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目前低碳发展是当今世界各国应对全球气候变化[2],协调经济发展与环境保护关系,保障经济社会可持续发展的一种战略抉择。国家“十二五”规划已经把大幅降低单位GDP能耗、碳排放强度作为约束性指标。这对中国而言,既是挑战,也是机遇。能源使用带来的环境问题及其诱因已为人们所认识,不止是烟雾、光化学污染和酸雨等的危害,大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为是不争的事实。因此,研究低碳发展,必须要摸清碳排放的底数。
二、我国碳排放量
碳排放量是指燃烧化石能源释放出的热量所对应的碳量。其中,电力、 热能等二次能源消费的碳排放均来自于其生产过程中化石能源的能量转换与能量损失。因此,能源消费碳排放总量即为各类化石能源的终端消费(不包括作为原料的化石能源)、能源转换及能源损失所产生的相应碳排放量。
三、描述性统计分析
中国碳排放量总体呈上升的趋势[3]。1994—2002 年期间,碳排放量以 1.6%的速度呈缓
慢上升趋势,年均碳排放量 7.9 亿吨。2003 年以来,碳排放量增加迅速,年均碳排放量 13.9 亿吨,平均增长率为 11.1%。造成中国碳排放量快速增长的主要因素是中国经济在近几年的快速发展,1994—2002 年 GDP 的年均增长率为 8.9%,2003—2009 年GDP 的年均增长率上升为 11.1%。1994—2009 年间,我国煤炭消费占能源消费总量的 71%,石油消费占 19%。经济增长与能源消费相互促进,共同发展,经济的快速增长离不开能源的支持,而能源消费的增长也得益于经济增长,最终导致近几年我国碳排放量的不断增加。
我国经济增长面临着巨大的资源环境约束和压力,主要污染物的排放超过了环境承载能力,环境污染问题日趋恶化。在众多的污染问题中,空气质量问题尤为突出:工厂生产废气、人们日常生活排放废气、汽车尾气的无限制排放,都给我们赖以生存的空气带来了沉重的负荷。另一方面,城市绿化面积不断减少,而玻璃建筑、空调等的增加,都使得我们生活环境的气温逐年升高,空气中有毒成分的含量明显超标。随着政府对环境问题认识程度的不断深入,逐渐加大了环境规制的强度,但由于环境规制与经济、技术、政治、文化等因素之间存在复杂的关联关系,各年环境规制力度的强弱往往是政府在综合考虑各影响因素的基础上做出的决策[4]。
四、制约推进低碳发展的主要因素
影响碳排放的主要因素是一次能源消耗总量及其结构。深究碳排放总量和碳排放强度居高不下的原因,核心在于临港重化工业、能源基地特色定位等导致能源消耗总量过大和能源结构、发电结构比例失调问题,碳排放强度高的能源主要是原煤和石油产品,高排放领域主要集中在第二产业中的规模以上工业企业,第三产业中的交通运输业、大型公共建筑能源消耗;居民生活中私家车出行的能源消耗所占比例呈现逐年增大趋势。
(一)工业能源消耗总量与碳排放结构比例。工业增加值能耗强度是衡量工业企业创造价值过程中能耗水平和碳排放强度的主要考量指标。
(二)交通运输能源消耗总量与碳排放结构比例。
(三)建筑能源消耗总量与碳排放结构比例。调研显示现有建筑节能改造滞后,建筑围护结构隔热保温性能差,空调夏季制冷、冬季制热能耗大,成为电力负荷高峰的主要因素,也是夏季造成城市热岛效应的主要原因。居民建筑能耗相对较低,但宾馆、商场、医院、政府及大型企事业单位办公楼、写字楼等公共建筑能耗巨大,能耗水平大约是居民建筑的10—20倍。
(四)电力、热力行业燃料消耗总量与碳排放结构比例。要推进低碳发展,转变经济发展方式,发电行业的总量控制和发电结构的调整优化是一道绕不过去的槛,必须下大力予以化解。与先进发达国家相比,日本每度电的二氧化碳排放量是418克;德国每度电的二氧化碳排放量是497克;美国每度电的二氧化碳排放量是625克。根本原因是电力生产使用的一次能源化石燃料比例较高。
(五)居民生活能源消耗总量与碳排放结构比例。随着人民生活水平的日益提高,居民生活用能呈现逐年上升趋势。居民生活用能消费总量持续增长,私家车增加导致的成品油增长幅度最大,电力、成品油消费在居民生活碳排放中已经占据主导地位。
五、实现低碳发展的路径与对策建议
(一)突出以第二产业结构优化为重点,实施能源消费强度和碳排放强度双重控制。
(二)狠抓节能降耗,着力提高能源利用效率。。
(三)调整优化能源结构,降低单位能源消费的碳排放强度。
(四)纵深推进环境整治,以大气污染减排带动低碳发展。
(五)发展生态种植业,着力增加农林碳汇
(六)加强政策创新,引导绿色低碳消费。
(七)培育低碳理念,倡导绿色生活方式。
六、结论和建议
鉴于此[6],我国在制定碳排放增长控制政策时应注重以下几点:第一,把建设资源节约型、 环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。转变经济发展方式,构建由高碳经济向低碳经济转变、 由投资拉动型向技术进步型、 由技术引进型向自主创新型转变的经济增长方式。 第二,促进产业结构的调整和优化升级,提高能源利用效率。 通过技术创新和引进,更新、 改造落后生产工具,提高能源密集部门的能源效率。大力发展节能环保、 新能源、 新材料等战略性新兴产业。 第三,通过命令控制型和市场激励型两大类规制政策,有效完善资源性产品价格机制,推进环保收费制度改革,建立健全资源环境产权交易机制,对低碳经济复杂系统中的利益相关者的行为进行调节,以达到保持环境和经济发展相协调的目标。参考文献
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Abstract: With China's rapid economic development, urbanization deepened, gradually expand the scale city building construction, building water gradually become a topic of concern. At present, China's construction of drainage systems, there are many problems in the context of this reality, we must actively seek new construction technology and advanced construction techniques improved construction of drainage systems, to provide a comfortable life for the people's protection. This paper studies the construction of drainage of the present situation of the building water supply and drainage problems, and the development direction of building water were discussed, for reference.
Keywords: building water supply and drainage; situation; development
中图分类号:TL353+.2 文献标识码:A
前言
随着人民生活水平的不断提高,居民小区、花园式小高层等越来越多的出现在各大城市、中小城市以及县城区域,政府部门对建筑的质量也比较重视,钢筋架构、住宅面积等把关的比较严格,这些宏观层面的东西把握的相对较好,为了能够更好的满足人民生活需求, 必须在微观层面也加以关注,建筑给排水直接影响着居民的日常生活质量。对于建筑给排水的施工人员来讲,高质量的生活要求,对他们提出了更高的挑战。
从建筑物内部进行分析,我们发现给水系统又可以细分为几个小系统,如生活给水系统、生产给水系统、中水系统等,而排水系统同样也可以细分为几个系统,如生活排水系统、工业排水系统以及屋面排水系统。要完善的建立这些系统,要求我们在建筑施工过程中掌握很多的专业技术,比如要善于处理水质问题、及时调整水温、合理控制水压,在供水、配水、排水等方面也有非常高的技术要求。除此之外,给排水系统一般还需要配备一些消防设备,比如消火栓系统、自动喷水灭火系统等,还要注意研发并使用新型的消防系统。
一、我国建筑给排水的现状分析
我国建筑设备经历一个漫长并且艰辛的发展历程,从最开始的房屋卫生技术设备阶段, 到室内给排水阶段,最后大批建筑物给排水阶段。当然,我国建筑物给排水技术的发展还不是很成熟,即使是最后一个阶段,建筑给排水系统也是发展阶段而已。建筑物给排水在建筑行业中具有举足轻重的地位,建筑业的发展引领着建筑给排水技术的发展,建筑给排水技术的发展,也促进着我国建筑业的发展。到目前为止,建筑物给排水在建筑业中已经是不可缺少的组成部分。
1.1 建筑给水
给水问题是建筑给排水技术中非常重要的一个方面。在给水技术上,我们最常使用的增压设施,我国现今最常用的设施有气压给水设备以及变频调速给水设备等三类。每栋建筑物有每栋建筑物的特点,在进行给水时,要根据不同建筑物的特点,选择不同的给水设施。我们按照建筑物的层数的不同,来分析建筑物给水的不同类型。对于多层以及高层的建筑,我们一般采用的是分区供水。在分区供水中,对于给水的减压阀有特定的要求,一般我们采用的是比例式的减压阀,这种减压阀的优点在于结构十分简单,工作起来的时候提供的压力比较稳定,使用起来安全性比较高。当然我们还可以采用其他类型的减压阀,比如薄膜式减压阀。
我国现今的水资源已经越来越匮乏,淡水也受到了严重的污染,现而今合格的水资源也变得越来越稀缺。我国经济发展受到了严重的制约,我们在建筑物给排水过程中,应当将重点放在研究节水的配件上,这不仅仅是为了完善建筑施工的质量,同样也是为了保护我国的水资源。值得庆幸的是,经过我国技术界的不断努力,现今已经有定型的产品供我们使用。
1.2 建筑排水
随着人们对生活水平以及生活质量的要求提高,将目光放在了卫生器具的要求上。人们希望拥有舒适、可靠又节能的排水系统。在这样的呼吁之下,技术界也研发出了各种相应的产品。我们一般会选用如下几种卫生器具以及排水系统。首先特制排水系统,优点在于所用的立管数量会比较少、通气性较好,也可以多安装横管的连接数量。对于排水管道所要求的器材,我们一般会采用塑料管、复合塑料管等等,这些材料有着自身的特点,能够更好的用于给排水。塑料建材是化学建材中比较重要的一个分类,优点在于能够减少流水的声音,给住户一个安静舒适的生活环境。当然铸铁排水管由于其耐压性,在很多场合还是有运用的。
二、现阶段给排水系统存在的问题
“以人为本”是我国的基本理念,这一观念在我国属于新生观念。在经济发展的很多方面我们并没有把它落实,片面追求利润,不惜牺牲环境,在现实生活中是常见的现象。在建筑业技术发展的过程中,我们也常常忽略以人文本的思想观念。所研发出的很多产品都不符合节能的要求,而是一味的追求利润以及产值的最大化,严重破坏了我们赖以生存的环境与生态。如果再这样下去,人类最终会毁了自己。在建筑行业中,以人为本的观念尤为重要,特别是针对建筑行业中的给排水问题,上文我们已经介绍水资源在我国的现状问题,从优化环境的角度解决给排水问题,将会更加落实以人为本的观念,为我们的生态保护做出自己的贡献。
2.1 提高产品标准
在生产产品时,我们不能够盲目,而应当事先设立一套切实可行的产品标准。为优良产品的研发提供重要的技术资料。我们知道,我国建筑给排水工程在我国的起步比较晚,建设部也是很晚才形成建筑给排水和卫生设备方面的产品标准,即使如此,所制定的产品标准也没能跟上国际的一般标准,体系表也尚未建立起来,很多的项目有待完善。不过我们在轻工、化工、冶金、建材等方面已经有了比较完善的产品标准,这在某种程度上为建筑给排水和卫生设备方面的产品标准的设定提供了参照。能够使我们的产品越来越能够和国际接轨,从而提高整个行业的产品水平。
2.2 加强科研机构建设
科学技术是第一生产力,只有科技发展了,我们的经济才能够迅猛发展。为了研发更多适合建筑给排水的产品,要设立足够的科研机构。在科研机构中,我们要注重硕士研究生的培养,将人才的培养放在第一位。所设立的科研机构,应当致力于产品的更新换代、对相关的课题以及工程实践问题深化。如果能够在科研中取得一定的成果,建筑给排水行业将会取得令人瞩目的发展。
2.3 给水设计
在学校、酒店等办公楼内,一般要设置可以自动延时的蹲式大便器。为了能够方便的对给水管道进行检修,对每个建筑物,都需要设置户外的控制阀门。是为了减少较低层用户水管的冒水现象。积极完善给水管道的保护措施,比如正常的遮光以及保温,从而让给水排水工程可以正常运行。其次,在对技术的不断探索中,还研究出了最新型的给水管道,能够很好的抵抗外界对这些管道的侵害,减少破裂以及爆破现象的发生。这是因为新型管道由于投入了新型的化学成分,提高了它的抗压能力、伸缩能力以及柔韧性。
2.4 排水设计
我国的给排水标准虽然不够完善,但是对存水问题也做出了一定的规定,主要是针对圆形钟罩式地漏。但是它的缺点在于存水量不够,水分蒸发以后,水封会受到破坏。同时,下水道容易发生串味现象,此时可以根据排水系统的特定形态,设置相应的存水弯,这个问题就能够得到很好的解决。
三、结束语
综上所述,建筑给排水工程是一项较为复杂且系统的工作,由于影响因素相对较多,很容易给设计人员及施工人员造成各种问题。为了确保给排水的整体质量,并使其能够发挥出真正的作用,要求给排水设计及施工人员必须针对可能出现的问题,采取行之有效地措施加以应对,以此来确保建筑给排水的质量,进而满足群众需求、方便群众用水,提升生活品质以及减少水资源浪费。
参考文献:
[1]申玉英.建筑给排水节水节能新技术[J].科技风.2009(05):22-24.
一、变压器吊装前的准备
(1)制定施工方案并进行技术交底,做到施工人员熟悉施工程序和施工要求;
(2)变压器吊装时,索具必须检查合格,运输路径应道路平整良好。根据变压器自身重量及吊装高度,决定采用何种搬运工具进行装卸;
(3)检查设备吊耳是否合格,必要时另行设置吊耳或捆绑设备;
(4)吊车工作场地准备;影响吊装运输的门、墙等附属设施可先拆除。
(5)主要机具;搬运吊装机具主要有汽车吊、汽车、吊链、钢丝绳、带子绳等 ;安装机具主要有电钻、手砂轮、电焊机、活扳手、鎯头等
二、变压器吊装安全质量控制
(1)变压器在吊装前各部门相关人要做好检查确认;参加吊装的人员必须熟悉本方案及现场情况,并按方案要求进行施工。
(2)大型设备吊装准备工作完成,吊装人员上岗后,须由吊装指挥下达吊装命令后方可正式吊装。
(3)施工过程中,施工人员必须分工具体,职责明确,在整个吊装过程中,要切实遵守现场秩序,
(4)吊装时,应服从吊装主指挥命令,做到传递信号迅速明确。
(5)施工前要做好现场清理工作,清除障碍物,同时应在吊装作业区域设置警戒线,吊装作业时,严禁无关车辆或行人通行。
(6)所有绳索的捆绑,吊具的连接,一定要认真仔细,并经有关责任人员检查确认后,进行试吊,试吊合格后,方可正式起吊。
(7)所有自制工具,吊具应严格按图制作并检验合格后使用。
(8)吊车性能应良好,吊车司机应能熟练操作。
三、变压器安装注意事项
(1)对于室外的变压器直接用吊车就位,应注意其方位和距墙尺寸与图纸相符;对于室内安装的变压器,就位用道木搭设临时轨道,用吊链吊至临时轨道上,然后用吊链拉入室内合适位置, 变压器就位时,应注意其方位和距墙尺寸与图纸相符,允许误差为±25mm,图纸无标注时,纵向按轨道就位,横向距墙不得小于800mm,距门不得小于1000mm。
(2)变压器联线。变压器的一次、二次联线、地线、控制管线均应符合现行国家施工验收规范规定;变压器的一次、二次引线连接,不应使变压器的套管直接承受应力;变压器中性线在中性点处与保护接地线同接在一起,并应分别敷设,中性线宜用绝缘导线,保护地线宜采用黄/绿相间的双色绝缘导线; 变压器中性点的接地回路中,靠近变压器处,宜做一个可拆卸的连接点。
(3)变压器基础的轨道应水平,轨距与轮距应配合,装有气体继电器的变压器,应使其顶盖沿气体继电器汽流方向有1%~1.5%的升高坡度。变压器宽面推进时,低压侧应向外;窄面推进时,油枕侧一般应向外。在装有开关的情况下,操作方向应留有1200mm以上的宽度。
(4)装有滚轮的变压器,滚轮应能转动灵活,在变压器就位后,应将滚轮用能折卸的制动装置加以固定。
(5)变压器的安装应采取抗地震措施
四、变压器故障的产生与解决办法
按变压器发生故障的原因, 一般可分为电路故障和磁路故障。电路故障主要指线环和引线故障等,常见的有线圈绝缘老化或受潮、切换器接触不良、材料质量及制造工艺不佳、过电压冲击及二次系统短路等引起的故障;磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障, 常见的有硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。其故障的解决方法如下:
(1)铁芯损坏。铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心杆或铁芯的夹紧螺杆的绝缘损坏, 使穿心螺杆与铁芯叠片造成两点连接。出现环流引起局部发热。甚至引起铁芯的局部烧毁。可以进行吊芯外观检查, 也可用直流电压电流法测叠片间绝缘电阻。
(2)绕组对地部分短路。变压器油受潮后绝缘强度降低, 油面下降或绝缘老化, 由于绝缘老化, 油受潮,线圈内有杂物。短路冲击和过电压冲击所造成。事故时, 一般都是瓦斯继电器动作、防爆管喷油,如果变压器的中性点接地,则差动和过流保护也会动作。一般情况下,应测量绕组对油箱的绝缘电阻及做油简化试验检查。
五、变压器交接试验
电力变压器试验目的是验证变压器性能是否符合有关标准和技术条件的规定,制造上是否存在影响运行的各种缺陷,在交接运输过程中是否遭受损伤或性能发生变化。试验标准符合规范要求和当地供电部门的规定及产品技术资料的要求; 干式或油浸式变压器交接试验项目应按“交接试验标准中的第十章的规定执行”。试验过程采用方法及应注意问题。直流电阻的测量:最简单试验方法是电压降法。一般所用电桥有单臂电桥和双臂电桥两种。当被测线圈电阻有10Ω以上时采用单臂电桥;10Ω以下时则采用双臂电桥。
六、变压器安装过程中的缺陷排除方法。
(1) 变压器器身的缺陷排除。在变压器运输和安装过程中,器身方面可能发生的缺陷有:引线绝缘损坏、绝缘零件损伤、导电体损坏和断裂、这些缺陷通常是在没有专门维修单位参加的情况下,由安装和运行人员自行排除的。
(2) 变压器油箱密封不严的缺陷排除。由于密封不严,变压器渗油,这给变压器维护工作带来很大的麻烦。着手排除密封不严之前,必须准确地查出渗油的原因和渗油的部位。
(3) 成套组件密封不严的缺陷排除。1)套管瓷件的修复;2)油浸风冷冷却系统风扇振动的排除;3)充氮保护装置软囊和隔膜保护装置中隔膜的修复;4)有载分接开关的缺陷。
总之,通过变压器的现场安装和缺陷处理,我们总结出了以下经验,在安装过程中,要做到:(1)最大限度地保证变压器的绝缘强度;(2)严格检查器身在运输中有无受潮或局部进水;(3)尽量缩短器身暴露在空气中的时间;(4)利用高真空排除绝缘的浅层受潮;(5)使用干燥气体降低真空度;(6)除储油柜和气体继电器外,全部附件参与真空处理;(7)注入高品质变压器油。
参考文献
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一、以低碳为目标进行国土规划的意义
低碳概念是一种从各个方面实现低碳化的的一种概念,它要求生产、生活、发展等各个环节都要以低碳的形式实现,比如它包括实现低碳形式的经济发展、低碳形式的日常生活、低碳形式的能源消耗等。人们之所以开始重视低碳的理念,是由于科学技术的飞速发展,人们开始意识到自然能源已经被严重消耗,目前人们的生存环境已逐渐被破坏,若继续使用高能源、高排放的生活、生产、发展的方式,未来人们将失去生存空间的缘故,为此,人们提出低碳的概念。低碳的概念总体来说分为三个部分:低碳经济,它是指人们要在减少能源消耗的情况下,找出让经济持续发展的方法;低碳生活,指人们要习惯低排放的生活方式,要在日常生活中一点一滴的节省碳能源、减少碳排放的生活方式赢得持续生存的空间;低碳发展,是指使用环保技术、绿色技术,使人们能在生活和生产中实现低碳的理念。我国虽然地大物博,然而我国的自然资源分布的方式极不平衡,且我国的人口数量多,这使我国人均自然资源的占有量较少;目前我国的环境正持续恶化,雾霾现象、酸雨现象、癌症村现象等异常现象正在频繁发生;我国的经济发展方式不合理,自然资源被过度开发。以上生态发展的现象给人们以警示,要求人们必须要重视低碳的问题,在这种背景下用合理的国土规划实现低碳的概念是一件极其重要的事情。
二、低碳概念下我国土地的碳排放现状
(1)直接碳排放的现状。所谓的直接碳排放,是指自然资源循环带来的碳排放,它与国土使用的现状有关,比如如果使用加大农田耕作、增多草场面积、积极植树造林等方法会让绿色覆盖面积增加,从而使碳排放量减少。然而就目前来看,我国的直接碳排放却逐渐增多。2013年的数据统计中记载,2013年我国耕地面积减少120万亩,且我部分区域的耕地退化严重,我国现有的耕地面积有三成已经受到侵蚀,现被侵蚀的耕地面积已达近3亿亩,其中受严重污染不能持续耕作的土地已达1.1%的比例。我国曾是排名世界第二的草原大国,草地是我国的重要天然资源,然而据统计,过度使用草地使我国的草原的草资源严重退化,据2013年统计,我国草地生产力已下降至建国初期的一半,草地沙漠化现象严重,正以每年1.34万倾左右的速度向沙漠化方向发展。据2013年的数据调查显示,我国全国森林面积约297.29万平方公里,即将退化的面积约39万平方公里,新增面积不及20万平方公里,且我国的人均森林面积约0.132公倾,仅为世界的119位,同时我国的森林面积发展不平衡,南方城市,尤其是福建的植树造林工作颇见成效,而北方的植物造林工作未积极开展,这造成我国直接碳排放出现南北不平衡的问题。
(2)人为碳排放的现状。人为碳排放是指人们在生产、生活中出现的碳排放。据统计,我国的人为碳排放量自2000年始-2012年期间年年上升,2012年,我国的人为碳排放比例占世界的27%左右,其中人均的碳排放量为7公吨,这意味着我国是数一数二的人为碳排放量的大国。其中,我国在“九五”和“十五”期间,人为碳排放量略微减缓,这是由于我国的能源转化技术正在推进,然而这种减缓幅度非常微小,它暂时不足以改变我国人为碳排放的现状。
(3)间接碳排放的现状。所为的间接碳排放是指除去以上的碳排放类型以外,其它的碳排放的总量。经过统计可能了解,我国间接碳排放量在1985年以前数量比较少,而在1985-1995这段时间,由于经济的增长,间接碳排放的总量已攀升至一倍多,1995-2005年之间,间接碳排放量又攀升至一倍多,直至如今,根据统计,我国的间接碳排放量又在2005年的数量上攀升一倍。由此数据可以看到,我国间接碳排放量每隔十年就要攀升一倍的数量。
三、以低碳为目标优化国土规划的方法
(1)调整国土开发的强度。由以上的数据可以看到,国土开发的强度能决定低碳理念能否实现。以国外的国土开发强度的数据为参考,目前亚洲强国均将国土开发的强度定于10%左右,部分欧洲发达国家将国土开发强度定于15%左右,这意味着我国可根据经济发展的情况将国土开发强土定于10%,而绝不能超过20%的数值。但是,就目前我国的数据统计可以了解,我国的部分南方发达城市国土开发的强度已经超过20%的数据,这些城市正是碳排放量数值最高的几个城市,为了让我国的经济可持续发展,我国要通过国土规划使国土开发趋于平衡,特别要限制南方城市的国土开发。
碳排放量主要是根据二氧化碳产生的化学原理,制定出最优化的碳排放量的估算方法,工作人员应该分析当前中国碳排放和经济发展的现状,并由此确定二者之间相互影响的作用方向;还可以通过抽样调查,从中探究碳排量和农业经济增长的关系[1]。碳排放的研究方法可分为以下两种:
1碳排放测算方法
碳排放量可以按照生产者和消费者的责任原则进行计算,计算的公式为:碳排(29.27MJ/kg)×燃料含碳量×氧化率×C转化为CO2的系数44/12。
2弹性分析法
在对经济增长和碳排放的关系进行分析时,应采用弹性分析法对CO2排放量的GDP弹性进行计算,该公式为:碳排放量的GDP弹性=CO2排放量变化的百分比/GDP变化的百分比。
二、中国碳排放的现状
要知道,只有消耗能源才能促进国家的经济增长,那么,在消耗能源的背后就是对环境的危害,尤其是碳排放,对生态环境造成了很大的威胁,就近几年中国的碳排放量进行分析[2],总结出:随着时间的变化,碳排放量的增长率在逐年增长。由此可见,碳排放在促进增长的建设中扮演着重要的角色。
三、中国经济增长与碳排放脱钩状况
近20年来,中国的碳排放量和GDP增长的脱钩状态分为以下三个阶段:第一阶段呈现弱脱钩的状态;第二阶段主要表现为扩张性负脱钩;第三阶段又回到了弱脱钩的状态,这三个阶段呈现的是低-高-低的趋势,由此可见,经济的增长速度越快,碳排放量就越多,也就是说,碳排放量是随着经济增长的多少决定的。
四、经济增长与碳排放之间关系的宏观背景
由于碳排放所带来的环境问题已经被越来越多的人们关注,这主要是因为人们在追求经济增长的同时,严重的破坏了自然环境,实际上,这不仅破坏了环境还给人们的生活造成了影响。现今,全球气候变暖已经变成了事实,为了控制这一情况的继续发展,低碳经济作为一种新型的经济发展形态应运而生。那么,如何发展低碳经济呢?首先,要确定发展低碳经济的途径,其途径是:调整经济结构、改变生活方式以及发展可再生能源技术,当然除此之外还要充分地发挥政府的职能,提高政府的管理水平。低碳经济从表面上看是为了应对温室气体排放而制定的新型经济发展形态,实际上,它也包含很多内容[3],它不仅是企业发展的主体,还是现代市场经济发展的主要模式,实行低碳经济模式,必须要从多方面进行节能减排,要知道,节能减排是构建低碳文明的基础,它可以促使环境和经济增长同时发展,所以,低碳经济是国家可持续发展的必由之路,与此同时,低碳经济也成为了国家可持续发展的指南,为可持续发展提供了可操作性路径,主要包括:低碳能源系统、低碳产业系统、低碳技术系统等。碳排放与经济增长的关系是低碳经济发展持续的关键之处,只有处理好碳排放与经济增长的关系,才可以顺利推进国家的可持续发展。
五、碳排放影响因素的实证研究
要想让中国的经济更快更好地发展,就要明确以下几个问题:碳排放影响因素的问题?不同区域的碳排放影响相同吗?这些因素是如何影响碳排放的?这些问题都对国家的经济增长有着重要的影响。根据众多的专家研究,可以得出影响碳排放的主要因素是:产业的规模、结构以及能源消费结构和技术管理水平等。通过对影响碳排放的主要因素进行分析[4],可以得出:在国家经济增长的同时,农业的产业规模也在不断扩大,由此可得出,在能源消费的过程中,碳排放的数量是随着煤炭的碳排量系数升高而增大的,为控制碳排放量的增大,要做到以下几点:
1加快产业结构的调整
目前,中国正处在工业化发展时期,二氧化碳的排放给中国的环境带来了很大的压力,因此,要对产业结构进行调整,完成中国产业结构的升级,以促进低碳经济的发展,减少碳排放。
2加快技术创新
无论是任何一项工作都应该要求有技术上的创新,所以,在控制碳排放上也要加强技术创新,通过先进的技术减少污染物的排放,从而推动国家的经济发展。
3增加洁净能源
要知道,中国是一个将煤炭作为主要能源的国家,所以,大量的碳排放都是因为煤炭的燃烧而产生的,为控制碳排放,应加大利用可再生能源,以此来改变能源结构,达到控制碳排放的目的。总之,中国要减少碳排放,就要对农业的产业结构进行调整,与此同时,提升清洁生产水平,这对控制碳排放也很重要,只有这样,才能实现经济增长和碳排放之间的协调发展。
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中图分类号:F127 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)09-0-02
一、湖北省实行碳排放权交易的历史背景
自1750年以来,人类逐步进入了工业社会,随着工业活动的开展,大量化石能源被使用,全球温室气体浓度显著上升,并由此引发全球气候变化,已成为人类面临的最大威胁之一,这其中CO2对全球升温的贡献所占比例最大,急需世界各国一起来控制或减少二氧化碳排放。1997年的通过的《京都议定书》是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放,它提出的排放交易、联合履约机制、清洁发展机制为解决以CO2为代表的温室气体减排提供了一个新的途径。它把CO2排放权作为一种商品,从而形成了碳交易市场,为促进节能减排和低碳经济的发展提供了政策支持和制度保障。
2009年在丹麦哥本哈根召开的世界气候大会上,签署通过了《哥本哈根协议》,该协议维护了《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》确立的“共同但有区别的责任”原则,就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减排行动作出了安排,并就全球长期目标、资金和技术支持等焦点问题达成了共识。
除了国际组织为节能减排的发展做出积极的动作以外,国外区域性的国家组织或者各个国家也正在为减少温室气体排放采取了许多积极的政策措施,并建立了若干区域性的碳排放权交易所。欧盟的碳排放交易体系是迄今世界上最大的温室气体排放权市场。为建立起一个全球性的排放权交易体系,欧盟还允许EUETS系统内的成员使用CDM和JI项目的减排量指标来抵消其减排量。此外,欧盟排放体系还积极与其他排放交易制度,扩大交易范围,帮助企业进一步降低减排成本。其较为成熟的碳排放权交易机制可以给我国建立相应机制带来启示和借鉴。
2012年1月国务院在《“十二五”控制温室气体排放工作方案》中要求大幅度降低单位GDP的二氧化碳排放。同时,国家发展委会也通知,同意包括湖北在内的七省市开展碳排放权交易试点。开展碳排放权交易,能够通过市场化的手段,减低企业减排的成本,促使资源流向节能减排空间最大、机会成本最低的地区和企业,一方面可以分担发达地区的减排责任,另一方面可以发挥欠发达地区的减排优势,推动各种减排资源的优化配置,有利于整体经济效率的提高。与此同时,碳排放权交易市场的建立还可以调动起地区和企业开展节能减排的积极性,鼓励企业进行相关的技术创新和投资,形成相应的低碳产业,使得节能减排成为各地经济乃至全国经济增长的新动力。
二、湖北省经济发展、能源利用现状
1.湖北省经济发展现状
2011年湖北GDP总量为19594.19亿元,按可比价格计算比上年增长13.8%,在全国的排名由2010年的第11位上升至第10位。从GDP增速看,受国际国内经济减速以及省内产业结构调整等原因的叠加影响,2011年湖北13.8%的增速较之于上年下降了1个百分点。但仍比全国(9.2%)高出4.6个百分点。增速排名居全国各省市区第7位、中部六省第1位。由此表明湖北整体经济仍然处在相对高位且比较健康的平稳较快增长区间,且经济总量及人均GDP排名均处于国内中等水平,开展碳排放权交易试点具有代表性和发展潜力。
2.湖北省产业结构现状
2010年,全省完成生产总值15806.09亿元,按可比价格计算,比上年增长14.8%,连续7年保持两位数增长。其中:第一产业完成增加值2147亿元,增长4.6%;第二产业完成增加值7764.65亿元,增长21.1%;第三产业完成增加值5894.44亿元,增长10.1%。三次产业结构由2009年的13.8∶46.6∶39.6调整为13.4∶48.7∶37.9。由湖北省人均GDP以及产业结构,结合钱纳里产业阶段标准可以判断湖北省处于工业化中期阶段。
从湖北省的产业结构特征分析,湖北省结构现状具有以下弊端:
1.产业结构不合理,生产总值偏向第二产业。根据产业结构演进的规律,可以看出,湖北省的产业构成正在逐渐优化,但第二产业比重过大,挤占了第一产业的份额,同时也制约了第三产业的发展。
2.工业内部结构不合理,轻重工业比例失调。湖北省正处在由重工业发展以原材料工业为中心向以加工组装工业为中心发展演进阶段,表现为轻重工业比例不合理,工业内部比例失衡,以传统工业和重工业为主,加工组装制造业比重偏低。第一产业和第三产业发展相对滞后,产业结构尚需进一步优化调整。
3.湖北省能源结构现状
湖北省能源资源的特点是“缺煤、乏气、少油、多水”,能源一直保持供不应求的状态,对外依存度非常高,自给率较低。82%的煤炭,92%的石油以及76%的天然气需要从外省输入。一旦能源供应紧张,湖北能源安全将受到严重威胁。
自2000年以后能源消费总量在逐年增长,但与此同时能源生产总量自2008年以后保持稳定,能源自给率逐步下降,并呈现加速下降的趋势。
三、湖北省实行碳排放权交易的必要性
现阶段,我国经济向低碳节能方向发展具有很多困难。首先中国正处于工业化、城市化阶段,目前对能源的需求非常大,并且在不断增加,碳排放量也在增加。其次,在国际产业分工上,中国是国际制造中心,且是比较低端的制造业,国际分工也决定了中国的排放居高不下。再次,我国在发展过程中能源效率低下,很多地方是粗放式发展。
作为中部地区的湖北省具有典型的我国经济特征,同样面临巨大的资源环境约束,传统发展道路行不通,经济发展不可持续。因此必须转变经济增长方式,走低碳经济道路,但发展低碳经济面临很多困难,而建立碳排放权交易市场是解决上述问题的最有效手段。
1.建立碳排放权交易市场是顺应低碳经济发展的战略抉择
被誉为“第四次工业革命”的低碳经济是世界经济社会发展的大势所趋,谁率先在低碳经济领域布局,谁就能在未来经济发展中抢占“制高点”。因此是各个国家、地区之间相互竞争与合作的焦点。低碳经济是中国应该抓住的机遇。同时,我国碳资源丰富,碳市场前景可期。但由于我国目前处于国际碳市场及碳价值链的低端,没有定价权,不得不接受外国碳交易机构设定的较低的碳价格,沦为全球低价的“卖炭翁”,要摆脱发达资本主义国家的剥削,极大限度发挥我国丰富的碳资源和控制温室气体排放,建立碳排放交易市场迫在眉睫。
2.建立碳排放权交易市场是湖北发展低碳经济、节能减排的有力手段。
限制碳排放的手段归纳起来主要有三类:碳税、碳排放权交易以及行政手段。碳税、碳排放权交易属于经济手段,与传统的行政手段相比,运用经济手段控制碳排放可以降低社会总成本,同时经济手段能使公司在决定如何满足碳排放目标上拥有较大的自,并实现成本最小化。湖北省地处中部,经济并不发达,如果采取征收碳税的方式,首先政府无法准确的确定碳税的税率和征收起点,要随时根据经济环境的变化而变化。其次政府无法预测各行业减排成本的大小,进而无法为经济发展及节能减排提供资金和政策帮助。最后,征收碳税无法确保达到既定的减排目标。而碳排放权交易使企业能够以较小的成本满足排放量约束,并且碳排放权交易可以在碳排放源头进行约束,降低了管理费用,节约执行成本。在世界范围来看,欧盟等发达资本主义国家大多采取碳排放权交易。因此从可操作性、成本效益、减排目标等角度来看,碳排放权交易是目前较好的减排手段。
3.建立碳排放权交易市场是落实科学发展观、转变发展方式的迫切需要
(1)建立碳排放权交易市场是现阶段湖北经济发展的要求
经过三十多年的改革开放,湖北已建成门类齐全、种类众多的工业体系。2011年湖北GDP总量达到19594.19亿元,在国内位居第10位。增速排名居全国各省市区第7位,居中部六省第1位。由此表明湖北整体经济仍然处在相对高位且比较健康的平稳较快增长区间,经济总量及人均GDP排名均处于国内中等水平,开展碳排放权交易试点具有代表性和发展潜力,是湖北省转变经济发展方式的重要抓手。
(2)建立碳排放权交易市场是调整湖北省产业结构的要求
湖北省处于工业化中期,产业结构不合理,表现为第二产业占全省GDP的48.7%,轻重工业比例不合理,工业内部比例失衡,以传统工业和重工业为主。第一产业和第三产业发展相对滞后,而要真正实现低碳经济,最根本的还是经济结构和产业结构的调整。湖北省要从重工业经济转向第三产业为主的经济模式还有很长的路要走。这期间如果没有外部推力,实现结构转型旷日持久。建立碳排放权交易市场,将高耗能、高排放的行业纳入碳市场,可以促进湖北省经济结构的转型。
(3)建立碳排放权交易市场是调整湖北能源结构的要求
湖北省能源资源的特点是“缺煤、乏气、少油、多水”,能源一直保持供不应求的状态,对外依存度非常高,自给率较低。一旦能源供应紧张,湖北能源安全将受到严重威胁。因此湖北省必须在保持整体经济稳定的条件下,发展节能环保的低碳经济,抑制高耗能行业发展,鼓励发展新能源。
(4)建立碳排放权交易市场是湖北建立节能减排长效机制的要求
中国没有形成节能减排的长效机制,节能减排仍然由中央政府主导,依靠行政命令和减排指标约束各地方政府和企业。因此必须建立一个节能减排的长效机制,让企业在减排的过程中得到收益,引导企业自主、自愿、自动去减排,在碳资源的市场化配置中,建立各方利益最大化的长效机制。碳排放权交易市场是目前最有效的市场化手段。
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中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0240-01
在经济发展带动下,各行各业快速发展同时大量消耗能源及污染环境,构建绿色低碳经济环境成为了全世界人们奋斗的目标。但是如何促进各个企业质量管理及能源管理,这就需要相关计量的法律法规,即是碳计量。随着低碳经济环境号召增强,碳计量应该如何发展成为了人们关注重要课题。
1 碳计量的现状
最近几年才新出现了碳计量新词,而且使用上也越来越广泛。自从2005年开始,许多计量技术机构都成立“能源计量中心”,采用了现代的计量手段为节能减排服务。但是从其发展现状中可以看出来,如今的碳计量发展上依然存在许多问题,其发展上并不是那么乐观。
1.1 碳计量缺乏统一的计量标准、方法和平台
随着碳排放工作的不断深入,将减少碳排放进行区域性分解是控制碳排放的必然选择,而在各区域碳排放的标准上,尚缺乏统一的计量标准、方法和平台。碳计量是碳排放考核与交易的基础。但是,由于不同地区的经济发展程度和自然环境不同,区域性碳排放标准自然就不相同。在这种情况下,不同的区域就需要制定不同的计量标准、方法和平台,以便进行碳计量。但是由于我国尚未出台区域性碳排放的标准,并且和碳排放标准相匹配的计算方法正处于开发研究阶段,因此,建立在区域性碳排放标准以及正确计量方法之上的碳排放的计量标准、方法和平台也就无法实现。
1.2 缺乏社会认可的计量权威机构
尽管我国各地区都建立了和碳计量相关的机构,但是由于缺乏明确的计量标准、方法和平台,就导致了不同地区的碳计量的标准、方法各不相同,甚至还出现了地区之间互相矛盾的现象。在这种情况下,要想建立能够对各个地区进行碳计量的机构,不但需要消耗大量的人力、物力和财力,而且在计量过程中也相当繁琐,在计量过程中也常常会出现各种问题。
2 绿色低碳经济环境下碳计量的发展
事实上,对于温室气体(GHG)的排放统称为碳排放,而温室气体中排放最多最为重要的气体为二氧化碳。所以,国际上通常将碳的排放量计量称为碳计量,即是碳排放权的核查、交易及排放所涉及到的数据计量问题统一归纳到一起。例如在IPCC中,某排放源碳排放量=∑能源排放系数×能源消费量;依据BP碳排放的计量计算:1 L汽油经过充分燃烧之后能够排放出2.3 KG二氧化碳。而构建绿色低碳经济环境眼下是各大企业最基本要求,也是全世界人类共同的目标。在该目标之下碳计量的发展主要体现在如下几个方面:
2.1 努力创建全国统一的计量标准、方法和评价体系
为了达到碳排放的总体目标,必须创建全国统一的计量标准、方法和评价体系,并在全国统一的标准、方法和评价体系的前提下建立各地区的计量标准、方法和评价体系。为了达到这个目标,必须解决以下几个方面的问题。
2.1.1 创新碳计量技术
在进行碳计量过程中,各个项目的初始、中期、末期计量监测,不同的能源所产生的特点或者减排机理有差异,因此对对应的安装或者合适使用计量装备都有不同之处,如果还是使用传统单台计量器极难解决这些问题,必然要依据不同数据信息、处理功能配置专门的计算与处理软件。因此,只有创新碳计量技术,才能有效解决碳排放中的计量问题,才能创新计量标准、方法和评价体系。
2.1.2 实施数据管理
无论是全国统一的计量标准、方法,还是评价体系,要想发挥碳计量技术最大作用,就要转变过去那种单纯管理的计量器具,引导企业实施数据管理。只有在企业实施数据管理的前提下,才能够使碳排放在全国统一的计量标准、方法下稳定运行,才能够对碳排放进行量化管理,才能将企业的碳排放纳入到全国性的评价体系之中,确保评价体系真正发挥作用。
2.1.3 大力加强碳认证、碳足迹及碳核查的研究
碳足迹不确定,在创建全国统一的计量标准、方法和评价体系就存在着一定的难题,这就需要大力加强碳认证、碳足迹及碳核查的研究,依据IPCC相关文件提出核查报告及产品碳足迹,再通过通用的计算方法与转换系数,采用计量手段对高耗工艺、高耗企业及高耗产品进行量化,解决存在的问题,提升搞数据的质量,进而排除碳足迹中不确定性的问题。
2.2 建立全国性社会认可的公共计量平台
目前,我国在碳排放上尚没有在全国范围内建立能够得到社会认可的公共计量平台,这就使得在碳排放上的监督上难以得到准确的数据,使得针对碳排放的监督成为一纸空文。这就需要建立全国性社会认可的公共计量平台,为碳排放企业进行碳排放的指导、标准计量器具管理方面的服务;为碳排放计量管理部门进行决策提供依据,帮助碳排放管理部门制定能够真正发挥作用的政策,引导碳计量行业的稳定而健康的发展;为广大人民群众提供碳排放计量方面的知识,使人民群众真正明白碳排放中存在的问题与改进方法;为广大人们群众对碳排放进行监督、反馈和交流提供平台。
3 结束语
总之,构建绿色低碳经济环境是环保最终目标。碳计量要紧跟着现代化环保需求,成为低碳经济环境的基础条件,这样才具有持续的发展势头。
1.1研究对象本文主要以晋城市辖区内典型冶铸企业的关键设备,主要包括烧结机、高炉、转炉、冲天炉、电炉、轧钢生产线为研究对象。
1.2研究方法通过采取典型部门调研与典型企业实地调研相结合的方式获取上述关键设备的相关能耗数据,依据《省级温室气体清单编制指南(试行)》(以下简称“指南(试行)”),对晋城市冶铸行业关键设备的碳排放现状进行分析计算,每种关键设备的碳排放总量包括该设备化石燃料燃烧的碳排放量、工业生产过程碳排放量、电力调入调出的CO2排放量三部分之和。
1.2.1化石燃料燃烧的碳排放量计算方法化石燃料燃烧的碳排放量计算所需活动水平分别为各种化石燃料表观消费量及化石燃料非能源用途的固碳量,所需排放因子为分燃料品种对应的低位发热值、单位热值含碳量及碳氧化率。CO2排放量=(燃料消费量×热量单位×单位热值燃料含碳量-固碳量)×燃料燃烧过程中的碳氧化率×44/12。
1.2.2工业生产过程的碳排放量计算方法冶铸行业工业生产过程碳排放环节主要包括熔剂高温分解与炼钢降碳过程。
1.2.3电力热力调入调出的碳排放量计算方法电力、热力调入调出的碳排放量计算方法如下式所示。
2晋城市冶铸行业关键设备碳排放特征分析计算
2.1活动水平数据获取通过实地调研与专家咨询的方式对晋城市典型冶金铸造企业关键设备的实际运行数据进行获取,可看到在冶铸行业中烧结机、高炉、转炉、冲天炉、电炉、轧钢生产线为主要能耗设备与碳排放源,现将调研获取的以上设备的实际运行中的消耗数据整理如表1所示。
2.2排放因子的确定根据《指南(试行)》,燃料CO2排放因子的计算方法如下所示。
2.3关键设备温室气体排放具体如表2所示。从下图1、图2中可看到,在晋城市冶铸行业的关键设备中,单位产品CO2排放量由高至低依次为高炉、电炉、轧钢、冲天炉、转炉、烧结机;2013年晋城市冶铸行业的关键设备CO2排放总量由高至低依次为高炉、轧钢、转炉、冲天炉、烧结机、电炉。
中图分类号:F062.2
文献标识码:A文章编号:1001-8409(2014)11-0138-07
CO2 Emission Rights Allocation Research
and Application Based on Equity
PENG Juan1, XIAO Wei1, WEI Qingqi1, 2, LEI Xiaoling3
(1. School of Management, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074;
2. School of Automation, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072;
3. Chongqing Academy of Science and Technology, Chongqing 401123)
Abstract:
CO2 emission right allocation under equity principle is studied in the paper. Firstly, it is discussed how fairness evaluation parameters theoretically influenced CO2 emission right allocation. Secondly, the current condition of CO2 emissions is analyzed with panel data, Kmeans clustering analysis and Gini coefficient method. Finally, an allocation plan of CO2 emission right is designed based on linear programming. Compared to current emission condition, allocation results are analyzed. The results showed that: the application of Gini coefficient and linear programming evaluated and allocated CO2 emissions of Chongqing, and made the allocation schemes more fair and reasonable, providing important reference value for the regional carbon emission trade market.
Key words: equity; CO2 emission right allocation; Gini coefficient
公平性评价作为CO2排放权分配的重要工作,在分配过程中的可操作性方面产生的极化效应促进了本地区和周边地区低碳经济的发展,特别是近年来我国构建碳排放交易市场的急迫性,对怎样公平合理地进行碳排放权分配以及怎样构建全国性碳交易市场等问题进行研究就显得更加重要。CO2排放权分配公平性评价显然是促进碳交易市场建设的重要环节。建立一套完备的CO2排放权分配公平性评价参数和分配方案无论对碳排放交易市场自身的建设,还是政府对其调控和管理都具有一定的参考意义。
国内外众多机构和学者对基于公平性原则的排放权分配研究主要集中在减排效率、社会福利和减排责任分担。国外对碳排放权分配的研究较成熟。比如,Rolf Golomek等运用OBA模型比较了排放权自由分配与拍卖分配分别对社会福利和减排成本的影响,认为两者结合更能实现降低减排成本、最大化社会福利的目的[1];Eero Paloheimo等从“人人平等”的角度出发,将CO2排放权分配分担到每一个民众,人人参与减排,这种方法兼顾了分配公平性但缺乏精确性[2];Anthony等提出了一种建立在古诺模型的排放权许可证分配,促进了能源效率提高,限制了CO2排放量的增长[3]。
国内也有学者对碳排放权分配进行研究。陈文颖等提出发达国家逐渐减少人均碳排放,而发展中国家则增加人均碳排放,到某一目标年两者趋同,这种分配方法在某种程度上体现了公平性[4];苏利阳等选取了排放总量、人均指标、碳排放强度等各种现有指标分析了全球碳排放权分配的公正性,认为没有一个现有的指标能体现所有的公正原则[5];王文军等以“气候公平”为主旨,对不同国家的“碳预算”方案进行比较,在某种程度,碳排放权逐渐成为一个国家在国际气候谈判的话语权[6]。近年来,随着国家越来越重视CO2排放,一批低碳经济城市试点相继确立,一些学者开始对我国区域性碳排放权分配进行研究。Chu WEI[7]、Ke WANG[8]、Wen-Jing YI[9]分别分析了中国各行政区域的CO2排放现状,从减排能力、责任和潜力角度出发,将中国东、中、西部地区的减排潜力和排放性能进行比较,发现西部地区能源效率和减排成本较低,具有非常大的减排潜力;Qiao-Mei LIANG等研究了碳税对CO2减排以及对缩小中国城乡距离和提高人们生活水平的影响,表明碳税对CO2排放权公平性分配具有积极促进作用[10]。
从以上研究看,关于基于公平性的CO2排放权分配的影响机制和理论相对比较成熟,但存在以下问题:
第一,现有的研究侧重于从宏观视角进行,缺乏区域层面基于公平性的CO2排放权分配微观研究,虽然宏观具有导向性,但不能涵盖所有细节。
第二,理论分析和介绍较多,实证研究比较缺乏,目前为止仅有少数文献,而且主要基于时间序列数据,缺乏对面板数据的研究。
本文基于面板数据,首先从理论上分析了公平性评价参数对CO2排放权分配的影响机制;其次从实证方面,基于面板数据,根据区域划分聚类分析CO2排放现状,并采用基尼系数法全面分析各评价参数的CO2排放公平性;最后在三种情景下进行分配方案实施。
1研究框架
本文从理论和实证两方面研究了基于公平性原则下CO2排放权分配。理论研究主要包含以下内容:首先选择对CO2排放权分配的公平性产生影响的评价参数;其次再逐步分析这些参数分别对基于公平性排放权分配的影响机制。实证研究部分包含排放现状分析和排放分配方案设计与论证两方面,主要有以下内容:基于收集的面板数据采用K-均值聚类分析重庆市40个区县CO2排放现状,探讨重庆市CO2排放区域间存在的差异;针对这些差异,在已选的评价参数下采用基尼系数法分析现有的40个区县CO2排放现状公平性,根据分析结果,在设定的三种不同情景下以各评价参数的基尼系数值之和最小为目的建立线性规划分配方案,并分析分配结果;将求取的各评价参数的基尼系数值与现状基尼系数值进行比较,分析CO2排放权分配的公平性。研究框架如图1所示。
2CO2排放公平性评价参数及影响机制
2.1评价参数选择
考虑到区域的经济发展水平、自然资源坏境和地理条件等因素对CO2排放权分配公平与否的影响,加上这三方面所囊括的具体指标参数繁多,而且针对某些部分指标参数不能找到数据来源或统计不全,无法进行定量分析。根据典型性、科学性、易采集性、合理性原则,选择其中的人口、人均GDP、大气环境容量三个参数构成基尼系数分析过程中的评价参数。
2.2影响机制研究
2.2.1人口对CO2排放权分配的影响机制
人作为社会最基本的单元,直接或间接地参与社会活动,并不断地向空气中排放CO2。近年来,人口增长对资源产生过度需求,增加了能源消耗,导致CO2排放急剧增加,全球人口数量突破70亿大关,CO2排放量也随之达到了340亿吨;其次人口快速增长,更多的土地被征用,改变了其利用方式,森林被破坏,降低了吸收CO2的
能力,间接性地导致CO2排放增加。进行CO2排放权分配时,须考虑不同分配区域人均负荷CO2排放量,若不考虑人口参数,CO2排放权分配难以做到公平、合理。
2.2.2人均GDP对CO2排放权分配的影响机制
人均GDP是地区经济发展水平的重要标志之一。人均GDP值越高,该地区的经济发展水平越好,但同时对能源消费越依赖,特别是在工业化进程中,化石燃料被过度使用,导致CO2排放急剧增加。经济的高速增长在改善了人民生活水平的同时也带来环境破坏、资源消耗严重等问题。所以,在对CO2排放权进行分配时,须将人均GDP因素考虑在内,兼顾经济发展与环境保护同时进行。
2.2.3大气环境容量对CO2排放权分配的影响机制
大气环境容量是指某一环境区域在能承受污染物的有限范围内,所能吸纳污染物的最大容纳量。如果人类活动和污染物排放超过了环境所能承受的最大容纳量,环境就会遭到破坏。由于CO2的特殊性,伴随着空气的流动而不断转移,若CO2排放不加以控制,整个地球的CO2浓度将不断增加,其最终会导致全球气候变化更加恶劣。因此,分配CO2排放权时必须考虑区域的环境容量,从环境总量上控制CO2的排放。
3CO2排放现状分析
根据国家发改委要求,重庆市在2015年“单位地区生产总值二氧化碳排放减少17%”。重庆市将这一减排任务分配到重庆各行政区,从排放强度控制上完成减排,与本文的研究目标一致。因此本文以重庆市40个区县为分配对象,研究基于公平性的行政区CO2排放权分配。
3.1数据来源及CO2排放估算
本文研究数据主要包括重庆市各区县的人口、人均GDP、土地面积,其中人口和人均GDP数据来自《2011年重庆市统计年鉴》,土地面积数据来自2010年各区县公布的统计公报。
同时,由于研究涉及重庆市各区县CO2排放量,于是以《2010年重庆市各区县(自治县)单位能耗公报指标》统计的能源消耗数据为基准值,采用系数法[11]进行计算,公式如下:
ECO2=KE (1)
式(1)中,ECO2表示 CO2排放总量;E按统一标准折算成标准煤后为不同类型能源消耗量;K为碳排放系数,我国采用的能源燃料CO2排放系数一般在242~272之间,这里取的是26[11]。
32基于区域划分的CO2排放聚类分析
表1重庆市各区县碳排放类型
分类地区
高排放―高效率地区江北区、沙坪坝区、南岸区、北碚区、渝北区、巴南区、合川区、永川区、荣昌县、开县
高排放―低效率地区大渡口区、九龙坡区、万州区、涪陵区、江津区、长寿区
低排放―高效率地区双桥区、黔江区、大足区、潼南县、铜梁县、垫江县、武隆县、丰都县、城口县、梁平县、巫溪县、巫山县、奉节县、云阳县、忠县、石柱县、彭水县、酉阳县
低排放―低效率地区渝中区、万盛区、南川区、綦江区、璧山县、秀山县
本文选取与碳排放三个相关的指标,即碳排放量、人均碳排放量、碳排放强度,采用K-均值聚类对2010年重庆市40个区县CO2排放进行聚类分析。人均碳排放量是指每人所负荷的CO2排放量,排放量越高,表明该地区属于高排放区,反之为低排放区;碳排放强度是指单位GDP所承载的CO2排放量,排放强度越小,该分配区域的排放效率越高,反之亦然。这里,根据人均CO2排放量大小和排放强度高低的特征,将重庆市40个区县分成四大类:高排放―高效率地区,高排放―低效率地区,低排放―高效率地区,低排放―低效率地区。运用SPSS180软件对各区县进行K-均值聚类分析。聚类分析结果见表1。
(1)由表1可以看出,重庆市大部分的GDP和半数人口来源于高排放区。其中处于高排放地区的区县个数为16个,碳排放量占全市比重为734%,GDP比重为668%,人口比重为45%。低排放区包括了重庆市60%的区县,但是碳排放量只占全市的266%,GDP仅占332%。充分体现了碳排放量大小与GDP之间呈正相关,另一方面也揭示了占重庆市一半以上人口的区县属于低排放区,且经济发展较为落后。
(2)重庆市处于高效率区的区县有28个,占全市总数的70%。高效率区中,高排放区中的大部分都是主城区,经济发展较好,随着产业结构不断调整,对能源消耗的依赖逐渐降低,导致碳排放强度不断减小;但低排放区域基本上都是县城,经济发展相对落后,GDP总量为 266888亿元,由于不以消耗能源为其发展动力,因而碳排放强度比较小。
(3)以大渡口区和九龙坡区为代表的高排放―低效率地区,属于重庆市碳排放的重排放区,其排放量达到了908025万吨,占全市碳排放总量的40%,表明这些地区存在着大量高耗能企业,使得CO2排放量高居不下。同时,该区域属于重庆市拥有最大减排潜力的地区,如果能够降低这些区域的碳排放强度,则重庆市的CO2排放量将会大大降低。
综上分析,重庆市CO2排放存在不均衡,中心城区排放量较高,县域排放量较低。在以经济发展为前提兼顾公平性原则下,对低排放区域分配较少的CO2排放权,对位居高排放区的区县分配较多的CO2排放权,特别是高排放―低效率区域应加大减排力度,控制CO2排放,同时加快这些地区经济结构转变,提高其减排效率。
33基于基尼系数的CO2排放权公平性分析
331基尼系数与排放权分配的公平性定义
基尼系数作为经济学上衡量收入分配公平程度的重要指标,目前已被广泛应用到污染物排放分配领域,如水污染[12]、大气污染[13]。从环境角度分析,采用基尼系数概念很好地反映了各分配区域的社会水平、经济发展和环境容量所承担CO2排放公平程度,即根据分配区域的人口、人均GDP和大气环境容量进行CO2排放权分配,保证分配的CO2排放权与人口、人均GDP和大气环境容量规模相匹配,基尼系数值越小,分配结果越公平,反之亦然。
332基尼系数相关概念
基尼系数是由意大利经济学家基尼根据劳伦茨曲线提出的,其计算方法有多种,本文采用梯形面积法进行计算[14],如下:
G=1-na=1(Xa-Xa-1)(Ya+Ya-1) (2)
式中,G为评价参数的基尼系数值;a为分配对象的数量;Xa为评价参数的累计百分比;Ya为CO2排放量的累计百分比;当a=1时,(Xa-1,Ya-1)的值为(0,0)。
333计算各评价参数的基尼系数并绘制洛伦兹曲线
以绘制人口―CO2排放量洛伦兹曲线为例。按人均CO2排放量的大小对各区县从小到大进行排序,然后根据排序对人口数和CO2排放量累计百分比进行统计(见表2),绘制出人口―CO2排放量洛伦兹曲线(见图2)。以同样的方法,分别绘制人均GDP―CO2排放量、大气环境容量―CO2排放量洛伦兹曲线,见图3和图4。
3.3.4各参数基尼系数结果分析
由图2可以看出,云阳县、丰都县、巫溪县、奉节县等地区人均CO2累计排放量较少,而大渡口区、双桥区、九龙坡区、江北区等地区的人均CO2累计排放量很高,特别是大渡口区,以不到07%的人口却有613%的CO2排放量,这对于人均排放量较少的地区来说显然是不公平的。因此,在进行碳排放权分配时,应首先考虑基于人口参数的公平性,其次再兼顾其他参数。
由图3不难看出基于人均GDP的各区县排序与图2有明显不同,比如巴南区、黔江区、城口县。经济发展较好的万州区、长寿区等区县单位人均GDP的CO2排放量很高,表明这些地区的CO2排放量较大;而石柱、丰都等经济较落后的地区单位排放量较少。因此,在保证经济发展的前提下,应向经济落后地区分配较少的CO2排放权,将更多的排放权分配给经济较好的地区。
由图4可以看出,基于大气环境容量的区县排序与图2、图3截然不同,渝中区、大渡口区、江北区、双桥区等地区的土地面积较小,CO2累计排放量很大,巫溪县、酉阳县等地区却相反。若分配过程中不考虑环境容量参数,对这些地区来说是不公平的。
同时不难发现,图3中的CO2实际累计排放量曲线较接近于绝对排放曲线,而图2、图4的实际排放曲线离绝对排放曲线较远,表明基于人均GDP的CO2排放权分配与基于人口、土地面积的排放权分配相比,较为公平、合理。但是,仅仅从曲线图直观判断公平性,过于片面,需进一步分析。
综上所述,由于基于不同评价参数的各区县排序是显然不同的,因此在碳排放权分配时应从多角度考虑各参数才更加公平、合理。可以从这几个评价参数的基尼系数值判断其公平程度。根据公式计算求得基于人口、人均GDP、大气环境容量的基尼系数值分别为041、036、063。通常把04作为分配的“警戒线”,若基尼系数值低于02,表示分配高度平均,位于02~03,表示分配比较平均,位于03~04,表示分配相对合理,位于04~05,表示分配差距较大,位于05以上,表示分配差距悬殊[15]。除了基于人均GDP的CO2排放量基尼系数值处在相对公平范围内,其余两个参数的基尼系数值均在不公平状态,表明重庆市CO2排放情况是不均衡的,并且主要集中在重庆九大主城区和十个中心城区,需要对其进行重点调整。
①曲线从左至右依次为: 云阳县、丰都县、巫溪县、奉节县、巫山县、酉阳县、忠县、彭水县、垫江县、潼南县、梁平县、石柱县、大足县、铜梁县、綦江县、黔江区、开县、武隆县、合川区、璧山县、城口县、秀山县、合川区、南川区、巴南区、万州区、渝中区、荣昌县、渝北区、江津区、沙坪坝区、北碚区、南岸区、涪陵区、长寿区、万盛区、江北区、九龙坡区、双桥区、大渡口区。
采用K-均值聚类法对重庆市40个区县CO2排放现状进行聚类分析,发现重庆市CO2排放存在中心城区和县域的显著差异,中心城区排放量较高,县域排放较低;另外,运用经济学中衡量分配公平程度的基尼系数法,实现各区县CO2排放公平性的评估,其中基于大气环境容量的基尼系数值严重超过“警戒线”,属于重点调整指标。
(2)基于公平性的CO2排放权分配,实现CO2排放的有效控制
在3种不同的情景下,采用线性规划法实现对CO2排放权的分配。分配后,发现在不同情景下所有指标的基尼系数均小于现状值且总和达到最小,与现状相比分配后的排放结果更加公平,并且有效地控制了CO2排放,为区域碳排放交易市场的建立提供了重要的参考价值。
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中图分类号:F7 文献标识码:A
原标题:碳交易市场――中国的碳交易市场现状及建议
收录日期:2011年12月14日
碳市场,是温室气体排放权交易以及与之相关的各种金融活动与交易的总称,由于二氧化碳在其中占据绝对地位而得名。这一市场既包括排放权交易市场,也包括那些开发可产生额外排放权的项目的交易,以及与排放权相关的各种衍生产品交易。近年来,气候变化问题越来越受到国际社会的关注,为了更好地在全球范围内采取有效措施减缓全球气候变暖的进程,联合国于1992年5月通过了《联合国气候变化框架公约》(简称UNFCCC),规定发达国家必须将2000年温室气体排放量下降到1990年水平;而2005年2月16日正式生效的《京都议定书》则表明着人们用法律法规来规范人类活动的时代正式开始。
鉴于不同国家的减排任务、实现减排目标难易程度等的差异,《京都议定书》在对发达国家减排义务做出规定的同时,也规定了3种履行义务机制。即:在承担减排义务的发达国家之间实施的联合履约(JI);发达国家提供资金和技术在发展中国家实施减排的清洁发展机制(CDM);基于市场的国际排放贸易(IET)。这些灵活履行排放义务的机制就促成了国际碳排放权交易市场的产生。简单地讲,《京都议定书》给每个发达国家确定一个“排放额度”,允许那些额度不够的国家向额度富裕或者没有限制的国家购买“排放指标”,买家在“限量与贸易”体制下购买由管理者制定、分配的减排配额。
一、国际碳交易市场
碳交易市场分为配额型交易和项目型交易两种形态,在项目型交易形态中,3种交易机制中最为流行的是CDM.CDM(清洁发展的机制)交易机制,即允许附件一缔约方为实现部分温室气体减排义务,与非附件一缔约方(发展中国家)进行项目级合作,让世界各国都心动不已。各国顺势发展CDM,带动了能源市场以及碳交易市场的快速发展,在项目交易市场中,CDM占最大份额。
自2005年《京都议定书》正式生效以来,碳市场进入快速发展时期,目前全球碳市场中欧盟排放权交易体系份额最大,2008年全球碳交易量已达48.11亿吨,预计2008~2012年将年均增加16~17亿吨, 由此2012年全球碳市场交易量可达60~70亿吨。若按21美元/吨(15欧元)左右的交易价格估算预计交易额将达到1,500亿美元,有望超过石油市场,成为世界上第一大交易市场。目前,中国碳排放权交易市场主要是项目市场,即CDM市场,根据世界银行的研究,中国具有每年减排1亿~2亿吨CO2的潜力,可为全球提供一半以上的CDM项目。
二、中国碳交易市场现状
对于中国,根据《京都议定书》的相关规定,只有发达国家承担相应的减排义务,而发展中国家承担“共同但有区别的义务”。发展中国家不能直接将碳交易配额出售到欧洲市场,企业卖出的排放权,主要由一些国际碳基金和公司通过世界银行等机构参与购买,再进入欧洲市场。因此,我国企业不能直接接触国际碳交易的最终买家。中国还处在碳交易的产业链最下端,虽然中国是未来低碳产业链上最具有潜力的供给方,却仍然不是定价一方。中国创造的核证减排量被那些发达国家以很低的价格大量购买后,通过金融机构的第二次包装和开发,成为价格更高的金融产品和衍生产品及担保产品并且进行交易。目前CDM市场主要是买方市场,中国作为卖方市场的项目业主,议价能力弱,处于劣势,欧美发达国家主要掌握排放权交易的话语权,中国碳交易机制体系尚未建立完善。现在中国CDM的卖家接触到的买家很少,得到的报价都相差无几。再加上信息、研究都比较薄弱,既不了解全球市场供需情况,也不了解其CDM项目的价格,造成碳排放市场暗箱操作,最终成交价格与国际市场价格相差很大。
中国碳交易市场上价格是8~8.5欧元/吨,国际上的价格约为20~30欧元左右,也就是说巨大的利润都被二级碳交易市场赚取了,而在碳交易一级市场上,8~8.5欧元的价格在扣除设备转换、原材料成本和技术引进等相关费用之后,已经所剩不多了。作为全球最大的CDM项目供应方,目前我国还没有完整的碳交易平台。国内已经成立的计划建立碳排放交易市场的机构主要有:北京环境交易所、天津碳排放交易所和上海环境能源交易所,这三家交易所的成立时间都很短,国内碳交易仍不具备明确的法律框架或政策。随着我国控制温室气体排放行动目标的公布以及重点排放领域统计、监测和考核办法的制定,预计碳排放权交易将成为未来推进我国环境政策发展的一个主要方向。
三、中国CDM交易的特点与效应
CDM项目,项目操作复杂,存在较大的风险。只有在CDM能给中国带来相当的收益,并且未来不对中国的碳减排产生太大的负面影响的前提下,实施CDM才值得大力提倡。通常,中国实施CDM项目有宏观和微观层面的多种正面效果。相应地,中国实施CDM项目可能产生的负面影响,进入“后京都”时代,在排放总量的硬约束下,中国的减排压力肯定会越来越大。如果中国被迫承担较大的减排额度,一旦中国需要在国际市场上购买碳排放权,则中国反而又会损失巨大。总之,中国的碳交易市场有待完善和加强,中国需要掌握交易的定价权。
四、建议
(一)国家应积极支持。一是中国应计划进行碳排放权的交易资源的战术储备,国家出资收购碳排放权交易的资源,同时成立相关部门进行碳排放权交易资源的计划投资。这样就可以随行入市,灵活地买卖,用资源来准确掌握一定的市场话语权;二是政府可以通过推出一些激励的方法和措施保持相当大的成交量。所以,应该让有能力的国内金融机构从事碳交易,为国内及国外企业提供相关的信息,起到桥梁的作用;三是要采取国家担保的方式,鼓励商业银行发放有关节能减排的贷款,提高国内的投资机构对新能源技术研究和开发的积极性;四是制定相对的法律法规,完善国内的碳排放交易市场,防止出现恶性的竞争压低价格的情况,同时制定出灵活的价格调节和控制政策。
(二)建立完善的碳交易期货市场。中国的碳交易现货市场交易分散,不能反映未来供求变化及价格走势,建立期货市场可以积极响应国家的政策,有助于价格的形成,为现货市场上拥有供给或者需求的企业提供经营决策的依据。现在国内建立的北京环境交易所、天津排放权交易所、上海环境交易所,并非真正的碳排放交易中心,距离建立碳排放交易期货市场的目标还很远。今后应当积极研究国际碳交易和定价规律,借鉴国际上的碳交易机制的经验,研究和探索交易制度,建设多元化的碳交易平台,加快构建中国国际碳排放权交易市场.。
(三)加快碳金融建设。我国虽然是最大的碳资源国家,但在碳金融建设方面却发展相当滞后。碳金融和碳交易好比是两条腿,没有碳金融的支撑,中国不仅将失去碳交易的定价权,而且将又一次失去金融创新的机会。世界上主要的碳交易市场被欧美发达国家垄断,包括欧盟的排放权交易制(EUTS)、英国的排放权交易制(ETG)、美国的芝加哥气候交易所(CCX)等。目前,京、津、沪都还仅限于节能环保技术的转让交易,距离金融性质的碳交所还有一定距离。
(四)适当解除碳交易价格限制。如上文所述,由于我国碳交易产品的价格制定很大程度上受国家相关政策的约束,所以价格难以根据市场供求状况而进行自由调节,因而只有在取消价格管制进而完善交易机制,提高交易效率,才能真正实现定价的灵活与公平。此外,国际金融机构对我国碳排放资源的认证方式与国内机制存在差异,从而也使得我国大部分的碳融资项目的价格受到限制。为此,我们应提高清洁发展机制项目的审批速度,缩短审批的流程,缩小国内外市场价格的差异,实现交易价格的自由波动,从而真实地反映我国碳交易产品的价格,走出定价上的被动处境。
主要参考文献:
[1]世界银行研究报告.碳市场现状及发展趋势,2009.5.