温室气体排放的原因范文

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温室气体排放的原因

篇1

关键词:气候变化;温室气体减排;温室气体评估;甘肃省

中图分类号:X321文献标识码:A文章编号:1003-4161(2008)03-0055-04

人为来源的温室气体排放是当前观测到的全球变暖现象最主要的驱动因素[1],温室气体减排是目前最重要的气候变化减缓举措,也是国际社会最广泛认同的气候变化减缓行动。但在温室气体减排目标、温室气体减排义务分配等具体问题上,国际社会也存在巨大的分歧。温室气体的排放主要来自工业活动和土地利用变化,其中尤以发达国家工业化发展所产生的贡献最大,在过去150余年间,发达国家排放的温室气体占全球温室气体排放总量的75.3%。温室气体减排意味着对社会经济发展的约束,对历史排放少的发展中国家而言更是意味着生存和发展机会的减少。

温室气体减排是重要的环境与发展问题,对发展中国家而言最重要的是协调减缓气候变化与保持社会经济持续发展之间的巨大矛盾。发展中国家如此,发展中国家中的欠发达地区更是如此。目前发展中国家中欠发达地区的温室气体排放与参与气候变化行动的可行性的系统研究还未展开,而这些地区可能是发展需求最迫切、减排空间很大、减排压力也很大的特殊区域。本文以甘肃省为例,从脆弱的生态环境、巨大的社会经济发展需求、艰巨的温室气体减排任务等角度着眼,分析欠发达地区温室气体排放的特征,为欠发达地区制定面向未来的气候政策、参与国际和国家的气候变化减缓行动提供参考。

1.甘肃省的气候变化挑战

甘肃省地处西北干旱―半干旱区,生态系统脆弱,自然生存环境相对恶劣,气候变化潜在威胁较大;社会经济水平总体较低,不能满足当地居民持续增长的物质和文化生活需求;作为我国老工业基地,甘肃省具有突出的工业发展与温室气体减排的矛盾,高排放产业比重较高,温室气体排放强度较高,但继续加快发展的需求较强。由于自然和社会经济条件的约束,甘肃省在适应气候变化和减缓气候行动方面面临着巨大的挑战。

1.1 气候变暖趋势明显

受全球气候变暖的影响,近40年来,甘肃的气候存在明显变暖的趋势。20世纪90年代是甘肃近40年中最温暖的时期,多数年份偏高0.4℃以上,特别是1997年以来,年平均气温偏高都在1.0℃以上,明显高于全国和全球平均值。1998年最高,达1.6℃,其中兰州市偏高2.1℃,为1932年建站以来的最高值。冬季增温最为明显,百年平均偏高1.0℃,1998~1999年的冬季是历史上有气象观测记录以来最暖的冬季,全省大部分地方气温偏高都在2.0℃以上,其中兰州、武威、西峰等地超过了3.0℃。

1.2 降水量下降,干旱事件频发

从1961~2000年,甘肃省平均降水量下降接近20%,特别是进入20世纪90年代以来,干旱频繁发生。近50年来,全省共发生严重干旱13次,而90年代就出现了6次。近100年中(1901~2000年),20世纪20年代和90年代是甘肃省曾发生的两个最为严重的干旱时段,而90年代的干旱,其持续时间、严重程度、出现范围都超过了20年代。

1.3 极端恶劣天气频繁出现

甘肃每年发生沙尘暴的频率总体呈现增加趋势,目前,甘肃省区域性沙尘暴过程平均每年21次左右,其强沙尘暴过程1次左右,强沙尘暴过程3次左右,一般沙尘暴过程17次左右。近几十年来,甘肃省暴雨次数明显增多,实测和调查24h的点暴雨量超过200mm的特大暴雨发生过15次,冰雹、霜冻天气也呈现增多趋势。

1.4 土地沙漠化形势严峻,可利用耕地面积减少

甘肃省土地沙化面积已达4 800km2,其中河西为4 100km2,占总沙化面积的85%;强烈发展的沙化土地2 270km2,严重沙化土地1 820km2,弃耕农田1 270km2。另外,白银市北部、华池县西北部、环县北部也有沙化现象和沙化发展趋势。

1.5 植被退化,生物多样性损失迅速由于干旱、过牧和毁草开荒等原因,造成草原、绿洲退化。全省草场退化面积

71 300km2,占全省可利用草场面积的52%。其中,重度草原退化面积22 300km2,中度退化面积19 700km2,轻度退化面积29 300km2。草场退化面积占草场面积河西为40.39%,黄土高原为91.8%,甘南高原为10%,祁连山为18.8%,陇南为19.2%。虽然最近几年以来退耕还林措施成效显著,但在一些森林覆盖区域,生物多样性降低趋势仍不容乐观。

1.6 社会经济水平较低,气候变化潜在风险巨大

甘肃省近年来社会发展保持了较快的增长速度,社会经济总体状况得到较大改善。但在全国持续快速增长的过程中,与东部地区社会发展的差距仍在拉大,社会发展与经济发展总于全国后列,社会各领域发展不平衡的问题及影响社会持续稳定协调发展的因素仍然较多,环境与发展矛盾日益突出,社会保障和抵御风险的水平较低[2]。这些问题也是欠发达地区的共性问题。

另外,甘肃省的内陆湖泊萎缩、冰川后退、降水变率增大等变化事实也不容乐观,这些已经或即将为甘肃省脆弱的生态和社会系统带来更大的潜在威胁。

2.甘肃省温室气体排放量评估

当前全球轰轰烈烈开展的温室气体减排谈判、减排活动以及排放贸易等行动,强烈依赖于对各种时空尺度人为温室气体排放量的精确评估,这是讨论、分配各国政府承担温室气体减缓义务的基础,也是衡量温室气体排放效率、公平发展机会的重要依据。

温室气体的排放既受自然因素的影响,也受人类活动的影响,其评估既涉及基础科学研究,又与技术和应用科学密不可分。在进行一般性的温室气体排放评估时,国际上广泛采用化石燃料燃烧排放的温室气体量为温室气体排放量的代用指标。本文主要利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)的参考方法对甘肃省的温室气体排放量进行了评估,以获得甘肃省等欠发达地区温室气体排放的特征信息。

鉴于我国温室气体排放相关数据的规范不同、数据支持程度差异等实际情况,本文参考相关文献[3-8]中的数据对部分燃料类型和计算系数进行了适应性的修订,并据此对甘肃省2005年的温室气体排放情况进行了评估和比较分析。

根据计算,甘肃省2005年的温室气体排放总量为79 897.96KtCO2,其中,来自石油的排放是11 401.22 Kt CO2,煤炭的排放是66 657.03 Kt CO2,天然气的排放是1 839.72 Kt CO2。甘肃省温室气体排放主要来自于煤炭消费,煤炭产生的温室气体排放量占甘肃省温室气体排放总量的83.43%。

为了获得有关甘肃省温室气体排放的特征和规律信息,本文按照同一方法对甘肃省2004年温室气体排放情况、以及与甘肃省在经济发展模式、社会经济发展程度具有显著差异的上海市和全国在2005年的温室气体排放情况进行了评估(表1);基于获得的温室气体排放数据,结合GDP和人口数据,本文也对甘肃省、上海市和全国的单位GDP排放量和人均排放量等指标进行了计算(表2)。

3.甘肃省温室气体排放的特征分析

3.1 煤炭消费对甘肃省温室气体排放贡献巨大

通过比较甘肃省、上海市和全国各种来源的温室气体排放量发现,甘肃省温室气体排放量中煤炭消费的贡献为83.43%,这一比例要高于中国平均77.63%的排放水平,远高于上海市56.15%的排放水平(图1)。与此相呼应,石油消费对甘肃省温室气体排放的贡献仅为14.27%,低于全国平均水平20.42%和上海的41.48%。但甘肃省由于区位的相对优势,来自天然气消费排放的温室气体比例要高于全国1.95%的排放水平,与上海2.37%的排放水平基本持平。来自煤炭消费的排放量对甘肃省温室气体排放贡献最大,这成为甘肃省与全国平均水平和上海市显著不同的排放特征,这表明甘肃省的能源消费结构具有以煤炭为主的特点。

3.2 甘肃省单位GDP排放量遥遥领先

根据甘肃省、上海市和中国2005年的国内生产总值(GDP)数据,可以计算获得2005年单位GDP排放数据(表2)。甘肃省2005年单位GDP温室气体排放量为4.13t/万元人民币,是上海单位GDP排放量的2.51倍,是全国平均水平的1.66倍。但与世界平均水平相比,甘肃和上海的数据均高于全球单位GDP排放量,其中,甘肃省是世界平均水平的4.54倍,上海是世界平均水平的1.81倍。(图2)反映了甘肃省与其他地区在单位GDP排放上的差异。我国作为发展中国家,温室气体排放总量与多数的发达国家相比,存在产业分工差异、能源结构不尽合理、单位能耗产值较低等现实情况,这导致我国单位GDP排放量高于世界平均水平。处于发展中国家欠发达地区的甘肃省,单位GDP高排放的特征更为突出,造成这一局面,既有历史的原因,也有现实的原因。

3.3 甘肃省人均排放量处于较低水平

温室气体排放情况反映了社会经济活动的水平,在目前限制温室气体排放的国际背景下,温室气体排放空间更是被看做一种有限的资源。人均排放量可以反映各地区总体的社会经济水平和享受温室气体排放权的情况。2005年世界人均温室气体排放量为4.22 tCO2/人,同期,中国的人均排放量为3.48 t/人,上海为8.49t/人,而甘肃省仅为3.08t/人。甘肃人均排放量分别是中国的88.52%、上海的36.28%、世界的72.99%(图3)。这些指标说明甘肃省人均排放量处于较低的水平,所享受的以工业文明为代表的现代社会经济福利较少。

3.4 甘肃省温室气体排放情况总体向好的方向发展

在注意到甘肃省相对全国和作为发达地区代表的上海市的比较形势不容乐观的同时,本文也注意到甘肃省所发生的一些好的变化趋势。相对2004年,甘肃省在2005年温室气体排放量增加了3 970.13Kt CO2,但增长率仅为5.23%,这相对过去几年中超过10%的GDP增长率来说,是一个相对较低的排放水平。就排放结构来看,甘肃省在2005年来自煤炭的排放贡献为83.43%,而2004年煤炭的贡献率为83.98%,来自煤炭的排放贡献有所降低,与之相呼应,石油和天然气的消费比例略有上升。这些数据表明甘肃省的能源效率和能源结构总体在向更高效和更清洁的方向发展。

4.结论与建议

本文在修订、发展政府间气候变化专门委员会(IPCC)温室气体评估方法的基础上,对甘肃省的温室气体排放量进行了评估和比较分析。总体而言,甘肃省的温室气体排放具有:煤炭消费贡献大、单位GDP排放量高、人均排放量低的特点,但随着经济结构和能源结构逐步向好的方向发展,甘肃省来自煤炭的排放贡献和单位GDP排放量正在降低。

本文参照国际通行方案、结合中国和案例区域的数据情况,对温室气体排放评估方法进行了适应性的修订,基于修订方法所提出的评估结果具有较高的可信度。但由于数据和调查的局限性,本文在非能源利用的燃料消费量、过境加油量、固碳产品转移等数据的获得和计算上具有一定的误差,但本文的工作旨在寻找作为欠发达地区代表的甘肃省温室气体排放的总体特征和规律,这些误差不足以对评估结果和比较结论产生较大影响。

通过评估和比较分析甘肃省温室气体排放的特征,可以为欠发达地区参与国际和国家的温室气体减排行动提供决策参考。具体建议:

①欠发达地区需要增进对气候变化的科学事实和潜在威胁的了解,提高适应能力,加强减缓举措,增强应对气候变化的综合能力;②利用温室气体排放环境相对宽松的时期,逐步实现经济转型,提高应对未来低排放发展模式的应对能力;③将温室气体减排与生物固碳等工作相结合,发展有特色的欠发达地区的减排模式;④将温室气体减排义务的承担与国家的政策扶持、补偿机制、资金投入相结合,彻底改善欠发达地区社会经济状况;⑤鼓励欠发达地区与发达地区在温室气体减排工作中的合作,实现资源、效益、经验和减排空间的共享;⑥加强可再生能源的开发工作,逐步增加可再生能源、新能源在能源结构中的比例;⑦发展、转化先进的低碳排放、碳捕获与封存的先进技术,减少发展过程的累积排放,实现跨越式发展;⑧发展欠发达地区有关气候变化的社会风险评估、保险、预防、预报和救助能力,建立可以积极防御气候变化的社会保障体系。

基金项目:国家科技支撑计划“全球环境变化人文因素的检测与分析技术研究”(2007BAC03A11-01)、中国科学院2005年“西部之光”项目“甘肃省利用清洁发展机制的对策与实现途径研究”和甘肃省重大科技专项“甘肃省清洁发展机制项目开发”(编号:2GS063-A74-014-01)联合资助。

参考文献:

[1] IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers[EB/OL]. ipcc.ch. 2007.

[2] 甘肃省统计信息网.甘肃省社会发展水平综合评价报告[EB/OL]. gs.stats.省略/doc/ShowArticle.asp?ArticleID=507

[3] 中华人民共和国国家统计局编.2006年中国能源统计年鉴[M].统计出版社:2006.

[4] 中国气候变化国别研究组.中国气候变化国别研究[M].清华大学出版社.2000.

[5] 中华人民共和国国家统计局编.2005年中国能源统计年鉴[M].统计出版社,2005.

[6] 中华人民共和国国家统计局编.2006年中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社:2006.

篇2

关键词:温室气体;绝对限制;强度限制

中图分类号:F061.3 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)32-0024-02

引言

温室气体会产生温室效应,过量的温室气体排放被认为是全球气候变暖、恶劣天气增多的重要原因。这在国际社会已形成了广泛的共识。在这样的共识之下,从《京都议定书》到《哥本哈根协议》,世界各国一直在极大范围内讨论有关温室气体减排问题,也都在尽各自的努力来确定未来的温室气体减排目标。

1997年,149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。议定书对2008―2012年第一承诺期发达国家的减排目标做出了具体规定,即整体而言发达国家温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2%。但不同国家有所不同,例如,欧盟作为一个整体要将温室气体排放量削减8%,日本和加拿大各削减6%,而美国削减7%。从减排目标的形式上看,以上的目标是对排放或者说减排做出了绝对数量的控制。2001年,美国布什政府宣布退出议定书,并随后提出了应对气候变化、降低温室气体排放强度的政策新建议,承诺美国温室气体排放强度将由当时的183吨碳/百万美元GDP下降到2012年151吨碳/百万美元GDP,即温室气体排放强度下降18%。这种将温室气体减排与某种投入或产出的测度相联系的排放限制可认为是强度限制。

2009年,世界又聚焦哥本哈根召开的气候大会,共商京都协议的第一个承诺期到期之后的行动。各经济体提出了未来一段时期的减排目标,举例来说,美国提出到2020年在2005年基础上对温室气体减排17%,欧盟承诺到2020年将温室气体排放量较1990年减少20%以上,日本把减排目标定为在1990年的基础上对温室气体减排25%,中国提出到2020年在2005年的基础上将单位国内生产总值的温室气体排放量减少40%―45%,印度提出到2020年实现单位GDP温室气体比2005年下降20%―25%。从以上目标的形式来看,也可以分为绝对限制和强度限制。

也就是说,在减排目标设定和变迁的十几年间,主要的国家和地区提出的减少温室气体排放的目标表现为两种形式:绝对限制和强度限制。而且,所提出的强度限制的参照指标也主要是与国内生产总值(GDP)相联系。在这种情况下,对绝对限制和强度限制的异同进行分析就显得很重要。所以,在文章接下来的讨论中,将分析绝对限制与强度限制的特性,并分析说明如何选择确定排放限制的目标形式。

一、在确定性下绝对限制与强度限制的等价

考虑一国承诺限制温室气体排放,在目标上,可以设定为绝对限制,也可以设定为强度限制。

在绝对限制下,决策者制定一个未来某时点的排放量Q,即表示承诺在未来的某时点排放不超过Q。在强度限制下,决策者先选定一个经济总量指标Y(通常是GDP),然后以此作为参照再来确定未来某时点排放强度的上限γ。在这里,γ=,表示排放强度。

如果未来不存在不确定性,不论是Q限制还是γ限制,在减排效果上是等价的。这是很容易理解的。在强度限制下,存在不确定性的是经济总量,假设决策时拥有的信息集是θ,决策者对承诺时点的经济总量的预期是Eθ[Y]。如果未来是确定的,则这就是未来时点的实际经济总量,即Eθ[Y]=Y,那么不管决策者是从绝对量还是强度上进行限制,最终的排放目标是没有差别的,即

Q=γEθ [Y]=γY(1)

为说明减排效果,我们更进一步假设无减排计划的情况下未来的排放将达到Qf,而在实行减排计划下这将表现为期望形式,用Eθ [Qf]表示。又假设绝对限制下减排为AA,预期的减排成效为

Eθ [AA]=Eθ [Qf]-Q (2)

强度限制下减排为AI,预期的减排成效为

Eθ [AI]=Eθ [Qf]-γEθ [Y] (3)

根据式(1),我们可以得到Eθ [AA]=Eθ [AI]。在确定性下,预期减排就是实际减排,所以,AA=Eθ [AA]=Eθ [AI]=AI,说明绝对限制和强度限制的减排效果是一样的。

二、不确定性带来的影响

而当存在未来的不确定性时,情况便不同。若我们还从减排效果上考虑,那么根据式(2)和(3),差异来自于两个方面,一个经济总量方面预期未来总量Eθ [Y] 与实际未来总量Y的偏离,再者是预期无减排计划的未来排放Eθ [Qf]和实际无减排计划的未来排放Qf的偏离。其中,Y是在未来时刻可以观察到的值,Qf在进行了减排计划下是无法观测的,是理论上进行有无对比时的参照值。在未来不确定时,Y和Qf通常都是会偏离期望值的。

对于Y和Qf两者间的关系,我们假定是正相关的。这是符合全球经济发展到现阶段的实际情况的,也就是说,如不实行减排计划,一国更大的经济规模就意味着更大量的温室气体排放。

我们进一步假设经济规模和温室气体排放同比例增长,这在考虑当今较短的历史时期时是适合的,即

=(4)

这里,Y0和Q0表示基准年的经济总量和排放。在这个前提下,我们使用一个假想的数值例子来进行绝对限制和强度限制的减排效果分析。

假设一国减排基准年的经济总量Y0=y百万美元,温室气体排放量Q0=q吨碳当量,那么在基准年排放强度γ0=吨碳当量/百万美元。又假设在所拥有的信息集θ下预期经济总量在未来时点比基准年增长50%,即Eθ[Y]=1.5Y0=1.5y,根据前面式(4),相应有Eθ[Qf]=1.5Q0=1.5q。

政策制定者根据以上的情况设定排放限制目标,假设希望达到的强度限制是基准年强度的60%(即温室气体排放强度下降40%),那么,γ=0.6γ0=0.6吨碳当量/百万美元,与其等价的绝对限制目标是Q=γEθ[Y]=0.9q吨碳当量。

对于未来的不确定性,我们考虑两个方向的:一是实际增长不及预期,我们假设实际增长40%;再者是实际增长超过预期,我们实际假设增长60%。根据以上的设定,可计算出一系列数值如表1:

为说明不同程度的强度限制可能带来的影响,在其它条件不变的情况下,改变强度限制为,γ=0.8γ0=0.8吨碳当量/百万美元,再次计算各个数值,作表2。

对以上两个表进行分析:

1.从排放额度(Q与γY)上分析。不论实际与预期是否偏离,根据定义,绝对限制都保持为一个固定量,不随承诺期可能发生的经济不确定性变动。强度限制的排放目标在经济增长不及预期时会调低,相当于紧缩了温室气体排放量,而在经济增长超过预期时会调高,相当于放宽了温室气体排放量。

2.从减排效果(AA与AI)上分析。不论是绝对限制还是强度限制,在经济增长不及预期时,减排效果不如预期水平;在经济增长超过预期时,减排效果也超过预期水平。两者对比,还可以发现,对于经济波动,绝对限制的减排效果波动较大,而强度限制的减排效果波动较小。可以说从减排效果来看,强度限制更能够应对经济波动,保持较为稳定的减排效果。

3.不管排放强度降到基准年的60%还是80%,这种影响都是对整体的紧迫程度施加的,并不影响上述两点的结论。

三、结论和建议

从排放额度上看,绝对限制的目标是刚性的,如果认为全球在未来一段时期的温室气体排放应该严格控制在一定量之内,那么,绝对限制对达到这样的目的是具有约束力的。这往往是视气候与环境问题重于发展问题时得到的结论,所要关心的主要是一定量的排放额度在全球的分配问题。

如果认为发展问题和气候与环境问题应该兼顾,或者发展问题是一个更重要的问题的话,那么强度减排确定的排放额度是更具灵活性的。当经济发展较快时,排放可以允许适当增多;当经济发展较慢时,排放也适当减少。这能够很好应对经济发展的不确定性。这些不确定性受整个国际经济大环境影响,同时也会因国家所处的发展阶段不同而有所差异。尤其是对于发展中国家,强度限制的目标既可以使它们参与到减排中来,也可以很大程度消除它们对不确定性的担忧。

从减排效果上看,在经济增长面临不确定的情况下,强度限制可以使减排保持相对平稳的效果。如果我们认为一国达到一定的发展阶段(例如,工业化基本完成的目标,人民生活质量的目标)必须要在经济总量上达到一定水平的话,那么它一定也会产生一定量的排放。强度限制的优势就在于把减排的努力合理分配在发展时期中――经济发展快时,对应较高减排,又不致过高;经济发展慢时,对应较低减排,又不致过低。而绝对限制可能会过紧造成负担,或者过松导致努力不够,这样经历几个时期之后的加总很可能使减排效果与发展进程偏离较大。从这点上也可以看出,发达国家在达到现阶段的历史过程中,完成了经济总量上的进程,而没有付出相应的减排努力。所以对于发达国家现阶段的减排目标,国际上也一直在讨论怎样才是合理的。而对于发展中国家,根据前面的分析,要加入到减排目标制定中,在现阶段采取强度限制比绝对限制更合适。

简单来说,得到的结论和建议是:首先,发展中国家现阶段更适宜采取强度限制的目标,这能够使得更多国家参与到减排中来,迈出有意义的第一步,而不必存有过多担心;其次,采取强度限制的具体标准应由各国根据本国实际情况制定,这个标准的宽与严对减排效果影响很大,所以也应该参照相似国家的目标,并参考科学研究对排放量与气候环境状况的分析结论;第三,由于发达国家的经济总量已经达到了一定的阶段,发展问题不像工业化国家那么迫切,所以绝对限制和强度限制差别不是很大,但考虑到其排放量的基数,不管采取何种形式的限制,发达国家都应该承担起较发展中国家更多的减排责任。

四、留待进一步讨论的问题

在本文的讨论框架下,笔者认为有两个问题可以进一步讨论研究。

第一,经济规模和温室气体排放的相关关系。本文只讨论了同比例增长情况,而且为了说理的简便,只给出了虚拟的数值例子。对于同比例增长的情况,是可以用更一般化的方式证明前述结论的。而对于其他形式的相关关系,也是可以进行研究的,限于篇幅,这里暂不详述。简单说,经济发展到一定阶段之后,由于经济结构、技术进步等一系列原因,等量经济增长本应产生的排放可能是越来越少的。这是值得进一步讨论的。

第二,排放限制可以有其他形式,比如,绝对限制与强度限制的混合形式,或者分段函数的形式。这些形式也各有其特点,而且可能在一定的环境下,要优于本文所讨论的两种形式。这个也是值得深入研究的。

另外,进行实例的说明论证可能也是有很大帮助的。

参考文献:

[1] Sue Wing, Ian.; Ellerman, A. Denny.; Song, Jaemin. 2006. Absolute vs. Intensity Limits for CO2 Emission Control: Performance Under Uncertainty. MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change. Report no.130.

篇3

垃圾用于卫生填埋产生CH4释放量,可按IPCC1995推荐的经验公式,计算如下:ECH4=s×η×DOC×w×(16/12)×0.5(5)式中,ECH4为垃圾填埋场的CH4排放量,以填埋每吨垃圾产生的CH4千克数计;S为填埋垃圾场区域的垃圾产量,单位为t,η为城市垃圾填埋率(质量分数),单位为%;DOC为垃圾中可降解有机碳的含量,IPCC推荐发展中国家为15%,发达国家为22%;计算中取值22%,w为垃圾中可降解有机碳的分解率(质量百分比),IPCC推荐为77%。固态垃圾处理平均每吨耗能按电能计约231.3324kW•h。据调查,张家界旅游者平均每人每天产生固态垃圾1.12kg,张家界2010年旅游固体废弃物共释放6853.338kgCH4,即157626.8kgCO2-e,固态垃圾处理耗能释放15316920kgCO2-e,旅游固体废弃物共释放15474547kgCO2-e。张家界2010年旅游收入共计1253198万元,其中住宿231842万元、餐饮216803万元、游览268184万元、交通184220万元(市内交通72084万元,长途交通收入112136万元)、购物190486万元、娱乐135345万元。2010年旅游温室气体总排放量为244384030kgCO2-e,其中住宿温室气体排放占总排放量的49.72%,餐饮温室气体排放占总排放量的12.56%,游览温室气体排放占总排放量的4.27%,交通温室气体排放占总排放量的15.17%,购物温室气体排放占总排放量的5.49%,娱乐温室气体排放占总排放量的2.93%,用水温室气体排放占总排放量的3.52%,固体废弃物温室气体排放占总排放量的6.33%。2010年旅游总生态效率(为便于比较,旅游收入以美元为单位)为0.197125kgCO2-e/元、住宿0.357839kgCO2-e/元、餐饮0.096633kgCO2-e/元、游览0.026558kg-CO2-e/元、交通0.137427kgCO2-e/元、旅游购物0.048116kgCO2-e/元、旅游娱乐0.036159kgCO2-e/元。

结果分析

张家界的旅游温室气体排放主要由住宿、交通、餐饮构成,其中住宿产生的温室气体排放几乎占总温室气体排放量的一半。由于研究中主要考虑的是旅游目的地的温室气体排放,仅考虑了市内交通的温室气体排放,所以交通温室气体排放在总温室气体排放占据的比例低于住宿温室气体排放。因此要降低旅游活动在当地的温室气体排放应着重从旅游住宿着手,而要降低整个旅游过程的温室气体排放,则需要考虑更多的因素。与欧洲短途游客的生态效率相比,张家界旅游并不具有高效性,欧洲短途游客的生态效率通常低于0.1508kg-CO2-e/元(国外旅游生态效率一般在0.0131~1.6080kg-CO2-e/元,欧洲短途游客生态效率在0.0131~1.6080kg-CO2-e/元)。2010年张家界旅游收入中住宿占18.5%、餐饮占17.3%、游览占21.4%、交通占14.7%、购物占15.2%、娱乐占10.8%、其他占2.1%。张家界温室气体排放各部门所占比例分别为:住宿49.72%、餐饮12.56%、游览4.27%、交通15.17%、购物5.49%、娱乐2.93%、旅游用水3.42%、固体废弃物6.33%。结果表明:住宿、交通占总温室气体排放比例高于其在总收入中所占比例,游览、购物、娱乐占总温室气体排放比例低于其在总收入中所占比例,餐饮基本持平,旅游用水、固体废弃物处理产生温室气体,却对旅游收入毫无贡献。旅游各部门温室气体排放与对应的旅游收入之间是一种非线性关系。张家界旅游业不同部门间的生态效率存在一定的差异。生态效率较好的部门是游览、娱乐、购物。原因如下:张家界目前旅游发展还处于数量扩张阶段,旅游消费主要是门票消费,景区内游览能源消耗主要是电能,因此游览的生态效率较好。旅游线路以观光为主,主要的旅游吸引物是自然风光和民族风情,温室气体排放量较高的体验型和参与型项目有限,因此娱乐所消耗的能源和由此排放的温室气体有限;张家界旅游商品以中草药、土特产为主,旅游购物所产生的电能消耗较低。

提高张家界生态效率的发展策略

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1.1 CDM基本情况

近些年来, CO2等温室气体导致的全球变暖已经成为世界十大环境问题之首。为了减少CO2等温室气体的排放,减缓全球气候变暖趋势,世界各国作出了许多努力,并在1997年12月日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会(COP3)上通过了具有历史意义的《京都议定书》。《京都议定书》在为发达国家明确规定温室气体的具体减排目标与完成期限的同时,也引入了3个灵活机制(通常被称为京都机制),清洁发展机制(Clean Development Mechanism,CDM)是其中之一。

CDM是《京都议定书》所规定的国家在境外实现部分减排承诺的一种履约机制,简而言之,就是为了减少全球温室气体的排放,减缓温室效应,将发展中国家实现的温室气体减排额度卖给发达国家,以实现全球范围内温室气体减排的目标。

清洁发展机制有两个主要目的: 一方面协助发展中国家缔约方实现可持续发展和有益于《联合国气候变化框架公约》的最终目标;另一方面协助附件Ⅰ国家(包括欧盟等国在内的41个工业化国家)实现议定书中规定的其量化的限制和减少排放的承诺。

清洁发展机制允许发达国家通过提供资金和技术的方式,在发展中国家开展温室气体减排项目并据此获得“可核证的减排量(Certified Emission Reductions,简称CERs)”,发达国家可以用所获得的减排量来抵减本国的部分减排义务,来完成在京都议定书第三条下的承诺(在2008年至2012年承诺期间削减到1990年水平之下5.2%)。在第一承诺期内,发展中国家不承担任何减排义务。

《京都议定书》为发达国家缔约方规定了第一承诺期的减排额度(见表1-1)。根据表1-1可以看出,在目前甚至以后相当长的一段时期内,美国、日本等发达国家的CO2排放量呈现不断上升的趋势,因此,要在2012年之前完成议定书规定的减排目标,任务非常艰巨。此外,在这些发达国家实现减排额度的成本也非常高。因此,对于发达国家的企业而言,通过对发展中国家提供技术和资金获得CERs,既可以大大降低其履行减排义务的经济成本,又可以在相关的市场上获得经济收益。同时,对于发展中国家而言,参加清洁发展机制项目合作可以获得额外的资金和先进的环境友好技术,从而能够促进本国的可持续发展。因此,清洁发展机制是一项针对发达国家和发展中国家的“双赢”机制。清洁发展机制合作还可以降低全球温室气体减排的总体成本。

1.2 CDM项目的发展

自联合国气候变化框架公约第三次缔约方大会(简称COP3)签订《京都议定书》以来,随后召开的COP4至最近一次的COP12就议定书下的清洁发展机制基准线、方法学等问题进行了发展和完善。为实现清洁发展机制,全球相继成立了温室气体减排量购买机构,目前大约有超过47个类似机构。它们大多数是通过基金运作,既包括政府基金也包括私人基金。世界银行的雏形碳基金PCF(Prototype Carbon Fund)是全球第一个为清洁发展机制CDM而运作的基金。随后,世行以及其他机构相继建立了更多关于温室气体减排量购买的基金,统称为碳基金。表1列出了当前国际碳基金情况(与能源项目相关的)。

《京都议定书》生效近两年来,国际上和中国的清洁发展机制项目活动都取得了突飞猛进的发展。根据《联合国气候变化框架公约》秘书处的统计,全球碳交易市场成长迅速,2006年的交易额达到250亿~300亿美元之间,预计两年后将增加到每年400亿美元。根据《日本经济新闻》报道,2006年世界二氧化碳排放权的交易总额达到280亿美元,为2005年的2.5倍,交易的二氧化碳达到13亿吨。阿姆斯特丹的欧洲气候交易所2006年的交易量超过前一年的4倍多,达到4.5亿吨。

截止到2007年1月底,全球已经注册的项目近500个, 预计到2012年的减排量将达7.5亿吨二氧化碳当量。中国政府已经批准了近300个项目,其中得到注册的已达37个。

2 中国的能源问题和温室气体排放

中国在过去20多年中所取得的巨大经济成就有目共睹:养活了13亿人口,成为世界重要贸易国,并保持了世界最快的经济增长速度。但有一个不容回避的现实就是,我们在经济高增长的同时,能耗不断增加,环境污染也在加速。国家发展和改革委员会前不久公布的资料显示,我国能源消费总量已经位居世界第二,约占世界能源消费总量的11%。我国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60%、10%和5%。而我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%、欧盟的16.8%,总体上还没有走出以高增长、高消耗、高污染,粗放型扩张和以外延为主的经济增长方式。

据日本经产省《2030年国际能源战略报告》预测,由于经济持续高速增长,中国石油需求对外依存度将从2000年的34%提高到2020年的62%。从单位产品能耗来看,2000年我国电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%,目前万元GDP能耗水平已经达到发达国家的3~11倍。“高消耗、低效益、高排放”式的粗放型经济增长方式已经成为中国环境资源瓶颈约束的根本原因。

目前,我国每年消费的能源占世界总消费量的十分之一。但是,我国能源工业基本上是以煤炭为主、多能互补的工业体系。一次能源生产和消费的68%左右为煤炭(见图2)。2003年,我国原煤消耗量已经占到世界总量的31%,这个格局在今后几十年中不会改变。同时由于中国未来社会经济发展的需求,在今后20年内,中国将进一步发展煤炭工业。

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中图分类号: TQ541 文献标识码:A

一、现状概述

根据政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)的划分,主要有如下六种温室气体排放(Green Hose Gas, GHG)导致了大气温度的异常变化,即二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCS)、全氟碳化物(PFCS)、六氟化硫(SF6)。在此基础上,各国政府拟定了各种国内温室气体管控机制[],他们独自或与其它第三方组织、跨国企业建立温室气体计量的相关准则,或者在企业可持续性指标中加入温室气体评价项目,透过供应链的力量,要求企业上游供应链提供温室气体排放量相关信息,并寻求第三公证单位进行检验与查证。

这些温室气体计量方法或准则。《商品和服务生命周期温室气体排放评估规范》(PAS2050)是基于生命周期评价的产品碳排放计量方法。生命周期评价方法是一种“从摇篮到坟墓”的评价方法,正越来越多地被用来评价人类活动所产生的环境问题。它要求详细研究其生命周期内各单元过程的能源需求、原材料利用和活动可能造成的污染排放,包括原材料资源化、开采、运输、制造/加工、分配、利用/再利用/维护以及废弃物处理。因此,生命周期评价能够更加全面的体现企业在原料选取、生产过程、成品运输及控制产品能耗等方面的减排潜能,可以促进企业采取落实循环经济,使用再生原材料,合理处置副产品及废料,技术改造控制产品能耗等措施降低排放量,更好地实现节能减排的目的。

在本文用生命周期评价方法分析了国内某复合木地板生产工厂连续2年温室气体排放量,并尝试通过数据对比探讨生产型企业的碳减排途径。

二、方法简述

(一)方法学及参数的确定

LCA碳盘查在方法学上主要采用PAS2050:2008中生命周期评价方法学;产品的排放因子主要来自英国政府DEFRA碳排放数据库以及GHG protocol排放因子数据库,同时参考了《2006年IPCC国家温室气体清单指南》、《中国能源统计年鉴2010》、《中国区域电网基准线排放因子》等相关资料。

(二)分析阶段的划分

在LCA评价中,产品的生产过程分为原材料生产阶段、产品生产阶段、运输分销阶段、安装使用阶段、以及处置或再生阶段。其中,原材料生产阶段主要指原、辅材料的生产和有关的过程;产品生产阶段指所有生产过程和与生产有关的运输/储存活动、包装、与场地相关的排放,以及产生的所有材料如产品、废物、共生产品和直接排放,排放源包括厂内叉车、空调、冰箱、检测设备制冷、灭火器、乙炔、柴油、化粪池及电力等的使用;运输阶段主要包括卡车、轮船、火车等;安装使用阶段是指安装过程中使用的材料及能源,包括防潮膜及极少量电力,使用阶段消费者基本无能源消耗;处置阶段指产品废弃后的处理处置排放。

三、盘查结果及分析

(一)主辅料排放

第二年与第一年相比总产量减少了102321平方米,主料排放量减少710tCO2e,辅料排放量增加310 tCO2e,总体上原材料部分排放量减少400 tCO2e,但减排量相对产生量极小。

(二)生产阶段排放

生产环节的排放量增加了1662tCO2e,经对比可以看出,除原材料运输外,生产阶段排放主要来自用电、叉车运输和自有车辆使用三个部分。

进一步分析得知,第二年生产环节电、油等消耗有所增加导致排放量增加,具体见下表

可以看出,该厂在产量大幅下降的同时生产电耗、油耗和自有车辆使用量的相对增加造成了生产阶段的排放量增加。

(三)运输阶段排放量

运输阶段排放量增加了577tCO2e,其中海运和铁路运输的比例有所增加,由于海运和铁运的排放因子小于汽运的排放因子,因此增加海运和铁运的比例有助于降低运输阶段排放量。但由于业务范围日趋扩大,产品的销售网络也日益完善,随即增加了运往各地的里程数,因此运输总里程增加较多,运输阶段排放量仍有较明显的增加。

(四)安装使用阶段排放

由于盘查的前设条件为安装阶段仅消耗极少电力并使用一定量的防潮膜,消费者在使用过程中仅消耗少量水进行清洁,电力和水的消耗量极小,可忽略不计,因此安装和消费者使用阶段的主要排放来自防潮膜的上游排放。该部分排放量约占总排放量的5%左右,但因防潮膜的使用量不在企业可控范围内,对于企业主动减排讨论意义不大,因此不做赘述。

(五)废弃阶段

该厂生产的废弃物主要为木糠和地板产品最终废弃后的处置,其中木糠处理分为厂内做燃料燃烧和外运做其他产品原料;因此厂内处理的排放为木糠燃烧的排放量,而厂外处理的排放仅为运输阶段的排放,厂外处置部分排放计入下游产品排放,不在盘查范围内;废弃地板处置方式假设为全部燃烧。

可以看出废弃阶段主要排放来自废弃地板处理,占废弃阶段总排放的90%以上。

四、评价结果及减排途径分析

由以上分析可以看出,各阶段的GHG排放特点各有不同,其中有汇率、价格变动等客观原因导致的排放量变化,也有生产率变化、生产能耗变化等企业经营管理方面的原因导致的排放量变化。

原材料阶段排放主要来自原辅材料的上游排放,包括材料从自然界开采、加工、包装等过程的排放,因此这一阶段的减排应主要依靠:①提高工艺技术水平,提高成品率,减少原辅材料的使用量;②尽量采购上游排放较少的原辅材料,如经过碳中和认证的材料、或生产过程中碳排放较少的产品,以及其他生产的副产品等。

生产阶段的主要排放来自用电、叉车使用和自有车辆使用。这一阶段的减排主要依靠:①企业提高自身管理水平,减少不必要的出行,或提高自有车辆的使用效率;②因叉车主要用于物料的搬运,电力使用也是生产不可或缺的一部分,与生产息息相关,企业应自查原因,在产量较大幅度减少的前提下,生产能耗和叉车使用量大大增加,提高管理水平,优化电力和叉车的使用效率,降低排放。

运输阶段的排放量上升与企业业务发展水平有关,同时也与企业运输外包商的运输策略有关。在相同的运输距离和载重前提下,不同运输途径的排放因子为海运<铁运<汽运,因此运输外包商应尽可能多的使用海运和铁运,减少汽运。若企业依靠自身的市场地位影响运输外包商的运输策略,将有可能对企业的GHG减排带来较为可观的效益;此外,企业在经销商的设置上也可以考虑布局方式和位置,以便减少运输距离,减少运输阶段排放量。

废弃阶段排放主要来自残品的处置排放。这一阶段的减排策略包括:①提高生产技术和管理水平,提高产品优良率,减少残品数量;②尽量与其他厂商签订回收协议,使废弃的地板进入下游产业链,成为其他产品的原辅料,降低下游排放。

五、结论

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“共同但有区别的责任”的合理性

经過历次气候变化谈判,目前国际社会在应对气候变化义务履行方面形成了两大主要观点:

以中国、印度等为代表的发展中国家认为,全球今天的气候变化主要是西方国家200多年来工业化发展過程中累积的结果,它们采取的不可持续发展模式使自然资源遭到掠夺式的破坏导致了气候变化;而且现阶段这些国家已经发展起来,其能源耗费需求无疑会少一些,相对而言,发展中国家正是需要大量耗费能源的时候,能源消耗需求更大;此外,发达国家人年均温室气体排放量远高于发展中国家。所以发展中国家主张,不论历史地看还是现实地看,它们都负有更多责任,故应实行“共同但有区别的责任原则”,即各缔约方都有义务采取行动应对气候变暖,但发达国家对此负有历史和现实责任,应承担更多义务;而发展中国家首要任务是发展经济、消除贫困。由于多数无害环境技术掌握在发达国家手中,它们应当根据《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》及《框架公约》成员方历次会议的决议等之规定,向发展中国家转让技术,帮助它们开发技术,提高能力建设。并且,发展中国家还坚持认为:转让技术是它们承诺相对减排温室气体的前提条件。

以美国、欧盟、日本为代表的发达国家(尤其是美国),却意图否认已达成的共同但有区别的责任原则,要求发展中国家特别是温室气体排放大国,必须承诺履行温室气体绝对减排量的国际义务,否则其他方面合作谈判难以进行;因为它们认为发展中国家正在进行的工业化和城镇化进程、技术的落后及人口的众多等,使其当前及以后发展過程中的温室气体排放数量相当惊人。

双方在应对气候变化策略方面长期的僵持不下,使2007年以后的《框架公约》成员方大会(COP)没有取得实质性进展,各方在发展中国家是否承担温室气体减排义务方面矛盾冲突十分尖锐,几乎是每次会议斗争的最关键内容。

在笔者看来,目前在应对气候变化方面,各国把争论的焦点放到减排指标分配上是只抓住了问题的表象,而没有考虑从根本上来解决问题。温室气体排放不是问题的源头,人们也不会去消费气体排放,他们消费的是能源,排放只是一种结果;问题的根源应在于如何减少或避免这种排放。在发展中国家,数十亿人在落后的乡下和城镇燃烧着木材等(不是用管道燃气和电)来做饭,用最原始的工具(没有拖拉机)辛勤劳作,步行或骑自行车(非驾驶汽车)去上班。这种最基本的排放本来就很少有压缩的空间,与那些靠飞机、汽车、空调等耗费大量石化能源来维持生活品质的发达国家人相比,发展中国家的这些排放不值一提。对它们而言,温室气体排放的绝大部分,源自它们落后的工业技术及为发达国家加工那些满足后者奢侈生活的高耗能商品。如果后者能够公平或无私地让前者得到环境友好技术来完成自己的工业化进程及加工商品,则排放会大大减少。

“减排指标分配”——西方国家规避义务的幌子

为何西方国家在历次成员方大会上把减排指标分配而非技术开发和转让放到争论的核心位置上?为何对前者花很多时间和巨大精力而对后者则如蜻蜓点水?笔者认为,这是西方政治、经济、法律制度下的产物,是西方政客在其政治体制下的必然行为。

在西方,由于历史等原因,发达国家的企业(主要是跨国公司)掌握了全球90%以上的先进技术(含无害环境技术),而它们在进行技术转让时唯企业利益而非政府的履行国际义务为导向,它们常借发展中国家需要技术的迫切性抬高技术许可使用费,或提出种种附加条件,或认为无利可图时拒绝转让技术。这是强调私权利神圣不可侵犯、有着保护私有财产制度历史传承的发达国家政府所无能为力的。而且,随着新兴知识产权制度的不断发展,发达国家不仅通過国内法律规定知识产权是私权利,它们还通過《与贸易有关的知识产权协议》(TRIPS协议)将这一观点上升为国际性的规范,即在TRIPS协议序言中明确规定:“知识产权是私权利”。这样,作为知识产权重要组成部分的无害环境技术无疑也归属在私权利的范畴,应受到法律的严格保护,其交易行为政府不能强行干预,环境友好技术由此也成为政府无法动用公共权力来强征的财产。再加上西方所谓的选举多是在不同利益集团之间的角逐,选票掌握在那些掌握庞大财产的私人手中,在“私法行为公法化理论”的作用下,西方所谓的政治人物只能根据国内利益集团的需要在国际上行事。如果他们的承诺与国内集团利益发生冲突,这种承诺也是无用的。因此,他们不愿也不敢在技术转让和合作方面作出承诺,只好拼命地在减排指标分配上大做文章;这样既可遏制本国跨国公司在国际上的竞争对手的竞争力,又为本国在温室气体减排方面争得主动权。更为严重的是,由于在当今国际规则制定中,发达国家起到主流作用,它们可以把自己国内的观点和意志,变成一定的国际规则,强加给别人;把自己不愿意做的,或搁置一边,或泛泛而谈,不采取任何实质性的行动。在这种背景下,技术转让和开发不可能成为成员方大会的主要议题,各国也很难达成技术转让协定。

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低碳经济的出现有着历史的必然性。第一,人们逐渐意识到此前经济发展模式的破坏性后果,为了对人类自身及其赖以生存的地球负责,发展模式低碳化转型已是大势所趋。第二,开发可替代性能源、提升能源使用效率等低碳化措施可以缓解日益增加的能源需求,巩固国家能源安全。第三,在全球经济衰退的2008年,低碳行业的收入增幅仍达到75%,并有着巨大的市场潜力,这也使人们在反思既有发展模式的同时,感受到了低碳经济的巨大驱动力,从而更有意愿推进经济结构的低碳化调整。第四,面对巨大的潜在利益,各国意识到,只有主动致力于能源、产业、经济结构的调整和转型,参与制定以低碳经济为主的生态文明游戏规则,才能提高国家的竞争力,引领世界经济的未来发展。

然而,向低碳经济转型并非易事。开发引进节能减排技术、建设相关基础设施、提高能源使用效率、调整产业结构等所需大量资金从何而来?如何实现低成本高效率的温室气体减排并管理相关风险?

先看资金从何而来。银行是一个当然的融资渠道,但不同于传统融资标准的是,越来越多的银行开始遵循所谓“赤道原则(Equator Principles)”来发放“绿色信贷”。“赤道原则”是由世界主要金融机构出于践行企业社会责任、维护企业声誉的考虑,根据国际金融公司的政策和指南制定的,旨在决策、评估和管理项目融资中社会和环境风险的一套非官方自愿性原则。实行该原则的银行必须制定与该原则一致的内部政策和程序,并对项目融资中的环境和社会问题尽到审慎核查义务,只有在确信项目执行会对社会和环境负责并会遵守该原则时,才能对该项目提供融资。值得注意的是,虽然这一原则是自愿性的,但随着它在国际项目融资市场中的广泛应用,已逐渐成为国际项目融资中的行业标准和惯例。

基金是另一个重要资金来源。当前市场上不仅有世界银行原型碳基金(Prototype Carbon Fund)、英国政府碳基金等专门投资低碳项目的投资型基金,还有一些专为低碳项目提供贷款信用担保的担保型基金。另外,国际资本市场上还存在融资租赁、BOT(Build-Operate-Transfer)等其他类型众多的低碳项目直接融资模式。

那么,又该如何实现低成本高效率的温室气体减排并管理相关风险呢?大气的流动性使得温室气体排放领域更易产生负外部性,甚至可能导致“公地悲剧”:对于大气环境容量这种全球性公共物品,其承载和自净能力有限,但各排放主体出于自身利益最大化的考虑,更倾向于通过增加产量来提高收入,而不顾由此所增加的温室气体排放对大气环境容量所造成的负面影响,长此以往,将最终导致大气环境容量的崩溃。可见,如何消除负外部性是温室气体减排问题的核心。

通常有基于命令与控制(command-and-control)的规制手段和基于市场的经济激励手段(market-based incentives)两种方法。规制手段是一种由政府通过行政命令设定减排目标,并以行政控制的方式来保障目标实现的方法,以美国《1970年清洁空气法》(Clean Air Act of 1970)所采用的方式最为典型。该法案在设定全国性空气质量目标之后,授权美国环保署(EPA)为各类排放源设定减排标准,并要求各州与环保署合作开发减排计划和执行机制。虽然规制手段的结果具有确定性,但成本却相当高昂,因为各排放主体无论边际减排成本如何,都须依照统一规定进行减排,从而增大了减排的社会总成本;规制手段对政府的行政决策能力、监督管理能力有着较高依赖;规制手段的强迫性通常会遭遇到抵制,导致政策执行成本加大;由于其未能提供超额减排激励,各排放主体即使有能力也不会主动进行超额减排,这也在一定程度上减损了减排目标的社会效用。

规制手段的高昂成本使人们将目光转向了基于市场的经济激励手段,如征收碳税(carbon tax),其理论发轫于英国经济学家庇古(Pigou)所倡导的庇古税。庇古认为,导致市场资源配置失效并产生负外部性的原因在于当事方的私人成本与社会成本不一致,使得私人的最优导致社会的非最优。因此,可以通过征税或者补贴来矫正当事方的私人成本,使私人成本与相应的社会成本相等,这样就可以使资源配置达到“帕累托最优”,负外部性也能得以消除。据此,通过征收碳税将排放产生的外部边际成本加入排放主体的私人边际成本后,排放主体出于自身利益的考量来主动进行减排。虽然碳税具有征收机制简明、排放成本确定等优势,但也面临一些实际困难。其一,难以确定一个最优税率。从理论上说,边际减排收益等于边际减排成本的税率即是最优税率,但如何得出边际减排收益/成本曲线并计算出相应税率却是一个实践中的难题。其二,由于征税与高度关联,“世界者”的缺位使碳税很难成为一种全球统一的气候变化应对方法。另外,碳税还可能会遭遇政治上的反对。

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关键词:碳排放;外部性;CO2

中图分类号:F74文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)01-0182-03

一、 研究背景

1.全球气候变化与温室气体排放。自从18世纪60年代工业革命以来,人类分工有了新的形态,社会生产力也开始狂飙突进式地发展,与此同时,人类活动对环境的影响也前所未有地扩大了。20世纪80年代以来,越来越多的证据表明人类活动所造成的温室气体排放成为全球气候变化的主要因素[1]。统计学意义上的气候变化是指气候平均值和气候离差值出现了显著变化,如平均气温、平均降水量、最高气温、最低气温,以及极端天气事件等的变化。《联合国气候变化框架公约》将 “气候变化”定义为:“经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”这个定义旨在将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来,本文所涉及“气候变化”的含义都依据此定义。

在全球变暖的大背景下,中国的气候也发生了明显变化。近百年来,中国年平均气温升高了0.5℃~0.8℃,略高于同期全球增温平均值,年均降水量变化趋势虽然不显著,但区域降水变化波动较大;近五十年来,中国主要极端天气与气候事件的频率和强度出现了明显变化,沿海海平面年平均上升速率为2.5毫米,略高于全球平均水平;山地冰川快速退缩,并有加速趋势[2]。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告(2007)指出,近五十年的全球气候变暖主要是由人类活动大量排放的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的增温效应造成的。自从1750年以来,人类活动导致全球大气中CO2及CH4氮氧化物浓度显著增加,目前已经远超过了工业革命之前的值。全球浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年的379ppm。温室气体,是指大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分,《京都议定书》明确针对六种温室气体进行削减,包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。其中以后三类气体造成温室效应的能力最强,但对全球升温的贡献百分比来说,二氧化碳由于含量较多,所占的比例也最大,约为55%。在现行的国际碳排放交易活动中,交易的对象也都是CO2,因此本文所说之温室气体即指CO2而言。

针对全球气候变化的严峻形势,联合国环境与发展大会于1992年达成联合国气候变化框架公约(UNFCCC),1994年正式生效。为完成《公约》的目标,1997年签订了《京都议定书》,其中规定工业化国家确保二氧化碳、甲烷等六种受控的温室气体排放总量,在2008―2012年的第一个承诺期内比1990年的排放水平减少5.2%,2001年的COP7上通过了《马拉喀什协议》,为《议定书》的执行制定了细则,铺平了道路,2005年2月16日《京都议定书》正式生效。

《京都议定书》是人类历史上第一次以国际法的形式对污染物排放量做出定量限制。也是继联合国和世界贸易组织之后第三个影响世界发展格局的国际新规则。为了帮助发达国家各缔约方减轻其承担的减排义务负担,在《京都议定书》别规定了三种减排机制以确保减排目标的实现,其中包括:清洁发展机制(Clean Development Mechanism,CDM)、联合履行(Joint Implementation,JI)和排放交易(Emissions Trade,ET) [3]。这些机制的共同指向在于通过按照规定程序核证的减排单位可以在国际市场上进行交易,即构建国际上有效的碳交易形式。

2.理论与实践。各国的工业和经济活动在推动世界经济发展的同时,带来了一个严重的外部性,就是温室气体的大量排放。而国际碳排放交易旨在建立一种以市场为基础的制度安排,在确定总的环境容量和各经济体排放限额的前提下,各排放单位之间可以通过货币的方式互相调剂排放量,从而达到减少排放的目的。它对企业的激励在于,超量减排的企业可以在市场上出售他的排放权剩余,以获得保护环境的经济补偿,而增加排放的企业必须付出经济代价。通过市场交易的机制使CO2这种无色无味的气体资本化。

1960年,英裔美国经济学家科斯[Coase,Ronald (Harry)]提出排污权交易理论概论;美国经济学家戴尔斯(Dales)于1968年首次提出排污权交易制度安排[4]。并于20世纪70年代首先被美国环境保护局(EPA)用于大气污染源及河流污染管理,而后德国、澳大利亚、英国等国相继进行了排污权交易的实践。2000年以来,中国在部分两控区省市也开展了排污权交易试点,并取得了一定的效果。2008年,北京环境交易所、上海环境能源交易所以及天津排放权交易所纷纷成立。2009年8月16日,昆明环境能源交易所挂牌成立。

温室气体的排放本身是一个环境问题,但排放交易机制确实一种经济安排,而排放限额的设定又涉及国际政治格局博弈,因而需要跨学科的综合视野。同时,国际排放贸易区别于传统的国际货物贸易和服务贸易,成为一种新型的国际贸易形态,因而引起经济学者的极大兴趣,以这一课题为主体的环境经济学也于近年来成为经济学研究最为活跃的领域。本文即从经济学的视角出发,对经济学家针对CO2排放交易这一新贸易形态所作出的经济学解释作一系统梳理。

二、目前的理论研究现状

(一)新古典经济学的缺陷

新古典经济学认为,资源稀缺和有效配置是经济学研究的核心,因而用边际效用理论和一般均衡理论解决了这一问题,即在自由市场机制下,可以自动实现资源的有效配置和个人利益的最大化。但新古典主义在解释全球气候变暖的碳排放交易问题上遇到了困难(沈小波,2008)[5]。其一,新古典经济学假设市场是完备的和信息是完全的,而在温室气体排放问题上,这两个假设都不存在,各国的环境容量与减排能力等相关信息并不是完全的,目前也并无完备的市场机制来安排这一交易活动,更为重要的是,当我们考察排放对环境造成的污染时,遇到的是跨期选择下的不确定性问题。其二,新古典主义认为市场上交易的都是私有物品,而非公共物品,但CO2这种气体本身即具有典型的非竞争性与非排他性。其三,新古典经济学认为不存在外部性,而温室气体排放本身却是全球最大的市场失灵,一国生产的发展带来的是全球温度的升高。基于以上原因,新古典经济学在解释国际碳排放贸易的形成机制时遇到了很大的困难。而这一全新的交易领域的魅力又的确吸引着众多经济学家的注意力,因而,不同的经济学从不同的视角出发,企图对此作出新的解释。

(二)外部性理论和公地悲剧

1.庇古税。从经济学的视角看,温室气体的排放问题是一个外部性的问题。在经济中,每一个经济行为人都关注于自己的利益最大化,就带来了全球气候变暖这个外部效应,当外部性出现时,市场机制不一定会是帕累托有效率的[6]。Sandler和Hartley(2001)认为,此时一个国家的行为使其他国家获利或受损,且无法通过市场来进行弥补[7]。福利经济学认为,当私人成本小于经济活动所造成的社会成本时,政府应该发挥作用,以使外部不经济内部化。美国经济学家庇古(Pigou,Arthur Cecil,1877―1959)提出应通过税收或者补贴的办法将外部性内部化,这就是著名的庇古税(Pigouivaintax)。庇古税属于直接环境税,它按照污染物的排放量来确定纳税义务,因而是一种从量税,单位税额的确定按照一项经济活动的边际社会成本与边际收益的均衡点来决定。其实质是,通过政府的作用来矫正私人成本,以使其等于社会成本。庇古税实施的难点在于怎样准确计量温室气体的排放,另一个重要的问题是,温室气体不仅是一种厌恶品,而且是一种公共厌恶品,换言之,我们必须注意到,这并非是外部性的一个简单推广,因为温室气体的排放所造成的影响已经超越了国境,而不再局限于那些产生这些问题的国家。还有,外部性理论的讨论目前只是集中于消费的外部性,而没有涉及生产的外部性。

2.公地悲剧。科斯(Ronald Coase)[8]认为,如果产权得到明确界定的话,外部性就不会带来什么问题。但如果产权界定不明确的话,经济相互作用的结果将毫无疑问是无效率的。在产权明确界定的前提下,通过各种机制给人们提供谈判的机会,那么人们就可以交换他们产生的外部性,前提是交易成本为零。因而在科斯看来,真正的问题不是如何阻止污染,而是对公共厌恶品产权的界定。

在科斯条件下,政府是没有必要对市场失灵进行干预的。科斯定理强调明晰的、可实施的产权对资源配置效率的重要性。设想一下,在一个法律不健全、腐败盛行、偷盗成风的国度,当有人随时可能以非法方式抢劫属于他人的合法财产时,谁还会愿意进行投资并付出劳动努力呢?因此,得到法律保护的明晰产权,是保证资源被用于最有价值的用途,进而实现资源有效配置的制度基础。

新制度经济学认为,排放权是一种特殊的财产权,因而从产权理论的角度来看,气候问题之所以会产生,原因是排放的产权没有得到明确界定,或者虽然有明确规定但无法有效实施。

大气是一种全球公共物品(Global PublicGoods,简称“GPG”),具有非排他性和非竞争性,无法进行转让。结果是各经济体必然大肆排放。

3.排放权交易。假定当前环境资源的配置是帕累托无效率的,现在存在着某种帕累托改进的方法,此时所有成员都应该能够接受这种改进,更重要的是,更好结果的出现与谁拥有排放的权利没有关系。如果A国有权利排放温室气体,但B国愿意向其支付的金额比A国减少排放的成本更高,那么A国会削减污染,全球的福利都改善了。反过来,如果B国拥有享受清洁空气的权利,而A国愿意向其支付,以换取有权利排放一定量的CO2,只要这种支付在边际上超过了A国排放对B国造成的损失,那么B国会允许A国排放,全球的福利也同样改善了。所以不论谁拥有排放的产权,他们都会讨价还价,直到在某一点上,额外排放对排放者的边际收益正好补偿了对被受害者的边际损害。

基于科斯定理的上述证明,1968年美国经济学家戴尔斯(Dales)首先提出“排放权交易”的设想。这一设想试图从生产的外部效应的角度来解决排放的问题,但这种机制实现排放总成本最小化的必要条件是各厂商之间控制排放的边际成本必须相等。但所有厂商的排放成本信息是很难得到的。因而政府很难估计出各厂商适合的排放限额。还有一点值得注意,科斯定理要成立,交易成本必须为零,而在现行京都体系之下,各交易方都面临着巨大的时间成本与谈判成本。

另外的问题是,由于前面论述过,温室气体的排放是一种全球的公共物品,因而在所有国家都加入《京都议定书》体系之前,就很难避免“搭便车”的行为发生。“搭便车”的行为阻碍了防止气候变化所作出的巨大努力,如果这种行为得不到有效矫正,那么就很难在全球变暖问题上达成任何实质性的结果,这也是对《京都议定书》达成后的后续减排目标谈判如此艰难的一个经济学解释。在此方面,西方经济学者Maler(1990)、 Cline(1992)、Carraro和Siniscalco(1993)以及Barrett(1994)相继从博弈论的角度对此给出了解释,其中Barrett(2008)还提出一种“地球工程”(geo-engineering)的方法,这种方法只需要少数几个甚至单个国家就可进行,避免了“搭便车”的问题,但关于技术的管辖权仍需妥善解决[9]。

三、结论

国际碳排放贸易,是一种新的贸易形式,对于其产生的经济学解释,目前国内外有许多研究。综合起来看,这些研究着眼的大多集中于对贸易形式本身的解释,且关注点多在需求侧。从目前现有的资料看来,还没有从供给观点出发来解释这一现象的。CO2的排放本身源于生产环节,其与供给活动息息相关。因而从供给侧对其发生机理作出恰当的经济学解释,并由此提出一种系统的分析框架,或许将开启这一领域新的研究空间。

参考文献:

[1]联合国气候变化框架公约[Z].

[2]中国应对气候变化国家方案[Z].

[3]京都议定书[Z].

[4]戴尔斯.污染、财富和价格[Z],1968.

[5]沈小波.环境经济学的理论基础、政策工具及前景[J].厦门大学学报:哲学社会科学版,2008,(8).

[6]哈尔・R.范里安.微观经济学:现代观点[M].上海:上海三联书店,2007.

[7]Sandler,T.and Hartley,K.“Economies of Alliances:The Legson8 for Collective Action.”Journal of Economic Literature.

篇9

所谓的乙醇燃料或乙醇汽油并不是只使用纯粹的乙醇作为燃料,而是将乙醇按比例加入汽油中作燃料。乙醇掺入汽油能让燃料变绿主要缘于两个作用:一是乙醇的辛烷值高达120,可取代污染物四乙基铅来防止汽车发生爆震;二是乙醇含氧量高,加入汽油后可以促进燃料充分燃烧,从而大量减少严重危害人体健康的一氧化碳、引发光雾生成的挥发性有机化合物和多种毒物的排放,还能降低二氧化硫的排放。

现在世界上无铅汽油添加剂大多使用甲基叔丁基醚(MTBE),其次是生物乙醇,它们都是辛烷值增强剂和增氧剂。但是,早在1997年美国国家环保局就认定MTBE污染饮用水。于是与该国农业部、能源部一起推动国家立法限制使用MTBE。而加利福尼亚等州政府已经制定法令,限期或已经停止使用MTBE。这样,生物乙醇就是目前最佳的选择。更为重要的是,作为生物乙醇原料的植物,如甘蔗、玉米等在生长过程中可吸收二氧化碳。

我国根据国情决定推广使用在汽油中掺入10%乙醇的E10汽油。由于同体积生物乙醇的燃烧热值比汽油低30%左右,而E10汽油中掺入乙醇比例小,所以不需要改造发动机。

但是,这种绿色燃料的推广还是要谨慎,原因之一是这样的燃料“绿色”成色不足,同样对环境有害。比如E10汽油会使乙醛排放加倍,虽然目前没有确切证据证明乙醛排放会明显危害环境,而且三元净化器能够基本清除乙醛。

――摘自《百科知识》,有删节

考点训练

1.下列属于推广使用乙醇燃料的原因的一项是()

A.乙醇燃料并非只是使用纯粹的乙醇作为燃料,而是将乙醇按比例加入汽油中作燃料。

B.乙醇燃料是不污染大气和不增加温室气体的绿色能源,它可以取代石油等化石燃料。

C.乙醇燃料的含氧量高,促使汽油充分燃烧,从而大量减少危害人体、环境的气体的排放。

D.乙醇燃料可以减少引发光雾生成的有害物质和造成酸雨的重要因素二氧化碳的排放。

2.下列关于两种无铅汽油添加剂的说法,不正确的一项是()

A.生物乙醇和MTBE都是辛烷值增强剂和增氧剂,它们都能够有效促使燃料充分燃烧。

B.与生物乙醇相比,MTBE会污染饮用水,所以加利福尼亚等州已经停止使用MTBE。

C.生物乙醇的原料是甘蔗、玉米之类的植物,是可再生的,这是能推广使用的有利条件。

D.生物乙醇的原料生长时吸收二氧化碳,所以与MTBE相比可以有效地减排二氧化碳。

3.下列对原文的推断,不正确的一项是()

A.乙醇和汽油的燃烧热值不同,所以如果改变两者的比例,就必定要改变汽车发动机。

B.因为燃烧时会产生乙醛,且尚不清楚其对环境的影响,所以乙醇燃料的推广有待时日。

C.如果所有的汽车都能用上乙醇燃料,那么将能够有效地缓解全球范围内的温室现象。

篇10

关键词:生物;碳汇;特性

中图分类号:F124.5 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2010)05-0244-02

全球变暖是当前全球气候变化研究中的主要论题,而温室气体的增加被认为是全球变暖的主要原因。大气中温室气体体积分数增加导致的全球气温升高,引起了世界各国政府和科学家的共同关注,已成为全球生态环境研究中的一个热点领域。其中,CO2是大气中最重要的温室气体,在对温室效应和全球气候变暖的贡献中,占70%。

中国作为《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》缔约方,在发展中国家里第一个履约,于2007年6月制定了应对气候变化的国家方案――《中国应对气候变化国家方案》。我国二氧化碳人均排放量比较低,但是排放总量位居世界第二。2025年前后,我国二氧化碳排放总量有可能超过美国,居世界第一。预计2050年,我国能源消耗将占世界能源总消耗的60%左右。基于此,发达国家要求中国等发展中国家承诺减排温室气体的呼声越来越高。面对国际减排压力和国内经济可持续增长、能源安全、环境保护多方面的要求,二氧化碳减排已经是我们必须认真对待的十分紧迫的问题。

一、森林碳汇

根据《京都议定书》的清洁发展机制,为实现CO2的减排,2001年的《波恩政治协议》和《马拉喀什协定》均将造林再造林等林业活动作为抵消CO2排放的主要措施,并制定了新的规则。我国目前开展的碳汇活动也主要是围绕造林活动进行的。

到2005年6月,仅世界银行生物碳基金就已经提交了130多个林业碳汇项目建议书,其中包括中国广西项目在内的大约20个项目进入了准备实施的候选之列。预计到2017年,这些项目产生的碳汇将达到1 000多万吨。“中国东北部敖汉旗防治荒漠化青年造林项目”是《京都议定书》生效以来,我国与国际社会合作的首个林业“碳汇”项目。在第一个有效期的5年时间内投资153万美元,(约合人民币1 300万元,其中意大利资助1 150万元),在内蒙古敖汉旗荒沙地造林4.5万亩,使约2 500名当地农民和林场工人受益,该项目实施的总体目标是提高实施可持续发展政策的能力,并将首次尝试以森林碳汇为途径,将防治荒漠化及改善沙区生存条件与增加荒漠化地区农民收入相结合,填补了我国森林“碳汇”项目的空白。

但是,造林碳汇项目也存在一些实施中的困难,如项目基准线与额外性的确定、碳储量的计量与核查、参与机构繁多、实施过程繁琐、运行成本较高等。更重要的是,森林碳汇项目还很难进入市场。目前的造林碳汇项目全部都是发达国家在发展中国家投资实施的,只是用于抵消发达国家CO2的排放量,导致发达国家并没有采取实质性的减排措施,发展中国家也只是获得生态效益,碳汇项目短期内也不会产生经济效益,导致碳汇项目失去内在的市场经济驱动力,更难以形成自我循环、良性发展的碳汇经济产业链。因此,寻求森林碳汇以外的碳汇途径具有十分重要的意义。

二、湿地碳汇

加强碳汇能力是减少温室气体排放的重要补充,也是发达国家减排温室气体的基本政策和措施之一。除森林的碳汇作用外,在增加碳汇方面,湿地是目前已知的陆地生态系统中仅次于森林的重要碳汇之一,特别是高纬度湿地储存了全球近1/3的土壤碳。湿地作为温室气体的储存库、源和汇,在缓解气候变化方面,发挥着重要作用。

近十年来,许多研究学者逐渐意识到湿地巨大的碳汇能力,并由此展开了一系列湿地碳汇价值的调查,如20 世纪90 年代末期,欧美通过大型陆地碳汇监测网络EUROFLUX 和AMERIFLUX 对湿地进行了长期的碳通量观测和研究。同时,湿地也是重要的碳源,湿地中有机残体的分解过程产生大量的有机气体,其中最重要的是CO2和CH4。因此,客观评价湿地的碳汇价值,制定恰当的管理措施对于增加湿地的碳汇能力具有十分重要的现实意义。

芦苇因适应力强、繁殖力高而广泛分布于各类湿地中,是湿地的重要植被类型。而且,由于芦苇具有重要的经济、生态价值而被各国广泛种植,已成为重要的人工湿地。芦苇通过光合作用吸收大气中的CO2将其转化为有机质,经腐殖化作用将有机质储存在湿地土壤中。汪宏宇2005年对盘锦芦苇湿地CO2通量的研究结果表明,芦苇湿地对CO2具有较强的碳汇作用,固定二氧化碳为13.32 t・hm-2。

三、水生生物碳汇

水生生物作为湿地的主要生物资源,其碳汇潜力也是十分巨大的,水生生态系统是CO2一个巨大的汇。据测算,小球藻、栅藻和水华鱼腥藻的含碳量分别达到46.38%、51.28%和68.76%。水生高等植物和动物碳汇潜力更不可忽视。

据Downing等研究估算,贮存在湖泊的生物体有机碳大约为0.036GtC/a。

水库在全球碳循环的作用亦不容忽视。70年代,全世界总的水库面积约为0.4×106km2,碳在水库的滞留率比湖泊大,约为500gC/m2・a,其中50%来自土壤,1970年贮存在水库的碳汇总量为0.1GtC/a,估计到2050年将可达到0.2GtC/a。

通过生物链的作用,水生动物碳汇功能的潜力也是十分巨大的。柴方营等(2001-2005)人在北纬45°高寒地区的3 000公顷水域试验证明,每年利用第二和第三营养级水生生物可成功固碳2 500余吨。

参考文献:

[1] 汪宏宇,周广胜.盘锦湿地芦苇生态系统长期通量观测研究[J].气象与环境学报,2006,22(4):18-24.

[2] 于洪贤,黄璞.湿地碳汇功能探讨:以泥炭地和芦苇湿地为例[J].生态环境,2008,17(5):2103-2106.

[3] Downing J P,Meybeck M,Orr J,et al.Land and water interface zones.Water Air and Soil Pollut., 1993,70:123-137.

[4] Walsh J J.Importance of continental margins in the marine biogeochemical cycling of carbon and nitrogen.Nature,1991,350:53-55.

Research on the character of the biological carbon sink type

YU Hong-xian,LI You-hua

(Northeast agriculture university, Harbin 150030,China)