基于投入产出分析的中国工业全碳排放研究_标准煤论文

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1 介绍

根据国际能源署2010年公布的数据显示(IEA,2010)[1],中国在2009年已成为全球最大的能源消费和排放国,且能源需求增长仍然十分迅速,面临巨大的节能减排压力(王启东,2010)[2]。建筑能耗占我国社会总能耗近30%(江亿,2012)[3],与建筑领域相关的能耗更是高达50%~60%(Mark D Levine and Lynn Price,1996)[4],如图1所示。

图1 中国能源消耗及建筑能耗增长示意图

[数据来源]《全国能源年度统计》和《中国建筑节能年度发展研究报告》

为实现经济社会可持续发展,中国政府设定了到2020年单位GDP能耗在2005年基础上降低40%到45%的目标。2006年施行了《中华人民共和国可再生能源法》,2008年施行了《民用建筑节能条例》(修订版),颁布了多项建筑节能技术标准、管理办法等。但依靠政府模式的作用和效果有限,如何持续有效地开展建筑节能工作是一项重要课题(王宪明,2009)[5]。碳排放权交易作为市场化节能减排手段,对遏制中国建筑能耗过快增长有重要意义(Jun Li,Michel Colombier,2009)[6]:一方面,建筑碳排放权交易是完成国家节能减排目标重要举措之一;另一方面,建筑碳排放权交易可以更好发挥市场配置资源作用,是经济低碳转型的有效途径。

2 中国建筑碳排放权交易体系发展情况

2.1 政策

作为发展中国家,中国建筑能耗仍处于增长阶段,控制建筑能耗过快增长成为主要目标。中国政府在2011年相继发布《“十二五”控制温室气体排放工作方案》[7]和《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》两份涉及建筑碳排放权交易的指导性文件[8]。《方案》明确提出到2015年,节约3亿t标准煤的目标,其中建筑节能1.18亿t,单位国内生产总值排放量比2010年下降17%。

《方案》提出试点碳排放权交易,研究温室气体排放权分配方案。研究制定碳排放权交易市场建设方案,研究减排量核算方法,完善相关工作规范和认证规则。加强碳排放交易机构和第三方核查认证机构资质审核,严格审批条件和程序,加强监督、管理和能力建设。明确政府将加大碳交易试点支持力度,研究制定财税、金融、投资、价格、产业等配套扶持政策。

《通知》提出分两阶段建设碳排放权交易体系。第一阶段在“十二五”时期,在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东及深圳七个省市进行碳排放权交易试点,于2013年年底前启动。第二阶段在“十三五”时期,将碳排放权交易推广至全国。试点地区要研究制定交易管理办法,测算本地区碳排放总量并确定控制目标,制定碳排放配额分配办法。根据规划方案[9],碳排放权交易市场建设分为三个阶段:第一阶段是基于CDM机制的单边卖方市场,第二阶段是发展自愿碳排放权交易市场,第三阶段是强制推行碳排放权交易。目前已积累CDM机制的单边卖方市场经验,积极发展自愿减排市场,为强制推广碳排放权交易做准备。

2.2 基础条件

中国政府在“十一五”期间已开展多项建筑节能工作,大致可以分为两类。一是进行建筑节能工作,包括强制推广建筑节能标准、出台扶持政策、推广供热计量改造、维护结构节能改造、供热管网热平衡改造、可再生能源建筑应用等,二是建设办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台系统,对建筑能耗进行监控、预警,挖掘节能潜力。

2.2.1 建筑节能工作

政府从政策和标准两方面加强建筑节能工作,强化标准导向作用,建立了较完备的建筑节能路径(表1)。加大政策激励和执法力度,将建筑节能作为节能减排考核内容之一,每年开展建筑节能监督检查工作,并将检查结果向社会公示。此外,还从项目层面扶持建筑节能工作,每年投入数百亿元资金推进建筑节能工作。建筑节能工作包括新建建筑节能、既有建筑节能改造、供热计量改革、可再生能源建筑应用、公共建筑能耗监测平台等。目前,大部分地区已完成建筑能耗信息调查,进行了能耗统计、能源审计和能效公示。北京、上海等发达省市完成了公共建筑能耗监测系统建设,逐步建立并完善建筑能耗统计、能源审计、能效公示、能耗定额和超定额加价五项制度(图2)。

目前的问题主要有:1.建筑能耗信息不全面,能耗统计信息应根据建筑类别全面、完整;2.建筑能耗应根据统计结果加强能源审计;3.能效公示应在规定时间内按质量完成。

图2 建筑节能五项制度和能效交易

2.2.2 建筑能耗监测系统

建筑能耗监测系统可以对建筑能耗实时监测、有效管理与动态分析能耗数据,为制定建筑节能方案及政策提供依据。在北京建立国家建筑能耗监测系统平台,各省市相应建立省级市级建筑能耗监测平台,并和国家建筑能耗监测平台对接。各县市级政府办公建筑和大型公共建筑监测数据上传至市级建筑能耗监测平台,实现全国大型公共建筑能耗监测数据联网(图3)。

图3 中国建筑能耗监测系统结构图

监测系统能实时监测建筑分项能耗,通过采集器将建筑内各支路计量数据传输给数据中心,建立能耗数据库,方便能耗统计、分析和管理。帮助管理人员判断楼宇运行状态,管理人员可以对建筑用电系统进行节能诊断。此外,能耗管理平台可以对所有建筑数据进行分类统计、能耗量排行,对建筑能耗进行公示、预警,促进行为节能。建筑能耗监测系统可以对各建筑能耗进行横向对比,有利于政府部门监管和决策,有利于业主单位能耗管理,有利于进行能耗统计、能源审计、能效公示、能耗限额以及超定额加价等工作,为建筑碳排放权交易的实施奠定了坚实的技术基础条件。

3 中国建筑碳排放权市场建设情况

目前已在天津和深圳进行了建筑碳排放权交易试点工作。其中,天津市进行了建筑供热公司自愿减排交易试点,深圳市启动了公共建筑的强制减排交易试点。

3.1 天津建筑碳排放权交易体系

(1)市场基本情况。天津建筑碳排放权交易市场2010年正式启动,是我国首个自主开发的碳交易体系。市场主体分为两类:一是强制类主体,包含供热企业、公共建筑等;二是激励类主体,可以进行自愿减排交易。在起步试点阶段,只要求供热企业进行自愿减排交易,同时政府设立了民用建筑能效储备基金以发展和稳定交易市场。

(2)交易程序和管理制度。制定并实施了《天津排放权交易所民用建筑能效产品交易规则》、《天津市能效方法学管理规则》、《天津市民用建筑能效交易实施方案》等政策。政府部门负责交易市场的监督指导,其下属机构天津市民用建筑能效专业委员会负责注册、签发减排量、交易备案系统。民用建筑能效核证机构负责减排量的核证工作,并承担法律责任,政府部门对其进行资格认定和监管。交易所负责市场交易和管理。根据《实施方案》规定,天津市民用建筑能效委员会提取签发减排量的5%作为民用建筑能效储备基金调节市场。

图5 天津建筑碳排放权交易流程示意图

(3)能耗定额。逐步制定居住建筑供热用能指标、公共建筑(包括商业、酒店、医院、文化场馆、学校和办公建筑等)用能定额。在试点阶段,天津建筑供热企业能耗定额由其供热面积和建筑能耗定额标准确定。政府制定了居住建筑单位供热面积标准煤能耗量标准q,且每年根据实际情况有所调整。

(a)名义实际标准煤能耗量G(千克标准煤)的计算。供暖期内自供热管网获得的总热量N(GJ),折算为实际能耗标准煤消耗量:(千克标准煤)。式中单位换算系数j=0.24cal,为锅炉效率,为热网效率,标准煤热值7 000(单位kcal/kg)。

(b)实际标准煤能耗量M=名义实际标准煤消耗量G×修正系数β(千克标准煤)。供暖能耗定额和实际能耗均与采暖期度日值有关,两者通过修正系数β(基准线能耗供暖度日值/项目计算采暖期的供暖度日值)关联起来。

(c)建筑供热企业节能量Q=能耗定额-实际能耗=供暖总面积A×单位供暖面积耗煤量定额q-实际标准煤能耗量M(千克标准煤)。碳减排量R=Q×F(吨),排放因子F表示单位能耗碳排放量,与能源种类相关。2010-2011年单位供暖面积耗煤量q为20.8kg标准煤/平方米,每年依据有关规定调整。

(4)MRV机制。建筑业主根据能耗监测系统统计数据自主申报,第三方核证机构负责建筑能耗数据信息检查核证,并负法律责任。

图6 天津建筑碳排放权交易MRV制度

(5)目前处于自愿减排交易阶段,没有强制性惩罚措施。

3.2 深圳建筑碳排放权交易体系

(1)市场基本情况。深圳市将“十二五”时期21%的强制性碳减排目标分解到各行业部门,对公共建筑碳排放强度作了强制性要求,启动了碳排放配额交易。深圳建筑碳排放权交易市场于2012年年底建成,2013年6月成功运行,为繁荣和稳定市场,深圳市政府出资设立了交易储备基金。

(2)管理制度与交易程序。深圳市通过了《深圳市经济特区碳排放若干管理规定》、《深圳碳排放权交易试点登记管理办法》、《深圳温室气体排放信息报送办法》和《深圳碳排放权交易办法和管理规定》等管理办法。建立了碳排放管理系统,配额管理系统,碳补偿系统,交易系统,报告和认证系统,处罚和激励机制等六项碳排放管理规定,如图7所示。

图7 深圳市建筑碳排放权交易系统图

(3)建筑能耗定额的确定。深圳建筑能耗核算范围为建筑消耗的电、天然气、燃油。纳入交易体系的建筑共分四类,即政府办公建筑、商业办公建筑、商场建筑和宾馆酒店。经过科学的调查研究并结合减排目标,形成了四类公共建筑单位建筑面积能耗定额标准(表2)。建筑标准能耗算式为,为该类型建筑的年折算电耗为i类能源消耗(i=1,2,3。分别表示电、天然气、燃油);K为能源i的等效电折算系数;n为该类建筑消耗的能源种类数。

(4)MRV机制和天津类似。

(5)惩罚机制。根据政府规定,超过能耗限额的建筑业主要购买等量的碳排放权,否则将面临碳排放市场价格三倍的处罚。

4 东京总量控制与交易体系的经验

东京总量控制与交易体系是全球第一个以城市大型建筑为对象的总量控制与交易体系。东京对办公楼和商业建筑作了强制性能耗标准要求。运行三年多以来,东京建筑碳排放权交易体系在设计、运行与管理等方面都取得了一些成功经验。

(1)碳排放总量控制与分配方法简单易行。东京确定了“2020年比2000年下降25%”的减排目标,工业建筑与公共建筑的排放量必须减少17%。东京于2002年开始实施建筑碳排放的强制报告制度,提前收集掌握建筑的碳排放数据。

东京的碳排放配额分配法为历史排放法(即“祖父制”法),以前一个履约期(五年)内连续三年的历史碳排放量均值为基准年排放量。根据建筑类别的强制减排系数(表3),确定下一个履约期内建筑的碳排放配额。强制减排的公共建筑碳排放配额计算方法:碳排放定额(5年)=基准年排放量(1-减排系数)×5。

该方法避免了碳排放定额的公平性争议,使得交易体系简单、易操作。对未达标的业主或单位,处以最高50万日元罚款,并加收超额减排量1.3倍的手续费。履约期内未完成的减排量,在第二个履约期内将增加其差额的1.3倍。

(2)建筑碳排放等级分类公平有效。东京的总量控制和分配方法虽然“简单易行”,但对能效高的建筑存在双重不利。一是能效高的建筑历史碳排放量小,其排放配额就会较低;二是能效高的建筑减排潜力小,减排成本高。因此,东京根据建筑能效等级分类,凡是达到高级或近高级的,其减排系数只有一般建筑的50%或25%。

(3)碳抵消机制作用大。对公共建筑的碳排放强度作强制要求同时,允许其他建筑的碳减排量作为抵消信用来源,提高了减排积极性。大型设施和可再生能源证书等也可作为抵消信用来源,且无抵消额度限制,增强了东京总量控制与交易体系的影响力。但对交易对象和额度进行了限制,只允许购买年排放量少于15万t建筑的减排量,且最多可购买其自身年排放量定额的三分之一。

(4)市场流动性低。东京碳交易市场流动性差,交易量极低。主要有两个方面的原因:一是履约期长达五年,交易都集中到最后一年,其余四年里的交易量极少;二是对可交易配额严格限制,市场可售碳排放量较少。东京规定达到强制减排系数之后的超额减排量才可用来交易,且不能超过其当年碳排放配额的一半。

5 天津、深圳和东京的建筑碳排放权交易体系比较

三地建筑碳排放权交易体系在市场主体、技术条件、配额分配、期限限制、政府作用等方面不同。技术基础条件方面,深圳和天津都已建成公共建筑能耗监测系统并实现联网,便于监测、分析和核证,相对东京的单项能源消耗计量系统更有优势。深圳和天津的建筑能耗定额均按照单位建筑面积能耗强度和建筑室内面积计算,相对于东京的“历史排放法”简单易行,但其科学性和节能效果有待观察。此外,深圳市规定建筑节能减排量当年出售有效的政策可能挫伤业主节能积极性。相比东京政府,深圳市和天津市在交易市场建设上的政府投入更多,这有利于加快交易市场的发展和成熟。

从三地实际交易情况看,只有极少数几家企业尝试建筑碳排放权交易。首先,建筑节能改造成本较高,而其超额减排量相对较少,获得的收益也较少。其次,碳排放权交易需要申报、核查、认证,周期长、费用高,增加了成本。再次,过多的限制性规定进一步降低了市场的规模和积极性。

6 我国建筑碳排放权交易市场存在问题和建议

我国建筑碳排放权交易市场建设还处于起始阶段,以下几点值得重视和研究。

(1)重视建筑节能信息系统建设。目前我国建成的公共建筑能耗监测系统为建筑碳排放权交易奠定了坚实的技术条件,应继续扩展到所有强制要求目标建筑,并实施建筑能耗信息联网工程,提高数据的科学性和可靠性。

(2)交易对象要区别对待。不同气候区建筑能耗差异较大,建议按气候区和建筑类别分为强制性和激励性,加快实施各类建筑超能耗的惩罚措施,由自愿性碳减排向强制性碳减排过渡。

(3)建筑能耗限额标准科学性。建筑能耗限额标准是建筑碳排放权市场建立的重要基础。不同类别建筑物能耗特点不同,建筑能耗基准线较难确定,科学合理的建筑能耗限额标准对建筑碳排放权交易市场的正常运行至关重要。

(4)MRV机制的可靠性及纠错机制。科学的量化及核证碳排放量是保证交易公平、有序进行的前提条件。制定相应的《建筑温室气体排放的核查规范及指南》和《建筑温室气体排放的量化和报告规范及指南》,完善和总结建筑能耗的认证和核定方法。

(5)完善建筑碳排放权交易方法学。深圳和天津建筑碳排放市场在交易方法学设计、管理机制、推广策略等方面具备可操作性、可核证性。但目前较高的交易成本和复杂的交易程序不利于建筑碳排放权交易的快速推广,应该继续研究简化交易流程,降低交易成本。

(6)建设资金的来源和政府作用。建筑碳排放权交易市场在初始阶段需要政府出资购买建筑的减排量。需要政府干预建筑碳排放权交易价格,稳定并活跃建筑碳排放权交易市场。资金筹措应发挥政府财政和市场两方面的优势,初期政府出资,后期通过收取交易费解决调节基金的设立,同时细化资金的管理办法。

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