降低碳排放的主要方法范文
时间:2023-12-15 17:54:57
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篇1
【关键词】低碳城市 评价指标体系 低碳建筑 低碳生产 低碳政府
从1990年开始,全世界就已经开始重视温室效应及其带来的各种问题,联合国开始推动国际气候问题的谈判,并且于1992年联合国通过《联合国气候框架公约》。2005年2月16日,联合国正式签署《京都议定书》,开启全人类温室气体减排的工程,《京都议定书》强调附件I国家应承担减排义务,创建了“京都三机制”,即:国际排放权交易(IET)、联合履行(JI)、清洁发展机制(CDM),努力促进世界“碳交易”和提高减排效率。
我国作为世界第二大经济体和最大的发展中国家,同时也是世界第二大碳排放国,如何有效降低温室气体排放,转变经济发展方式,人与自然实现和谐发展,对我国实现可持续发展目标来说至关重要。
一、低碳城市的概念、发展目标以及主要内容
我国学者在根据低碳城市构建的主要内容,分析低碳城市发展的条件,提出相应不同的低碳城市概念。
付允(2008)在《低碳城市的发展路径研究》一文中提出,低碳城市是“通过在城市发展低碳经济,创新低碳技术,改变生活方式,最大限度减少城市的温室气体排放,彻底摆脱以往大量生产、大量消费和大量废弃的社会经济运行模式,最终实现城市的清洁发展、高效发展、低碳发展和可持续发展。”
戴亦欣(2009)的《低碳城市的概念沿革与测度初探》中,规定低碳城市的概念为“城市经济以低碳产业和低碳化生产为主导模式,市民以低碳生活为理念和行为特征、政府以低碳社会为建设蓝图的城市。低碳城市发展旨在通过经济发展模式、消费理念和生活方式的转变,在保证生活质量不断提高的前提下,实现有助于减少碳排放的城市建设模式和社会发展方式。”
刘志林(2009)进一步将政府政策归纳到低碳城市的建设中,认为低碳城市“强调以低碳理念为指导,在一定的规划、政策和制度建设的推动下,推广低碳理念,以低碳技术和低碳产品为基础,以低碳能源生产和应用为主要对象,由公众广泛参与,通过发展当地经济和提高人们生活质量而为全球碳排放减少做出贡献。”
依据李金兵(2010)、唐方方(2010)提出的低碳城市系统模型,我们可以了解低碳城市的主要构成因素以及相互之间的关系。
模型依据构成低碳城市所涉及的不同视角,具体包括:低碳经济视角、能源视角、城市规划视角、交通视角和内涵生产生活及建筑在内的其他视角,按照城市运行结构的特征,分析低碳城市系统运行的情景。模型指出由于城市是各个子系统和具体要素构成的综合复杂系统,因此低碳城市也是不同主体低碳化行为运行并相互影响作用的结果。城市子系统之间的行为会相互影响,子系统之间的耦合关系、组织秩序、稳定性以及变动程度直接影响LCS系统运行。由此可见,低碳城市系统是一系列线性和非线性反馈作用的结果,统一而不可分割,只有城市的生态、经济、生活共同促进低碳城市运行和发展,才可以保证人类可持续发展的实现。
综上所述,由于城市建设是涉及经济、社会、技术、政策以及观念等要素综合作用的结果,加之从内容上分析城市建设是城市空间形态、经济社会发展和土地利用整体发展规划的结果。所以,低碳城市的发展目标可以归纳为:以低碳技术和清洁可再生能源为支撑,以政府低碳政策和相关法律为指导,通过改变并促进城市经济、生活、结构以及观念向低碳化方向发展,努力实现能源使用低碳化、产业低碳化、消费低碳化、交通低碳化和形成低碳文化观念,从而明显降低城市碳排放规模和能源消耗,在长期内使城市向“低能耗、低污染、低排放”和“高效能、高效益、高效率”的方向发展。
二、低碳城市的主要特征
根据城市系统运行的模型图,我们可以观察到组成城市系统各种具体要素和子系统,了解到低碳城市建设的重点领域和具体行业。同时归纳出低碳城市的基本特征,主要包括:
(一)开放性
在碳减排的国际背景下,低碳城市发展不仅需要各种主题的积极参与,同时更加需要建立适应国际环境、符合国际标准的开放型低碳城市,努力推进全球变暖问题的解决。
(二)多样性
由于城市建设涉及不同的主体,因此不同主体的低碳化策略、减排目标和方式以及具体的政策都是不同的,低碳城市建设需要具体分析各主体的能源消耗以及碳排放的特点和影响。
(三)动态性
低碳城市的建设是国家可持续发展的长期战略的重要组成部分,国家内部的以及国际环境的各种变化以及科学技术、能源结构等客观因素都会影响国家低碳战略的实行。
(四)技术性
节能减排、碳汇、碳吸收、清洁能源和可再生能源等低碳技术是低碳城市有效运行的基础和保障,因此国家低碳城市的建设必然包含各种尖端技术的应用和普及。
(五)经济发展稳定性
低碳城市的发展基础就是在城市实行低碳经济,由此可见发展低碳城市必须要合理地调整经济发展与碳减排之间的关系,既要确保温室气体减排的实现,又不能使经济发展受到明显的影响。并且,低碳经济在长期内是低碳城市的发展动力,为低碳城市提业发展、经济增长和就业机会。
(六)社会生活和谐性
在低碳城市内形成低碳生活氛围和节约能源的低碳观念是低碳城市的重要特征。因此,低碳城市发展一方面需要改变居民以往的“高能耗、高排放”的生活习惯,但是居民的生活习惯和文化传统制约低碳城市的建设,所以一个有效运行低碳城市必须要使居民生活和文化传统同节能减排战略相协调,既保证低碳城市的运作,也要确保居民生活的舒适与便利。
(七)生态平衡性
低碳城市的本质目标就是要有效减少温室气体排放,防止温室效应继续恶化,保证人类的可持续发展。实现城市在长期内“零排放”状态,城市的碳汇能力和碳循环直接决定城市的碳排放余额。提高城市植被覆盖率,建设绿色生态环境,提高城市碳吸收和碳捕获能力,实现城市内部的碳循环。
三、低碳城市系统的具体分析
(一)低碳能源
低碳能源问题贯穿于低碳城市的建立、运作和发展的各个环节,决定着一国低碳城市发展的水平和未来发展趋势。根据能源在城市系统的循环路径可知,各种能源通过城市能源系统,为城市运行提供动力,城市的排放系统将消耗燃料产生的废物排出。因此,考察低碳城市的能源指数,从能源供应角度要分析能源结构和化石燃料的存量;从能源消耗角度,要分析能源消耗的碳排放水平和低碳能源的产出水平。
目前,低碳能源主要包括清洁能源、可再生能源两大类,例如:太阳能、风能、核能、地热、水利发电等。目前在能源研究方面,太阳能发展集中于光伏发电技术,核能发展的重点在中国“第四代”核电技术的研发和重水反应堆的利用,风能发电的主要焦点是风力涡轮机技术的改进,热能技术主要分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电。
(二)低碳技术
低碳技术为低碳城市建立和发展提供重要保障和支持。低碳技术目前可以分为三类,即:减碳技术、无碳技术、去碳技术。减碳技术是指在高能耗、高排放行业和居民生活里节能减排技术的利用以及石油、煤炭、天然气勘探开发技术的运用情况;无碳技术是指核能、风能、太阳能、水利、生物质能等低碳能源的开发和生产技术;去碳技术是指主要是指“碳捕获”和“碳封存”技术等具有大规模减少二氧化碳排放的技术。目前,碳捕获和封存技术主要有四种类型:燃烧后分离(烟气分离)、燃料前分离(富氢燃气路线)、富氧燃烧和工业分离。减碳和去碳技术例如像生产领域的模块化和轻量化的复合加工生产设备、技术利用等。
(三)低碳建筑
在城市建设中,住宅建造和基础设施建设的碳排放是城市的重点碳源之一,建筑的材料和设备、平均占地面积以及建筑内部使用的各种用品直接影响房屋和基础设施的碳排放水平。
当前,英国和日本是低碳建筑的主要倡导者和实施者,在建筑低碳化领域内,建筑师和设计者的主要方法是:就地取材降低交通运输,房屋采用无铅化设计并且增加太阳能和日光的使用规模和效率,使用低辐射玻璃,设计引入阳光的方式降低建筑照明的能耗。低碳建筑现在处于试验阶段,受制于投资规模和技术的限制,目前低碳建筑在商业建筑和居民住宅领域并未得到普及。
(四)低碳交通
随着中国城市化进程的不断加快和城市规模的扩张,以及私家用车的不断普及,交通运输的能源消耗和废气排放已经成为影响城市环境和低碳城市建设所面临的重大问题。近年来,主要发达国家已经开始研究纯电动汽车和混合动力汽车等低碳交通工具以及相应的普及策略,我国目前基本已经掌握了电动汽车的技术,并且经济开始在公共交通领域投入使用。
同时,公路系统的改革也为城市低碳交通发展提供重要的制度和物质保障。公路体系通过充分利用地区的原有地貌,充分利用地层结构特征进行建设,实现低碳交通发展。
(五)低碳生产生活
城市企业生产和城市居民生活是城市的最大碳源,有效降低城市生产生活的碳排放和能源消耗是低碳战略的最重要的内容。在城市居民生活方面,低碳化主要体现在居民消费低碳化和能源消耗低碳化,而能源消耗主要体现在居民能源使用效率和再生能源的使用强度。在居民消费问题上,低碳化消费的原则是在不对居民生活造成明显负面影响的前提下,有效减少生活碳排放量,促进生活理念和方式的转变,走绿色生活道路。因此,低碳化的生活既要确保居民的正常生活秩序和规律,又要通过改变消费理念和行为等方式降低居民生活的碳排放。其中包括:提高步行、自行车、公交车的使用,改变日常消费品的使用方式减少不必要的资源消耗,减少和合理利用室内光照、供暖,改善生活垃圾的分配和养成垃圾分类习惯等。
企业生产方面,一者需要在能源使用上重视再生能源和低碳能源的使用,从生产经营的源头开始,建立企业制造、生产的低碳化。此外,通过企业现有设备利用率的提高降低设备替换频率,通过产业结构变化实现企业碳排放的“内部化”处理,提高低碳技术使用的数量直接帮助企业降低能源消耗和碳排放。
(六)碳金融
碳交易是目前治理碳排放的有效手段之一,而且联合国《京都议定书》构建了三个机制用以实现世界范围内的碳减排。在碳交易行业内,碳金融目的在于为碳交易提供各种金融服务,例如:碳排放权及其衍生品的交易,通过跨国金融企业帮助CDM交易项目的实现和低碳技术的推广,通过设立碳交易所为碳排放权提供定价空间。目前,欧盟已经建立了世界上交易最为活跃的碳交易市场,成为世界碳交易的重要中心。中国根据国家所处的发展阶段和经济地位,以构建公平合理的世界性碳交易市场为原则,积极开展CDM交易,但是由于缺乏定价权、国外减排技术垄断和国际资本碳排放权的投机交易等问题,发展比较缓慢。
中国目前建设碳金融和碳排放交易市场的主要任务在于:深化碳金融的认识,积极开展部分城市碳交易的业务,金融行业需要为排放权交易提供间接融资服务和投资产品的开发,政府逐步建立完善碳金融监管体系和法律体系。
(七)低碳政府
政府在低碳城市建设方面有着重要的地位和作用,作为低碳城市建设的推动者,政府通过财政支出、税收等经济手段,推动地区居民、企业以及其他机构的低碳化发展;作为监管者,为确保低碳战略的实现以及成果的维护,政府通过制定相应的法律和行政监管方法,为低碳城市建设提供法律保障和目标监督;作为倡导者,政府着力从微观主体出发,提供宣传、交流等大型活动的方式,努力推广低碳生活理念和方法,促进社会低碳生活氛围的建立和居民低碳消费行为的革新。总体来说,政府在城市的低碳建设中的作用,主要表现为低碳引导力、低碳管理力、低碳自制力和低碳保障力四个方面,分别表达了政府的行政职能、经济管理职能、群众引导力和发展保障力。
(八)碳汇
自然界植物的光合作用吸收地球的二氧化碳,通过反映转化为“固态碳”形式并释放出氧气,不仅是维护地球生态平衡和人类生存的最为重要的手段,同时也是低碳城市建设和“碳减排”战略实现的有效方法。增加城市绿化程度和植被覆盖率,提高了城市空间的“碳捕获”能力,促进城市内部的碳循环,进而实现城市“零碳”目标。增加城市、国家的“碳汇”能力提高国家森林覆盖率,已经是工业化社会向生态化社会发展的重要标志,森林“碳汇”一方面帮助实现国家碳减排目标,另一方面改善城市生活环境、提高城市环境质量,提高了城市居民的健康指数。所以,考察城市“碳汇”的规模和发展程度,用以评价城市低碳发展状况和预测城市碳循环能力,可以提高城市低碳化评价的准确性。
四、结语
低碳城市发展是国家以及整个世界人类可持续发展的重要课题,是决定人类文明能否继续发展和人类在未来能否继续生存的决定因素之一。无论任何国家当前面临何种主要问题,发展低碳城市、推进国家节能环保事业,是至关重要的长远目标和历史任务。因此,人类在面对世界性温室气体排放和温室效应的环境威胁方面,需要认清事实,权衡利弊,团结一致,共同参与到维护人类生存发展的历史使命中,为人类的可持续发展贡献力量。目前,中国作为最大的发展中国家和世界第一的碳排放国,正在积极建设低碳经济、社会,有效促进节能减排,为保证人类可持续发展贡献力量。
参考文献
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篇2
中图分类号:F1245;F224 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2016)06-0043-06
Abstract:This paper studies the supply chain with one supplier and one manufacturer. And then, it proposes a twostage stackelberg model to analyze the impact of supplier involvement on the emission reduction, in this stackelberg model the supplier is leader, the manufacturer is follower. At the same time, it analyzes and compares the optimal decisions of supplier and manufacturer in the case of supplier involvement and supplier not involvement. At last, a numerical method is used to analyze the impact of carbon tax and carbon emission sensitivity on the optimal decision.
Key words:carbon tax; carbon emission; stackelberg game; carbon emission sensitivity
1引言
近年来,由碳排放所导致的气候变暖问题越来越受到政府、企业以及社会的关注[1]。从京都议定书的签订到巴黎气候大会,西方发达国家在降低碳排放方面取得了显著的成果[2]。2015年6月中国提交的《强化应对气候变化活动――中国国家自主贡献》,确立了到2030年单位国内生产总值碳排放比2005年下降60%~65%,降低碳排放将成为我国企业在生产运作过程中不可忽视的一个重要因素。
碳税规制是降低碳排放的有效手段之一,是目前采用较为广泛的一种碳排放政策。Jensen等和Bruvoll等分别计算了碳税对碳排放影响,研究发现虽然他们设置了不同的碳税税率,但结果显示碳税对降低碳排放有显著影响[3,4]。西方发达国家开始逐步实行碳税规制,并取得了显著成果[5]。同时随着低碳经济的逐步发展,消费者的低碳意识越来越强,消费者愿意为低碳产品支付更高的价格,碳税的逐步开征也给企业带来了一定的减排压力[6]。基于以上两个方面的共同作用,越来越多的企业开始关注减排工作,定期公布减排成果,并制定下一阶段的减排目标,企业的减排工作越来越重要,是企业面临的重大问题之一。
本文主要关注供应商参与对减排决策的影响,相关的研究体现在两个方面,第一方面是碳排放政策下企业的生产决策问题,杜少甫研究了在确定的市场需求的情况,外部碳排放政策下企业的生产优化[7];在此基础上Zhang等进一步研究了随机需求下的企业生产优化[8];Hua等和Song等主要研究了碳排放政策下的企业最优订货策略[9,10]。第二方面是关于碳排放政策下供应链的运作与协调问题,Benjaafar等在供应链优化模型中考虑碳排放因素,研究显示合理的供应链运营决策对降低碳排放有积极作用[11];程永宏和熊中楷以制造商和零售商组成的供应链作为研究对象,分析了集中和分散决策两种情况下制造商和零售商的最优减排量,同时也分析了碳税税率对最优减排量的影响[12];Hoen等在把碳排放作为供应链运输方式选择的一个重要标准,研究了碳排放政策是如何影响供应链运输方式的[13];谢鑫鹏和赵道致提出了三种供应链上下游企业减排的合作策略,研究结果发现完全合作的减排合作策略能够在获取较高利润的同时实现减排效果最佳[14]。
综上,以往的研究主要分析外部的碳排放政策是如何影响企业和供应链的运作管理,以及为了获取最大利润企业应如何选择减排策略,而关于供应商参与对减排决策的影响的研究却很少。供应商所提供的半成品是企业最终产品的重要组成部分,碳排放量直接影响最终产品的碳排放,影响产品的价格,因此供应商是否减排,如何减排直接影响制造商的减排决策,同时制造商的减排决策也会影响供应商的减排行为,因此本文在制造商减排的基础上分别分析供应商参与和不参与减排情况下制造商与供应商的最优决策,同时分析碳税税率和碳排放敏感度对决策的影响。
2问题描述
本文的研究对象是由供应商和制造商组成的两级供应链,其中供应商向制造商提供半成品,制造商负责生产制造产品,然后把这些产成品销售给消费者。随着近年来消费者环保意识的逐步增强,越来越多的消费者愿意购买低碳产品,愿意为低碳产品支付更高的价格,所以制造商愿意进行减排投资。而此时供应商有两种选择,分别是不进行减排投资和减排投资,如图1所示。图1供应商与制造商组成的两级供应链网络结构
为了研究需要,本出如下假设:①供应商和制造商有足够的生产能力;②该供应链只生产一种产品;③供应商和制造商生产单位产品的碳排放是固定的;④政府根据碳排放量征收碳税,不考虑碳税减免等情况;⑤产品碳排放的相关信息对于消费者是公开的,消费者可以准确了解到产品碳排放的相关信息。
定义相关符号及含义如下:σs和σm表示减排前供应商和制造商单位产品的碳排放量、es和em表示供应商和制造商单位产品的碳排放降低量、w表示半成品的价格、cs和cm表示供应商和制造商产品的生产成本、ls和lm表示供应商和制造商减排投资成本系数、t表示碳税。同时根据相关文献假设,本文设供应商和制造商的减排投资成本分别为12lse2s和12lme2m。
随着消费者的环保意识越来越强,越来越多的消费者愿意购买低碳产品,愿意为低碳产品支付更高的价格,本文假设产品的碳排放降低量为E,等于供应商和制造商碳排放降低量之和,消费者对碳排放的敏感度用d表示,可以得到此时产品的市场价格为p=a-bQ+dE。用下标s表示供应商,下标m表示制造商,上标ND表示供应商不减排情况下,上标YD表示供应商减排情况下。
3模型分析
31供应商不参与减排时企业的减排决策
在由供应商和制造商组成的两级供应链中,供应商与制造商的力量在大多数情况下是不对等的,双方多数情况执行的是斯坦伯格博弈。第一阶段,供应商先决定半成品的价格;第二阶段,制造商根据产品的市场信息、消费者需求以及供应商确定的半成品价格,去确定产品的产量以及减排水平。本文采用逆向归纳法进行求解,先求出制造商产品的生产量和减排量,然后再求出供应商半成品的价格。
由于供应商不参与减排,产品碳排放的降低量等于制造商碳排放的降低量,即E=em,所以当供应商不参与减排时,产品的价格为p=a-bQ+dem。此时制造商的目标函数为:
结论1:供应商不参与减排时,制造商对半成品的采购量与制造商减排量正相关;制造商对半成品的采购量与供应商提供的半成品价格负相关。
制造商对半成品的采购量与减排量正相关意味着当制造商投资减排时,随着制造商减排量的不断上升,制造商应该增加半成品采购量。这主要是随着制造商减排量的不断提高,产品销售价格也会随之越来越高,单位产品的利润随之升高,因此为了获取最高利润,制造商会提高产品的产量,因此就会增加原材料的采购量。制造商对半成品的采购量与供应商提供的半成品价格负相关意味着供应商可以通过降低半成品价格的方法来刺激制造商提高半成品的采购量。
结论2:供应商不参与减排时,供应商提供半成品的价格与制造商的单位生产成本和碳排放负相关,与供应商的单位生产成本与碳排放正相关。半成品价格与政府收取的碳税之间的关系主要取决于供应商与制造商生产产品的初始碳排放量有关,如果供应商初始碳排放量大于制造商的初始碳排放量,则半成品价格与碳税正相关;如果供应商的初始碳排放量小于制造商的初始碳排放量,则半成品价格与碳税负相关。
结论3:供应商不参与减排时,制造商的减排量与制造商和供应商的生产成本、制造商和供应商的初始碳排放量负相关,与消费者对碳排放的敏感度正相关。同时制造商的减排量随着碳税的增加先增加后降低,这主要是因为当碳税较小时,此时碳税成本与减排成本相比相对较大,企业刚开始减排相对较容易,所以此时企业选择增加减排量对企业比较有利;随着碳税的逐步增加,企业的减排压力越来越大,当减排量达到一定程度时,企业的减排成本超过碳税成本,所以此时企业选择降低减排量对企业比较有利,所有此时企业减排量开始逐步下降,因此可以看出:碳税不是越高越高,碳税在一定合理范围内能够促使企业减排,但是如果碳税过高,只会给企业增加经营负担,并没有起到减排的作用。
32供应商参与减排时企业的减排决策
供应商参与减排时,第一阶段供应商先决定半成品的价格以及减排量;第二阶段制造商根据产品的市场信息,消费者需求以及半成品价格和供应商减排量去确定产品的产量以及减排水平。采用逆向归纳法进行求解。
由于供应商参与减排,所以产品的碳排放的降低量等于制造商与供应商碳排放的降低量之和,即E=em+es,此时产品的价格为p=a-bQ+dem+es,制造商的目标函数为:
结论4:供应商参与减排时,①制造商的最优减排量与供应商的减排量正相关;②制造商的最优减排量与供应商提供的半成品价格负相关;③制造商向供应商半成品的采购量与供应商的减排量正相关;④制造商向供应商半成品的购买量与半成品价格负相关。
结论4中制造商的最优减排量与供应商的减排量正相关说明供应商的减排对制造商的减排有激励作用,供应商可以通过提高自身减排量来引导制造商提高减排量。制造商的最优减排量与供应商提供的半成品价格负相关主要是因为当供应商提供的半成品价格上升时,制造商的生产成本增加,为了获得较高利润,制造商只能通过降低减排量来降低生产成本,所以随着供应商提供的半成品价格逐步升高,制造商的减排量降低,两者负相关。由于产品的最终销售价格与供应商和制造商的减排量正相关,所以供应商参与减排能提高产品价格,这样也就提高了制造商生产单位产品的利润,所以制造商为了获得最高利润就会增加半成品的采购量,同时产品价格随着供应商减排量的增加而提高,制造商制造单位产品的利润也会随着供应商减排量的增加而提高,所以制造商半成品的采购量与供应商的减排量正相关。制造商对半成品的采购量与供应商提供的半成品价格负相关意味着供应商可以通过降低半成品价格的方法来刺激制造商提高半成品的采购量。
供应商根据制造商的采购量和减排水平来确定半成品的价格和减排水平,供应商的目标函数为:
结论5:供应商参与减排时,供应商提供的半成品价格与自身的减排量直接的关系主要取决于消费者碳排放敏感度与碳税之差,如果消费者对碳排放的敏感度与碳税之差大于0,则半成品价格与供应商减排量正相关;如果消费者对碳排放的敏感度与碳税之差小于0,则半成品价格与供应商减排量负相关。这主要是因为当消费者对碳排放的敏感度与碳税之差大于0时,此时供应商降低碳排放所导致制造商采购量增加而给供应商带来的利润增加幅度小于供应商降低碳排放的成本和碳税支出,所以此时供应商需要提高半成品价格来获得最优利润。如果消费者对碳排放的敏感度与碳税之差小于0,此时供应商降低碳排放所导致的制造商采购量增加而给供应商带来的利润大于供应商降低碳排放的成本和碳税支出,所以为了获取最优利润,供应商通过降低半成品价格来刺激制造商增加采购量,进而获得最佳利润。半成品价格与政府收取的碳税之间的关系主要取决于供应商减排后的碳排放量与制造商的初始碳排放量,当供应商减排后的碳排放量大于制造商的初始碳排放量,则半成品价格与碳税正相关;当供应商减排后的碳排放量小于制造商的初始碳排放量,则则半成品价格与碳税负相关
为了比较碳税和消费者的碳排放的敏感度在两种情况下对供应商与制造商各决策变量以及利润的影响,使用算例分析的方法来对这些参数进行灵敏度分析。令a=110,b=08,lm=200,ls=250,σm=3,σs=5,cm=3,cs=4,分析碳税对供应商与制造商各决策变量以及利润的影响时,令d=05,碳税t在3~10的范围内变化。分析消费者的碳排放敏感度对供应商与制造商各决策变量以及利润的影响时,令t=5,消费者的碳排放敏感度d在01~1的范围内变化。
从图2到图7所示的算例分析结果既验证了上文的一些结论,同时还发现了一些新的规律:
(1)供应商与制造商的减排量随着碳税的上升先增加后减少,随着碳排放敏感度的上升逐步增加,同时供应商参与减排时制造商的减排量高于供应商不参与减排时制造商的减排量。供应商与制造商的减排量随着碳税的增加先增加后减少,这主要是因为当碳税较小时,此时碳税成本与减排成本相比相对较大,企业刚开始减排相对较容易,所以此时企业增加减排量对企业比较有利;随着碳税的逐步增加,企业的减排压力越来越大,当减排量达到一定程度时,企业的减排成本超过碳税成本,所以此时企业降低减排量对企业比较有利,所有此时企业减排量开始逐步下降,因此碳税不是越高越好,碳税在一定合理范围内能够促使企业减排,但如果碳税过高,只会给企业增加图3碳税与碳排放敏感度对制造商减排量的影响
负担,并没有起到减排的作用。同时供应商参与减排时制造商的减排量高于供应商不参与减排时,说明供应商参与减排对制造商减排有一定引导作用。
(2)供应商与制造商的减排量与消费者的碳排放敏感度正相关。随着消费者碳排放敏感度的增加,供应商与制造商的减排量都逐步增加,这说明当消费者能够充分意识到降低碳排放的好处时,供应商和制造商都会主动降低碳排放,进而起到保护环境的作用。同时也说明了政府一方面要制定合适的政策;另一方面也要通过宣传来提高消费者的碳排放意识,使消费者能够充分意识到降低碳排放的好处,达到降低碳排放的目的。
(3)供应商与制造商的利润随着碳税的升高而降低,随着消费者碳排放敏感度的升高而增加。随着碳税的不断上升,供应商和制造商的生产经营成本不断增加,在其他情况不变的条件下,成本的上升必然导致供应商和制造商利润的下降,所以供应商和制造商的利润随着碳税的升高而降低。随着消费者碳排放敏感度的增加,消费者能够接受产品的市场价格越来越高,因而供应商和制造商单位产品所获得的利润就会随之升高,在市场需求不变的情况下,供应商与制造商的总利润就会越来越高,所以供应商与制造商的利润随着消费者碳排放敏感度的升高而增加。
(4)供应商参与减排情况下的利润高于供应商不参与减排情况下的利润;在碳税相对较低的情况下,供应商参与减排情况下制造商的利润高于供应商不参与减排情况下的利润,但是随着碳税的逐步升高,供应商参与减排情况下制造商的利润反而低于供应商不参与减排情况下的利润。供应商参与减排情况下的利润高于供应商不参与减排情况下的利润说明供应商参与减排对其比较有利。而对于制造商来说,在碳税相对较低的情况下,供应商参与减排对制造商比较有利,此时制造商应该采取相应的措施来激励供应商减排。但是随着碳税的逐步增加,供应商的减排压力越来越大,当减排量达到一定程度时,供应商的减排成本超过碳税成本,供应商会通过提高半成品价格的方法将成本转移给制造商,所以此时如果供应商参与减排向制造商转移的成本比供应商不参与减排向制造商转移的成本高,所以此时供应商参与减排情况下制造商的利润反而低于供应商不参与减排情况下制造商的利润。图7碳税与碳排放敏感度对供应商利润的影响
篇3
Abstract: The world is facing a serious energy shortages and environmental crisis, the construction of low-carbon landscape can help to improve the environment and implement of low-carbon objectives. The low-carbon landscape design should follow necessary principles, which including: according to local conditions protecting nature, both low-carbon conservation and beautiful and practical, the best use and cut costs, reduce energy consumption and improve energy efficiency, increase the carbon sink function of landscape, extend the life of landscape, as well as the concept of low-carbon quantization principle.
关键词: 低碳园林;设计原则;节能降耗
Key words: low-carbon landscape;design principles;energy-saving and cost-reducing
中图分类号:TU986.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)16-0318-02
0 引言
园林建设是社会生活中的重要组成部分。黄有崽认为在城市建立低碳风景园林是实行可持续发展道路的有效途径[1]。左毅颖也认为大规模的植树造林为减缓全球气候变暖作出了巨大贡献[2]。此外,城市风景园林可以改善居民生活环境,提高生活质量,例如增加环境湿度,提高人体舒适度等[3]。低碳园林的建设,要求在设计和建设过程中控制并减少二氧化碳的排放,在园林的运营及使用的过程中增加二氧化碳的吸收,并且充分的利用各种新能源和新材料等,提高能源的利用效率。低碳园林在设计规划、建设和维护过程中应遵循以下原则。
1 因地制宜与保护自然原则
1.1 因地制宜原则 因地制宜是指园林设计应该从宏观上对场地进行定位规划,充分结合当地的历史环境、地理条件等因素进行合理布局,根据园林功能进一步美化原先地貌特征,不随意改动地形,保留场地上原有建筑物和构筑物,选用当地建材和乡土植物。就地取材、运用乡土植物,不仅降低运输过程的碳排放,还有利于植物的生长,同时降低管理和维护成本。
1.2 保护自然原则 保护自然是指园林的建设要尊重和保护原有自然条件,合理利用现有的光、风、水、植物等,可以大大减少碳的排放。在园林规划设计和施工建设中,应尽量保护原有树木和林地,以天然水系的蜿蜒曲折为美,以适合当地的植物为主。
2 节约与美观实用并重原则
2.1 低碳节约与美观实用 低碳园林绿化是城市可持续发展的绿化,应当最大限度地发挥园林的生态效益、环境效益;尽可能节约自然资源、材料和能源,提高资源与能源利用效率。美观实用是园林的重要功能,低碳园林设计中,不仅要低碳,还要考虑其实用价值、美学价值。所谓实用,是指园林通过吸纳污浊的空气、粉尘,释放氧气和负离子,隔离噪音,在炎炎夏日为使用者提供荫凉和凉爽的氛围,通过植物的配置提供视觉和嗅觉方面的享受;所谓美观,是指园林在布局、结构、植物类型配置、颜色组合等各个方面,满足使用者的视觉要求。
2.2 物尽其用与开源节流 园林设计要从节约资源/能源、开发新资源/能源的角度进行考虑,最大限度发挥能源和材料的潜力。尽可能循环利用废弃物,在物尽其用的基础上,要充分利用新技术,使用低碳材料、低碳能源。常用的造园材料包括陶瓷、玻璃、钢材等,其制造经过高温、煅烧、冶炼等过程,产生了大量二氧化碳,应少用。当地的石材、沙土、植物,由于避免了复杂的加工和远途运输,可以大大减少能耗和碳排放。在能源方面,可以使用太阳能、风能、LED照明等新能源或者新技术。在水资源方面,应增加对雨洪的收集利用。
2.3 降低能耗与提高能效 园林在建设期和运行期主要消耗电能,园林建设时使用机械耗电,建成后照明、灌溉、喷泉景观等耗电。我国的电能主要来自火力发电,耗电越多,发电时使用的煤炭量也越大,二氧化碳的排放量越大。无论是传统能源还是新能源,都有必要降低能耗的使用,减少传统能源的使用,减排效果更明显,更有利于实现低碳目标;对于新能源也一样,如果消耗过多的新能源,也和低碳目标相违背。
从能源使用方面降低碳排放的思路包括:首先要从各个阶段、不同途径降低能源的直接消耗;其次,通过采用节能设备等,提高能源使用效率,使消耗的能源做出更多有用功;再次,通过使用新能源设备和技术,减少对传统能源的使用,间接减少碳排放。具体的做法包括:减少工程量,从而降低机械设备使用量;减少喷泉等消耗动力的景观,或者只在游人较多的时间使用;选用能效高的照明产品,不选普通的白炽灯,不选离地面过高或过低的路灯等。
3 增加园林的碳汇功能原则
园林具有各种美化环境、保护环境的功能,其中非常重要的一点是,作为容纳了大量乔木、灌木、草本等大量植物的场所,可以吸纳大量的二氧化碳,释放氧气。所以园林是城市的肺,不断为城市补给氧气,带走废气。在这一过程中,植物通过光合作用,把二氧化碳转化成能量储存起来。《联合国气候变化框架公约》中把大气中清除二氧化碳的过程或者活动称为碳汇,那么营造低碳园林,就要增加园林的碳汇功能。
增加园林碳汇功能的思路包括:增加绿化率,缩小非植物所占的面积;通过立体种植、屋顶绿化等办法,增加单位土地面积上的植物量;选择当地植物,提高园林植物的成活率,而不是选择昂贵的外来树种,多种植乔木、灌木等储碳能力强的植物,少栽种草坪等碳汇能力较弱而且消耗大量水资源的植物,乔木类树种固碳释氧能力最大;榆叶梅的固碳量是红枫的11.30倍;垂柳、鸢尾、木芙蓉、火棘和醉鱼草等植物的固碳释氧能力较强,多数槭属植物较弱;乌冈栎、乌桕、麻栎等也具有很高的固碳率。
4 延长园林的使用寿命原则
园林的使用寿命是指从园林建成使用之日起到园林被大修改造或废弃拆除的整个阶段。在园林设计中应关注生态环境,科学地调研现状,恰当的选择材料、植物和维护方式,从各方面降低园林的碳排放和资源能源消耗量,以及维护成本,从而延长园林的使用寿命,实现低碳的目的。
现代园林的设计建设,无论从设计理念、建设方法还是用材用能的技巧,都和古代园林有了较大的不同,但是需要从古典园林汲取经验,古典园林精巧的设计、长盛不衰的生命力,是现代园林追求的榜样。
5 低碳理念的量化原则
在园林设计中,要达到低碳目标,就要充分考虑碳排放量,需要注意的是,低碳型园林的减量化,不仅是减少二氧化碳排放,还包括能源、水、材料、植物的消耗;不但从绝对意义上减量,还要从相对意义上减量,即多选用低污染、可再生的能源;多选用当地现有的条件和材料。那么,如何定量的描述减排的设计和效果,如何评价低碳的程度,都需要用具体的数字和核算方法来体现。目前,在其他领域,定量的计算碳排放、设计低碳评价指标,已经有了比较深入的研究,例如,评价低碳城市、低碳行业的指标体系。计算和控制二氧化碳的排放量或减排量,就是将低碳理念量化的过程,通过数据和公式辅助设计,以此来达到低碳减排的目的,这样的做法将使园林设计切实实现低碳目标,对社会及生态环境产生积极影响。
6 结语
低碳园林对降低能耗、提高环境质量和生活品质有意义,但是目前在园林设计和建设过程中仍存在浪费资源能源的现象,应从源头着手,转变设计理念。本文探讨了低碳园林的设计原则,并列举了具体的方法。园林设计应以各原则为指导,将低碳理念落实到建设环节和维护环节,从而实现低碳目标。
参考文献:
[1]黄有崽.低碳风景园林营造的功能特点及要则[J].现代园艺,2011(9):61.
篇4
关键词 低碳经济;经济增长;制度安排;国别研究
中图分类号 F205 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)09-0018-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.004
随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制 ,世界气候面临着越来越严重的问题。尤其是由化石燃料过度消耗所导致的全球变暖,引起了世界范围的广泛关注。全球变暖严重危害了社会经济的发展,深刻触及到能源安全、生态安全、水资源安全和粮食安全,甚至威胁到人类的生存。这一现象亦引发了国际社会对现有经济发展模式的反思,在此背景下,“低碳经济”(lowcarbon economy)的概念应运而生,并越来越受到国际社会的重视。
“低碳经济”的概念最早由英国政府在2003年发表的《能源白皮书》中提出,题为“我们能 源的未来:创建低碳经济” 。《能源白皮书》指出,“低碳经济是通过更少的自然资源消 耗和更少的环境污染,获得更多的经济产出;低碳经济是创造更高的生活标准和更好的生活质量的途径和机会,也为发展、应用和输出先进技术创造了机会,同时也能创造新的商机和更多的就业机会。”
低碳经济发展模式提出后,各国纷纷相应。学术界围绕低碳经济的研究也不断地发展和丰富。国外学者对低碳经济的研究起步较早,研究成果也颇为丰富。总结国外现有的研究成果, 主要可以归纳为三个方面:一是低碳经济与经济增长,研究重点在碳排放的影响因素,碳排放与经济增长的关系及碳减排对行业发展的影响等;二是低碳经济实现的制度安排,研究主要集中对碳税(carbon tax)和碳交易(carbon trading)的讨论;三是不同国家发展低碳经济的进程。
1 低碳经济与经济增长
关注“低碳经济”的一个重要方面就是对碳排放量(carbon emission)的控制,碳排放量受到哪些因素的影响一直是学者们研究的一个热点。通过对现有文献的分析发现,碳排放量的影响因素不仅包括Kaya公式所揭示的人口、GDP和能源消耗[1],还包括国际贸易,两国的商品贸易为碳排放创造了一种转移机制。
1.1 人口规模、结构对碳排放量的影响
不言而喻,人口越多,碳排放量就越多。即便中国超过美国成为全球碳排放最多的国家,也不足为怪,因为中美人口相差4倍多。此外,人口结构对碳排放量也有影响。Salvador Enrique Puliafito, et al采用LotkaVolterra模型对人口、GDP、能源消耗与碳排放量的相互关系的探析,Michael Dalton, et al采用PET模型(PopulationEnvironmentTechnology model)的研究,均验证了上述结论。随着世界人口转型,人口老龄化现象逐渐凸显,发达国家将在2020年前后进入老龄化社会,人口老龄化因素会降低碳排放量,这一效果与技术变革的效果相当[2-3]。
1.2 GDP、能源消耗与碳排放量的因果关系
低碳经济不是贫困的经济,因此不能通过降低GDP实现碳减排。碳排放最主要的来源是能源的消耗,能源强度和碳强度是衡量能源消耗的两个重要指标。“能源强度”(Energy Intensity)是指单位GDP的能源用量。不同产业的能源强度不同,一般第二产业的能源强度最高,而第二产业中,重化工的能源强度又远高于一般制造业。能源强度还受到技术的影响,同一行业中技术水平低则能源强度高。因此降低能源强度,提高技术水平是减排的有效方向之一。而单位能源用量的碳排放量,则称为“碳强度”(Carbon Intensity)。能源种类不同,碳强度差异很大。化石能源中,煤的碳强度最高,石油次之,天然气较低。可再生能源中,生物质能有一定的碳强度,而水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等都是零碳能源。
尹希果等:国外低碳经济研究综述
中国人口•资源与环境 2010年 第9期学者也对GDP、能源消耗与碳排放量的关系进行了定量研究。Ramakrishnan Ramanathan采用DEA方法(Data Envelopment Analysis,数据包络分析法)同时分析了GDP、能源消耗、碳排放量之间的联系。他指出以往研究的缺陷是,只分别分析了GDP对碳排放量的影响或者能源消耗对碳排放量的影响,没有对三者的联系进行分析。在指标选取上,他以化石能源消耗释放的二氧化碳代表碳排放量,化石能源包括了石油、天然气和煤炭;以全球生产总值衡量经济增长;能源消耗中只选取了非化石能源消耗量,包括水利、核能和地热能,没有包括化石能源消耗量是为了避免与第一个指标的重复。在DEA分析效率指标构建中,将GDP和碳排放量作为产出,非化石能源消耗作为投入。结果显示效率指标在1980年时最高,接下来的7年急剧下降,随后呈现反复震荡下跌趋势,1996年开始回升。基于DEA分析的技术预测(technology forecasting)得到了碳排放量与能源消耗量的曲线图[4]。
Ugur Soytas, et al采用包含GDP、能源消耗、二氧化碳排放量、劳动力和固定资本总额等变量的VAR模型研究了美国能源消耗、GDP与碳排放量之间的因果关系。研究发现碳排放量的格兰杰成因不是GDP增长,而是能源消耗。并提出碳减排政策的制定应该从降低能源强度角度考虑,还应该增加如风能、太阳能等清洁能源的使用,提高可再生能源的利用率[5]。后来,Ugur Soytas, et al对土耳其的实证研究也得到类似的结论[6]。
XingPing Zhang, XiaoMei Cheng研究了中国能源消耗、碳排放量与经济增长之间的格兰杰因果关系及方向。他建立了一个包含GDP、能源消耗量、碳排放量、资本和城市人口指标的多元模型,以1960-2007年的实证结果显示,GDP对能源消耗量存在单向格兰杰成因,能源消耗量对碳排放量存在单向格兰杰成因,而碳排放量和能源消耗量都不是经济增长的格兰杰成因。这意味着,从长远来看,中国政府可以推行渐进的能源政策和碳减排政策,而不会妨碍经济增长[7]。
定量分析的结果表明,低碳经济是经济增长与化石能源消耗脱钩的经济。化石能源消耗是碳排放的主要来源,在低碳经济模式下,经济增长不依赖于化石能源的消耗。从长期来看, 经济增长与碳排放量也不存在因果关系,而能源消耗是碳排放量的重要影响因素。因此碳减排政策应关注能源消耗:通过技术改革、产业结构 升级,降低能源强度;增加清洁能源的使用和可再生能源的利用率,降低碳强度。
1.3 行业碳排放量存在差异
碳减排的重要措施是降低能源强度和碳强度,而由于行业差异以及不同行业使用能源的差异,不同行业的碳排放量相差很大。因此将行业分类,并研究其在低碳经济下的发展是一个不可忽视的问题。
T C Chang, S J Lin采用灰色关联分析(Grey Relation Analysis)测算了台湾34个行业产值与碳排放量的灰色关联系数、总能源使用量以及各种能源使用量与碳排 放量的灰色关联系数。研究结果显示,在分辨系数取0.5的情况下,从34个行业的平均情况来看,产值与碳排放量的灰色关联系数为0940,总能源使用与碳排放量的灰色关联系数为-0912,单个能源与碳排放量的灰色关联系数分别为电力0913、煤炭0.800、石油-0.79、天然气0.513。这些结果说明了台湾经济依赖于二氧化碳密集型的行业,电力能源在台湾经济发展中起着越来越重要的作用。分行业来看,根据产值与碳排量的灰色关联系数、能源使用与碳排量的灰色关联系数的正负及其大小关系,可以将行业分成两种不同的类型。其中,采矿业、有色金属、电力和发电业、公路运输业为“三低行业”,即能源强度低、碳强度低、碳排放系数低。而农林渔业、食品业、纺织业、皮革业、造纸业、石化原料业、橡胶业、化工产品业、金属制品业、运输设备业、燃气及水供应业、建筑业等11个行业为“三高行业”,它们的能源强度高、碳强度高、碳排放系数高,因此减排政策的制定应主要关注这些行业[8]。
此外,Marco Mazzarino采用比较静态方法(comparative static approach)和货币估值技术的研究发现运输业是OECD国家碳排放量最大的行业,约占到总碳排放量的三分之一[9]。R. Rehan, M. Nehdi(2005)认为水泥业也是温室气体排放的主要行业,并探讨了在清洁发展、联合履行、排放交易三种机制下水泥业的发展前景[10]。
1.4 碳排放量随国际贸易而转移
关于碳排量的影响因素,不仅有国内因素,如人口、GDP、行业等,同时国际贸易也是影响 碳排放量的一个重要因素。Paul B Stretesky , Michael J Lynch以1989-2003年世界169个国家的面板数据为样本,研究了各国人均碳排量与对美国出口量之间的关系。以人均二氧化碳排放量为因变量,各国对美国的出口量为自变量,人口密度、GDP和FDI为控制变量,采用固定效应模型的估计结果显示:人均碳排放量与出口有着显著的关系。细分产业后的分析结果显示在出口行业中,天然气、石油和煤炭、化工产品和再进口产品等四个行业对人均碳排放量的影响最大。这意味着,在控制了人口密度、GDP和FDI的情况下,一国对美国出口越多,人均碳排放量也越大,出口产品中天然气、石油和煤炭、化工产品和再进口产品所占的比重越大,人均碳排放量就越大[11]。
Yan Yunfeng, Yang Laike提出,国际贸易创造了一种转移机制,不仅使产品可以在世界各国之间自由流动,同时也使得碳排放可以自由转移。1997-2007年,中国碳排放量的10.03%-26.54%是由出口产品的生产所引致的,进口产品的碳排放量仅占到4.40%(19 97年)和9.05%。世界其他国家因转移机制减排的二氧化碳从1997年的150.18Mt增加到2007年的593Mt,而中国在1997-2007年间因生产出口产品而净增的二氧化碳达到4 894Mt。他们的研究为近年来中国碳排放量激增找到了一个新的解释视角,同时这些数据也印证了中国在国际贸易中处于世界工厂的地位。对这一领域的研究,正催生着像在国际贸易中征收碳关税这样的动议,有学者担忧这会引发新一轮的贸易保护主义[12]。
2 低碳经济实现的制度安排
低碳经济是在全球气候恶化的背景下提出的,是世界经济发展的新模式。为实现经济发展中的“低碳”,各国主要的制度安排有征收碳税和碳交易制度。前者是由政府通过税率来确定进行碳排放的活动要付出多少代价;后者是在《京都议定书》的规定下,通过碳排放权的交易实现全球范围内碳减排的目的。
2.1 碳税
碳税是指针对二氧化碳排放所征收的税,它通过对燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然气等化石燃料产品,按其碳含量的比例征税,以实现减少化石燃料消耗和二氧化碳排放的目的。碳税最早由芬兰于1990年开征,此后,瑞典(1991年)、挪威(1991年)、荷兰(1992年)、丹麦(1992年)、斯洛文尼亚(1997年)、意大利(1999年)、德国(1999年)、英国(2001年)、法国(2001年)等国也相继开征。近年来,为履行《京都议定书》义务,一些国家如日本、加拿大、瑞士等国也纷纷开征碳税。
关于这些国家实施碳税的经验,Andrea Baranzini, et al在分析了各国能源产品的碳税税率后指出:各国的能源税(energy tax)税率差别相当大,从而碳税税率各不相同,这成为国际协调碳税的一个主要障碍;从理论上说,征收碳税的目的在于提供一种碳减排的激励机制,但在实践中存在其他目的,如基于财政(筹集资金)的目的,对需求弹性很小的产品征收很高的碳税;对于某些能源产品,如煤炭,有些国家的碳税税率相当低,有些国家还实行补贴,因而还不是真正意义上的碳税;要达到减少碳排放的目的,实施碳税的同时要对能源税进行改革[13]。
在此之后,日本的研究发现,能源税和碳税的使用能够使碳排放下降到预计目标水平,同时也使能源种类的使用发生了变化,即由煤到天然气[14]。对碳税征收先行国挪威的研究发现,1990-1999年挪威平均每单位GDP的碳排放降低了12个百分点,但碳税对碳减排的贡献只有2.3%,碳税的效果并不理想。原因在于挪威对不同的产业实行差 别税率,且不同类型燃料的碳含量与税额的比率也不相同[15]。Cheng F Lee, et al在 灰色理论(grew theory)和投入―产出理论(inputoutput theory)的基础上,运用模糊目标规划(fuzzy goal programming)方法构建模型,模拟了三种碳税方案下碳减排的力度和经济影响。预测碳税实施的影响有助于各国碳税方案的选择,也能更好的发挥碳税的效果[16]。
2.2 碳交易
碳交易是为促进全球温室气体减排,减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制,即把二氧化碳排放权作为一种商品,从而形成了二氧化碳排放权的交易[17]。其兴起源于《京都议定书》所制定的三种减排机制:一是排放贸易机制(ET,Emission Trade),允许附件 一国家(主要是发达国家)之间相互转让它们的部分“容许的排放量”(“排放配额单位”);二是联合履行机制(JI,Joint Implementation),允许附件一国家从其在其他工业化国家的投资项目产生的减排量中获取减排信用,实际结果相当于工业化国家之间转让了同等量的“减排单位”;三是清洁发展机制(CDM,Clean Development Mechanism),允许附件一国家的投资者从其在发展中国家实施的、并有利于发展中国家可持续发展的减排项目中获取“经核证的减排量”。即允许附件一国家出资支持无减排义务的国家通过工业技术改造、造林等活动,降低温室气体的排放量并抵顶附件一国家的减排指标。
根据以上三种机制,碳交易可以分为两种形态:基于配额的交易和基于项目的交易。配额型交易指总量管制下所产生的排减单位的交易,主要是《京都议定书》规定的附件一国家之间超额排减量的交易,通常是现货交易。项目型交易指因进行减排项目所产生的减排单位的交易,如清洁发展机制下的“排放减量权证(CERs)”、联合履行机制下的“排放减量单位(ERUs)”,主要是通过国与国合作的排减计划产生的减排量交易,通常以期货方式预先买卖。自2005年《京都议定书》正式生效后,碳交易市场发展迅速。根据世界银行的数据,2008年碳交易市场成交总额为1 263.45亿美元;预计2012年成交总额将达到1 500亿美元,有望超过石油市场成为世界第一大市场。
清洁发展机制是《京都议定书》中唯一涉及到发展中国家的机制,并且《京都议定书》还承认了森林碳汇(carbon sink)对减缓气候变暖的贡献,并要求加强森林可持续经营和植被恢复及保护,允许发达国家通过向发展中国家提供资金和技术,开展造林、再造林碳汇项目,将项目产生的碳汇额度用于抵消其国内的减排指标[18]。这些规定的出现在发达国家和发展中国家之间开启了一个巨大的碳交易市场。CDM项目和碳汇CDM项目成为发展中国家的一个新的经济增长点。
3 低碳经济的国别研究
3.1 发达国家的低碳经济
英国作为第一次工业革命的先驱,正从自给自足的能源供应走向主要依靠进口的时代,按传统的消费模式,预计2020年英国80%的能源都必须进口。因此英国于2003年首次以政府文件的形式正式提出“低碳经济”概念,并积极推动世界范围的低碳经济。随后,Johnton D et.al(2005)探讨了英国大量减少住房二氧化碳排放的技术可行性,认为利用现有技术到本世纪中叶实现1990年基础上减排80%是可能的[19]。Treffers T, et al探讨了德国在2050年实现1990年基础上减少温室气体排放80%的可能性,认为通过相关政策措施,经济的强劲增长和温室气体排放减少的共同实现是可能的[20]。Koji Shimada , et al构建了一种描述城市尺度低碳经济长期发展情景的方法,并将此方法应用到日本滋贺地区[21]。
在实践中,低碳经济发展模式受到各国政府组织的广泛关注和青睐,向低碳经济转型成为世界经济发展的大趋势。英国把发展低碳经济置于国家战略高度,2008年颁布实施的“气候变化法案”使英国成为世界上第一个为温室气体减排目标立法的国家。按照该法律,到2050年英国要达到减排80%的目标。另外,政府大力促进商用技术的研发推广,以占领低碳产业的技术制高点。在低碳生活上,英国社会运用多种手段引导人们生活方式的转变。比如,要求所有新盖房屋在2016年达到零碳排放,新建房屋中至少有三分之一要体现碳足迹减少计划,不使用一次性塑料袋,等等。在洁净能源的开发上,英国发挥其海岛国家的自然优势,注重利用海洋资源,在发展海上风能、海藻能源等低碳能源方面居于全球领先水平。
同样是岛国的日本也在向低碳经济发展模式转变。日本内阁会议于2008年7月通过的“低碳社会行动计划”阐述了在未来三五年内将家用太阳能发电系统的成本减少一半等多项有关减排的措施,其重要内容都与开发新能源有关。根据日本内阁政府2008年9月的数字,在科学技术相关预算中,仅单独列项的环境能源技术的开发费用就达近100亿日元,其中创新性太阳能发电技术的预算为35亿日元。2009年4月,日本又公布了名为《绿色经济与社会变革》的政策草案,目的是通过实行减少温室气体排放等措施,强化日本的低碳经济。
为带动欧盟经济向高能效、低排放的方向转型,2007年3月欧盟委员会提出一揽子能源计划,承诺到2020年将可再生能源占能源消耗总量的比例提高到20%,将煤炭、石油、天然气等一次能源的消耗量减少20%,将生物燃料在交通能耗中所占的比例提高到10%。此外,2007年年底,欧盟委员会通过了欧盟能源技术战略计划,明确提出鼓励推广低碳能源技术,促进欧盟未来能源可持续利用机制的建立和发展。欧盟国家利用其在可再生能源和温室气体减排技术等方面的优势,积极推动应对气候变化和温室气体减排的国际合作,力图通过技术转让为欧盟企业进入发展中国家能源环保市场创造条件。
3.2 发展中国家的低碳经济
《京都议定书》是旨在限制发达国家二氧化碳排放的国际协议,发展中国家未被规定必须承担减排义务。但是随着发展中国家的工业化和城市化进程加速,其二氧化碳排放量也迅速增加。虽然历史排放量和人均排放量还相对较低,但是在后京都时展中国家尤其是中国的减排压力已经越来越大。在2009年的哥本哈根会议上,中国是否应该承担减排义务及能否获得资金支持成为会议争论的一个焦点。
发展中国家中尤其是中国,被指责为一个“搭便车者”,在降低碳排放、延缓气候变暖上毫无贡献。ZhongXiang Zhang(2000)通过分析中国1980-1997年间二氧化碳排量的历史演变,以及中间燃料转换、能源消耗、经济增长和人口规模增长对二氧化碳排量的影响,指出上述指责是没有根据的。实际上,中国在能源节约上采取了一系列的措施,1997年单位GDP能耗只有1980年的一半。如果没有这些努力,1997年的能耗总量将比实际排量多出50% [22-23]。Walter V Reid, José Goldemberg的研究也指出,发展中国家已经采取了有效措施遏制二氧化碳的排放。他指出中国从80年代开始实行能源价格改革,碳补贴从1984年的37%下降到1995年的29%,石油补贴从1990的55%下降到2%。另外,中国在提高能源利用率,开发可再生能源上也取得了一定的成效[24]。Paul B. Stretesky, Michael J. Lynch(2009)、YanYunfeng, Yang Laike(2010)的研究则指出两国之间的商品贸易为碳排放提供了一种转移路径。中国为美国的碳减排做出了很大的潜在贡献,因此美国等发达国家应该为中国等发展中国家提供切实有效的气候与环境友好型技术援助。
尽管中国的碳历史排放量和人均排放量相对较低,但是其排放总量的激增引起了世界各国的关注。中国的碳排放受到哪些因素的影响,为迈入低碳经济中国应如何改进措施,Hu Chuzhi, et al的研究比较具有代表性。他基于EKC模型,采用平均分配余量的分解方法,构建了中国碳排放的因素分解模型,定量分析了1990-2005年经济规模、产业结构和碳排放强度对碳排放的贡献,即规模效应、结构效应和技术效应。结果表明:①采用EKC曲线模拟结果显示,我国碳排放量呈现“N”型,并没有呈现严格的倒“U”型特征,这与规模效应具有一致性。说明我国经济增长并不会自发导致碳排放量的减少,经济增长也并不一定引发碳排放的增加,关键是我国的环境治理的机制、市场和政策不完善,若不施行合理有效的控制措施,未来在降低碳排放方面面临着许多风险。②我国的碳排放政策的缺失,节能减排政策实施滞后,这是导致我国碳排放持续上升的又一重要因素。③在规模效应、结构效应和技术效应中,只有结构效应的平均值为负,表明经济结构优化能降低碳排放,是减少碳排放的有效手段。④我国碳排放技术效应具有随意性,这说明技术在降低碳排放方面并未发挥优势,现行技术应用主要目的是提高劳动生产率,许多技术进步并非与提高环境质量有关,尽管技术进步非常快,但对降低碳排放的作用并不大。在此基础上,他提出了控制碳排放的政策性建议:建立和实施不同时间尺度上的环境调控政策;积极推进产业结构向节能型、高级化发展,并大力发展环保产业;推行削减碳排放的技术,提高能源利用效率;发展低碳能源和可再生能源,改善能源结构[25]。
Guo Ru, et al以上海为例,采用情景分析法(scenarios analysis)对上海2010-2020年的碳排放量进行了估计,并提出了一些碳减排建议。研究结论显示:①上海的主要能源消耗在过去的15年呈现不断上升的趋势。②上海的能源主要是用于生产,而第二产业的能源消耗占比最大。③上海2005年的碳排放量达到58.05 Mt Ceq,是1990年的两倍。④在“十一五”计划指导下,上海的碳减排量将分别达到17.26 Mt Ceq(2010年)和111.04 Mt Ceq(2020年)。作为中国的发达城市之一,上海在碳减排上要承担起更多的责任,基于以上分析上海可以通过以下措施实现低碳经济:①上海的碳排放主要来自于第二产业,因此提升产业结构是第一要务。发展能耗低且产品附加值高的行业,同时加快第三产业的发展。②优化能源结构和能源效率,结合地域优势开发使用清洁能源,如上海可以开发风能。③加强碳汇建设,树木、绿化带、湿地、农田是上海重要的碳汇。扩大城市树木和绿化带的范围,对崇明和南汇的湿地要加强保护[26]。
4 结 语
“低碳经济”概念的提出源于全球气候恶化的背景,从《京都议定书》到“巴厘岛路线图”,及至最近的哥本哈根会议,世界各国都在为解决气候问题而努力。围绕低碳经济,学者们从不同视角、运用不同方法、对不同区域(全球、国家、地区)进行了研究。
关于低碳经济与经济增长,目前比较一致的结论有:①影响碳排放量的因素有人口、能源消耗、技术水平等,国际间的商品贸易也可以导致碳排放的转移。②经济增长对碳排放量的影响是通过能源消耗来实现的,为实现低碳经济,应该增强能源强度及碳强度,逐渐由化石能源过度到清洁能源的使用。③不同行业的碳排放量有显著差异,一个国家或地区应该在总体层面上规划产业发展,提升产业结构。在研究方法上,灰色关联分析法、数据包络分析法以及对人口经济学中LotkaVolterra模型的应用等,值得国内研究者的借鉴。在实践中,实现低碳经济的制度安排主要有征收碳税和碳交易制度。发达国家是低碳经济发展模式的倡导者,在向低碳经济的转变进程中,推出了各种法案措施。低碳经济已成为一种国际潮流,也影响着发展中国家的经济社会发展进程。各国都致力于向低碳经济的转变,并从中寻找新的经济增长点。
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A Synthesis of Foreign Scholars' Research on Low Carbon Economy
YIN Xiguo HUO Ting
(Institute of Population Resource and Environmental Economy, Chongqing University, Chongqing 400044, China)
篇5
关键词:低碳公路;价值工程;全寿命周期公路;方案优选
收稿日期:20120405
作者简介:焦双健(1973—),男,山东青岛人,副教授,博士后,主要从事全寿命周期低碳公路碳计量教学及研究工作。中图分类号:F570文献标识码:A文章编号:16749944(2012)05024803
1引言
据国际能源署(IEA)一份关于不同经济部门CO2排放的统计数据显示,碳排放最高的前三名依次是公共电力和发热、制造业和建筑业、交通运输。全球二氧化碳排放量约有25%来自交通运输。亚洲发展银行预计,在未来25年内,全球交通源二氧化碳排放将增加57%,而由于发展中国家的汽车行业迅速发展,其排放也将占到80%。
国家把交通行业列为节能减排的重要领域来抓,而公路部门又是交通行业实现节能目标的重要环节。2010年年底,全国公路总里程突破400万km,达40082万km。在设计、施工及运营过程中的能源消耗以及排放的大量温室气体成为一个严峻的问题,给环境带来了巨大的威胁。面对环境与发展的压力,顺应当今的减排形势,建设绿色公路、低碳公路、生态公路,保持人类社会的可持续发展,已经成为公路建设的共识。
目前,在研究领域更偏重于公路碳排放量的计算和对低碳公路设计及推广方面的研究,较少运用经济学原理对低碳公路进行系统分析。如何实现碳排放量与经济的协调发展,真正做到节能减排实现低碳经济,越来越受关注。
2价值工程原理及应用目标
价值工程是通过研究产品或系统的功能与成本之间的关系来改进产品或系统,以提高其经济效益的现代管理技术。价值工程中的“价值”不同于政治经济学中的价值,它是单位成本实现的功能。
价值工程的表达式为V=F/C,式中V为价值系数(Value),F为功能系数(Function),C为成本系数(Cost)[1]。
价值工程与当前低碳公路发展目标相契合,低碳公路发展目标就是在公路的全寿命周期,贯彻低碳理念以实践低碳经济,坚持从降低能源消耗、减少环境污染等方面做起,以在实现满足碳排放量减少的前提下成本最低。合理的低碳发展就是力求正确处理好功能与成本的关系,提高它们之间的比值,使资源得到更有效的利用。
3全寿命周期低碳公路概念
全寿命周期低碳公路是在公路设计、建设、运营直至拆除的整个生命周期内,通过设计方案、施工组织和运营管理的优化,应用新技术、新能源和新材料,达到在资源、能源、材料的使用时减少消耗数量、提高使用效率,降低二氧化碳排放量的目标[2]。它分为5个阶段:建设前期、施工期、运营期、维养期和拆除期。
4价值工程在全寿命周期低碳公路管理的应用
4.1建设前期
建设前期是公路工程决策阶段,包括了公路的投资决策、勘察设计等环节,投资决策和优选方案是建设前期应用价值工程的主要方面。虽然建设前期公路的碳排放量很小,但是规划和设计是低碳公路中控制低碳的重要因素,它制约着项目设计后期的建设、运营、管理的各个阶段二氧化碳的排放量[3]。
在进行设计时,必须对公路碳排放量减少的功能进行明确定位和鉴别,在立足于充分实现基本功能的基础上,减少耗能严重但非必要的功能。公路路线设计应在保证路线走向的前提下,因地制宜,顺应地形,在考虑平面走向、路基高度、横断面填挖的基础上,综合考虑路基防护排水、结构物设置、取弃土场、互通立交设置的位置等因素,降低运输成本,减少能源消耗和温室气体的排放[4~6]。
确定设计方案后,可以利用价值工程原理对设计方案进行经济比较,通过对方案实行科学决策,对工程设计进行优化,提高设计项目的产品质量[7]。
4.2施工期
公路进入施工阶段以后,其功能基本定型,主要的工作是在价值和成本方面优化。可以进行两类问题。其一,对施工方案进行价值分析,优化施工方案,减少公路的碳排放量。其二,保持功能不变的情况下,对材料进行价值分析,代替成本更低的材料,从而节约成本提高价值。
施工方案是施工组织设计的重点,是对施工方案耗用的劳动力、材料、机械、费用以及工期等在合理组织的条件下,进行技术经济的分析,力求采用新技术,从中选择最优方案。制定技术先进、经济合理的施工方案后,通过运用价值工程对施工方案采用多方案评比的方法,从可行性、经济性、对环境和交通的影响等方面综合比较,最后选择最具经济性和环保性的施工方法,提高施工的经济效益和工程质量,降低工程成本,减少对环境的污染。
对于施工机械,要结合施工方案,进行机械设备选型,确定最合适的机械设备使用方案。最重要的是日常机械维护和施工便道管理,要加强对筑路机械的整体状况、耗油量、燃油的燃烧率进行评估检测,把那些机械状况差、耗油量严重超标、燃油燃烧率低及没有修理价值的机械进行报废处理,更换一些目前比较先进的设备,以达到施工机械的节能减排[8]。
价值工程就是在保证产品质量的基础上充分应用成本控制的节约原则,节约人力、物力、财力的消耗,在各施工段的施工过程中减少材料的发生,以达到降低施工项目成本的目的。可以通过执行绿色建筑标准,应用新材料、新能源、新工艺,如在道路工程中提倡采用温拌沥青技术,增加沥青混合料施工的可操作性,降低对路面造成的负面影响;在保证公路质量的情况下对老路路面进行合理的资源回收再利用,不仅降低工程造价,更是很大程度上减少对环境的污染。
4.3运营期和维养期
高速公路的运营是高速公路使用过程中的非常重要的一个环节,运营期产生的碳排量占高速公路全寿命周期碳排量一半以上,是节能减排最为显著的一个阶段,做好这一阶段的运营和养护管理是提升公路效益的关键。
建立智能管理系统,在事故多发路段设置监控设施,提供监控信息和图像。利用智能管理系统,交通管理部门可进行合理的交通疏导、控制和事故处理,从而改善交通拥挤和阻塞,切实提高管理效率,降低管理成本。
积极推广ETC(Electronic Toll Collection)电子不停车收费系统的应用,做好长大纵坡路段车辆的通行顺畅,减少车辆的滞留可有效做到节能减排。同时做好收费站和服务区采光、照明及供暖新能源的利用[9]。
(1)积极采用低碳环保的养护新技术,例如世界领先的路面就地热再生技术。
(2)结合路面结构类型及不同的病害分别采用不同的新材料进行科学养护,利用冷补料、乳化沥青混合料等进行灌缝、裂缝养护,利用沥青再生养护剂、钢纤维、焊接钢筋网用于桥面维修和加固桥梁。
(3)采用先进的养护机械设备,如沥青铣刨机代替空压机、挖掘机进行路面挖补。最重要的是要及时做好高速公路的养护工作,维修高速公路路面的凸、凹情况,保证路面的平整,这样就可以有效地降低汽车运营中油的消耗,减少碳排放的同时节约了成本[10,11]。
4.4拆除期
拆除期是整个公路全寿命周期的最后一个阶段,公路的使用寿命已经结束,但资源却可以回收再利用,在这一阶段将通过运用新技术和新工艺来达到资源的再生利用。如将旧水泥路改成沥青路,采用泡沫沥青冷再生技术等[12]。
5价值工程在全寿命周期低碳公路的应用实例
根据价值工程的基本原理定义碳排放量指数、成本指数,进而定义低碳公路经济指数(简称经济指数)[13]。
5.1碳排放量指数
首先定义一个表示某方案中公路碳排放量占所有方案碳排放量的比值,称为碳排放量指数。
碳排放量指数= 某方案碳排放量/ 所有方案总的碳排放量。
5.2成本指数
成本指数= 某方案成本/ 所有方案的总成本。
5.3经济指数
价值工程中价值是效用与费用的比值,运用价值工程的基本原理,将低碳公路的碳排放量指数看成是工程的效用,将低碳公路经济指数(以下简称为经济指数)定义为碳排放量指数与成本指数的比值,即:
经济指数= 碳排放量指数/ 成本指数。
某公路工程地处平原地貌,路线全长15.87km,设计速度为80km/h,按一级公路标准设计,现有3个设计方案。根据已有的公路碳计量方法 可以计算得到这3种设计方案的碳排放量及碳排放量指数见表1,各方案的成本及成本指数见表2,经济指数见表3。
表1各方案成本指数
指标成本/万元成本指数方案147 241.160.329方案246 859.470.326方案349 603.220.345合计143 703.851.000
表2碳排放量指数
指标碳排放量/万t碳排放量指数方案1299.570.430方案2209.700.301方案3187.830.269合计697.101.000
由表3可以得出方案2是最优的,其低碳公路经济指数的值接近1。
表3经济指数
指标碳排放量指数成本指数经济指数方案10.4300.3291.307方案20.3010.3260.923方案30.2690.3450.780
6结语
在低碳公路的全寿命周期管理过程中,通过应用价值工程可以更加合理地实现碳排放量的减少与经济的协调,而不是仅仅为了适应减排的政策和口号,盲目地以消耗大量的经济为代价。低碳公路在当前还是一个比较新的领域,其管理也还没有形成一套完整的体系,没有现成的路径可以参照,这就需要公路行业内注重公路全生命周期的低碳发展,相关行业积极推广应用新能源新材料,国家通过宏观调控扶植公路低碳发展是我国公路低碳发展的合理路径,建立一个“低碳公路”发展的体系,为国家节能减排和公路行业的健康永续发展作出应有的贡献。
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篇6
关键词:低碳物流;国外经验;政策启示
中图分类号:F403.3 文献标识码:A
Abstract: The logistics industry is an important industry of the national economy, driven by the internet, the development of the logistics industry is growing. Based on the review and analysis of the development of low carbon logistics in the United States, Japan and Europe, this paper provides some policy implications for the development of low carbon logistics in China.
Key words: low carbon logistics; foreign experience; policy implications
0 引 言
物流的l展消耗大量的能源,不仅使能源严重紧缺,还释放了大量的有害废弃物,例如温室气体的排放,造成了气候的变暖。据欧洲运输经济研究机构得出,运输产生的一氧化碳占全欧洲一氧化碳排放量的75%。在发展中国家,物流运输二氧化碳的排放量占据了全部二氧化碳排放量的近40%。可见,物流业造成的能源消耗和废气的高排放问题严重,发展低碳物流是一个必然的选择。
低碳物流是低碳经济的一种衍生品,在低碳经济的背景下,具有保护环境和减少资源消耗的重要作用,在国内低碳物流的发展时间并不长,没有对“低碳物流”开展系统深入的研究,对于其含义的研究一般是从低碳经济和绿色物流来界定低碳物流的。
从相关文献对低碳物流的发展回顾来看。我国高度重视“低碳经济”这一新兴概念是在2006年,中国科技部、中国发展与改革委员会和中国气象局等六部委联合的《气候变化国家评估报告》中[1],将低碳经济的发展作为对我国实现可持续发展战略的重要政策。在2009年的《哥本哈根协议》中[2],中国宣布到2020年将二氧化碳的排放量比2005年减少40%~60%,并且低碳经济将在各个领域中渗透,这表明低碳经济将渗透到物流行业,是低碳物流发展的新起点。
此后,一些学者对低碳物流开展了多方面的研究:杨雨薇(2011)[3]从整体物流系统和物流子系统的角度分析,认为低碳物流是通过技术和管理水平的提高,来提高能源的利用和减少碳排放量,达到系统从广度和深度的优化,实现经济效益和环境效益的统一。朱莉(2013)[4]认为低碳物流是以“生产商、分销商、零售商”的三层物流网络,利用网络流虚拟碳排放网络,计算碳排放量,征收碳税,实现低碳物流的优化设计。姚冠新(2015)[5]认为低碳物流是利用绿色能源和管理技术,来实现物流各个环节的绿色化。
从低碳物流的定义上可以看出低碳物流具有以下特征:(1)条件性。低碳物流以满足社会对物流的需求和经济发展的规律为前提,从可持续发展的角度去寻求新能源的要求。(2)技术性。从信息管理技术和设备创新技术上进行研究,满足低碳物流发展的低污染和低排放的要求。(3)目标性。低碳物流发展的目标是减少温室气体的排放,来降低气候变化带来的灾难,实现人与自然的可持续和谐发展。
1 美国低碳物流的发展现状分析
美国是物流的起源地,1915年阿奇・萧在《市场流通中的若干问题》一书中提到了物流,并提出了“物流是与创造需求不同的同一个问题”。因为在20世纪20年代,西方产能过剩,出现了供过于求,导致了严重的经济危机,因此一些企业提出了销售物流。阿奇・萧也指出了物品在空间上的位移,会产生价值。
第二次世界大战,美国为供应军事上的需求,美国军队后方建立了一个叫“后勤”的理论体系(Logistics Management),其中提到了“后勤”是对军事物质的生产、运输、补给等方面的管理。后来“后勤”理论应用到了企业中商品的流通领域,并被赋予了“商业后勤”。20世纪80年代,物流的应用为经济发展带来了巨大的效益,美国经济学界扩大了物流的范围,从商品的流通发展到从原材料的采购到消费者购买的物品流通过程。即物流包括了生产、包装、运输、装卸搬运、储存和信息等过程进行全面的管理。此后,物流系统管理产生并打破了分部门管理的传统体制,形成了系统性的新物流管理理论,标志着物流管理进入了现代的综合性管理阶段。
为适应国际建立一个友好型的环境保护要求,美国的物流理论开始向低碳物流理论发展,了《国家运输科技发展战略》,将低碳物流上升到了国家战略上,其目的是建立一个高效、安全和可靠的物流系统,达到综合性的形式和智能型的特点,实现环境友好性质的物流系统。
从2009年的哥本哈根会议之后,美国重视碳排放对环境的危害,开始实施低碳计划。美国的低碳物流发展的成果主要有以下几点:
(1)能源消耗标准化,推动低碳发展。美国对于能源消耗的标准化,出台了几个政策,例如:在未来的十年里,将把石油能源的消耗量减少20%。这一政策,通过政府的强制手段,促进了美国生物燃料的发展,使物流业消耗的能源种类扩大化,尝试生物燃料和燃料电池等清洁能源的使用,对于石油的消耗大幅度的减少,降低了碳的排放量。
(2)调整能源结构,实现低碳发展。对于能源结构的调整,美国采取了新能源替代石油能源的做法,制定了再投资计划,把开发新能源作为经济复兴的战略。投资7 870亿美元发展低碳技术,为物流企业带来清洁的低碳物流设备和低碳理念。新能源使用的能源结构调整,为低碳物流的发展带来了动力。
(3)政府政策的鼓励,促进物流企业的低碳发展。美国对于物流企业的发展提出了其政策目标,即建立高效、安全和可靠的物流系统,实现了环境友善的性质,综合性的形式。对于低碳发展的物流企业采取税收优惠和优选购买的政策激励,投资90亿美元发展具有新能源和节能技术的物流企业;对于消费新燃料技术汽车的消费者给予3 400美元的税收优惠。鼓励政策的实施,有利于物流企业推进清洁能源和控制污染型设备的使用,有利于低碳物流的发展。
2 日本低碳物流的发展现状分析
20世纪70年代,日本经济快速增长,商品的流通量加大,物流的研究也快速发展,处于世界物流学研究的前列。为此,日本成立了日本物流管理协会和日本物品流通协会,开展了全国性与国际性的物流学术活动。之后的80年代,日本在战略和管理上通过物流统筹企业的生产经营。专门设立了日本的物流研究所,宣传物流对企业发展的重要意义,并探讨和解决物流发展的理论和实践的问题。
日本还制定了物流发展规划,随着社会环境和经济环境的变化,每四年进行及时的调整。该发展规划在2013年经内阁通过进行了第五次的调整,提出了建立能支撑产业活动和国民生活的物流体系,并着眼于降低环境压力和促进低碳物流的安全物流体系。
物流行业是日本经济发展的生命线,节约能源的消耗和减少碳排放量是日本重的物流发展战略。日本发展低碳物流可以从政策、技术和人才三个方面来分析:
(1)强制节能与支持低碳的政策,促进物流企业低碳发展。日本严格规定节能的标准,通过法律强制物流企业节约能耗,提高了产品和设备的节能标准。节能标准使物流企业提高能效,并带来了理想的效果。日本设有物流政策研究室,引导物流企业从整体到各个环节上的低碳发展,规划物流配送点与终端据点,从政策上支持物流的低碳发展。
(2)物流的系统建设,减少碳的排放量。日本建立符合环境承载力的物流系统,强制规定汽车尾气的排放标准,建立习惯低碳的运输方式,从运输效率和机制上解决物流对环境的压力。建立联合运输,优化运输路线,减少货物的仓储时间,缓解环境压力,促进低碳发展。
(3)人才的培养,完善低碳发展的科技研究。日本对于物流人才的培养非常重视,建立了学校、企业和社会的综合性、多层次的培养计划。在学校,发展物流知识和能力培养,在企业进行不同等级的物流培训。有了人才,物流的科技研究就有了依托,在日本设有专门的研究所,利用各方面人才,来研究物流的相关课题。
3 欧洲低碳物流的发展现状分析
欧洲的物流特点是在于把物流管理作为企业的一项基本职能,并大力推行物流管理的创新。20世纪80年代,欧洲实施了一种新型的综合性合作物流管理模式,将物流的各种信息和资源整合,通过物流业之间的合作,形成一种高效的、减少环境污染的低碳物流模式。
在欧洲发达的国家中,低碳发展较早的运用到了物流业,它采取了一种综合性的物流企业合作的管理模式,通过健全的法律体系和资源与信息的管理进行低碳发展。
(1)一套健全的法律体系,规范物流的低碳发展。欧洲是一个注重法制建设的地区,特别在环境政策和规划方面,例如:对于废弃物的处理方法上有一套标准的法律,这可以指导物流企业对废弃物的处理,为物流企业的节约能源消耗和减少碳排放提供了方法。此外很多欧洲国家还建立了可再生能源法,为物流企业能源的创新提供了思路,在能源结构上提供新的思维。
(2)资源与信息管理系统的建立,推动低碳发展。在生产者与消费终端之间的物流信息利用条形码统一管理,在各种物流设施、运输方式和包装方式上统一标准,通过计算机将物流活动的各个环节信息化,用网络将中小型商店链接起来,统一管理。
4 我国发展低碳物流的政策启示
(1)低碳物流发展的政策激励
政府的激励政策可以促进物流业的低碳发展,刺激企业自觉承担环保义务和控制污染的排放。激励政策主要分为低碳物流发展的补贴政策和税收控制政策。
补贴政策又分为降低碳排放量的补贴和利用废弃物的补贴。降低碳排放量的补贴政策主要是把物流活动:运输、包装、搬运装卸、仓储等环节实现低碳发展的补贴。如:运输方面能有效利用货车,无空车上路,达到污染小、能源利用率高的运输模式。还有企业投入资金,使用清洁能源和更换高排放设备的补贴。废弃物的补贴主要体现在:建立了废弃物的循环利用系统,对废弃物处理使其可以循环利用,达到废弃物的填埋率接近于零。
税收控制政策分为征收重税和税收优惠这两种政策。征收重税主要体现在能源的消耗浪费、严重污染的排放和有环境破坏倾向等活动。能源的消耗是指使用不可再生的能源,如:燃料油和煤炭等,对此活动应增加税收,可从客观角度鼓励企业能源利用率的提高。对于有高污染的产品,增加税收,提高成本,减少需求。税收优惠政策是对一些有回收循环利用废弃物的企业和使用清洁能源的企业给予税收的优惠。循环利用废弃物可提倡使用可再生的资源和零件。使用清洁能源,清洁车辆和清洁设备,促进清洁技术的创新和推广。
(2)低碳物流发展的量化标准法规
低碳物流的发展需要一些量化的标准,可使物流系统的各个部门和各个环节更好的衔接,实现低碳物流系统的连贯发展。有了一定的最低标准,物流的活动过程可缩小能源的消耗,降低污染气体的排放。
最低的碳排放量标准法规。低碳物流的碳排放量达到一个怎样的程度才能称得上低碳,需要政府有一个明确的量化标准,才能统一企业碳排放量在最低的标准之下,强制企业的低碳物流发展。
车辆的技术标准。对于货车制定技术标准是重要的,在关于车辆的速度、运载能力和使用燃料油等方面制定标准法规,可规范企业用车和汽车生产商重视汽车在道路上的安全问题。对燃料油制定标准,可以使汽车的尾气排放量减少。
(3)低碳物流发展的政府制度
政府制度的目的是约束物流企业的活动,限制或禁止企业的一些碳排放量高的生产活动,制度具有执行力强和目的明确的特点,可以弥补激励政策控制力不足的缺点。主要的制度有:环境保护制度和排污收费制度。
环境保护制度包含了废弃物的处理法规和空气污染的控制法规。废弃物处理法规应根据废弃物的不同种类制定相应的处理方法。对于不可回收利用的废弃物应该怎么处理,是否可将其分解降低环境的污染。对于可循环回收的废弃物要鼓励回收利用,推动低碳物流的逆向系统发展。
排污收费制度是用法律规定企业的排污量的多少,进而收取相关费用,可制定排污量阶梯式的收费法,让排污量高的企业以更高倍数收取高额的费用,增加企业的生产成本,迫使企业减少排污量,促进低碳物流的发展。
政府的低碳购买支出是一种有效的低碳货币政策,能促进物流企业投资低碳产品。政府购买应制定低碳化的采购制度,应按低碳目标的要求完善购买内容。也就是说,政府在采购时要对低碳产品优先购买。对于政府采购网络要求向低碳发展的方向建立,从中央政府到地方政府和各个行政机关,再到各个国家企业,逐级覆盖低碳采购的要求。在政府的采购清单中,对于汽车的购买要有特殊的要求,汽车必须满足节能和低碳的运输功能。对于购买用品的包装也要有特别的要求,其包装必须保证是绿色环保的和可以循环利用的。政府的购买支出对于物流企业发展低碳物流可以起到很好的激励作用。
参考文献:
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1降低碳排放量势在必行
据统计,全世界40%的能源消耗来源于建筑物的能耗。我国建筑能耗约占全社会总能耗的28%。城市里的碳排放,60%来源于建筑物维持功能上。目前,我国建筑相关能耗占全社会比重较大,每建造一平方米的房屋,约释放出0.8吨碳。我国既有建筑拆除率占新建筑面积的35%左右,欧洲建筑的平均使用周期近百年,我国建筑平均使用周期较短,由于建筑平均使用周期短,增加了建筑物拆除、建造的碳排放量。在新建筑中,高能耗建材、高能耗建筑较为普遍,随着中国城市化的进展,将导致建筑能耗的持续上升。
1.1降低碳排放的奋斗目标。2009年,我国在哥本哈根国际气候峰会上确定的目标是:到2020年,全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。当低碳减排正式成为国家责任时,作为中国经济发展和城市化进程中重要支柱的建筑产业,必须正视产业的现状。最近,国家发改委下发了《关于开展低碳省和低碳城市试点工作的通知》,选择5个省和8个市开展低碳省和低碳城市试点工作。《通知》要求试点省和试点城市研究制订“十二五”低碳产业发展规划;出台支持低碳产业发展的相关政策;加快建立以低碳排放为特征的产业体系;建立温室气体排放数据统计和管理体系;积极倡导低碳生活方式。这足以说明我国已经将“低碳”提到到了重要的议程。
1.2加速低碳相关法规政策的出台。当务之急,要健全完善低碳特征工程建设标准。完善低碳特征标准体系,制订低碳特征标准体系发展规划。加强基础性标准研究工作。建立低碳建筑标准研究机构,开展基础性标准研制工作。编制《低碳生态城市发展的标准体系》和低碳建筑的基础标准、设计标准、技术标准、产品标准、工程标准、运行标准、管理标准、检测标准、能耗标准、新能源利用标准等。
1.3借鉴国外低碳发展的模式。与发达国家工程建设标准接轨,建立低碳建筑技术、产品认证机制,加强重点领域和薄弱环节的强制性标准的实施与监督,保证建筑使用周期的合理性。在国外,建筑施工领域对建筑垃圾的处理,有一些好的做法。比如实行“建筑垃圾源头削减策略”,它是通过科学管理和有效的控制措施将其减量化,对于产生的建筑垃圾采用科学手段,使其具有再生资源的功能。荷兰将建筑废物循环再利用的重要副产品是筛砂,目前已有70%的建筑废物可以被循环再利用,他们制订了一系列法规,建立限制废物的不合理处理,强制再循环运行的质量控制制度。节能省地型住宅、绿色建筑、生态建筑、智能建筑、宜居城市、花园城市、人文城市、魅力城市、最具竞争力城市等发展理念,无不贯穿着“低碳”的思想。加强工程建设标准化制度建设,完善低碳特征工程建设标准,降低碳排放量势在必行。
2生态位原理与低碳建筑探索
据有关资料介绍,目前碳排放主体是排放在大气中的碳源、二氧化碳,对碳进行吸收有两个方面:一是林木碳汇,它主要是指森林吸收并储存二氧化碳的量,二是贝藻碳汇,还有土壤固碳、海洋固碳,碳截存等方法。
生态位原理可以从三个方面理解:第一,根据生态位原理,所有的生态元均具有相应的生态位,在空间、时间和循环链维度上找准适宜生态位,有空位要抢占,有偏位要挤占。第二,要避免生态位重叠,一旦出现重叠必会引起竞争,因此,必须依照生态位分离原理来解决。生态位分离会导致共生,共生才能促进系统的稳定发展。第三,要合理利用现实生态位,挖掘潜在生态位。低碳建筑和绿色建筑相比,在内涵和目标上基本一致,只是侧重点不同。绿色建筑侧重强调减少污染排放,低碳建筑侧重减少碳排放,它更切合节能减排应对全球气候变化的主题。因此,我们也可以把用低碳技术策略打造的绿色建筑称为低碳型绿色建筑。
3建筑生态化
建筑生态化有三个基本特征:第一,能为人类提供宜人的室内空间环境,包括健康宜人的温度、湿度,清洁的空气,良好的光环境、声环境以及灵活开敞的空间。第二,在自然资源的利用上,对环境的索取要小,主要指节约土地,在能源与材料的选择上,坚持减少使用、重复使用、循环使用和用可再生资源替代不可再生资源的原则。第三,对环境的影响要最小,主要指减少碳排放,妥善处理有害废弃物,减少光污染、声污染和空气污染。建筑生态化对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程,而是建筑的整个使用周期。
3.1生态技术和生态建筑。生态技术是利用生态学的原理,从整体出发考虑问题,注意整个系统的优化,综合利用资源和能源,减少浪费和损耗,以较小的消耗获得较高的目标,从而获得资源和能源的合理利用,促进生态环境的可持续发展。从北京大兴义和庄的“新能源村”建设,到国外运用生态技术建造的各种形式的生态建筑,生态建筑的发展从理论上、技术上以及建筑设计的实践上都得到了长足的发展。生态建筑是指根据当地自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的原理,采用现代科学手段,合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系,使其与环境之间成为一个有机组合体的建(构)筑物。
3.2发展生态建筑的社会条件。虽然生态建筑才刚刚起步,但它的发展有着深厚的社会认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。从“以人为本”到“以环境为中心”的社会思想认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。我国也在尝试建设花园城市、生态城市,这标志着延续200年的“以人为本”的现代化模式向“以环境为中心”可持续发展模式的过渡,从而使发展生态建筑具有了广泛的社会思想基础。共同的社会生活理想是世界各国发展生态建筑的社会道德基础。这就是将即时利益和整个人类的长远利益结合起来,公正合理地与他人分享地球的有限资源。
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基金项目:国家自然科学基金项目(70773027);教育部人文社会科学研究规划基金项目(12YJA790010);黑龙江省哲学社会科学规划项目(11A004);东北大学秦皇岛分校校内科研基金项目(XNB201316)
作者简介:张 伟(1983-),女,河北滦南人,讲师,研究方向为管理系统工程;王韶华(1986-),男,河北邢台人,讲师,研究方向为管理系统工程。
摘要:运用通径分析明确了三次产业比例的相互关系及与碳强度的关系,在此基础上计算三次产业比例对碳强度和GDP的贡献,据此分析产业结构变动对碳强度影响的灵敏度。研究结论表明:第三产业比例、灰因素等是碳强度增长的主要抑制因素,第一产业比例、第二产业比例等是碳强度增长的主要推动因素。在目前灰因素水平下,降低第一产业比例,增加第三产业比例对降低碳强度的贡献最大,优化产业结构可以降低碳强度1725个百分点,对实现“十二五”规划碳强度目标的贡献为1015%。
关键词:产业结构;碳强度;贡献;灵敏度矩阵
中图分类号:F1213;F205 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2013)08-0046-04
1 引言
随着世界范围内工业化进程的加快,经济发展与能源、环境之间的矛盾也日益突出。为应对气候变化,改善环境恶化状况,低碳经济这一经济发展模式被提出。为践行低碳经济的发展模式,我国政府提出了节能减排战略,并在“十二五”规划纲要中明确了节能减排的具体目标,即“十二五”期间碳排放强度降低17%,并将列为具有法律约束力的约束性指标,我国的节能减排开始进入攻坚阶段。
实现碳强度目标可采取一系列对策,其中,产业结构优化作为加快转变我国经济发展方式的主攻方向,也是有效降低碳强度的重要手段。李艳等[1]通过计量1980~2007年我国经济总量、产业结构和碳排放强度与碳排放之间的关系,认为碳减排的重点应是调整产业结构及降低各产业的碳排放强度;刘卫东等[2]认为影响我国碳排放强度的主要因素包括发展模式、产业结构、节能技术、一次能源结构、生活方式与节约意识、生态系统的碳汇效应等,并将结构减排作为降低碳排放强度的重要手段;林伯强等[3]通过一般均衡模型评估能源结构变化导致的能源成本对宏观经济的影响,认为现阶段通过能源结构减排的空间不大,应该重视产业结构节能减排的效力;孙建卫等[4]按部门核算碳排放量,并将碳排放强度及总量分解成总产出、产业结构和技术进步,探讨各分解因素对其的影响;籍艳丽、郜元兴[5]基于投入产出模型的结构因素分解法对碳排放强度进行因素分析,认为生产模式的转变是其降低的主要原因;虞义华等[6]利用面板数据计量分析了二氧化碳排放强度同经济发展水平以及产业结构之间的关系,分析表明,没有产业结构的变化,单靠经济增长速度无法大幅度降低碳排放强度;孙敬水[7]通过实证研究发现,产业结构变动对降低碳排放强度的负向贡献率较小;能源消费结构变动对降低碳排放强度的正向贡献率较小。李健、周慧[8]从产业结构角度探讨了碳排放强度问题,运用灰色关联分析方法,研究了我国碳排放强度与第一产业、第二产业和第三产业之间的关联性。
以上文献主要是将产业结构作为一个驱动因素分析对碳强度的贡献,但并没有对产业结构内部变动对碳强度影响的灵敏度做深入研究。本文利用通径分析明确了三次产业产值比例的相互关系及对碳强度的直接与间接影响,据此分析产业结构变动对碳强度影响的灵敏度,从而就优化产业结构对实现“十二五”规划碳强度目标的贡献潜力进行评估。
2 三次产业比例对碳强度的影响机理
通径分析是简单相关分析的继续,在多元回归的基础上将相关系数加以分解,通过直接通径、间接通径及总通径系数分别表示某一变量对因变量的直接作用效果、通过其他变量对因变量的间接作用效果和综合作用效果[9,10]。本文主要利用通径分析探究三次产业产值比例的相互关系及对碳强度的直接与间接影响。
管理水平、技术水平等非物质因素对碳强度的影响比较显著,这些因素不具备清晰的轮廓、确定的内涵和明确的数值关系,称之为灰要素[11~15]。为便于分析,将其归结为随时间变化的变量,设碳强度为y,xi(i=1,2,3)为第i产业产值占GDP的比重,x4为灰因素(x4=t)。基于1994~2009年统计数据,可得到各自变量的直接通径系数为:
通过t检验,得到各自变量的t值分别为t1=2710,t2=2649,t3=2330,t4=-6279,当α=005,t0025(11)=2201,可见各自变量t值绝对值均大于208,说明各自变量对因变量的通径系数均极显著。由表1可得:各因素对碳排放强度的直接影响(按绝对值大小)排序为x3>x1>x4>x2,而总影响大小(按绝对值大小)排序为x4>x3>x1>x2,通过表1可计算得出各自变量的决策系数分别为R(1)2=0552048,R(2)2=-0173715,R(3)2=-5130144,R(4)2=0954504,按绝对值大小排序为R(3)2>R(4)2>R(1)2>R(2)2,说明第三产业比例、灰因素等是碳强度增长的主要抑制因素,第一产业比例、第二产业比例等是碳强度增长的主要推动因素。
产业结构及灰因素对碳强度的影响机理分析结果如下:
(1)第一产业比例对碳强度的直接影响为1484,总影响为0928,通过第二产业比例(-0026)和第三产业比例(-1425)间接抵消了1451,而通过灰因素间接增加0895。这说明,在管理水平、技术水平等灰因素水平较高时,降低第一产业比例,反而会增加碳强度。
(2)第二产业比例对碳强度的直接影响为0555,总影响为0121,通过第一产业比例(-0069)和第三产业比例(-0432)间接抵消了0501,而通过灰因素间接增加0067。可见,降低第二产业比例,增加第三产业比例可以降低碳强度,而在管理水平、技术水平等灰因素水平较高时,降低第二产业比例,反而会增加碳强度。
(3)第三产业比例对碳强度的直接影响为1516,而总影响为负相关的-0934,通过第一产业比例、第二产业比例和灰因素等间接抵消了2450。可见,在管理水平、技术水平等提升至较高程度时,降低第三产业比例,增加第一产业比例,可以降低碳强度。
(4)灰因素对碳强度的直接影响为-0972,通过第一产业比例和第二产业比例对其的间接影响为-1404,而通过第三产业比例正面抵消了1399,总影响为-0977。可见,提高灰因素水平,增加第一产业比例,可以降低碳强度。
3 三次产业比例对碳强度及GDP的贡献
31 三次产业比例对碳强度的贡献
设碳强度为y,xi(i=1,2,3)为第i产业产值占GDP的比重,x4为灰因素,随时间变化,因此x4=t,ε为随机误差项,由于自变量和因变量之间的非线性关系[16],建立模型y=εxβ11xβ22xβ33xβ04,两边同时取对数得:
从通径分析的结果可以看出:各因素在很大程度上主要通过其他因素对碳强度产生间接作用,如第三产业比例对碳强度的直接通径系数为1516,是碳强度增长的主要推动因素,但通过第一产业比例、第二产业比例、灰因素等对碳强度的间接通径系数高达-2450,对碳强度增长的间接抑制作用大于直接推动作用,总影响为负。可见,各因素之间存在着较严重的共线性现象。为消除所选变量共线性对回归结果的影响,本文选取岭回归分析方法进行拟合。岭回归分析是一种专门用于共线性数据分析的有偏估计方法,它实际上是一种改良的最小二乘法,是以放弃最小二乘的无偏性,放弃部分精确度为代价来寻求效果稍差但更符合实际的回归过程[17]。
利用SPSS160软件对全部变量做岭迹分析,岭迹图和不同K值时决定系数的变化情况如图1和图2所示。
从岭迹图上可以看出:当K值到达015附近,各参数开始趋于稳定,图1也显示K值超过015后可决系数呈现稳定的下降趋势,没有呈现剧烈的波动。取K=015,根据1994~2009年时间序列数据,拟合得到的标准化岭回归方程为式(1):
对模型进行显著性检验的结果是R2=0952282,调整后的拟合度为093493,在α=005的显著性水平下,F=5488048>F005(4,11)=336。通过对模型预测值与实际值误差进行比较发现,此模型相对误差的绝对值均值仅为241%,标准差为00002,预测精度较高。说明线性回归拟合程度较好。
三次产业比例对碳强度的弹性系数分别为02496、00309、-0226,表示第一产业比例每提高一个百分点,碳强度会上升02496个百分点,第二产业比例每提高一个百分点,碳排放强度会上升00309个百分点,而第三产业比例每提高一个百分点,碳强度则会降低0226个百分点。因此,为实现碳强度下降的目标,应降低第一、二产业比例,提高第三产业比例。但考虑到我国保增长目标,产业结构调整并不能一味地降低第一产业或者第二产业的比例,应进一步分析三次产业比例对GDP增量的贡献。
32 三次产业比例对GDP的贡献
设GDP增量为G,xi(i=1,2,3)为第i产业产值占GDP的比重,x4为灰因素,随时间变化,因此x4=t,ε′为随机误差项,由于自变量和因变量之间的非线性关系,建立模型G=ε′xβ′11xβ′22xβ′33xβ′4,两边同时取对数,得:
根据1994~2009年时间序列数据,估计得到的标准化方程:
(3)
对应的回归方程为:
(4)
对式(4)进行显著性检验,如表2所示。
对式(4)进行显著性检验的结果是R2=0987,调整后的拟合度为0982,在α=005的显著性水平下,F=208024>F005(4,11)=336,当α=005,t0025(11)=2201,各回归系数均大于临界值,通过了显著性检验,方程的拟合效果较好。
三次产业比例对GDP的弹性系数分别为-2433、-0499、-2052,表示第一产业比例、第二产业比例、第三产业比例分别降低一个百分点,可分别使GDP增加2433个百分点、0499个百分点、2052个百分点,可见第一产业比例对GDP的影响最大,第三产业比例次之,第二产业比例最小。
4 产业结构变动对碳强度影响的灵敏度矩阵
假定第i(i=1,2,3)产业比例每降低一个百分点可以使碳强度降低βi个百分点,但同时也必须要增加第j(j=1,2,3,i≠j)产业的比例,设第i(i=1,2,3)产业比例对GDP的贡献率为β′i(i=1,2,3),第i产业比例与第j产业比例的替代弹性σij=β′iβ′j,则需要增加σij个百分点的第j产业比例,那么碳排放强度将降低(βi-β′iβ′j·βj)个百分点。据此可得出三次产业结构变动对碳强度影响的灵敏度矩阵,如表3所示。
设三次产业结构变动矩阵为ΔV=ΔF,ΔS,ΔTT(ΔF、ΔS、ΔT分别为第一产业比例、第二产业比例、第三产业比例变动量,且有ΔF+ΔS+ΔT=0),考虑三次产业结构的增减,为便于计算,令ΔV′=12ΔF+ΔFΔS+ΔSΔT+ΔTT,三次产业结构变动对碳强度影响的灵敏度矩阵为P,则三次产业结构变动对碳强度影响矩阵为:
其中,DF表示第一产业比例降低ΔF个百分点对碳强度的影响,DS表示第二产业比例降低ΔS个百分点对碳强度的影响,DT表示第三产业比例降低ΔT个百分点对碳强度的影响。
根据“十二五”规划关于产业结构调整的指导思想,加强农业基础地位,提升制造业核心竞争力,发展战略性新兴产业,加快发展服务业以及主要目标,服务业增加值占国内生产总值比重提高4个百分点,参考赛尔奎因、钱纳里的“三次产业结构演变的国际标准模式”,本文在2010年三次产业结构现状基础上,将2015年三次产业结构变动矩阵设为ΔV=-32,-08,40T,则可计算得到产业结构调整可以降低碳强度1725个百分点,对实现“十二五”规划碳强度目标(碳强度降低17%)的贡献潜力为1015%。
5 研究结论
通过研究可以发现:第三产业比例、灰因素等是碳强度增长的主要抑制因素,第一产业比例、第二产业比例等是碳强度增长的主要推动因素。在管理水平、技术水平等灰因素水平较高时,增加第一产业比例,降低第三产业比例,可以有效降低碳强度;而在现阶段灰因素水平下,应主要通过增加第三产业比例实现碳强度目标。
综合三次产业比例对降低碳强度以及国民经济的贡献,可以得到三次产业结构变动对碳强度影响的灵敏度矩阵。据此可看出:在现阶段的管理水平、技术水平等灰因素水平下,降低第一产业比例,增加第三产业比例对降低碳强度的贡献最大。其次依次是:降低第一产业比例,增加第二产业比例;降低第二产业比例,增加第三产业比例。根据“十二五”规划关于产业结构调整的指导思想以及主要目标,产业结构调整可以降低碳强度1725个百分点,对实现“十二五”规划碳强度目标的贡献潜力为1015%。因此,“十二五”规划节能减排目标的实现,除了优化产业结构,还应大力提高管理水平、技术水平等灰因素水平,有效发挥节能、能源结构优化和碳汇作用。
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篇9
【关键词】物流业,能源,碳排放
一、我国物流业碳排放规模
随着经济发展模式的转型,低碳经济已经得到了大多数国家重视,且采取了一系列措施来降低碳排放量,但近年来全球总碳排放量仍然在继续增加,2012年全球碳排放量再创历史新高,达到316亿吨,比2011年增加了1.4%,其中中国2012年的碳排量增加了3亿吨,增排量创下全球最高,而碳排放总量也成为全球碳排量最高的国家,中国将面临越来越大的减排压力。目前全国社会物流总费用占GDP比率约为18%,物流业耗能大、碳排放量大,尤其是物流业中的运输成为中国节能减排的重点对象。
物流业是一个服务于人类生产、流通和消费的产业,物流业产出是无形的服务,物流的使用价值是通过物流活动使物品发生时空位移,物流业碳排放主要来自于物流活动而消耗能源所导致的碳排放。物流活动包括运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工等,在这些活动中,运输和仓储是物流的主要活动,而其它物流活动是一种伴生性、辅活动,因此物流业碳排放量主要为运输、仓储活动消耗能源而产生的碳排放。
目前,由于没有物流业直接碳排放量的监测数据,也没有直接的物流业能耗数据,因此物流业能源消耗碳排放量的测算只能通过间接的统计、测算得来。其中物流业能耗数据采用国家统计局对交通运输、仓储及邮电通信业能耗的统计数据来近似替代,把运输、仓储活动中各类能源转化成标准煤乘以相应的碳排放系数加总得出物流业碳排放量,由于物流业能耗主要由运输、仓储活动能耗构成,因此此种替代具有合理性和现实性。近似计算1995年、2011年物流业碳排放量,我国物流业2011年碳总排放量约为16497.54万吨,比1995的3539.63万吨年增加了将近13万吨,物流业碳排放规模大,增速快。
二、物流业碳排放主要影响因素分析
1、经济总量、产业结构。依据三次产业分类法,产业可分为第一产业、第二产业、第三产业,即使经济总量一定,三次产业结构差异也会导致物流服务需求量和服务结构上的差异,因为各次产业、各种产品存在着各自的物流服务需求特点,而不同的物流形式都有它适合的对象与优势范围,这样产业结构因素就会对物流服务需求结构和量产生影响,产业结构变化后,其产品构成也随之变化,产品构成的变化导致物流服务需求量和结构的变化。
相对来说,农业物流服务需求具有运输、仓储服务需求量大、物流作业难度大、需求季节性强、要求高等特点;工业物流服务需求具有随工业化阶段的变化而快速变化的特点,但对目前像中国这样一个制造大国而非制造强国而言,工业物流服务需求量大;扣除物流业以外的第三产业由于产出大多数是无形的服务,不存在对第三产业产出的运输和仓储服务需求,但第三产业的供应物流和服务过程物流需求是存在的。
2、物流生产力发展水平和物流运行模式
①第三方物流所占比重。
物流业是个规模经济明显的行业,一般而言,作业规模越大,单位成本越低。一个国家第三方物流所占比例影响着一个国家单位GDP所耗费的物流量继而响总碳排放量。
第三方物流是指非物流企业为集中精力搞好主业,把原来属于自己执行的物流活动,以合同方式委托给专业物流服务企业,同时通过信息系统与物流企业保持密切联系,以达到对物流全程管理控制的一种物流运作与管理方式。如果企业自办物流所占比重高,每个企业会拥有一些物流资源,为自己提供大部分物流服务,这样的物流运作模式相对而言物流规模小、物流资源利用率低、空载率高、物流服务浪费普遍存在。当一个国家中的大多数企业把物流外包给专业的第三物流公司的时候,这些专业化的物流公司通过规模化、专业化的物流作业提高物流作业效率,减少浪费,从而使得单位GDP所需物流服务量下降,物流业碳排放量下降。
②运输方式结构。
运输的基本方式括铁路、公路、航空、水路和管道运输五种。五种基本运输方式的每单位货物周转量(吨公里)碳排放量从高到低依次为航空、公路、管道、铁路和水运。有研究数据表明,在五种基本运输方式中,铁路和水运是低碳环保的运输方式,每吨公里货运对环境造成的污染强度,公路是铁路的10倍左右,其成本也在10倍以上,更是远高于水运。一定的货运总量可以通过不同的运输方式来完成,而不同的运输方式单位货物周转量(吨公里)碳排放量差异较大,所以运输方式结构是影响物流业碳排放量重要因素之一。
③物流设备、设施。
大多数物流活动需要借助于物流设备、设施来完成,而在使用物流设备、设施的时候的,单位物流量的耗能量和碳排放量取决于使用物流设备、设施的使用程度和设备、设施本身的碳排放效率。
总体上看,物流业碳排放量与物流机械化、自动化程度成倒U形结构。在物流作业自动化、机械化程度很低的时候,物流作业活动使用的物流设备、设施较少,主要借助于劳动力的体力劳动来完成,此时物流业碳排放量低。随着经济规模的增大,物流服务需求量增大,人们更加关注物流作业效率,物流作业机械化、自动化程度提高,物流作业活动使用较多的物流设备、设施,物流业能耗和碳排放量也快速增大。而当物流业碳排放到达一个较高点的时候,碳排放成为注关重点,使用高效率、低能耗的物流设备、设施又显得极为必要了,于是物流业碳排放量随着物流业机械化、自动化程度的提高反而逐渐降低。
3、能耗结构
各种能源碳排放系数和标准煤这算系数不一样,释放同样单位的热量,各种能源碳排放量不一样,如以煤、石油,天然气相比较而言,释放同样的热量,排放的碳以煤最多,石油次之, 天然气最少,因此在各种能源排放系数和折算系数确定的情况下,能源消耗结构直接影响物流业碳排放量。
三、发展低碳物流业对策
1.缩短区域物流业发展差距,提升落后地区物流业碳排放效率
在我国,地区经济发展水平越高,物流业发展水平也越高,碳排放效率也越高,尽管东部地区物流业碳排放总量高,但其单位GDP物流碳排放低,而经济落后地区单位GDP物流碳排放则高,我国物流业这种不平衡发展模式,影响了我国经济发展,影响了我国物流业低碳化发展,因此必须强区域间的物流交流与合作,缩短区域物流发展差距。作为政府来说主要加强落后地区的公共物流基础设施建设,加大对铁路和道路的修建,在全国建立一个庞大的道路网络,分布到各个地区;加强各区域之间减排技术的交流与合作,对于需要提高物流业碳排放效率的重点区域,如西部地区和中部地区,政府应给予企业资金、技术等各方面支持,推动其节能工作的开展。
2.调整产业结构,降低物流业碳排放量
在三个产业中,第二产业碳排放系数最大,从2000年与2011年的产业比重来看,十二年来我国不同区域的产业结构大体趋势是第一产业的比率不断下滑,第二产业和第三产业的比率逐步增加,但处于主导地位的仍是第二产业。我国经济发展还处于粗放的发展模式,三次产业结构比例及各产业内部结构比例仍需调整,虽然各产业物流业碳排放效率都有提高,但产业结构的结构能源效益依然较低,提升的空间还很大。
各产业对物流业碳排放影响最小的是第三产业,第三产业将会是助推未来中国经济发展的主要驱动力。第三产业主要包括服务行业,它对物流业碳排放的影响极小,而且它可以大大提高就业机会,可以为国家的GDP做出重大贡献,降低碳排放量。
我国工业强而不大,碳排放效率低,因此对我国工业实现升级,由工业大国变为工业强国,占据制造业高附加值低,将会降低物流作业量,工业产值增长,服务于工业的物流量有可能还会下降,从而相应的工业物流碳排放增量低于工业产值增速甚而工业物流碳排放也许会下降。
3. 优化能源结构,降低高碳排放能源的使用,放推广清洁能源
一方面,继续降低物流业碳排放系数大的能源消耗,改变物流产业至今仍以煤油、汽油、 柴油和燃料油作为主要能源的局面,提高物流业天然气、电力能耗比重,另一方面要开发利用新的低碳排放能源,如开发利用太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源和可再生能源,逐步采用新能源物流设备、设施,如混合动力汽车的开发和利用,电动叉车对内燃叉车的替换等。
4.提升物流运作效率,降低单位物流作业量碳排放
(1)建立相关物流碳排放量标准和节能减排激励机制。
确定物流业节能减排目标,核定物流活动主体或者单位物流作业量碳排放标准,通过财政、税收政策建立相应的激励惩罚机制,推动企业切实落实节能减排目标,也可考虑建立适合我国国情的低碳物流企业认证体系,依托专业的第三方认证和评级机构或物流行业协会对物流活动主体进行低碳化认证和评级,推动企业物流作业低碳化的实现。
(2)合理化运输方式结构,加大低碳技术在物流运输的应用。
国际经验表明,货运总量主要决定于经济总量,随着经济的增长,货运总量还会增加,在不能控制货运总量的情况下通过合理化运输方式结构来降低物流业碳排放是一条重要途径。首先,水运和铁路运输应该特别推广,因为水运、铁路货运是所有运输方式之中比较节能也是碳排放量较低的,在我国,合理化运输方式结构具有很大的节能潜力;其次,通过创新型的运输方式和多种运输方式联合运输的发展,提高货运速度和运输效率。其三,我们应该积极推进低碳车辆运输,尽可能使用低碳环保的新型能源。
(3)发展社会化物流,提高第三方物流所占比重。
第三方物流所占比重的提高将有助于物流作业的进一步规模化,专业化,而这种规模化、专业化是现代物流的基础和提高物流效率的前提,通过提高物流规模化、专业化,提高物流设备设施的利用效率,避免无效物流活动和重复物流活动。目前我国第三方物流所占比重相对于西方发达国家而言是比较低的,因此,通过提升第三方物流比重提升物流效率降低单位物流量碳排放有较大的空间。
(4)推广与倡导低碳理念,引导企业自身物流行为低碳化。
在补偿机制不完善的条件下,减排行为具有较强的正外部性,因此企业减排的动力不足,可以补贴或其他税收优惠政策来纠正这种由于外部性导致的市场失灵,此外,要通过大力倡导和推广低碳环保意识来使企业物流行为自觉符合社会需要和低碳需要。
参考文献:
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[2]中英,王礼茂.中国经济增长对碳排放的影分析[J].安全与环境学报.2006。6(5):88—90.
篇10
关键词:低碳;旅游;度假区;规划
中图分类号:F590
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)13-0226-03
1 引言
进入21世纪以来,国际社会为应对人类大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化,而提出了“低碳经济”的概念。尽管旅游业是低耗能、低污染产业,是“无烟工业”,但这并不表示旅游业是零碳排放产业。旅游业也产生碳排放,具有一定的减排空间,也将成为降碳和节能减排的重要领域。旅游业二氧化碳排放主要来源于项目建设、游人、交通、餐饮住宿以及休闲娱乐等耗能,笔者以正在筹建的“曙猿湾国际旅游度假区”为例,在项目规划和建设中应用低碳技术与理念,把项目建设成“碳补偿”(零碳排放)生态旅游项目。
曙猿湾国际旅游度假区是山西宜澜旅游资源开发有限公司,在垣曲县黄河小浪底湖畔投资建设的综合休闲渡假公园,是集旅游观光、自驾车房车露营、木屋住宿、水上运动、游轮(直升飞机)航线、餐饮娱乐与休闲度假为一体,以自驾车旅居车爱好者为主要客源,提供自助或半自助服务的综合性健身休闲观光度假区。建设原则之一是实现“碳补偿”(零碳排放)生态旅游项目。
2 低碳规划设计原则
如何达到“碳补偿”(零碳排放)的目标,必须把低碳理念在曙猿湾国际旅游度假区规划中加以应用,在项目规划设计中要坚持以下原则。
2.1 开发保护先行
旅游资源是大自然和人类留给人们最宝贵的遗产,一般都具有较高的科学价值、美学价值、历史文化价值等,但同时这些资源又都具有脆弱性,易遭到破坏,从而产生大量碳源。因此,在规划设计时首先考虑的是各种资源的保护措施,尽量在不影响其现状的基础进行合理的开发。
2.2 碳源和碳汇基本平衡
每一个游人都会产生碳足迹,游人增加对景区来说可获得好的经济效益,但同时也会对景观产生损害,带来很多不利影响,产生大量的碳源。因此规划设计时,要考虑游人和园区设施的碳排放总量,该项目规划陆地面积33 km2,水域面积20 km2,陆地将大部分进行绿化和园林景观建设,这为提高项目的碳汇能力提供了保障,科学规划可使碳源和碳汇基本平衡。
2.3 节能减排
景区规划设计要突出景观的特色和个性的原则,充分利用自然景观,体现自然美与人工美的和谐统一。在园区的建筑、道路、游乐设施、灯影景观等设计时要保护植被,保持水土,谨慎动土,尽量采用低能耗、低排放的材料和O备。
2.4 园林景观多样
景区规划设计要维护生态平衡和生物多样性。景区应该能够提供优美的风景、茂密的森林、清新的空气、清洁的水体、和煦的阳光、湛蓝的天空、幽幽的鸟鸣等多样性景观,让游客有一个适宜的环境。如果大肆修路、建设宾馆、饭店等旅游设施而减少林地,会引起水土流失,由于废弃物过多和不合理的处理也会导致水体污染、烟尘弥漫、湖畔污染等,直接影响到生态平衡,从而破坏优美和谐的自然风光,增加碳排放。
3 景区低碳规划设计
曙猿湾国际旅游度假区低碳设计内容有:建筑、道路、游乐设施、园林景观设计、节能系统工程设计等。
3.1 低碳建筑设计
以低碳为特征的建筑体系,就是指高能效、低能耗、低污染、低排放的建筑体系。
园区内面向小浪底库区水面,背靠山体,建筑群依山傍水,地势高低不平,基本属坡地。相对于一般的建筑环境,坡地建筑在地质、地形、地貌、土壤、植被和气候等方面均有较大的特殊性,其生态敏感度更强,其对生态系统的变化做出反应的可能性比平地环境大得多,如果沿袭平原地区的景区规划理论和方法、布局、结构模式、经济指标体系等,使坡地建筑难于因地制宜,适应于不同坡地生态环境的变化,会出现“建设性的破坏如:盲目追求平坦开阔的效果,依赖现代化的机械设备,削平整个山头,既增加了造价,又破坏了原有的地貌,丧失了坡地建筑的特殊韵味;有的建筑为了增加用地,不惜开山填沟,改变水道,破坏原有的生态系统,大大增加了碳源。
该项目本着低碳建筑理念,改变原有的设计观念,最大限度的降低碳排放,构建节能、节水、节地、节材、保护环境和减少污染的绿色建筑。项目在建筑材料选择上,尽量采用环保节能建筑材料和保温的装修材料,如:低碳保温外墙材料、玻璃幕墙、太阳能利用一体化建筑、低碳型室内外环境控制营造技术、节电节水房屋、移动木屋、节能墙体、节能电器、节能电梯、节能屋面材料等。尽量把太阳能、地源热泵、风能热泵、风能等新能源技术用在建筑上,力争在几乎不利用人工能源的基础上,依然能够使室内能源供应达到旅游者正常生活需要。
3.2 低碳道路规划设计
景区道路建设是总体规划和园区建设的重要内容,也是实现低碳休闲度假、观光游览的重要的建设措施。
3.2.1 景区道路与景区建设协调规划
景区道路交通规划应以低碳为核心,以方便游人观光和环境保护为目的,应建立在景区总体规划的基础之上。交通规划要充分考虑景区自然地理条件、游客密度等因素,重点考虑休闲、游览、观光景点等的衔接,将各要素纳入景区道路交通覆盖范围,为游客休闲、游览、观光出行、创建便捷和谐及低碳的交通网络。
3.2.2 公共交通规划设计
因景区面积大,必须做好公共交通规划。降低碳排放,首先要解决景区交通带来的排放,而解决交通问题的根本是构建科学合理的空间结构,尽量降低交通的出行,规划便捷的公共交通系统不仅有利于游客浏览观光,更有利于降低能源消耗,促进道路交通的低碳发展。
3.2.3 步行和自行车道路规划设计
步行与自行车,有利于游客健康,低碳出行。规划适合游客的休闲生活和出行习惯的慢速道路系统,尽量提高步行道与自行车道的连通度,促进游客低碳观光。另外,人性化的步行道路系统也有利于游客间的交往,因而在规划时要合理处理道路集散空间,营造层次丰富的宜人景观。
3.2.4 低碳停车空间与景观设计相结合
景区以接待房车和自驾车游客为主,车辆较多,低碳停车场建设非常重要。低碳停车方式以减少汽车尾气污染、减少地面交通对休闲、观光活动的干扰为原则,将停车空间与景观设计相结合,是一个很好的低碳方法,这样可以高效利用土地和空间,在同一地点满足停车的需要又相应增加了绿化覆盖率。
3.2.5 道路照明的低碳设计
景区道路照明应为集照明、装饰和景观功能于一体的环境空间的重要因素,同时也是低碳理念的实践表达。低碳理念的道路照明设计,除采用太阳能和新型节能灯,如LED外,还可采用计算机布灯模式来节约能源,在不降低照明质量前提下,使单位路面的能源消耗降至最低。
3.2.6 道路基础设施建设的低碳设计
景区道路生态路面设计,可采用降低硬质地面的面积,截留地表径流的方法。景区干道生态路面的铺装材料可选择透水性沥青和透水性混泥土铺装,这两种铺装均具有很大比例的贯通性空隙和较强的压力承载力,景区支道生态路面的设计可选择石子直径为2.5~5 mm的砂石铺装和碎石铺装材料。这两种铺装除了具有弹性和透水性外,还具有耐磨损和防止土壤飞散等优点。另外,配合景观功能,可以修建木质生态步道。
3.3 G化景观的低碳设计
园林景观是休闲度假景区的重要组成部分,曙猿湾国际旅游度假区规划陆地面积33 km2,将大部分进行园林景观建设。绿色植物具有汇碳的能力,坚持生物多样性原则,适地适树地选择的植物品种,并进行合理配置,不仅有利于生态环境的保护及景观的可持续发展,还可以有效地增加碳汇能力。在园林景观设计中采取以下方法贯彻低碳理念。
3.3.1 低扰动的园林施工方法
园林设计的要考虑适地适树,依地形设园林景观,进行低碳节能方面,尽可能减少大规模土地改造和土方工程,从而减少运输和污染,否则,将会增加园林建设的成本,而且会破坏原有的自然景观,增加碳源。植物种植施工时,尽量保持原有植被,整地时尽量采用低扰动方法。
3.3.2 在园林景观水体设计中体现低碳理念
园林设计中,水体的作用能调节气温和增加湿度,对生态系统的改善起着重要的作用。因此,在园林设计中,应该将景观水体的部分加入其中。第一,设计的地址应该选在靠近水源的地方,依据自然水源进行景观水体的设计,不使用自来水或者开采的地下水。第二,景观水体的利用和排放设计应该考虑到水体的情况,再选择能适应水体环境的水生植物,美化景观的同时,能够净化水体。第三,在景观设计时可以适当加入灯光、音乐等元素进行装饰,使得水体设计不再单一,更加强调设计的互动性,但应合理运用这些素材,以减少碳排放量。
3.3.3 在园林植物设计中体现低碳理念
在植物材料应用上,选择多选择乡土树种,乡土树种既有较强的环境的适应能力,又易于今后的管护。其次,根据植被生长季节变化,合理搭配植被,能够满足人们在不同的季节欣赏到不同的植被景观,做到季相分明,四季有景可赏,同时还要注重植被的空间结构的搭配,单一结构设计会让园林的景观单调而且不利于生态的稳定性。所以在植被种类的搭配时,应该选择乔木、灌木和花草等进行合理搭配立体种植。
3.3.4 园林施工采用径流集水措施
园林施工采用径流集水措施,积蓄降雨,减少人工浇灌,节约水资源。项目区有大量的荒山需要绿化,山体绿化遇陡坡,采用鱼鳞坑整地,缓坡采用水平沟整地;平地,采用回字坑。同时,修建集水池,积蓄降水,旱时用于浇灌。
3.3.5 园林小品的低碳设计
园林小品的设计在追求观赏性的同时,也要注意做到低碳环保,在小品用料的考量上,可以适当选择一些可再生的材料进行装饰,挖掘新的功能和作用,最大限度地融入园林景观之中,景观灯、标识牌的电能消耗上尽量选择利用太阳能的设施。
3.4 低碳游乐设施
建设低碳、新能源、节能环保游乐项目、设备和产品。如儿童乐园设计,可考虑木制玩具,木制玩具天然环保,用可持续发展森林的树木制造,能发挥出木制玩具独有的质感。木制玩具别具风格的设计及用料,不仅给予孩子截然不同的新鲜感受,还能培养孩子的环保意识,还有充气游乐设备,节能又环保。
3.5 低碳系统工程设计
(1)建立光伏电站、风力发电,景区内尽量使用清洁能源。
(2)屋顶设置空气源热泵机组,利用热泵装置解决宾馆热水供应,应用水源热泵系统,提供宾馆内部的温度调节。
(3)推广应用碳足迹计算器,建立全园区的碳足迹计量系统,清楚知道每一时间段每个个体或家庭单元的碳足迹和园区内碳排放总量。建立碳汇监测站点,对各种绿地产生的碳汇进行监测和计量,通过可以控制碳源碳汇的平衡,以求达到园区内低碳、零碳或碳平衡目的。
4 结语
从休闲旅游度假区的建筑、道路、游乐设施、园林景观设计、节能系统工程等方面探讨了以低碳理念规划设计“世纪曙猿复合型休闲旅游度假区”,使景区建设尽量减少碳足迹与二氧化碳的排放,同时也为低碳旅游提供切实可行的平台与环境。
参考文献:
[1]沈清基,安 超,刘昌寿.低破生态城市的内涵、特征及规划建设的基本原理探讨[J].城市规划学刊,2010(5):48~57.