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【關鍵詞】碳捕集和封存 二氧化碳 溫室效應 發展現狀
隨著工業化進程的加快,各種因素導致大氣中的二氧化碳含量大幅度增加,引起溫室效應。如何減少碳排放量成為當今科學研究的一個重要課題。碳捕集和封存(Carbon Capture and Storage,以下簡稱CCS)就是基于目前的時代背景產生的,用來解決碳排放量問題的一項技術。盡管CCS技術能有效地封存過多的二氧化碳,對于緩解溫室效應具有很好的前景,但是由于各種經濟、政策以及其他的一些原因,CCS技術目前乃至將來幾十年都面臨著巨大的挑戰。
1 推廣CCS技術的必要性
二氧化碳對于人類的生活和生產至關重要。它能夠阻擋太陽的熱量逸散進太空,使地球溫度基本恒定,讓動植物得以生存。然而近幾年來,人類的工業化進程顯著地提高了大氣中二氧化碳中的含量。從碳排放的角度來看,工業生產如煉油、制鋼、發電等,每天都向大氣層釋放出大量的二氧化碳。人們在日常生活中的碳排量也是罪魁禍首之一。小汽車、船舶、航天飛機以及家用設備等排放出的二氧化碳也顯著增加。從碳吸收的角度來看,全球植被面積有減無增,地球吸收和調節大氣中二氧化碳含量的能力也有所下降。種種因素都導致全球大氣層中二氧化碳含量持續攀升,從而引發溫室效應。溫室效應將使大氣升溫,大氣和海洋循環發生改變,影響人們的正常生活[1]。
據統計,在2010年碳排放量達到了歷史性的最高值。國際能源機構IEA(International Energy Agency)最近報告說按照這種趨勢下去,到2100年的時候全球溫度將升高超過3.5℃[2]。解決或者說緩和這個問題的方法大概可以分為兩種:一是找到清潔的能源,二是讓生產出的二氧化碳更少地進入大氣層中。
對于前者,相比于目前大量、廉價而且易于獲得的化石燃料,清潔能源的市場占有率仍舊十分有限,化石燃料的主導地位在未來幾十年不會有太大的變化。按照全球碳捕集與封存研究所(Global CCS Institute)提供的數據,全球能源需求在未來20年將增長40%,石油、天然氣等化石燃料的燃燒將繼續向大氣排放出大量的二氧化碳,溫室效應將愈發嚴重。
對于后者,許多地區和國家已經采取了一些地方政策來減少工業中的碳排放,有的是自愿性、義務性的,也有的是通過商業貿易的形式來執行。近年來人們推出了新的思路,那就是CCS技術。它是一種將工業生產中的二氧化碳捕獲、集中起來,再通過管道或者其他設備運移到一個適合封存的地質場所,把二氧化碳長期儲存起來的一項新技術。盡管二氧化碳早在幾十年前就因為各種原因被注入地下(如石油工業中通過向儲層注入二氧化碳來提高原油的采收率等),長期地將二氧化碳封存起來還是一個新概念。據估計,到2050年,在工業生產中CCS每年可以減少40億噸的二氧化碳,約為2050年所需減少的二氧化碳的9%,數量相當可觀。但是為實現這個目標,20%到40%的生產設備需要配有CCS技術[3]。由此我們可以預見CCS技術必須得到充分的重視和推廣。
2 CCS技術的基本原理
一般來說,CCS技術主要包括三個環節:捕集,運輸和儲存。具體來說,首先是將動力工廠或者各種來源的二氧化碳通過某種方法捕獲起來,然后將其壓縮、運輸到某個地點,注入地下,利于該處的上覆巖層來封隔二氧化碳,阻止二氧化碳向上逸散。隨后,再利用一些監測設備以確保二氧化碳被安全、永久地封存起來。在一個適宜的地質場所,如較深的咸水層、報廢的油氣藏或者是不再開采的煤層等,二氧化碳可以被安全封存達百萬年之久[4]。據美國能源部估計,大概有36000億噸的二氧化碳可以被儲存在地下(指美國和加拿大境內)。相比于世界上每年排放大約130億噸的二氧化碳,CCS技術對于減少二氧化碳具有很廣闊的應用前景。
在捕集二氧化碳的環節中,常用的三種方式有燃燒后捕集、燃燒前捕集和富氧燃燒捕集。捕集方式的選擇按照不同的生產過程而定。例如對于水泥廠排放的二氧化碳常采用燃燒后捕集,而對于鋼鐵生產過程排放的二氧化碳則采用富氧燃燒捕集。由于實際操作中捕集到的二氧化碳往往不純,其中或多或少地含有其他氣體,所以捕集二氧化碳之后還需要對它進行進一步的分離處理。可采用某些溶劑來吸收雜質或者是用半透膜等方法進行氣體的分離。
在二氧化碳運輸環節,首先將二氧化碳壓縮成液態,然后通過卡車或者火車來將其運輸到目的地。由于二氧化碳的運輸量巨大,考慮到運輸的安全性和經濟性,現在普遍采用管道來運輸。
最后一個環節是將二氧化碳注入到一個多孔的地下巖層中,深度往往在800米甚至更深。在這個深度,二氧化碳受到高溫高壓的作用以濃稠狀的液態形式存在,密度相當于水的50%到80%之間。在這種較低的密度條件下,由于浮力的作用二氧化碳將向上運移,驅替地層原始孔隙中的液體。這也就是注入二氧化碳以提高石油采收率的基本原理。
3 推廣CCS技術的挑戰
CCS技術能否實施很大程度上基于整個項目周期的風險評估,包括從選址、設計、建造,到監測、報告、報廢等。風險評估時一個很重要的因素就是解決法律和經濟上的責任,解決這些責任如何被合理地分配給各個群體。這種風險性和不確定性包括商業層面、法律層面、以及技術層面等。理解這些風險是制定決策的前提條件。
商業層面上,一個企業或者說國家在推廣CCS技術時,如果能有效地發揮市場運行的機制,把二氧化碳作為一種商品來進行銷售和購買,吸引投資和回饋收益,則可以激活和調動人們科學研發的積極性,提高CCS技術在人們心中的認可程度等。如果一種商品只有買進,而不見具體的產出,或者產出極小,那么它也就失去了作為一種商品對于投資者的吸引力,勉強推廣CCS技術的企業也會面臨很大的風險。
法律層面上,合理和具體的法律法規是規避高風險(如推廣CCS技術)的基礎。模棱兩可的建議和號召無法吸引投資者真正行動起來自主研發CCS技術,而只有明文條款如國家支持、政府補貼等,才能給有心運行CCS技術的企業以物質和精神上的保障。
技術層面上,由于二氧化碳大部分是從工廠的廢氣中收集來的,各種雜質摻混,使得分離和捕集二氧化碳的成本十分高昂。而且由于捕集來的二氧化碳需要長期地封存在地下,它的安全性也需要技術上的保障。
所以現有的挑戰是嚴峻的。我國CCS科技研發方面,“十一五”期間在973、863、支撐計劃的部署以及相關國際科技合作項目的支持下,國內有關高校、研究院所、企業圍繞CCUS開展了基礎理論研究、技術研發和一些中小規模工程示范[5]。但在目前的條件下,較高的成本使其在國內外的應用受到了限制[6]。就現有碳捕獲技術而言,捕獲一噸二氧化碳最高成本400英鎊(642.4美元),成本過高,不適用于大規模商業生產。據路透社報道,全球碳捕集與封存研究所在其本年度關于全球碳捕集與封存部署情況的報告中警告說,根據目前的投資水平和監管不確定性來看,從現有的16個項目激增至130個項目的目標是不可能實現的。該研究所預計,其年度報告中確定的59個項目中,屆時可能只有51個能投入運行,而有些項目則不太可能實施[7]。推廣CCS技術還有很長的路要走。
4 推廣CCS技術的一些建議
如果沒有行之有效的措施,到2050年二氧化碳的排放總量將翻倍甚至更多。即使CCS技術對于減少碳排放具有極大的潛力,但如果沒有政府和相關機構對CCS技術的認可和支持,CCS技術也不可能得到充分發展[8]。目前我國科技部了CCS發展技術路線圖,但主要還是從技術研發角度,還沒有考慮到政策支持、資金支持、公眾參與等措施。
所以針對目前存在的問題,現有以下幾點建議:
其一,政府可以通過減免稅收等手段確保應用CCS的工程項目有足夠的資金。許多生產單元如生物工程、煉油廠、水泥廠等在采用CCS 技術之前,往往綜合考慮各種經濟因素,如果資金不足,就算這種技術如何減排、如何保護環境,也不可能付諸于生產實踐中。
其二,政府應鼓勵科研人員更加重視CCS技術的研發,使這項技術更加成熟可行。技術的成熟一方面可以捕獲更多的二氧化碳,另一方面還可以節約成本,是CCS長足發展的基礎。同時,如果將天然氣加工廠、煤氣廠等捕獲的二氧化碳用于油藏之中的話,還可以作為提高原油采收率的原料之一,實現廢物的二次利用。
其三,政府對于CCS技術的宣傳還應加大。目前CCS的應用所引起的重視還不夠,盡管CCS的應用前景已經得到了廣泛認證,人們對CCS技術的研究仍集中于動力單元。如果人們想達到預期的減排目標,CCS應當被用于更多的領域、更多的國家和地區;應當讓更多的人意識到CCS技術的廣闊前景,使得有關企業更快地掌握和實施CCS技術,推動CCS的廣泛發展。許多示范工程已經具備一定的競爭力,并開始執行HSE標準(Health, Safety and Environment)。這些示范工程可能對建立合理的節能標準以及增加社會的認可度有一定的幫助。
5 結語
總的來說,CCS技術的發展有賴于各項技術的協同進步,有賴于企業和政府對其的肯定和支持。在技術方面,通過改進技術從而降低捕集、運輸和封存的費用,例如深入研究各種物理、化學的吸附效率,減少捕集成本。在政策和環境方面,用支持性的法律法規吸引更多的企業來研發和運用CCS技術。只有這樣,已推行CCS技術的企業才能獲得充足的資金來長期投資、不斷研究,未推行的企業也會逐漸投身于CCS技術的推廣中來,從而有效地降低大氣中二氧化碳含量,遏制溫室效應的加劇。
參考文獻
[1] IPCC, 2005: IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Prepared by Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Metz, B., O. Davidson, H. C. de Coninck, M. Loos, and L. A. Meyer (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 442 pp
[2] Carbon Capture and Storage: Bring Carbon Capture and Storage to Market. SBC Energy Institute, 2012: http:/// sbcinstitute.aspx
[3] Technology roadmap-Carbon capture and storage in industrial applications. OECD/ International Energy Agency and United Nations Industrial Development Organization, 2011.
[4] Global CCS Institute website: http://
[5] 彭斯震. 國內外碳捕集、利用與封存(CCUS)項目開展及相關政策發展[J]. 低碳世界,2013,(1)
關鍵詞:化工行業;二氧化碳;兩階段核算模型;減排潛力;
作者簡介:顧佰和(1987-),男(滿族),遼寧丹東市人,中國科學院科技政策與管理科學研究所,博士研究生,研究方向:綠色低碳發展戰略與政策分析.
1引言
化工行業是經濟社會發展的支柱產業,同時也是耗能和溫室氣體排放大戶。國際石油和化工聯合會的統計數據顯示,2005年世界二氧化碳排放量約為460億噸,其中化學工業的二氧化碳排放為33億噸,約占7.1%[1]。中國是世界上最大的化工制品國之一。其中合成氨、電石、硫酸、氮肥和磷肥的產量均排名世界第一[2]。2000年到2010年,中國的化工行業工業產值增長迅速,其中幾種主要化工制品例如:乙烯、電石、燒堿、硫酸、甲醇、硝酸等產品的產量在此期間增長了50%以上。2000-2010年化學原料及化學制品制造業能源消費量逐年上升,年均增長8.86%[3],占全社會能源消費總量的比重基本保持在10%左右。
我國化工行業產品結構不合理,高消耗、粗加工、低附加值產品的比重偏高,精細化率偏低。美國、西歐和日本等發達國家和地區的化工行業精細化率已經達到60%~70%,而目前我國化工行業的精細化率不到40%。且我國化工行業工藝技術落后,高耗能基礎原材料產品的平均能耗比國際先進水平要高20%左右,因此我國化工行業存在較大的節能減排空間[4]。那么我國化工行業到底有多大的減排潛力,如何預測化工行業的溫室氣體減排潛力成為決策者和研究人員關注的焦點之一。
國內外學者圍繞行業溫室氣體減排潛力評估展開了一系列研究,但研究集中于鋼鐵行業[5-6]、電力行業[7-8]、交通行業[9-10]、水泥行業[11-12]等產品結構較為單一的行業。而由于化工行業的產品種類繁多,且工藝流程各不相同,目前對于化工行業的溫室氣體減排潛力研究,從研究對象上主要集中于少數幾種產品和部分工藝流程。Zhou[13]等全面細致的核算了中國合成氨生產帶來的二氧化碳排放和未來的減排潛力,并據此提出了促進減排的政策措施。Neelis[14]等學者從能量守恒的角度研究了西歐和新西蘭化工行業的68種主要工藝流程理論上的節能潛力。IEA[15-16]在八國集團的工作框架下,評估了化學和石油工業中49個工藝流程應用最佳實踐技術(BestPracticeTechnology)短期內所帶來的能效改善潛力。Patel[17]針對化學中間體和塑料等有機化學品給出了累積能源需求和累積二氧化碳排放量的核算流程和核算結果。
就關注的減排影響要素而言,主要涉及技術和成本兩方面。技術層面上,Park[18]等通過調查五種節能減排的新技術,使用混合的SD-LEAP模型評估了韓國石油煉制行業的二氧化碳減排潛力;Zhu[19]從技術進步的視角采用情景分析方法從整個行業的層面研究了中國化工行業的二氧化碳減排潛力,并提出一系列促進化工行業碳減排的措施;盧春喜[20]重點概述了氣-固環流技術在石油煉制領域中的研究與應用進展;王文堂[21]分析了目前化工企業節能技術進步所遇到的障礙,并對促進企業采取節能減排技術提出建議。成本方面,Ren[22]等對蒸汽裂解制烯烴和甲烷制烯烴兩種方式的節能和碳減排成本進行了對比;戴文智等[23]將環境成本作為石油化工企業蒸汽動力系統運行總成本的一部分,構建了混合整數非線性規劃(MINLP)模型,優化了多周期運行的石油化工企業蒸汽動力系統;高重密等[24]從綜合效益角度出發提出了化工行業實施碳減排的相關建議以及化工園區實施碳減排的管理模式;何偉等[25]設計了節能績效-減排績效關系圖及節能績效、減排績效與經濟效益協調關系三角圖。
在研究方法上,通過對以上文獻的歸納,不難發現情景分析已成為行業溫室氣體減排潛力的主流分析框架。已有的國內外大部分相關研究都采用情景分析方法[5-12,13,18,19]。情景分析方法是在對經濟、產業或技術的重大演變提出各種關鍵假設的基礎上,通過對未來詳細地、嚴密地推理和描述來構想未來各種可能的方案[26]。相比彈性系數法、趨勢外推法、灰色預測法等傳統的定量預測方法,情景分析法以多種假定情景為基礎,強調定性與定量分析相結合。情景分析法在進行預測時,不僅可根據預測對象的內在產生機理從定量方法上進行推理與歸納,還可對各不確定因素(自變量)的幾種典型的可能情況采取人為決策,從而更為合理地模擬現實。因此,情景分析法更加適用于影響因素眾多、未來具有高度不確定性的問題的分析。此外,情景分析法與傳統預測法還有一點顯著不同。傳統預測法試圖勾繪被預測對象未來的最可能發生狀況,以及這種可能程度的大小。而情景分析法采取的是一種多路徑式的預測方式,研究各種假設條件下的被預測對象未來可能出現何種情況。在情景分析中,各種假設條件不一定會自然出現,但通過這樣的分析,可幫助人們了解若要被研究對象出現某種結果需要采取哪些措施以及需要何種外部環境。
綜觀國內外學者的研究,有以下特點:從研究對象上來說,更多側重于化工行業產品層面二氧化碳減排潛力的研究,而鮮有從行業整體層面的研究;從研究要素上來說,一般只考慮單一要素對二氧化碳減排的貢獻,鮮有綜合考慮化工行業內部結構調整、技術進步、政策變動等多因素的研究。鑒于此,本文結合化工行業的產品結構特點構建了一套化工行業二氧化碳減排潛力綜合分析模型:首先結合化工行業產品種類繁多的特點,分別從行業和產品視角構建了一種兩階段二氧化碳排放核算模型;在此基礎上,綜合考慮化工行業的發展規模、結構調整、技術進步等因素,建立了化工行業二氧化碳減排潛力的情景分析方法,探索不同情景下化工行業的減排潛力和路徑。最后運用該方法以中國西部唯一的直轄市、國家首批低碳試點城市———重慶市的化工行業為例進行應用分析。最后提出了我國化工行業低碳轉型的對策建議。
2模型與分析方法
2.1核算邊界
化工行業的二氧化碳排放包括兩部分:一部分是由燃料燃燒產生的排放,另外一部分是工業過程和產品使用產生的排放。其中燃料燃燒產生的排放又分為化石燃料產生的直接排放以及電力、熱力消耗產生的間接排放,為了體現化工行業對區域二氧化碳減排的貢獻,本文將電力和熱力消耗產生的間接排放也計算在內。此外,一些化工產品在生產活動中是吸碳的,例如尿素的生產,這部分被吸收的二氧化碳需要在計算中扣除。
2.2化工行業二氧化碳排放兩階段核算模型
為了能夠得到化工行業全行業的二氧化碳排放量,同時能夠綜合考慮多種因素探索其二氧化碳減排潛力,本文針對化工行業特點構建了一種兩階段二氧化碳排放核算模型。模型中的主要參數名稱及其含義見表1。
2.2.1基于全行業視角的核算方法
行業視角核算方法主要針對化工行業二氧化碳排放的歷史和現狀。本文所研究的化工行業包括國民經濟行業分類中的化學原料及化學制品制造業、化學纖維制造業和橡膠制品業?;ば袠I是終端能源消費部門,通過能源平衡表,可以得到化工行業分能源品種的能源消耗量,根據2006年IPCC國家溫室氣體清單指南推薦的方法二,化工行業由燃料燃燒引起的二氧化碳排放量為:
部分產品在工業過程和產品使用中會產生二氧化碳排放,這部分排放量為:
此外,一些產品在生產過程中會吸收二氧化碳,被吸收的二氧化碳量為:
因此,基于行業視角核算的化工行業溫室氣體排放量為:
表1主要參數名稱及其含義下載原表
表1主要參數名稱及其含義
2.2.2基于產品視角的核算方法
化工行業產品種類雖多,但能耗相對集中在少數幾種高耗能產品上,2007年,合成氨、乙烯、燒堿、純堿、電石、甲醇這6種高耗能產品的能源消耗量占中國化工行業的54%[19]。現有的化工行業節能減排政策大部分集中在幾種主要的高耗能產品上,因此從產品層面探討化工行業的二氧化碳排放核算更具有現實意義。本文建立一種基于產品視角的核算方法來預測化工行業未來的二氧化碳排放。首先將化工行業由燃料燃燒引起的二氧化碳排放分為高耗能產品和其他產品兩部分。某種高耗能產品的二氧化碳排放量為:
其中EMi為第i種高耗能產品單位產品的二氧化碳排放量,計算方法見式(6):
由于除主要耗能產品外的其他產品種類多,單個產品的能源消耗量不大,能源利用效率數據難以獲得,所以難以從單位產品能耗的角度對這部分產品的二氧化碳排放進行核算,本文將這部分產品作為一個整體來考慮,引入單位產值的二氧化碳排放來解決這一問題。其他產品合計的二氧化碳排放量為:
工業過程和產品使用排放以及產品對二氧化碳的吸收同基于行業視角的核算方法。
因此,基于產品視角核算的化工行業溫室氣體排放量為:
2.3減排潛力情景分析模型
2.3.1減排潛力的定義
潛力就是存在于事物內部尚未顯露出來的能力和力量。而減排潛力即存在于某一溫室氣體排放主體內尚未發掘的減排能力。為了能夠量化表達,本文將減排潛力進一步定義為某一溫室氣體排放主體通過努力可以實現的減排量。
本文所關注的是化工行業未來的二氧化碳減排潛力,這里為化工行業設置多種不同的發展情景。不同情景下的行業內部結構、技術水平、所面臨的宏觀和微觀政策各不相同,相應的會得到不同的二氧化碳排放路徑。其中一種情景稱之為BAU(BusinessAsUsual)情景,也叫照常發展情景,該情景下化工行業現有的能源消費和經濟發展趨勢與當前的發展趨勢基本保持一致,沿用既有的節能減排政策和措施,不特別采取針對氣候變化的對策。其他情景中化工行業分別針對氣候變化做不同程度的努力。所謂化工行業的二氧化碳減排潛力,針對關注的指標不同,有兩類不同的含義。一是絕對二氧化碳減排潛力,即目標年份中其他各情景的二氧化碳排放量相比BAU情景的減少量;二是相對二氧化碳減排潛力,即目標年份的二氧化碳排放強度相比基準年份降低的百分比。
通過同一年份各情景與BAU情景二氧化碳排放總量的橫向比較,以及同一情景不同年份間二氧化碳排放強度的縱向比較,便可分別得到化工行業的絕對和相對二氧化碳減排潛力。
2.3.2情景分析模型
根據減排潛力的定義,y年份化工行業的絕對二氧化碳減排潛力為:
其中CEyBAU為y年份化工行業BAU情景的二氧化碳排放總量,CEly為y年份化工行業情景l下的二氧化碳排放總量。
相對二氧化碳減排潛力是針對二氧化碳排放強度設置的指標,化工行業的二氧化碳排放強度為:
,其中V為化工行業的工業增加值。由此可以得到,y年份化工行業的相對二氧化碳減排潛力為:
其中,為基準年化工行業的二氧化碳排放強度,CEIly為y年份化工行業在情景l下的二氧化碳排放強度。
3案例分析
3.1對象描述
本文應用上述模型方法以重慶市化工行業為例展開分析?;ば袠I是重慶市重要的支柱產業之一。2011年重慶市化工行業實現工業總產值902億元,占重慶市工業總產值的比重達到7.6%。重慶市缺煤少油,但天然氣資源豐富,重慶市是國內門類最齊全、產品最多,綜合技術水平最高的天然氣化工生產基地。但重慶市化工行業部分產品的工藝技術路線落后,產品結構有待調整優化。2009年重慶市化工行業的精細化率僅約20%,低于全國的30%-40%的平均水平,更低于發達國家的60%-70%的水平。
根據重慶市化工行業發展現狀和趨勢,本文選取了合成氨、燒堿、純堿、甲醇、石油加工、乙烯和鈦白粉這七種產品作為重慶市化工行業的主要耗能產品。其中,2005年合成氨、燒堿、純堿、甲醇和鈦白粉這五種產品合計的二氧化碳排放占化工行業總體排放的46.5%,而石油加工、乙烯將是重慶市化工行業“十二五”期間重點發展的石油化工產業鏈中的上游產品。本文利用前文所述的化工行業二氧化碳減排潛力分析模型,分析了重慶市化工行業分別到2015年和2020年的二氧化碳排放變化情況,并通過不同情景間的比較得到其減排潛力。
3.2情景設置
化工行業的能源消耗和二氧化碳排放主要由以下幾方面因素決定:產業發展規模,產業內部結構,高耗能產品的產量,技術結構的調整,產品的技術進步率等。本文根據以上這些因素為重慶市化工行業設計了三個發展情景。
在這三種情景中,重慶化工行業未來經濟發展變化的基本趨勢保持一致。2005—2011年重慶市化學工業總產值年均增長29.5%,未來重慶化工行業將繼續保持比較高的經濟增長速度。根據《重慶市化工行業三年振興規劃》,到2015年重慶市化工行業總產值將達到2000億元。由此本文設定2011-2015年重慶市化學工業總產值的年均增長率為23.0%,2015-2020年年均增長率降低到20.0%。與此不同的是,為了支持這種經濟的發展需求,三種情景分別設定了不同的能源消費增長和利用模式,具體描述如下。
表2情景定性描述表下載原表
表2情景定性描述表
3.3數據來源及處理過程
重慶市化工行業總產值和增加值現狀數據來自《重慶市統計年鑒》(2005-2012),化工行業未來總產值數據來自《重慶市化工行業三年振興規劃》;行業內部結構現狀數據來自《重慶市化工行業統計公報》(2005-2010);化工行業分能源品種能源消耗量數據來自《中國能源統計年鑒》(2005-2012);各主要耗能產品產量數據來自《重慶市統計年鑒》(2005-2012);各主要高耗能產品綜合能耗參照《中國化學工業年鑒》、《中國低碳發展報告2011~2012》、高耗能產品能耗限額標準(由國家標準化管理委員會制定和頒布)和《能效及可再生能源項目融資指導手冊(2008)》,各主要高耗能產品未來所采用的工藝比例和能源消耗參考《2050中國能源和碳排放報告》中的設置,不同的情景將設置不同的技術參數;各種一次能源的二氧化碳排放因子以及各主要耗能產品工業過程與產品使用的排放因子均來自《省級溫室氣體清單編制指南》,電力的二氧化碳排放因子參考中國國家發改委每年公布的“中國區域電網基準線排放因子的公告”,蒸汽的二氧化碳排放因子通過重慶市的能源平衡表間接計算得到,單位尿素吸收的二氧化碳量用尿素的碳含量(12/60)乘以二氧化碳與碳的轉換因子(44/12)得到。主要耗能產品的單價參照中國化工產品網的報價。
3.4結果分析
3.4.1絕對減排潛力
(1)行業總體排放情況
通過模擬計算,重慶市化工行業未來的二氧化碳排放量如下圖1所示。
圖1重慶化工行業各情景二氧化碳排放總量
圖1重慶化工行業各情景二氧化碳排放總量下載原圖
隨著石油化工的引進,未來重慶化工行業將進入一個飛速發展的階段。三個情景的二氧化碳排放總量都呈明顯的上升趨勢,但由于所采取的結構調整和技術改進措施不同,二氧化碳排放總量上升的幅度有所不同。
BAU情景中,由于精細化工比例不高,到2020年只為45%,技術進步率有限,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別為2005年的7.5和13.3倍。
節能情景中,化工行業的精細化工比例相比BAU情景有所提高,到2020年達到50%,工藝設備的技術進步也更顯著。2015和2020年二氧化碳排放總量比BAU情景分別低492萬噸和1338萬噸。
低碳情景中,化工行業的精細化比例進一步提高,到2020年達到55%左右,主要耗能產品的技術水平達到或接近國際先進水平。2015年和2020年二氧化碳排放總量比BAU情景分別低985萬噸和2644萬噸。
(2)主要耗能產品排放情況
2005年,合成氨、燒堿、純堿、甲醇和鈦白粉這五種主要耗能產品合計的二氧化碳排放量占重慶市化工行業總體二氧化碳排放的46.5%。未來由于化工行業產品結構的調整,高能耗產品產出占化工行業的比例越來越低,加上化工行業工藝技術的改善,尤其對主要耗能產品進行的技術改造,使得主要耗能產品的二氧化碳排放量在重慶化工行業二氧化碳排放總量中所占的比重越來越低,見下圖2:
圖2八種主要耗能產品合計二氧化碳排放占化工行業總體比重
圖2八種主要耗能產品合計二氧化碳排放占化工行業總體比重下載原圖
BAU情景中,2015年八種主要耗能產品占化工行業總體二氧化碳排放的比重為29.7%,到2020年降低到18.4%。
節能情景中,2015年八種主要耗能產品占化工行業總體二氧化碳排放的比重降至26.2%,到2020年進一步降低到16.7%。
低碳情景中,2015年八種主要耗能產品占化工行業總體二氧化碳排放的比重為22.0%,到2020年進一步降低到15.2%。
雖然未來各情景主要耗能產品的二氧化碳排放占化工行業總體的比重有所下降,但仍在化工行業中占有重要的地位,未來在進行產品結構調整的同時,主要耗能產品的節能減排仍將是化工行業實現二氧化碳減排的重要方面。
3.4.2相對減排潛力
(1)行業總體相對減排潛力
重慶市化工行業未來的二氧化碳排放強度(萬元GDP二氧化碳排放量)如下圖3所示。
圖3重慶化工行業各情景二氧化碳排放強度
圖3重慶化工行業各情景二氧化碳排放強度下載原圖
與排放總量顯著上升形成鮮明對比的是,重慶化工行業的二氧化碳排放強度下降明顯。原因在于重慶化工行業在未來十年將進入一個飛速發展的階段,2020年重慶化工行業的增加值相比2005年將增加30倍。而由于對高耗能產品規模的控制,精細化工比例的大幅提高,化工行業內部結構得到不斷優化;同時由于化工行業的能效水平不斷提高,到2020年逐步接近或達到國際先進水平,使得三個情景中,2020年重慶化工行業的二氧化碳排放總量相比2005年分別只增加了13.3、11.6和9.9倍。從而導致三個情景化工行業的二氧化碳排放強度均有較大幅度的下降。各情景二氧化碳排放強度相比2005年降低幅度見下表3。
表3重慶化工行業各情景二氧化碳排放強度相比2005年降低百分比下載原表
表3重慶化工行業各情景二氧化碳排放強度相比2005年降低百分比
(2)主要耗能產品相對減排潛力
隨著節能減排技術的不斷改進和推廣,未來重慶市化工行業各主要耗能產品的單位二氧化碳排放量將不斷降低,由于篇幅有限,本文僅以合成氨為例進行分析。
重慶市合成氨均以天然氣為原料,2005年重慶市大型天然氣制合成氨的比重僅為3.8%。單位合成氨二氧化碳排放量為3.0噸。若扣除末端尿素固碳量,則2005年單位合成氨二氧化碳排放量為2.7噸。未來由于大型天然氣制合成氨所占比重越來越高,使得重慶市未來單位合成氨二氧化碳排放顯著降低,見下圖4和圖5。
圖4單位合成氨二氧化碳排放量
圖4單位合成氨二氧化碳排放量下載原圖
圖5單位合成氨二氧化碳凈排放量(去除尿素固碳)
圖5單位合成氨二氧化碳凈排放量(去除尿素固碳)下載原圖
BAU情景中,2015年大型天然氣制合成氨的比重達到50%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業總排放的6.7%,單位合成氨二氧化碳排放降低到2.2噸;2020年大型天然氣制合成氨的比重達到80%,合成氨二氧化碳排放只占化工行業總排放量的3.8%,單位合成氨二氧化碳排放進一步降低到1.8噸。
節能情景中,2015年大型天然氣制合成氨的比重達到60%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業總排放的5.3%,單位合成氨二氧化碳排放降低到2.0噸;2020年大型天然氣制合成氨的比重達到90%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業總排放的2.9%,單位合成氨二氧化碳排放進一步降低到1.6噸。若扣除末端尿素固碳量,2015年和2020年重慶市合成氨的二氧化碳排放量分別可減少117.3萬噸和146.7萬噸,單位合成氨二氧化碳排放分別降低到1.1噸和0.7噸。
低碳情景中,2015年大型天然氣制合成氨的比重達到70%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業總排放的3.8%,單位合成氨二氧化碳排放降低到1.8噸;2020年大型天然氣制合成氨的比重將達到100%,合成氨二氧化碳排放總量僅占化工行業總排放的2.3%,噸合成氨二氧化碳排放進一步降低到1.5噸。
4結語
[關鍵詞]旅游業;能源需求;二氧化碳排放;研究進展
[中圖分類號]F59
[文獻標識碼]A
[文章編號]1002-5006(2013)07-0064-09
引言
旅游業作為世界第一大經濟產業,每年國際旅游的人數約占全球總人口的1/6,如此龐大規模的人口“遷徙”對氣候、環境造成了實質性的影響,引起相關國際機構和學界的廣泛關注。第一屆全球氣候變化與旅游國際會議后,聯合國政府間氣候變化委員會(IPcc)、世界氣象組織(uNwM0)、世界旅游組織(uNwTO)等國際組織及其他研究機構達成共識:旅游業是能源消費的主要領域之一和溫室氣體排放的主要來源之一。旅游業能源需求和二氧化碳排放成為近5年來旅游研究的熱點。我國該方面研究起步較晚,2008年“旅游業節能減排”字樣首次出現在政府文件中,目前仍處于探索性研究階段。本文系統地對國內外旅游業能源需求和二氧化碳排放研究進行了回顧,以期通過國內外研究進展的對比分析,為下一階段我國旅游業能源需求和二氧化碳排放研究提供思路,為我國旅游業節能減排工作提供科學借鑒與參考。
1、國外旅游業能源需求與二氧化碳排放研究進展
旅游業能源需求與二氧化碳排放問題的實質是旅游環境影響以及氣候變化與旅游相互影響問題的延伸,國外該方面研究開展得很早,可追溯到20世紀中葉。通過對國外相關研究文獻的整理與分析,國外研究主要集中在旅游業能源需求與二氧化碳排放的結構與途徑,旅游業能源需求與二氧化碳排放量的定量測算、預測及旅游業節能減排措施等4個方面。其中,旅游業能源需求與二氧化碳排放量的測算是研究的重點。
1.1 旅游業能源需求與二氧化碳排放的途徑與結構
厘清旅游業能源需求與二氧化碳排放途徑是旅游業減緩溫室氣體排放工作的首要前提。由于旅游業產業關聯性高、產業鏈長,旅游活動靈活多樣,旅游業能源需求與二氧化碳排放途徑復雜且多元。盡管如此,國外相關研究較為一致地認為旅游業能源需求與二氧化碳排放主要集中在旅游交通(特別是國際長途旅游飛行)和在目的地為游客提供舒適的設施等。由于國家發展水平和旅游業發展階段不同,各國旅游業能耗需求與二氧化碳排放的途徑和比例結構有所差異,但旅游交通始終是各國旅游業能源需求與排放的重頭(表1)。旅游業所需的能源主要來自化石燃料中的石油。2006年,石油提供了全球40%的能源需求和90%的交通需求;未來15年,因交通和旅游業發展,石油占全球能源的比例將達60%。約曼等(Yeoman,et al.)在分析了全球經濟、石油替代能源生產及全球可持續發展需求等形勢后,認為隨著石油供應量的衰減及價格上漲,長期來看,將對蘇格蘭旅游業產生顛覆式的影響。而在發展中國家的鄉村地區,生物質特別是木材是主要的能源來源。尼泊爾安那波那保護區的住宿業每年要消耗掉3600噸薪材和近47.5萬升煤油。聯合國環境署和經合組織共同推出的一份最新報告顯示,在旅游業導致的二氧化碳排放中,航空占40%,汽車占32%,住宿占21%,剩下的7%分別被旅游活動(4%)和其他交通方式(3%)所排放。世界旅游組織研究報告顯示,2005年全球旅游交通和住宿業的二氧化碳排放總量分別為1192百萬噸和284百萬噸,占旅游業二氧化碳排放總量的比重分別約為63%和15%;其中,航空二氧化碳排放量為640百萬噸,占旅游交通排放的53.69%。高斯林(Gtissling)從能源需求、土地利用與覆被變化、物種多樣性等5個方面研究了全球旅游業的環境影響,結果表明,2001年全球旅游業因交通產生的耗能約為13223皮焦,占總能耗的94%;排放二氧化碳當量為1263百萬噸,占總排放的90.28%。住宿業能耗為508皮焦,占總能耗的3.5%;排放二氧化碳當量80.5百萬噸,占總排放的5.75%。剩下的為旅游活動所消耗和排放。貝肯等(Becken,et al.)用實證研究法對新西蘭旅游吸引物和旅游活動的能源消耗模式進行研究,發現旅游交通能耗占總能耗的65%~73%。
1.2 旅游業能源需求與二氧化碳排放的定量測算
旅游業能源需求與二氧化碳排放量的定量測算是最基礎但又最核心的研究內容,是旅游業應對氣候變化、制定節能減排措施的科學基礎與前提。旅游業的能源需求與排放涉及眾多行業和部門,包含直接和間接的能耗與排放,加上旅游業統計數據缺乏這一現實,旅游業能源需求與二氧化碳排放的定量測算是一個世界性的難題,是該領域研究的重點。
1.2.1 測算方法
從全球來看,目前尚沒有系統的關于旅游業能源消耗和二氧化碳排放量估算的方法。文獻研究顯示,目前最常用測算方法主要有兩種(表2),一種是借用全球氣候變化和可持續發展研究領域常用的碳足跡法(carbonfootprint approach)和生態足跡法(ecological footprint approach);另一種是“自下而上法(bottom-up approach)”,即直接計算旅游業各環節的能耗與排放,最終求得整個產業的能耗與排放數據。
(1)碳足跡是指企業機構、活動、產品或個人通過交通運輸、食品生產和消費以及各類生產過程等引起的溫室氣體排放的集合。從其定義不難看出,碳足跡法是對生產和消費全過程、直接和間接排放碳當量的追蹤,甚至不考慮碳發生的區域。澳大利亞資源能源旅游部從生產和消費兩個方面,運用碳足跡法估算了澳大利亞旅游業的溫室氣體排放。結果表明,2003~2004年間,澳大利亞旅游業碳足跡為1.15億噸。洛克等(Loke,et al.)利用碳足跡法研究了夏威夷能源需求與旅客數量急劇增加以及旅游者國別多樣化的關系,發現旅游者能耗占夏威夷總能耗的比重平均為60%;且國外游客比例越大,能耗需求也越大。
(2)生態足跡是指維持一個人、地區、國家或者全球的生存所需要的以及能夠吸納人類所排放的廢物、具有生態生產力的地域面積。旅游生態足跡即指維持旅游活動所需要的以及能夠吸納因旅游而排放的廢物、具有生態生產力的地域面積,其實質是一定區域內旅游活動對生態影響的一種定量測度。亨特(Hunter)認為,生態足跡法對理解旅游的環境影響具有實際意義,并且將被作為一項重要的旅游可持續發展的環境指標廣泛采用。羅伯特等(Roberto,et al.)采用生態足跡法,結合蘭薩羅特島旅行推斷模型,計算蘭薩羅特島公路旅游交通使用量及其對未來旅游業發展的影響。研究結果表明,蘭薩羅特島上的旅游交通主要是依賴于私家車,在接下來的10年里,公路旅游交通量還將持續增長,并達到飽和,蘭薩羅特島旅游交通在旅游生態足跡中所占的比重將會增大。
(3)“自下而上”法是從到達目的地游客的數據分析人手,向上逐級統計能耗與排放量。這種方法有兩個特點,一是邏輯算法簡單,但實際操作難度很大,既要求研究區域旅游業統計資料完備,同時還需要海量的實地調研數據;二是遺漏大部分旅游業間接的能耗與排放,導致估算結果總體偏小。但盡管如此,在實際研究工作中,自下而上法被采用得最多。前述的幾項關于全球旅游業能耗與排放的估算研究,其思路都暗含著自下而上法的運算邏輯。貝肯等采用“自下而上”法分析新西蘭南島西部海岸旅游者不同行為引致的能源消耗。研究結果表明,國際游客的能源消費總量是新西蘭國內游客的4倍?;粢撂氐龋℉owitt,et al.)采用“自下而上”法發現2007年單次往返于新西蘭的國際郵輪游客碳排放量范圍為250~2200克/人·公里,每位旅客在郵輪上的住宿所需的平均能耗約為1600百萬焦/晚,比陸地上的一般酒店能耗要高出12倍。
1.2.2 測算內容
據文獻整理研究,當前國外旅游業能源需求與二氧化碳排放的定量測算主要包含兩方面內容。一是對總量的定量測算。高斯林估算2001年全球旅游業共消耗能源14080皮焦,排放二氧化碳當量1399百萬噸。皮特爾斯等(Peeters,et al.)的測算表明旅游業導致了全球4.4%的二氧化碳排放。世界旅游組織和其他相關機構的一份聯合報告指出,2005年全球旅游業排放的二氧化碳約占全球二氧化碳排放總量的5%,該排放量所造成的影響,大約可以達到全球溫室效應的14%。江南等(Konan,et al.)的測算顯示,夏威夷旅游業的能源消耗占全州總能耗的60%。澳大利亞資源能源旅游部估算2004年澳大利亞旅游溫室氣體直接排放為470萬噸,間接排放為2810萬噸。尼泊爾(Nepal)測算了尼泊爾安那波那保護區鄉村旅游的能源消耗,結果表明住宿業每年約消耗3600噸薪材和47.5萬升煤油。二是對一些關鍵參數的定量測算,如交通工具、住宿方式、旅游活動的單位旅游能耗和排放強度。相關研究較多,并注意到了國別之間的差異。比如乘飛機旅行單位能耗為2.0百萬焦/人·公里,排放二氧化碳396克/人·公里;乘汽車旅行單位能耗為1.8百萬焦/人·公里,排放二氧化碳132克/人·公里;新西蘭酒店單位能耗為155百萬焦/床·晚,馬略卡島為51百萬焦/床·晚,桑給巴爾為256百萬焦/床·晚;新西蘭直升機滑雪單位能耗1300百萬焦/游客,潛水800百萬焦/游客,博物館參觀10百萬焦/游客;往返于新西蘭國際郵輪旅游者平均碳排放為390克/人·公里等。
1.3 旅游業能源需求與二氧化碳排放的預測及情景分析
研究旅游業能源需求與二氧化碳排放是為了把握未來的趨勢與動態,因此,許多專家學者對其預測及情景分析作了研究,以期能夠為有針對性的節能減排措施提供具體可靠的科學依據。世界旅游組織研究報告預測,以2005年為基準,在2035年以前,來自旅游業的二氧化碳排放將以2.5%的年均速度增長;其中住宿業二氧化碳排放的年均增速為3.2%。而皮特爾斯等的預計比世界旅游組織的預計高0.7個百分點,即2035年之前全球旅游業二氧化碳排放將以每年3.2%的增長率增加。杜波依斯等(Dubois,et al.)用敏感度分析法,以2000年為基準,預計按照當前旅游業增長趨勢,到2050年法國旅游休閑業溫室氣體排放將增加90%。
1.4 旅游業節能減排的措施研究
節能減排措施是旅游業能源需求與二氧化碳排放的最終落腳點。從國外研究進展看,目前已基本形成體系化的節能減排措施。世界旅游組織從旅游行業角度分別就政府、旅游企業及旅游者提出了比較系統的節能減排政策措施,同時還對交通、建筑、裝備制造等相關領域的節能減排提出了具體對策及技術途徑。理查德(Richard)利用仿真模型分析碳稅對國際旅游的影響,指出如果全球按1000美元/噸征收碳稅,則乘飛機的國際旅游將減少0.8%,相對應可減排二氧化碳0.9%。貝肯等研究表明,坐落在世界遺產拉明頓國家公園的生態客棧采取綠色全球21環境認證計劃,成功認證后,每年能耗大幅減低,二氧化碳排放每年減少189噸,節約15000澳元。除了政策或有關技術手段外,旅游者行為方式的選擇也是旅游業節能減排的重要方面。貝肯等研究發現,無論在國際旅游者還是國內旅游者能耗賬單中,交通始終占據主導地位,因此改變旅行方式能夠有效影響旅游者的能源需求。巴克利(Buckley)認為,“慢旅游”是一種有效的降低碳排放的旅游方式,它是指反對乘坐飛機等快速交通工具的旅游,更重視游的過程,強調旅游的過程和目的地同樣重要?!奥糜巍北貙l展成為一種未來旅游的流行方式。
2、我國旅游業能源需求與二氧化碳排放研究進展
我國旅游業能源需求與二氧化碳排放研究起步較晚,目前仍處于探索性研究階段。文獻資料研究表明,國內研究主要集中在旅游業能源需求與二氧化碳排放量的測算和旅游業節能減排的對策措施方面。
2.1 旅游業能源需求與二氧化碳排放的測算研究
我國旅游業能源需求與二氧化碳排放的測算研究涉及全國、省域/地區及產品層面。全國層面,石培華等首次系統地估算了全國旅游業的能耗與排放,結果表明,2008年我國旅游業消耗能源為428.3皮焦,排放二氧化碳51.34百萬噸L25 2。省域/地區層面,陶玉國等估算了2009年江蘇省旅游業直接的能耗和二氧化碳排放量,分別為32.56皮焦和3.7百萬噸,占江蘇能源總消耗量和碳排放總量的比例分別為0.53%和0.56%,旅游交通、住宿業和旅游活動占旅游能耗的比例分別為70.91%、17.32%和11.76%。章錦河等分別對四川省九寨溝、鄂西、湖南和江西等地旅游生態足跡、碳足跡進行了測算。另外,郭等(Kuo,et al.)對我國臺灣地區澎湖列島旅游業能耗與二氧化碳排放進行了測算,結果表明,每年澎湖列島旅游業消耗能源795.96百萬焦,排放二氧化碳5.05千克;其中,旅游交通能耗4.95×108百萬焦,排放二氧化碳3.38×108克,住宿業能耗為1.17×108百萬焦,排放二氧化碳8.56×108克,旅游活動耗能1.24×108百萬焦,排放二氧化碳7.71×108克。林(Lin)對臺灣地區墾丁等5個國家公園旅游交通的二氧化碳排放進行了研究,結果表明,近8年旅游交通的二氧化碳排放量在增加,5個國家公園平均每年排放二氧化碳16.1萬噸。產品層面,等以云南旅游市場最具代表性的香格里拉“八日游”系列產品為例,從生態足跡角度對該線路產品的生態效率進行了計算和分析。
2.2 旅游業節能減排的對策與措施
國內旅游業節能減排工作實踐最早從要素部門開始,從生態景區、循環景區到綠色飯店、綠色交通。對策與措施的研究緊跟實踐步伐,并最終拓展至旅游城市(圈)、全行業。章錦河以九寨溝和黃山兩個國內知名的生態型景區為例,以旅游廢棄物為手段定量測度旅游業能源需求與排放對生態的影響,認為合理控制游客規模、縮短旅行距離、減少乘飛機出游等是旅游業節能減排和建設生態型景區的有效舉措。王輝等提出要借鑒臺灣坪林地區的措施,給每個海島型景區設置一個“碳減量計數器”,以此增強游客節能降耗意識并約束自身的旅游行為方式,從而有效降低旅游活動的能耗與排放。李萍就酒店行業的節能減排,從發展理念、能源管理、引導消費觀到政策和制度保障提出了一系列具體的對策與建議。林研究了1999~2006年臺灣地區5個國家公園旅游交通的二氧化碳排放,提出政府可以通過提升管理效率,運用價格杠桿等降低碳排放,同時通過就近旅游、提高交通荷載、使用清潔能源及其他技術措施來降低旅游二氧化碳排放。蔡萌等從低碳旅游發展導則、低碳旅游設施、低碳旅游吸引物、低碳旅游體驗環境和低碳旅游消費方式等5個方面構建了低碳旅游城市模型,提出規范發展、互動發展、示范發展等城市旅游低碳發展的戰略舉措。萬幼清認為武漢城市圈旅游業節能減排需要提升綠化措施、優化綠地布局、加強水域生態保護。石培華等系統整理了旅游業各要素、各領域節能減排的技術手段、運行模式和制度安排。
近3年來,作為旅游業節能減排實現方式的低碳旅游,成為旅游學術界的研究熱點。在中國知網,以“低碳旅游”為主題或關鍵詞檢索,共得到有效文獻297篇。文獻數量統計表明,2011年共發表137篇,占全部文獻的46.13%;2010年和2012年各79篇,各占26.60%;2009年僅有2篇,占0.67%。而近300篇文獻中,僅有17篇(5.72%)發表在核心期刊,一定程度上表明研究的深度有限。研究內容主要集中在概念、內涵及特征研究,低碳旅游發展案例介紹,發展模式及實現的路徑、建議等。
3、國內外研究總結與對比
3.1 總結
整體而言,國外旅游業能源需求與二氧化碳排放研究主要在3個方面取得了進展:1)識別了旅游業能耗、排放的重點領域及結構;在旅游業能源消耗與二氧化碳排放的定量估算研究與情景分析方面形成初步結論。2)對各類型交通方式、住宿方式及旅游活動的單位能耗和二氧化碳排放等關鍵性參數有了一般性的認識,并識別了明顯的國別、地區及不同部門之間的差異。3)基本形成體系化的節能減排政策措施。但是,國外研究同時存在3個方面不足之處:1)雖然形成一些標志性成果,但總量不多,還沒有系統化和規?;难芯糠e淀;對旅游交通、住宿及旅游活動方式等單個領域和環節的實證研究多,地區性、全行業的系統研究較少。2)多是基于部分國家/地區的調查數據和經驗數據進行估算,尚沒有系統的估算方法和情景分析法。3)多以旅游發達國家或經濟發達國家為對象,針對發展中國家研究較少。
而從國內研究進展來看,主要有4個特征:1)起步晚,絕大多數研究是2009年之后開展的,且研究總量有限。2)現有的旅游業能耗及二氧化碳排放量的現狀估算研究更多地是參照國外已有研究的架構及經驗數據進行的,其中涉及的關鍵性數據如不同交通方式的能耗及排放參數等都是通過文獻研究得到的經驗數據,對我國的針對性和有效性不足。3)旅游業能源需求與二氧化碳排放的預測和情景分析至今仍是空白。4)旅游業節能減排對策與措施研究的科學支撐不足,宏觀對策多,具體的、有針對性的舉措少。
3.2 對比分析
主要從旅游業能源需求與二氧化碳排放的結構與途徑,旅游業能源需求與二氧化碳排放量的定量測算、預測及旅游業節能減排措施等4個方面進行對比分析(見表3)。
在旅游業能源需求與二氧化碳排放的結構與途徑研究上,國內外總體上是一致的,即重點都在旅游交通和住宿兩方面,但總量和結構有區別??偭可希瑥娜騺砜?,旅游業能耗及排放占全球的比重在5%左右,而我國則不到1%,無論是全國層面還是省域層面。結構上,國外旅游交通能耗及排放明顯高于國內,旅游活動則相反,國內要高于國外,住宿業能耗及排放水平比較接近,可能和我國住宿業從學習國外而開端有關。定量測算方法上,國內幾乎完全借鑒國外研究方法,沒有開發出適合我國旅游業特色的方法;定量測算的廣度國內外比較接近,但深度上國外明顯深于國內。預測方面國內目前仍是空白。對策與措施方面,國外已基本形成體系化、宏觀與微觀相結合的對策措施,國內對策體系尚未形成,以宏觀對策居多。
4、研究啟示與展望
結合國外研究進展,針對國內研究現狀,未來國內旅游業能源需求與二氧化碳排放研究應重點關注以下3個方面內容:
4.1 加強旅游交通和住宿等重點領域能源需求與排放的定量實證研究
總體來看,我國旅游業能源需求與排放的研究存在現狀不清、總量不明的問題;旅游交通能耗與排放情況完全空白,住宿業僅粗線條掌握全國四星級以上酒店的水電氣等能源消耗數據。因此,要加強旅游業特別是交通和住宿重點領域能耗與排放的定量測算;根據我國旅游業實際,對不同類型旅游交通方式、住宿業態、旅游活動單位能耗/排放強度等關鍵參數開展針對性定量實證研究;開展各種工程技術手段方面的節能降耗效率與能力的實證研究。
4.2 加強旅游業能源需求與排放的預測分析和情景研究
旅游業能耗與排放的科學實質是人類活動對全球環境變化的影響,也是國際全球環境變化人文因素計劃(IHDP)的重點研究內容之一。旅游業能耗/排放的預測與情景研究是衡量旅游活動對全球環境變化影響的重要前提,同時也是旅游業減緩和響應全球環境變化的科學依據。因此,必須強化對未來旅游業能源與排放不同情景的模擬研究與分析,為科學應對和減緩氣候變化對旅游業的影響、制定適應措施提供科學依據。
全球變暖問題日益嚴重,減少溫室氣體排放的呼聲高漲。從2007年的“巴厘島路線圖”到2009年的“哥本哈根氣候變化峰會”,中國作為發展中國家雖不承擔減排義務,但作為全球能源消耗和二氧化碳排放大國,減排壓力與日俱增。中國政府在哥本哈根氣候變化峰會上公布了“2020年單位GDP碳排放強度相對于2005年降低40%~45%”的減排目標。根據Laspeyres指數分解和Kaya公式可知,二氧化碳排放受人口、經濟增長、產業結構、能源消費結構、技術進步等因素的影響,其中經濟增長是二氧化碳排放增長的重要原因。因此,氣候變化問題既是環境問題也是發展問題。而我國正處于工業化和城市化的進程中,重化工比例較高,能源消費增長較快,導致二氧化碳排放量較大,雖然實施碳減排政策有助于能源效率的提高,但要強制性減排必將對經濟增長帶來負面影響。在充分考慮國際環境與本國國情的情況下,“十二五”規劃適度放慢了經濟發展速度,要求加快轉變經濟發展方式,優化產業結構,降低能耗強度和碳排放強度、減少污染物排放等,說明我國越來越注重經濟質量發展,注重經濟、能源與環境的可持續發展。如何把總能源消耗、二氧化碳排放合理地分配到各省區,對實現能耗強度和碳排放強度雙重約束目標非常關鍵。
許多學者對碳減排成本和配額分配進行了詳細研究。高鵬飛等(2004)對2010-2050年中國的碳邊際減排成本進行了研究,指出中國的碳邊際減排成本是相當高的且越早開始實施碳減排約束越有利。王燦等(2005)分析了部門碳減排邊際成本曲線,發現重工業、電力、煤炭部門是減排成本相對較低的行業。隨著減排率的提高,所有部門成本急劇上升,重工業削減二氧化碳排放的彈性相對較大。韓一杰等(2010)在不同的減排目標和GDP增長率的假設下,測算了中國實現二氧化碳減排目標所需的增量成本,發現GDP增長速度越快或減排目標越高,減排增量成本也越高;但由GDP變化所引起的增量成本變化遠小于由減排目標調整所引起的增量成本變化。巴曙松等(2010)發現各種主要能源消費的碳減排成本之間存在差異性,提出施行燃料轉換政策是一個很好的減排政策選擇。也有一些文獻研究了省區減排成本和配額分配問題。褚景春等(2009)以綜合能源成本為準則,對省區內外的各種資源進行篩選,得出總成本最小的電力資源組,然后將減排成本計入綜合資源規劃,使系統排放量達到最優水平。Klepper, G. 等(2006)研究了不同地區的減排成本、區域二氧化碳排放等問題。李陶等(2010)基于碳排放強度構建了省級減排成本模型,在全國減排成本最小的目標下,得到了各省減排配額分配方案,但其各省減排成本曲線與全國類似的假設,與現實情況有些差距。以上文獻均是基于碳排放強度的單約束,通過估計碳邊際減排成本曲線來分析減排配額的。但“十二五”規劃中提出了能耗強度和碳排放強度分別降低16%和17%的雙重約束目標,為完成此雙重強度約束目標,國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》(國發[2011]26號)(下文簡稱《節能減排方案》)對各省設定了能耗強度降低目標,各省也相應制定了經濟發展的年度規劃目標。如何在雙重強度約束下,實現各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放最優分配,對整個國民經濟發展起著非常重要的作用。
本文基于以上想法,從全局最優的角度,建立在全國及各省的能耗強度和碳排放強度目標約束下的省際經濟增長優化模型,考察全國及各省的能耗強度、碳排放強度及省際經濟增長擴張約束對各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的影響,找到各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值,比較各種情景下的節能成本和減排成本,分析全國能源消耗和二氧化碳排放對全國生產總值的脫鉤狀態,并對全國能耗強度和碳排放強度最大降低幅度進行了預測。
二、優化問題及模型
我國正處于快速工業化階段,發展經濟是當今及今后很長一段時期內的首要任務。因此,本模型的目標函數為最大化各省區生產總值總和,約束條件為全國及各省的能耗強度和碳排放強度的目標約束,以及經濟增長擴張約束。根據分析問題的側重點不同,可建立如下兩個優化模型。
(一)如果2010-2015年全國能耗強度和碳排放強度至少降低16%和17%,各省能耗強度和能源碳強度與2005-2010年變化幅度相同,各省經濟增長遵循歷史發展趨勢并兼顧東中西部協調發展,并且各省通過調整產業結構、能源消費結構、節能減排技術改造和技術進步等措施實現《節能減排方案》中各省區能耗強度的降低目標,那么就有關各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放應該如何優化分配問題,可建立如下模型來考察。
利用模型Ⅰ可分析以下兩種情景:
情景1:2015年全國能夠完成能耗強度和碳排放強度分別降低16%和17%的目標,各省能夠完成《節能減排方案》中的下降目標,各省2010-2015年能源碳強度降低程度與2005-2010年相同。以各省政府工作報告中確定的2011年各省經濟增長速度作為2010-2015年各省經濟增長擴張約束上限;“十二五”規劃中提出了2010-2015年國內生產總值增長7%的預期目標,本情景以7%作為2010-2015年各省經濟增長擴張下限。
情景2:為適當減緩因經濟發展過快而造成能源的過度消耗,實現經濟可持續發展,本情景中各省經濟擴張約束上限在情景1基礎上同比例縮小,其他假設與情景1相同:全國能耗強度和碳排放強度分別降低16%和17%;各省能耗強度能夠實現《節能減排方案》中的下降目標;各省2010-2015年能源碳強度降低率與2005-2010年相同;2010-2015年各省經濟年均增長擴張下限為7%。
(二)能耗強度和能源碳強度共同決定碳排放強度的變化。若2010-2015年全國能源碳強度降低程度與2005-2010年相同,則全國能耗強度最大降低幅度是多少,以及全國能耗強度降度最大時各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值又是怎樣的?此問題可轉化為情景3。
情景3:2010-2015年全國能源碳強度降低程度與2005-2010年相同,全國能耗強度降低率為可變參數。其他假設與情景2相同:2015年各省能耗強度能實現《節能減排方案》中的下降目標,2010-2015年各省能源碳強度降低程度與2005-2010年能源碳強度降低程度相同;2010-2015年各省經濟增長擴張下限為7%,上限在情景1基礎上 同比例縮小??衫靡韵履P头治觥?/p>
三、數據來源及預處理
數據來源于歷年《中國能源統計年鑒》和《中國統計年鑒》,數據樣本期為2005-2010年,基期和分析期分別為2010年和2015年。因西藏能源消耗數據缺失,模型中暫不考慮。由于二氧化碳排放主要來源于化石能源消耗,本文主要計算了各省煤炭、石油、天然氣三種主要化石能源的二氧化碳排放量,煤炭、石油、天然氣的排放系數分別為2.69kg/kg、2.67kg/L、2.09kg/kg(采用IPCC推薦值)。由于統計口徑不同,所有省區生產總值總和與國內生產總值數據不等,本文所說全國生產總值為所有省區(除西藏外)生產總值總和,所說全國能耗強度為所有省區能源消耗總量與全國生產總值之比,所說全國碳排放強度為所有省區二氧化碳排放總量與全國生產總值之比,所說全國能源碳強度為所有省區二氧化碳排放總量與所有省區能源消耗總量之比。從歷年《中國統計年鑒》可得2005-2010年各省區生產總值(2005年不變價)。從歷年《能源統計年鑒》可得各省各種能源消耗量。煤炭、石油和天然氣的消耗量與它們相應的排放系數相乘,可分別得到煤炭、石油和天然氣的二氧化碳排放量。進而可得樣本期每年全國及各省區能耗強度和能源碳強度,可得樣本期內各省及全國能源碳強度的變化率。能耗強度的降低率來源于《節能減排方案》。由于2010年各省區各種化石能源消耗量數據目前沒有公布,無法算出2010年各省二氧化碳排放量,在此假設2010年各省化石能源消費結構與2009年相當,則各省2010年能源碳強度與2009年能源碳強度相同。情景1中參數標定見表1,其他情景中參數的具體變化見本文分析過程。
四、情景優化結果分析
下面利用所建模型來分析三種情景中各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的優化分配。
(一)地區GDP優化分析
優化結果顯示三種情景下模型均有最優解,說明從全局最優角度看,在全國及省際能耗強度和碳排放強度約束下,保持經濟平穩較快發展,能夠找到各省區經濟增長的最優路徑,進而可分析三種情景下各省區經濟增長最優分配值的異同(見表2)。
情景1優化結果顯示,2010-2015年全國經濟年均增長率為10.2%,經濟區域中,東北、中部、西北和西南地區經濟發展較快,各省經濟年均增長率均大于全國經濟年均增長率;京津、北部沿海、華東沿海和南部沿海地區經濟年均增長率均低于全國經濟年均增長率,但均在9%以上。說明若各省能夠實現節能減排目標,經濟區域就能夠協調發展,尤其是東北、中部和西南地區經濟能夠保持較好的發展勢頭。從省區看,山西、貴州、青海和寧夏的經濟增長速度較慢,其中山西年均增長率為8.5%,沒有達到本省經濟增長擴張上限;貴州、青海和寧夏的年均增長率為7%,取值為經濟增長擴張下限,經濟增長速度最慢。其他省區經濟年均增長率取值為各省經濟增長擴張上限,經濟發展較快。說明如果經濟發展保持目前勢頭,現行的全國及各省能耗強度約束對山西、貴州、青海和寧夏的經濟發展較為不利,對其他省區的經濟發展較為有利。
為了維持能源、經濟和環境的可持續發展,避免能源過度消耗,需要適度放慢經濟發展速度。情景2在情景1基礎上同比例縮小了經濟擴張上限,為保證2010-2015年間各省年均增長率不低于8%,各省經濟發展水平擴張上限縮小比例不超過4.504%。優化結果顯示,同比例縮小上限約束對各省及全國經濟發展的負面影響是全方位的。當各省經濟擴張上限縮小比例為4.504%時,全國經濟年均增長率為9%,下降了1.2個百分點。從經濟區域看,京津、華東沿海、南部沿海、中部、西南、東北、北部沿海和西北地區經濟年均增長率下降程度依次增大。從省區來看,河北、內蒙古、云南、甘肅和新疆經濟增長率為7%,最優值從經濟擴張上限降到經濟擴張下限;遼寧年均增長率為9.1%,沒有達到經濟擴張上限。除此之外,其他省區的經濟發展水平在情景1基礎上同比例縮小了4.504%,最優值為經濟擴張上限。
情景3優化結果顯示,若2010-2015年全國能源碳強度降低程度與2005-2010年能源碳強度降低程度相同,則全國能耗強度的最大降低幅度為17.27%,與此同時全國碳排放強度降低了21.07%。與情景2對比,全國經濟年均增長率為8%,下降了一個百分點。從經濟區域看,東北、中部、西北和西南分別下降了2.9、1.7、1.2和2.8個百分點;其他區域沒有改變。從省區來看,河北、山西、內蒙古、貴州、云南、甘肅、青海、寧夏和新疆的經濟年均增長率分別為7%,最優值仍然是經濟擴張下限;吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川和陜西的經濟年均增長率分別為7%,最優值從經濟擴張上限降低到經濟擴張下限;遼寧年均增長率從9.1%下降到7%;廣西年均增長率從擴張約束上限下降到7.3%,接近經濟增長擴張下限。說明進一步降低全國能耗強度對東北、中部、西北和西南地區的經濟增長有較強的阻礙作用。
(二)地區能源消耗和二氧化碳排放優化分析
各省GDP優化值乘以相應能耗強度和碳排放強度可分別得到各省能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值。圖1和圖2分別為三種情景下各省能源消耗和二氧化碳排放增加量的變化情況。
圖1 三種情景下2010-2015年能源消耗的增加量 單位:10000 tce
從圖1中可見三種情景下,山東、廣東、江蘇、河北、河南、遼寧等省區能源消耗較大,北京、上海、江西、海南、貴州、青海、寧夏等省區能源消耗較少。情景2與情景1相比,北京、上海、貴州、青海和寧夏能源消耗量沒有改變;其他省區均有不同幅度的減少,其中能源消耗變動幅度排在前十一位的省區依次是內蒙古、河北、遼寧、山東、甘肅、新疆、云南、江蘇、廣東、河南和山西。情景3與情景2相比,遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、廣西、重慶、四川、陜西等地區能源消耗進一步減少,其中河南、四川、重慶、黑龍江和遼寧的能源消耗減少幅度較大;其他省區的能源消耗沒有改變。同理可分析各省區二氧化碳排放情況。三種情景中二氧化碳排放變動均較大的省區有河北、內蒙古、遼寧、黑龍江、山東、河南、廣東、云南、陜西、甘肅、新疆等。從圖2中可看出,情景2與情景1中各省二氧化碳排放的增減情況與能源消耗的增減情況一致。二氧化碳排放變動幅度排在前十一位的省區依次是內蒙古、遼寧、河北、山東、山西、新疆、甘肅、河南、云南、江蘇和廣東。但其省 區排序與能源消耗變動大小的省區排序有所不同,這是因為二氧化碳排放量不僅受能源消耗量的影響,而且還受能源碳強度的影響,即各省能源碳強度不同導致二氧化碳排放的變化與能源消耗的變化不一致。情景3與情景2相比,二氧化碳排放沒有變化的省區和能源消耗沒有變化的省區相同;二氧化碳排放減少的省區與能源消耗減少的省區也相同,但省區排序有所不同。
圖2 三種情景下2010-2015年二氧化碳排放的增加量 單位:10000 t
結合情景2與情景1中的經濟增長優化結果可知,能源消耗和二氧化碳排放變動較大的省區比較容易受經濟擴張約束上限變化的影響??s小經濟擴張上限,雖然放慢了全國及一些省區的經濟增長速度,但有利于節約能源和減少二氧化碳的排放。結合情景3與情景2中的經濟增長優化結果可知,當2010-2015年各省能源碳強度與2005-2010年的能源碳強度變化相同時,能源消耗和二氧化碳排放變動較大的省區比較容易受全國能耗強度變化的影響。為了實現全國經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優配置,各省區在制定政策時,要充分考慮本省區的具體情況,制定出適合本省低碳發展的路徑。
(三)三種情景下全國節能減排成本與脫鉤狀態分析
我們把各種情景下全國總能源消耗和二氧化碳排放的優化結果進行對比,當GDP改變量與能耗改變量為負值時,令GDP改變量與能耗改變量比值為節能成本;當GDP改變量與二氧化碳排放改變量為負值時,令GDP改變量與二氧化碳排放改變量比值為減排成本。由三種情景的經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優化分配可看出,情景2在情景1基礎上同比例縮小了經濟擴張上限,減慢了某些省區的經濟增長速度,有利于節約能源和減少二氧化碳的排放,其節能成本和減排成本分別為0.963萬元/噸標準煤和0.310萬元/噸。情景3在情景2基礎上考察了全國能耗強度和碳排放強度的最大降低幅度。在此種情況下,節能成本和減排成本分別為1.010萬元/噸標準煤和0.339萬元/噸。兩種對比結果顯示節能成本和減排成本均較低,說明適度放慢經濟發展過快省區的經濟發展和進一步加快全國能耗強度和碳排放強度的降低,雖然對全國及個別省區的經濟發展有一定的阻礙作用,但對全國總體能源消耗和二氧化碳排放起著較強的抑制作用。
本文采用Tapio脫鉤指標,將二氧化碳排放與經濟增長的脫鉤彈性分解如下:
其中分別稱為碳排放彈性脫鉤指標、能源消耗彈性脫鉤指標和能源碳排放彈性脫鉤指標,經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放增長率采用2010-2015年年均增長率。由三種情景的經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優化分配,可計算出三種情景下2010-2015年年均碳排放彈性脫鉤指標、能源消耗彈性脫鉤指標、能源碳排放彈性脫鉤指標(見表3)。結果顯示,能源消耗在情景1中處于增長連接狀態,在情景2和情景3中處于弱脫鉤狀態,且能源消耗脫鉤指標值越來越小,說明能源消耗和全國生產總值的弱脫鉤程度越來越強。能源碳排放在三種情景中雖均處于增長連接狀態,但能源碳排放彈性脫鉤指標值越來越趨于0.8(增長連接與弱脫鉤狀態的臨界值),說明雖然二氧化碳排放與能源消耗之間還處于增長連接階段,但越來越趨于弱脫鉤狀態。二氧化碳排放在三種情景中均處于弱脫鉤狀態,而且碳排放彈性脫鉤指標值越來越小,說明二氧化碳排放與全國生產總值的弱脫鉤程度越來越強。
五、結論及政策建議
本文根據所分析問題的側重點不同,從全局最優的角度,建立了兩個在全國及省際能耗強度和碳排放強度約束下省區經濟增長優化模型。分析了三種情景下各省區經濟增長的優化問題,比較了各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配路徑的異同。發現三種情景下均能實現“十二五”規劃中對國內生產總值增長的預期目標、單位GDP能耗強度和碳排放強度的約束目標。若2010-2015年全國能源碳強度降低程度與2005-2010年能源碳強度降低程度相同,則全國能耗強度和碳排放強度的最大降低幅度約分別為17.27%和21.07%。
在地區經濟發展方面,本文比較了三種情景下各省經濟增長最優分配的異同,分析了縮小經濟擴張上限和進一步降低全國能耗強度對全國及各省區的影響,指出了經濟發展較慢和較快的省區。如果經濟保持目前發展勢頭,那么現行的全國及各省能耗強度指標約束對山西、貴州、青海和寧夏的經濟發展較為不利,對其他省區的經濟發展較為有利。同比例縮小經濟擴張上限,對各省及全國經濟發展的負面影響是全方位的,中部、西南、東北、北部沿海和西北地區經濟年均增長率下降程度較大,其中河北、內蒙古、云南、甘肅、新疆和遼寧經濟增長速度明顯減慢。若全國能耗強度降低率從16%進一步降低到17.27%,則全國經濟年均增長率將進一步下降1.2個百分點,西北、中部、西南和東北地區經濟增長速度明顯減慢,其中吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川、陜西、遼寧和廣西成為經濟發展較慢省區的新成員。說明進一步降低全國能耗強度對西北、中部、西南和東北地區的經濟增長有較強的阻礙作用。
【關鍵詞】碳稅;包容性增長;稅制
一、包容性增長下征收碳稅的必要性
包容性增長(inclusive growth),由亞洲開發銀行在2007年首次提出。包容性增長尋求的是社會和經濟協調發展、可持續發展。與單純追求經濟增長相對立,包容性增長倡導機會平等的增長,最基本的含義是公平合理地分享經濟增長。亞行當時在中國提倡“包容性增長”,比較重要的一個觀點是:保持較快經濟增長的同時,增長也要是可持續的、協調的、更多關注社會領域發展的。這種增長不是單純的經濟增長,而是考慮到其他方面,尤其是社會領域的,使更多的老百姓能夠享受到這種發展的成果。“包容性增長”,包括經濟、政治、文化、社會、生態等各個方面,經濟增長應該是互相協調的。碳稅是針對二氧化碳排放征收的一種稅,更具體地看,碳稅是以減少二氧化碳的排放為目的,對化石燃料(如煤炭、天然氣、汽油和柴油等)按照其碳含量或碳排放量征收的一種稅。目前,開征碳稅可以涉及到環境發展的各個方面,有利于、有助于實現包容性增長這一目標的實現。
二、碳稅征收的可行性
1.理論上的可行性。碳稅是以減少二氧化碳的排放為目的,從而對化石燃料(如煤炭、天然氣、柴油和汽油等),按照其碳含量或碳排放量征收的一種稅。從理論上來講對化石燃料按照其含碳量征收碳稅,則會使得燃料的使用成本上升,而使用成本的上升會在一定程度上減少化石燃料的使用及促進資源的節約,削弱化石燃料的市場競爭力,同時促進清潔能源的研發及推廣,使二氧化碳污染減少到帕累托最優水平。碳稅通過減少化石燃料使用,從而減少二氧化碳的排放量,同時促進新能源推廣,提高能源利用率,促進經濟的可持續發展。
2.政策上的可行性。我國政府在2009年哥本哈根氣候會議上已經提出了“到2020年我國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%”的減排目標和承諾。2009年9月,財政部財政科學研究所了《中國開征碳稅問題研究》的研究報告,提出我國可以考慮在未來五年內開征碳稅,其路線圖為2009年進行燃油稅改革,2009年或之后擇機推行資源稅改革,在資源稅改革后的1~3年期間擇機開征碳稅,預計開征時間2012~2013 年。2010年我國也開展了低碳省區和低碳城市試點工作。國家發改委還表示“十二五”能源規劃的制定,將重點圍繞加快新能源、電動汽車、智能電網等低碳技術的開發利用展開,占領國際技術制高點,并實現對國際低碳技術市場的控制權。這些政策和決議為我國開征碳稅提供了政策上的可行性。
3.技術上的可行性。與其他環境稅相比,碳稅有計量簡單、操作容易、便于檢測的特點。碳稅的稅基是碳的排放量,各種能源的含碳量是固定的,所以其燃燒排放的二氧化碳量也是確定的,再考慮減排技術和回收利用等措施計量真實的碳排放量,所以碳稅計量相對簡單,對稅務人員來說操作相對容易,也不需要復雜的檢測。同時,其他國家的碳稅實踐為我國碳稅政策的實施提供了很多有益的經驗和借鑒,包括合理設計碳稅的稅負水平,充分發揮碳稅的調節功能,并規避其對低收入群體和高耗能產業的沖擊等。
4.國外碳稅制度的實踐。歐洲國家征收碳稅的實踐起步較早,芬蘭是最早對二氧化碳排放征稅的國家,于1990年開始征收碳稅。此后,瑞典、挪威、荷蘭、丹麥、斯洛文尼亞、意大利、德國、英國等國家開始先后征收碳稅。迄今為止歐盟27國已經全部開始開征環境稅。并且碳稅的征收對于二氧化碳的減排起到了一定的作用。國外的實踐證明,碳稅是一種有效的可以促進二氧化碳減排的政策手段,碳稅的征收,不僅可以促進二氧化碳排放量的減少,而且可以在一定程度上促進企業節能技術的革新,并且對新能源的研究與推廣,經濟的可持續發展有促進作用。
三、碳稅稅制設計的思考
1.征稅范圍和對象。我國現階段碳稅的征稅范圍和對象可確定為:在生產、經營等活動過程中因消耗化石燃料直接向自然環境排放的二氧化碳。其中,化石燃料的范圍包括褐煤、煙煤、無煙煤、焦炭、泥炭、柴油、重質燃料油、輕質燃料油、液化石油氣、煤油、焦油、天然氣等。二氧化碳排放來源于三個方面:生產經營、交通、生活。二氧化碳稅只將在生產、經營活動過程中排放二氧化碳的行為納入征稅范圍。運輸工具排放的二氧化碳可通過對消費稅改革,使汽油、柴油的稅負與碳含量掛鉤;還可通過對車船稅改革,使稅負與排氣量大小掛鉤來實現。出于民生考慮,暫時不對居民生活使用的煤炭和天然氣排放的二氧化碳征稅。
2.納稅人。在我國境內生產、經營過程中排放二氧化碳的單位或個人。其中,單位包括各類企業以及事業單位、社會團體及其他組織;個人是指個體經營者。
3.計稅依據以化石燃料的使用量折算的二氧化碳排放量為稅基。計算公式為:二氧化碳排放量=燃料使用量×碳強度系數。雖然直接以二氧化碳的排放量為稅基,有利于鼓勵企業采取各種措施減少二氧化碳排放,但技術上不易操作??紤]到目前尚無有效措施去除二氧化碳,二氧化碳排放量單純由燃料中的碳含量決定,稅基的選擇可用燃料代替實際的排放量。單位能量的化石燃料中煤的含碳量最高,與之相應,煤的折算系數最高,天然氣最低。一般來說,碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素,并且碳含量隨煤化度的升高而增加。整個成煤過程也可以說是增碳過程。因此,碳強度系數可以測算而且具有較好的區分度、可計量性。
4.稅率。理論上,二氧化碳稅率的確定應考慮二氧化碳的邊際損害成本。但邊際損害成本實際上是難以確定的,因此,稅率的確定應綜合考慮減排目標、企業國際競爭力、與其他稅種的協調等因素。為了保護能源密集型企業的國際競爭力,可區分能源密集型企業和其他加工企業實行差別稅率,對能源密集型企業實行優惠稅率。
5.稅收優惠。二氧化碳稅的實施應鼓勵二氧化碳減排技術的發展,同時也應考慮對企業國際競爭力的影響,因此,二氧化碳稅的稅收優惠應集中在以下兩個方面:對積極減排的能源密集型企業的優惠。為了鼓勵企業節能減耗,企業可與政府有關部門簽訂二氧化碳減排協議,對于簽訂并履行協議的企業,可實施稅收返還;對于積極采用技術減排或回收二氧化碳(例如實行碳捕獲和封存技術等)并達到一定標準的企業,給予減免稅優惠。
6.收入的歸屬與使用。由于碳稅的征收涉及行業的發展、國際間的協調與平衡,從中央稅、地方稅的性質來看,碳稅宜作為中央稅,而不宜作為地方稅。但考慮到調動地方稅務機關的積極性以及增加地方稅收入比重等因素,碳稅可作為中央地方共享稅,實行收入分成,中央分成比例應大于地方分成比例。從收入的使用上來看,為了強化碳稅節能減耗的特定目的,碳稅宜實行專款專用,主要用于減排降碳,如鼓勵節能技術、植樹造林等。
參考文獻
[1]Lee,C.Flin,S.J.& Lewis,C.Analysis of the Impacts of Combining Carbon Taxation and Emission Trading on Sifferent Industry Sectors [J].Energy Policy.2008(36)