前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的二氧化碳排放现状主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:化工行业;二氧化碳;两阶段核算模型;减排潜力;
作者简介:顾佰和(1987-),男(满族),辽宁丹东市人,中国科学院科技政策与管理科学研究所,博士研究生,研究方向:绿色低碳发展战略与政策分析.
1引言
化工行业是经济社会发展的支柱产业,同时也是耗能和温室气体排放大户。国际石油和化工联合会的统计数据显示,2005年世界二氧化碳排放量约为460亿吨,其中化学工业的二氧化碳排放为33亿吨,约占7.1%[1]。中国是世界上最大的化工制品国之一。其中合成氨、电石、硫酸、氮肥和磷肥的产量均排名世界第一[2]。2000年到2010年,中国的化工行业工业产值增长迅速,其中几种主要化工制品例如:乙烯、电石、烧碱、硫酸、甲醇、硝酸等产品的产量在此期间增长了50%以上。2000-2010年化学原料及化学制品制造业能源消费量逐年上升,年均增长8.86%[3],占全社会能源消费总量的比重基本保持在10%左右。
我国化工行业产品结构不合理,高消耗、粗加工、低附加值产品的比重偏高,精细化率偏低。美国、西欧和日本等发达国家和地区的化工行业精细化率已经达到60%~70%,而目前我国化工行业的精细化率不到40%。且我国化工行业工艺技术落后,高耗能基础原材料产品的平均能耗比国际先进水平要高20%左右,因此我国化工行业存在较大的节能减排空间[4]。那么我国化工行业到底有多大的减排潜力,如何预测化工行业的温室气体减排潜力成为决策者和研究人员关注的焦点之一。
国内外学者围绕行业温室气体减排潜力评估展开了一系列研究,但研究集中于钢铁行业[5-6]、电力行业[7-8]、交通行业[9-10]、水泥行业[11-12]等产品结构较为单一的行业。而由于化工行业的产品种类繁多,且工艺流程各不相同,目前对于化工行业的温室气体减排潜力研究,从研究对象上主要集中于少数几种产品和部分工艺流程。Zhou[13]等全面细致的核算了中国合成氨生产带来的二氧化碳排放和未来的减排潜力,并据此提出了促进减排的政策措施。Neelis[14]等学者从能量守恒的角度研究了西欧和新西兰化工行业的68种主要工艺流程理论上的节能潜力。IEA[15-16]在八国集团的工作框架下,评估了化学和石油工业中49个工艺流程应用最佳实践技术(BestPracticeTechnology)短期内所带来的能效改善潜力。Patel[17]针对化学中间体和塑料等有机化学品给出了累积能源需求和累积二氧化碳排放量的核算流程和核算结果。
就关注的减排影响要素而言,主要涉及技术和成本两方面。技术层面上,Park[18]等通过调查五种节能减排的新技术,使用混合的SD-LEAP模型评估了韩国石油炼制行业的二氧化碳减排潜力;Zhu[19]从技术进步的视角采用情景分析方法从整个行业的层面研究了中国化工行业的二氧化碳减排潜力,并提出一系列促进化工行业碳减排的措施;卢春喜[20]重点概述了气-固环流技术在石油炼制领域中的研究与应用进展;王文堂[21]分析了目前化工企业节能技术进步所遇到的障碍,并对促进企业采取节能减排技术提出建议。成本方面,Ren[22]等对蒸汽裂解制烯烃和甲烷制烯烃两种方式的节能和碳减排成本进行了对比;戴文智等[23]将环境成本作为石油化工企业蒸汽动力系统运行总成本的一部分,构建了混合整数非线性规划(MINLP)模型,优化了多周期运行的石油化工企业蒸汽动力系统;高重密等[24]从综合效益角度出发提出了化工行业实施碳减排的相关建议以及化工园区实施碳减排的管理模式;何伟等[25]设计了节能绩效-减排绩效关系图及节能绩效、减排绩效与经济效益协调关系三角图。
在研究方法上,通过对以上文献的归纳,不难发现情景分析已成为行业温室气体减排潜力的主流分析框架。已有的国内外大部分相关研究都采用情景分析方法[5-12,13,18,19]。情景分析方法是在对经济、产业或技术的重大演变提出各种关键假设的基础上,通过对未来详细地、严密地推理和描述来构想未来各种可能的方案[26]。相比弹性系数法、趋势外推法、灰色预测法等传统的定量预测方法,情景分析法以多种假定情景为基础,强调定性与定量分析相结合。情景分析法在进行预测时,不仅可根据预测对象的内在产生机理从定量方法上进行推理与归纳,还可对各不确定因素(自变量)的几种典型的可能情况采取人为决策,从而更为合理地模拟现实。因此,情景分析法更加适用于影响因素众多、未来具有高度不确定性的问题的分析。此外,情景分析法与传统预测法还有一点显著不同。传统预测法试图勾绘被预测对象未来的最可能发生状况,以及这种可能程度的大小。而情景分析法采取的是一种多路径式的预测方式,研究各种假设条件下的被预测对象未来可能出现何种情况。在情景分析中,各种假设条件不一定会自然出现,但通过这样的分析,可帮助人们了解若要被研究对象出现某种结果需要采取哪些措施以及需要何种外部环境。
综观国内外学者的研究,有以下特点:从研究对象上来说,更多侧重于化工行业产品层面二氧化碳减排潜力的研究,而鲜有从行业整体层面的研究;从研究要素上来说,一般只考虑单一要素对二氧化碳减排的贡献,鲜有综合考虑化工行业内部结构调整、技术进步、政策变动等多因素的研究。鉴于此,本文结合化工行业的产品结构特点构建了一套化工行业二氧化碳减排潜力综合分析模型:首先结合化工行业产品种类繁多的特点,分别从行业和产品视角构建了一种两阶段二氧化碳排放核算模型;在此基础上,综合考虑化工行业的发展规模、结构调整、技术进步等因素,建立了化工行业二氧化碳减排潜力的情景分析方法,探索不同情景下化工行业的减排潜力和路径。最后运用该方法以中国西部唯一的直辖市、国家首批低碳试点城市———重庆市的化工行业为例进行应用分析。最后提出了我国化工行业低碳转型的对策建议。
2模型与分析方法
2.1核算边界
化工行业的二氧化碳排放包括两部分:一部分是由燃料燃烧产生的排放,另外一部分是工业过程和产品使用产生的排放。其中燃料燃烧产生的排放又分为化石燃料产生的直接排放以及电力、热力消耗产生的间接排放,为了体现化工行业对区域二氧化碳减排的贡献,本文将电力和热力消耗产生的间接排放也计算在内。此外,一些化工产品在生产活动中是吸碳的,例如尿素的生产,这部分被吸收的二氧化碳需要在计算中扣除。
2.2化工行业二氧化碳排放两阶段核算模型
为了能够得到化工行业全行业的二氧化碳排放量,同时能够综合考虑多种因素探索其二氧化碳减排潜力,本文针对化工行业特点构建了一种两阶段二氧化碳排放核算模型。模型中的主要参数名称及其含义见表1。
2.2.1基于全行业视角的核算方法
行业视角核算方法主要针对化工行业二氧化碳排放的历史和现状。本文所研究的化工行业包括国民经济行业分类中的化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业和橡胶制品业。化工行业是终端能源消费部门,通过能源平衡表,可以得到化工行业分能源品种的能源消耗量,根据2006年IPCC国家温室气体清单指南推荐的方法二,化工行业由燃料燃烧引起的二氧化碳排放量为:
部分产品在工业过程和产品使用中会产生二氧化碳排放,这部分排放量为:
此外,一些产品在生产过程中会吸收二氧化碳,被吸收的二氧化碳量为:
因此,基于行业视角核算的化工行业温室气体排放量为:
表1主要参数名称及其含义下载原表
表1主要参数名称及其含义
2.2.2基于产品视角的核算方法
化工行业产品种类虽多,但能耗相对集中在少数几种高耗能产品上,2007年,合成氨、乙烯、烧碱、纯碱、电石、甲醇这6种高耗能产品的能源消耗量占中国化工行业的54%[19]。现有的化工行业节能减排政策大部分集中在几种主要的高耗能产品上,因此从产品层面探讨化工行业的二氧化碳排放核算更具有现实意义。本文建立一种基于产品视角的核算方法来预测化工行业未来的二氧化碳排放。首先将化工行业由燃料燃烧引起的二氧化碳排放分为高耗能产品和其他产品两部分。某种高耗能产品的二氧化碳排放量为:
其中EMi为第i种高耗能产品单位产品的二氧化碳排放量,计算方法见式(6):
由于除主要耗能产品外的其他产品种类多,单个产品的能源消耗量不大,能源利用效率数据难以获得,所以难以从单位产品能耗的角度对这部分产品的二氧化碳排放进行核算,本文将这部分产品作为一个整体来考虑,引入单位产值的二氧化碳排放来解决这一问题。其他产品合计的二氧化碳排放量为:
工业过程和产品使用排放以及产品对二氧化碳的吸收同基于行业视角的核算方法。
因此,基于产品视角核算的化工行业温室气体排放量为:
2.3减排潜力情景分析模型
2.3.1减排潜力的定义
潜力就是存在于事物内部尚未显露出来的能力和力量。而减排潜力即存在于某一温室气体排放主体内尚未发掘的减排能力。为了能够量化表达,本文将减排潜力进一步定义为某一温室气体排放主体通过努力可以实现的减排量。
本文所关注的是化工行业未来的二氧化碳减排潜力,这里为化工行业设置多种不同的发展情景。不同情景下的行业内部结构、技术水平、所面临的宏观和微观政策各不相同,相应的会得到不同的二氧化碳排放路径。其中一种情景称之为BAU(BusinessAsUsual)情景,也叫照常发展情景,该情景下化工行业现有的能源消费和经济发展趋势与当前的发展趋势基本保持一致,沿用既有的节能减排政策和措施,不特别采取针对气候变化的对策。其他情景中化工行业分别针对气候变化做不同程度的努力。所谓化工行业的二氧化碳减排潜力,针对关注的指标不同,有两类不同的含义。一是绝对二氧化碳减排潜力,即目标年份中其他各情景的二氧化碳排放量相比BAU情景的减少量;二是相对二氧化碳减排潜力,即目标年份的二氧化碳排放强度相比基准年份降低的百分比。
通过同一年份各情景与BAU情景二氧化碳排放总量的横向比较,以及同一情景不同年份间二氧化碳排放强度的纵向比较,便可分别得到化工行业的绝对和相对二氧化碳减排潜力。
2.3.2情景分析模型
根据减排潜力的定义,y年份化工行业的绝对二氧化碳减排潜力为:
其中CEyBAU为y年份化工行业BAU情景的二氧化碳排放总量,CEly为y年份化工行业情景l下的二氧化碳排放总量。
相对二氧化碳减排潜力是针对二氧化碳排放强度设置的指标,化工行业的二氧化碳排放强度为:
,其中V为化工行业的工业增加值。由此可以得到,y年份化工行业的相对二氧化碳减排潜力为:
其中,为基准年化工行业的二氧化碳排放强度,CEIly为y年份化工行业在情景l下的二氧化碳排放强度。
3案例分析
3.1对象描述
本文应用上述模型方法以重庆市化工行业为例展开分析。化工行业是重庆市重要的支柱产业之一。2011年重庆市化工行业实现工业总产值902亿元,占重庆市工业总产值的比重达到7.6%。重庆市缺煤少油,但天然气资源丰富,重庆市是国内门类最齐全、产品最多,综合技术水平最高的天然气化工生产基地。但重庆市化工行业部分产品的工艺技术路线落后,产品结构有待调整优化。2009年重庆市化工行业的精细化率仅约20%,低于全国的30%-40%的平均水平,更低于发达国家的60%-70%的水平。
根据重庆市化工行业发展现状和趋势,本文选取了合成氨、烧碱、纯碱、甲醇、石油加工、乙烯和钛白粉这七种产品作为重庆市化工行业的主要耗能产品。其中,2005年合成氨、烧碱、纯碱、甲醇和钛白粉这五种产品合计的二氧化碳排放占化工行业总体排放的46.5%,而石油加工、乙烯将是重庆市化工行业“十二五”期间重点发展的石油化工产业链中的上游产品。本文利用前文所述的化工行业二氧化碳减排潜力分析模型,分析了重庆市化工行业分别到2015年和2020年的二氧化碳排放变化情况,并通过不同情景间的比较得到其减排潜力。
3.2情景设置
化工行业的能源消耗和二氧化碳排放主要由以下几方面因素决定:产业发展规模,产业内部结构,高耗能产品的产量,技术结构的调整,产品的技术进步率等。本文根据以上这些因素为重庆市化工行业设计了三个发展情景。
在这三种情景中,重庆化工行业未来经济发展变化的基本趋势保持一致。2005—2011年重庆市化学工业总产值年均增长29.5%,未来重庆化工行业将继续保持比较高的经济增长速度。根据《重庆市化工行业三年振兴规划》,到2015年重庆市化工行业总产值将达到2000亿元。由此本文设定2011-2015年重庆市化学工业总产值的年均增长率为23.0%,2015-2020年年均增长率降低到20.0%。与此不同的是,为了支持这种经济的发展需求,三种情景分别设定了不同的能源消费增长和利用模式,具体描述如下。
表2情景定性描述表下载原表
表2情景定性描述表
3.3数据来源及处理过程
重庆市化工行业总产值和增加值现状数据来自《重庆市统计年鉴》(2005-2012),化工行业未来总产值数据来自《重庆市化工行业三年振兴规划》;行业内部结构现状数据来自《重庆市化工行业统计公报》(2005-2010);化工行业分能源品种能源消耗量数据来自《中国能源统计年鉴》(2005-2012);各主要耗能产品产量数据来自《重庆市统计年鉴》(2005-2012);各主要高耗能产品综合能耗参照《中国化学工业年鉴》、《中国低碳发展报告2011~2012》、高耗能产品能耗限额标准(由国家标准化管理委员会制定和颁布)和《能效及可再生能源项目融资指导手册(2008)》,各主要高耗能产品未来所采用的工艺比例和能源消耗参考《2050中国能源和碳排放报告》中的设置,不同的情景将设置不同的技术参数;各种一次能源的二氧化碳排放因子以及各主要耗能产品工业过程与产品使用的排放因子均来自《省级温室气体清单编制指南》,电力的二氧化碳排放因子参考中国国家发改委每年公布的“中国区域电网基准线排放因子的公告”,蒸汽的二氧化碳排放因子通过重庆市的能源平衡表间接计算得到,单位尿素吸收的二氧化碳量用尿素的碳含量(12/60)乘以二氧化碳与碳的转换因子(44/12)得到。主要耗能产品的单价参照中国化工产品网的报价。
3.4结果分析
3.4.1绝对减排潜力
(1)行业总体排放情况
通过模拟计算,重庆市化工行业未来的二氧化碳排放量如下图1所示。
图1重庆化工行业各情景二氧化碳排放总量
图1重庆化工行业各情景二氧化碳排放总量下载原图
随着石油化工的引进,未来重庆化工行业将进入一个飞速发展的阶段。三个情景的二氧化碳排放总量都呈明显的上升趋势,但由于所采取的结构调整和技术改进措施不同,二氧化碳排放总量上升的幅度有所不同。
BAU情景中,由于精细化工比例不高,到2020年只为45%,技术进步率有限,二氧化碳排放上升幅度最大。2015年和2020年的二氧化碳排放量分别为2005年的7.5和13.3倍。
节能情景中,化工行业的精细化工比例相比BAU情景有所提高,到2020年达到50%,工艺设备的技术进步也更显著。2015和2020年二氧化碳排放总量比BAU情景分别低492万吨和1338万吨。
低碳情景中,化工行业的精细化比例进一步提高,到2020年达到55%左右,主要耗能产品的技术水平达到或接近国际先进水平。2015年和2020年二氧化碳排放总量比BAU情景分别低985万吨和2644万吨。
(2)主要耗能产品排放情况
2005年,合成氨、烧碱、纯碱、甲醇和钛白粉这五种主要耗能产品合计的二氧化碳排放量占重庆市化工行业总体二氧化碳排放的46.5%。未来由于化工行业产品结构的调整,高能耗产品产出占化工行业的比例越来越低,加上化工行业工艺技术的改善,尤其对主要耗能产品进行的技术改造,使得主要耗能产品的二氧化碳排放量在重庆化工行业二氧化碳排放总量中所占的比重越来越低,见下图2:
图2八种主要耗能产品合计二氧化碳排放占化工行业总体比重
图2八种主要耗能产品合计二氧化碳排放占化工行业总体比重下载原图
BAU情景中,2015年八种主要耗能产品占化工行业总体二氧化碳排放的比重为29.7%,到2020年降低到18.4%。
节能情景中,2015年八种主要耗能产品占化工行业总体二氧化碳排放的比重降至26.2%,到2020年进一步降低到16.7%。
低碳情景中,2015年八种主要耗能产品占化工行业总体二氧化碳排放的比重为22.0%,到2020年进一步降低到15.2%。
虽然未来各情景主要耗能产品的二氧化碳排放占化工行业总体的比重有所下降,但仍在化工行业中占有重要的地位,未来在进行产品结构调整的同时,主要耗能产品的节能减排仍将是化工行业实现二氧化碳减排的重要方面。
3.4.2相对减排潜力
(1)行业总体相对减排潜力
重庆市化工行业未来的二氧化碳排放强度(万元GDP二氧化碳排放量)如下图3所示。
图3重庆化工行业各情景二氧化碳排放强度
图3重庆化工行业各情景二氧化碳排放强度下载原图
与排放总量显著上升形成鲜明对比的是,重庆化工行业的二氧化碳排放强度下降明显。原因在于重庆化工行业在未来十年将进入一个飞速发展的阶段,2020年重庆化工行业的增加值相比2005年将增加30倍。而由于对高耗能产品规模的控制,精细化工比例的大幅提高,化工行业内部结构得到不断优化;同时由于化工行业的能效水平不断提高,到2020年逐步接近或达到国际先进水平,使得三个情景中,2020年重庆化工行业的二氧化碳排放总量相比2005年分别只增加了13.3、11.6和9.9倍。从而导致三个情景化工行业的二氧化碳排放强度均有较大幅度的下降。各情景二氧化碳排放强度相比2005年降低幅度见下表3。
表3重庆化工行业各情景二氧化碳排放强度相比2005年降低百分比下载原表
表3重庆化工行业各情景二氧化碳排放强度相比2005年降低百分比
(2)主要耗能产品相对减排潜力
随着节能减排技术的不断改进和推广,未来重庆市化工行业各主要耗能产品的单位二氧化碳排放量将不断降低,由于篇幅有限,本文仅以合成氨为例进行分析。
重庆市合成氨均以天然气为原料,2005年重庆市大型天然气制合成氨的比重仅为3.8%。单位合成氨二氧化碳排放量为3.0吨。若扣除末端尿素固碳量,则2005年单位合成氨二氧化碳排放量为2.7吨。未来由于大型天然气制合成氨所占比重越来越高,使得重庆市未来单位合成氨二氧化碳排放显著降低,见下图4和图5。
图4单位合成氨二氧化碳排放量
图4单位合成氨二氧化碳排放量下载原图
图5单位合成氨二氧化碳净排放量(去除尿素固碳)
图5单位合成氨二氧化碳净排放量(去除尿素固碳)下载原图
BAU情景中,2015年大型天然气制合成氨的比重达到50%,合成氨二氧化碳排放总量占化工行业总排放的6.7%,单位合成氨二氧化碳排放降低到2.2吨;2020年大型天然气制合成氨的比重达到80%,合成氨二氧化碳排放只占化工行业总排放量的3.8%,单位合成氨二氧化碳排放进一步降低到1.8吨。
节能情景中,2015年大型天然气制合成氨的比重达到60%,合成氨二氧化碳排放总量占化工行业总排放的5.3%,单位合成氨二氧化碳排放降低到2.0吨;2020年大型天然气制合成氨的比重达到90%,合成氨二氧化碳排放总量占化工行业总排放的2.9%,单位合成氨二氧化碳排放进一步降低到1.6吨。若扣除末端尿素固碳量,2015年和2020年重庆市合成氨的二氧化碳排放量分别可减少117.3万吨和146.7万吨,单位合成氨二氧化碳排放分别降低到1.1吨和0.7吨。
低碳情景中,2015年大型天然气制合成氨的比重达到70%,合成氨二氧化碳排放总量占化工行业总排放的3.8%,单位合成氨二氧化碳排放降低到1.8吨;2020年大型天然气制合成氨的比重将达到100%,合成氨二氧化碳排放总量仅占化工行业总排放的2.3%,吨合成氨二氧化碳排放进一步降低到1.5吨。
4结语
碳排放是环境问题的核心,与经济发展和人口变动密切相关。四川省人口变动(包括人口总量、人口城镇化、人口老龄化、家庭规模小型化和人口消费)与碳排放关系密切。
四川省碳排放现状趋势:增长较快,人均大大低于全国平均水平
随着我国社会经济的快速发展及其对能源需求的不断增长,我国碳排放量也呈快速增长态势。2010年,我国能源消费中的二氧化碳排放量已达到了20.75亿吨,人均碳排放为1.55吨。与全国一样,四川二氧化碳排放量也增长较快。2010年二氧化碳排放量达到了9248万吨,人均碳排放量为1.15吨。虽然四川的人均碳排放量大大低于全国的平均水平,但随着四川城市化工业化的加速推进,未来四川省二氧化碳排放量还会快速上升。
四川人口变动与碳排放的关系:人口消费关联度最大,人口总量最小
灰色斜率关联度是根据曲线的接近程度来计算关联度。对于离散变量,如果各时段上曲线斜率相等或相差较小,那么两序列之间的斜率关联度就大;如果各时段上曲线斜率相差较大,那么两序列间的斜率关联度就小。通过对四川省1997~2010年各指标(见下表)进行无量纲化处理,然后通过公式计算各因素关联系数序列。为了反映两序列间的关联程度,需要进一步计算灰色斜率关联度,即是求各年份关联系数的平均值。
人口消费与碳排放
1997年,四川省居民人均消费支出为5533.48元,到2010年时,四川省居民人均消费支出达到每年16001元,年均增长达到747.7元。根据前文测算得出,四川省居民人均消费支出与二氧化碳排放量灰色斜率关联度最大,为0.9445,经统计分析两者的相关系数为0.9703,相关性高,说明居民的消费观念与消费行为依然是影响四川省二氧化碳排放的重要因素。随着居民收入的增加,人们的消费水平会不断提高,消费类型也会发生改变。
居民消费对二氧化碳的排放的影响主要有两种方式:一种方式是通过增加对能源的直接消费来增大二氧化碳的排放,如汽车消费的日益普及,暖气和电器设备的广泛使用会带来能源消费的大量增加;另一种方式是通过对能源的间接消费导致二氧化碳排放的增加,如住房消费、家居装饰、服装购买支出的增加会加大这些产品在生产过程中对能源的消耗。
人口城镇化率与碳排放
改革开放以来,中国城镇化水平从最初的20%左右提高到2010年的49.68%。与全国一样,四川省城镇化水平也从最初的14.27%提高到2010年的40.18%。根据计算,四川省二氧化碳排放量与城镇化水平的灰色斜率关联度为0.9153,呈显著正相关,随着四川省城市化的发展,二氧化碳排放量将继续增加。首先,伴随着人口城镇化进程的加快,居民消费水平不断提高,生活方式也发生了改变,这使得居民对生活性能源消耗的直接与间接需求增长。在目前以化石能源为主的能源结构条件下,城镇化水平加快将会大大促进二氧化碳排放的增长。其次,伴随城镇的建设与快速发展,城镇建筑物建设必然加大对能源的消耗,特别是对水泥、钢铁等原材料需求的增加,这无疑会增加在生产原材料过程对能源的消耗。
家庭规模与碳排放
人口的消费常常以家庭消费的方式展开。家庭规模对于人口的消费具有重要影响。对中国1988~1990年国家统计局城镇住户抽样统计年报数据的研究显示,家庭规模越小,人均消费倾向越大。1997年到2010年短短的14年中,四川省家庭规模缩小了18.31%,这势必会带来人均消费的增加。根据计算,四川省家庭规模与二氧化碳排放量之间的灰色斜率关联度为-0.8929,呈显著负相关,说明家庭规模对二氧化碳排放有显著的影响作用。随着家庭规模的日益缩小,人均居住面积会不断增大。四川省2007年与2000年相比,城市居民人均住房面积就增加了近2倍。随着家庭规模的缩小,人均对水、电、气等资源的消费会增加,人均二氧化碳排放量无疑会增多。
人口老龄化率与碳排放
1997年,四川省老龄化率(60岁及以上老年人口)为10.20%,到2010年时,老年人口比重上升到了16.30%,表明四川省老龄化的压力和挑战越来越大,老龄人口比重的日益上升也将产生更多的老龄人口消费问题。根据计算,四川省老龄化率与二氧化碳排放量的灰色斜率关联度为0.8435,呈显著正相关,说明四川人口老龄化问题正影响着二氧化碳的排放量。
老龄人口是一个特殊的人口群体,他们的消费观念和消费行为与劳动年龄人群和少儿人群有着较大的差异。当人口老龄化程度不太严重时,人们在进入老年人的行业后,会减少在交通、饮食和服装方面的支出,这在一定程度上会减少碳的排放,但当高龄老人不断增多,人口老化日趋严重时,大量高龄老人会增加对取暖和医疗服务的需求,同时,更多的人会加入老龄服务业,这会间接增加对能源的消费和对碳的排放。目前,四川正处于日趋严重的老龄化阶段,人口的进一步老龄化无疑会加剧碳的排放。
人口总量与碳排放
从计算结果看,人口总量与二氧化碳排放量的灰色斜率关联度为0.7064,低于其它因素的灰色斜率关联度,这说明,人口总量变化对二氧化碳排放有一定的影响,但其影响不如其它因素产生的影响明显。事实上,由于我国计划生育政策的实施,我国人口出生率在不断下降,人口虽然在增加,但增长的速度已大大下降。不仅如此,自2005年后,四川常住人口不仅没有增加,反而呈现下降的趋势,这与大量农村人口外出务工不无关系。四川常住人口的下降标志着四川人口总量对碳排放的影响将逐渐减小。
根据配第—克拉克定律,随着一国经济发展水平的提高,第三产业占比也会逐渐提高。因而,服务贸易占GDP比重也随之增加。表1显示了不同收入水平国家服务贸易进出口额占GDP的比重。可以看出,高收入国家服务贸易进出口额占比明显高于其他收入水平国家,且显著高于世界平均水平。这与高收入国家服务业相对发达、第三产业占GDP比重较高有关。其他收入水平国家的服务贸易进出口额占GDP比重均未达到世界平均水平,且中低收入水平国家的占比高于中等收入国家占比,而中等收入国家占比又高于中高收入国家占比。这说明,除高收入国家外,服务贸易进出口占比并未呈现出随着收入水平的减少而降低的现象。图2显示了世界不同收入水平国家的二氧化碳排放量(人均公吨数)。从图中可知,高收入国家二氧化碳排放量人均公吨数约为12吨,远高于世界平均水平及其他不同收入水平国家。值得注意的是,二氧化碳排放量与收入水平之间表现出较强的规律性,即随着收入水平的提高,二氧化碳排放量也随之升高。从趋势上看,中高收入水平、中等收入水平和中低收入水平国家的二氧化碳排放量均呈逐年递增的态势,特别是在2002年以后,表现得更为明显。从表1和图2的结果可知,高收入国家服务贸易进出口额占比相对较高,但是其二氧化碳排放量也相应较高。中高收入水平、中等收入水平和中低收入水平国家二氧化碳排放量与其服务贸易进出口额占比没有表现出与高收入水平国家类似的规律。本文接下来提出预期假设,然后利用实证检验服务贸易进出口额与二氧化碳排放之间的关系。
二、模型构建和实证检验
(一)计量模型设定本文的计量模型首先将碳排放作为因变量,服务贸易开放度(服务贸易进出口额占GDP比重)作为自变量。为检验二者的非线性关系,加入服务贸易开放度的平方项作为自变量。其中,poll为环境污染,用二氧化碳排放量(人均公吨数)代替,X为影响碳排放的其他控制变量,为误差项。根据已有研究,影响一国环境的因素包括经济规模、技术进步、产业结构等。因此,添加外商直接投资占GDP比重(fdi)、技术水平(tech)、工业规模(scale)、收入水平(lngdp)作为控制变量。为减小异方差,对人均GDP取自然对数,其余指标为百分比,不做对数处理。因此,模型(1)扩展如下。
二)数据和变量解释本文的计量分析数据使用的是1995~2009年50个国家的面板数据,其中包括高收入国家20个,中等收入国家30个,样本总容量为750。选择1995~2009年这个区间是因为1995年《服务贸易总协定》正式生效,服务贸易开始进入大发展时期。碳排放包括二氧化碳、一氧化碳等碳氧化物,本文选择二氧化碳作为因变量(人均公吨),基于两方面考虑:一是二氧化碳是最常见和最主要的温室气体,具有代表性;二是根据数据可获得性原则。服务贸易开放度(open)用各国服务贸易进出口额占GDP比重代替。一般而言,一国服务贸易开放度指数越高,其第三产业在三次产业中的占比会越高,从而对环境的影响会越小。但是,服务贸易中的运输服务所需的交通工具以及旅游服务等劳动密集型行业均会产生二氧化碳等气体,对环境构成影响。fdi表示外商直接投资占GDP比重。国内外学者如郭沛等(2013)、Acharyya(2009)、Hajkova和Nicoletti(2006)、Grosse和Trevino(2005)等研究发现,FDI对环境具有影响,且以间接影响为主。如一国或地区所吸引的外资投向化工等易产生污染的行业,对环境造成影响;再比如,一国或地区吸引外资投向清洁行业,由于该行业的发展,带动下游原材料或中间产品的发展,但其原材料或中间产品却易对环境造成污染。因此,本文将FDI占GDP比重纳入模型。技术水平tech用GDP单位能源消耗代替,指平均每千克石油当量的能源消耗所产生的按购买力平价计算的GDP。一般而言,技术水平的提高能够有效地减少环境污染(曾波等,2006;李从欣,2009;李国璋等,2010)。收入水平用人均GDP代替,是国内生产总值除以年中人口数。现有研究结果趋于一致,即收入水平的提高能有效改善环境(陈红蕾等,2007),但是在不同收入水平国家其作用并不一致(黄顺武,2010)。经济规模scale用工业增加值(占GDP比重代替),因为此处考虑的是经济规模对环境的影响,因而工业增加值能很好地满足模型的要求。此处的工业与《国际标准行业分类》(ISIC)第10~45项相对应,增加值为所有产出相加再减去中间投入得出的部门的净产出。这种计算方法未扣除装配式资产的折旧或自然资源的损耗和退化,增加值来源是根据ISIC修订本第3版确定的。本文所有数据均来自世界银行网站()和世界贸易组织统计数据库(),数据的统计描述如表2。
(三)实证检验首先利用stata软件对二氧化碳排放量(CO2)与服务贸易开放度(trade)、外商直接投资占GDP比重(fdi)、工业增加值占GDP比重(scale)、收入水平(gdp)、GDP单位能源消耗水平(tech)之间的关系进行了线性拟合。发现二氧化碳排放量与trade、scale、gdp呈显著的正向线性关系,而与fdi的线性斜率则较小,与scale则呈负向的线性关系。由此形成如下预期:第一,服务贸易开放度与二氧化碳排放量呈正向线性关系。当加入服务贸易开放度的二次项时,预期呈倒U形,即服务贸易开放度与二氧化碳排放量之间符合环境库兹涅茨曲线的关系。第二,GDP单位能源消耗水平、收入水平和外商直接投资占GDP比重对二氧化碳排放量具有正向影响,即tech、gdp、fdi的增加会引起二氧化碳排放量的增加。第三,工业增加值占GDP比重对二氧化碳排放量具有负向影响,即scale的增加会减少二氧化碳的排放。接下来,本文分别从全样本、依收入水平分组的样本对各变量之间的关系进行回归分析,以检验是否与预期一致。1.全样本面板数据的实证检验本部分利用软件stata11.0对服务贸易开放度与碳排放之间的关系进行实证检验。依据前面设定的模型(2),对1995~2009年的跨国面板数据进行计量分析。我们在服务贸易开放度和服务贸易开放度平方项的基础上逐步加入控制变量进行回归。在计量方法上,经Hausman检验,拒绝采用随机效应模型的原假设,因而采用固定效应模型。同时,我们还依次检验了模型的异方差、序列相关性和截面相关性,发现方程(1)~(5)均存在异方差、序列相关和截面相关。为消除上述影响,最终统一使用D-K①校正的固定效应模型对方程进行估计(易行健等,2013)。估计结果如表3所示。由表3可知,尽管不断加入控制变量,但服务贸易开放度系数一直为正,并且在10%水平下均显著,表明服务贸易开放度的提高对二氧化碳排放量的影响为正。这一结果与刘华军和闫庆悦(2011)利用我国1995~2007年省级面板数据对贸易开放与二氧化碳排放的协整检验结果一致。可见,服务贸易并非传统观念中所认为的“清洁行业”,它与货物贸易一样会对环境造成污染。服务贸易开放度平方项的系数在5个方程中均为负数,且都在1%水平下显著,说明服务贸易开放度与二氧化碳排放量之间是倒U型的非线性关系。即在服务贸易开放度较低时,随着服务贸易开放度的提高,二氧化碳的排放量也会随之上升;当达到一定临界点时,服务贸易开放度的提高会减少二氧化碳的排放量。技术水平的系数为负,均在1%水平下显著,这与我们线性拟合结果预期相左,但是与现实更趋一致,因为一国技术水平的提高会有效地降低碳排放。收入水平和经济规模的系数均在1%水平下显著为正,前者与我们的线性拟合预期一致,而经济规模与预期相反。事实上,本文选取的衡量经济规模的指标是工业增加值占GDP比重,因而占比越高,二氧化碳排放量也随之增加,这是符合现实的。外商直接投资的系数为正,但是不显著。2.依收入水平分组的实证检验本部分在计量方法上首先直接采用固定效应模型①进行实证检验,分高收入国家、中高收入国家和中低收入国家3组。此外,为检验模型的稳健性,本文在固定效应模型回归的基础上,还加入了OLS回归。由表4可知,高收入国家服务贸易开放度对二氧化碳排放量有正向影响,但是不显著,而服务贸易开放度的平方项却与其呈显著的负相关。可见,高收入国家的服务贸易与碳排放是非线性关系,且服务贸易能显著地改善这些国家的碳排放。原因可能是高收入国家一般而言都是服务贸易进出口的大国,而且一般处于服务贸易的上游,即提供资本、技术密集型的服务,而传统服务贸易占比较低。对中高收入国家而言,服务贸易开放度与二氧化碳排放量呈显著的倒U型关系,即随着中高收入国家服务贸易开放度的提高,其二氧化碳排放量呈先增后减的趋势。对中低收入国家而言,服务贸易开放度对二氧化碳排放量的影响不显著,但是经济规模、收入水平和技术水平均在1%水平下显著影响。这一结果与我们的预期是一致的,因为中低收入国家一般还处于工业化时期,与高收入国家相比,无论是在服务贸易的规模还是技术水平上均存在较大差距,影响其二氧化碳排放量的主要是工业,因而服务贸易开放度对其影响尚不显著。此外,从稳健性检验可知,OLS回归的结果与固定效应模型回归的结果基本一致,表明本文回归结果是稳健的,偏差较小。
三、结论
关键词:二氧化碳排放 能源强度 产业结构 节能减排
一、绪论
近年来,全球气候变暖引起的“气候危机”成为国际社会广泛关注的话题,与此同时,
我国经济“高消耗、高排放、低产出”的粗放型经济增长方式和“能源效率低、环境污染严重”的局面未有根本改善。这不仅给环境带来了消极的影响,更是制约了国内经济长期的发展,不符合“可持续发展”的内涵。《2010年中国低碳发展报告》提出2015年中国二氧化碳排放量将达100亿吨,相当于美国和欧盟的总和。中国已经超越美国成为二氧化碳排放总量的第一大国,与此相关的能源消费也急剧增长,并显现出对经济发展的制约作用。目前,二氧化碳的减排已经不仅仅是一个环境技术问题,从根本上讲,是经济发展产生的问题,必须在“经济——能源——环境”(3E)框架下研究和解决。
以煤炭为主的能源消费模式是导致我国二氧化碳高排放的重要原因,本文将探索能源消费模式对二氧化碳排放的影响,以及节能减排的有效途径,为实现节能减排的低碳经济增加内在动力,并对促进我国经济增长方式转变,构建两型社会,实现低碳经济与可持续发展的均衡经济增长提出积极的政策建议。
二、我国碳排放以及能源消耗现状
(一)我国碳排放现状
根据统计,1960年到2009年间,中国年均能源消耗的增长率为7.2%,温室气体CO2的排放量从1960年的1.72亿公吨增长到了2009年的65.3亿公吨,增长近40倍,有学者预测,2020年我国的CO2排放量将达到峰值约120亿吨,在此之前,很难降低中国人均CO2排放量。在中长期内,中国CO2排放量有显著增长的趋势,甚至可能超过京都议定书中的规定量。这证明了经济快速增长的发展中国家正在对全球“温室效应”产生越来越大的影响,二氧化碳排放量随着经济飞速发展而快速上升。
(二)我国能消费现状
1、能源消费总量和能源消费结构
从经济总量上看,1979—2009年,我国国内生产总值年均增长约为9%,期间消费总量的增长速度约为5.4%。这说明经济的迅猛发展产生了我国对能源消费的巨大需求。1980—2009年我国能源消费总量及构成如表1所示。不难看出,虽然水电、核电和风电所占比例逐年增加,但我国的能源消费结构仍然以煤炭和石油为主(基本保持在90%)。这不仅仅制约了我国能源效率的提高,而且高碳的能源消费模式导致了我国环境质量的不断恶化。
2、能源消费效率
能源效率是指能源投入与产出之比,通常以能源强度(单位GDP耗能)来衡量。我国2000年单位GDP耗能为1.46吨标准煤/万元,2009年为0.89吨标准煤/万元,9年间下降幅度达到64%。然而,从国际水平来看,我国的能源强度仍有比较大的下降空间,中国的能源综合利用效率有待进一步提高。同时,与美国相比,2010年我国第三产业产值比重为42.6%,相当于美国的53.7%,第二产业产值比重为46.8%,相当于美国的2.5倍, 工业能耗占总能耗的比重高达66%。可以看出,我国能耗低的第三产业所占比重较低,能耗高的第二产业所占比重高,直接导致了我国单位GDP能耗较高。
三、我国碳排放多因素分析的实证检验
本文采用计量经济学的方法,建立多因素线性对数模型,探究能源结构效应和能源效率效应对碳排放量长期变动的边际贡献程度。
(一)碳排放模型
碳排放量的基本公式为:
C=(C/E)(E/Y)(Y/P)P (1)
C表示碳排放总量,E代表能源消费总量(万t标准煤),Y代表国内生产总值(亿元),P代表人口总数(亿人)。将方程两边分别取自然对数可得到:
lnC=ln(C/E)+ln(E/Y)+
ln(Y/P)+lnP (2)
其中,ln(C/E)代表能源碳排放强度效应(单位能耗释放的碳),每万吨标准煤燃烧的碳释放量为0.748吨,为等量石油的1.28倍,等量天然气的1.69倍,这说明各种一次能源的相互替代可以降低二氧化碳的排放量。ln(E/Y)代表能源强度效应,反映出提高能源效率对节能减排的影响。ln(Y/P)代表经济增长效应(人均GDP),说明经济增长对碳排放变动的影响。 代表人口总量效应,即人口增长对碳排放量的影响。
将上式改写为:
lnCt=β0+β1lnC1t+β2lnC2t+
β3lnC3t+β4lnC4t+ut (3)
Ct为第t期的碳排放量,C1t为t期的煤炭消费比重,C2t为t期能源强度,C3t为t期人均 GDP ,C4t为t期人口总量,β1、β2、β3、β4为待估计的参数,代表各因素对碳排放量的单位弹性。ut表示模型的随机误差项。
(二)数据说明
二氧化碳排放量:数据来自二氧化碳信息分析中心(CDIAC),包含石油燃烧、水泥生产、天然气燃烧等所产生的CO2排放总量。
煤炭消费比重:由于各种能源单位消耗释放的二氧化碳是固定的,因此,可以用煤炭在化石燃料类能源消费中的比重代替能源碳排放强度效应。
能源强度:代表单位GDP耗能,测算式为能源消费总量除以国内生产总值(GDP)。
人均GDP:采用了人均GDP的对数形式测量经济增长。
(三)多因素计量回归
[关键词]低碳化;低碳经济;山东省
[中图分类号] F062.2 [文献标识码] A
一、研究背景
碳排放导致全球气候变暖问题已经成为当前人类面对的最大的挑战和威胁之一,应对气候变化和能源短缺成为全球共识。2009年以来全球低碳化浪潮的 兴起,为解决气候变化和环境问题提供了一条根本途径,成为继农业文明、工业文明和信息化浪潮之后的第四次世界浪潮。“高污染、高能耗、高排放”的经济模式和生活方式已成为地球和人类自身的杀手,低碳经济发展模式成为人类的必然选择。低碳经济不但是未来世界经济发展的趋势,更成为全球经济新的支柱之一。
为顺应全球低碳经济发展趋势,我国提出了可持续发展战略,要求在保持经济快速发展的同时调整产业结构,提高能源利用效率。2010年两会上,全国政协“一号提案”的内容就是低碳经济发展。2010年中国低碳发展论坛上,国家发改委发言人表示,我国将在广东、辽宁、湖北、陕西、云南五省和天津、重庆、深圳、厦门、杭州、南昌、贵阳、保定八市开展低碳城市试点工作。2012年9月,国务院常务会议决议通过,决定自2013年起将每年6月全国节能宣传周的第三天设立为“全国低碳日”,低碳化发展已经成为推动中国未来发展不容小觑的力量。
二、鲁苏浙粤经济发展现状比较
山东省是我国东部沿海的重要省份,位于黄河下游,东临渤海、黄海,与山东半岛与辽东半岛相对,环抱渤海湾。特殊的地理位置使山东省成为沿黄河经济带与环渤海经济区的交汇点、华北地区和华东地区的结合部,加之又是农业大省,在全国经济格局中占有重要地位。江苏省地处中国大陆沿海中部和长江、淮河下游,是长江三角洲地区的重要组成部分,江苏省的经济、教育等各项指标都位于全国前列,有“东方硅谷”的美誉,是名副其实的强省。浙江省地处中国东南沿海长江三角洲南翼,东临东海,南接福建,西与江西、安徽两省相连,北与上海市和江苏省接壤。浙江经济规模在全国仅次于广东、江苏、山东,位列第四。广东省是中国大陆南端沿海省份,人口已超1亿高居全国第一位。广东省商业蓬勃发展,是中国经济最发达,人口最多,文化最开放的省份,经济总量居中国各地之首。
国内生产总值和人均国内生产总值都是衡量一个地区经济发展状况和人民生活水平的重要指标,而产业结构也能反映出一个地区经济发展的均衡状况。以2010年数据为研究对象,从表1中可以发现,山东、江苏、浙江和广东四省都属于GDP大省,而且四省2010年的人均GDP也均超出全国2.22万元/人的平均水平。同时,从GDP构成来看,四省第二产业增加值在GDP中所占比重均最高,都超过了50%,而第一产业增加值在GDP中所占比重最小,浙江省仅为4.91%,这说明四省的经济尚处于由第二产业为主导向第三产业发展的过渡阶段。此外,四省中山东省第二产业增加值比重最高,说明与其他三省相比,山东省更应该对产业结构作出进一步的优化调整。
三、鲁苏浙粤低碳化水平比较分析
(一)计算方法和数据来源
本文关于碳排放量的计算方法主要参考《IPCC国家温室气体清单指南》第二卷的详细介绍。由于能源部分的碳排放主要来源于含碳化石燃料的燃烧,因此碳排放量可以根据燃料的数量和不同燃料的排放因子来确定。对于燃烧产生的二氧化碳,燃烧条件相对来说不重要,因此,排放因子主要取决于燃料的含碳量。基于上述分析,能源消费的碳排放量的计算公式为:
能源消费碳排放=
本文所采用的数据主要来自《中国能源统计年鉴》以及各省份的统计年鉴。选择化石燃料时依据IPCC清单中的能源缺省碳含量系数对能源进行了分类,分别核算了“能源平衡表”中原煤、洗精煤等13种一次能源以及电力、热力两种二次能源的碳排放。核算方法采用了基于终端能源消费量的计算方法。
(二)二氧化碳排放总量比较
二氧化碳排放量是一个地区发展低碳经济的基础数据和关键指标,如图1所示,2000―2010年山东、江苏、浙江和广东四省的二氧化碳排放量均呈现增长趋势,这种现象的产生归因于经济快速膨胀式发展和生活消费水平提高,带来了能源消耗的不断增加。同时,在四省中以山东省二氧化碳排放量增长趋势最为明显,这与山东省“二、三、一”的重型化产业结构特征有关,因此调整产业结构是山东省促进低碳化发展的有效途径。
(万吨)
图1 2000―2010年鲁苏浙粤二氧化碳排放总量
(三)二氧化碳排放强度和碳生产率比较
二氧化碳排放强度是指单位GDP的二氧化碳排放量,等于二氧化碳排放总量与地区生产总值的比值,二氧化碳排放强度的变化能够反映出一个地区能源利用的程度以及经济效益的变化。本文计算二氧化碳排放强度时所用的GDP值都是利用消费价格指数进行修正后的实际GDP值,避免了经济发展中价格不断变化的影响。从图2可以看出,山东、江苏、浙江和广东四省的二氧化碳排放强度总体趋势类似,2005年之后都呈现出降低的趋势,这是由于各省产业结构的调整带动了能源利用效率的提高,降低了二氧化碳的排放强度,提高了二氧化碳的生产率。
图2 鲁苏浙粤二氧化碳排放强度和碳生产率
碳生产率是一段时期内国内生产总值与同期碳排放量的比值,反映单位碳排放产生的经济效益。由于碳生产包含了“低碳”和“经济发展”两大目标,所以它成为衡量低碳化发展水平高低的一个重要指标。其年增长率常被用于度量一个国家或地区在应对气候变化方面所做的努力或取得的成效。从图2中可以发现,2005年后,山东、江苏、浙江和广东的碳生产率都有所提高,这反映出四省生产力水平的提高。2004年之后,广东省的二氧化碳生产率超过了江苏和浙江两省,成为碳生产率最高的省份,这表明广东省在低碳化发展方面采取了有效措施并取得了显而易见的成绩。
(四)产业结构二氧化碳排放量比较
通过产业结构的二氧化碳排放量能够比较直观地观察影响一个地区产业发展的因素,同时反映该地区产业的低碳化发展水平。根据能源平衡表中终端能源消费产业部门划分,可以将二氧化碳产业排放涉及的部分划分为第一产业、第二产业、第三产业和生活消费。从图3可以看出,山东、江苏、浙江和广东四省在产业结构碳排放上有许多共同点:首先,第二产业碳排放量最多,并且远远高于一、三产业以及生活消费;其次,第二产业碳排放变化最明显,一、三产业和生活消费碳排放波动曲线比较平稳;第三,第一产业碳排放量最低。这些共同点反映的不仅仅是四省的产业结构状况,也间接地折射出我国在产业结构碳排放上的整体趋势。
综合四省的产业结构二氧化碳排放情况,可得出结论:山东、江苏、浙江和广东四省虽然在产业结构方面做出了有效调整,并逐步从工业等高能耗行业向以信息技术等科技含量较高行业为主的现代服务业转变,但是经济发展的“高碳化”特征仍然十分明显,产业结构转型任重道远。
图3 2010年鲁苏浙粤产业结构碳排放量分布
四、结论
通过对山东、江苏、浙江、广东四个省二氧化碳排放总量、碳排放强度、碳生产率以及产业结构碳排放进行比较,得出以下结论:
1.控制碳排放要从源头抓起,要尽可能减少高碳排放因子能源的消耗,同时提高能源消耗的效率,避免不必要的消耗。
2.加大产业结构调整力度,转变经济发展方式。2000―2010年间,四省产业结构的小幅调整对低碳化发展来说成效甚微,要认识到产业结构调整紧迫性,淘汰落后产能,大力发展第三产业,提升第三产业在产业结构中所占的比重。
3.虽然本文从多个方面比较分析了四省的二氧化碳排放状况,但这些因素还不能全面具体地衡量四省低碳化发展水平。社会发展的状况、分行业产业结构碳排放等因素对于一个地区低碳化水平的研究也具有非常重要的意义,在今后的研究中还需不断深入和补充。
[参考文献]
[1]庄贵阳.中国经济低碳发展的途径与潜力分析[J].太平洋学报,2005(11).
[2]崔奕,郝寿义,陈妍.低碳经济背景下看低碳产业发展方向[J].生态经济,2010(6).
[3]刘文玲,王灿.低碳城市发展实践与发展模式[J].中国人口资源与环境,2010 (4).
[4]王海霞.低碳经济发展模式下新兴产业发展问题研究[J].生产力研究,2010 (3).
[5]李启平.经济低碳化对我国就业的影响及政策因应[J].改革,2010(1).
新人教版高中生物必修三第六章涉及关于生物多样性的内容,这部分内容的教学难点在于:概念过于抽象,书本表述过于简单,使一线教师在教学中很难将其与社会、科技的发展联系起来,学生也只能死记硬背,学习效果较差。实际上,在高中进行生物多样性概念学习时,完全可以引用书上的内容引申开去,启发学生进行发散性思维,考虑学生已经具备较强的逻辑思维能力,教师可设计相关问题,引导学生搜集材料,分析材料中逻辑的正确性,进行深入思考。
以下介绍一种通过生物多样性的概念,引导学生理论联系实际,进行深入思考的教学过程:
一、生物多样性的分布格局
在介绍清楚生物多样性概念的基础上,强调生物多样性受到气候因素的影响,产生了生物多样性在全球分布模式的不同。从赤道到两极,生物多样性随温度的降低呈现递减趋势。沿海拔高度的上升,气温下降,生物多样性亦呈下降趋势。沿海水深度,光线减弱,温度降低,生物多样性同样下降。由此可见,在水分充足的情况下,生物多样性应该与温度正相关。
媒体关于气候变暖对生物多样性影响的报道,主流媒体认为,人为地大量排放CO2导致全球气候变暖,由此得出物种将在全球气温上升的大背景下加速灭绝,生物多样性将呈迅速下降趋势。
矛盾产生了:生物多样性在全球的分布模式是与温度正相关,为何全球气候变暖反而导致生物多样性下降?
二、分析以上结论的逻辑关系
人类工业活动大量排放二氧化碳空气中二氧化碳浓度持续增加二氧化碳不阻挡太阳辐射中的可见光,吸收红外线,地面热辐射无法逃逸外太空,大气温度逐年增加冰川融化,不能再反射太阳光两极地区的陆地和海洋底部永久冻土层融化,大量比二氧化碳级别更高的温室气体甲烷被释放出来地球加速升温,一发不可收拾过度炎热的气候摧毁岌岌可危的生物圈生物多样性下降,人类生存受到威胁。
三、请学生分析上述逻辑链条的漏洞
引导学生思考以下问题:(1)目前的地球大气温度在地质史上处于什么状态?(2)全球气候是否在持续变暖?(3)气候变暖是二氧化碳引起的吗?(4)生物多样性与气候之间究竟是一种什么关系?
在这个环节,教师需要对有关上述问题的各种不同观点加以了解。
距人类最近的第四纪大冰期于200万年前开始,截至目前,第四纪大冰期中至少有6个冰期,依次上溯分别为:玉木、里斯、民德、贡兹、多瑙、比贝等。目前,人类还远远没有走出第四纪大冰期,甚至极有可能尚未走出玉木冰期,目前不过处于玉木冰期所属的最近一次亚冰期和下一次亚冰期之间的一个气候相对温暖的短暂亚冰期内。
气候变暖的权威数据来自“政府间气候变化专门委员会”(IPCC),2007年,其第一工作组的第四次评估报告称:由于自1750年以来的人类活动影响,全球大气二氧化碳、甲烷和氧化亚氮浓度已明显增加,目前已经远远超出了根据冰芯记录得到的工业化前几千年中的浓度值。全球大气二氧化碳浓度的增加,主要由于化石燃料的使用和土地利用变化,而甲烷和氧化亚氮浓度的变化则主要是由于农业。气候的变暖是毫不含糊的,目前从全球平均气温和海温升高、大范围雪和冰融化以及海平面上升的观测中得到的证据支持了这一观点。在大陆、区域和洋盆尺度上,已观测到气候的多种长期变化,包括北极的温度和冰、大范围的降水量、海水盐度、风场以及包括干旱、强降水、热浪和热带气旋强度在内的极端天气方面的变化。但2009年哥本哈根气候大会召开之前的“气候门”事件(涉嫌操纵气候数据)影响了该报告的可信度。
大气二氧化碳与气温变化的因果关系学术界并未形成定论。究竟是人类大量排放二氧化碳导致气温升高,还是太阳辐射增强导致气温上升,从而加大了海洋、冻土层中二氧化碳和其他温室气体的排放?就此问题学术界一直在争论。英国布里斯托尔大学日前公报说,该校研究人员通过分析历史观测数据发现,自1850年以来,留在大气中的二氧化碳占其总排放量的比例长期稳定,几乎没有什么变化。但从那时到现在,人类排放的二氧化碳量已从每年约20亿吨增长至约350亿吨,这意味着地球吸收了越来越多的二氧化碳。另一种观点认为,气候变暖的主导因素是太阳辐射的增强和气候自身活动性的影响。
生物多样性与气候的关系一直是学术界研究的热点问题,目前主流观点是生物多样性受到温度上升的影响会加快丧失速度。主要的原因有:生态环境的退化与丧失;物种向更高纬度和海拔迁移;生物物候期的变化,这种变化正造成生态紊乱;动物繁殖受影响;病虫害增强。但反对的声音也存在,即生物多样性在气候转暖时可能有所增加。证据主要有地质史上的泥盆纪、侏罗纪、新生代等温暖期都伴随着生物多样性的极大丰富;另外,最新研究表明全球变暖对热带雨林的生物多样性没有影响,二氧化碳浓度的升高以及气候变暖有利于那些生长迅速的树木,升高的二氧化碳浓度是否扮演了一个肥料的角色而提高绿色植物的光合效率,尚是一个未解之谜;较高的温度可能加速产生新物种的进化速度。
四、师生辩证分析、总结
通过对以上问题的思考,学生应该对生物多样性与气候的关系得出自己的结论,形成自己的认识。在生物教学中处理生物多样性与气候变化的相互关系时应持的态度:重视现状,“不能无忧,不必过虑”,而不必过虑的前提是不能无忧。特别是在很多现象尚未得到合理解释,人类对自然所知甚少的情况下,减少温室气体的排放,节约资源,保持环境,保护珍稀濒危动植物资源,保护森林、草地、湿地等自然生态系统等做法,仍为明智之举。为了人类的未来,采取谨慎的态度总是有益无害的。
同时应告知学生,目前人类对自然界,尤其是生态系统中基本问题的认识还非常浅薄,在很多问题未得出明确结论的情况下,面对海量的媒体报道,要学会筛选合理的信息,对任何问题都要关注其正反两方面的观点,从而避免陷入认识误区。
参考文献:
[1]国家气候变化对策协调小组办公室,中国21世纪议程管理中心.全球气候变化:人类面临的挑战.商务印书馆,2004.
关键词:碳税;经济低碳化;政策选择
中图分类号:F81
文献标识码:A
原标题:我国的碳税途径研究和经济低碳化下的碳税政策选择——基于国际碳税征收经验
收录日期:2013年1月31日
一、引言
随着可持续发展观的提出,国际上普遍开始注意环境对经济的反作用力并着力采取环境政策来改善环境状况。环境经济学家认为,既然市场机制是分配社会资源的最有效途径,那么只有将环境政策与市场机制相结合,把污染环境的成本加以经济的约束,那么才能形成有效的环境资源配置,促进节能减排。基于这种经济思想,环境税作为一种经济手段,被国际普遍接纳并用于各种环境污染下的环境保护。
环境税的概念最早出现于1920年英国经济学家庇古的《福利经济学》一书中,强调存在环境负外部效应下政府采取的征税环保措施。目前,学术界对环境税并没有一个统一、明确的概念,但从其根本目的广义地来看,只要具有环境保护、消除不利环境因素的税收或补贴政策,都属于环境税范畴。随着不同时期的环境问题和保护治理目的的不同,环境税的主要表现形式也呈现不同。从20世纪九十年代以来,以全球气候变暖为特征的“温室效应”成为新一轮的环境挑战,因而针对二氧化碳排放所征收的碳税成为新时期最主要的环境税之一。
二、国际上的碳税征收经验
从1990年开始,以丹麦、芬兰、荷兰、瑞典和挪威等为代表的一些北欧国家陆续开征碳税,并在此领域取得一定经验,从而为其他国家考虑征收碳税提供了操作上的借鉴。
(一)丹麦。早在20世纪七十年代,丹麦就开始了针对家庭和非增值税纳税企业的能源消费税征收。为了将2000年的二氧化碳排放量保持在1990年的水平,刺激能源节约和替代消费,丹麦于1992年将其碳税的征收范围扩大到除了石油、天然气等以外的所有二氧化碳排放中去。后又经过对碳税收入的合理利用,不仅逐步提高了碳税税率,还促使更多的家庭和企业加入到自愿减排的计划中来。
(二)芬兰。1990年芬兰为了在九十年代末实现碳排放0增长而正式引入二氧化碳税收,并以含碳量为税基对矿物燃料征税。在之后的实践中,芬兰逐步调整税率和征税范围,根据二氧化碳排放不同对不同燃料分项分税率征收,实现了一定碳税减排的目标。
(三)荷兰。荷兰在20世纪八十年代末开始实施环境税,但真正开征碳税始于1992年。其二氧化碳税的征收范围包括任何使用能源的行业,包括家庭和小型能源的消费者,但一些大型天然气消费者在征收碳税的基础上可豁免一定能源税。通过税收调整和自愿减排协议,芬兰在能源替代使用上取得一定成效。
(四)瑞典。瑞典的二氧化碳税是作为能源税的部分补充和替代于1991年引入的。为了维持其二氧化碳排放水平,瑞典决定对私人家庭和各产业消费的含碳燃料征收一定碳税,但出于企业竞争和技术革新的考虑,对部分工业企业实行部分的税收减免或全部豁免。鉴于国际经济竞争的压力,随后瑞典又适当地对工业碳税税率实行一定下调,对私人家庭税率实行上调,对工业部门减免力度也进一步加大。
(五)挪威。挪威维持二氧化碳排放量的计划也是始于1991年,但最初的征收范围仅限于汽油、天然气和矿物油,直到1992年才又扩展到煤炭类燃料。挪威的碳税征收更为细致,不仅在含碳燃料类别上有较多种征收税率,在不同行业或同一行业的不同企业也都有不同的征收标准。
除了上述国家,德国、意大利、法国和英国等也在国内能源消费的基础上相继开征碳税,不仅在二氧化碳减排上取得一定成效,也在一定程度上刺激和促进了企业环保技术革新和新能源替代使用。Nakata和Lamont(2001)基于偏均衡模型对存在碳税情况下的日本能源体系进行研究,结果表明碳税除了有降低碳排放作用外还使得日本能源利用结构由煤炭向天然气转移。Wissema和Dellinke(2007)也对碳税在爱尔兰二氧化碳减排中起到的作用进行了实证研究,经CGE模型量化的指标数据表明,与同一价格的单一能源税相比,碳税导致碳排放更大程度地降低。此外,美国和部分欧盟国家甚至考虑是否要对来自没有强制减排国家的进口品实施碳关税压力。在这种情形下,国际二氧化碳减排趋势下的碳税改革显得更为重要和迫切。
三、我国的碳税途径研究
我国的二氧化碳排放量位居世界首位,在2009年哥本哈根会议上的国际承诺使我国在二氧化碳减排上面临着更大的挑战和压力,因此碳税改革也是我国环境政策实施的重点研究方向。事实上,自改革开放以来我国就关注到严重的环境污染问题并在治理环境污染(尤其是二氧化碳减排)方面坚持不懈地努力着。实践中,除了采取社会公益宣传和自主激励措施外,我国还从行政命令的角度制定了有关碳排放约束措施。2009年正式出台的燃油税既是我国积极致力于二氧化碳减排的一方表现,也是我国碳税改革过程中的一个过渡。
基于国际经验,学术界对我国碳税改革也有较多的研究和探索。贺菊煌等(2002)对碳税对我国经济的影响进行了探究,通过CGE模型对我国1997年投入产出表分析,他们认为碳税的征收将对我国GDP没有较大影响,只是会造成煤炭等燃料价格上涨,能耗下降,进而促使产业结构有所调整,劳动力也由高能耗工业向低能耗工业及第三产业转移。林柏强和何晓萍(2008)估计了我国油气资源的耗减成本,并据此分析对油气开采业征收资源税产生的经济效应。研究表明,20%以下的资源税征收在宏观层面上对我国经济影响不大。王金南等(2009)也研究了碳税的二氧化碳减排效果,研究得出低税率的碳税方案不仅能大大减缓二氧化碳碳排放增长,而且很小程度上影响我国经济的结论。姚昕和刘希颖(2010)探究了我国最优碳税征收路径,结果表明,碳税征收在节能减排、产业结构优化调整和可再生能源开发使用等方面有不可忽视的推动作用,是我国发展低碳经济的有效手段之一。
根据上述研究可知,碳税的开征虽对我国经济有一定影响,但影响并不大,且碳税的环境效应却是可观的。所以,未来我国碳税改革具有较大的可操作性。但是,国际经验和我国实证研究均表明,碳税的实施必须是一个循序渐进的过程,从征收对象到税基税率都必须符合国家经济实际发展情况和社会经济特征,由窄到宽,由低到高,逐渐推进,而操之过急或准备不足只会适得其反。由于一国的碳税体系不仅会直接影响产业、能源政策的调整,还会影响一国消费、财税和金融体系,所以选择正确的碳税途径显得尤为重要。
四、我国经济低碳化的碳税政策选择
碳税是实现二氧化碳减排和发展低碳经济的有效手段,因此确立我国合理碳税途径,实现经济低碳化,政策实施是首要考虑的问题。在国内外研究的基础上,可确定碳税的开征主要涉及家庭、产业、能源、国家财税和经济等几个方面因素,从这几个主体出发,可总结出我国开征碳税、实现低碳经济的宏观政策选择。
(一)家庭碳税政策。家庭的二氧化碳排放是碳税征收范围之一,因此合理实施家庭税收政策是碳税发挥作用的一个重要方面。家庭燃气等消费虽是维持家庭正常生活的必要消费,但征收一定合理碳税不仅能够引导家庭节能减排,也能起到引导家庭低碳消费的理念。因此,制定家庭碳税政策主要以引导为目的,从而在社会范围内倡导低碳消费风尚,进而引导企业的低碳化生产。
(二)产业碳税政策。工业产业是我国碳税征收的重点对象。目前,我国的工业多以高消耗、高污染为主,因此针对我国工业产业制定合理碳税是实现我国碳减排目标的最直接手段。产业碳税政策应以征收为主、奖励为辅,不同产业区别对待,实现“谁排碳,谁交税,多排碳,多交税”的政策体系;同时,针对重点产业实施税收减免用于低碳排能源替代使用研究。除此之外,通过碳税的征收可提高高碳排产业的进入门槛,优化产业结构,增强二氧化碳减排的市场调控机制。
(三)能源碳税政策。针对能源的碳税政策是以能源消费品种确定碳税税基和税率的政策,对高碳排的能源消费实行高税率,低碳排的能源消费实行低税率。这样不仅能够从能源替代使用的角度减少二氧化碳排放,使我国经济的碳因素减少,而且能积极促进我国可再生能源的开发和利用。
从享用贝类海鲜话说“海洋碳汇”
“如果你酷爱食用贝类海鲜,那么在享受美食的同时,你可能正在为低碳事业做出贡献。”2011年在沪举行的“低碳之道”环保沙龙上,有专家告诉公众:在海洋生物大家族中,贝类、藻类看来不起眼,其实它们是拥有强大“捕碳、固碳”能力的“高手”。
覆盖地球表面71%面积的海洋,是大量吸收人类活动排放的二氧化碳、减缓气候变暖的头等“功臣”。人类燃烧矿物燃料向大气每年排放百亿吨的碳,其中约三分之一被海洋吸收,陆地生态系统仅吸收约五分之一。海洋中浮游生物、海藻、贝类、海草、盐沼植物和红树林等生物碳捕获、碳汇集的数量超过陆地生物。有数据显示,地球上生物约55%的碳捕获是由海洋生物完成的。单位面积海域中生物固碳量是森林的10倍,是草原的290倍。
人工大规模养殖贝类、藻类,明显有利于浅海区域的碳捕获。尤其是贝类,其吸收的碳有相当一部分被固化在贝壳里,很长时间内不会重新回到大气中。收获一批贝类后,还可以继续养殖新一批贝类,继续“吸碳”,从而减少大气中的碳总量。1999年到2008年间,通过收获养殖贝类,我国每年从近海移出的碳量为70万到99万吨,其中67万吨碳以贝壳的形式长期封存。 据此,有专家认为海洋能够成为一个巨大的固碳容器,通过发展水产养殖和渔业生产促进海洋生物吸收海水中的二氧化碳,发展“碳汇渔业”。
“蓝碳”美景面临碳排放带来的双重困境
“海洋碳汇”,其实就是国际科学界所称的“蓝色碳汇”或“蓝碳”——蓝色大海中的碳捕获和碳储存。然而,人们向往的“蓝碳”美景近年来遭遇碳排放过度带来海洋生态退化的双重困境。
第一重困境是海洋酸化日趋严重,海洋生物深受威胁。
最近,国际海洋现状计划和国际自然保护联合会的报告令人震惊:由人类燃烧矿物燃料每年释放的二氧化碳约达300亿吨,这至少是大约5500万年前地球上一次大规模物种灭绝之前的碳排放速度的10倍。海洋作为天然的二氧化碳储存库,其容量是有限的,而且吸收的二氧化碳与海水反应后会形成碳酸,使本来偏碱性的海水不断酸化。科学家测算,至2012年海水的酸度已经比工业化初期的1800年提高了30%,并且现在仍以每小时约100万吨的速度吸收着。如果过量碳排放趋势延续下去,预计到本世纪末海水酸度将比1800年高150%。该报告警示,目前海洋酸化程度至少是3亿年以来绝无仅有的。海洋酸化使海水中碳酸钙含量不断降低,而碳酸钙则是贝类、甲壳类海洋生物吸收用以生长外壳、珊瑚制造骨骼的原料。日益酸化的海水使以钙元素为主的贝壳面临着巨大威胁。五年多前,英国南极考察队就发现南冰洋部分海域中贝类生物出现贝壳溶解现象。珊瑚在酸化海水中不但难以生长,而且易遭溶解。目前世界20%的珊瑚礁已被严重破坏。海水酸化已干扰了海洋甲壳类磷虾卵孵化的能力。
近期国外海洋生物学家测试高浓度二氧化碳海水中珊瑚礁鱼类行为,发现它们的中枢神经系统出现严重混乱,听觉和嗅觉变差,躲避天敌的能力变弱。诸如小丑鱼和少女鱼的幼鱼嗅觉下降,很难找到珊瑚礁或闻到天敌的气味。听觉变弱的鱼极易成为天敌的口中美餐。科学家还发现在酸度高的海洋环境中,乌贼的孵化速度变慢。尚未完成孵化的小乌贼没有任何防御能力,易被天敌吃掉。即使它们完成孵化后,体型比在正常海水中生活的乌贼小,易受捕食者伤害。
第二重困境是海水含氧量下降,“海域死区”猛增。
海洋作为减缓全球气候变暖步伐的头等“功臣”,还在于它吸收了90%以上因温室气体排放而困于地表的热量。但这一功劳的代价却是随着海洋上层水温升高,海水溶氧量降低。鱼类在升温的海洋中代谢率会加快,需求更多的氧。而升温的海水中含氧减少,影响鱼类生长。加拿大海洋研究团队考察了世界各海域600多种鱼类生长和分布状况,发现不少鱼类体型缩小与海水温度上升存在密切关系。他们用计算机模型预测,如温度持续上升,到2050年鱼类体型将缩小14%~24%。英国科学家发现,由于水比空气的含氧量低,在同等升温状况下,相比陆地动物,海洋动物更难获得充足的氧气。科学家比较了不同温度条件下百余种陆地动物和海洋动物成年体,发现每升高1摄氏度,海洋动物体型缩小5%,而陆地动物体型仅缩小0.5%,两者缩小比率相差10倍。
近年来,海藻成为人们心目中“海洋碳汇”的理想主角之一。不错,海藻在生长过程中会通过光合作用吸收二氧化碳放出氧气,将太阳能转化为化学能,以碳水化合物和油脂形态储存起来,成为可供开发的生物质能。如海藻纤维素可制成乙醇燃料,海藻油可以提炼成生物柴油。然而,凡事都有个限度。二氧化碳排放增量过度,海温升高过快,促使海藻大量疯狂生长和繁殖,尔后又不断死亡,沉入海底并腐败,成为海底泥潭中细菌丰富的食物来源。细菌在分解这些海藻时会大量消耗水中的氧气。而海藻生长中产生的氧气比细菌消耗的氧气少得多。再因气候变暖加剧暴雨洪涝灾害,更多的农田肥料被冲刷入海中,促使浮游生物大量生长,进而引发海底细菌分解浮游生物腐败物,大量消耗水中氧气。海水含氧量减少使鱼类等海洋生物无法生存,形成“海洋死区”。据联合国环境规划署的海洋调查报告,最近十年全球海洋中这样的“死区”面积翻了一番,死区数量超过400个。
“蓝碳”之外,碳汇出路何在
“蓝碳”困境逼促我们加快减碳、低碳的行动步伐。加紧改变我国能源消费结构的“高碳”状况是当务之急。目前我国使用矿物燃料占能源消费总量的90.9%,其中碳排放量最大的燃煤占68.5%(年耗煤36亿吨,远超过北美、欧洲和前苏联地区年耗煤总量的19.8亿吨),而同等热值比煤减排一半二氧化碳的天然气仅占4.7%。非矿物能源只占9.1%,其中核电为0.8%,水力发电为7.1%,太阳能、风能、生物质能等可再生清洁能源只有1.2%。我国政府承诺到2020年比2005年二氧化碳排放量下降40%~50%,非矿物能源上升到15%。然而,应看到非矿物能源中核电发展受核燃料供应、核安全等不确定因素制约,水电建设受干旱天气、流域生态破坏和移民困难的制约,积极开发太阳能、风能、生物质能等可再生清洁能源是大势所趋。令人忧虑的是,我国到2020年矿物能源比重仍占85%,如此比重的碳基燃料所排放的巨量二氧化碳如何处置?
你也许会说,扩大植树造林,发展“绿色碳汇”是解决“蓝碳”困境的好出路。不错,我国早已规划到2020年完成造林4000万公顷,而且鼓励生产矿物能源的大企业捐资数亿元营造“碳汇林”。然而,你别忽略除了海洋、森林两大“碳库”之外,还有第三大“碳库”——湿地。全球湿地面积有514万平方公里,虽然仅占地球表面的6%,却生存着地球上20%的物种。我国有记载的湿地植物达2760余种。湿地吸收碳的能力超过森林,碳储量约为770亿吨,占陆地生物圈碳元素的35%。保护和恢复湿地就是低成本实现“绿色碳汇”的途径。
“绿色碳汇”的更深意义在于让碳汇植物成为开发绿色新能源的原料库。上海张江高科技园区众伟生化科技公司在外省不宜种粮食的盐碱地、荒地种植纤维素含量高的麻类植物,既扩大了“绿色碳汇”,又可将麻类植物纤维素炼制成清洁的“生物汽油”——乙醇燃料。
无疑,火电厂和钢铁、水泥等制造业燃煤大量集中排放的二氧化碳,仅靠林地、湿地植物吸收是远远不够的。目前国内外正开展“碳捕获和储存”工程建设,将收集的二氧化碳输入采空的油气田、废弃的煤田地下封存。有趣的是,碳封存与油田二三次开采可以一举两得。当二氧化碳被200个大气压注入油田千米深处,原本黏稠厚重的石油迅速稀释、膨胀,纷纷从岩石孔隙中溢出,变得更易开采。美国共有70多座油田注入二氧化碳驱油,年封存二氧化碳达3000万吨,增产石油10%。我国先后有六七座油田尝试了这一技术,二氧化碳一次性最大封存量达11万吨。
碳汇出路不仅是碳捕集和和封存,更在于碳利用。藻类确实是生长最快、碳汇效率较高的植物,是炼制生物柴油和乙醇的理想原料之一。目前国外利用海藻捕碳、固碳的方法是,将工厂集中排出的二氧化碳废气与含养分的水混合,在透明的人造闭合水渠中,或在封闭的池塘等水体中养殖海藻。这比完全自然放养效率高,也避免了造成海水缺氧后果。
目前全球回收的二氧化碳约有40%用于生产化工产品,如作为能源的甲烷、甲醇,以及具有永久固碳性质的碳纤维、工程塑料、沥青、建材等。回收二氧化碳还可用于制冷和碳酸饮料生产。
关键词:排污权 国际交易 科斯定理 清洁发展机制
排污权国际交易的理论依据和背景
(一)排污权交易的理论基础
排污权交易制度是指根据污染控制目标发放排污许可证,并允许许可证在各污染源之间交易的制度。
排污权交易的思想来源于科斯定理,这已达成了共识。科斯定理认为,如果交易成本为零,无论初始产权如何界定,都可以通过市场交易和自愿协商达到资源的最优配置;如果交易成本不为零,就可以通过合法权利的初始界定和经济组织的优化选择来提高资源配置的效率,实现外部效应的内部化,而无须抛弃市场机制。企业或个人在追求利润或利益最大化时,会持续向环境排污,而不顾是否超越环境的自净能力,从而将生产成本转化为社会成本,即企业的一部分盈利是以牺牲社会的环境容量或资源为代价的或其一部分生产成本转由社会或其他主体承担,结果便形成负外部性。而实行排污权交易是将外部性转至企业内部的有效途径。
比如,对于某企业来说,由于治污成本太高,进一步的投资和扩大生产得不偿失,于是只好控制规模。但是与此同时,另外某个企业,可能由于引进先进治理技术,排污大大降低,于是“污染指标”部分闲置。对于前者来说,生产潜力远远没有得到充分利用;对于后者来说,尚存的“污染空间”也是一种浪费。而从社会资源配置的角度来看,则是一种生产效率的损失。污染权市场的建立将使得这一难题迎刃而解。在这个市场上,排污权成为一种商品,可以进行自由交易。那些用不完排污权的企业,可以有偿转让给那些排污权不够用的企业,转让方因此丧失部分排污权,而受让方则由此获得更多的排污权。如果排污权的市场价格高于治污费用,排污企业则会因转让或出售排污权而积极治污。该制度的实质是运用市场机制对污染进行控制管理,在促进经济发展的同时,又实现了环境保护的目的。
(二)排污权国际交易的背景
污染权的市场交易于上世纪80年代出现在美国,随后这个新兴的市场迅速扩展,在越来越多的西方国家推行。污染权的交易也从某个行业和区域的市场,逐渐演变为跨行业、跨区域的大市场,甚至发展成国与国之间的全球化市场。而排污权的国际交易主要源于《京都议定书》的生效。
2005年2月16日,《京都议定书》正式生效。这是人类历史上为了扭转全球变暖趋势,首次以法规的形式限制温室气体排放,其中明确约定:到2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量要比1990年减少5.2%。如果发达国家不履行承诺,将面临严厉处罚。例如欧盟规定:如果企业温室气体排放超标,在2005年至2008年3年的过渡期里,每多排放1吨二氧化碳,企业将被处以48美元的罚款,2008年至2012年间,处罚的标准将加重到每吨120美元。发达国家既要满足经济发展的需要,又要完成减排任务,解决办法之一就是向国外寻求污染排放权。
《京都议定书》同时允许发达国家向没有减排义务的发展中国家购买排放权——帮助后者每降低1吨二氧化碳排放量,就可获等量排放权,这种合作机制也被称为清洁发展机制(Cleaner Development Mechanism,简称CDM)。另外,发展中国家减排成本相对较低,如减排1吨二氧化碳,在发展中国家只需5-15美元,而在发达国家则需要10倍的成本(50美元)。所以发达国家为了完成减排任务,通常向发展中国家购买排污权。
排污权国际交易的现状和特点
当前,排污权交易在国际上发展非常快,例如在《京都议定书》生效之前的2004年底,在联合国注册的温室气体减排项目仅有1件,而现在已超过了200件,且数量还在快速增长。据世界银行估算,2008年至2012年,二氧化碳排放配额作为新兴的市场宠儿,全球每年的需求量达到7-13亿吨,由此形成了一个年交易额高达140-650亿美元的国际温室气体排放配额的贸易市场。从排污权交易发展的特点来看,其既存在于发达国家之间,更存在于发达国家与发展中国家之间。
首先,发达国家与发展中国家间的排污权交易是排放权市场的一大特点。因为绝大部分发达国家根本无法单独完成《京都议定书》中规定的减排任务。发达国家与发展中国家间的排污权交易源于清洁发展机制,该机制鼓励发达国家向发展中国家提供资金、技术,帮助后者削减排放量,有关项目在获得该发展中国家和联合国有关部门的认证后,可以抵扣发达国家的排放量。发展中国家的企业卖出的排放权,现在主要由一些国际碳基金和公司通过世界银行等机构参与购买后进入发达国家市场,从中赚取差价。
这是一种国际合作的双赢机制。一方面,发达国家的企业支付更少的成本,履行了减排“废气”的义务;另一方面,发展中国家的企业降低了污染,免费获得了治污经验,甚至还能从废气利用中获益。而归根结底,这种制度安排从总体上减少了温室气体的排放量,改善了全球的大气环境,落实了《京都议定书》。
其次,两个发达国家之间可以进行排污权额度的买卖。比如,俄罗斯在上世纪90年代后,由于大量工厂停产,温室气体排放量减少,但它分配到了比较多的排放份额,且不必在履约期间减少排放,所以它在签署后就可以大量向西方国家出售排放权。另外,欧盟国家之间的排污权交易也属于这类方式。最后,就是类似西欧与东欧的联合履约模式。所有欧盟成员国可视为一个整体,实行内部调控,在总体上完成减排任务。
我国排污权国际交易现状分析
我国是仅次于美国的世界第二大二氧化碳排放国,提高能源利用率的潜力很大,也是最有潜力的排污权提供方。目前,不少发达国家通过技术和资金来帮助我国“减排”,以换取二氧化碳排放权。我国政府于2006年10月起,正式施行《清洁发展机制项目运行管理办法》,对有关温室气体排污权交易的规定进行了调整,以鼓励进行更多此类交易。
2006年4月,日本JMD公司不仅无偿提供资金和技术帮助浙江巨化股份有限公司改造治污设备,以减少二氧化碳排放,而且还花数亿元巨资向巨化公司购买减少的二氧化碳排放量。这是迄今为止国际上最大一笔跨国二氧化碳排放权交易,交易金额大约为每年3亿元人民币。据统计,目前我国每个月都有1000多个清洁减排项目达成合作,我国已经成为世界上签定清洁发展机制项目最多、减排量最多的国家。