碳排放的主要原因范例(12篇)
碳排放的主要原因范文篇1
内容摘要:本文运用生命周期法对2009年中国出口美国商品贸易中的隐含碳排放进行了分析与核算。通过对中国出口美国的贸易商品碳排放的定量分析,揭示了中国出口美国商品贸易对中国国内碳排放的影响,以说明区别对待两国碳排放责任的必要性。
关键词:中美贸易碳排放生命周期碳关税
2009年年底,美国国会众议院通过《2009美国清洁能源安全法案》,该法案除了设定美国国内二氧化碳等温室气体的减排目标之外,还涉及一项以“边界调节税”命名的“碳关税”条款。法案提出对进口产品征收“边界调节税”,从2022年年底,对进口的铝、钢、水泥和一些化工产品和高耗能产品征收碳排放关税,碳关税实施重点指向中国等快速发展中国家,此举对中国未来出口贸易尤其是碳密集型产品出口构成威胁。为此本文研究选取法案中关注的中国出口美国的大宗贸易商品和高耗能商品的碳排放,从而评价中国出口美国商品受美国碳关税政策的影响,最后对其提出建议。
计算方法和数据处理
本文关注的是中国出口美国贸易商品的碳排放,选取主要的出口贸易产品,采用产品单耗计算,通过生命周期评价方法,对单位产品的碳排放进行分析。
(一)计算方法
通过核算中国出口美国产品的碳排放,建立数据库和模型,对产品全生命周期碳排放进行估算,核算标准为目前中国普遍采用的GB/T24044-2008生命周期评价标准。
商品的生命周期碳排放核算,需要首先确定其碳排放边界,研究的是中国出口美国商品在中国国内生产过程中的碳排放,因此边界确定为产品从设计、生产和运输,直到产品出口之前的整个过程所涉及的原材料、外来能源消耗所产生的碳排放。在确定了碳排放边界后,对碳排放源进行分类,确定输入流、输出流以及废物流。然后搜集数据,对碳排放量进行计算。计算流程如图1所示。
(二)数据来源及处理
1.碳排放系数的确定。碳排放系数根据《中国温室气体清单研究》中的相关排放因子数据和政府间气候变化专门委员会(IPCC)的排放因子数据综合考虑后确定(见表1)。
2.目标产品的选择。本文首先对《2010中国海关统计年鉴》中“2009年中国对美国进出口商品分类章金额表”中的22类商品按照贸易额排序,去除掉单位能耗量较低的食品和医药类,并结合“边境调节税”条款中规定的商品,选出17种商品作为“大宗贸易商品”类。选取中国出口美国贸易商品中的能源类和传统的高能耗产品共15种商品作为第二类高耗能商品类。最终选取了32种出口贸易产品进行了分析,如表2所示。
3.产品生命周期碳排放计算中的数据选择。每种产品的原料开采和最终耗能数据从《2010中国能源统计年鉴》中获取;运输耗能从《2010中国交通统计年鉴》,结合行业统计数据获取;生产过程中使用原料通过行业统计年鉴获取。以国家统计数据为准,采用行业统计年鉴和行业的研究报告。
(三)计算模型
模型中主要分三类计算模块:能源、原材料和产品模块。能源模块包括煤炭、石油、天然气、电力、核电;原材料模块包括除了能源模块中的产品外的高耗能产品,模块中计算过程包括原材料生产、生产消耗资源的开采、上一级原材料消耗三个部分;产品模块包括产品的生产和原材料消耗两个部分,前者与能源模块进行链接,后者与原材料模块链接。模块之间通过投入产出关系关联,并且利用迭代方法对模块之间能源的循环使用进行了处理。
计算结果分析
基于以上方法,本文计算得到了2009年中国出口美国贸易产品的载能量和碳排放(见表3),结果显示,选取的32种商品碳排放总计约1.58亿吨,占中国出口美国碳排放总量的42.0%;出口金额为1536.43亿美元,占当年中美出口总额2208.02亿美元的69.58%。
2009年煤炭、焦炭、原油、成品油的总碳排放约为1168.78万吨,15种高耗能产品的碳排放约2238.93万吨,与能源类产品出口的碳排放接近。碳排放最高的是机械电动发电机,其次是纺织服装类产品,原油、成品油和铝和铝材产品、玻璃及玻璃制品、化肥等,一些传统的化工类高耗能产品如烧碱等。
从单位产量碳排放的计算结果可以看出,高耗能产品和某些大宗贸易产品如纺织品的单位价值碳排放明显要高于其他大宗贸易类产品。单位产品碳排放最高的为船舶,其次是服装和纺织品类。总碳排放最高的为电动机,占11741.53万吨标煤,占2009年中国出口美国贸易碳排放的32.96%,其次是纺织品和服装,分别占2009年中国出口美国商品贸易碳排放的3.90%和3.66%。占2009年中国出口美国碳排放的前十位的产品分别为电动机、纺织品、服装、原油、肥料、橡胶及制品、电线电缆、成品油、塑料及其制品、铝材,前十位货物的碳排放占2009中美贸易碳排放的42.13%。
结论及建议
基于本文研究的计算结果,对中国出口美国贸易产品的政策建议如下:
一是从计算中可以看出,1吨标煤的能源类产品的载能量为1.08吨标煤,说明能源开采过程中的额外能耗偏高,还需要进一步采取措施改善。
二是对于不同的高耗能产品,应分出口产品的结构和载能量,在产品生命周期的各个环节节能降耗。
三是大宗贸易产品如纺织品的单位价值碳排放明显要高于其他大宗贸易类产品,因此这些产品未来在出口时可能面临更多的非贸易性壁垒(如边界税)。因此应促进大宗贸易产品的换代升级,鼓励高附加值产品的出口,对其中某些单位附加值碳排放量高的产品的出口要进行限制。
碳排放的主要原因范文
结算货币:世界上认可度高的货币,如美元、欧元、日元、英镑等。2009年7月6日,中国银行和交通银行首笔跨境贸易人民币结算业务同时启动,标志着人民币在国际贸易结算中的地位已经从计价货币升至结算货币。
《京都议定书》正式生效之后,全球碳交易市场急剧扩张。碳交易量从2006年的16亿吨跃升到2009年的87亿吨,交易额达到1440亿美元。据联合国和世界银行预测,碳交易市场有望超过石油市场成为世界第一大市场,碳排放权成为世界大宗商品也指日可待。随着碳交易市场的快速增长,碳交易结算货币的选择成为一个重要议题。
碳交易结算货币是指在全球碳排放权交易中,由于其币值的稳定性、流动性和安全性较好而被交易者广泛接受和使用的货币,具体用于碳排放权的计价、支付等。成为结算货币是一国货币国际化的起点,在一国货币国际化的进程中,货币发行国将会得到巨大的收益和更高的国际地位。正是由于巨大的利益空间,很多国家都为本国货币能成为碳交易结算货币展开了新一轮的博弈。
在这一轮充当碳交易结算货币的博弈中,欧元起步较早优势明显,美元依靠其传统地位也占据了有利地位,二者呈鼎力之势,其他货币如英镑、日元、卢比、卢布等虽然所占市场份额相对较少,但仍具有很大的提升空间。
欧元:欧盟是较早开展碳排放权交易的经济实体之一,从以欧元计价的碳交易额来看,欧元在碳交易结算货币的选择中占有优势地位。主要有几个原因:一是碳排放权资源占有额度较大。根据国际碳排放权交易市场现状,欧盟市场EU、ETS所拥有的碳排放权占世界总份额的比例相当巨大,巨大的占有量决定了全球超过60%的可用于交易的碳排放权与欧元挂钩。二是具有技术、资金优势。CDM市场中,虽然碳排放权供应国多为发展中国家,但由于欧洲发达国家凭借其在技术、资金上的优势通过CDM项目合同的订立,控制可交易的碳排放权资源,从而使发达国家可以选取对自己有利的货币如欧元进行结算。三是金融市场体系完善。由于碳排放权交易不仅在一级市场进行,同时也在二级市场上进行,且二级金融市场在碳交易中占有的份额较大,一国金融市场的完善程度直接影响了该国的碳排放权交易,金融市场越完善、效率越高的国家越容易使其交易中的碳排放权与本国货币或对本国有利的货币挂钩;此外,碳金融衍生产品的种类和质量也决定了一国是否能在国家碳排放权交易中处于主导地位。欧盟成员国无疑在金融体系方面是比较完善的,因而欧元成为碳交易结算货币具有较强的金融支撑。
美元:美元是目前仅次于欧元的碳交易结算货币。虽然美国尚未签订《京都议定书》,也就没有强制减排义务,拥有的碳权资源也就相对有限,但这并不影响美元成为碳交易结算的主要币种之一,原因如下:一是全球碳交易机制的原因。目前全球发展中国家大都没有减排义务,因而计价结算大多选择美元,这客观上提升了碳交易美元计价结算的比例。二是美元的传统优势地位。在国际贸易中,各国货币地位和贷币特性存在着差异,而各国也习惯于选择那些币值稳定、流动性强的优质货币用于本国国际贸易的结算。这种主导货币的“在位优势”或货币锁定现象在碳排放权交易中也存在,使得美元等相对优质的货币成为多数国家在碳交易结算中选择的货币。三是金融市场发达和资金技术实力雄厚。美国毫无疑问拥有全球最发达的金融市场,同时也拥有着最顶尖的金融衍生品研发人员和交易机制,使得美国在碳期权、期货、碳基金等金融创新产品的交易中处于主导地位。
其他结算货币:如英镑、日元、卢比、卢布等,也在碳交易中占据一定份额,但不能成为碳交易的主要结算货币,主要原因如下:首先,由于本身有减排义务,碳排放资源占有额度较小,能用于交易的碳排放权很少,所以以这些国家货币进行计价结算的货币份额也就较小,如英国、日本;其次,由于缺乏完善的金融市场和碳交易所,儿市场中主要的碳排放权供应国俄罗斯、乌克兰等国并没有掌握碳交易结算货币的选择权;最后,金融市场不够发达,碳交易风险不能通过发达的金融市场有效化解,如印度。
在全球碳交易排放权供应国中,中国拥有超过60%的市场,但人民币成为碳交易结算货币的时机尚未成熟。究其原因,我国碳金融市场体系的不完善以及减排技术的落后是主要影响因素。
首先,我国金融市场不完善,在二级CERs市场上几乎不占份额也没有话语权,使得我国的CERs不仅价格较低,也使得我国在国际金融市场上丧失了选择碳交易结算货币的权力。
其次,我国关于碳排放权交易的法律和政策领域几乎是空白,法律和政策上的缺陷不利于保障国内参与碳交易企业的权利,从而使国内碳交易企业在参与CDM交易时处于被动地位,买方和卖方地位上的差异不利于我国国内企业选择本国货币作为碳交易结算货币。
再次,我国的碳减排技术跟发达国家相比相对落后,技术上的主导权和选择权的丧失造成了我们碳交易结算货币选择权的缺失。
最后,到目前为止,我国虽然实现了人民币经常账户下的可自由兑换,但资本账户下的交易仍受到较大的限制,从而限制了人民币成为国际碳交易结算货币的能力。
在当前的国际碳交易市场上,人民币如果不能及时赶超其他货币,将有可能失去成为碳交易结算货币进而成为国际货币的机会。助推人民币成为碳交易结算货币,促进人民币国际化进程,需要从以下几个方面着手:
碳排放的主要原因范文篇3
Themainsourcesofcarbonemissionduringtextiles’lifecyclehavebeenanalyzed,andthebuildingprinciplesandalgorithmsofcalculationmodelforcarbonemissionshavebeenintroducedinthispaper.Theauthorspointedoutthatcleanerproductionisaneffectivewaytoachievelowcarboneconomy.
随着工业化进程的加速,环境污染正变得日益严重,环境治理愈发紧迫。环境保护过程中不断呈现出的新现象、新问题,迫切地需要用新思路、新方法去研究并解决。
低碳概念正是基于传统环保治理手段的不足而提出。它从源头治理的理念、在生产过程中减少碳排放的思路、以循环的手段提升利用能源的方法为全球各国所认同,并逐渐在各国、各行业展开,或研究、或试验、或推广。尽管如此,低碳经济的相关概念却仍然较为模糊。
从纺织服装行业来看,具体表现在,例如,制造一件衣服的实际碳排放值是多少?计算标准是什么?依据是什么?细分而言,如纤维制造、织造、印染、后整理、服装裁剪、消费、弃置以及运送物流等环节的碳排放分别是多少?一件衣服在其生命周期中的“碳足迹”如何表现?针对这些问题,目前还没有明确而具体的评价体系和指标。尽管国际上也有相关机构在从事这方面的研究,但仍然没有公认的权威的评判标准,这也造成从业企业在面对低碳经济时代时无从入手。
所以发展低碳经济,首要工作便是建立低碳认证体系,为判断市场各参与方的各种行为是否低碳提供一套评判依据,而这一认证体系的核心则是在于建立一种计算模型,通过这一计算模型对参与各方的碳排放行为进行具体的碳排放值量化,为评判体系提供最直观的数值比较。
一、低碳经济的概念与背景
研究低碳经济,首先应明确其概念。目前低碳经济的概念已被若干文献所描述,其含义主要是:通过技术、制度的创新,促进产业升级转型,开拓新能源渠道,减少对煤炭、石油、天然气等传统能源的依赖,以此减少能耗的排放,降低碳的排放量,最终实现人与社会和谐共处,经济与生态环境共同进步的可持续发展之路。
党的十七大工作报告指出:必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。2010年中央经济工作会议上,明确指出要推进节能减排、强化节能减排目标责任制,加强节能减排重点工程建设,开展低碳经济试点。可见发展低碳经济已上升为国家战略。
从国际上看,随着我国整体经济、技术实力的不断强大,发达国家出于对本国经济的保护,正在利用“绿色”壁垒取代传统贸易壁垒。以低碳为概念,以“碳关税”为手段打压和限制发展中国家产品出口,所以,碳排放问题已不仅局限于环境、经济问题,更是各国在全球利益博弈中的政治问题。
我国正处于经济发展转型时期,发展低碳经济,可以有效地改善我国经济一直以低劳动力成本、高能耗、高污染为主要特征的粗放型发展方式,促进传统产业进行产业升级,同时减轻工业发展对环境保护所带来的压力,实现又好又快的发展愿景。
二、低碳研究体系
低碳经济的主要工作应以碳排放值的计算为主。通过构建科学、合理、统一、被广泛认可的计算模型,在充分考虑到计算对象(如个人、区域、产品)的特殊性质后,对其进行碳排放值的计算,量化计算对象的碳排放数值。然后依据所测数值为基准,进行低碳行为合规性认可、碳排放权益流转等工作的研究和开展(图1)。其核心则是碳排放值的采集和计算。
三、纺织品碳排放源
每一件产品在其生命周期中都包括了:生产、消费(使用)、废弃、处理、运输等不同环节,而每一个环节都会产生碳排放。由于在消费、废弃、处理、运输等环节难以统计其实际碳排放值。所以,产品的碳排放值以统计其生产过程中所产生的碳排放为主。生产中的碳排放涉及各个方面,为了便于区分和统计,将之分为生产中的碳排放源和辅助生产的碳排放源(图2)。
生产中的碳排放主要为能源消耗产生的直接或间接碳排放以及使用水和化学辅料等生产要素产生的间接碳排放,辅助生产碳排放主要为配套生产所产生的碳排放,即非生产部门办公、照明、采暖等产生的直接或间接碳排放,废物处理碳排放为处理生产废物、废水、废气使之能够循环使用或达标排放而产生的直接或间接碳排放。
需要采集的数值主要包括:
(1)各工艺环节中,所消耗掉的电能,并按照生产单位量电能所产生的CO2值换算后所得出的,生产该产品在电能上所排放出的碳排放值。
(2)各工艺环节中,所消耗掉的水,并按照生产单位量水所产生的CO2值换算后所得出的,生产该产品在耗水上所排放出的碳排放值。
(3)各工艺环节中,所消耗掉的蒸汽,并按照生产单位量蒸汽所产生的CO2值换算后所得出的,生产该产品在耗蒸汽上所排放出的碳排放值。
(4)各工艺环节中,所消耗掉的煤炭,并按照消耗单位量煤炭所产生的CO2值换算后所得出的,生产该产品在消耗煤炭上所排放出的碳排放值。
四、纺织品碳排放值计算模型构建原则与法则
构建“碳排放值”计算模型是为了对生产过程的每一个环节所产生的碳排放值进行统计,以此量化单位量(重量、体积、长度)产品产生后,在生产过程中的碳排放值。本模型将考虑到在产品生产过程中所有可能产生碳排放的来源和渠道。
1.模型构建的原则
在计算模型的构建中需要遵循的原则包括如下:
(1)碳排放的产生不仅局限于生产流程,还包括在运输、消费、废弃及处理等环节;
(2)通过本计算模型得出的“碳排放值”统一由CO2数值表示,且最终得出的数据都是指单位重量产品的碳排放值。某些无法直接转换为CO2数值的,可先转换为标煤后再进行转换;
(3)原料、辅料、设备的碳排放值由其生产厂家提供后代入本模型计算,不单独采集。因为这些环节的展开需要依赖化学品行业、机械设备行业等数据,对于纺织产品的碳排放值计算假设可直接引用即可;
(4)人工的碳排放值可通过对个人每天的碳排放值进行综合加权计算后代入计算模型。目前已有若干的关于每个人的碳排放足迹计算器,可综合这些工具采集相关数据;
(5)本课题只采集能源(水、电、蒸汽)消耗中所产生的碳排放值,但计算模型保留其他因素产生碳排放的数据接入功能(如之前提到的原料、环节辅料、设备等)。
2.碳排放值计算法则
碳排放值在大多数文献中也被称之为碳足迹。目前,国际上各机构对碳足迹概念都有自己的定义,如Wiedmann&Minx、Hammond、Energetics、ETAP、CarbonTrust、POST等,尽管他们的描述不同,但实质都一样,即:对某种产品在其生命周期内,或人类活动的全过程中,综合分析其产生的各类能耗后,以CO2的方式衡量其碳排放数值。本文不对其概念作过多讨论,取碳排放值为描述标的。
计算出不同对象的具体碳排放值后,可为接下来所进行的各类研究提供准确的量化指标,以此让交易或评判有据可依。目前对碳排放值的计算方法已有公认的意见,主要分为过程分析法和投入产出法两类。
(1)过程分析法
过程分析法也称生命周期法(LifeCycleAssessment,LCA),主要以英国碳信托公司(CarbonTrust)和英国标准协会(BSI)提供的计算方法为代表。
该方法针对产品的流向对象不同分为BtoB(企业对企业)和BtoC(企业对消费者)两类。通过将产品在这两条流向中所涉及的所有生产和辅助生产行为或生产、辅助生产及消费行为进行整合,充分考虑各个环节在各类能源消耗上的因素,统计出其具体数值,通过加权计算,除以每次计算的产品产量,最终以产品的单位产量CO2排放值进行描述。
通过该方法进行计算需要尽可能地使用原始数据,以避免使用非原始数据造成计算过程的可信度降低。另外,需要纵深考虑产品在生产、运输、废弃等各个环节中的生产和辅助生产行为,例如在织物生产过程中,不仅要考虑到所用电能、用水量、蒸汽、染化料、助剂等大宗能耗指标,还要考虑到设备维护、设备折旧、人员投入等微观领域的能源消耗,以确保最终计算数据更接近真实值。
(2)投入产出法
投入产出法,即将相关各部门在单位时期内的所有投入和产出罗列成表,从而建立数学模型,计算出消耗系数进行经济分析和预测的方法。该方法由1973年第5届诺贝尔经济学奖得主,美国经济学家WassilyW.Leontief教授在1936年提出。该方法分别统计直接生产部门的生产行为、为生产部门提供能源的能源企业生产行为以及生产链中整个生命周期中的生产行为所产生的碳排放值。
由于该方法以分部门形式统计其碳排放值,针对不同批次的产品采用平均值进行计算,所以难以得到具体某个产品的碳排放值,比较适合用于宏观层面(如区域、行业)碳排放值的计算,一般不用于单个产品生产过程中的碳排放值计算。
五、展望与结论
碳排放的不断增加,实质是能源消耗过快、环境污染日益严重的具体表现。实行低碳经济,减少碳的排放,其目的在于减少不必要的能源消耗,以此减轻环保压力,为人类的生存和发展提供更好的环境保障。为此人们应该:
(1)加大节能减排技术的研究、推广与应用;
(2)鼓励节能、环保等低碳技术和工艺的应用与普及;
(3)尽快建立并完善全行业范围的碳排放认证体系,完善低碳认证制度;
(4)建设相关法律法规,以此规范行业行为;
(5)建立“碳权益”交易市场,促进行业的可持续发展,真正实现低碳经济发展模式;
(6)积极探索无碳型新能源,以替代传统能源。
参考文献
[1]WiedmanT,MinxJ.ADefinitionofCarbonFootprint[J].SAResearch&Consulting,2007:9.
[2]HammondG.TimetoGivedueWeighttotheCarbonFootprintIssue[J].Nature,2007,445(7125):256.
[3]Energetics.TheRealityofCarbonneutrality[R].2007.
[4]ETAP.theCarbonTrustHelpsUKBusinessesReduceTheirEnvironmentalImpact[R].2007.
[5]CarbonTrust.CarbonFootprintMeasurementMethodology[R].2007.
[6]POST.CarbonFootprintofElectricityGeneration[R].ParliamentaryOfficeofScienceandTechnology,2006:POSTnote268,
[7]BSI.PAS2050:2008商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范[M].UK:BritishStandardsInstitution,2008.
[8]BSI.《PAS2050规范》使用指南如何评价商品和服务的碳足迹[M].UK:BritishStandardsInstitution,2008.
[9]LeontiefW.TheStructureofAmericanEconomy1929―1941[M].NewYork:IASPPublishing,1941.
[10]LeontiefW.StudiesintheStructureoftheAmericanEconomy[M].London:OxfordUniversityPress,1953.
[11]联合国气候变化框架公约[EB/OL].baike.省略/view/89815.htm#sub89815.
[12]京都议定书[EB/OL].baike.省略/view/41423.htm#sub41423.
碳排放的主要原因范文篇4
一、美国提出碳关税条款的动机
美国政府提出征收“碳关税”的政策目标可以概括为四个方面,即重塑美国全球经济领导地位、转移国内减排成本、满足国内相关产业和政治势力的诉求,以及在气候谈判中向中国等发展中大国施压。
首先,从中长期角度来看,奥巴马政府试图以绿色产业带动经济复苏,进而着眼在危机过后抢占未来产业制高点,“碳关税”是实现这一目标的手段之一。美国要推动未来经济复苏,不可能选择以金融业为主体的危机产业,已通过国际分工形成的消费品生产也难以由美国独揽,这就需要打造一个巨大的新产业来拉动美国经济再次崛起,而绿色能源产业集群正是最好的选择。
其次,美国担心率先减排会导致本国产业竞争力受损,而高碳产业的重新分布会使发展中国家得益。如果能对发展中国家产品征收碳关税,相当于以税收方式让发展中国家承担减排义务,并增强本国产品竞争力。美国电力(尤其是煤电)、交通工具、农牧业等高排放产业向国会游说,称中国和印度的厂商不采取同样的措施,生产将会转移至对排放要求低的国家,从而导致这些产业关门。为本国减排企业提供“低碳补贴”、对外国“高碳产品”征收“碳关税”就是美国实施减排措施的代价。这种代价将由包括中国在内的外国企业分担。
第三,这是美国国内政治博弈的结果。美国总统奥巴马上任以来,白宫一直在讨论如何控制排放量。但是,这个措施遭到了传统产业及其游说集团的抵制。钢铁水泥等能源密集型工业、工会团体和代表“锈带”(RustBelt)各州的参议员组成了一个强大的联盟,呼吁保护国内商品免受“高碳”进口商品影响。国会寻求“边界调节税”或“碳关税”的立法,反映的主要是国内相关产业和政治势力的诉求。
第四,美国决策者试图通盘考虑国内与国际两个“战场”:在国内反击传统产业势力,为新能源与传统产业的绿色改造提供有利环境;在国际气候谈判中使中国、印度、巴西等发展中大国让步。美国将减排与保护性关税捆绑在了一起。
二、美国碳关税条款的前景
参议院的气候法案目前正在审议中,“碳关税”条款目前得到不少参议员支持。比如,参议院财政委员会主席马克斯・鲍卡斯说,美国的参议院版气候法案也必须包含强有力的“边境调节”措施。但是调研发现,参议院内部反对的声音也很多,而且占据了多数。分析认为,参议院通过“碳关税”条款的可能性较小,主要原因如下:
首先是美国国内的担忧。在美国众议院2009年6月26日以微弱优势通过上述法案后,该法案现在提交至参议院,在参议院遭遇了艰难的批准过程。温和派人对于要求美国企业承担更多成本感到担忧,认为碳关税是一把双刃剑,对美国等发达国家也存在不利影响。因为在全球化背景下,美国等发达国家作为消费国享受了来自包括中国在内的发展中国家所生产的廉价产品,而征收碳关税后,对美国等发达国家可能形成“成本推动型通货膨胀”,导致受益的只是美国本土钢铁企业等个别利益集团。从宏观经济看,对美国也不一定是好事。在海外特别是在中国投资比重大的美国企业代表明确指出,该政策只是保护国内产业,而没有考虑到投资海外的美国企业,特别是在新兴市场国家投资的美国企业的利益。2009年7月22日,美国商会、美国国家外贸委员会等机构就碳关税问题联名致函参议院,警告其不要引发“绿色贸易战”。信中说:“气候变化是全球性问题,需要国际合作而不是单方的最后通牒。众议院通过的法案已经引起美国主要贸易伙伴的愤慨,并有可能引发绿色贸易战。我们敦促参议院慎重考虑,避免造成全球贸易体系的混乱。”
其次是国际社会的反对。目前世界上并没有征收碳关税的范例,只是欧洲的瑞典、丹麦、意大利,以及加拿大的不列颠和魁北克省在本国范围内征收碳税。首次将碳税推广到国际贸易中跨境征收有可能违反世界贸易组织的原则,而且将对新兴市场国家造成较大影响,进而影响这些国家在应对全球气候变问题上至关重要的合作态度。欧盟轮值主席国瑞典的环境大臣安德烈亚斯・卡尔格说,威胁对发展中国家出口产品征收“碳关税”,只会使联合国气候变化大会相关谈判更加难以达成一致。德国、印度等国家批评这种做法不仅违反了世界贸易组织的基本规则,也违背了《京都议定书》“共同但有区别的责任”原则,严重损害了发展中国家利益,是一种新形式的“生态帝国主义”,此举将会发出错误的信息,是为采取贸易保护主义措施寻找借口。在2009年7月下旬举行的欧盟成员国环境部长非正式会议上,与会各国明确拒绝了法国有关“碳关税”的提议。
第三,碳关税的实施本身缺乏有效的可操作性。碳关税的征收要么针对原材料,要么针对制成品,但这两种征收方法都存在重大缺陷。如果仅针对原材料征收,该税的作用将微乎其微,因为大多数能源密集型进口产品都是制成品,如汽车和家用电器等。而且,如果仅针对原材料征收,对美国本土原材料生产商而言是更公平了,对制成品制造商却不公平,因为其海外竞争者可以买到更便宜的原材料。
相反,如果按制成品征收,则应该可以对产业链上的各类美国本土企业都实现公平,但又存在不可操作的问题。这是因为缺乏有关进口制成品的核心操作要素。此外,很难确定进口制成品当中主要原材料的具体使用情况,因而也就难以计算所使用原材料的碳排放。比如,要计算进口汽车中相关原材料的碳排放,必须知道进口汽车中钢材使用量的多少,而且还要知道每种钢材的生产地和生产方法。因为碳关税的征收只能针对没有实施碳排放限制措施的国家,所以碳关税征收的合法性前提在于必须知道相关材料的生产国以及生产方法。但是在全球化的生产和贸易体系下,某些原材料在进入制成品之前可能在最终出口国之外的好几个国家已经经过了好几种生产工序,所以追踪许多原材料的各种
加工制造地和加工方法,对于政府和企业的成本都将是巨大的,乃至几乎没有可操作性。而且,要征收碳关税,海关官员不仅需要知道制成品中每一项原材料的原产地和生产方法,而且还需知道如何计算与每一生产相关的碳排放量,这种挑战也是巨大的,乃至没有可操作性。
第四,用碳关税推动全球减排不可行。通过征收进口碳关税来刺激其他国家限排也是不现实的,因为美国的进口量相对于出口大国的总产量而言不大。比如,2007年美国从碳关税征收的目标国进口了5000万吨钢,包括钢材和制成品,但这仅占这些国家钢材总产量的5%,而且这些国家其他能源密集型原材料的出口比重也不大。仅对5%的生产量征税根本不足以刺激这些国家采取综合性气候应对政策。
第五,已有其他方法保障美国本土相关企业的减排利益。除碳关税以外,美国已有其他办法来保护美国本土能源密集型企业的减排利益,如减排费用退回等方法。美国2009年6月通过的《清洁能源与安全法案》要求相关产品的进口商向美国政府提交国际温室气体排放许可证,但法案并未如奥巴马总统所要求的那样规定全部排放权均以拍卖形式分配,而是规定其中的大部分将无偿发放。在最初的十五年左右,免费分配排放权的比例为75%,而在限排与交易制度实施的整个2012―2050年间,无偿提供的排放额度总量也占60%左右。历史上的能耗大户、进口竞争利益较为密集的行业是主要受益者。法案同时还规定,可以将贸易利益较为密集、能耗较高的企业可能支付的排放许可购买费用予以返还。政府将其通过拍卖程序购买排放额度的费用退还,为新成立的企业以及本来不再享有无偿排放许可证发放待遇的企业豁免限排义务。所以《清洁能源与安全法案》实际上已经为敏感行业提供了足够的补偿,拍卖费用的退还等措施还有可能导致对此类企国际经济合作2011年第3期业的补偿过度,所以边境碳调节措施是多余的。欧盟方面为进口竞争企业提供此类特别的豁免,也是欧洲气候应对措施的主要思路。
三、我国应对美国碳关税条款的建议
碳关税在美国实行的前景虽然黯淡,但是温室气体减排已成国际主流,我国外贸企业首先应该了解碳关税及其背后的推动力,了解中外博弈碳关税的可能性。同时,应利用全球资本市场、金融危机、碳营销、外包、并购、南北碳排放不同市场的碳允许排放量差异带来的外包等机会调整外贸和对外投资战略,未雨绸缪。
(一)采取反制措施。
应对气候变化是一项符合历史潮流的议程,但对于仍以高碳生产为特点的发展中国家而言,“碳关税”是发达国家体现经济霸权的一种新形式,中国需要坚持将贸易关税问题与气候变化问题分开的原则,气候变化和征收进口碳关税应作为不同领域的问题来对待,在不同的谈判领域加以解决。此外,可以适时采取反制措施。
(二)发展低碳经济。抢占未来新能源革命的制高点。
继工业化、信息化革命之后,世界各国把低碳经济作为未来发展方向,低碳化是国际大势所趋,我国应抓住这一契机,推动以再生能源为核心的能源革命,率先制定并实施面向未来的产业振兴计划,为我国进一步实施可持续发展战略创造条件。
(三)加快“走出去”和外包战略的制定和调整。
我国企业可以加快“走出去”,整体或部分收购海外减排技术好的公司,把中国制造变成全球分厂制造,尽量用当地的原材料,规避承担进口原材料的碳关税,同时将减排技术引入国内。此外,可以根据碳排放义务的全球差异性,调整外包战略。国际气候谈判中,允许碳排放较少的南方国家适度进行碳排放。可以考虑将我国的钢铁、铝、水泥、化纤、塑料、油漆等产业外包到这些国家。
(四)根据全球低碳经济的趋势和布局,调整我国外贸的产品和地区结构。
碳排放的主要原因范文篇5
关键词:钢铁企业;碳排放;成本
中图分类号F275.2文献标识码A文章编号1002-2104(2013)05-0029-07
尽管世界各国在德班联合国气候变化框架公约第十七次缔约方大会上各有收获,但作为发展中国家的中国,在“后德班”时期的减排之路仍将面临严峻的考验。因此,发展低碳经济已经成为必然的选择。钢铁行业作为我国国民经济最重要的基础产业和实现新型工业化的支柱产业,总产量已经连续16年位居世界第一。钢铁行业的碳排放在工业碳排放中占有很大比重,且又是流程制造行业中消耗资源能源和产生污染排放的重点行业,减少碳排放是其应对气候变化的必由之路。本文通过解析钢铁企业工艺流程中碳素流,构建碳排放成本模型,并深入其主要生产环节进行碳排放成本核算,为钢铁企业管理者开展碳排放成本管理提供数据,以推动企业实现低碳经济转型及持续发展。
1碳排放成本基本理论
1.1文献述评
作为全球气候变暖的首要因子,自20世纪90年代起,环境及生态工程领域的学者已经开始对碳存量和流量进行了核算,并采用物质流方法定量测度碳实物量。发展到今天,碳排放问题已越来越受到各国政府和相关机构的关注。随着国际会计界对企业碳排放有关问题的愈发关注,碳会计将传统财务会计框架逐渐扩展到了广义会计学的相关领域。AnitaE等普遍认为,当今地球生态危机背景下,碳管理会计是一种面向管理者提供信息,以供其在碳排放问题上制定决策的可持续发展会计[1-2]。碳管理会计的核心为碳排放成本的核算、管理和控制。然而,由于碳排放的无形性,给碳排放成本的核算带来了不小的难度,致使学者们不得不从各个角度对于碳排放和交易相关的隐形成本显性化问题开展多方面的研究[3-5]。RatnatungaJ等认为可以从“环境成本会计”和“基于生命周期的碳成本核算”两个角度进行碳排放成本核算[6];LohmannL考虑了从成本效益的角度进行碳核算,并构建了碳交易机制下的碳会计框架[7];DuttaS等认为在企业的管理决策中,必须引入基于价值链分析的碳足迹[8];部分学者通过引入案例对实际产生的碳成本核算进行了解析;KneifelJ采用了基于生命周期的节能、碳减排和成本有效评估的方法对新商业大厦进行研究,并对碳排放成本影响进行了测量分析[9];KiHoonLee针对汽车行业供应链管理中的碳核算进行了研究,认为通过反映产品中碳元素的流动将改善供应链中的碳绩效[10]。
近年来,我国对碳排放成本问题的研究也取得了一些进展[11]。肖序等认为,应该从资源价值流的角度对碳排放成本进行解析,将外部碳因子引入碳排放成本管理和企业经营决策上来[12];张白玲等综合国际碳足迹测算标准与测算步骤,构建了以企业碳物质流测算为基础的碳会计核算体系[13];杨蓓等通过构建长短期碳排放成本决策模型,确定了碳排放量和碳排放成本的最优结合点以及长期碳排放成本随碳排放量下降而相应减少的趋势[14];张惠茹等基于低碳经济的视角,对碳成本管理产生的背景以及内涵和计量进行了阐述,并认为战略成本管理的内容应积极扩展至碳成本的管理[15]。
从现有碳排放成本研究文献来看,多偏重于理论分析,缺乏可操作性的案例研究;现有研究还较多注重于碳排放事后补偿研究,而忽视了企业全流程的碳排放成本;比较注重于宏观、中观层面上的碳排放研究,较少涉及到微观企业层面的碳排放成本分析。而这正是本文研究的重点。
1.2碳排放成本内涵
环境问题的核心是减少碳排放量,以提高能源消耗效率。目前对于碳排放成本,全球学术界并没有统一的定义。概括起来,包括以下几种不同的定义:一是从生命周期出发,认为是建立包括产品生产、制造、物流、使用和废弃而产生的有关碳排放代价及由此产生的补偿等方面的内容;二是认为是企业为预防、计划、控制碳排放而支出的一切费用,以及因超出既定的碳排放量而造成的一切损失之和;三是认为是企业在产品的生命周期过程中,为预防、控制、治理碳排放而取得预期环境效果和环境收益所发生的可用货币计量的各种经济利益的流出。以上定义均从不同角度入手,反映了碳排放成本的性质和特点,体现了成本费用与损失的本质特征,但其范围则在不同的层面上界定。有的界定于产品的生命周期,也有的界定于碳管理,还有的界定于超额排放量。这种不同的界定层面,形成了不同的表述。
为深入探讨碳排放成本,本文将碳素流抽象为碳排放成本的本质并以其为核心,深入其流程过程中各工艺环节,归集与其相关的能源、原料等含碳物质的运动中,解释其物质流与价值流“合二为一”的科学规律,来构建其概念定义。将碳排放成本定义为:为满足气候变化下低碳经济和可持续发展的要求,依据物质流与价值流互动变化影响规律,以碳素流过程为核心跟踪、描绘与其相关的能源、原料等物质在企业工艺流程中的不同时间和空间所发生的耗费,并将其货币化而形成的一种成本费用。
本文选取了流程制造行业的典型代表――钢铁企业为研究对象,通过对钢铁企业碳素流动的追踪分析,界定了其碳排放成本的和范围,构建基于碳素流的碳排放成本核算模型,并对企业碳排放成本进行数据核算和分析,以改善现行的企业管理政策模式。
2基于碳素流的企业碳排放成本核算模型构建
2.1碳素流动与价值流动的基本逻辑关系
在流程制造企业中,物质常以某种元素作为典型(如本文是采用的钢铁企业的碳元素)进行分析,追求物质流路线的不断变化。为研究流程中不同元素的流动规律,以及该规律对元素资源价值变化的影响作用,一般情况下,可选取流程中某一代表性元素C,探讨其流动规律及对应的价值变动率。现假设元素C是产品中的一个主要组成成分,可针对元素C绘制生产过程的元素流图,其中,R代表资源投入量,Pi(i=1,2,3...n)为第i阶段生产产品产量,Qi(i=1,2,3...n)为第i阶段废弃物的排放量[16],见图1。
根据上图的元素C流图看到,在企业生产流程的各个阶段,元素C将依次发生一系列的物理和化学变化,每一阶段的输出端由两部分组成,即有效利用价值(合格品价值)与废弃价值(废弃物价值)。流程制造企业在每一生产阶段都会增加新的价值(成本)投入,从而推动了元素C价位的不断提高;产品开始投入使用后,经过不断磨损,元素C物质价值逐渐降低,随之其价位也相应地降低。因此,根据此思路,绘制元素C价位的变化,见图2、图3。
在生产流程的不同阶段,元素C都被分解为流向下一阶段的有效利用与废弃排放两种物质成本,因此导致了其价位的不断变化。图2中可以看到,元素C的有效利用成本呈累计上升趋势;而在图3中,各阶段的废弃物价位在前阶段呈现累计上升趋势,但在使用废弃阶段则价位急剧
下降。这种依据元素C的物质流动所带来的阶段价位变化,是流程制造业碳排放成本核算的基础之一。
钢铁企业的碳素流与其排放成本是密不可分的。对钢铁企业制造工艺流程进行碳素流运行规律的分析,是为了更好地掌握钢铁企业生产流程中的碳排放源,并对企业进行碳排放成本的管理。碳素流既表现为物质流,也表现为能量流。从物质流的角度看,钢铁企业的碳素能源的最终形式是碳排放物,这与成本乃至周边环境负荷是息息相关的;而从能量流的角度来看,碳素能源是钢铁企业的主要燃料,构成能量流的主体[17]。因此,在核算企业某工序的碳排放成本流转的存量或流量时,可以成本会计逐步结转模式为基础,运用“碳素流分析”手法,以每一过程或节点的物质流动和能量流动计算碳排放流转成本。通过对单位工序流程的“流”分析,得到其实际碳排放量,并将资源流成本会计中“流”运动对环境系统的外部损害价值纳入核算体系,使得碳排放成本的核算更加合理完整。其主要核算与分析模型见图4。
2.2碳排放成本核算模型构建
流程制造企业碳排放成本在企业连续生产流程或节点流转,按各工序碳素的流向含量划分,主要是原材料与能源成本、中间投入的人工成本,同时,资产设备的折旧以及相关制造费用等间接性费用也以此标准分配,从而形成产品(或在产品、半成品)的能源(碳)有效利用价值与废弃物价值(碳排放内部成本),可构建计算公式为:
其中,RVi为第i流程或节点的碳素流成本;RUVi为第i流程或节点的碳流的有效利用价值;WLVi为第i流程或节点的废弃物损失价值(碳排放内部成本);WEIVi为第i流程或节点的废弃物外部环境损害价值。结合钢铁企业的特征,以碳素流分析为标准,又可将后两类的价值分解为:
上式中,Cmi为第i流程或节点的原材料输入成本;Cei为第i流程或节点的能源输入成本;Cli为第i流程或节点的人工成本;Cpi为第i流程或节点的制造费用;Qpi为第i流程或节点的合格品碳元素含量;Qwi为第i流程或节点的废弃物碳元素含量。
流程企业碳外排所造成的环境污染与损害价值核算,可反映企业碳排放带来的社会成本,揭示企业对低碳经济和节能减排的社会责任履行情况。目前来说,在国外已经建立起了比较成熟稳定的数据库进行分析,且在各种环境管理的业绩评价中取得了较好的效果。其主要的方法包括基于端点模型的生命周期环境影响评价方法(LIME,LifecycleImpactassessmentMethodbasedonEndpointmodeling),日本环境政策优先指数(JEPIX,EnvironmentalPolicyPrioritiesIndexforJapan)和最大限界削减成本法(MAC,MaximumAbatementCostmethod)等[18]。考虑到国内尚未构建适合流程企业的碳排放外部损害成本的
计算标准,在综合分析了以上几种方法的优劣基础上,本文引入了LIME方法。此法基于环境负荷物排放量进行环境影响评估,且包含范围非常广泛,目前已纳入投入(资源的消耗)和输出(废弃物的排放)的物质数量达到1000余种,都能够将其转化为货币价值予以评价。因此,比较适合流程制造企业的外部损害成本计算。其碳排放外部损害成本的计算公式如下:
WEIVi=∑m,ni=1,,j=1WEIij×UEIVij
(4)
其中,WEIij为第i流程或节点的j种环境影响废弃物排放量;UEIVij为第i流程或节点的j种废弃物的单位环境
损害价值。
根据LIME数据库资料进行计算后,可得出各物量中心的碳排放成本,并将成本连接起来可形成与其碳素流路线相匹配的资源价值流图。从该图中,可确定碳素流在各物量中心的成本与废弃物损失价值、环境损害价值等数据资料,可为低碳经济的现场诊断、分析与决策、成本损失控制,甚至为整个资源价值流路线的优化调整,都能提供有用的信息数据。由此可见,碳排放成本核算模型通过追踪产成品和半成品在各个工艺流程的变化,能够量化资源流程的各个因素,激励企业管理层在产品开发、包装设计、原料选择等方面尽可能节能减排,实现发展经济和保护环境的双赢。其将内部碳流价值损失(碳排放内部成本)和外部损害价值相结合,能够为企业确定整改的顺序提供数据支持,从而使得企业改善后的内部碳流价值损失和外部损害价值最小化,符合可持续发展和循环经济发展的要求。
3钢铁企业碳排放成本核算案例分析
现代钢铁联合企业是复杂的“铁―煤”化工生产系统,工艺流程相对复杂。本文以国内某大型钢铁企业为例,根据其工艺流程,探讨其碳排放成本核算问题。
3.1钢铁公司工艺流程及物量中心的确定
该钢铁企业主要采用长流程生产工艺。根据单位工序“流”中的CO2排放量的特点,考虑到碳排放产生比较大的工序,并依据不同设备的运行情况,可将该公司的生产线划分为五个物量中心:焦化物量中心、烧结物量中心、炼铁物量中心、炼钢物量中心和连铸轧钢物量中心。其相关模型构建见图5。
3.2各物量中心碳排放成本的计算
钢铁企业碳素流贯穿了企业全部物量中心,因此,可以通过现场记录和实地测量的方式对各物量中心的输入、输出数据进行计量,得出各物量中心输出资源的碳排放内部成本与碳排放外部环境损害成本[19]。
3.2.1碳排放内部成本核算
依据该钢铁公司各工序产品的含碳能源、材料的耗用量,按照碳元素流向含量进行划分,计算出各物量中心的材料成本、能源成本和系统成本,并按照碳元素的损失率计算出碳排放内部成本,计算结果见图6。
3.2.2碳排放外部损害成本的计算
钢铁企业的碳排放外部损害成本的计算主要是按照现场诊断的数据,计算各物量中心的CO2数量,并予以标准化,借鉴LIME模型进行汇总计算。结合本案例钢铁企业CO2的碳排放量数据,其外部损害成本计算结果见表1。
3.3基于碳排放内部成本和碳排放外部环境损害成本的双维度分析
根据上述钢铁企业各物量中心的碳排放内部成本和外部损害成本计算结果,可以进行碳排放内部成本――外部损害成本比较分析,见表1。
由表1可知,该钢铁企业在炼钢环节的碳排放内部成本较小,成本为157573元,而炼钢环节的碳排放内部成本最大,成本为312179元,而在碳排放外部损害成本方面,炼钢环节的成本较小,成本为9667.7元,连铸轧钢的外部损害成本较大,为351087.41元。企业在制定改善方案时,可据此综合考虑企业的碳排放内部碳素流成本和外部损害成本。
在本钢铁企业中,碳排放的重点主要集中在炼铁和连铸轧钢两个物量中心。其中,炼铁的碳排放内部成本最大,因此,降低碳排放成本主要应从以下两个方面入手:一是减少所需碳量,即降低还原比(焦比和燃料比),采用先进的技术,如高反应性焦炭技术和含碳热压球团技术;二是降低对碳的依赖,利用天然气等氢系还原剂,以及废塑料的再循环利用,促使其内部碳排放损害成本向左边移动,则可减少碳排放损失成本。其次,连铸轧钢环节的碳排放外部损害成本最大,企业必须引起足够的重视,否则,在不久的将来可能会产生相应的碳税和碳排放权交易问题,在节能减排和低碳经济中处于被动地位。反之,如果企业能够未雨绸缪,通过改善工业流程、加大设备投资来减少碳排放量,短期内企业可能会增加成本投入,利润随之减少,但利润减小的幅度可能小于外部损害成本的减少,在越来越重视发展环境问题的将来,企业将获得未来的经济利益流入。
使之标准化;③上表中参照2012年年末日元对人民币的实时汇率为1∶0.07244,LIME系数(元/kg)为0.12528;④炼钢工序碳排放所占比例小,其原因主要在于其能量主要来自于热铁水。
4结论及未来研究方向
本文通过对流程企业生产流程中元素流的追踪,探讨了企业碳素流的物量计算,并借鉴价值流与成本逐步结转方法,对企业碳排放成本进行核算。通过“碳排放内部成本――外部损害成本”的双维度分析方法,开展综合分析评价,可确定每个生产工艺的节能减排潜力。此外,结合案例对钢铁企业碳排放成本进行了数据计算与分析,使得钢铁企业准确厘清自身的碳排放成本,从而改善企业耗能结构和能源介质,以达到企业发展低碳经济的模式创新。将此方法应用于实践,无疑可对流程制造业开展低碳经济、追求经济效益与环保效果同步提高具有重要的理论和方法上的推广意义。
本文的未来研究方向将集中到以下几点:
(1)建立适合行业特点的碳排放成本核算模型。影响流程制造企业的碳排放因行业的流程结构、能源结构及技术装备不同而各异,各行业必须根据自己的特点设计碳排放成本核算模型,用以帮助企业实现节能减排的目标。
(2)建立流程制造企业的统一的碳排放成本核算标准和评价指标体系。流程制造企业的生产运行是一项复杂的系统工程。因此,针对企业的碳排放成本问题,必须从整个制造流程入手,借助先进的计算机仿真技术,进一步建立行业碳排放成本考核指标体系,以有利于控制企业的碳排放问题,使企业在后德班时代企业竞争中争取更多优势。
(3)与其他流程制造企业一样,钢铁生产与其他行业在产品、资源提供、污染物处理上存在许多交叉和联系,共建工业生态园是发展低碳经济的必然趋势。因此,未来的碳排放成本管理研究将会针对工业园区的碳素流与价值流分析,设计工业园区碳排放成本核算模型,为工业园区的节能减排提供重要的管理工具,从而满足可持续发展、低碳经济发展战略的需求。
参考文献(References)
[1]AnitaE.TheEuropeanEmissionsTradingScheme:AnExploratoryStudyofHowCompaniesLearntoAccountforCarbon[J].Accounting,OrganizationsandSociety,2009,34(3):488-498.
[2]RatnatungaJ,JonesS,BalachandranKR.TheValuationandReportingofOrganizationalCapabilityinCarbonEmissionsManagement[J].AccountingHorizons,2011,25(1):127-147.
[3]RatnatungaJ.Carbonomics:StrategicManagementAccountingIssues[J].JournalofAppliedManagementAccountingResearch,2008,6(1):1-10.
[4]SchalteggerS,CsutoraM.CarbonAccountingforSustainabilityandManagement:StatusQuoandChallenges[J].JournalofCleanerProduction,2012,(36):1-16.
[5]StechemesserJ,GuentherE.CarbonAccounting:ASystematicLiteratureReview[J].JournalofCleanerProduction,2012,(36):17-38.
[6]RatnatungaJ.Carbonomics:StrategicManagementAccountingIssues[J].JournalofAppliedManagementAccountingResearch,2008,6(1):1-10.
[7]LohmannL.TowardADifferentDebateinEnvironmentalAccounting:TheCasesofCarbonandCostbenefit.Accounting[J].Accounting,OrganizationsandSociety,2009,(34):499-534.
[8]DuttaS,LawsonR.BroadeningValueChainAnalysisforEnvironmentalFactors[J].JournalofCostManagement,2008,(3):5-14.
[9]KneifelJ.LifecycleCarbonandCostAnalysisofEnergyEfficiencyMeasuresinNewCommercialBuildings[J].EnergyandBuildings,2010,42(2):333-40.
[10]leeKH.CarbonAccountingforSupplyChainManagementintheAutomobileIndustry[J].JournalofCleanerProduction.2012,36:83-88.
[11]王爱国.我的碳会计观[J].会计研究,2012,(5):3-9.[WangAiguo.MyCarbonAccountingConcept[J].AccountingResearch,2012,(5):3-9.]
[12]肖序,郑玲.低碳经济下企业碳会计体系构建研究[J].中国人口・资源与环境,2011,21(8):55-60.[XiaoXu,ZhengLing.ConstructionofCarbonAccountingSysteminEnterprisesinALowcarbonEconomy[J].ChinaPopulation,ResourcesandEnvironment,2011,21(8):55-60.]
[13]张白玲,林靖.企业碳排放成本的确认与计量研究[A].中国会计学会环境会计专业委员会2011学术年会论文集[C].宜昌:2011.[ZhangBailing,LinJingjun.TheStudyonEnterpriseCarbonCostConfirmationandMeasurement[A].The2011SymposiumofEnvironmentalAccountingProfessionalCommitteeofChineseAccountingSociety[C].Yichang:2011.]
[14]杨蓓,汪方军,黄侃.适应低碳经济发展的企业碳排放成本模型[J].西安交通大学学报:社会科学版,2011,31(1):44-47.[YangBei,WangFangjun,HuangKan.StudyonCarbonEmissionCostsAnalysisandDecisionModel[J].JournalofXi’anJiaoTongUniversity:SocialSciencesEdition,2011,31(1):44-47.]
[15]张惠茹,李秀莲.基于低碳经济视角的碳成本管理[J].会计之友,2012,(15):36-37.[ZhangHuiru,LiXiulian.TheCarbonCostManagementBasedonLowCarbonEconomy[J].FriendsofAccounting,2012,(15):36-37.]
[16]毛建素,陆钟武.物质循环流动与价值循环流动[J].材料与冶金学报,2003,2(2):157-160.[MaoJiansu,LuZhongwu.ValueCircularFlowandMaterialCircularFlow[J].JournalofMaterialsandMetallurgy,2003,2(2):157-160.]
[17]蔡九菊,王建军,张琦,等.钢铁企业物质流与能量流及其对CO2排放的影响[J].环境科学研究,2008,21(1):197-200.[CaiJiuju,WangJianjun,ZhangQi,etal.MaterialFlowsandEnergyFlowsinIron&SteelFactoryandTheirInfluenceonCO2Emissions[J].ResearchofEnvironmentalSciences,2008,21(1):197-200.]
碳排放的主要原因范文篇6
【关键词】钢铁业隐含碳减排对策
一、中国钢铁业隐含碳排放现状
钢铁行业是我国国民经济的支柱产业,也是工业领域的龙头企业,素来被称为“工业的粮食”,但同时它也是我国能源消费和碳排放大户,它的发展是建立在巨大的化石能源消耗基础上的,并且伴随大量的二氧化碳的排放。自从1996年以来,我国钢产量已连续十多年位居世界第一。2010年我国钢铁产量首次突破6亿吨,约为6.37亿吨,2011年约为6.85亿吨,约比上年增长了7.5,2012年约为7.23亿吨,到2013年我国钢产量达到7.79亿吨,占全球粗钢产量的48.5%。2014年我国粗钢产量82269.8万吨,占全球粗钢产量的49.5%,同比增长0.9%,创历史新高,增幅为2001年以来最低,,比2013年下降0.2个百分点。2015年,全国生产生铁69141.51万吨,同比下降3.45%,生产粗钢80382.26万吨,同比下降2.33%,生产钢材112349.52万吨,同比增长0.56%;平均日产粗钢220.23万吨。随着钢铁产量的增加,二氧化碳的排放趋势也不曾减弱。在我国,钢铁行业二氧化碳的排放量仅次于电力系统和建材行业,居全国第三位。自改革开放以来,中国每年的二氧化碳排放总量都在增加,其中钢铁业二氧化碳排放所占比重甚高,从2002年开始,每年钢铁业排放的二氧化碳数量达5亿吨以上,根据IPCC碳排放系数估算,2009年二氧化碳排放量约为8.5亿吨,2010年碳排放量约为9.01亿吨,约占全球的12%左右,2011年约为9.64亿吨,而2012年碳排放量达到了10十亿吨以上,约为10.02亿吨,2013年约为10.53亿吨。从2012年开始,中国已成为全球第一大碳排放国家,碳排放量约占全球的29%。目前全球每年增加碳排放的65%来自中国。从钢铁业最近几年的碳排放数据可以看出,每年的碳排放总量都在增加,且增加幅度相差不大,这说明我国钢铁行业的碳减排措施仍未达到预期的功效。降低钢铁业二氧化碳的排放,是中国钢铁行业所面临的一个重大问题,这也是我国钢铁冶金业的重要目标之一,是国民经济实现低碳发展、走可持续发展之路的必严要求。
二、中国钢铁业隐含碳排放源头分析
(一)矿床开采过程中碳排放
我国矿床的开采方式有两种:露天开采和地下开采。目前主要采用露天开采方式。在露天开采工艺中,主要的碳排放源自采掘和运输设备以及爆破技术器材。露天开采的主要作业方式有间断式、连续式、半连续式。在这三种作业方式中,采掘和运输所用设备不同,但其在使用过程中或多或少产生碳排放。另外,岩石炸药、铵油炸药等也相继在露天开采爆破技术上得到应用,这些炸药爆破过程中产生的粉尘、含碳、硫等污染性气体,使得矿床周围环境恶化。在地下开采工艺中,主要的碳排放源自采矿方法、凿岩装运两个方面。在这些地下采矿方法中,大多用到爆破技术,其可能产生的碳排放不言而喻。而在凿岩装运上,设备的机械化是其产生碳污染的主要原因。
(二)选别作业中产生的碳气体
开采出来的铁矿石经粉碎后进入选别作业,使其中有用的矿物和脉石分离,或使各种有用矿物彼此分离。在选别方式中,主要有两大类,即物理选和化学选。其中物理选包括拣选、重选、电选、浮选、磁选。在物理选方式中,电选、磁选会需要电力支撑,对电的消耗,会间接产生碳排放。而在化学选中经常要用到萃取剂、浸取剂等使之与矿石发生化学反应,在反应过程中会产生二氧化碳。
(三)产品运输途中产生的碳
这里所指的产品是指钢铁冶炼所需的所有材料以及成型钢材产品。钢铁冶炼不仅需要铁矿石原料还需要燃料,在钢铁厂冶炼之前,这些材料都需要从各地运往冶炼厂,路途有远有近,因钢铁厂的位置而定。另外,在钢铁厂冶炼出各种钢铁产品后,会将其运往所需地方,不论运输工具是汽车或是游轮等等,在运输过程中交通工具排放的尾气中含有二氧化碳气体,这增加了温室效应。钢铁工业是资源密集型产业,钢铁企业每生产1吨钢,厂内运输量将高达5吨。钢铁企业物流实现方式主要包括铁路、公路、水路、辊道、行车、台车和皮带运输等。其中,公路运输占比通常在20%以上,部分中小企业公路运输的占比超过70%。公路运输产生的扬尘,重载货运卡车排放的尾气都会造成污染,一些厂区内,道路路面未硬化处理、散落的物料未及时清理,运输造成的污染更加严重。对于燃料煤炭来说,随着我国煤炭产业主要产区的西移,商品煤的平均运输距离已超过580km,并还在逐渐延长,随着新疆自治区煤炭的大量外运,商品煤运输距离还在加大。
(四)进入高炉冶炼以前所产生的碳排放
铁矿石并不是运往钢铁冶炼厂后就可直接进入高炉冶炼,在此之前还需进行两部分作业。一是进行炼焦煤焦化,二是铁矿石烧结球团。在对炼焦煤焦化前,要对原煤进行清洗,原煤作为燃料,相比较氢气、天然气、液化石油气等,污染是最严重的。它含碳、硫、磷等燃烧后生成有污染气体的元素,直接作为燃料供应进行燃烧,产生的危害特别大。提前进行原煤清洗,可以消除部分污染物,能够更清洁高效使用。原煤先集中进行洗选洁净化和均质化后,留下灰分、硫分等污染物,再分散供应市场。此后再进行炼焦,而炼焦释放的污染物也是焦化厂区污染和大气污染的重要来源。在焦化过程中产生的碳颗粒、一氧化碳、二氧化碳等扩散到周围环境中,造成污染。
(五)炼钢、连铸、轧钢过程中碳排放
进入高炉流程以后,主要是炼钢、连铸、轧钢过程,在这些过程中产生的碳污染主要是由于电力的使用所间接引起。钢铁业高炉流程以后主要靠火电厂供电来进行作业,而在我国,84%的火力发电燃烧煤炭,燃煤污染物排放严重,大量粉尘、碳、硫等气体。
三、中国钢铁业低碳策略
(一)引进低碳采矿设备和技术
随着矿业开采规模的扩大,对采矿设备的要求也越加严格。然而不管是露天采矿还是地下采矿,其采矿过程中,因其设备或是技术因素,二氧化碳的排放不可避免,对周围环境造成污染成为惯例。因此,引进低碳采矿设备和技术成为绿色采矿的一个新途径。国外露天采矿设备逐渐大型化、自动化、智能化。我们可以引进国外的先进设备,如大吨位矿用电动轮汽车、电铲斗容、低孔径牙轮钻机钻孔,露天矿大型设备单机载计算机实时监控等等。对于地下采矿设备,实现装备的无轨化、液压化、自动化、微型化、系列化、标准化、通用化。
(二)多采用拣选、重选、浮选方式,减少电选、磁选和化学选使用
为了减少碳排放,在选别作业中应多采用拣选、重选、浮选方式,而相应减少电选、磁选和化学选。拣选方式主要是用于丢除废石,它包括手选和机械拣选。手选是人工拣选,消耗劳动量大,效率低。在这里主要建议采用机械拣选,可以采用光拣选、电性拣选和磁性拣等。重选主要是利用矿石在介质中颗粒比重的不同进行选别,它可以在其他选别方式使用之前对矿石进行预选。这种选别方式成本低、污染少,适合贫矿、细矿的拣选。浮选通常指泡沫浮选,它是指利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性(疏水性或亲水性)的差异进行选别。它能用于选别各种矿物原料,适用性强,污染小。对于电选、磁选方式,在处理量小颗粒物时,应该尽量少用。化学选分离效果好,成本高,污染大,应努力研制生物化学法,以降低成本减少污染。
(三)优化钢铁工业布局,减少产品运输量
我国钢铁工业总的布局特点是,大型钢铁厂比较接近原料、燃料产地或沿海消费区,中小型钢铁企业布局比较分散,广泛分布于全国各地【5】。由于煤炭和铁矿石是钢铁行业生产的两大必备原料,钢铁业冶炼厂的建设也与这两种原料的产地息息相关。我国重点钢铁企业的布局,按其离原料、燃料产地及消费地区的关系,大致可分为5种类型:及靠近铁矿石基地又靠近煤炭基地,如本刚、攀钢等;靠近铁矿石基地,如鞍钢、马钢等,靠近煤炭基地,如太钢、唐钢、抚钢等;位于交通枢纽,接近消费中心,如首钢、武钢等;远离原料产地,位于消费中心,如上海宝钢、天津各钢厂等。从这五种类型中可以看出,我国大部分钢铁企业选址存在不足,无法兼顾原料、燃料产地和消费地区,造成了大量的时间浪费在运输途中,产生了大量运输废气。又原材料运输占总运输量的73~83,故应将钢铁企业的地址选在靠近原料产地,减少运输路程,即可以降低物流成本又可以减少碳排放。
(四)积极研发“非涉碳”冶金技术
铁矿石从开采到最终轧制成各类钢材产品,需要的不仅仅是原铁矿石,还需要多种辅助材料,煤、焦、水、电、气等。例如在烧结过程中,需要将矿粉、溶剂、燃料按一定比例进行烧结,焦粉、煤粉这些含碳物质的使用,经过燃烧发生化学反应会产生碳气体污染环境。因此在冶炼过程中,尽量减少碳材料的使用,可以减少碳排放,积极研发“非涉碳”冶金技术也就成了钢铁业冶金技术发展的新方向,使用清洁能源冶金可以有效控制碳排放。清洁能源运行可与含碳能源共同运行,也可组成独立制度运行,独立运行的清洁能源钢铁生产系统一般具有高速反应与运行的特征,它可以进行多次能源的高效转化和运行,与含碳能源共同运行可减少二氧化碳排放外,基本上无二氧化碳排放。例如利用风能冶金、太阳能冶金等,完全不涉及碳材料的使用和产生碳的化学反应,从根本上杜绝了二氧化碳的产生。
(五)积极采用清洁能源发电,减少煤炭源电的使用
在钢铁的整个生产过程中,对电力的使用不可避免,而且耗电量大。一般钢铁企业所使用的电力大多来源煤炭发电,这从间接上增加了化石能源的消耗,增加了二氧化碳的排放。因此要想减少碳排放,也可以从减少使用煤炭发电这一点出发,使用清洁能源发电,减少碳排放。目前,清洁能源的种类很多,有太阳能、风能等。对于钢铁企业来说,使用太阳能、生物质能发电较为有利。太阳能能源丰富,免费试用,不需运输,无污染。而生物质能是化废为宝,在冶金过程中产生的工业废弃物,可以利用其中的有机废弃物来发电反过来供钢铁的冶炼。这样即可以减少煤炭的使用,减少二氧化碳的排放,也可以为钢铁业减少冶炼成本。
在清洁能源研究与应用方面,氢还原研究早已开始,如日本焦炉煤气重整后制成高氢含量的煤气输入高炉,加速还原铁矿石等;欧洲也开始利用太阳能进行高温炉研究;韩国POSCO研究院还开展核能制氢氢还原的前沿研究等。鞍钢鲅鱼圈从风能发电供生活用电供轧钢用电供冶炼用电的研究正逐步按计划进行。多家高校、研究院开展氢冶金实验研究。另外,除了使用清洁能源发电外,在钢铁的生产过程中还可以有效利用转炉蒸汽、轧钢加热炉蒸汽和烧结余热等进行发电,确保能源高效回收综合利用。
参考文献:
[1]李然.国内外钢铁业发展低碳经济探讨[J].山西冶金,2011(34).
[2]刘文权.低碳炼铁技术研究[J].中国环保产业,2011(I).
[3]卫星.我国发展非高炉炼铁技术前景光明[J].上海金属,2009(3).
[4]曹京慧.高炉喷吹焦炉煤气技来[J].炼铁,2010(5).
[5]徐匡迪.钢铁工业的循环经济与自主创新[J].山东冶金,2006(28).
[6]刘晖,薛俊.钢铁工业与低碳经济[J].冶金管理,2010(01).
[7]尹改,罗毅.钢铁行业清洁生产审核指南.2004.
[8]金亚飚.钢铁工业污水回用方式和提高回用率的探讨[J].工业水处理,2009(01).
[9]程君,姬飞.浅论钢铁企业与循环经济[J].2006.
碳排放的主要原因范文
关键词:碳交易碳排放数量最小二乘法
中图分类号:F420文献标识码:A文章编号:1003-9082(2017)01-0100-02
一、文献综述
我国启动碳交易试点后,国内对碳交易的相关研究不断增加。国内学者对碳交易的研究大多从宏观角度和制度层面阐述碳交易减少碳排放的原理,如陈波从理论上阐述了碳交易的经济学原理,并介绍了欧盟碳交易机制的实践[1],李佐军等从理论上阐述了我国碳排放权的分配机制、交易机制和价格形成机制[2],郑爽等简要了介绍我国七个碳交易试点的制度和特点[3];国内也有一些学者对部分省市的碳排放的影响因素进行了定量研究,林珊珊基于江苏省1990-2013年的数据,运用改进的STIRPAT模型分析了江苏省碳排放的影响因素,结论是技术进步对碳排放的抑制作用不显著,而经济增长和人口变动的作用较显著[4];黄蕊,王铮运用STIRPAT模型对重庆市碳排放影响因素进行了定量分析,发现人口数量、人均GDP、能源强度、城市化水平与碳排放正相关、第三产业比重与碳排放负相关[5];国内学者很少对碳交易减少碳排放进行定量研究,本文将尝试进行定量研究,以广东省为例,建立二元线性回归模型,探讨碳排放数量和碳交易金额之间的定量关系。
如果碳交易确实对减少碳排放有积极的作用,那么如果发展华南地区碳交易市场,才能更好的减少碳排放?本文将进一步分析华南地区碳排放效率的差异,并以此提出发展华南地区碳交易的相关建议。
二、碳交易对碳排放效率影响的实证研究
1.模型构建
1.1碳交易对碳排放的影响
我国实行碳交易机制的目的就是依靠市场化手段实现强度减排和总量减排的双控目标,广东省碳交易试点在全国率先引入碳配额有偿分配机制,市场化手段分配碳配额的结果必然导致碳减排由高成本企业地区和转向低成本地区和企业,碳交易的总量和交易机制(capandtradesystem)同时也必然实现全社会碳排放的减少。为了定量研究碳交易对碳排放的影响,本文通过碳交易年度总成交金额来衡量粗略碳交易的发展程度,一般来说,碳交易年度总成交金额越高,表明碳交易越发达,碳排放数量应该越少,即碳交易年度总成交金额与碳排放数量成反比的关系。
1.2地区生产总值(GDP)对碳排放的影响
本文采取化石燃料产生的二氧化碳计算碳排放,而化石燃料占广东省一次能源消费总量的80%左右,能源消M总量又是地区生产总值必不可少的重要投入,所以碳排放与地区生产总值有着重要的相关关系。一般来说,地区生产总值越高,一次能源消费总量也越高,相应碳排放数量也越高,即地区生产总值与碳排放数量成正比的关系。
1.3地区生产总值和碳交易的关系探讨
碳交易市场是政府根据外部性原理强行创造出来的一个新市场,所以碳交易市场在诞生和成长过程中,影响最大的都是政策性因素;当地区生产总值较高时,碳排放数量也较高,但是碳排放数量高不一定导致碳交易金额高:一般来说,碳配额不足的企业会购买配额,碳配额多余的企业会出售配额,但是企业的碳配额充足与否与企业的碳排放数量无关,主要与企业自身的技术水平和碳交易政策等因素相关;所以,碳交易的金额主要与企业自身的技术水平和碳交易政策等因素相关,而与地区生产总值和碳排放数量关系不大,即碳交易总金额和地区生产总值没有显著的相关关系。
1.4初始碳排放的探讨
初始碳排放就是二氧化碳自发排放数量,当碳交易年度总成交金额和地区生产总值均等于零时,碳排放的初始值应该是一个正的常数,代表居民自发碳排放。
1.5模型构建
2.模型估计
2.1原始数据
数据来源。本模型的原始数据来源于《广东统计年鉴》和广州市碳排放权交易市场。
化石燃料数量的计算。化石燃料产生的二氧化碳占90%以上,所以本文中碳排放仅计算化石燃料产生的二氧化碳,化石燃料包括原煤、原油和天然气三种,这三种化石燃料的数据根据《广东统计年鉴》中一次能源消费量查询得到;一次能源消费量的电力消费量包括水电、核电、风电、沼气发电、外省输入电力等,均不计算碳排放。
化石燃料排放系数的选用。根据国家统计局的数据,一万吨原煤折算0.7143万吨标煤,一万吨原油折算1.4286万吨标煤,一亿立方米天然气折算13.3万吨标煤;根据政府间应对气候变化委员会(IPCC)数据库,一万吨原煤产生的碳排放为1.9万吨,一万吨原油产生的碳排放为3.02万吨,一亿立方米天然气产生的碳排放为21.62万吨。所以,原煤的碳排放系数为2.66,原油的碳排放系数为2.11,天然气的碳排放系数为1.63。
碳排放数量的计算。化石燃料的数量乘以化石燃料的排放系数,可以得到化石燃料的碳排放,将三种化石燃料的碳排放加总,可以得到1990年至2015年的广东省碳排放总数量。
碳交易金额的计算。碳交易总金额包括《联合国气候变化框架公约》官方网站公布的广东省实际成交的清洁发展机制(CDM)项目(2006年广东出现第一个实际成交的CDM项目),还包括2013年及2014年广州碳排放权交易所的一级市场成交金额和二级市场成交金额。根据居民消费价格指数(CPI)核算出以1990年为基期的不变碳交易金额(2006年以前的碳交易金额为零)。
地区生产总值的计算。查询《广东统计年鉴》得到广东省地区生产总值的的当年值,以1990年为基期,根据居民消费价格指数,核算出以1990年为基期的不变GDP。
2.2模型估计
3.模型验证
3.1残差检验
通过检验残差的异方差性来检验模型。如果线性回归方程中的随机误差项满足假设条件中的同方差性,即多个因素不会随着自变量观测值的变化而对因变量产生不同的影响,就不会导致模型出现异方差性,那么参数估计就是有效的,参数的显著性检验就是有意义的。
对模型实施哈维检验(HeteroskedasticityTest:Harvey),收尾概率(Obs*R-squared)=7.9293,大于显著性水平5%,所以接受原假设,残差不存在异方差性,参数估计是有效的。
3.2参数检验
在1%的显著性水平上,a0、a1和a2的p值均小于0.01,说明公式(2)中的待估参数都在1%的水平上显著。
3.3模型整体检验
在1%的显著性水平上,F统计量对应的p值为0.0000,小于0.01,说明方程的整体线性是显著的;样本可决系数R2=0.9856,接近1,说明方程的拟合程度较好。
3.4模型的经济学验证
常数a0等于6907.548,即在碳交易金额和地区生产总值均为0的情况下,二氧化碳的自发排放数量为6907.548万吨,符合假设;系数a1等于C2.5684,即碳交易金额与碳排放数量成反比,以1990年为基期核算的碳交易金额对碳排放数量的影响系数为C2.5684,符合假设;系数a2等于1.7136,即地区生产总值与碳排放数量成正比,以1990年为基期核算的地区生产总值对碳排放数量的影响系数为1.7136,符合假设。
综合以上分析,该模型通过验证,可以根据广东省碳交易和地区生产总值来解释广东省碳排放,也验证了之前的模型假设:碳排放数量与碳交易成交金额成反比,广州碳排放权交易所的成交金额每上升10万元,广东省碳排放数量下降2.5684万吨;碳排放数量与地区生产总值成正比,广东省地区生产总值每上升1亿元,广东省碳排放数量上升1.7136万吨。
三、建立广东省碳排放数量的预测模型
本文拟建立碳排放数量的时间序列ARIMA模型,对广东省碳排放数量进行短期预测。
1.对广东省碳排放数量进行数列平稳化处理
广东省碳排放数量如上文所述,运用Eviews8.0对碳排放数量(y)做一阶差分的单位跟检验(无趋势项且无截距项),ADF检验的p值为0.0218,小于0.05,表示碳排放数量(y)的一阶差分是平稳数列,可以建立建立碳排放数量的时间序列ARIMA模型。
2.模型建立与识别
2.1通过自相关系数和偏自相关系数来确定模型的阶数p和q确定分析图中滞后阶数。滞后阶数k取[n/10]或[n/4](n为样本量,括号表示取整运算),本文中样本数n=25,所以滞后阶数k=[n/4]=6。
对碳排放数量的一阶差分进行相关和自相关分析(见图1),序列的颖咀韵喙赜肫自相关系数很快落入随机区间,表明序列趋势已经基本消除,为平稳序列;偏自相关系数k=3后很快趋于0,因此取p=3;自相关系数在k=1处和k=5处显著不为0,可考虑取q=1和4。所以,广东省碳排放数量(y)可以建立ARIMA(1,3,0)预测模型或ARIMA(1,0,4)预测模型。
2.2选择ARIMA分析模型
当偏自相关系数k=3时,建立ARIMA(1,3,0)预测模型,即D(y)ar(1)。使用eviews8.0软件进行模型估计,ar(3)的P值为0.0131,说明变量在5%的水平下显著;模型滞后多项式的倒数根分别为0.80、-0.40+0.69i、-0.40-0.69,都落入单位圆内,模型满足过程平稳的要求。调整后的R方为0.2060,AIC值和SC值分别为18.3361、18.3857。
自相关系数在k=1和k=5时,建立ARIMA(1,0,4)预测模型,即D(y)ma(1)ma(4)。使用eviews8.0软件进行模型估计,ma(1)和ma(4)的P值分别为0.0000和0.0000,说明变量在1%的水平下显著;模型滞后多项式的倒数根分别为0.46-0.57i、0.46+0.57i、-0.81+0.54i、-0.81-0.54i,都落入单位圆内,模型满足过程平稳的要求。调整后的R方为0.2709,AIC值和SC值分别为17.7464、17.8439。
经过比较,ARIMA(1,0,4)模型的调整后的R方较大,且ARIMA(1,0,4)模型的AIC值和SC值较小,所以ARIMA(1,0,4)模型更合适,应选用ARIMA(1,0,4)模型对广东省碳排放数量进行预测。
3.模型检验
对ARIMA(1,0,4)模型的残差序列进行χ2检验,最大滞后期选12,使用eviews8.0软件对残差序列进行自相关分析(见图2),当k≤12时,残差序列的自相关系数都落入随机区间,且P值均大于0.05,表明残差序列是纯随机的,估计模型是有效的。
4.模型预测
根据ARIMA(1,0,4)预测模型,使用eviews8.0软件对广东省2016年碳排放数量进行预测,结果为46061.08万吨。
参考文献
[1]陈波.碳排放权交易市场的设计原理与实践研究[M].北京:中国经济出版社,2014:3-50.
[2]李佐军等.中国碳交易市场机制建设[M].北京:中共中央党校出版社,2014:51-78.
[3]郑爽等.全国七省市碳交易试点调查与研究[M].北京:中国经济出版社.2014:250-275.
[4]林珊珊.江苏碳排放的数量测算及其影响因素―基于改进STIRPAT模型的计量检验[J].南通大学学报(社会科学版),2015,31(4):9-16.
碳排放的主要原因范文篇8
[关键词]东北老工业基地;工业碳排放;影响因素;LMDI模型
[中图分类号]X321
[文献标识码]A
[文章编号]1673-5595(2013)04-0018-05
近年来,随着经济高速发展、人口持续膨胀和工业化、城市化进程的进一步推进,能源消费剧增,生态环境日益恶化,特别是温室气体排放引起的气候变暖已严重威胁到人类的生存和发展,低碳经济受到世界各国的普遍关注,成为应对气候变化、实现经济可持续发展的首选战略.[1]。东北老工业基地是中国碳排放的重灾区,不可避免地成为全国碳减排的首要对象,而工业又是其能源消费的主力军,因此,分析东北老工业基地工业碳排放量变化的影响因素,找出控制或降低碳排放量的措施,对于节能减排、促进东北老工业基地低碳经济发展具有重要的现实意义。本文针对东北老工业基地工业碳排放量变化的影响因素,利用对数平均迪氏指数法(LogarithmicMeanDivisiaIndexmethod,LMDI)进行因素分解并对模型展开研究,旨在为东北老工业基地未来的节能减排提供实证参考,据此提出控制碳排放的政策建议,以促进东北老工业基地低碳经济的发展,实现东北老工业基地的振兴和长期可持续发展。
一、分解模型的建立
基于对数平均迪氏指数法对碳排放影响因素分析的优越性(全分解、无残差、易使用、易理解),本文采用该方法分析东北老工业基地工业碳排放量变化的影响因素,因为LMDI分解法在理论基础、适用范围和结果表达等综合方面相对较优,分解结果有加法和乘法两种形式,易于转换且一致,不存在无法分解的残差,可以用于绝大多数情形的分析,所以,LMDI分解法是目前对能源分析的一种重要分析方法,具有表达性和实用性.[2]。
工业碳排放的影响因素很多,鉴于东北老工业基地的研究重点在人口规模、经济发展水平、工业化率、能源利用效率、能源消费结构和碳排放系数对工业碳排放量变化的影响,建立下面的工业碳排放影响因素分解模型
由式(2)可知,碳排放总量C的变化取决于P(人口规模因素)、Y(经济发展水平因素)、L(工业化率因素)、M(能源利用效率因素)、Ni(能源消费结构因素)、Ri的变化(碳排放系数因素).[3]。
中国石油大学学报(社会科学版)2013年8月
第29卷第4期李绍萍,等:基于LMDI的东北老工业基地工业碳排放影响因素实证分析
第t期相对于基期的碳排放总量变化的影响因素可以分解为6个因素,具体如下:
二、数据来源及处理
东北老工业基地工业增加值和工业能源消费的原始数据来源于1997—2011年东北三省历年《统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》,以原始数据为基础,按照以下方法进行数据处理:
由于工业总产值中存在固有的双倍计量问题,本文以工业增加值来计算工业化率和能源利用效率,同时,数据以1997年为基准,根据相应的工业产值指数统一折算成1997年不变价格,不变价工业GDP=基准工业GDP×工业产值指数。因为随着经济发展,价格是不断变化的,所以,以现价工业GDP计算的碳排放总量是不能直接对比的.[5]。
由于能源种类过多,且有些种类消费量较低,本文按照一次能源终端消费的分类将工业能源消费划分为原煤、原油、天然气三种能源种类进行碳排放总量的分析。
目前,东北老工业基地还没有碳排放量的直接检测数据,本文通过能源消费量来估算碳排放量:C=∑iEiRi。由于原始数据中各种能源消费均为实物统计量,单位各不相同,不便于比较,因此,在进行计算时首先需要将各种能源消费实物量按照一定的系数统一折算成标准煤数量,然后再乘以各自的碳排放系数,即可得到各种能源消费的碳排放量.[6]。各种能源的标准煤折算系数和碳排放系数见表2和表3。
三、实证结果及分析
通过整理得到的基础数据,根据上述加法和乘法计算公式,对东北老工业基地工业碳排放量进行因素分解,可以得到1998—2011年各影响因素对东北老工业基地工业碳排放量变化的贡献值和贡献率及贡献值和贡献率趋势图,见表5、图1、图2。
(一)东北老工业基地工业碳排放量的总体变化趋势
从表5和图1中可以看出,东北老工业基地工业碳排放量的总体变化趋势大致表现为明显的两阶段特征:第一阶段为碳排放减少阶段(1997—2002),但整体下降速度变缓,且2000年出现了一个拐点,碳排放量增加了4762万吨;第二阶段为碳排放增加阶段(2002—2011),整体增加速度变快,2008年出现了一个拐点,碳排放量减少了5130万吨,这可能是受绿色奥运等外部因素的影响,使碳排放量有所下降。总体而言,东北老工业基地工业碳排放量是不断增加的,虽然在1997—2002年期间有所下降,但其后一直呈快速增长的趋势,这表明近年来随着振兴东北老工业基地战略的实施和进一步推进,经济得以迅速发展的同时,能源消耗量剧增,东北老工业基地工业碳排放量也呈现出较快增长的趋势.[8]。
图1工业碳排放量变化贡献值趋势
图2工业碳排放量变化贡献率趋势
(二)东北老工业基地工业碳排放量的影响因素分析
为了进一步分析东北老工业基地工业碳排放量变化的内在机理,找出控制或降低工业碳排放量的措施,下面对各影响因素进行具体分析。一般而言,贡献率大于1是碳排放量增加的拉动因素,反之贡献率小于1是其抑制因素。
1.人口规模因素分析
由表4可知,2011年东北老工业基地人口数为108155万人,较1997年增加了3873万人,说明近年来东北老工业基地人口增长较为缓慢。而根据LMDI分解结果可以看出,人口规模因素对工业碳排放量的贡献值较小,且其贡献率大于1,见表5,说明人口规模因素是工业碳排放量增加的拉动因素,但在其变动不大的情况下,贡献值和贡献率都比较小,且保持相对稳定的状态。
2.经济发展因素分析
从分解结果中可以看出,经济发展一直是东北老工业基地工业碳排放量增加的主要贡献因素,且其贡献值呈现不断增加的趋势,由1998年的2043万吨增加到2011年的5779万吨,其贡献率则由1998年的108增长到112,说明经济发展始终是推动东北老工业基地工业碳排放量增加的主要因素,对碳排放量的影响最大,且其拉动作用越来越显著,呈不断增强的趋势。
3.工业化率因素分析
工业化率对东北老工业基地工业碳排放量的贡献值有正也有负,1997—2004年贡献值为负,2004—2011年贡献值除2006年为负外,其他年份都为正,且每阶段内具有一定的变化幅度,这是因为自2004年初国家正式实施振兴东北老工业基地战略后,东北老工业基地迅猛发展,工业化率不断提高,工业能源消耗增加,这在一定程度上导致了工业碳排放量的增加。
4.能源效率因素分析
能源效率对东北老工业基地工业碳排放量的贡献值整体为负(除2000、2004和2006年3个拐点外),且其贡献值的绝对值较大,其中2008年能源效率对工业碳排放量的抑制作用最大,使碳排放量减少了10776万吨,这说明能源效率是减缓工业碳排放量最重要的因素,是实现碳减排目标最关键的可行因素。
5.能源结构因素分析
能源消费结构对东北老工业基地工业碳排放量的贡献同时存在正效应和负效应,且其对碳排放量增加的抑制作用较小,其贡献值基本保持在一定的范围内,反映了近年来东北老工业基地能源消费结构未能得到有效改善,有待进一步优化,以充分发挥其对工业碳排放量增加的抑制作用。
四、结论
在东北老工业基地工业碳排放影响因素分解的基础上,通过对各影响因素的实证分析,本文主要得到以下几点结论:
人口规模、经济发展和工业化率因素是东北老工业基地工业碳排放量增加的拉动因素,其中经济发展是工业碳排放量增加的最主要原因,工业化率的贡献值和贡献率次之,人口规模对工业碳排放影响的变化不大。
能源利用效率和能源消费结构因素是东北老工业基地工业碳排放量增加的抑制因素,其中能源利用效率因素的抑制作用大于能源消费结构因素,能源利用效率是减缓工业碳排放量最重要的因素,能源消费结构对工业碳排放影响的变化不大。
总体来讲,东北老工业基地工业碳排放量不断增加,呈现出较快的增长趋势,这主要是因为随着振兴东北老工业基地战略的实施和进一步推进,经济发展和工业化率因素的拉动作用远远大于能源利用效率和能源消费结构因素的抑制作用。
通过以上对影响东北老工业基地工业碳排放量变化因素的分析,笔者认为,在未来的工业发展中,应从以下几方面来控制或减少东北老工业基地工业碳排放量:一是引进先进的生产技术和高效节能设备,对旧设备进行更新与改造,提高能源利用效率;二是进一步优化能源消费结构,多使用天然气、太阳能、风能、水能以及地热能等清洁能源;三是大力发展高新技术产业,适当降低工业化率,特别是降低工业高能耗行业的比重。
综上所述,东北老工业基地在未来的工业发展中只有坚持走以低能耗、低污染、低排放为基本特征的低碳工业发展模式,才能实现东北老工业基地的可持续发展。
[参考文献]
[1]温景光.江苏省碳排放的因素分解模型及实证分析[J].华东经济管理,2010,24(2):2932.
[2]郭朝先.中国碳排放因素分解:基于LMDI分解技术[J].中国人口·资源与环境,2010,20(12):116220.
[3]徐国泉,刘则渊,姜照华.中国碳排放的因素分解模型及实证分析:1995—2004[J].中国人口·资源与环境,2006,16(6):158161.
[4]潘佳佳,李廉水.中国工业二氧化碳排放的影响因素分析[J].环境科学与技术,2011,34(4):8692.
[5]张伟,吴文元.基于LMDI的长三角都市圈工业能源强度变动的因素分解——对长三角都市圈1996—2008年工业部门数据的实证分析[J].产业经济研究,2011,54(5):6978.
[6]李园,张传平,谢晓慧.中国二氧化碳排放差异及影响因素分析——基于工业分行业的实证分析[J].工业技术经济,2012,226(8):3945.
碳排放的主要原因范文篇9
1林业是发展低碳经济的有效途径
林业是减排二氧化碳的重要手段。部分研究认为,林业减排是减排二氧化碳的重要手段。首先,通过抑制毁林、森林退化可以减少碳排放;其次,通过林产品替代其他原材料以及化石能源,可以减少生产其他原材料过程中产生的二氧化碳,可以减少燃烧化石能源过程中释放的二氧化碳[2]。
1.1毁林、森林退化与碳排放近年来,大部分的毁林活动都是由人类直接引发的,大片的林地转变成非林地,主要活动包括大面积商业采伐以及扩建居住区、农用地开垦、发展牧业、砍伐森林开采矿藏、修建水坝、道路、水库等[3]。在毁林过程中,部分木材被加工成了木制品,由于部分木制品是长期使用的,因此,可以长期保持碳贮存,但是,原本的森林中贮存了大量的森林生物量,由于毁林,这些森林生物量中的碳迅速的排放到大气中,另外,森林土壤中含有大量的土壤有机碳,毁林引起的土地利用变化也引起了这部分碳的大量释放。因此,毁林是二氧化碳排放的重要源头。毁林已经成为能源部门之后的第二大来源,根据IPCC的估计,从19世纪中期到20世纪初,全世界由于毁林引起的碳排放一直在增加,19世纪中期,碳排放是年均3亿t,在20世纪50年代初是年均10亿t,本世纪初,则是年均23亿t,大概占全球温室气体源排放总量的17%。因此,IPCC认为,减少毁林是短期内减排二氧化碳的重要手段。
1.2林木产品、林木生物质能源与碳减排①大部分研究认为,应将林产品碳储量纳入国家温室气体清单报告,主要理由是林产品是一个碳库,伐后林产品是其中一个重要构成部分[4]。通过以下手段,可以减缓林产品中贮存的碳向大气中排放:大量使用林产品,提高木材利用率,扩大林产品碳储量,延长木质林产品使用寿命等。另外,也可以采用其他有效的手段来减缓碳的排放,降低林产品的碳排放速率,如合理填埋处置废弃木产品等方式,这样,甚至可以让部分废弃木产品实现长期固碳。在森林生态系统和大气之间的碳平衡方面,林产品的异地储碳发挥了很大的作用。②贾治邦认为,大量使用工业产品产生了大量的碳排放,如果用林业产品代替工业产品,如减少能源密集型材料的使用,大量使用的耐用木质林产品就可以减少碳排放。秦建华等也从碳循环的角度分析了林产品固碳的重要性,林产品减少了因生产钢材等原材料所产生的二氧化碳排放,又延长了本身所固定的二氧化碳[5]。③以林产品替代化石能源,也可以减少因化石能源的燃烧产生的二氧化碳排放。例如,木材可以作为燃料,木材加工和森林采伐过程中也会有很多的木质剩余物,这些都可以收集起来用以替代化石燃料,从而减少碳的排放;另外,林木生物质能源也可以替代化石燃料,减少碳的排放。根据IPCC的预计,2000—2050年,全球用生物质能源代替的化石能源可达20~73GtC[6]。相震认为,虽然通过分解作用,部分林产品中所含的碳最终重新排放到大气中,但因为林业资源可以再生,在再生过程中,可以吸收二氧化碳,而生产工业产品时,由于需要燃烧化石燃料,由此排放大量的二氧化碳,所以,使用林产品最终降低了工业产品在生产过程中,石化燃料燃烧产生的净碳排放[7]。林产品通过以下两个方面降低碳排放量:一是异地碳储燃料,二是碳替代。这两方面可以保持、增加林产品碳贮存并可以长期固定二氧化碳,因此,起到了间接减排二氧化碳的作用。
从以上分析可知,林业是碳源,因此在直接减排上将起到重大作用;林业可以起到碳贮存与碳替代的作用,可以间接减排二氧化碳。因此,林业是减排二氧化碳的重要手段。有些研究认为林业在直接减排二氧化碳方面的作用不大。这是基于较长的时间跨度来考察的,认为林业并不是二氧化碳减排的最重要手段,工业减排是发展低碳经济的长久之计;但是从短时间尺度来考察,又由于CDM项目的实施,林业是目前中国碳减排的一个重要的不可或缺的手段。
2森林碳汇在发展低碳经济中发挥的作用巨大
绝大部分的研究认为,林业是增加碳汇的主要手段。谢高地认为,中国的国民经济体系和人类生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放为基础。虽然不同地区、不同行业单位GDP碳排放量有所差别,但都必须依赖碳排放以求发展。这种依赖是长期发展形成的,是不可避免的,我国现有的技术体系还没有突破性的进展,在这之前要突破这种高度依赖性非常困难,实行减排政策势必会影响现有经济体系的正常运行,降低人们的生活水平,也会产生相应的经济发展成本[8]。谢本山也认为,中国还处于城镇化和工业发展的阶段,需要大量的资金和先进的技术才能使这种以化石能源为主要能源的局面有所改变,而且需要很长的周期,目前的条件下,想要实现总体低碳仍然存在较大的困难。与工业减排相比,通过林业固碳,成本低、投资少、综合收益大,在经济上更具有可行性,在现实上也更具备选择性[9]。从碳循环的角度上讲,陶波,葛全胜,李克让,邵雪梅等认为,地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库四大碳库,其中,在研究碳循环时,可以将岩石圈碳库当做静止不动的,主要原因是,尽管岩石圈碳库是最大的碳库,但碳在其中周转一次需要百万年以上,周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长,平均为千年尺度,是除岩石碳库以外最大的碳库,因此二者对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成,内部组成很复杂,是受人类活动影响最大的碳库[10]。从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看,森林地区是陆地生态系统的碳蓄积的主要发生地。森林生态系统在碳循环过程中起着十分重要的作用,森林生态系统蓄积了陆地大概80%的碳,森林土地也贮藏了大概40%的碳,由此可见,林业是增加碳汇的主要手段。聂道平等在《全球碳循环与森林关系的研究》中指明,在自然状态下,森林通过光合作用吸收二氧化碳,固定于林木生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同时,通过林木呼吸和枯落物分解,又将二氧化碳排放到大气中,同时,由于木质部分也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,因此,其中固定的碳最终也会以二氧化碳的形式回到大气中。所以,从很长的时间尺度(约100年)来看,森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的。但是由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,所以从短时间尺度来看,主要是由人类干扰产生的森林变化就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。根据国家发改委2007年的估算,从1980—2005年,中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6亿t,森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。李育材研究表明,2004年中国森林净吸收二氧化碳约5亿t,相当于当年工业排放的二氧化碳量的8%。还有方精云等专家认为,在1981—2000年间,中国的陆地植被主要以森林为主体,森林碳汇大约抵消了中国同期工业二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可见,林业在吸收二氧化碳方面具有举足轻重的作用。
3发展森林碳汇的难点
碳排放的主要原因范文1篇10
二氧化碳对气候的影响是全球性的,没有地域和国家的差别。但由于各个国家的产出和能源效率不同,不同国家生产莱一产品的碳排放量还是有区别的。因此,低碳引发了一种全球化趋势,低碳把全球经济和发展模式紧密也联系在一起。
正因为低,碳的全球化,发达国家也兼顾发展中国家的能源效率,帮其减少碳的排放量。目前,国际上对减少碳排放量采取了三种方式,综合来看,有两种是对发展中国家有利的做法。
发达国家通过技术和资金援助,在外贸和投资中兼顾不同国家的生产工艺,帮助发展中固家提高能源效率,尽量减少碳排放。这是一种较为温和的做法。
此外,通过碳交易,发达国家支持发展中国家碳减排。目前京都机制上有两个不同但又相关的碳排放交易体系。一是以配额为基础的交易市场,即通过控制碳排放总量,造成碳排教叔的稀缺性,使其成为可供交易的商品的排放交易体系;二是以项目为基础的交易市场,负有减排叉务的缔约圆通过国际项目合作获得碳减排额度,补偿不能完成的减排承诺的清洁发展机制(cDM)和联合履约机制。但国际上的碳交易市场还处于发展阶段,还未形成全球碳交易市场,不过。我认为,碳交易不会很难,只要政府有足够的推动力,碳交易会发展得很快。
第三种方式是对发展中国家极为不利的做法,即通过碳关税迫使发展中国家减少碳排放。碳税是针对:氧化碳排放所征收的税,它是一种环境税。环境税以国内税的形式出现,一般按产地原则或目的地原则征收。当一国实行产地原则而另一国实行目的地原则时,同一批商品既要负担出口国的环境税,又要自担进口国的环境税,这就会出现双重征税问题。目前,碳税已经在发达国家逐渐推广实施,并且,发达国家希望将碳税进一步向全球推广。
针对碳税,支持者认为,碳税可以推动替代能源的使用;征收碳税的收入还可用于资助环保项目或对节能减排技术进行补贴;管理碳税的成本比较低,实施过程也很简便、公正。反对者则认为,首先,碳税将降低高耗能的发展中国家相关产业的国际竞争力,不利于处于高耗能经济发展阶段的发展中国家的工业化进程。其次,碳税客观上有可能沦为发达国家实施贸易保护主义的新手段,尤其是如果以美国为首的西方发达国家在征收国内碳税的同时,再开征碳关税,那就意味着低效率、高能耗、生产工艺相对落后的发展中国家的国际竞争力将可能大幅度下降。
碳排放的主要原因范文1篇11
关键词:碳排放;LMDI;产业结构
中图分类号:F205文献标识码:A文章编号:1008-2670(2011)05-0090-06
收稿日期:2011-06-28
作者简介:王宜虎(1973-),男,山东滕州人,山东财经大学经济学院副教授,博士,研究方向:环境经济学和区域经济学。
一、引言
近200年来,随着人口持续增加以及工业化、城市化进程的不断加速,世界能源消费剧增,生态环境不断恶化,特别是气候变暖已严重威胁到人类的可持续发展,而温室气体排放则是全球气候变暖的元凶,温室气体中二氧化碳又是最主要的一种,因此实现二氧化碳的减排是应对气候变化的重中之重。目前,我国的二氧化碳排放量仅次于美国,居世界第二位,虽然按照《京都议定书》的规定,在2012年之前发展中国家没有减排二氧化碳的指标,但是可以预料到,随着中国经济的发展和工业化进程的加快,中国面临的二氧化碳减排义务将是十分艰巨的。山东省作为我国的人口和经济大省,一直是我国的高碳排放区,中国能源报告(2008)的数据显示,2005年山东省二氧化碳排放量居全国第一位。近年来,山东的碳排放量仍在持续增长,持续稳居全国首位。因此如何控制和减少碳排放已成为一项日益紧迫的重大课题。
目前,国内外均有学者对二氧化碳排放进行研究。York利用STIRPAT模型研究了二氧化碳排放量与人口之间的关系[1];Cole发现二氧化碳排放量与人均收入之间符合库兹涅茨曲线[2],而Friedl与杜婷婷分别应用奥地利和中国的数据发现二者之间是“N”形曲线关系[3,4];徐国泉等采用对数平均权重分解法,定量分析能源结构、能源效率和经济发展等因素变化对中国人均碳排放的影响[5];张雷通过对发达国家和发展中国家的对比研究发现,经济结构多元化导致了能源需求降低,从而降低了碳排放[6]。这些研究着重从碳排放与人口及经济发展的关系角度进行分析,探讨的是整个国家的碳排放问题。也有一些研究从区域角度探讨碳排放问题,邹秀萍、王伟林、李国志等分别对我国省级区域碳排放、江苏省的碳排放、我国碳排放的区域差异等进行了研究[7-9]。本文根据山东省1995-2009年的产业发展和碳排放数据,分析山东省产业发展碳排放的影响因素,并提出相应的碳减排措施。
二、模型构建
(一)数据来源与处理
经济数据来源于《山东统计年鉴》,为剔除经济发展中的价格变化因素,所有经济数据均已换算为1995年可比价格。按照山东统计年鉴对GDP的划分原则,将经济系统的二氧化碳排放量(生活用能源排放除外)分解为:第一产业、工业、建筑业、交通运输仓储邮政业、批发零售住宿餐饮业和其他第三产业。由于生活消费能源没有相对应的GDP值,为了更好地说明GDP和二氧化碳排放的关系,在本文的研究中不涉及生活消费能源,即总二氧化碳排放量不包括生活消费能源排放,仅指生产部门的二氧化碳排放。
能源数据采用1995-2009年《中国能源统计年鉴》上的数据,在计算碳排放量时,只计算能源的终端消费量,而不计算加工转换过程以及运输和分配、储存过程中的损失量,另外,电力和热力的碳排放按火力发电和供热投入的能源计算,也不再计算能源终端消费部门电力和热力的碳排放。
能源消费碳排放量使用各种能源的消费量乘以各自的碳排放系数,其计算公式为:
Cit=∑(Eijt×ηj)(1)
山东财政学院学报2011年第5期王宜虎:山东省碳排放的因素分解实证分析其中,Cit为行业i第t年的二氧化碳排放总量;Eijt为行业i第t年第j种能源的消费量;ηj为第j种能源的碳排放系数。由于原始统计时各种能源的消费量均为实物统计量,测算时必须转换为标准统计量,具体的换算方法根据2009年《中国能源统计年鉴》提供的各种能源折合标准煤的参考系数计算(表1)。能源碳排放系数根据2006年IPCC国家温室气体清单指南的缺省值,并将能量单位由J转化为标准煤,具体转化系数为1×104t标准煤等于2.93×105GJ。各种能源的碳排放系数见表2。
(二)模型选择
对二氧化碳排放进行分解的主要目的就是为了获得在一定时期内不同因素对碳排放的影响程度。常用的方法有Laspeyres指数分解法、Paasche分解法以及Sun的完全结构分解法,这些方法的主要缺陷是不能同时对多个因素进行分解,或者分解后的残差比较大。由于迪氏对数指标分解法(LMDI)不仅可以对所有因素进行无残差分解,还可以运用到部分残缺数据集的分解上,因此,国际上许多学者广泛采用迪氏对数指标分解法(LMDI)对能源环境进行分解研究。本文也运用迪氏对数指标分解法(LMDI)研究山东省六大分类部门对二氧化碳排放总量的生产效应、结构效应以及规模效应,从总体上把握各部门对二氧化碳排放的贡献强度。
根据LMDI,从0年到t年的总二氧化碳排放差值称为总效应ΔEtot。ΔEtot由三部分组成:由生产规模扩大或者缩小产生的生产效应(ΔEpdn),由经济结构调整导致二氧化碳排放变化的结构效应(ΔEstr),由二氧化碳排放强度改变而引起的强度效应(ΔEint)。因此:
ΔEtot=Et-E0=ΔEpdn+ΔEstr+ΔEint(2)
根据Ang提出的LMDI分解方法[10],(2)式右边的每一项可以表示为:
ΔEqdn=∑iEi,t-Ei,0ln(Ei,tEi,0)ln(-YtY0)(3)
ΔEstr=∑i=Ei,t-Ei,0ln(Ei,tEi,0)ln(Si,tSi,0)(4)
ΔEint=∑iEi,t-Ei,0ln(Ei,tEi,0)ln(Ii,tIi,0)(5)
式中,Y代表年度GDP值;Ei,t是第t年行业i的总二氧化碳排放;Si,t是第t年行业i的GDP占总GDP的份额(Yi,t/Yt);Ii,t是第t年行业的二氧化碳排放强度(Ei,t/Yi,t)。
计算某一行业的三种效应按下列三式进行:
ΔEi,pdn=Ei,t-Ei,0ln(Ei,tEi,0)ln(YtY0)(6)
ΔEi,str=Ei,t-Ei,0ln(Ei,tEi,0)ln(Si,tSi,0)(7)
ΔEi,int=Ei,t-Ei,0ln(Ei,tEi,0)ln(Ii,tIi,0)(8)
三、研究结果分析
运用LMDI对山东省1995-2009年六类行业的二氧化碳排放和GDP数据进行分解,得到如下结果:
(一)总效应
山东省在1995-2009年间经济飞速发展,按可比价计算,GDP年均增长率高达12.37%。经济的强劲增长带来了能源消耗的快速上升以及二氧化碳排放量的迅速增加,15年间二氧化碳排放量增长了3.57倍,二氧化碳排放总量净增长8425.75万吨。
图1是山东省总二氧化碳排放分解效应图。从图中可以看出,造成山东省二氧化碳排放增长的主要原因是生产规模的扩大,2008-2009年为11960.45万吨,是1995-1996年的30.43倍;而GDP的结构调整对碳排放的增加也起了一定的作用,但是相较于生产规模的扩大,其程度很小。所以从总体上看,山东省经济结构调整并没有减少二氧化碳的排放,反而由于工业规模的迅速增加,而在一定程度上增加了二氧化碳的排放。最后二氧化碳排放强度效应一直是负效应,对山东省二氧化碳排放的增加起到了较大的节制作用,并且这种节制作用不断增强,2008-2009年的强度效应为-3534.71万吨,是1995-1996年的6倍多。
(二)生产效应
图2是各行业二氧化碳排放的生产效应图示。从图中可以看出,工业部门二氧化碳的生产效应最大,从1995-1996年的326.65万吨增加到2008-2009年的9796.51万吨,这主要是由山东省国民经济中工业所占的比重最大,生产规模不断扩大的结果。在工业部门中高能耗的重化工工业所占比重较大,并且近几年生产规模不断扩大,导致了山东省工业二氧化碳排放的迅速增加。
其他行业中,二氧化碳排放的生产效应较大的是交通运输仓储邮政业。2008-2009年由其生产导致的二氧化碳排放增加值为950.49万吨。据统计,在很多国家中,交通运输的能源消耗量都约占全部终端能源消费的1/4到1/3,占全部石油制品消耗量的90%左右[11]。因此,交通运输业也是一个值得关注的须减排行业。而像批发零售住宿餐饮业、第一产业、其他第三产业,它们二氧化碳排放的生产效应相对而言较小。
图11996-2009年二氧化碳排放的总效应图21996-2009年各部门二氧化碳排放的生产效应图31996-2009年各部门二氧化碳排放的结构效应图41996-2009年各部门二氧化碳排放的强度效应注:图2-4中A-第一产业、B-工业、C-建筑业、D-交通运输仓储邮政业、E-批发零售住宿餐饮业、F-其他第三产业。
(三)结构效应
图3是各行业二氧化碳排放的结构效应图示。从图中可以看出,1995-2009年山东省工业内部的结构调整并没有对工业节能减排起到积极的正面作用,工业二氧化碳排放的结构效应仍然持续增加,仍在推动二氧化碳排放总量的增加。其他行业中,交通运输仓储邮政业的结构效应也在持续增加,表明其结构调整对二氧化碳的减排也没有起到积极作用;批发零售住宿餐饮业的结构效应也表现为持续小幅增加,但不很明显。第一产业的二氧化碳排放结构效应呈明显下降趋势,表明近年来对于结构调整降低二氧化碳排放最显著的是第一产业,其次是其他第三产业和建筑业。
(四)强度效应
图4是各行业二氧化碳排放的强度效应图示。从图中可以看出,就整个国民经济而言,工业二氧化碳排放强度效应下降的幅度最为明显,其次为其他第三产业,其他行业的二氧化碳排放强度效应变化不大,有的偶有反复,只有交通运输仓储邮政业的强度效应在2005年以后表现出一定程度的正效应。由此可以推断,强度效应主要是由工业部门二氧化碳排放强度的降低引起的,工业部门的强度效应很好地制约了工业二氧化碳排放的增长速度和总量增长。具体来看,从1995-2009年间,工业部门的二氧化碳排放强度整体上保持递减的态势,只在1998年、2003年、2005年有小幅反弹。到2009年,工业部门二氧化碳排放的强度效应达到-3419.43万吨,是1996年-397.68万吨的8.6倍。由此也可以看出,山东省工业部门节能减排工作取得了一定的成就。
四、结论与建议
(一)结论
通过以上对山东省产业碳排放总量进行指数分解的实证研究,可以得出以下结论:
(1)山东省碳排放总量的上升主要是由于生产规模扩大造成的结果,经济结构的调整也对碳排放总量的上升起到一定的促进作用。
(2)由于山东省碳排放强度的降低,碳排放的强度效应大大减小,有力地遏制了能源消费总量的上升。
(3)从生产效应、结构效应和强度效应来分析,工业是碳排放的主体,不论是其生产规模的扩大还是其结构的变化都极大地导致了碳排放量的增加,虽然工业碳排放强度的不断减小也对碳排放量产生较大的遏制作用,但是仍不及生产效应和结构效应对碳排放量的促进作用。
(二)建议
实证分析显示,经济产出的持续增长是山东省碳排放增长的主导因素。然而经济产出的增长是满足人民生存与发展基本需求的必要条件,因此目前节能减排政策的制定不能寄希望于控制经济产出规模,而应着眼于优化结构与提高效率,具体建议如下:
(1)调整产业结构。产业结构的变化对山东省现阶段碳排放表现出正效应,这与以调整产业结构推动节能减排的初衷有较大差距。其原因与山东省一度强调重化工业的发展战略不无关系。山东省在经济发展过程中曾大力发展石化、钢铁、纺织等高能耗行业,消耗了大量能源,严重减缓了碳排放强度的下降。因此,应进一步优化产业结构,减少对第二产业(工业)的过分依赖。一方面努力在重化工业领域进行资源整合,加快产品升级换代步伐,适当发展低能耗产业,逐步减小高能耗行业产值占整个工业产出的比例;另一方面,要大力发展高新技术产业和现代服务业,不断提高第三产业在国民经济中的比重,尽快使山东经济完成从外延粗放型向内涵集约型的转变。
(2)提高能源利用效率。尽管山东省碳排放强度总体处于下降趋势,但是同发达国家和地区相比,仍然有很大差距。企业生产应加大对先进节能技术的倾斜性投资,推动能源利用环节创新技术的研发与推广,逐步淘汰高能耗的设备,改进生产工艺,提高能源利用效率。同时,应尽快促成各行业制定《节能法》实施细则,加大《节能法》贯彻力度,从法律层面保障能源效率的持续提高。
(3)改善能源结构。考虑到山东以煤炭为主的能源资源禀赋的制约,要保持能源结构对碳排放的负效应并加以增强,主要出路应该在于发展非化石能源。应有计划地扶持核电、风电、水电、太阳能及生物质能项目,努力保持非化石能源比重的持续增长态势。在化石能源中,相对低碳的天然气在一次能源消费中长期呈现过低比例,应通过调整产业政策及国际贸易政策促进天然气产业的发展。
(4)推进碳减排政策创新。将碳排放作为区域经济发展绩效的考核指标,提出单位GDP的碳减排比例,不断推进政府进行碳减排的政策创新,如开展碳排放权交易、实施碳减排补贴政策等,从而不断推进碳减排。
参考文献:
[1]YORKR,ROSAEA,DIETAT,STRPAT.IPATandIMPACT:AnalyticToolsforUnpackingtheDrivingForcesofEnvironmentalImpacts[J].EcologicalEconomics,2003(3):351-365.
[2]COLEMA.Development,TradeandtheEnvironment:HowRobustistheEnvironmentalKunzetsCuvre[J].EnvironmentandDevelopmentEconomics,2003(8):557-580.
[3]FRIEDLB,GETZNERM.DeterminatesofCO2EmissionsinASmallOpenEconomy[J].EcologicalEconomics,2003(1):133-148.
[4]杜婷婷,毛锋,罗锐.中国经济增长与CO2排放演化探析[J].中国人口•资源与环境,2007,17(2):94-99.
[5]徐国泉,刘则渊,姜照华.中国碳排放的因素分解模型及实证分析:1995-2004[J].中国人口•资源与环境,2006,16(6):158-161.
[6]张雷.中国一次能源消费的碳排放区域格局变化[J].地理研究,2006,25(1):1-7.
[7]邹秀萍,陈劭锋,宁淼,刘扬.中国省级区域碳排放影响因素的实证分析[J].生态经济,2009(3):34-37.
[8]王伟林,黄贤金.区域碳排放强度变化的因素分解模型及实证分析―以江苏省为例[J].生态经济,2008(12):32-35.
[9]李国志,李宗植.中国二氧化碳排放的区域差异和影响因素研究.中国人口•资源与环境,2010,20(5):22-27.
[10]ANGBW.DecompositionAnalysisforPolicyMakingInevergy:WhichisthePreferredMethod[J].EnergyPolicy,2004,32(9):1131-1139.
[11]齐玉春,董云社.中国能源领域温室气体排放现状及减排对策研究[J].地理科学,2004(5):528-534.
AnEmpiricalAnalysisoftheFactorDecompositionofCarbonEmission
inShandongProvince
WANGYihu
(SchoolofEconomy,ShandongUniversityofFinanceandEconomics,Jinan250014,China)
碳排放的主要原因范文篇12
[关键词]碳排放;驱动因素;因素分解;LMDI
[中图分类号]F2992[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2013)32-0072-03
1模型构建
在扩展卡亚(Kaya)恒等式的基础上,采用LMDI分解法对河北省碳排放驱动因素的贡献度进行测算。为提高碳排放量计算的准确度,采用了第一产业、第二产业、第三产业和居民生活消费的15种能源品种来构建分解模型,并把碳排放总量C分解为国民经济三次产业部门的碳排放量C1和居民生活部门的碳排放量C2。
燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品和天然气等15种燃料。各变量的含义见表1。
基于式(1),第t期相对于第t-1期碳排放变化量的LMDI加和分解可以表示为:
LEI[]生活能源强度,即居民单位收入的能源消费量,计算公式为:LEI=Ei/TI
由于各类能源的碳排放系数不变,在实际应用中一般取常量,因此在进行因素分解时,ΔCF=0,可以不做考虑。根据LMD1分解法对各因素进行分解,得到:
2计算结果及分析
2.1对碳排放量分类分析
按照河北省能源消费量及碳排放系数,计算得到1995—2009年河北省各部门和各能源品种的碳排放量。从总量来看,河北省碳排放量总体呈上升趋势,从1995年的4193.63万吨增长到2009年的11628.38万吨,差不多增长了1.8倍。但从增长率曲线来看,各年增长幅度差异很大,大体经历了“缓慢增长—快速增长—增速下降”三个阶段。1996—2001年为缓慢增长期,这期间碳排放量增长率最高不超过5%;但从2002年开始随着宏观经济逐步走出通货紧缩的阴影,河北省也开始了新一轮投资快速增长期,带动了全社会能源需求的大幅上升,碳排放增速迅速提升至2002年的12.29%,增速最高的2005年甚至达到了3022%;之后随着“十一五”规划目标的推出,河北省加大了节能减排的力度,单位GDP能源消费量逐年下降,碳排放增速逐渐出现了回落,2005年以来碳排放的增长速度逐渐放慢。
从产业贡献来看,第二产业对碳排放量的贡献最大,1995—2009年的平均贡献率高达829%,其中工业的贡献率为81.4%,这表明河北省处于工业化快速发展时期,并且重工业特征突出。除第二产业外,居民生活部门的平均贡献率达到97%;第一产业和第三产业的平均贡献率分别为109%和603%。从贡献率的变化来看,第一产业和居民生活部门的贡献率趋于下降,第二产业和第三产业的贡献率趋于上升,但第三产业的上升幅度较小。从能源贡献来看,原煤、柴油、汽油和焦炭是影响河北省碳排放的4种主要能源。1995—2009年,4种能源碳排放的平均贡献率达到了88.12%。在4种主要能源中又以原煤对碳排放量的贡献最大,平均贡献率为4961%,接近五成。受能源消费结构调整的影响,1995—2009年河北省原煤的碳排放比重从6027%下降至37.17%,而焦炭的碳排放量持续上升,且碳排放占比相应提高。尽管近年随着交通运输业和汽车制造业的快速发展,对柴油和汽油的需求量有所提高,但其碳排放的贡献率相对稳定,在1.5%~4.5%波动。
2.2对驱动因素的分类分析
通过扩展的卡亚(Kaya)恒等式,得到了影响碳排放的7个驱动因素,即生产能源强度因素、生活能源强度因素、能源结构因素、产业结构因素、人均产出因素、人均收入因素和人口规模因素。将这7个驱动因素进一步划分为4类,即能源强度效应、结构调整效应、经济发展效应和人口规模效应。利用LMDI分解法,计算得到各驱动因素对碳排放量的贡献值(如表2所示)。总体上看,经济发展、人口规模和结构效应对碳排放量的增长产生正向驱动效应,能源强度则产生负向驱动效应。由于正向驱动效应大于负向驱动效应致使河北省碳排放量呈现不断上升的态势。
(1)能源强度效应。按照部门,能源强度可以分为生产部门能源强度和生活部门能源强度。如果某一部门能源强度下降,说明该部门能源利用效率提高。在其他因素保持不变的情况下,该部门能源消费所产生的碳排放量必然减少,因而能源强度下降对碳排放产生负向驱动效应。
表2的结果表明,能源强度效应对碳排放量的确存在负向驱动作用,其中又以生产部门能源强度效应最为明显,1996—2009年累积降低碳排放311106万吨,贡献率达48.2%。但期间也有波动:ΔCPEI的值在2000—2001年、2002—2003年、2004—2005年和2007—2008年4个时段为正,表明这些年份的能源强度出现了不利于碳排放降低的变化。图1直观印证了这一点,图1表明1995—2009年河北省生产部门能源强度总体呈下降趋势(从1995年的603吨标准煤/万元下降到2009年的3.55吨标准煤/万元),这主要得益于第二产业尤其是工业的带动。但在2001年、2003年和2005年三个年份的工业能源强度的小幅上升带动了第二产业乃至整个生产部门能源强度的同向波动。值得注意的是,2008年第二产业能源强度的上升则是由于建筑业能源强度的大幅上升造成的。生活部门能源强度是指居民每单位收入所消费的能源量。一般而言,由于受到生活习惯、消费方式等因素的影响,居民生活能源消费的收入弹性较低,不会随收入的增加而大幅增长。从1996—2009年间的总体发展趋势来看,居民生活部门能源强度对碳排放量的增长基本是产生负的驱动影响。在15年间生活部门能源强度对碳排放量的驱动力达796.47万吨,贡献率达11.9%。上述分析表明,降低生产部门尤其是第二产业(工业)的能源强度,是实现河北省碳减排的重点;降低居民生活能源强度虽然能在一定程度上减缓碳排放量的增长,因为其涉及居民生活习惯和消费方式的改变,需要有一个长期的过程,但蕴藏着较大的潜力。
图11995—2009年河北省生产部门、第二产业及工业能源强度
(2)结构调整效应。结构调整效应具体包括了能源结构效应和产业结构效应。能源结构效应是指能源品种结构的调整对碳排放量的影响。一般而言,煤炭类能源消耗的碳排放因子最大,其次是石油类能源,天然气的碳排放因子最小。因此,如果其他因素不变,能源结构中的煤炭类能源消耗比重下降,石油类产品和天然气的比重即使上升,碳排放量也会减少,反之,碳排放量增加。从分解结果来看,能源结构变化对碳排放量的影响有限,这是由于河北省能源结构比较单一,严重依赖煤炭,煤炭在一次能源消费中的比重超过90%,且短期内难以改变,燃料结构的“高碳”特征依然明显。
对于产业结构效应来说,由于1995—2009年河北省第一产业、第二产业和第三产业的能源消费量占比平均值分别为084%,85.81%和275%,可见第二产业的能源消耗量和碳排放量在三次产业中最大。如果第二产业产值在国内生产总值中的比重不断提高,那么势必导致能源消费总量不断增加,碳排放量也必然持续增长。从1995—2009年,第一产业比重由22.16%下降至1281%,第二产业比重则由46.42%升至51.98%,其中工业产值比重由4037%升至46.32%,第三产业产值比重由31.42%上升至35.21%。这种以工业规模不断扩张为特征的经济结构变动,对化石能源消费总量增长起到了巨大的推动作用。表2的结果显示:样本期间,经济结构变动对碳排放量增长起到了一定的推动作用,其平均贡献为7.4%。可见,大力发展第三产业,逐步降低工业在经济中的比重将是实现河北碳减排的一个政策选择。
(3)经济发展效应。经济发展的本质是一个经济体中全体居民的人均产出和人均收入的增长。一般而言,当产出水平提高时,能源消费量随之提高,从而碳排放量相应增加;当收入水平提高时,势必增加居民对汽车、冰箱、空调等耐用消费品的需求,导致能源消费量和碳排放量的相应增加。从分解结果来看,人均产出成为河北省碳排放量增长最主要的推动因素。1995—2009年,河北省人均产出水平提高了3.1倍,对碳排放的贡献值提高了1.3倍。人均收入对碳排放同样产生正向推动作用,但影响相对较小,在该时期对碳排放的累积贡献率为98%。
综合来看,经济发展成为推动河北省碳排放量增长的主导性因素。究其原因,与河北省碳排放演化的阶段性不无关系。经验研究发现,一个国家或地区经济发展与碳排放关系的演化存在3个倒U型曲线高峰规律,即该演化过程需要先后跨越碳排放强度倒U型曲线高峰、人均碳排放量倒U型曲线高峰和碳排放总量倒U型曲线高峰。在不同的演化阶段,驱动因素的影响和贡献存在明显差异。在碳排放强度高峰之前阶段,碳排放增长主要由能源、碳密集型技术进步驱动;在碳排放强度高峰到人均碳排放量高峰阶段,则主要由经济增长驱动;在人均碳排放量高峰到碳排放总量高峰阶段,则主要由碳减排技术进步驱动;进入碳排放总量稳定下降阶段后,碳减排技术进步占据了绝对的主导地位。通过观察1995—2009年河北省碳排放强度、人均碳排放量、碳排放总量的变化趋势可以发现,河北省已经跨越了碳排放强度高峰阶段,碳排放强度逐年下降,但仍处于碳排放强度高峰到人均碳排放量高峰阶段,经济增长成为这一阶段碳排放增长的主要驱动力,本文的实证结果也表明人均GDP增长是碳排放量增长的最大驱动因素,其平均贡献达到132.1%,远大于任何一个驱动因素的贡献。因此,河北省在减少碳排放、发展低碳经济的过程中,必须权衡减排与发展的关系,在保证经济发展不受影响的条件下,实现发展与减排的双赢。
(4)人口规模效应。人口规模的扩大对碳排放量具有正向驱动作用。尽管1995—2009年期间河北省人口总数仅以年均063%的速度增长,但由于人口基数较大,人口增长对碳排放的正向驱动效应不断增强,再加上由于城市化进程的不断加快,大量农业人口进入城市从事第二产业和第三产业的工作,居民的消费规模和消费模式发生了显著变化,使得经济产出的持续增长以及与之相应的能源消费增长成为居民生产与发展的基本需求,从而推动了碳排放量的持续增长。
3结论
(1)提高能源效率是节能减排最为有效的方式。目前,河北省传统的粗放式发展模式还未得到根本改变,普遍存在着能源效率低、浪费大的问题,在节约能源、提高能效方面有着巨大的潜力,提高能源效率应从微观主体入手,充分利用市场机制,适度提高能源价格,加之使用补贴、税收等手段,达到政府、企业和个人的激励相容,形成节能减排的利益认同和一致行动。