氧化碳排放改變量為負(fù)值時(shí),令GDP改變量與二氧化碳排放改變量比值為減排成本。由三種情景的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)化分配可看出,情景2在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小了經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限,減慢了某些省區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度,有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排放,其節(jié)能成本和減排成本分別為0.963萬元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤和0.310萬元/噸。情景3在情景2基礎(chǔ)上考察了全國(guó)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的最大降低幅度。在此種情況下,節(jié)能成本和減排成本分別為1.010萬元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤和0.339萬元/噸。兩種對(duì)比結(jié)果顯示節(jié)能成本和減排成本均較低,說明適度放慢經(jīng)濟(jì)發(fā)展過快省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)一步加快全國(guó)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的降低,雖然對(duì)全國(guó)及個(gè)別省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的阻礙作用,但對(duì)全國(guó)總體能源消耗和二氧化碳排放起著較強(qiáng)的抑制作用。
本文采用Tapio脫鉤指標(biāo),將二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤彈性分解如下:
其中分別稱為碳排放彈性脫鉤指標(biāo)、能源消耗彈性脫鉤指標(biāo)和能源碳排放彈性脫鉤指標(biāo),經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放增長(zhǎng)率采用2010-2015年年均增長(zhǎng)率。由三種情景的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)化分配,可計(jì)算出三種情景下2010-2015年年均碳排放彈性脫鉤指標(biāo)、能源消耗彈性脫鉤指標(biāo)、能源碳排放彈性脫鉤指標(biāo)(見表3)。結(jié)果顯示,能源消耗在情景1中處于增長(zhǎng)連接狀態(tài),在情景2和情景3中處于弱脫鉤狀態(tài),且能源消耗脫鉤指標(biāo)值越來越小,說明能源消耗和全國(guó)生產(chǎn)總值的弱脫鉤程度越來越強(qiáng)。能源碳排放在三種情景中雖均處于增長(zhǎng)連接狀態(tài),但能源碳排放彈性脫鉤指標(biāo)值越來越趨于0.8(增長(zhǎng)連接與弱脫鉤狀態(tài)的臨界值),說明雖然二氧化碳排放與能源消耗之間還處于增長(zhǎng)連接階段,但越來越趨于弱脫鉤狀態(tài)。二氧化碳排放在三種情景中均處于弱脫鉤狀態(tài),而且碳排放彈性脫鉤指標(biāo)值越來越小,說明二氧化碳排放與全國(guó)生產(chǎn)總值的弱脫鉤程度越來越強(qiáng)。
五、結(jié)論及政策建議
本文根據(jù)所分析問題的側(cè)重點(diǎn)不同,從全局最優(yōu)的角度,建立了兩個(gè)在全國(guó)及省際能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度約束下省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)優(yōu)化模型。分析了三種情景下各省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的優(yōu)化問題,比較了各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配路徑的異同。發(fā)現(xiàn)三種情景下均能實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃中對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)的預(yù)期目標(biāo)、單位GDP能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的約束目標(biāo)。若2010-2015年全國(guó)能源碳強(qiáng)度降低程度與2005-2010年能源碳強(qiáng)度降低程度相同,則全國(guó)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的最大降低幅度約分別為17.27%和21.07%。
在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面,本文比較了三種情景下各省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最優(yōu)分配的異同,分析了縮小經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限和進(jìn)一步降低全國(guó)能耗強(qiáng)度對(duì)全國(guó)及各省區(qū)的影響,指出了經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢和較快的省區(qū)。如果經(jīng)濟(jì)保持目前發(fā)展勢(shì)頭,那么現(xiàn)行的全國(guó)及各省能耗強(qiáng)度指標(biāo)約束對(duì)山西、貴州、青海和寧夏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為不利,對(duì)其他省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為有利。同比例縮小經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限,對(duì)各省及全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響是全方位的,中部、西南、東北、北部沿海和西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率下降程度較大,其中河北、內(nèi)蒙古、云南、甘肅、新疆和遼寧經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度明顯減慢。若全國(guó)能耗強(qiáng)度降低率從16%進(jìn)一步降低到17.27%,則全國(guó)經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率將進(jìn)一步下降1.2個(gè)百分點(diǎn),西北、中部、西南和東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度明顯減慢,其中吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川、陜西、遼寧和廣西成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢省區(qū)的新成員。說明進(jìn)一步降低全國(guó)能耗強(qiáng)度對(duì)西北、中部、西南和東北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有較強(qiáng)的阻礙作用。
QUESTION
北京市海淀區(qū)給超過700名“兩會(huì)”代表發(fā)放筆記本電腦和U盤,總價(jià)超過500萬元。此舉的理由是:節(jié)省紙張、開“低碳會(huì)議”。你認(rèn)為:
A. 確實(shí)低碳。減少了紙張使用就減少了樹木砍伐,還能降低硒鼓的污染。
B. 既環(huán)保(減少紙張的使用和污染)又拉動(dòng)了內(nèi)需,一舉兩得。
C. 只是看起來低碳。電腦的使用需要電能、電腦運(yùn)輸過程中也會(huì)耗能,電腦以后還會(huì)變成電子垃圾……算總賬未必低碳。
D. 節(jié)約用紙是環(huán)保的,但購買多余的電子產(chǎn)品和開會(huì)又是不環(huán)保的。
你如何看待全球氣候變暖和極端天氣變化與二氧化碳排放的關(guān)系?
A. 有關(guān)系。我們目前的生活很大程度上受到氣候和環(huán)境的影響。
B. 有關(guān)系但影響不大,我們現(xiàn)在環(huán)保是在為子孫后代解決問題。
C. 有關(guān)系,但對(duì)生活沒有影響。
D. 很多科學(xué)家還在就二氧化碳排放和溫度變化之間的關(guān)系進(jìn)行研究。
您認(rèn)為所謂的“低碳”是指?
A. 降低碳的使用和排放。
B. 降低二氧化碳的排放。
C. 降低所有含碳物質(zhì)的使用、排放。
D. 降低以二氧化碳為代表有害的含碳物質(zhì)的使用、排放。
您認(rèn)為減少碳排放與個(gè)人的關(guān)系是?
A. 減少二氧化碳排放量與我個(gè)人關(guān)系不大。
B. 我覺得有必要為減少碳排放貢獻(xiàn)力量。
C. 碳排放關(guān)系到地球氣候惡化影響,我正在減排中。
D. 對(duì)碳排放很關(guān)注,不僅自己努力而且還向他人做宣傳。
E. 沒有做法杜絕碳排放,我們更應(yīng)該注意與自然和社會(huì)建立和諧關(guān)系。
下列描述正確的是:
A. 任何一件商品的制造,從原料采集到最終被廢棄,都要排放二氧化碳,并對(duì)環(huán)境造成影響。
B. 棉、麻等天然織物比化纖衣服排碳量少;白色、淺色、無印花的服裝更環(huán)保,因?yàn)檩^少使用各種化學(xué)添加劑處理。
C. 飛機(jī)排出二氧化碳是交通工具中最高的,短途(往返3千公里以內(nèi))和長(zhǎng)途飛行的排碳量是:0.1753公斤 和0.1106公斤(二氧化碳/乘客/公里)。
D. 減少對(duì)物質(zhì)的追求就能大大降低物質(zhì)的消耗和閑置,進(jìn)而減少二氧化碳的排放。
你是否會(huì)嘗試下列做法:
A. 使用高效節(jié)能產(chǎn)品,如精密熒光燈,隔熱層來降低家用能源的消耗量。
B. 減少空調(diào)或其他自動(dòng)溫控設(shè)施,花費(fèi)高價(jià)購買空心墻和屋頂保溫材料。
C. 安裝防風(fēng)條、安裝雙層玻璃窗、調(diào)低室內(nèi)供暖溫度……
D. 以上都不會(huì),新材料和新產(chǎn)品對(duì)未來環(huán)境的破壞可能更大。應(yīng)該通過降低對(duì)舒適生活的依賴來保護(hù)環(huán)境。
在實(shí)施“低碳經(jīng)濟(jì)”方面,最應(yīng)該行動(dòng)且有實(shí)際作用的是?
A. 學(xué)者和科學(xué)家
B. 政府部門
C. 環(huán)保組織、NGO
D. 企業(yè)、生產(chǎn)制造商
E. 個(gè)人
F. 聯(lián)合國(guó)、政府間組織
節(jié)約用水用電、不用一次性產(chǎn)品、減少使用動(dòng)物制品、不燃放煙花爆竹、不浪費(fèi)糧食……即便不考慮二氧化碳的排放,這些也有利于健康。二氧化碳的排放無法消除,但可以做到有原則的降低和避免非必要的增加,并堅(jiān)持如此。
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中國(guó)物流與采購聯(lián)合會(huì)主辦
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中國(guó)政法大學(xué)環(huán)境資源法研究所主辦
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