測度方法影響下的碳排放論文

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一、碳排放的內涵與類型

(一)碳排放的含義

比較早的給出碳足跡概念的是britishskybroad-casting(2006)，是以碳足跡如何計算的方式給出的;POST(parliamentaryofficeofscienceandtechnology)于同年也提出碳足跡是在產品或整個生產生命過程中釋放的CO2和其他溫室氣體的總量。Eckel(2007)指出，對一個企業碳排放的評價不僅要計算能源消耗，也要涉及企業實踐的各個方面。英國碳基金(2007)認為碳排放或碳足跡應評估在生命周期中從原材料、制造到成品的處理過程中排放的以碳形式表現的溫室氣體的一種方法;識別和測量在供應鏈過程中個人的每項活動的溫室氣體排放。綜合目前現有的研究，對于碳排放或者碳足跡，考慮和衡量的范疇應從CO2擴展到其他溫室氣體，即為某一活動(個人、企業、組織、政府等)、產品或服務在其整個生命周期中直接或間接排放(包括上下游產業)到生態環境中的CO2及CH4(甲烷)、N2O(氧化亞氮)、HFCs(氫氟碳化物)、PFCs(全氟化碳)及SF6(六氟化硫)等溫室氣體的總量，以CO2當量表示。

(二)碳排放的分類

根據不同的應用范圍尺度，碳排放可分為產品的碳足跡(碳排放)、企業碳足跡、個人碳足跡和國家/城市碳足跡，目前國際上已經就這四個層面的內涵達成了共識。產品的碳排放足跡是產品和服務從制作、使用至廢棄階段的“從搖籃到墳墓”(fromcradletograve)的整個生命周期過程中，因使用化石燃料及處理所產生的溫室氣體排放。企業或組織的碳排放足跡，除了產品碳足跡外，還包含企業非生產活動時產生的溫室氣體。個人碳足跡是指個體日常生活中的衣食住行產生的CO2及CO2當量。國家/城市碳足跡為整個國家/城市的總體物質與能源消耗所產生的溫室氣體排放量。如果按照產生的方式分，可分為兩種。第一碳足跡，衡量的是能源消費和交通運輸工具燃燒化石能源直接排放的CO2或其當量，這類排放可直接控制。第二碳足跡，次級或間接碳足跡，是使用產品或服務時從制造到最終廢棄的整個產品生命周期中的CO2排放總量。或者可按照邊界和范圍，將碳排放分為直接碳排放和間接碳排放。前者是燃燒化石燃料，包括能源消費和運輸產生的CO2排放;后者是人類使用的產品整個生命周期產生的CO2排放。

二、碳排放的測度方法的比較分析

對于不同尺度的碳排放，有不同的評估方法。大致分為自下而上(bottom－up)的過程分析方法和自上而下(top－down)的環境投入產出分析方法。目前主要有生命周期法、投入產出法、IPCC計算方法和網絡計算器。

(一)生命周期法

生命周期評價方法(lifecycleassessment，LCA)是評價和估算產品和服務從原材料、制造、分銷和零售、消費者使用、最終廢棄或回收處理的整個周期內產生的CO2及其當量對環境造成的影響，是從搖籃到墳墓的計算方法。碳基金(carbontrust)最早系統使用LCA方法進行核算，并與Defra和英國標準協會(BritishStandardsInstitution)在2008年了《產品和服務生命周期溫室氣體評估規范》(PAS2050)，這是第一部通過統一的方法評價產品生命周期內溫室氣體排放的規范性文件，成為產品和服務碳排放評估和比較可以參考的標準化的方法。PAS2050是建立在生命周期評價方法(由ISO14040＆14044確立)之上的評價產品和服務生命周期內溫室氣體排放的規范，針對某個企業的具體產品，從搖籃(原材料)到墳墓(產品報廢進入垃圾場)整個生命周期所排放的CO2總量。PAS2050規定了兩種評價方法:企業到企業BtoB(business－to－business)和企業到消費者BtoC(busi-ness－to－consumer)。前者指碳排放從產品運到另一個制造商時截止，即所謂的“從搖籃到大門”(fromcra-dletogate);后者產品的碳排放需要包含產品的整個生命周期(“從搖籃到墳墓”)。PAS針對溫室氣體評估的原則和技術手段主要包括:a)整個商品和服務GHG排放評價中，部分GHG排放評價數據的企業到企業(BtoB)以及企業到客戶(BtoC)的使用。b)溫室氣體的范圍。c)全球增溫潛勢數據的標準。d)處理因土地利用變化、源于生物的以及化石碳源產生的各種排放的處理方法。e)產品中碳儲存的影響的處理方法和抵消。f)特定工藝中產生的GHG排放的各項處置要求。g)可再生能源產生排放的數據要求和對這類排放的解釋。h)符合性聲明。

(二)環境投入產出分析方法(EIO)

美國經濟學家瓦西里里昂惕夫創立的投入產出分析方法被廣泛應用于各領域，該方法也可用于估算企業、部門或城市和國家的碳排放數據。Matthews(2008)將碳排放分為三個層次，并分別計算。第一層次為來自部門或組織本身的直接排放，如生產或運輸;第二層次將邊界擴大到組織使用的能源產生的碳排放;第三層次邊界繼續擴大，包含了其他間接活動的碳，及產業整個生命周期中的所有溫室氣體的排放。他將投入產出法應用于整個產品生命周期中，形成了EIO－LCA方法。這種估算方法涵蓋了產業供應鏈中從采購開始的所有過程，邊界廣泛，包括了經濟中的所有活動。根據他的計算，碳排放的估算公式為:b=Ri(I－A)－1y其中，b為溫室氣體排放量，Ri為CO2排放系數矩陣，I為單位矩陣，A為直接消耗矩陣，y為最終需求向量。EIO方法是自上而下的估算方法，并可以應用二手數據，將I－O表中的經濟活動與環境指標結合，將整個經濟系統作為邊界，可以提供一種比較綜合和穩健的碳排放估算數值。

(三)IPCC測度方法

該方法是2006年聯合國氣候變化專門委員會編寫的國家溫室氣體清單指南，目前已經成為國際公認和通用的碳排放估算方法。指南中將碳排放的范圍分為能源部門、工業過程和產品使用部門、農林和土地利用部門以及廢棄物四個部門。其中，能源部門包含了能源產業、制造業和建筑業、運輸業等燃料燃燒活動;工業過程和產品使用包含采礦工業、化學工業、金屬工業、電子工業排放以及源于燃料和溶劑使用的非能源產品和臭氧損耗物質氟化替代物排放等;農林和土地利用部門包括林地、草地、農地、濕地、聚居地及其他土地的排放、牲畜和糞便管理過程排放和石灰尿素使用中的CO2排放等;廢棄物處理主要計算廢棄物排放、生物處理焚化和燃燒以及廢水處理與排放過程中產生的各種溫室氣體。IPCC的測度方法是:碳排放量=活動數據×排放因子。

(四)碳足跡計算器

就個人或家庭的碳足跡而言，英國環境、食品和農村事務部(departmentforenvironment，foodandruralaffairs，defra)曾了CO2計算器，可以根據個人或家庭戶使用的能耗設備、家電以及出行工具計算CO2的排放量;美國加州以及我國的一些網站也設計了一些碳足跡計算器，這些都是自下而上的方法。以上幾種計算方法各有優缺點，如采用生命周期評價法時需要考慮目標和范圍、清單分析、影響評價和結果解釋，要確保數據的質量(數據來源、準確性、一致性、可再現性等)達到ISO14044及PAS2050的標準，為數據的獲得付出的成本較大。幾種方法的適用范圍及優缺點比較見表1。

三、我國碳排放測度方法及低碳經濟發展選擇

(一)以產品供應鏈為依據，確定碳排放的測度

計算碳排放是能夠量化減排的第一步。根據產品的生命周期，通過對供應鏈的研究，計算產品從原材料到生產過程再到最終產品的溫室氣體排放量。一般包含如下步驟。第一步，分析內部產品數據，了解產品過程，包括原材料、將原材料轉化成最終產品的生產過程、廢棄物和產出的副產品、存儲過程中涉及的運輸環節。第二步，建立供應鏈流程圖，明確所有投入產出和過程，同時構成數據收集和計算的依據。流程圖應包括每一個具體的步驟和原材料，每一種原材料也許是另外一個供應鏈的成品。因此，每種原材料加工需要詳細的追溯，直到確認初級的原材料沒有溫室氣體排放。第三步，確定系統邊界和數據要求，應包括原材料、生產轉化，到使用和處理的所有過程中的直接和間接的以CO2為主的溫室氣體排放。第四步，收集數據。構建的產品供應鏈流程圖有助于確定數據，涵蓋了從投入到最終處理的所有排放數據，為計算打下基礎。第五步，通過供應鏈流程步驟計算碳排放。在上面的基礎上，構建質量平衡，即在整個從原材料到最終產品的流程中滿足:輸入=累積+輸出。此過程中，使用能源或直接排放氣體的排放系數，待每個步驟的CO2當量計算完畢，匯總的結果即為整個供應鏈中以CO2當量表示的產品的碳排放量。為了使計算結果具有科學性，需要與ISO14004生命周期評價、ISO14041生命周期清單系列標準進行比較分析，同時需要結合公司溫室氣體清單標準ISO14064、III型生態產品的環境標志的ISO14025以及WBCSD和WRI①共同頒布的企業溫室氣體議定書(greenhousegasprotocolforcorporatereporting)，核查結果的標準化程度。

(二)考慮國際經濟的環境利益問題

此外，在碳排放測度過程中，不可忽視的是國際貿易部分。隨著國際貿易、投資和運輸的增長，越來越多的生產過程被置于發展中國家和地區。相對于科學技術和環境標準高的發達國家，發展中國家的環境規制相對寬松，通過貿易和投資的方式，發展中國家成為高碳產業集中、碳排放密集的地區。因此生命周期的過程核算框架應該跨境延伸，在確定邊界層次時，需要考慮到擴展的碳排放。評估與核算產品和服務的制造(建立)、改變、運輸、儲存、使用、提供、再利用或處置等過程中的任一部分的溫室氣體排放，有助于激勵企業最大限度地減少整個產品系統的碳排放。

(三)采用具有成本效率的激勵措施，降低二氧化碳排放

與其他環境措施相同，降低CO2的措施和方法，有以限制為主導的命令控制方式和激勵型的措施。命令控制方式通常由政府來決定企業實體的排放量或者應該采用的技術類型，而激勵型措施由于對如何達到減排標準和減排數量更具有靈活性，可以作為減少碳排放的有效方式。激勵性的政策包括排放稅(ataxonemission)、固定的年度排放總量及總量限制和交易安排(cap－and－tradeprogram)等。無論采取哪種措施降低CO2排放，最有成本效率的政策是可以最好地控制減排的邊際成本。采取排放稅措施，政策制定者為企業或組織排放的CO2或化石燃料中所含的每噸CO2制定一個費率。研究表明將CO2排放稅的稅率確定在估算的減排邊際收益的水平，可以激勵企業在減排成本相對較低時采取更多的措施減少排放量。與固定總量限制相比，排放稅的凈收益為后者的5倍②。雖然從長期角度看，排放稅達到減排目標的成本小于固定的總量限制和交易安排，但是我國的經濟發展水平和能源使用狀況與發達國家不同，而且北歐、荷蘭、英國、德國等國家征收碳排放稅的實施效果也不盡相同，因此，鑒于我國經濟發展速度和結構不平衡的現狀，全面實行碳排放稅需十分謹慎。在總量限制和交易安排計劃下，可就一段時間內規定總排放的上限，要求企業實體擁有限制量下的排放權利或者額度。在給定期限內額度或權利分配完畢，企業可自由買賣排放權。與排放稅不同，總量限制和交易安排會對排放上限有規定，但由于每個市場的能源、氣候和減排技術不同，減排成本也有差異。自2008年以來，我國多個省市設立了環境權益交易所，以北京環境交易所、上海能源交易所和天津排放權交易所為龍頭，廣州、大連、河北、武漢、昆明等幾個省市均成立環境權交易所。與歐盟和美國相比，目前我國碳交易市場面臨著一些問題，主要表現在缺少規范性的碳排放交易所、初始分配權存在制度缺失、缺少排放權的定價機制、配套機制不完善以及法律體系不健全等方面。因此，除了法律規范和加強政府監督指導外，合理地設計總量和交易安排的結構，對達到碳排放減排目的有促進作用。首先，設定排放的上限，政府通過維持上限，出售給企業額度。其次，允許企業跨期轉讓減排需求，即存儲額度。當減排成本低于預期的將來成本時，企業將存儲額度;反之，企業可以借出額度。最后，基于額度的價格逐年修訂總量限制。

(四)改善能源結構，加快低碳發展

我國能源結構中煤炭比重占2/3以上，超出世界平均水平42個百分點，而相對清潔的天然氣能源比重僅占4．0%左右，遠低于世界24．0%的平均水平?？梢钥闯觯覈哪茉聪M過度依賴煤炭資源，而燃煤的碳排放量分別是天然氣、太陽能、風能和水力發電的2倍、6倍、40倍和200倍。鑒于我國能源結構的現狀，近期內應把提高能源效率和煤炭的清潔利用作為重點。能源結構的調整不可能一蹴而就，因此節約能源和提高能源效率應作為經濟發展的長期戰略。同時，加大低碳技術的研發投入，大力開發新技術、新能源產品，如太陽能、生物質能、風能、海洋能、地熱能利用技術以及CO2收集儲存技術、超低CO2煉鋼技術等。在長期，建立以可再生能源、清潔煤和核能等為主體的可持續能源體。

作者：王玉婧劉學敏單位：天津商業大學經濟學院北京師范大學