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篇1
水資源不僅關系到人們的日常生活,也對經濟發展和社會進步起著重要作用。當下,在社會日益嚴重的能源緊缺、水環境污染、能源及水資源利用率低等現實面前,不僅困擾國計民生,而且也是制約社會經濟可持續發展的重要因素。據水利部統計,90年代以來,我國城市缺水范圍不斷擴大,缺水程度不斷加劇,全國670座建制城市中400座不同程度的缺水,110座嚴重缺水。正常年份全國城市缺水60億萬m3。2000年由于我國北方地區春、夏連旱,嚴重影響了城市供水。據國家防總辦公室統計,今夏已有100多個縣級以上城市被迫限時限量供水,面對缺水的現狀,節約用水已成為我國的基本國策。根據《中華人民共和國節約能源法》的有關規定,固定資產投資工程項目的設計和建設,應當遵循合理用能標準和節能設計規范,達不到合理用能標準和節能設計規范要求的項目,依法審批的機關不得批準建設;項目建成后,達不到合理用能標準和節能設計規范要求的,不予驗收。因此給排水工程節水更為任重道遠。
二、給排水環保節能施工工藝過程中的階段實施
1.設計階段
應充分利用管網余壓。一般市政給水管網余壓在0.2~0.4Mpa之間,可滿足地下各層及地上3~5層供水要求,即上述部位無需增壓而直接供給。對于超出市政壓力供給范圍部位則采用增壓設備進行增壓供水,而該增壓也應采用能充分利用管網余壓,即可采用無負壓變頻供水設備。該設備直接與自來水管網串聯,無需再建水池;能充分利用自來水壓力,節電50%~90%;沒有跑、冒、滴、漏現象和定期沖洗水池的用水量,節水13%以上;能避免普通泵體直接從室外管網抽水時使外網壓力降低甚至造成外網負壓的情況發生;變頻調節水泵轉速,使水泵始終在高效率工況下運行,節能效果達20%。如果能夠充分利用管網余壓,建筑給水節能效果將十分顯著,同時直接供水也能起到不錯的節水效果。
2.施工階段
施工階段有其特殊性,即施工階段本身耗費水資源及能源就較多,其中節水節能潛力巨大。施工用水在鹽堿度不影響鋼筋混凝土的前提前應首先考慮附近水域變頻直供水,如附近無天然水源的情況下,也應考慮變頻供水甚至無負壓直供水。施工用水管道管材在埋深不夠時應采用鋼質管,以避免管道輕易損壞而大量浪費水資源。應建立嚴格節約用水管理制度,,對浪費水資源的班組應采取一定的經濟處罰措施。應加強現場水電工的巡視,對損壞的管道和水嘴等應做到及時修復。對于有條件的施工單位,還應做到用水量自動監控。
3.使用階段
建筑給水排水的節水節能需要加強與運行管理相結合。節水節能不能僅僅停留在設計階段,節水節能系統的維護管理必不可少。節水節能需要運行管理單位定期對建筑物相關系統進行維護、檢修、監測、保養及更新置換,及時清除系統故障,保證系統處于最佳狀態運行。
加強水表對水量的控制作用,增加小區進戶總水表,通過與各戶水表進行水量平衡分析,以查出漏水隱患。日常生活中怎樣節水,關鍵是要有節水的意識,無論你是貧還是富,都應該有這份心,這份利己、利他、利社會、利子孫后代的心。只要有心,有很多的小竅門能幫助我們節水。比如淘米水洗菜,再用清水清洗,不僅節約了水,還有效地清除了蔬菜上的殘存農藥,洗完菜的淘米水可以沖廁或澆花,洗完菜的清水可以檫窗或拖地等;洗衣水洗拖把,再沖廁所;洗臉水用后可以洗腳,然后沖廁所;養魚的水澆花,能促進花木生長等等。
三,給排水住宅環保節能具體形式及其解決方法
1.充分利用市政管網的水壓:城市給水管網的余壓,一般可以滿足建筑低層的用水壓力,應充分利用這部分水頭。最好是建筑下部幾層采用市政余壓供水,上部進行二次加壓,上下分區供水,兩個分區之間設置聯絡管,當市政管網停水時,可由屋頂水箱供水。
2.管材的選用:常用建筑給水管材主要是金屬管、塑料管和復合管等。近十多年來,國外一些發達國家已先后立法或建立行業規章禁止使用鍍鋅鋼管作為飲水輸送管,并提出全面使用以塑料管為主體的不生銹、無腐蝕、無滲漏、無結垢的優質綠色管材,從根本上解決自來水管道系統中的二次污染問題。工程內部排水管道常用的管材為塑料管和柔性接口的排水鑄鐵管兩大類。UPVC管比鑄鐵管外表美觀,價格便宜,但噪音問題在一定程度上影響了在較高環境要求工程上的推廣使用。
3.衛生器具的耗水:當給水配件前水壓過大,衛生器具不能按給水額定流量出流,就會出現超壓出流現象,造成水量浪費。因其在使用過程中流失,不易被人們察覺和認識,而這種不宜察覺的水量浪費,因其未產生使用效益,為無效用水量,這部分水量在使用過程中白白流失。在我國現有建筑中,給水系統的超壓出流現象是普遍存在而且是比較嚴重的,其浪費的水量不容忽視。
4.空調冷凝水的排放:隨著人們生活水平的提高,再加上全球氣候日益變暖,在夏季家用空調的使用越來越廣泛,最為有效的辦法是,在陽臺設置冷凝水立管,進行有組織排放,可以采用UPVC管材。對新建的住宅,一定要考慮空調冷凝水的有組織排放,并且不能與雨水管共用,以防雨水管由于某種原因堵塞,或者當雨水排放量大于該立管的設計流量時,可能造成倒流,發生雨水倒灌現象。
5.屋頂水箱:城市給水管網提供的壓力有限,而我國由于人多地少,為利用有限的土地資源,樓層都建得很高,建筑給水系統有很多情況下不得不設水池(箱)。建議采用不銹鋼、搪瓷鋼板或達到衛生要求的玻璃鋼水箱代替傳統鋼板水箱,采用鋼筋混凝土水池時宜加內襯。另外,水池(箱)檢修孔、溢流管等附件極易封閉不嚴造成水質污染,在設計上應采取在溢流管上加防護網等措施。水在水箱中貯存超過24h后余氯為零,水質會嚴重惡化,而生活消防合用水池中水的停留時間大都超過24h。為解決這個問題,除盡量單設生活水池外,應在水池中補充加氯或采取其他消毒方法。
6.屋頂雨水的收集利用: 雨水的利用可分為直接利用和作為中水的補充水源。建筑樓頂設置有專門用于收集雨水的蓄水池,直接或者稍加處理用于沖洗廁所,并且在住宅小區、學校、工廠應發展雨水積蓄工程。在降雨充沛的城市,應采用排水分流制,以便于收集使用雨水。
總結:水資源的日漸短缺給社會經濟生活帶來很大的壓力,節水已成為巫待解決的問題,而在居住建筑中采用節水節能技術是緩解水資源短缺的重要途徑。隨著生活水平的提高、環保意思的加強,人們對居住環境有了更高的要求,本文從建筑給排水的角度,提出環保節能的經驗,以期和廣大同行交流。
參考文獻
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篇2
International Comparison of the Carbon Emissions
Reduction Based on Fair Development RightsLI Jun-jun, ZHOU Li-mei
(Economics School, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China)
Abstract: Developed countries and developing countries have a lot of controversies about historical responsibility for carbon emissions and the task for carbon emission reduction, which make international cooperation mechanism uncertain for international carbon emission reduction responding to global climate change. This paper consturcts an international panel data model to analyze the influence of carbon dioxide emission on economic growth in 32 developed countries and 17 developing countries during 1971―2009, the results show that the income elasticity coefficient of carbon emissions is increasing, that the income elasticity coefficient of carbon emission in developed countries is continuously bigger than that of developing countries, that the developed countries have not strictly fulfilled the obligation for carbon emission reduction, meanwhile, dual policy under “Kyoto Protocol” has not made abnormal transfer of industry. Based on economic development rights owned by each country, it is unfair to require developing countries for taking carbon emission reduction obligation currently, the income elasticity coefficient of carbon emission should be used to evaluate carbon emission reduction effects of each country.
Key words:EKC Curve; economic growth; economic development rights; global carbon emission reduction cooperation mechanism; carbon dioxide emission; carbon emission reduction obligation; carbon emission reduction effect; Kyoto Protocol
一、引言
溫室效應導致氣候異常變化,已經引起國際社會廣泛關注,國際碳減排合作機制正在不斷完善之中,以圖遏制碳排放量的過快增長。但世界工業發展方式還未實現根本性轉變,在維持經濟持續增長的壓力下,各國都在繼續大量使用化石能源,碳排放的增長趨勢短期內難以扭轉。同時,由于各國經濟發展水平的差異和受氣候變化的影響程度不同,實施碳減排的經濟基礎和發展低碳經濟的動機也不同,碳減排任務的分配將是一個長期的利益博弈過程。《聯合國氣候變化框架公約》(簡稱《公約》)規定了發達國家和發展中國家應對氣候變化的不同責任,即“共同但有區別的責任”原則,就是考慮到發展中國家經濟發展水平較低,碳減排壓力太大。2005起年生效的《京都議定書》進一步要求發達國家在2008年到2012年第一承諾期內的溫室氣體排放量比1990年平均減少5.2%,大多數國家要求在1990年基礎上減排8%,而澳大利亞、冰島和挪威則允許一定幅度的上升。但事實上,包括美國、日本等國在內的大多數發達國家都沒有完成既定的碳減排目標,并企圖拋棄《京都議定書》,要求中國等發展中國家也承擔硬性碳減排義務,其理由是發展中國家的碳排放總量迅速增長,占全球比重越來越高,對發達國家和發展中國家不同要求的雙重政策不公平。
李軍軍,周利梅:基于公平發展視角的碳減排國際比較按照“污染避難假說”,在不同國家的碳減排政策標準和實施力度有差距的情況下,碳減排壓力較大的國家,政策措施更為嚴格,對產業的影響就越大;同時,為了避免能源約束和碳稅等低碳政策帶來的不利影響,資本就會轉移到碳減排政策更寬松的國家,導致產業非正常轉移,二氧化碳排放也隨之轉移。為了吸引外資,低收入國家可能競相放松碳排放管制,從而破壞碳減排國際合作機制。積極應對氣候變化,是人類面臨公共環境問題和可持續發展問題的共同選擇,如果不能建立各方都認可的碳減排國際合作機制,全球氣候環境就可能陷入“公地悲劇”。那么,《京都議定書》是否真的是約束了發達國家的碳排放,而提高了發展中國家的碳排放增速?發展中國家是否由于寬松的碳減排政策而獲得額外經濟增長?
從公平角度來看,發達國家和發展中國家都需要發展,都有保持經濟增長的權利,但經濟結構和發展階段不同,經濟增長過程中碳排放量也不同,要正視這種差異。按照環境庫茲涅茨曲線(EKC),二氧化碳排放量和收入之間存在一個倒U形曲線的關系:在相對較低的收入水平,隨著收入的增加,能源的消費量增加并引起二氧化碳排放量增長,此時,兩者呈正相關關系;隨著收入增長到一定的高水平,因為環境保護意識增強,提高了環境政策的調控和傳導效果,二氧化碳排放量將減少,兩者呈負相關關系。因此,在建立和完善國際碳減排合作機制過程中,應該考慮經濟增長對碳排放的影響,科學評價各國經濟增長過程的碳減排效果。
自從Grossman 等(1991)較早發現空氣污染和人均GDP之間存在倒U曲線關系后,當前多用EKC曲線研究碳排放和經濟增長的關系,如:Ang(2007)、Zhang等(2009)、Fodha等(2010)分別建立向量自回歸模型、自回歸分布滯后模型(ARDL)或者向量誤差修正模型(VECM)檢驗二氧化碳排放和GDP之間因果關系,Azomahou(2006)和Romero-ávila(2008)等人用面板數據模型(Panel Data)驗證EKC曲線。但這些研究大多數都基于單個國家或局部區域;也有一些文獻選擇經合組織或大量國家(Wang,2011)作為樣本的,但也都是側重于驗證EKC曲線,沒有從國際對比的角度分析不同碳減排義務的國家。有鑒于此,本文將從經濟發展對碳排放影響的角度分析處于不同發展階段的國家碳減排效果。
二、面板數據模型與數據分析
不失一般性,假設碳排放主要來自化石能源消耗,影響二氧化碳排放增長的主要原因是經濟增長,據此建立雙對數面板數據模型:
如果β>1,說明碳排放增長速度超過經濟增長速度,碳減排形勢惡化,碳排放強度上升;如果β
為了比較發達國家和發展中國家經濟增長對碳排放的影響程度,可以把面板數據的樣本分成發達國家和發展中國家兩部分,分別估計以后比較彈性系數,根據彈性系數的大小來判斷碳減排政策的作用。如果發達國家的彈性系數小于發展中國家,說明經濟發展程度高的國家碳減排形勢好于發展中國家。盡管《京都議定書》規定了發達國家2008年至2012年的強制性碳減排義務,但協議是從2005年開始生效,此后發達國家之間的碳排放交易非?;钴S,清潔發展機制(CDM)也允許發達國家和發展中國家進行項目級的碳減排量的轉讓,在發展中國家實施溫室氣體減排項目,CDM項目數量和規模都增長迅速。因此,要判斷碳減排協議的簽訂對各國碳減排效果的影響,可以把2005年作為分水嶺,分別估計并比較前后兩個期間的彈性系數,如果彈性系數下降,說明碳減排政策取得實質性效果。
《京都議定書》規定41個發達國家具有強制性碳減排義務,由于9個國家缺失部分碳排放統計數據,本研究把具有完整數據的32個發達國家納入分析范圍,包括澳大利亞、奧地利、比利時、保加利亞、加拿大、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、冰島、愛爾蘭、意大利、日本、盧森堡、馬耳他、摩洛哥、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、葡萄牙、羅馬尼亞、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英國、美國。由于發展中國家較多,本研究選擇其代表性國家,選擇依據是2009年二氧化碳排放量超過一億噸,符合這個標準的國家共17個,分別為中國、印度、伊朗、韓國、沙特、墨西哥、印尼、南非、巴西、泰國、埃及、阿根廷、馬來西亞、委內瑞拉、阿拉伯聯合酋長國、巴基斯坦和越南。二氧化碳排放和GDP數據都采集自國際能源署(IEA)的能源統計年鑒,時間跨度為1971年至2009年。其中二氧化碳排放(CO2)單位是百萬噸;GDP以十億美元為單位,按匯率(GDPE)和按購買力評價(GDPP)兩種方法折算為2000年不變價格。
數據測算表明,2009年世界各國二氧化碳排放總量為290億噸,是1990年的1.38倍,比1971年翻了一倍。樣本中49個國家碳排放總量為238.3億噸,占全球總量的82.2%,具有較好的代表性。其中,17個發展中國家碳排放總量從1990年的47.9億噸快速增長到2009年的126.9億噸,年均增長5.26%,占全球總量的比重從1990年的22.9%上升到2009年的43.9%。同期32個發達國家的碳排放總量則從108.1億噸上升到111.3億噸,上漲了3%,比重從51.6%下降到38.4%。據此來看,近年來全球碳排放總量的快速增長主要歸因于發展中國家,只有發展中國家實施嚴格的碳減排措施,才能有效控制全球碳排放總量的過快增長,這也是近年來在全球氣候峰會上,發達國家強硬要求發展中國家承擔硬性碳減排義務的主要原因。但是從碳排放和經濟發展的關系來看,發展中國家的經濟發展水平較低,大多處于工業化起步階段,增長速度普遍高于發達國家,碳排放增速較快是正常的;而發達國家基本完成工業化,經濟增長速度普遍放緩,碳排放增速理應降低。如果不顧這個事實,強行要求發展中國家承擔嚴格的碳減排義務,不但忽視了發達國家碳排放的歷史責任,也會剝奪發展中國家的經濟增長的權利,加大發達國家和發展中國家的差距,對發展中國家而言是極不公平的。衡量發展中國家碳減排效果,重要的是看經濟增長過程中碳排放的收入彈性,如果彈性系數和碳排放強度下降,就說明其碳減排政策的有效性。
三、檢驗與參數估計
1.單位根檢驗
由于每個時間序列都是由多個國家組成,其檢驗方法要考慮到截面的差異。LLC方法是應用于面板數據模型時間序列單位根檢驗較早的方法,假設各截面序列具有一個相同的單位根,仍采用ADF檢驗形式(Levin et al,2002);而IPS檢驗則是對每個截面成員進行單位根檢驗以后,利用參數構造統計量檢驗整個面板數據是否存在單位根(Im et al,2003)。Fisher-ADF檢驗和Fisher-PP檢驗也是對不同截面進行單位根檢驗,利用參數的p值構造統計量,檢驗整個面板數據是否存在單位根。分別用四種方法對CO2、GDPE和GDPP三個序列進行單位根檢驗,檢驗時的滯后階數都按AIC最小化準則確定,結果如表1所示。表1 面板數據序列的單位根檢驗
四種方法的檢驗結果非常接近,通過對原序列和一階差分的單位根檢驗結果進行判斷,在1%顯著性水平下三個變量都是非平穩序列,都有單位根,并且是一階單整。因此,可以對三個變量進行協整檢驗。
2.協整檢驗
協整檢驗是判斷變量之間是否存在長期穩定關系的方法,Engle和Granger最早提出的協整檢驗方法是判斷兩個或多個變量回歸后的殘差是否平穩,如果殘差是平穩的,說明變量之間存在協整關系;對于面板數據的協整檢驗,Pedroni(1999)的檢驗方法是假設各截面的截距項和斜率系數不同,Kao(1999)的檢驗方法卻規定第一階段回歸中的系數相同;Maddala等(1999)提出根據單個截面序列的協整檢驗結果構建新的統計量,從而判斷整個面板數據的協整關系。表2列出了采用不同方法分別對CO2和GDPE、CO2和GDPP兩組變量協整檢驗的結果。檢驗結果一致拒絕不存在協整關系的原假設,表明CO2和GDPE、CO2和GDPP兩組變量之間存在長期的穩定關系,據此可以對模型(1)進行參數估計。
表2 面板數據變量的協整檢驗
CO2與 GDPECO2 與GDPPPanel v-Statistic-0.40-0.39Panel rho-Statistic-2.53**-2.53**Panel PP-Statistic-4.36***-4.36***Panel ADF-Statistic-5.27***-5.27***Kao(Engle-Granger)6.49***4.20***Johansen FisherTest trace statistic 163.00*** 163.30***Max-eigenvalue statistic 159.90*** 159.70***
3.參數估計
由于各國經濟發展程度不同,碳排放水平有很大差異,參數估計應該選擇面板數據的變截距模型;至于選擇固定效應還是隨機效應,盡管樣本國家只有49個,但僅僅用于分析這些個體,不涉及其他國家,因此選擇固定效應模型更為合適。另外,截面隨機效應的Hausman檢驗p值為0.94,也不支持采用隨機效應模型??紤]到存在截面異方差,采用加權廣義最小二乘法(GLS)估計參數,并處理序列相關性,參數估計結果如表3所示。
方程1的解釋變量是按匯率計算的國內生產總值(GDPE),方程2的解釋變量是按購買力平價計算的國內生產總值(GDPP),方程擬合優度較高,除截距項外參數都能通過1%顯著性檢驗,兩個方程的系數比較接近,說明以不同方式換算的GDP對結果影響不大。考察不同期間的系數,1971―2009年碳排放的收入彈性系數0.607
D.W.2.0982.1362.571.8991.8741.759Chow-F1.72***0.79方程3的樣本由32個發達國家組成,方程4的樣本由17個發展中國家組成,方程擬合優度較高,除截距項外參數都能通過1%顯著性檢驗。方程3的系數0.712大于方程4的系數0.574,在兩個不同時期內,發達國家的碳排放的收入彈性系數都超過發展中國家。按照公式(2),方程3的分割點檢驗Chow-F值在1%顯著性水平下通過檢驗,也是明顯大于2005年以前的彈性系數。而發展中國家的彈性系數雖然也有上升,但沒有通過分割點檢驗。
四、結論
在環境和能源約束下維持經濟持續穩定增長,無疑是各國經濟政策的重要目標。旨在應對氣候變化的國際碳減排合作機制能否發揮作用,關鍵在于碳減排目標的設定對經濟增長的影響程度以及碳減排任務的分配能否得到各國認可。只有在碳減排任務合理、公平分配的前提下,兼顧到處于不同發展階段國家的承受能力,才能得到廣泛認可,形成合作的基礎。碳排放的收入彈性系數反映經濟增長對碳排放的影響程度,彈性系數的大小和變化趨勢能夠說明一個國家應對氣候變化的努力程度和碳減排效果,也可以作為碳減排任務分配的依據之一。利用面板數據模型分析1971―2009年主要國家經濟增長對碳排放的影響,彈性系數為0.6,碳排放增幅低于經濟增幅,碳減排政策發揮了一定的作用。但是分割點檢驗判定彈性系數有明顯上升趨勢,說明近年來經濟增長過程中碳減排力度在減小。對比發達國家和發展中國家,盡管發達國家的碳排放總量增長緩慢,部分國家的碳排放總量甚至下降,而發展中國家的碳排放總量增長比較快,但發達國家碳排放的收入彈性系數在各個階段一直大于發展中國家,2005年以后也沒有明顯改變。這一方面說明發達國家碳減排政策實施力度不夠,效果還不甚明顯;另一方面也說明《京都議定書》規定發達國家和發展中國家不同的碳減排義務形成的政策差異,并沒有造成資本因為規避碳排放約束而發生明顯的非正常轉移。
因此,從各國公平擁有經濟發展權的角度來看,應該堅持“共同但有區別的責任”原則,在明確發達國家碳排放歷史責任前提下,發揮發達國家良好經濟基礎和先進技術優勢,確實降低碳排放強度。同時,加強國際合作交流,加大技術轉讓和資金援助力度,擴大碳排放權交易范圍,完善清潔發展機制,提高發展中國家的碳減排積極性,降低發展中國家的碳排放增速。只有建立在公平、合理基礎上的國際碳減排合作機制,才能發揮各國碳減排的積極性,有效控制全球碳排放過快增長。
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文獻標識碼A文章編號1002-2104(2017)06-0010-06DOI:10.12062/cpre.20170369
21世紀以來,關于溫室氣體控制的呼吁日益強烈,歐盟、美國、日本、澳大利亞、中國等國家紛紛提出自己的減排承諾。中國政府先后對全球宣告了“2020年碳強度比2005年削減40%―45%,2030年碳強度比2005年降低60%―65%,力爭在2030年達到碳排放峰值”的減排承諾。眾所周知,碳減排政策主要包括行政工具、市場手段(碳稅和碳交易)兩大類。為實現強度減排承諾,我國政府從2005年開始就對各省級行政區采用了以強度減排為目標的強制性減排政策,并且對碳稅、碳交易機制進行了諸多討論和實踐。2013年7月,財政部長樓繼偉在中美戰略經濟對話上高調宣稱中國會在適當的時候征收碳稅。與此同時北京、上海、天津、重慶、廣東、深圳、湖北等“六省一市”已經先后啟動了碳交易試點,而且有望在2017年建立全國性碳市場。由此可見,我國政府仍然在摸索和尋找適合的減排方式來實現減排承諾。就這三種政策的影響而言,國內外學者往往采用一般均衡模型來模擬分析其對經濟增長、就業、社會福利的影響,但鮮有學者基于我國的國情來展開討論。與西方發達國家不同的是,外資企業在我國經濟發展中起到了重要推動作用,其技術水平往往高于內資企業,并且通過并購、控股、獨資等方式在我國一些行業處于強勢地位而繼續鞏固技術優勢。這種技術差距的存在會導致內外資企業在邊際減排成本上存在差異。由此可知,不同碳減排政策將直接左右內外資企業的利潤分配格局,進而影響其市場競爭力。那么,不同的碳減排政策究竟在多大程度上影響社會總產出與內外資企業的市場競爭力?顯然,對于這一問題的回答將有利于我國政府從合理引進外資的初衷來考慮碳減排政策的選擇問題。然而,現有研究幾乎沒有考慮到這一問題。對此,我們以相同的強度減排目標為基礎,基于內外資企業低碳技術差距這一新的研究視角構建博弈模型來論證不同減排政策對社會總產量、內外資企業及其市場份額的影響。
1文獻述評
國外關于減排政策的研究主要集中在理論研究和模擬分析這兩方面。Montgomery[1]、Stern[2]指出:在各種減排方式中,排放權交易的成本最低且激勵作用更強。Adly等[3]認為,如果考慮到未來不確定性、稅收扭曲和收入分配效應等問題,則這兩類工具的作用效果將不再一致。Pizer[4]、Hoel 和Karp[5]指出,如果減排的成本沖擊持續下去,那么稅收的福利效果將不再那么明顯,而Karp和Zhang[6]進一步發現限額排放權交易體系能夠更好地應對這些沖擊。Murray等[7]考察了允許實施排放權的儲存或出借的情形,研究發現限額交易體制的福利效果將優于碳稅。另外一些學者則嘗試運用多種方法模擬分析了中國實施全國性碳交易機制的相關效果。Klaassen等[8]在拍賣情形下的博弈實驗中發現:碳交易機制可以達到市場均衡,實現經濟效率最大化。Subramanian等[9]構建了企業在投資減排、拍賣排放權、實施生產三階段的博弈模型并得出了最優策略。Mandell[10]通過構建隨機模型表明:采用限額碳交易機制和碳稅組合政策的經濟效率比使用任何一種單一政策都要好。Wang等[11]、Hubler等[12]、Cui等[13]認為碳交易機制能夠更好地促進節能減排和減少經濟增長代價。
國內關于碳減排政策的研究起步較晚,現有文獻主要是從國外經驗介紹、理論機制以及模擬分析來研究碳稅和碳交易政策。喬晗和李自然[14]對近幾年來世界主要代表性國家碳稅政策的稅基、稅率、實施強度等方面進行了比較和分析。自賀菊煌等[15]率先利用可計算一般均衡模型定量分析碳稅政策的經濟效應以來,國內學者們對碳稅和碳交易的模擬分析逐日增多。姚昕和劉希穎[16]在充分考慮中國經濟增長階段性特征的基礎上對最優碳稅征收路徑及其宏觀經濟效應進行了研究。崔連標等[17]通過構建無碳交易市場、僅試點地區和全國性碳交易等3種政策情景的省際排放權交易模型,量化模擬了碳交易機制在實現各省減排目標的過程中所發揮的成本節約效應。此外,學者們還將碳稅和碳交易從不同角度進行了比較分析。石敏俊等[18]基于動態CGE模型構建了中國能源―經濟―環境政策模型,通過設計單一碳稅、單一碳排放交易等情景模擬分析了不同政策的減排效果、經濟影響與減排成本。吳力波等[19]通過構建中國多區域動態一般均衡模型模擬分析了各省市2007―2020年的邊際減排成本曲線,并比較分析了碳稅、碳交易的減排效果。曹裕和王子彥[20]系統分析了碳稅與碳交易在理論基礎、效果成本、減排效果、監督機制等方面的差異。
然而現有文獻至少存在以下不足之處:其一,大多是在完全競爭的框架下進行分析的,而實際上各國碳減排政策所覆蓋的產業大多都是不完全競爭甚至是寡頭壟斷的;其二,大多忽視了不同碳減排政策對低碳技術存在差異的內外資企業的不同影響,而這一問題的回答將有利于我國政府從實現引進外資的初衷來考慮碳減排政策的選擇問題。因此,我們基于內外資存在低碳技術差距的視角,通過構建兩階段博弈模型來比較分析強制減排、碳稅與碳交易對內外資企業產量、市場份額及其社會總產量的影響,以期為相關決策提供依據。
2博弈模型基本假定
我們以國家承諾的碳強度減排目標為基礎??紤]到我國內外資企業的生產技術和低碳技術存在差異,我們把每一行業(或地區)都抽象為由一個“復合型”內資企業和“復合型”外資企業進行古諾競爭。由此,我們把核心問題設定為:比較分析相同強度減排目標下強制性減排、碳稅與碳交易機制對內外資企業的產量、市場份額及其社會總產量的影響。眾所周知,企業面臨減排約束實現經濟效益最大化的方法分為兩大類:①內部自我實現,即提升自己的技術水平;②借助外部轉移減排代價,通過購買減排技術或者排放權來使成本最小化。為簡化分析,我們僅考慮短期情況,假定:內外資企業在短期內難以突破低碳技術,并且低碳技術的溢出效應短期內難以發揮作用(例如低碳技術的掌握因技術復雜而需要一定時間),從而內外資企業的低碳技術在短期內將保持不變。
設市場反需求函數為:P=a-bQ,Q=∑qi,其中i=f,d即代表外資、內資企業。顯然,內外資企業的成本由生產成本和減排成本組成。由于企業在短期內難以采用新的低碳技術,并且邊際減排成本呈現上升趨勢。為簡化分析,我們假設內外資企業的邊際生產成本均為c,減排成本RCi=δiR2i(Ri為減排量,δi為邊際減排成本)。由于外資企業一般具有先進的生產技術和低碳技術,進而外資企業的碳強度更低(ef
考慮到2008年我國已經統一內外資所得稅,因此為公平起見我們假定政府要求內外資承擔相同的強度減排任務,即單位產量碳排放下降幅度一樣φf/ef=φd/ed。根據ef
3模型求解及分析
無碳減排政策時,古諾模型假定下內外資企業的均衡產量為:q′f=q′d=(a-c)/3b,Q′=(2a-2c)/3b,各占一半的市場份額。考慮到我國已經實行了碳強度減排政策(稱為強制減排政策),即將建立覆蓋部分行業的全國統一碳交易市場,而且財政部也對外聲稱適時開征碳稅政策。因此,我國碳稅、碳交易這兩種政策應該是建立在強度減排目標的基礎上。由于上述三種減排政策所面臨的減排目標一樣,因此比較這三種碳減排政策的優劣性主要就是依據產出效應和市場份額變化來判斷(即將其與無減排政策進行對比)。對此,我們構造市場份額變化指標marketi=qi*/(qi*+qj*)-1/2=(qi*-qj*)/(2qi*+2qj*)。顯然,內外資企業的市場份額變化率數值相等,符號相反。
3.1強制減排政策
在碳強度減排情形下,企業利潤最大化可表示為:
maxπi=[a-b(qi+qj)]qi-cqi-δi(φiqi)2s.t.(eiqi-φiqi≤Ei)。
對應的庫恩塔克條件為:
Li/φi=-δiφiqi2+λiqi=0;
Li/qi=a-b(2qi+qj)-c-δiqiφi2-λi(ei-φi)=0;
Li/λi=-eiqi+φiqi+Ei=0,其中λi≥0;
聯立上述方程可解得:
qf*=(b+δdφded)(a-c)3b2+2bδfφfef+2bδdφded+δfδdφfφdedef;
qd*=(b+δfφfef)(a-c)3b2+2bδfφfef+2bδdφded+δfδdφfφdefed;
Q*=(2b+δfφfef+δdφded)(a-c)3b2+2bδfφfef+2bδdφded+δfδdφfφdefed。
由于ef
現在,我們把強制減排情形與無碳減排政策情形進行比較分析,得到如下表達式。
Δqfq′f=qf*-q′fq′f=
δfφfef[(τdf3-2)b-τdf3δfφfef]3b2+2b(1+τdf3)δfφfef+τdf3(δfφfef)2;
Δqdq′d=qd*-q′dq′d
=-δfφfef[(2τdf3-1)b+τdf3δfφfef]3b2+2b(1+τdf3)δfφfef+τdf3(δfφfef)2
Δqfq′f-Δqdq′d=3bδfφfef(τdf3-1)3b2+2b(1+τdf3)δfφfef+τdf3(δfφfef)2>0;
Δmarketf=qf*qf*+qd*-12=(τdf3-1)δfφfef4b+2(1+τdf3)δfφfef;
ΔQQ′=-δfφfef(b+bτdf3+2τdf3δfφfef)6b2+4b(1+τdf3)δfφfef+2τdf3(δfφfef)2
由此可以得知命題1:面臨相同降幅的碳強度強制約束時,社會總體產出水平下降,內資企業的市場份額一定會下降,且內外資企業低碳技術差距越大時內資企業的市場份額會下降越多。
3.2碳稅情形
由于內外資企業承擔相同減排任務即單位產量碳排放下降幅度一樣即ω=φf/ef=φd/ed,于是政府可以通過制定恰當的碳稅稅率使得外資企業和內資企業單位產量的碳排放量為(ef-φf)、(ed-φd)。因此,碳稅情形的博弈過程主要為:①由于2008年我國已經統一了內外資所得稅,為體現公平性我們假定政府δ諭庾勢笠狄壞ノ惶寂歐帕客騁徽魘展潭ǖ拇恿克t,從而政府向內外資企業征收的單位產量碳稅為:t(ei-φi);②企業在考慮碳稅的基礎上選擇產量。對此,我們采用逆向求解法。
(1)企業產量選擇。碳稅情形下企業利潤最大化可表示為:
maxπi(qi,φi)=[a-b(qi+qj)]qi-cqi-δi(φiqi)2-t(ei-φi)qi。
其對應的拉格朗日一階條件為:
πi/qi=a-b(2qi+qj)-c-2δiφi2qi-t(ei-φi)=0;
πi/φi=-2δiφiqi2+tqi=0;
聯立解之得:qf*=[a-c+t(ed-2ef)]/3b,qd*=[a-c+t(ef-2ed)]/3b;從而Q*=[2a-2c-t(ef+ed)]/3b。
現在,我們將其與無碳減排政策的情形進行比較:
Δqf/q′f=(qf*-q′f)/q′f=t(ed-2ef)/(a-c),
Δqd/q′d=(Δqd-q′d)/q′d=t(ef-2ed)/(a-c);
Δmarketf=qf*qf*+qd*-12=3tef(τdf-1)4a-4c-2tef(τdf+1);
ΔQQ′=Q*-Q′Q′=-tef(ed/ef+1)2a-2c=-tef(τdf+1)2a-2c
當12時,Δqf>0,Δqd
由此可以得到命題2:只要內資企業碳強度大于外資企業碳強度,征收碳稅將削弱內資企業的市場份額;內外資低碳技術差距越大,內資企業的市場份額下降越多。
(2)政府最優稅率的設定。設外資企業、內資企業根據自身邊際減排成本和利潤最大化原則的排放量分別為Ef=(ef-νf)qf、Ed=(ed-νd)qd,其中νf、νd為外資企業、內資企業單位產值碳排放的下降量,則總的排放量為E=Ef+Ed。
根據上述分析,我們可以得到如下表達式:
t*=3bδfδd(efq′f+edq′d-E)δfδd(ef2+ed2-efed)+b(ef+ed)
令ΔE=efq′f+edq′d-E,于是最優稅率t*僅僅是ΔE的函數,且t*/ΔE>0。由此可以得到命題3:最優稅率僅僅是減排目標的增函數,即減排目標越高應征收的稅率也越高。
3.3碳交易情形
在沒有碳交易的情形下,內外資企業在相同強度減排目標下的排放量分別為Ed=(ed-φd)qd、Ef=(ef-φf)qf,且ω=φf/ef=φd/ed。在碳交易機制下,內資企業因邊際減排成本更高而成為碳市場的購買方,而外資企業成為碳市場的出售方。設外資企業、內資企業根據自身邊際減排成本和利潤最大化原則的排放量分別為Ef=(ef-ξf)qf、Ed=(ed-ξd)qd,其中ξf、ξd為外資企業、內資企業最終實際的碳強度減少量。顯然,ξf>φf,ξd
由此可知,內外資企業利益最大化決策可表示為:
maxπi(qi,ξi)=[a-b(qi+qj)]qi-cqi-δi(ξiqi)2-χ(φi-ξi)qi。
其一階條件為:
πi/qi=a-b(2qi+qj)-c-2δiξi2qi-χ(φi-ξi)=0,
πi/ξi=-2δiξiqi2+χqi=0。
顯然,與同碳稅情形類似,求解過程也類似,從而有:
qf*=a-c+χ(φd-2φf)3b,qd*=a-c+χ(φf-2φd)3b,
Q*=2a-2c-χ(φd+φf)3b。
根據ω=φf/ef=φd/ed、τdf=ed/ef,可以得到:
Δmarketf=qf*-qd*2qf*+2qd*=3χ(φd-φf)4a-4c-2φf-2φd
=3χωef(τdf-1)4a-4c-2χωef(τdf+1)
由于我們設定碳交易與碳稅情形下的碳強度下降幅度一致,并且短期內企業的低碳技術和生產技術都沒法改變,因此雙方基于邊際減排成本的差異而在碳市場的出清狀態下進行交易。可知,碳交易情形與碳稅情形的排放量一樣,唯一不同的是外資企業因邊際減排成本更低而從內資企業獲得了相應的收益,即利潤發生了轉移。因此,市場出清的碳排放權交易價格等同于征收碳稅率,其表達式如下:
χ=t*=3bδfδd(efq′f+edq′d-E)δfδd(ef2+ed2-efed)+b(ef+ed)
由此我可以得到命題4:碳交易將削弱內資企業的市場份額,相同強度減排目標下碳稅機制和市場出清的碳交易機制等價;市場出清的碳交易價格和碳稅稅率相等,且其數值僅與減排目標正相關,而與碳排放權的分配無關。
3.4不同碳減排政策的比較分析
結合前文分析,我們把三種減排政策對內外資企業的產出、市場份額及其社會總產量的影響匯總于表1。
由表1可以看出:總體來看,三種政策都降低了內資企業的產量和市場份額,而強制減排政策降低了社會總產量,碳稅和碳交易則可以同等幅度地提高社會總產量。進一步地,我們可以從市場份額的變化來比較分析碳稅和碳交易這兩種減排政策對內外資企業的影響。由于市場出清時碳交易價格與碳稅稅率相等(χ=t)且0
由此我們可以得到命題5:相同強度減排目標下強制減排降低了社會總產量,碳稅和碳交易同等幅度地減少了社會總產量,且碳交易比碳稅更有利于“保護”內資企業的競爭力。
4結論與啟示
基于內外資存在低碳技術差距的視角,我們在面臨相同的強度減排目標下通過構建兩階段博弈模型比較分析了強制減排、碳稅與碳交易對內外資企業產量、市場份額及其社會總產量的影響。結果表明:①三種減排政策都降低了內資企業的產量和市場份額,且內外資企業低碳技術差距越大時內資企業的市場份額會下降越多。②強制減排降低了社會總產量,碳稅和碳交易同等幅度地減少了社會總產量。③最優稅率僅僅是減排目標的增函數。④市場出清的碳交易價格和碳稅稅率相等,且其數值僅與減排目標正相關,而與碳排放權的分配無關。⑤碳交易比碳稅
更有利于“保護”內資企業的競爭力。
基于上述結論,我們得到了如下政策啟示:①盡快確定普適的碳排放核算標準,核算出各行業內外資企業的低碳技術差距;②盡快在全國范圍內啟動碳交易機制,建立促進縮小內外資企業低碳技術的機制,如政府可以增強對內資企業自主研發的科技獎勵;③在碳交易市場條件不成熟的行業可以率先推出碳稅政策;④政府應該根據內外資企業低碳技術差距來對不同行業采取減排政策,如低碳技術差距較大的行業,碳稅比碳交易政策更有利于保持對外資企業的吸引力,從而為內資吸收其先進低碳技術提供更好的平臺;而在低碳技術差距較小的行業,碳交易比碳稅更有利于保護內資企業的競爭力,從而應該優先考慮采取碳交易政策。
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Comparative analysis of effects of different carbon regulation policies
on market competition between domesticfunded and foreignfunded companies
CAO Xiang1,2FU Jingyan1,2
(1.School of Economics, Jinan University, Guangzhou Guangdong 510632, China; 2.Institute of Resources,
Environment and Sustainable Development Research, Jinan University, Guangzhou Guangdong 510632, China)
篇4
(一)測算方法
碳排放主要來源于三個方面:煤炭、石油、天然氣的使用。本文參照各類能源的碳排放系數(表1),計算出中國代表性產業的二氧化碳的排量,據以觀察國民經濟增長中二氧化碳排放量的重點產業。本文用于計算碳排量的公式為Et=δfEf+δmEm+δnEn ,其中,Et為碳排放量,δf為煤炭消耗的碳排放轉換系數,Ef為煤炭消耗量;δm為石油消耗的碳排放轉換系數,Em為石油消耗量;δn為天然氣的碳排放轉換系數,En為天然氣消耗量。
表1 各類能源的碳排放系數表
資料來源:根據徐國泉、汪剛等人的相關研究整理得出。
(二)數據來源
數據根據1994-2012年的中國統計年鑒獲取,代表性行業選取了農業,工業,建筑業,交通運輸、倉儲及郵電通信業,批發零售貿易、貿易、餐飲業和其他產業。
三、中國碳排放變化特征分析
根據已給出的碳排放測算公式,測算1996-2011年中國碳排放總量的變化趨勢。結果表明,1996年碳排放總量為467646.21萬t,而2011年碳排放總量為852116.88萬t,年均增速為4.12%,從總體上來看,碳排放量的年均增速呈階段性上升趨勢。
從中國碳排放量變化趨勢( 圖1) 中可以看出,1996-2011年碳排放量一直呈現上升趨勢,但不同階段增速存在著一定差異,總體上可以分為三個變化階段:
第一個階段為1996-2000年,不穩定快速增長期,年際增長率基本大于5%。這主要是由于步入20世紀90年代后,中國現代化進程進一步加快,對煤炭等能源需求增加。另一方面,國家對于建造現代工業的經驗不足,政策制定頻繁變化,導致碳排放不穩定增長。
第二個階段為2001-2007年,緩慢增長期,年均增速低于3%。這主要是由于前一個時期盲目加快現代化進程,導致很多經濟結構性問題凸顯,受其影響,各個行業對能源的需求放緩,碳排放的增速放慢。
第三個階段為2008-2011年,增速反彈回升期,年均增速介于2.5%-4.5%之間。這是由于國家調整了經濟發展政策,解決了一些前期出現的矛盾與問題,經濟增速回升,對能源的需求增加,碳排放穩定增加。
圖1 中國碳排放總量及年均增速
四、中國碳排放總量影響因素分解
(一)研究方法
Kaya 碳排放恒等式是用數學分析方法將人類社會活動產生的碳排放量與經濟、政策和人口等因素建立起聯系。該恒等式顯示,碳排放主要的影響因素有四個,分別是人口、生活水平、能源使用強度和碳排放強度。具體公式為:
其中,P 、CI、EI、G、分別為人口規模因素、能源結構因素、能源效率因素、經濟規模因素,C表示的是碳排放量,E為能源消耗總量,而GDP、P則為國內生產總值和人口總量。為了便于分析,各產業間以產值代替規模,統一采用產值作為比較量。為了消除殘差對于分析的影響,將該恒等式的殘差部分去除。故將該恒等式變形為:
CIt:代表從T -1年到T年僅有單位能源消耗碳排放強度變化而其它因子未發生變化而導致的碳排放量相對于基年的排放量變化。
EIt:代表T- 1年到T年僅有能源效率發生改變而CI、G、P 均保持在T年水平條件下碳排放量的變化。
Gt:代表從T -1年到T年僅有經濟規模變化而其它因子未發生變化而導致的碳排放量相對于基年的排放量變化。
Pt:代表從T -1年到T年僅有勞動力規模變化而其它因子未發生變化而導致的碳排放量相對于基年的排放量變化。
通過變形可以得到以下公式:
這是一種沒有殘差的分解方法,通過此方法可以得到:
(二)結果及分析
根據上述模型以及搜集得來的數據,借助相關分析工具,得出中國各產業碳排放驅動分析結果如圖2所示:
圖2 基于Kaya恒等式的中國各產業碳排放影響因素分解結果
生產效率因素、結構因素一定程度上抑制了碳排放量,盡管促進碳減排逐年增強,但是作用有限。1997-2011年相比基期,生產效率因素、結構因素分別累計貢獻13.6% (217.54萬t) 、43.9% (982.37萬t)的碳減排??傮w來看,碳減排的效果為:結構因素 生產效率因素。從圖2波動下降的態勢可以看出,近年來隨著生產效率的提高和結構的優化,有助于碳減排。隨著勞動力規模的增大,不利于生產效率的提高,進而不利于實現規模經營,不利于碳減排,而經濟發展則成為了碳排放增加的最主要因素。結果表明,1997-2011年相比基期,勞動力規模因素累計產生了34.4%(718.24萬t) 的碳排放增量,經濟發展水平因素則貢獻了127.6%(7358.74萬t)的碳排放增量,因此,隨著經濟的增長以及勞動力的增加,碳排放會增加,在今后一段時間內,經濟發展仍會成為碳排放增加的主要因素。
五、促進中國碳減排的政策建議
(一) 加快提高生產效率,促進碳減排
生產率提高在提高經濟發展水平的同時可以促進碳減排,要使國家發展經濟以及節能減排目標真正得以實現,提高生產率是最為有效的方法。應加大生產技術的改進,從而減少勞動力的投入,發展規模經濟,同時提高資源的利用率,實現高產出、低能耗的生產方式,達到碳減排的目的。
(二) 進一步調整優化能源結構,減少產業碳排放
在確保經濟穩定的前提下,進一步調整優化能源結構,不斷優化區域布局。當前我國能源消耗仍以碳排放量大的能源種類如煤炭、石油為主,綠色能源如風能以及低耗能產業發展水平相對滯后。因此,我國經濟在未來發展中應減少對高耗能產業以及高排放能源的依賴,適當向低耗能產業以及綠色能源擴展,尤其是環保產業,一方面發育水平較低,擁有廣闊的開發潛力;另一方面還能起到增加碳匯、保護生態環境的作用。減少資源高消耗、投入大的產品的制造,加大高生產率、低資源消耗產品的研發與制造。
(三) 兼顧環境保護與經濟發展,切實轉變經濟發展方式
經濟發展是碳排放增加的主要因素,因此發展經濟的同時,要切實轉變經濟發展方式,摒棄傳統的發展思維和發展模式,在發展思路上徹底改變重開發、輕節約,重速度、輕效益,重外延擴張、輕內涵發展,片面追求GDP 增長、忽視資源和環境的傾向,加快推進低碳經濟發展,實現經濟、社會、生態效益三者統籌兼顧,促進經濟與氣候資源環境的全面協調可持續發展。
篇5
(一)經濟發展、能源消耗與碳排放的關系
Ugur Soytas,et al(2007,2009)采用VAR模型對美國和土耳其的實證研究均表明,碳排放增長的格蘭杰成因并非GDP,而是能源消耗,并據此提出了降低能源強度、增加使用清潔能源等措施來實現碳減排的政策。Xingping Zhang (2009)基于多元模型對中國的實證研究顯示,GDP對能源消耗量存在單向格蘭杰因,能源消耗量對碳排放存在單向格蘭杰因,而碳排放量和能源消耗量都不是經濟增長的格蘭杰因。碳排放與經濟發展之間的關系也是國外學者研究的重點。Schmalesee(1998)、Gale Ahuja (1999)均證實了人均收入和碳排放量間存在著倒U型曲線關系,Grubb(2004)對早期英國的實證研究也得出了兩者間類似的對應關系。Huang(2008)對21個發達國家的GDP與溫室氣體排放關系進行了分析,發現有7個國家出現了EKC現象。OECD(2002)對比分析了脫鉤指標的國家差異后,發現環境與經濟脫鉤的現象普遍存在于OECD國家中,而且還有可能實現環境與經濟的進一步脫鉤。Tapio(2005)通過脫鉤指標體系的設計,將脫鉤現象進一步細分為相對脫鉤和絕對脫鉤,前者指GDP 增長率高于碳排放增長率,而后者則指GDP穩定增長時碳排放量反而減少的情形。其實,EKC曲線反映的就是經濟增長與環境污染的關系從不脫鉤到相對脫鉤、再到絕對脫鉤的動態變化軌跡。
(二)碳排放的影響因素
首先,Kaya Yoichi (1990) 提出了著名的KAYA恒等式, 即一國或地區碳排放量的增長主要取決于人口、人均GDP、能源強度和能源結構等4個因素的推動。而后,Salvador Puliafito (2008)與Michael Dalton (2008)分別采用L-V模型和PET模型的研究,均驗證了人口數量與結構、GDP及能源消耗對碳排放量的影響。但Lantz V、Feng Q(2006)對加拿大1970-2000年的數據進行回歸分析后,得出的結果卻表明人均GDP與 CO2 排放不相關,人口與 CO2 排放呈倒 U型關系,而技術與 CO2 排放呈U型關系。Fan Ying等(2006)利用 STIRPAT模型分析了不同經濟發展水平的國家后,客觀地指出人口、經濟和技術水平等因素對不同發展水平國家碳排放的影響是不同的。國際貿易也是影響碳排放的一個不可忽略的因素。Paul B Stretesky (2009)以1989-2003年世界169個國家的面板數據為樣本,采用了固定效應模型進行估計,其結果顯示:各國人均碳排量與對美國出口量之間存在顯著關系。YanYunfeng、et al(2010)基于對中國因出口而增加碳排放的實證研究表明,國際貿易具有促進碳排放在各貿易國間自由轉移的作用。
(三)國民經濟中的高碳產業
由于不同產業使用能源的種類、強度與方式與不同,國民經濟中不同產業排放溫室氣體的數量與特征有很大差異。T.C Chang (1999)采用灰色關聯分析法測算了臺灣34個行業產值、各種能源使用量與碳排放量之間的灰色關聯系數,其結果顯示:造紙、橡膠、石化與金屬制品等11個行業屬于能耗強度、碳強度與碳排放系數 “三高”的碳密集型行業。Marco Mazzarino(2000)采用比較靜態法和貨幣估值技術研究后發現,運輸業是OECD國家碳排放量最大的行業,約占到碳排放總量的1/3。R. Rehan (2005)指出,水泥制造業是高碳排的主要行業,在京都議定書三種碳交易機制下水泥業的發展前景值得進一步探討。Keith Paustian(1998)認為農業生產對碳循環的影響具有“雙刃劍”的作用,一方面農業生產使自然生態系統轉換成農業土地利用,增加了大氣中CO2排放;另一方面也可通過土地利用變化、土地整治等增加碳“匯”,從而減少碳排放。
(四)發展低碳經濟的政策工具
開征碳稅和推行碳交易被認為是最有效的減排政策工具。Toshihiko Nakata(2001)研究發現,能源稅和碳稅的征收能使碳排放下降到預計目標水平,同時也使能耗結構由煤向天然氣轉換。Annegrete Bruvoll(2004)對碳稅征收先行國挪威的研究也發現,1990-1999年挪威平均單位GDP的碳排放降低了12個百分點,但碳稅對碳減排的貢獻只有2.3%,因此碳稅的效果并不理想。Cheng F Lee(2007)基于灰色理論和投入―產出理論,運用模糊目標規劃法構建模型,模擬預測了3種碳稅方案下碳減排的力度和經濟影響,以期為各國選擇碳稅方案增強碳稅效果提供依據。Andrea Baranzini (2009)進一步分析指出,當前各國碳稅稅率的差別仍然很大,要達到減排目的,必須協調各國稅率并對能源稅制進行改革。目前世界上最大的碳交易項目是基于《京都議定書》架構下的三種排減機制,即清潔發展機制(CDM)、聯合履行(JI)、排放交易(ET)。J Liski (2000) 指出,CDM機制下的項目型碳交易不僅有利于發展中國家吸收發達國家的資金和技術,也是發達國家降低減排成本的有效途徑之一。Wara(2007)也認為,CDM不僅是全球碳交易市場的主要部分,而且也是一種變通的旨在援助發展中國家的政治機制。在“限額-貿易”排放交易機制中,初始排放權的分配直接影響到各國的發展權利和濟福利水平,所以其有效、公平的分配一直是國外學者研究的焦點。當前比較認可的三種分配原則是:按人均碳排放量分配、按GDP排放強度分配以及按歷史責任分配。Grubb和Sebenius (1992)則基于上述原則提出了“混合”分配原則,即以人均碳排量為基準進行分配時,兼顧各國經濟總量和單位GDP排放強度。Smith,Swisher 和 (1993)都主張在分配初始排放權時,應同時考慮一國能夠且愿意支付的可用資源和基于人均累積排放的歷史責任兩個因素。
(五)碳減排的經濟成本
OECD(1992)、Manne(1992)、Ha-Duong(1997)都對減少碳排放的經濟代價和社會影響進行了研究,結果表明,嚴厲的碳減排措施將影響經濟發展,但減排強度與經濟風險呈非線性相關。Danny Harvey(1996)在分析了無管制排放的危害后,也論述了碳減排的經濟風險,諸如擠占緊缺資源、減緩經濟增長、政府過多干預造成市場扭曲、減排措施產生副效應或成本高于預期或減排措施失靈等。但也有一些研究結論認為,碳減排的成本并非想象的那么高,也不一定會帶來經濟衰退,證據是1998年中國、歐盟和日本的經濟發展與碳排放均實現了不同程度的絕對脫鉤。LARS H?KONSEN(1997)通過引入外部性和碳稅兩個變量對經濟福利模型進行擴展分析后,也指出在當代實施碳減排的成本其實是負的,因此減排屬于無悔政策。Reyer Gerlagh(2004)則構建了以技術為內生變量并基于兩種能源的宏觀經濟模型,分析后指出若要將全球升溫控制在2度以內,必須盡早采取減排措施,而且減排成本也是很低的。
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一、問題的提出
(一)背景和意義
在經濟社會發展過程中,由于CO2等溫室氣體的大量排放而引起的全球變暖,給人類自身可持續發展帶來了嚴重的威脅,因此發展低碳經濟已成為當今社會的重要課題。2009年11月中國政府首次提出了到2020年單位GDP的CO2排放量比2005年降低40%~45%的數值目標。
值得注意的是,工業歷來是我國CO2排放的主要部門,占我國CO2總排放量的70%以上,且近年來一直呈增加態勢。因此,研究工業部門的CO2排放對低碳經濟發展有著十分重要的現實意義。
(二)與先行研究的關系
在CO2排放研究方面,目前學術界的研究主要集中在發展低碳經濟最基礎的工作,即對CO2排放量的推算及其影響因素的分析上。
在中國CO2排放量的推算方面,關鍵步驟是確定各種能源的CO2排放系數。多數學者是利用聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)溫室氣體清單指南中提供的方法進行的,如燕麗、楊金田[1]、金艷鳴[2] 等;也有利用美國能源部能源情報局(DOE/EIA)、日本能源經濟研究所、中國國家科委氣候變化項目等幾家的平均值,如王怡[3]等。
在中國碳排放的影響因素研究方面,較早期的有張宏武運用Divisia分解法、基于Kaya模型Kaya模型是日本學者Kaya Yoichi提出的一種方法,詳見Kaya Yoichi . Impact of Carbon Dioxide Emission on GNP Growth: Interpretation of Proposed Scenarios [R]. Presentation to the Energy and Industry Subgroup,Response Strategies Working Group,IPCC,Paris,1989. 對1980~1999年我國CO2排放量變化的研究 [4]。此后,有學者陸續對此展開研究,如徐國泉等[5]的研究等。自2007年中國政府提出發展低碳經濟以來,這方面的研究逐漸增多,如馮相昭[6]、朱勤[7],宋德勇、盧忠寶[8]、王鋒等[9],趙奧、武春友[10]、李艷梅等[11]、郭朝先[12]、蔣金荷[13]等。
在工業部門碳排放研究方面,有Liu Lancui等.對我國工業最終消費能源導致的CO2排放量變化因素的研究[14],劉紅光、劉衛東對我國工業燃燒能源導致碳排放的影響因素的研究[15],盧祖丹、趙定濤對西部大開發中工業碳排放影響的分析[16],邵帥等對上海市工業能源消費碳排放影響因素的研究[17],潘雄鋒等對中國制造業碳排放強度影響因素的研究[18]等。
縱觀上述學者的研究,雖然對碳排放分解的研究相當活躍,對碳減排政策的制定起到了重要作用,但也存在不足。
首先,大多數研究在計算碳排放時采用的能源種類、消費部門分類甚少,大多只是僅僅粗略地分為煤炭、石油和天然氣三大類,而消費部門也只有工業、農業、交通運輸業、商業、其他服務業等,沒有工業內部的行業;其次,上述研究大多著眼于國家層面,對不同部門、不同區域的研究較少,而對工業各行業的系統分析則更少;再次,大多數研究是以數年間隔(例如每五年等)為單位,根據本文試算,只采用期首和期末兩年的數據與每年累加計算比較會造成很大偏差,影響計算結果的準確性。
本文擬首先對1991~2010年中國工業行業CO2排放量進行推算,然后對其特征及變化動態作一分析,在此基礎上對存在于這些變化特征背后的影響因素進行分解,最后基于這些分析提出中國CO2減排的對策建議。
二、中國工業行業CO2排放變化及其特征
(一)中國工業行業CO2排放量的推算
1. 推算方法
CO2排放量的推算,基本上是按照每個部門各自燃料的消費量乘以各自的CO2排放系數來進行的。如果用C表示化石能源起源的CO2排放量,則可得到:
2. 數據來源及處理
本文所用工業各行業的能源消費數據來源于《中國能源統計年鑒》各年版,工業生產總值數據來源于《中國統計年鑒》各年版,工業增加值除了2004年及2008~2010年取自相應年份的《中華人民共和國國民經濟和社會發展統計公報》,并采用計量經濟學中相應的處理方法對個別行業的缺失資料進行補齊外,其他年份的數據也來源于《中國統計年鑒》各年版,而CO2排放數據采用的是根據前述推算方法得出的結果。在對數據的處理過程中,各行業的工業增加值和工業生產總值按不變價格統一調整為2005年價格。
(二)分析結果
1. 中國工業部門影響因素驅動力的作用分析
圖4是以1991年為基礎年,對工業部門的分解結果進行逐年累加的情況。從圖(4)可以看出,對工業部門CO2排放量增加驅動力最大的是經濟(工業)規模因素,而且除了個別年份外基本上保持了持續增加的趨勢;能源效率因素和經濟效率因素則是工業部門CO2減排的主要驅動力,而且基本保持了持續減排的趨勢;能源轉換因素則驅動作用很小。
從具體計算數字來看,在研究對象期內,由于經濟規模因素的驅動增加CO2排放117.76億噸(表示如果不考慮其他影響因素的情況下會凈增的排放量),能源轉換因素增排0.42億噸,而能源效率因素減排42.39億噸,經濟效率因素減排34.94億噸,四項因素增減相抵,凈增數為40.85億噸,與1991~2010年工業部門CO2排放量變化的實際數值相當,幾乎沒有殘差,基本做到了零殘差分解。2. 中國工業行業影響因素驅動力的作用分析
(一)能源轉換減排對策
能源轉換減排是指通過轉換能源結構來實現CO2減排的一種政策手段,從本文的分析中可知,研究期內我國能源轉換因素不僅沒有減排驅動,而且增排0.42億噸,可見今后在這方面有著很大的潛力。通過能源結構轉換來發展低碳經濟的手段包括:脫化石能源化(從化石能源轉向非化石能源)、脫煤炭化(從煤炭轉向石油、天然氣)以及煤炭利用的高度化(煤炭清潔利用技術的開發和促進)等三種。
1. 脫化石能源化
脫化石能源化是要加大化石能源以外的如水力、核能、風能和太陽能等利用的比重。
水力發電是清潔再生的能源利用方式,中國的水力資源十分豐富,應該優先開發,但也不應該忽視在小水電開發中對生態環境的影響。
中國今后通過大力發展核電來解決能源供應問題是一個出路,不過2011年日本發生核電泄露事故后,在世界范圍內對核安全異常關注的背景下,發展核電尤其應該注意確保安全。
在發展風電的過程中,有必要采取加強風能的計劃和管理、開發與電網的協調以及財政、稅收、價格政策支持等措施,著重解決技術開發以及發電送電之間的銜接問題。此外人才培養也是必須解決的課題。
在太陽能產業發展方面今后應采取有效措施大力扶持和加強太陽能開發利用的產業和技術,爭取在這一領域占據有利位置、保持強有力的國際競爭力。
2. 脫煤炭化
煤炭是在化石能源中單位發熱量的CO2排放量最多的一種能源。從CO2減排的角度出發,天然氣是化石能源中最清潔、利用效率高又便利的能源。今后的脫煤炭化對策應該是在逐漸減少煤炭消費比重的基礎上,將以前投向煤炭開發、利用的人材、技術、資金等逐漸轉移到石油、天然氣等能源的開發利用上。
3. 煤炭利用的高度化
煤炭利用的高度化是指在對選煤、洗煤加工、型煤加工等成熟技術進行普及的基礎上,構建以先進的清潔技術開發、煤炭氣化等為中心的煤炭精加工體系。在煤炭利用中削減CO2排放量的方法有兩個,一是在CO2向空中排放前對其進行捕獲,二是在燃燒的過程中降低CO2的排放量。今后有必要在煤炭產地推進煤炭清潔利用技術的開發。
(二)能源效率減排對策
能源效率減排是指通過提高能源利用和經濟投入產出效率來達到CO2減排的一種手段。從本研究的因素分解結果來看,這20年間,工業部門通過提高能源效率減少CO2排放高達42億噸,驅動力為各種影響因素減排之首,為我國CO2減排立下了汗馬功勞。由此可見,長期以來能源效率減排一直是我國工業部門CO2減排的主要途徑。
雖然我國工業行業的能源效率有了很大的提高,但仍有較大的提升空間。當前中國的能源效率與發達國家相比還有很大差距,節能的余地還很大。減排主要有三個途徑,分別是技術節能、結構節能和管理節能。
(三)經濟效率減排
經濟效率減排,主要是指通過提高工業增加值在工業總產值的比重來衡量的附加價值率實現相對減排的一種政策手段。從本文的研究可知,我國工業的經濟效率是重要的減排驅動因素,CO2減排效果達到34.9億噸,驅動力僅次于能源效率減排。
在工業行業效率改善方面,迄今為止主要采取的對策包括能源管理的改善、強化和設備新增改造、工藝流程的改進等,今后首先應大力加強既有設備和工藝流程的更新改造,特別需要加強高耗能產業的效率改善。例如對鋼鐵工業,需要采用高效率設備、廢熱回收等手段,對水泥制造需要對新一代流動床水泥燒成系統技術進行開發,對煤炭和石油化學工業需要加強對低溫、低壓生產流程進行開發,對造紙業可以采用高效率設備(蒸解、紙漿洗凈、漂白、脫木質素工程),廢紙利用的擴大,殘材、低質材的充分利用等;其次要大力發展高附加值的節能環保產業、新一代信息技術產業、生物產業、高端裝備制造產業、新能源產業、新材料產業和新能源汽車產業等戰略性新興產業。
(四)經濟規模減排
經濟規模減排就是通過人為放慢經濟規模擴大的步伐甚至縮小規模的手段來實現CO2減排。因為在其他條件相同的前提下,規模越小CO2排放量就越少。但在一般情況下人們是不大愿意采用這種政策手段的,而且這種規模的擴大還有著一定的客觀規律,例如中國現階段正處于工業化階段,由于基礎設施建設的需要,原材料等重工業的規模擴大不可避免。從前面的分析也印證了我國工業部門CO2排放的增加主要是由于規模擴大所引起的,這就使得我國面臨著工業化和低碳化的兩難選擇,給我國的CO2減排帶來了極大的困難。
在規模減排方面可以采取的措施之一是適當調低經濟增長目標的方式來給轉型提供空間,因為發展高附加值產業就可以實現在經濟規模不變甚至縮小的情況下達到CO2總量減排的目的。二是調整工業行業結構,降低高耗能行業比重,促進傳統產業的低碳化升級改造。
參考文獻:
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[15]劉紅光,劉衛東. 中國工業燃燒能源導致碳排放的因素分解[J]. 地理科學進展,2009,28 (2):285-292.
篇7
實證研究方面,首先是我國碳排放的時間和空間關系研究。彭佳雯等[5]發現1998-1999年和2006-2008年間,我國經濟增長與碳排放呈現擴張性負脫鉤狀態,2000-2005年期間為弱脫鉤狀態;此外,東部地區的脫鉤現象較為顯著,且有從分散到集聚的態勢。魏下海和余玲錚[6]采用MoranⅠ指數作為空間依賴性檢驗標準,發現我國29個省市的人均碳排放存在較強的空間自相關。
其次是從產業角度研究碳減排?,F有文獻僅有通過三次產業劃分來觀察產業調整的碳減排效應[7-8],由于分類簡單而導致內部排放效用相抵的情況,分析結果不甚理想。
第三是碳關稅對我國出口貿易的影響。鄭春芳和趙亞平[9]認為如果歐美等國實施碳關稅會增加我國高碳行業產品的出口成本,促使我國制造業出口額下降,進而改變商品出口貿易結構與方式,并在一定程度上惡化我國出口環境。張茉楠[10]則認為碳關稅的征收對我國外貿產業雖有以上威脅,但效應并不全是負面的,碳關稅形成的強大倒逼機制可以促進我國產業結構升級,作為外部動力刺激我國完成節能減排目標。
最后是應對歐美碳關稅的策略。韓景華和張智慧[11]提出推進低碳技術合作與發展,改變進出口商品結構以引導出口貿易升級。朱阿麗[12]提出在國際層面開展“環境外交”,國內層面建立“碳稅”自我約束機制的策略方法。不難發現針對碳關稅問題的經濟學研究主要為規范經濟分析,實證研究較少。由于缺少現實數據的深入剖析,提出的碳關稅應對措施針對性與可行性較弱。
2我國產業實施碳減排的實證分析
將國內產業細分為九個部門,研究不同部門產業增長與碳排放間的聯系,針對電力、交通、制造、采掘及商業為主的其他第三產業等五個減排重點部門,提出有針對性的減排策略。
2.1數據來源與分析方法
2.1.1 數據來源
魏一鳴等[13]學者利用Divisia分解法測算我國一次能源利用過程中CO2的排放量,將其運用于能源消耗相關碳排放研究,得到較好效果。因此本文在研究我國各產業碳排放量時沿用能耗測算方式,具體方法基于聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)溫室氣體指導方針,如公式(1)。其中,Ct代表該行業t時期的碳排放總量,ECi,t代表t時期第i類能源的消費量,EFi代表能源i的碳排放系數,Oi代表能源i的碳氧化率。能源碳排放系數與碳氧化率采用任潔和陳東景[14]根據《2006年IPCC溫室氣體排放清單指南》與2003年國家發改委能源研究所各類能源碳排放系數的修正結果,見表1。
碳排放總量數據選取美國能源情報署統計的我國CO2排放總量實際數,美國相關碳排放數據也源自該處。為保持實證分析部分借鑒美國產業、貿易數據的對稱性,中美兩國碳排放總量均取1980-2010年度數據,共31對,由于我國2010年碳排放量數據缺失,本文以基于碳排放量對數序列為因變量、年份為自變量的三次冪擬合回歸預測該值,方程形式選擇基于我國30年碳排放量圖型及環境庫茲涅茲曲線啟發,擬合優度為0.977 5,預測我國2010年度碳排放量為85.24億t。
本文GDP數據采自EPS數據平臺。為去除物價水平帶來的影響,選取實際GDP作為解釋變量。鑒于GDP平減指數比CPI具有更廣泛的計算基礎,本文以2005年市場價格作為基準的GDP平減指數,計算實際GDP。中國產業增加值數據采自《2011年中國統計年鑒》,分行業能源消耗量數據采自《2011年中國能源統計年鑒》。進出口額數據采自WTO官方網站,中美間貨物進出口數據采自國別貿易報?;诒容^方便并減小計算誤差,未特殊說明本文所有價值單位以十億美元計,重量單位以百萬t計。
2.1.2Tapio脫鉤理論
脫鉤分析是一種衡量環境壓力與經濟發展之間均衡增長關系的分析方法,由脫鉤彈性系數表示。Tapio[15]在其論文中將脫鉤彈性分解為產業發展彈性與產業排放彈性兩部分,并衡量了歐洲1970-2001年間經濟發展與碳排放增長之間的關系。本文沿用Tapio的分析思路,將產業碳排放脫鉤彈性計算公式劃分為能耗碳排放彈性與產業能耗彈性兩部分,公式如下:
式中,C代表碳排放,VA代表產業增加值,EC代表能源消耗,t代表時間期。e (C, VA)表示產業碳排放脫鉤彈性,e(C, EC)表示能耗碳排放脫鉤彈性,e (EC, VA)表示產業能耗脫鉤彈性。根據彈性的大小及變量增長率的不同可將脫鉤分為八種狀態,不同狀態代表行業增長與環境壓力間不同的連帶關系。此外,本文還將此種方法延伸用于我國對美貨物出口增長與碳排放量間的脫鉤關系,以期考量受關稅影響出口方面的碳排放特性。
2.2各產業碳排放與增加值脫鉤性研究
依據我國能源統計年鑒各類能源消耗量產業統計分類,兼顧各產業增加值及碳排放程度,將我國產業分為九個子類。其中第 一產業概括為一類,稱為農業;第二產業中工業劃分為三類,分別為采掘業,制造業與電力、
煤氣及水生產和供應業,建筑業單獨劃分一類;第三產業劃分四類,分別是交通運輸、倉儲和郵政業,批發、零售和住宿、餐飲業,生活消費行業及非屬以上行業匯總的其他行業。2009年各產業碳排放與增加值脫鉤性研究結果見表2。
以上脫鉤分析分為三個層次:第一層次是碳排放與能源消耗的脫鉤研究,理想的強脫鉤狀態出現于能源消耗增加但碳排放量減少,主要用于考量能源消耗結構;第二層次是能耗與增加值間的脫鉤研究,理想的強脫鉤狀態出現于經濟增長但能源消耗減少,主要用于考量經濟增長的能耗技術;第三層次為碳排放與增加值的脫鉤研究,理想強脫鉤狀態出現于經濟增長的同時碳排放量下降,主要用于考量經濟增長與碳排放間的連帶關系。
從能源消耗結構看,采掘業與電力行業的能源使用結構最不理想,使用正向高碳排能源轉移;農業、制造業與零售餐飲業能源消耗結構保持穩定,碳排放量隨能源消耗同步上升;建筑行業、交通行業、生活消費品及其他第三產業碳排放量與能耗之間存在弱脫鉤,說明以上產業碳排放增速不及能源消耗增速,能源消費結構正在改良。這里的零售餐飲業指批發、零售與住宿、餐飲業,由于篇幅限制簡寫為零售餐飲業。
從經濟增長能耗技術研究來看,采掘業的分析結果最令人擔憂,為強負脫鉤,說明該產業萎縮同時能源消耗卻在上升;交通行業的脫鉤研究結果也不理想,雖然行業經濟總量在上升,但能耗增速卻顯著高于經濟增速,即行業能源利用技術水平在下降;農業、電力行業、建筑行業、零售餐飲業的能耗與增加值處于增長連結狀態,即行業能源消耗隨經濟增長穩步上升;生活消費行業與其他第三產業能源與增加值處于弱脫鉤,說明以上行業的能源利用效率正在改進。
綜合碳排放與行業增加值總體脫鉤情況發現,農業、制造業、建筑業、生活消費行業與其他第三產業等多數行業的碳排放水平均得到一定控制,處于弱脫鉤狀態;交通業與零售餐飲業碳排放量隨經濟增長穩步提升,能源消耗結構與利用效率沒有明顯改善;電力行業碳排放與增加值之間為擴張負脫鉤,主要問題為能源消耗結構不合理;采掘業發展途徑最不理想,無論能源消費結構還是能源利用效率均有待進一步提高。但總體來看,我國經濟整體發展與碳排放量弱脫鉤,即可以做到經濟增長的同時碳排放總量的適當控制,但由于我國各行業尚未達到強脫鉤狀態,不能同時實現經濟增長與碳排放降低的雙重目標。
2.3各產業碳減排重要性分析
通過產業碳排放與增加值的脫鉤可知我國各行業減排問題關鍵所在,但由于精力與經濟增長外在目標的限制,我們不能夠對所有產業等量齊觀地采取措施,而會將減排力量用于主要產業之上。通過2009年產業碳排放總量比、經濟增長貢獻率與碳排放強度三個指標衡量九大產業的減排重要性(見表3)。
從表3可以看出,制造業與電力行業年碳排放量約占我國碳排放總量的85%。為了減排的同時不影響我國經濟正常增速,減排重點產業選擇還應兼顧各行業的經濟增長貢獻率,我國目前經濟增長主要動力來自制造業與其他第三產業。碳排放強度衡量了碳排放增長與經濟增長間的均衡關系,單位增加值碳排放最多的行業是電力行業與制造業。因此,從碳排放與經濟增量兩方面共同衡量,我國碳減排應主要關注制造業、電力行業與其他第三產業。
此外,由于美國碳關稅是國內減排措施的遞延,因此關稅的征收也會傾向美國碳排放結構,對美國各產業碳排放量考量可以為我國有目的的減排提供標桿。美國能源情報署將碳排放總量分作六個部門統計,分別是生物質能源消費部門、商業部門、電力部門、工業部門、居住部門以及運輸部門。表4為以月為單位的六大行業1973年1月-2011年10月碳排放量描述性統計表。
20世紀70年代初美國碳排放量最大的部門是工業部門,其次是居住部門,再次是電力部門與運輸部門,構成美國碳排放總量的四大版塊。經過40年的變遷,美國產業已逐漸從第二產業主導轉向第三產業占有絕對優勢,工業碳排放比重也伴隨著工業占比逐年下降。截至2011年10月,碳排放量比重最大部門已被電力部門取代,其次是運輸部門,排在第三位的才是從前碳排放主力工業部門,居住部門的碳排放量下降,已接近商業部門,而由于美國農業比重一直較小,碳排放量始終處于六大部門碳排放量排名末位。總體來看,只有工業部門的碳排放量在逐年減少,居住部門碳排放量波動性很大,每年末及下一年初都會出現周期性的碳排放量增加,電力部門與運輸部門的碳排放量大幅度增加,生物質能源消費部門與商業部門碳排放量則小幅上揚。
從美國各產業中電力與運輸部門是目前碳排放量最大的部門,可減排程度高,將會成為“碳關稅”征收重點。此外,結合各行業碳排放與經濟增長脫鉤關系,采掘業、電力行業與交通運輸業脫鉤情況不理想,也應受到關注。加之各行業碳排放重要性分析結果,我國碳減排重點關注產業應為:電力行業、交通運輸業、制造業、采掘業與商業為主的第三產業。
2.4重點產業碳減排的途徑分析
2.4.1電力行業
電力行業經濟增長貢獻率雖小,但碳排放量極大,碳排放強度遠高于其他產業。從碳排放與經濟增長脫鉤性來看,碳排放總量增速高于產業增加值增速,由于產業能耗彈性處于增長連結狀態,但碳排放與能源消耗間呈現擴張負脫鉤,所以電力行業碳排放量過高主要源自能源結構不合理。表5為我國與日本發電來源結構對比表。
我國電力主要來源于煤炭火力發電,供電總規模近90%;而日本電力主要來源于核能,煤、油、氣、核四大電力來源也較為平均,共同支撐全國約94%的電力供應。目前世界范圍來看電力生產來源主要分為四類:其中火力發電碳排放影響最為嚴重,且產生大量粉塵,資源消耗巨大,也是我國電力生產的主要來源;水力發電需淹沒大量土地,受季節影響較深;風力發電主要產生噪聲、視覺污染,發電量不穩定;核能發電的以上污染雖小,但安全性有待提高。從碳減排以及保護環境整體角度講,更推崇風能及核能發電。日本核能發電比例約為中國核能發電比例的13倍,這部分電力鮮有CO2排出,代表著新能源發電的地熱、風能以及可再生能源發電比例也遠高于中國,說明電力能源開發方 面我國已落后。此外,即使同為火力發電,煤、油、氣的發電過程CO2氣體排放系數也各不相同,三種化石燃料煤的碳排放率最高,而我國的電力來源卻又主要依靠于煤。
電力來源能耗結構不合理是我國電力行業碳排放負擔的主要方面,但碩大火電產業背后,能耗技術徘徊不前更使該問題雪上加霜。以生產單位千瓦時電力煤耗衡量能源利用率,多余煤耗意味著多余的碳排放。直至2009年我國火電供電技術仍不及日本1990年水平,每提供1 kW·h電量消耗煤炭比日本多33 g,參考《2006年IPCC溫室氣體排放清單指南》的計算方法,我國2011年1-11月全國主營業務收入2 000萬元以上火電企業發電34 612億kW·h,進而推算2011年由于火電能耗技術原因我國多排放CO2約8 500萬t。
因此,對于我國減排重點的電力行業來說,減排第一步、也是最為關鍵的一步是能耗結構調整,在此基礎上兼顧能源使用效率提高。初期調整火電能源的使用構成,提倡天然氣等能源,逐漸降低煤炭的使用比例;中期主要提高能源使用效率;長期應從火力發電轉向風能、核能為主導的新能源發電體系,從根本上解決電力行業高碳排問題,提升產業的競爭力。
2.4.2交通運輸業
現階段我國交通運輸業碳排放總量與經濟貢獻率并不占有主要地位,但隨著經濟發展、資源優化配置的需要,其重要性與日俱增,且美國現有碳排放量中交通運輸業占有很大比例,勢必會加強此類行業的監管。目前我國交通運輸業發展環境并不樂觀,主要問題出自能源利用效率方面,能源消耗與經濟增長間呈現擴張負脫鉤。我國與日本各種交通方式運輸能耗對比,客運方面汽車運輸單位能耗遠高于日本;貨運方面,汽車、鐵路與水運均處于劣勢,交通運輸產業能耗提高還有很大空間。交通運輸行業碳排放控制的關鍵在能耗效率的提高,重點在公路運輸上。
2.4.3制造業
制造業在我國經濟中占有舉足輕重的地位,其碳排放量也是各行業中最多的。從目前發展趨勢看,碳排放與制造業發展間已出現弱脫鉤關系,即制造業碳排放增速沒有產業增加值增速快。
以鋼和水泥為例,中國鋼與水泥單位可比能耗均大于日本,但差距正在逐步縮小,已從1990年的每t鋼煤耗997 kg下降至2009年的679 kg,水泥也從日本單產煤耗的1.63倍下降至2008年的1.23倍。
2.4.4采掘業
無論從碳排放貢獻率還是經濟增長貢獻率,采掘業均不是碳減排控制的重點,但它卻是我國目前低碳經濟發展進程中表現最堪憂的產業。采掘業不僅碳排放量與能源消耗間呈現擴張負脫鉤,能源消耗與經濟增長間甚至存在強負脫鉤,使得該產業增加值下降,碳排放量卻在上升。慶幸的是采掘業在我國產業中的比重正在逐年下降,但經濟增長需要采掘業的健康發展做后盾,因此采掘業碳減排理應引起重視。
采掘業關系煤炭、石油等燃料能源的提供,關系鋼鐵、鋁、銅等制造業的原料來源,其影響力延伸至經濟行業各個方面,因此減排也需從我國整體減排視角著手。產業內部主要關注燃料能源開采、金屬生產鍛造以及含碳氫化合物的提取等溫室氣體重點排放行業的工作效率,充分利用煤礦中的甲烷氣體;外部方面提高各行業資源使用效率以減少采掘需求,通過碳稅、碳交易等途徑促進低碳開采企業發展及高碳排企業轉型。
2.4.5其他第三產業
被歸為其他類第三產業的行業碳排放強度很小,卻是我國經濟增長的強動力。由于其產值較高且對GDP增長貢獻較大,行業微小調整都可引起減排的規模效應。目前,以商業、技術服務產業為主的其他類第三產業碳排放總量仍很小,且碳排放總量與產業增加值間是弱脫鉤關系,即相比而言,其他類第三產業經濟增長帶來較少的碳排放增量,因此針對該類產業,我們倡導做好承接其他產業(尤其為第二產業中采掘、制造等行業)轉移的準備,通過產業間調整實現減排。
3開放條件下出口產業減排與抗關稅能力
貿易出口產業作為行業重要組成部分,是此次“碳關稅”征收的主要對象。
貿易減排應對“碳關稅”的重點在貨物貿易。目前具有全面碳關稅征收計劃的只有美國,因此本部分出口貨物減排分析也以美國為例。選取2009年-2010年美國自中國進口貨物增加值前十五類商品作為研究對象,覆蓋我國出口美國貨物總額的96.44%。
從美國進口我國主要產品產值及增長情況來看,倘若“碳關稅”對我國出口美國貿易構成沖擊,出口下降最大的仍應當是抗沖擊性較小的金屬制品、化工與運輸設備等,而紡織、機電類產品的需求下降不會很大。我國制造、采礦業出口依存度較大,若商品碳排放密度很大將來“碳關稅”征收會產生巨大影響,另一方面,我國出口商以中小規模企業為主,統一減排管制難度大。
2010年我國對美國貨物出口貿易與碳排放脫鉤性良好,這與金融危機使得2009年出口下降貨物囤積有關。2010年出口的貨物部分由2009年生產并排放污染,以至貿易額增長同時碳排放增長很小,為避免此類影響,本文選取2009-2010年間跨越貿易增長與下降的一個時期研究脫鉤關系。皮革、箱包、鞋靴等輕工業制品貿易與碳排放強脫鉤,機電、紡織以及各種設備貿易與碳排放量弱脫鉤,說明以上行業出口增長時,國內相應產業碳排放總量增長不及出口快,是可以促進減排的對美貿易行業。玩具、金屬制品、化工產品、紙業、木制品等行業出口與國內產業碳排放強負脫鉤,塑料、橡膠制品出口貿易與國內產業碳排放擴張負脫鉤,說明以上行業環境污染比貿易增速更快。尤其金屬制品與化工產品,當美國實際開始增收“碳關稅”時,由于相對價格升高,出口量會迅速遞減,但國內碳排放水平卻不會隨之下降。我國應盡早提高這兩個產業的出口抵御風險水平并降低其碳排放密度。從行業出口價值占對美國出口總價值比重以及抵御風險情況看,機電行業是我國產業中較為推崇的出口產業,其出口增長時行業碳排放量不與之同步上升,“碳關稅”開征前應鼓勵該出口行業的擴張。
4政策建議
4.1采用新能源,發展碳減排技術
新能源消耗過程多不排放碳,由新能源代替一次能源可大大降低碳排放濃度。支持減排技術與倡導新能源相輔相成,廣義上說新能源也是減排技術的一部分。減排技術前期研發資金需求大、效率低,后期使用階段效益才會凸顯,技術發 展存在障礙,我國可通過創立碳基金并提供有導向性的碳減排投融資支持,或由國家集中力量開發減排新技術。此外,技術引進也是短時間提高減排技術的有效方法。
4.2重視重點產業減排
我國碳減排應重點關注電力行業、交通運輸業、制造業、采掘業與其他類第三產業五類行業。電力行業減排重點在能源結構調整,初期主要進行火力發電燃料能源替代調整,中期提高發電技術、減少單位發電能耗,遠景為新能源發電對火力發電的替換,實現發電零碳排。交通運輸業減排重點在能耗技術,主要減排范圍是公路運輸,可引進國際領先節能減排環保技術。商業為主的其他類第三產業應保持良好低碳增長勢頭,做好采掘業、制造業等高碳產業轉移承接工作。
4.3健全碳稅與碳市場機制
健全碳稅與碳市場機制,實現產業結構調整,可促使我國建立低碳、綠色產業結構,具體可通過增收碳稅和健全碳排放權交易機制完成。應根據各行業的碳排放強度制定有導向的碳稅水平,減排同時兼顧經濟發展,對于碳排放較大卻關系經濟增長的產業施以適當高于減排技術改造成本的碳稅,促進其技術革新及低碳轉型;對于碳排放量巨大且具有可替代性的行業施以重稅率,加快其產業轉移;對于碳排放量較小的替代型產業以及新能源技術產業適當減免碳稅,鼓勵發展。此外,增收的碳稅可以作為環境友好型企業的補貼,使低碳產業優勢更加明顯。碳排放交易機制方面,可由自愿性改為強制性,讓高污染企業對外部成本負責,實現減排單位市場自由流動,促進資源優化配置,使清潔能源行業以及能效高、低排放企業可以通過排放權交易市場,激勵企業自行減排。
4.4調整貨物貿易結構
篇8
隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增、人類欲望的無限上升和生產生活方式的無節制 ,世界氣候面臨著越來越嚴重的問題。尤其是由化石燃料過度消耗所導致的全球變暖,引起了世界范圍的廣泛關注。全球變暖嚴重危害了社會經濟的發展,深刻觸及到能源安全、生態安全、水資源安全和糧食安全,甚至威脅到人類的生存。這一現象亦引發了國際社會對現有經濟發展模式的反思,在此背景下,“低碳經濟”(lowcarbon economy)的概念應運而生,并越來越受到國際社會的重視。
“低碳經濟”的概念最早由英國政府在2003年發表的《能源白皮書》中提出,題為“我們能 源的未來:創建低碳經濟” ?!赌茉窗灼分赋?“低碳經濟是通過更少的自然資源消 耗和更少的環境污染,獲得更多的經濟產出;低碳經濟是創造更高的生活標準和更好的生活質量的途徑和機會,也為發展、應用和輸出先進技術創造了機會,同時也能創造新的商機和更多的就業機會?!?/p>
低碳經濟發展模式提出后,各國紛紛相應。學術界圍繞低碳經濟的研究也不斷地發展和豐富。國外學者對低碳經濟的研究起步較早,研究成果也頗為豐富??偨Y國外現有的研究成果, 主要可以歸納為三個方面:一是低碳經濟與經濟增長,研究重點在碳排放的影響因素,碳排放與經濟增長的關系及碳減排對行業發展的影響等;二是低碳經濟實現的制度安排,研究主要集中對碳稅(carbon tax)和碳交易(carbon trading)的討論;三是不同國家發展低碳經濟的進程。
1 低碳經濟與經濟增長
關注“低碳經濟”的一個重要方面就是對碳排放量(carbon emission)的控制,碳排放量受到哪些因素的影響一直是學者們研究的一個熱點。通過對現有文獻的分析發現,碳排放量的影響因素不僅包括Kaya公式所揭示的人口、GDP和能源消耗[1],還包括國際貿易,兩國的商品貿易為碳排放創造了一種轉移機制。
1.1 人口規模、結構對碳排放量的影響
不言而喻,人口越多,碳排放量就越多。即便中國超過美國成為全球碳排放最多的國家,也不足為怪,因為中美人口相差4倍多。此外,人口結構對碳排放量也有影響。Salvador Enrique Puliafito, et al采用LotkaVolterra模型對人口、GDP、能源消耗與碳排放量的相互關系的探析,Michael Dalton, et al采用PET模型(PopulationEnvironmentTechnology model)的研究,均驗證了上述結論。隨著世界人口轉型,人口老齡化現象逐漸凸顯,發達國家將在2020年前后進入老齡化社會,人口老齡化因素會降低碳排放量,這一效果與技術變革的效果相當[2-3]。
1.2 GDP、能源消耗與碳排放量的因果關系
低碳經濟不是貧困的經濟,因此不能通過降低GDP實現碳減排。碳排放最主要的來源是能源的消耗,能源強度和碳強度是衡量能源消耗的兩個重要指標?!澳茉磸姸取?Energy Intensity)是指單位GDP的能源用量。不同產業的能源強度不同,一般第二產業的能源強度最高,而第二產業中,重化工的能源強度又遠高于一般制造業。能源強度還受到技術的影響,同一行業中技術水平低則能源強度高。因此降低能源強度,提高技術水平是減排的有效方向之一。而單位能源用量的碳排放量,則稱為“碳強度”(Carbon Intensity)。能源種類不同,碳強度差異很大。化石能源中,煤的碳強度最高,石油次之,天然氣較低。可再生能源中,生物質能有一定的碳強度,而水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能等都是零碳能源。
尹希果等:國外低碳經濟研究綜述
中國人口•資源與環境 2010年 第9期學者也對GDP、能源消耗與碳排放量的關系進行了定量研究。Ramakrishnan Ramanathan采用DEA方法(Data Envelopment Analysis,數據包絡分析法)同時分析了GDP、能源消耗、碳排放量之間的聯系。他指出以往研究的缺陷是,只分別分析了GDP對碳排放量的影響或者能源消耗對碳排放量的影響,沒有對三者的聯系進行分析。在指標選取上,他以化石能源消耗釋放的二氧化碳代表碳排放量,化石能源包括了石油、天然氣和煤炭;以全球生產總值衡量經濟增長;能源消耗中只選取了非化石能源消耗量,包括水利、核能和地熱能,沒有包括化石能源消耗量是為了避免與第一個指標的重復。在DEA分析效率指標構建中,將GDP和碳排放量作為產出,非化石能源消耗作為投入。結果顯示效率指標在1980年時最高,接下來的7年急劇下降,隨后呈現反復震蕩下跌趨勢,1996年開始回升。基于DEA分析的技術預測(technology forecasting)得到了碳排放量與能源消耗量的曲線圖[4]。
Ugur Soytas, et al采用包含GDP、能源消耗、二氧化碳排放量、勞動力和固定資本總額等變量的VAR模型研究了美國能源消耗、GDP與碳排放量之間的因果關系。研究發現碳排放量的格蘭杰成因不是GDP增長,而是能源消耗。并提出碳減排政策的制定應該從降低能源強度角度考慮,還應該增加如風能、太陽能等清潔能源的使用,提高可再生能源的利用率[5]。后來,Ugur Soytas, et al對土耳其的實證研究也得到類似的結論[6]。
XingPing Zhang, XiaoMei Cheng研究了中國能源消耗、碳排放量與經濟增長之間的格蘭杰因果關系及方向。他建立了一個包含GDP、能源消耗量、碳排放量、資本和城市人口指標的多元模型,以1960-2007年的實證結果顯示,GDP對能源消耗量存在單向格蘭杰成因,能源消耗量對碳排放量存在單向格蘭杰成因,而碳排放量和能源消耗量都不是經濟增長的格蘭杰成因。這意味著,從長遠來看,中國政府可以推行漸進的能源政策和碳減排政策,而不會妨礙經濟增長[7]。
定量分析的結果表明,低碳經濟是經濟增長與化石能源消耗脫鉤的經濟。化石能源消耗是碳排放的主要來源,在低碳經濟模式下,經濟增長不依賴于化石能源的消耗。從長期來看, 經濟增長與碳排放量也不存在因果關系,而能源消耗是碳排放量的重要影響因素。因此碳減排政策應關注能源消耗:通過技術改革、產業結構 升級,降低能源強度;增加清潔能源的使用和可再生能源的利用率,降低碳強度。
1.3 行業碳排放量存在差異
碳減排的重要措施是降低能源強度和碳強度,而由于行業差異以及不同行業使用能源的差異,不同行業的碳排放量相差很大。因此將行業分類,并研究其在低碳經濟下的發展是一個不可忽視的問題。
T C Chang, S J Lin采用灰色關聯分析(Grey Relation Analysis)測算了臺灣34個行業產值與碳排放量的灰色關聯系數、總能源使用量以及各種能源使用量與碳排 放量的灰色關聯系數。研究結果顯示,在分辨系數取0.5的情況下,從34個行業的平均情況來看,產值與碳排放量的灰色關聯系數為0940,總能源使用與碳排放量的灰色關聯系數為-0912,單個能源與碳排放量的灰色關聯系數分別為電力0913、煤炭0.800、石油-0.79、天然氣0.513。這些結果說明了臺灣經濟依賴于二氧化碳密集型的行業,電力能源在臺灣經濟發展中起著越來越重要的作用。分行業來看,根據產值與碳排量的灰色關聯系數、能源使用與碳排量的灰色關聯系數的正負及其大小關系,可以將行業分成兩種不同的類型。其中,采礦業、有色金屬、電力和發電業、公路運輸業為“三低行業”,即能源強度低、碳強度低、碳排放系數低。而農林漁業、食品業、紡織業、皮革業、造紙業、石化原料業、橡膠業、化工產品業、金屬制品業、運輸設備業、燃氣及水供應業、建筑業等11個行業為“三高行業”,它們的能源強度高、碳強度高、碳排放系數高,因此減排政策的制定應主要關注這些行業[8]。
此外,Marco Mazzarino采用比較靜態方法(comparative static approach)和貨幣估值技術的研究發現運輸業是OECD國家碳排放量最大的行業,約占到總碳排放量的三分之一[9]。R. Rehan, M. Nehdi(2005)認為水泥業也是溫室氣體排放的主要行業,并探討了在清潔發展、聯合履行、排放交易三種機制下水泥業的發展前景[10]。
1.4 碳排放量隨國際貿易而轉移
關于碳排量的影響因素,不僅有國內因素,如人口、GDP、行業等,同時國際貿易也是影響 碳排放量的一個重要因素。Paul B Stretesky , Michael J Lynch以1989-2003年世界169個國家的面板數據為樣本,研究了各國人均碳排量與對美國出口量之間的關系。以人均二氧化碳排放量為因變量,各國對美國的出口量為自變量,人口密度、GDP和FDI為控制變量,采用固定效應模型的估計結果顯示:人均碳排放量與出口有著顯著的關系。細分產業后的分析結果顯示在出口行業中,天然氣、石油和煤炭、化工產品和再進口產品等四個行業對人均碳排放量的影響最大。這意味著,在控制了人口密度、GDP和FDI的情況下,一國對美國出口越多,人均碳排放量也越大,出口產品中天然氣、石油和煤炭、化工產品和再進口產品所占的比重越大,人均碳排放量就越大[11]。
Yan Yunfeng, Yang Laike提出,國際貿易創造了一種轉移機制,不僅使產品可以在世界各國之間自由流動,同時也使得碳排放可以自由轉移。1997-2007年,中國碳排放量的10.03%-26.54%是由出口產品的生產所引致的,進口產品的碳排放量僅占到4.40%(19 97年)和9.05%。世界其他國家因轉移機制減排的二氧化碳從1997年的150.18Mt增加到2007年的593Mt,而中國在1997-2007年間因生產出口產品而凈增的二氧化碳達到4 894Mt。他們的研究為近年來中國碳排放量激增找到了一個新的解釋視角,同時這些數據也印證了中國在國際貿易中處于世界工廠的地位。對這一領域的研究,正催生著像在國際貿易中征收碳關稅這樣的動議,有學者擔憂這會引發新一輪的貿易保護主義[12]。
2 低碳經濟實現的制度安排
低碳經濟是在全球氣候惡化的背景下提出的,是世界經濟發展的新模式。為實現經濟發展中的“低碳”,各國主要的制度安排有征收碳稅和碳交易制度。前者是由政府通過稅率來確定進行碳排放的活動要付出多少代價;后者是在《京都議定書》的規定下,通過碳排放權的交易實現全球范圍內碳減排的目的。
2.1 碳稅
碳稅是指針對二氧化碳排放所征收的稅,它通過對燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然氣等化石燃料產品,按其碳含量的比例征稅,以實現減少化石燃料消耗和二氧化碳排放的目的。碳稅最早由芬蘭于1990年開征,此后,瑞典(1991年)、挪威(1991年)、荷蘭(1992年)、丹麥(1992年)、斯洛文尼亞(1997年)、意大利(1999年)、德國(1999年)、英國(2001年)、法國(2001年)等國也相繼開征。近年來,為履行《京都議定書》義務,一些國家如日本、加拿大、瑞士等國也紛紛開征碳稅。
關于這些國家實施碳稅的經驗,Andrea Baranzini, et al在分析了各國能源產品的碳稅稅率后指出:各國的能源稅(energy tax)稅率差別相當大,從而碳稅稅率各不相同,這成為國際協調碳稅的一個主要障礙;從理論上說,征收碳稅的目的在于提供一種碳減排的激勵機制,但在實踐中存在其他目的,如基于財政(籌集資金)的目的,對需求彈性很小的產品征收很高的碳稅;對于某些能源產品,如煤炭,有些國家的碳稅稅率相當低,有些國家還實行補貼,因而還不是真正意義上的碳稅;要達到減少碳排放的目的,實施碳稅的同時要對能源稅進行改革[13]。
在此之后,日本的研究發現,能源稅和碳稅的使用能夠使碳排放下降到預計目標水平,同時也使能源種類的使用發生了變化,即由煤到天然氣[14]。對碳稅征收先行國挪威的研究發現,1990-1999年挪威平均每單位GDP的碳排放降低了12個百分點,但碳稅對碳減排的貢獻只有2.3%,碳稅的效果并不理想。原因在于挪威對不同的產業實行差 別稅率,且不同類型燃料的碳含量與稅額的比率也不相同[15]。Cheng F Lee, et al在 灰色理論(grew theory)和投入―產出理論(inputoutput theory)的基礎上,運用模糊目標規劃(fuzzy goal programming)方法構建模型,模擬了三種碳稅方案下碳減排的力度和經濟影響。預測碳稅實施的影響有助于各國碳稅方案的選擇,也能更好的發揮碳稅的效果[16]。
2.2 碳交易
碳交易是為促進全球溫室氣體減排,減少全球二氧化碳排放所采用的市場機制,即把二氧化碳排放權作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權的交易[17]。其興起源于《京都議定書》所制定的三種減排機制:一是排放貿易機制(ET,Emission Trade),允許附件 一國家(主要是發達國家)之間相互轉讓它們的部分“容許的排放量”(“排放配額單位”);二是聯合履行機制(JI,Joint Implementation),允許附件一國家從其在其他工業化國家的投資項目產生的減排量中獲取減排信用,實際結果相當于工業化國家之間轉讓了同等量的“減排單位”;三是清潔發展機制(CDM,Clean Development Mechanism),允許附件一國家的投資者從其在發展中國家實施的、并有利于發展中國家可持續發展的減排項目中獲取“經核證的減排量”。即允許附件一國家出資支持無減排義務的國家通過工業技術改造、造林等活動,降低溫室氣體的排放量并抵頂附件一國家的減排指標。
根據以上三種機制,碳交易可以分為兩種形態:基于配額的交易和基于項目的交易。配額型交易指總量管制下所產生的排減單位的交易,主要是《京都議定書》規定的附件一國家之間超額排減量的交易,通常是現貨交易。項目型交易指因進行減排項目所產生的減排單位的交易,如清潔發展機制下的“排放減量權證(CERs)”、聯合履行機制下的“排放減量單位(ERUs)”,主要是通過國與國合作的排減計劃產生的減排量交易,通常以期貨方式預先買賣。自2005年《京都議定書》正式生效后,碳交易市場發展迅速。根據世界銀行的數據,2008年碳交易市場成交總額為1 263.45億美元;預計2012年成交總額將達到1 500億美元,有望超過石油市場成為世界第一大市場。
清潔發展機制是《京都議定書》中唯一涉及到發展中國家的機制,并且《京都議定書》還承認了森林碳匯(carbon sink)對減緩氣候變暖的貢獻,并要求加強森林可持續經營和植被恢復及保護,允許發達國家通過向發展中國家提供資金和技術,開展造林、再造林碳匯項目,將項目產生的碳匯額度用于抵消其國內的減排指標[18]。這些規定的出現在發達國家和發展中國家之間開啟了一個巨大的碳交易市場。CDM項目和碳匯CDM項目成為發展中國家的一個新的經濟增長點。
3 低碳經濟的國別研究
3.1 發達國家的低碳經濟
英國作為第一次工業革命的先驅,正從自給自足的能源供應走向主要依靠進口的時代,按傳統的消費模式,預計2020年英國80%的能源都必須進口。因此英國于2003年首次以政府文件的形式正式提出“低碳經濟”概念,并積極推動世界范圍的低碳經濟。隨后,Johnton D et.al(2005)探討了英國大量減少住房二氧化碳排放的技術可行性,認為利用現有技術到本世紀中葉實現1990年基礎上減排80%是可能的[19]。Treffers T, et al探討了德國在2050年實現1990年基礎上減少溫室氣體排放80%的可能性,認為通過相關政策措施,經濟的強勁增長和溫室氣體排放減少的共同實現是可能的[20]。Koji Shimada , et al構建了一種描述城市尺度低碳經濟長期發展情景的方法,并將此方法應用到日本滋賀地區[21]。
在實踐中,低碳經濟發展模式受到各國政府組織的廣泛關注和青睞,向低碳經濟轉型成為世界經濟發展的大趨勢。英國把發展低碳經濟置于國家戰略高度,2008年頒布實施的“氣候變化法案”使英國成為世界上第一個為溫室氣體減排目標立法的國家。按照該法律,到2050年英國要達到減排80%的目標。另外,政府大力促進商用技術的研發推廣,以占領低碳產業的技術制高點。在低碳生活上,英國社會運用多種手段引導人們生活方式的轉變。比如,要求所有新蓋房屋在2016年達到零碳排放,新建房屋中至少有三分之一要體現碳足跡減少計劃,不使用一次性塑料袋,等等。在潔凈能源的開發上,英國發揮其海島國家的自然優勢,注重利用海洋資源,在發展海上風能、海藻能源等低碳能源方面居于全球領先水平。
同樣是島國的日本也在向低碳經濟發展模式轉變。日本內閣會議于2008年7月通過的“低碳社會行動計劃”闡述了在未來三五年內將家用太陽能發電系統的成本減少一半等多項有關減排的措施,其重要內容都與開發新能源有關。根據日本內閣政府2008年9月的數字,在科學技術相關預算中,僅單獨列項的環境能源技術的開發費用就達近100億日元,其中創新性太陽能發電技術的預算為35億日元。2009年4月,日本又公布了名為《綠色經濟與社會變革》的政策草案,目的是通過實行減少溫室氣體排放等措施,強化日本的低碳經濟。
為帶動歐盟經濟向高能效、低排放的方向轉型,2007年3月歐盟委員會提出一攬子能源計劃,承諾到2020年將可再生能源占能源消耗總量的比例提高到20%,將煤炭、石油、天然氣等一次能源的消耗量減少20%,將生物燃料在交通能耗中所占的比例提高到10%。此外,2007年年底,歐盟委員會通過了歐盟能源技術戰略計劃,明確提出鼓勵推廣低碳能源技術,促進歐盟未來能源可持續利用機制的建立和發展。歐盟國家利用其在可再生能源和溫室氣體減排技術等方面的優勢,積極推動應對氣候變化和溫室氣體減排的國際合作,力圖通過技術轉讓為歐盟企業進入發展中國家能源環保市場創造條件。
3.2 發展中國家的低碳經濟
《京都議定書》是旨在限制發達國家二氧化碳排放的國際協議,發展中國家未被規定必須承擔減排義務。但是隨著發展中國家的工業化和城市化進程加速,其二氧化碳排放量也迅速增加。雖然歷史排放量和人均排放量還相對較低,但是在后京都時展中國家尤其是中國的減排壓力已經越來越大。在2009年的哥本哈根會議上,中國是否應該承擔減排義務及能否獲得資金支持成為會議爭論的一個焦點。
發展中國家中尤其是中國,被指責為一個“搭便車者”,在降低碳排放、延緩氣候變暖上毫無貢獻。ZhongXiang Zhang(2000)通過分析中國1980-1997年間二氧化碳排量的歷史演變,以及中間燃料轉換、能源消耗、經濟增長和人口規模增長對二氧化碳排量的影響,指出上述指責是沒有根據的。實際上,中國在能源節約上采取了一系列的措施,1997年單位GDP能耗只有1980年的一半。如果沒有這些努力,1997年的能耗總量將比實際排量多出50% [22-23]。Walter V Reid, José Goldemberg的研究也指出,發展中國家已經采取了有效措施遏制二氧化碳的排放。他指出中國從80年代開始實行能源價格改革,碳補貼從1984年的37%下降到1995年的29%,石油補貼從1990的55%下降到2%。另外,中國在提高能源利用率,開發可再生能源上也取得了一定的成效[24]。Paul B. Stretesky, Michael J. Lynch(2009)、YanYunfeng, Yang Laike(2010)的研究則指出兩國之間的商品貿易為碳排放提供了一種轉移路徑。中國為美國的碳減排做出了很大的潛在貢獻,因此美國等發達國家應該為中國等發展中國家提供切實有效的氣候與環境友好型技術援助。
盡管中國的碳歷史排放量和人均排放量相對較低,但是其排放總量的激增引起了世界各國的關注。中國的碳排放受到哪些因素的影響,為邁入低碳經濟中國應如何改進措施,Hu Chuzhi, et al的研究比較具有代表性。他基于EKC模型,采用平均分配余量的分解方法,構建了中國碳排放的因素分解模型,定量分析了1990-2005年經濟規模、產業結構和碳排放強度對碳排放的貢獻,即規模效應、結構效應和技術效應。結果表明:①采用EKC曲線模擬結果顯示,我國碳排放量呈現“N”型,并沒有呈現嚴格的倒“U”型特征,這與規模效應具有一致性。說明我國經濟增長并不會自發導致碳排放量的減少,經濟增長也并不一定引發碳排放的增加,關鍵是我國的環境治理的機制、市場和政策不完善,若不施行合理有效的控制措施,未來在降低碳排放方面面臨著許多風險。②我國的碳排放政策的缺失,節能減排政策實施滯后,這是導致我國碳排放持續上升的又一重要因素。③在規模效應、結構效應和技術效應中,只有結構效應的平均值為負,表明經濟結構優化能降低碳排放,是減少碳排放的有效手段。④我國碳排放技術效應具有隨意性,這說明技術在降低碳排放方面并未發揮優勢,現行技術應用主要目的是提高勞動生產率,許多技術進步并非與提高環境質量有關,盡管技術進步非???但對降低碳排放的作用并不大。在此基礎上,他提出了控制碳排放的政策性建議:建立和實施不同時間尺度上的環境調控政策;積極推進產業結構向節能型、高級化發展,并大力發展環保產業;推行削減碳排放的技術,提高能源利用效率;發展低碳能源和可再生能源,改善能源結構[25]。
Guo Ru, et al以上海為例,采用情景分析法(scenarios analysis)對上海2010-2020年的碳排放量進行了估計,并提出了一些碳減排建議。研究結論顯示:①上海的主要能源消耗在過去的15年呈現不斷上升的趨勢。②上海的能源主要是用于生產,而第二產業的能源消耗占比最大。③上海2005年的碳排放量達到58.05 Mt Ceq,是1990年的兩倍。④在“十一五”計劃指導下,上海的碳減排量將分別達到17.26 Mt Ceq(2010年)和111.04 Mt Ceq(2020年)。作為中國的發達城市之一,上海在碳減排上要承擔起更多的責任,基于以上分析上海可以通過以下措施實現低碳經濟:①上海的碳排放主要來自于第二產業,因此提升產業結構是第一要務。發展能耗低且產品附加值高的行業,同時加快第三產業的發展。②優化能源結構和能源效率,結合地域優勢開發使用清潔能源,如上??梢蚤_發風能。③加強碳匯建設,樹木、綠化帶、濕地、農田是上海重要的碳匯。擴大城市樹木和綠化帶的范圍,對崇明和南匯的濕地要加強保護[26]。
4 結 語
“低碳經濟”概念的提出源于全球氣候惡化的背景,從《京都議定書》到“巴厘島路線圖”,及至最近的哥本哈根會議,世界各國都在為解決氣候問題而努力。圍繞低碳經濟,學者們從不同視角、運用不同方法、對不同區域(全球、國家、地區)進行了研究。
關于低碳經濟與經濟增長,目前比較一致的結論有:①影響碳排放量的因素有人口、能源消耗、技術水平等,國際間的商品貿易也可以導致碳排放的轉移。②經濟增長對碳排放量的影響是通過能源消耗來實現的,為實現低碳經濟,應該增強能源強度及碳強度,逐漸由化石能源過度到清潔能源的使用。③不同行業的碳排放量有顯著差異,一個國家或地區應該在總體層面上規劃產業發展,提升產業結構。在研究方法上,灰色關聯分析法、數據包絡分析法以及對人口經濟學中LotkaVolterra模型的應用等,值得國內研究者的借鑒。在實踐中,實現低碳經濟的制度安排主要有征收碳稅和碳交易制度。發達國家是低碳經濟發展模式的倡導者,在向低碳經濟的轉變進程中,推出了各種法案措施。低碳經濟已成為一種國際潮流,也影響著發展中國家的經濟社會發展進程。各國都致力于向低碳經濟的轉變,并從中尋找新的經濟增長點。
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A Synthesis of Foreign Scholars' Research on Low Carbon Economy
YIN Xiguo HUO Ting
篇9
氣候變化給企業的外部經營環境帶來了變化,使得企業出現了新的經營風險。與氣候有關的立法頻繁的出臺且提出的苛刻減排目標,盡管這些指標將如何落實到每個企業還有待完善,但企業面臨的氣候立法壓力則與日俱增。此外,來自國際貿易政策中以碳關稅、碳配額購買、碳準入、碳審計與信息披露為形式的障礙,勢必會影響企業的國際競爭力。首先,來自供應鏈的碳減排壓力變得更加廣泛和深入。許多大企業由于受本國立法或者輿論的壓力,開始采取嚴格的碳排放管理方案,與此同時對供應商也提出了要求。因此,越來越來的企業不得不面對供應鏈巨頭的變革壓力來調整經營戰略。其次,來自氣候變化問題的投資風險正在逐漸進入金融機構和企業的投資決策模型之中。傳統行業中高碳產品在面對嚴格的氣候立法時,其生存空間受到巨大擠壓,而這也進一步影響到企業評級、融資等后續行為。再次,低碳環境下,消費者環保意識增強,越發關注碳足跡;產品碳足跡標簽使得碳排放信息顯性化,碳足跡成為消費者產品價值認知和效用函數的重要因素,對市場需求和市場份額產生較大的影響。需求端消費者效用函數的變化將成為供應鏈碳減排的引導和驅動因素之一。企業所面臨的品牌風險并不只是與其碳排放密度有關,相當程度上取決于公眾的消費習慣和認知能力?!暗吞贾艺\度”或許可以更好的描述消費者在選擇產品和服務時的心理傾向。此外,在低碳經濟下,企業的競爭力模型里,出現了一條虛擬的碳價值鏈。盡管它由企業的實際經營活動產生,卻又與這些產品或服務的生產成本或利潤分布情況明顯不同,甚至完全脫節。一些創造最多利潤的環節可能帶來很少的碳排放,而利潤較低的環節可能主導了大部分碳排放。同時,在不同環節降低排放的成本和效率也存在著差異。如果給碳定價,那么企業產品、服務的價值曲線將發生重大變化。在未來,經濟轉型的成本將被分配給每個行業與每個企業,而這種分配既不是平均主義,也不是完全基于公平的市場機制,很可能存在很多不合理的因素。這將給現有的企業經營環境帶來一系列不確定性變化。因此,這就使得企業必須重新評估生存的風險和機遇,將外部影響內部化,迅速變革商業模式和管理方式,進行價值創新,重塑低碳競爭力。
(二)企業內部因素變化
1.低碳經濟下企業的成本結構的變動低碳經濟要求企業不斷提高“碳生產率”(單位二氧化碳的GDP產出水平),也就是說生產相同數量的產品消耗更少的能源,從而大大降低企業的生產成本。在低碳經濟發展戰略下,政府實行相應的政策來限制企業排放溫室氣體。無論政府選擇征收碳稅還是碳排放指標交易,企業采用低碳的經濟發展模式都會減少相應的碳排放指標成本和繳納的碳稅總額,從而降低企業的生產成本。但是,新技術的研發會加大企業的研發成本,同時,管理成本在低碳經濟發展初始階段,由于新的管理制度的不完善、低碳技術的不成熟都會導致管理成本上升,隨著低碳技術運用的成熟度的日趨提高,企業管理成本也會隨之降低。
2.低碳經濟下企業的融資途徑發生了變化政府為支持低碳經濟的發展,在政策上對低碳行業或者低碳企業進行傾斜,使企業獲得政府資金補貼、優惠的信貸政策。企業可以通過碳排放機制中的CDM項目來獲得發達國際的資金支持,通過自愿減排市場的交易獲得收益。
3.低碳經濟下企業的資產范圍發生了變化碳排放機制下,碳作為一種新型商品引入市場,碳交易把原本一直游離在資產負債表外的氣候因素納入了企業的資產負債表,改變企業的收支結構,使得企業在傳統的盈虧模式下,多了一種影響現金流和利潤的因素。因此,在對企業經營狀況進行評判的時候,需要考慮這一新的資產形式——碳資產。
二、低碳經濟下企業盈利模式創新探索
(一)打造低碳產業鏈的盈利模式
產業鏈產生于上下游產業之間的聯系,上游企業向下游企業輸送產品或服務,最終形成一個功能完善、服務健全的產品或服務支撐鏈。在傳統產業鏈下,產生高價值的環節或者產業很可能是碳排放量最低的,產生低價值的環節或者產業很可能是碳排放最高的,而在低碳環境下,加入碳排放因素的產業鏈,其價值分布將發生很大的變化。要打造一整條低碳產業鏈,首先要改變產業價值鏈的分布。傳統產業價值鏈的分布一直是向資源型企業傾斜,而我國大多資源型企業都是碳排放量極高的,因此,從低碳產業價值鏈的角度來講,就必須改變資源型企業的生產狀況,大力發展高新技術產業,向掌握低碳核心技術的環節和鏈條傾斜,走低碳產業鏈與產業結構的發展模式。低碳經濟下的新興產業革命本身即意味著對現有產業制度進行創新,其核心在于從縱向的高碳產業結構和橫向的高碳產業鏈條兩個角度來改善現有高碳排放量下產業制度。
1.改變產業鏈條中高碳產業高碳產業低碳化首先是縮短能源、化工、建材、鋼鐵、汽車、交通等高碳產業所引申出來的產業鏈條,把這些產業的上、下游產業鏈“低碳化”,通過低碳技術的引入和改造,使之成為探索低碳經濟發展的重點領域。例如,在跟物流密切相關的交通運輸領域,應加速淘汰高耗能的老舊汽車,加快發展柴油車、大噸位車和專業車,推廣廂式貨車,發展集裝箱等專業運輸車輛,控制高耗油汽車的發展;加快發展電氣化鐵路,開發高效電力機車,推廣節電措施,發展機車向客車供電技術,推廣使用客車電源,逐步減少和取消柴油發電車;采用節油機型,提高載運率、客座率和運輸周轉能力,提高燃油效率、降低油耗。
2.發展低碳產業調整高碳產業結構,逐步降低高碳產業,推進產業和產品向利潤曲線兩端延伸:即向前端延伸,從生態設計入手形成自主知識產權;向后端延伸,形成品牌與銷售網絡,提高核心競爭力,最終使國民經濟的產業結構逐步趨向低碳經濟的標準。在限排的情況下,必須調整能源的利用結構,發展清潔能源。例如:太陽能、風能、生物質能等。
(二)引入碳管理的盈利模式
1.在碳盤查的基礎上實行碳減排碳盤查是以企業或集團為單位,計算該單位在生產活動中各環節直接或間接排放的溫室氣體的總量,將其編制成一份溫室氣體排放清單,并進行溫室氣體管理體系(ISO14064)的認證。碳減排解決方案是在碳盤查的基礎上,根據ISO14064編制企業溫室氣體排放清單報告,為實現減少企業溫室氣體排放,實施碳管理并優化企業碳管理體系而制定的包括碳減排目標、碳測量、碳減排措施等內容的方案。低碳經濟下,制定碳減排解決方案,首先,有利于企業對其排放的溫室氣體進行全面掌握與管理,并獲得準確而完整的企業碳排放清單和溫室氣體管理體系(ISO14064)認證;其次,明確的碳減排目標和清晰的節能碳減排機會,不僅為發掘潛在的節能碳減排項目提供可能,而且為企業降低能耗,節約成本,提高運營效率提供支持;再次,有利于提升企業碳的管理和社會形象,以及應對氣候變化帶來的風險的能力,減少相關方風險,最后,有利于應對國家以及地區相關法規政策的能力,履行社會責任,與國際標準接軌,轉換傳統經濟增長模式,發掘參與國際和國內的碳排放交易的機會,實現低碳經濟下的可持續發展。
2.通過碳足跡的測量來獲得碳標簽的使用權,使企業獲得更多的市場份額。產品或者服務的碳足跡是指某個商品生產或服務的生命周期內的總溫室氣體排放量。對于一件產品來說,從生產該產品的原料收集開始,到產品制作、運輸、使用,一直到產品最終廢棄或者回收,所有碳足跡評價過程都包括在其生命周期之內。碳足跡的評估分為三個階段,首先,在啟動階段需要設定目標,選擇碳足跡測量的對象產品,并讓供應商參與,根據產品的生命周期從供應鏈上考慮總的溫室氣體排放量。其次,在產品碳足跡計算階段,通過繪制碳足跡項目過程圖,確定優先順序,對邊界進行界定,然后對范圍內的數據進行收集,最后根據PAS2050(ISO14067)計算產品碳足跡,編制碳足跡數據報告,對其中不確定性的環節、數據進行最終確定。最后,在后續階段要審定和核查結果,根據碳足跡報告實行減排措施,評估減排效果。通報碳足跡,獲得碳足跡標簽的使用權,公布減排量。開發碳足跡,對企業來說,使產品獲得準確的產品生命周期內的碳排放信息,獲得潛在的節能減排機會和產品碳排放基準線,為企業確定減排目標和途徑提供依據,同時,應對日益嚴格的國際標準要求,滿足消費者對產品碳信息披露與使用低碳產品的要求,提高品牌和企業知名度,獲得國內外客戶認可,提高產品在同行業內的競爭力。
(三)開發碳資產的盈利模式
碳規制下,包括二氧化碳在內的溫室氣體的排放行為都要受到限制,這就使得碳排放權和碳排放額(信用)開始稀缺,《聯合國氣候框架公約》的100個成員國及《京都議定書》簽署國在《京都議定書》規定的責任前提下,使其成為一種有價產品,被稱為碳資產。從現實來看,發達國家的能源利用效率高,能源結構優化,新的能源技術被大量采用,因此在發達國家進一步減排的成本極高,難度也較大。而在發展中國家,能源利用效率低下,缺乏對新技術的研發和新能源的開發,如果能源運用發達國家先進的技術和新能源技術,那相對于發達國家來說減排空間很大,成本也低。這導致了同一減排單位在不同國家之間存在著不同的成本,形成了高價差?!毒┒甲h定書》中的CDM機制,使得這種交易成為可能,發達國家和發展中國家可以通過項目合作的形式,由發達國家幫助發展中國家減排,而減排額可以通過交易的形式進行買賣,那么國際碳交易市場由此產生。碳交易市場雖然尚未擴展到全球范圍,但這個市場創造出了一種新型的虛擬商品。這種新型商品的引入,使得企業在傳統的盈虧模式下,多了一種影響現金流和利潤的因素。評判企業經營狀況的標準發生了變化,這兩個標準之間本質上并不是完全重疊的,如果這一新的資產形式(碳資產)寫入財務報表,那么意味著虛擬經濟將不可阻擋地進入到企業微觀層面,并直接影響到企業的經營成果。
1.通過清潔發展機制(CDM)項目來開發企業的碳資產《京都議定書》所簽訂的三種碳減排機中唯有CDM機制是包括發達國家(買方)和發展中國家(賣方)的機制。在該機制下,發達國家的政府和企業可以到發展中國家購買由溫室氣體減排項目產生的核證減排量(CER)以抵消其在《京都議定書》框架下的減排義務,發展中國家的政府和企業從中獲得資金與技術的支持。對中國的制造業而言,通過CDM項目,可以減少項目投融資的障礙與風險,從發達國家獲得資金和技術支持,增加項目經濟吸引力,項目簽發成功后,每年將獲得直接經濟收益。
2.自愿減排項目(VER)自愿減排(VER)是隨著《京都議定書》強制型市場的發展而伴隨形成的碳市場。在自愿型市場中,任何組織或個人為了抵償自己排放的各種形式的溫室氣體,自愿交易碳信用額。自愿減排市場為那些前期成本過高、或其它原因而無法進入CDM開發的碳減排項目提供了途徑。VER由不同的機構和不同的標準在執行,在自愿減排市場,只要能找到買家購買即可交易,省掉很多中間申請的環節,節省時間。而且,項目開發期間無需任何資金投入;可以從項目減排量交易中直接獲得收益。公司或者個人通過自愿購買能夠減少溫室氣體排放的自愿減排量以減少碳足跡,由此產生的收益可以幫助減少投資運營成本、引入更加清潔高效的技術、減少對環境的影響,從而提高企業形象、提升品牌競爭力,為企業參與國內碳交易市場作準備。
3.通過中國自愿減排項目(CCER)根據《溫室氣體自愿減排交易管理暫行辦法》,參與自愿減排的減排量需經國家主管部門在國家自愿減排交易登記簿進行登記備案,經備案的減排量稱為“核證自愿減排量(CCER)”。自愿減排項目減排量經備案后,在國家登記簿登記并在經備案的交易機構內交易。國內外機構、企業、團體和個人均可參與溫室氣體自愿減排量交易??缮暾垈浒傅淖栽笢p排項目有:
(1)2005年2月16日后開工建設;
(2)采用經國家主管部門備案的方法學開發的自愿減排項目;
(3)獲得國家發展改革委批準作為清潔發展機制項目,但未在聯合國CDM機制執行理事會注冊的項目;
(4)獲得國家發改委批準作為CDM機制的項目并在聯合國CDM機制執行理事會注冊前就已經產生減排量的項目;
(5)在聯合國CDM機制執行理事會注冊但減排量未獲得EB簽發的項目。
篇10
本專著共七章。第一章是全書的導論和前提,先分析當前氣候變化的嚴峻形勢和消費碳減排的重要性、緊迫性,在此基礎上提出本書的研究對象和核心概念。第二章、第三章分別從計量分析和理論探索視角分析全書的兩個基本概念:消費碳排放和外部干預政策。第二章先對消費碳排放進行總體測算,再考察消費碳排放的結構特征和區域差異,以便為進一步分析消費碳減排的外部干預政策奠定基礎。第三章先對行為干預的相關理論進行回顧,其次對外部干預政策的內涵和分類維度進行分析,接著分別探討信息干預政策和結構干預政策對消費碳減排的影響作用,最后探索社會文化情境對消費碳減排的影響作用。第四章、第五章、第六章從三個維度對外部干預政策(包括信息傳播政策和經濟激勵政策)的影響效應進行實驗研究,這是本書的重點和核心。其中,第四章以購買購置環節的消費碳減排為例進行實驗分析,第五章以使用消費環節的消費碳減排為例進行實驗分析,第六章以生活垃圾的回收處理為例進行實驗分析。第七章是全書的結論和建議,提出推進消費碳減排的外部干預政策的基本框架和主要思路,最后總結研究的不足之處,并對未來進一步研究領域進行展望。
本專著的科學意義和應用前景至少體現在如下三個方面。(1)為研究外部干預政策對消費碳減排的影響效應提供了第一手基礎實驗數據,并設計政策效應評估的基礎性分析框架和指標體系;(2)為政府相關部門(發改委、環保局、宣傳部門、教育部門、街道辦等)評估消費碳減排干預政策的有效性提供了理論支持和經驗借鑒;(3)為政府相關部門設計和有效實施干預政策以轉變消費行為模式提出了針對性的政策建議(包括基本構架、制度設計和主要思路等)。
本專著主要采用現場實驗和統計分析技術。(1)本專著進行了三次現場實驗。第一次實驗招募400個被試者作為對象(分為四個實驗組),主要檢驗綠色信息政策對產品購買中消費碳減排行為的影響。第二次實驗招募1316個被試者作為對象(分為四個實驗組),主要檢驗綠色信息政策對產品使用中消費碳減排行為的影響。第三次實驗招募1231個被試者作為對象(分為兩個實驗組),主要檢驗經濟激勵政策對產品回收中消費碳減排行為的影響。(2)對大樣本實驗數據,采用單因素方差分析和多因素方差分析進行統計檢驗,以客觀測度干預政策、文化情境對消費碳減排的主效應、交互效應和調節效應。運用組間設計的實驗設計檢驗特定干預政策的影響效應,運用2×2組間因子設計檢驗不同干預政策間的交互效應,運用2×2組間因子設計檢驗社會文化情境對政策干預效應的調節效應。
本專著的創新點主要表現在三方面。(1)從理論上探索了外部干預政策對消費碳減排的影響機理,為干預政策的理論研究提供新的視角、模型、路徑和方法。(2)通過大樣本政策實驗,為測度干預政策的影響效應和文化情境的調節效應提供了第一手實驗數據。(3)提出了消費碳減排的兩維度三階段干預政策構架,為政府制定有效干預政策提供了可操作的指導。
本專著提出了若干創新性理論觀點。(1)消費碳排放的基礎研究應成為中國理論界重視的一個重要議題,它對于中國進行國際商務和氣候問題談判具有積極的實踐指導意義。(2)加強對消費者消費模式的干A和引導,促進消費者降低直接和間接能源消費,實現消費碳減排是中國當前重要的現實課題。(3)中國區域間消費碳排放的分布在一定程度上形成“經濟發達地區消費,經濟欠發達地區承擔”的格局。(4)消費碳減排行為的外部干預政策分為兩大類:前置政策和后繼政策,或者分為信息政策(心理政策)和結構政策兩類。(5)在購買購置環節,理性訴求比感性訴求的傳播效果更好,利己訴求比利他訴求的傳播效果更好。(6)在購買購置環節,宜優先采用理性信息訴求和利己信息訴求向消費者進行綠色信息傳播。(7)在使用消費環節,大尺度信息訴求相對小尺度信息訴求更能促進消費者對信息傳播形成積極的態度,也更能促進消費者的節能型使用行為。(8)在使用消費環節,宜優先采用大尺度信息訴求向消費者進行綠色信息傳播,同時結合利己信息訴求,這樣傳播效果更好。(9)在回收處理環節,垃圾按量收費政策的實際效應一般不會因為收費標準的高低而產生明顯差異。(10)在回收處理環節,垃圾按量收費可以在部分城市(或城區、社區)先試行,特別是針對以年輕人、低學歷者、高垃圾問題感知者為主的社區。(11)必須針對各微觀主體設計針對性、獨特性、具體化、精細化的外部干預政策。(12)消費碳減排的制度設計包括正式制度和非正式制度兩大類。(13)綠色信息傳播者要特別關注移動互聯網時代的新特征,改變綠色信息傳播的格局、邏輯和模式。這些理論觀點散發著學術的清香,閃爍著智慧的光芒,體現著學者的力量。
本專著得到了國家自然科學基金青年項目“外部干預政策對公眾消費碳減排的影響效應和作用機理”(71203192)和浙江省自然科學基金項目“訴求內容、訴求方式對能源節約行為影響的實驗研究――主效應、交互效應和調節效應檢驗(Y15G030053)”和浙江財經大學杰出中青年教師資助計劃”(B類)的資助。我認為,本專著試圖從消費視角踐行“綠水青山就是金山銀山”的政策理念,選題有重大理論和實踐價值,結構邏輯嚴謹、數據分析規范,是消費碳減排實驗研究領域的一本基礎性、創新性、前沿性著作,對消費碳減排政策的理論發展和實踐應用具有重大價值。希望王建明博士在消費碳減排領域進一步加強原創性研究,為促進消費碳減排作出更大貢獻。
注釋:
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一、引言
從1896年Arrhenius首次發現大氣中的CO2對地球溫度的影響開始,氣候變化問題逐漸演變成為全球性的生態危機,也成為全球經濟發展的難題。斯特恩(Stern)報告[1]中指出經濟發展繼續依賴能源消耗、“照常營業”的做法不可取,在氣候變化問題上盡早采取有力行動的收益要大于成本。若各國能夠做出有力而周詳的政策選擇,如碳定價、發展低碳技術,就有可能實現所需的“去碳”規模來實現氣候安全,并保持經濟增長。自20世紀90年代國際氣候談判以來,從《聯合國氣候變化框架公約》到《京都議定書》,從后京都時期“巴厘島路線圖”到哥本哈根談判協議,經歷無數沖突與磨合,各國都在逐漸形成經濟發展與全球減排的統一認識,多國經濟經歷了不同程度的低碳化。在環境壓力和政治博弈中,全球經濟向低碳化綠色經濟方向轉型。
盡管我國對碳稅、碳交易、碳金融等的研究起步較晚,但隨著我國經濟發展模式的轉型,我國也在積極探索促進經濟低碳發展的理論與實踐。低碳經濟機制的研究也日益受到重視。本文就碳稅、碳交易和碳金融等促進經濟社會綠色發展的低碳工具的國內外實踐及研究進行歸納與述評,并對下一步研究進行展望。
二、碳稅
(一)碳稅的引入與內涵
碳稅的引入基于庇古稅(Pigovian Tax)概念。由于大氣層屬于公有資源,具備競爭性和非排他性特征,極容易被濫用破壞,產生負外部性。庇古(Pigou)[2]在其著作《福利經濟學》中首次提出庇古稅概念,他認為自然環境存在市場缺失和價格缺失,這種不完全信息帶來外部性效果,政府可以通過對產生負外部性的活動征稅和對正外部性的物品給予補貼把外部性內在化,即對邊際私人純產值大于邊際社會純產值的部門課稅,使其產品價格提高,產銷量降低;對邊際私人純產值小于邊際社會純產值的部門實行補貼,減少邊際私人純產值與邊際社會純產值之間的差距,進而增加社會福利。Baumo和Oates[3]認為,信息的缺乏導致導致邊際社會成本難以測量,無法確定最優稅收水平,庇古稅存在實用性限制。他們運用一般均衡分析方法,從環境政策、污染控制、污染稅與統一排污成本等方面進行研究,提出了“標準定價法”,依據一個可接受性強的標準定量收稅,達成環保目標。隨著“污染者付費原則”理念的深入,Burrows提出了逐步控制法,即在信息不充分情況下,政府為達到環境效益最優可以逐步、連續地對庇古稅稅率調高或調低進行調整,最終找到最優稅率。
碳稅的內涵和外延在實踐中不斷豐富和發展。Hoeller和Wallin[4]認為給碳定價是對投資減碳新技術的激勵,碳稅是碳定價的一種形式。蘇明等人[5]認為碳稅與中國現有能源稅在對化石燃料的征稅上存在一定的重合,且都具有對CO2的減排功用,但碳稅與能源稅的最大區別在于碳稅的征稅對象、計稅依據等方面都是專門針對碳排量設計的。崔軍[6]提出碳稅是以減少CO2排放為目的,對化石燃料按照其碳含量或碳排放量征收的一種稅。碳稅與能源稅、硫稅、氮稅、污水稅等稅種共同構成了環保稅體系。
(二)碳稅實踐
碳稅在諸多排放稅中居首要地位,是世界上許多國家應對氣候變化的重要政策工具。
以芬蘭、丹麥為代表的北歐國家從1990年開始逐次推行碳稅,到了20世紀末,基本上構建起較為完備的碳稅制度。丹麥碳稅由能源消費稅演化而來,從1992 年開始,丹麥正式對家庭和企業一并開征碳稅,稅基較廣,包括了除汽油、天然氣和生物燃料以外的所有CO2排放,稅率并非基于碳排放的邊際成本,而是結合了政治和經濟方面的考慮。在征收碳稅的同時,丹麥實行稅收返還和循環機制,將稅收的一部分用于補貼工業企業的節能項目,同時工業企業還能通過稅收返還和減免來減輕實際稅負。挪威對石油、天然氣、煤、焦炭、商用柴油等都征收碳稅,涉及航空、汽車多個領域,擁有品種繁多的碳稅及相關稅種,但對面臨國際競爭的空運、海運和漁業予以豁免。瑞典碳稅稅率一直處在較高水平并逐步調高家庭碳稅稅率,同時降低勞動收入稅率。不同于嚴苛的家庭碳稅,瑞典對本國企業尤其是能源密集型產業,如采礦、造紙、電力等行業給予稅收減免。
北歐國家碳稅實踐的特點:一是征收的碳稅多從固有的環境稅種過渡而來,在征稅對象、稅率等方面進行了相應調整;二是稅基廣泛,盡可能擴大碳稅的覆蓋面;三是對不同行業特別是對高耗能行業和出口依賴型行業實施差別稅率和補貼政策,以保護本國產業的核心競爭力。
以美國、德國、加拿大為代表的歐美發達國家碳稅起步較晚,在OECD組織的帶動下相繼開征碳稅。碳稅在美國并未全面征收,僅在個別地區進行試點。由于美國93%的煤炭用于電力生產,科羅拉多州的博爾德市2007年對除風力發電以外的電力這一中間排放源征收碳稅,稅率按電費比例征收并逐步上調。碳稅收入一般用于提高建筑能源效率以及清潔能源開發等方面。德國能源結構與中國類似,富煤少氣,為引導能源消費結構轉型,德國設計了復雜的碳稅體系,對不同種類和用途的燃料設定不同的稅率,制造業、農林漁牧業只需支付稅率的20%,其稅收循環偏向工業。自2004年德國進行了新一輪碳稅改革,稅收優惠逐步減小。2008年加拿大不列顛哥倫比亞省開始在能源最終消費環節征稅開征碳稅,征稅對象幾乎涵蓋所有化石燃料,不同燃料稅率有所差別,且逐步提高。當地的家庭住戶是主要納稅義務人,繳納的碳稅稅收的一部分用于抵消家庭或企業的其他稅負如勞動收入稅。
歐美發達國家碳稅實踐的特點:一是量體裁衣,根據本國實際設計稅制。各國碳稅稅率大都采用固定稅率,同時根據能源的不同類別實行差別稅率。二是逐步推行、循序漸進,構建動態調整機制。在初期為順利推行碳稅,多數國家設計較低碳稅稅率和配套的優惠政策,在順利引導家庭和企業改變能源消費選擇后逐步提高稅率,減少乃至取消某些暫時性補償。
近年來為履行京都議定書義務,以中國、南非、印度等為代表的發展中國家政府和學者正在積極探索碳稅制度構建之路。蘇明等人提出中國碳稅可以對生產環節中因消耗化石燃料產生的CO2估算排放量作為計稅依據,采用從量計征的定額稅率形式。碳稅在起步的時候定價可放低,對受碳稅影響較大的能源密集型行業建立合理的稅收減免與返還機制,對低收入群體進行減免優惠,在條件成熟時期漸進提高稅率。南非政府擬從2015年1月起開征碳稅,并對汽車行業碳稅的標準進行調整。為減緩碳稅給企業帶來的沖擊,南非政府還將企業碳排放量前60%的部分免稅,同時對出口行業、碳排放強度大的行業給予額外補貼。印度是發展中國家開展碳稅的積極探索者,自2010年7月首先在全國范圍內對生產和進口的煤炭征收碳稅。
發展中國家碳稅實踐的特點:一是審慎對待,充分考慮國內和國際的政治、經濟條件,聯系本國減排形勢,結合與化石燃料相關的稅制改革進程,在前提條件成熟后,選擇適時開征碳稅。二是在碳稅要素、實施路徑、調整機制選擇上參考國際碳稅經驗,并結合本國實際進行創新探索。三是注重建立激勵機制,對開展節能項目的企業實施稅收減免與返還,對低收入群體給予稅收補貼,實現稅收中性,避免產生消費扭曲。
(三)碳稅效應評價
碳稅影響廣泛而深刻,涉及生態環境、政治經濟等諸多方面。國內外學者分析征收碳稅的效果,主要對CO2減排效果、國家經濟發展、產業競爭力、收入分配效應等進行了研究。
Jorgenson和Wilcoxen[7]認為,相比于能源稅,碳稅更具成本效益比,也滿足全球減排的成本最小化條件,當碳稅等于CO2減排的邊際成本,就會由碳價因素引發節能行為及對燃料消費的重新選擇。不考慮消費者行為變化,Labandeira和Labeaga[8]利用IO(Input-output Model)微型模型,研究碳稅在西班牙的環境效應,發現在西班牙財政收入大幅增加的情況下,碳稅在減少碳排放方面的影響是溫和有效的。Bruvoll和Larsen[9]使用1990-1999年數據,運用Divisia指數分解法和一般均衡模擬方法,指出挪威碳稅覆蓋大約60%的能源消耗產生的CO2排放,可減少挪威2.3%的CO2排放量。Floros和Vlachou[10]利用希臘1982年至1998年期間時間序列數據,研究碳稅對該國制造業和煤炭、石油等能源行業CO2排放量的影響,發現餐飲業、紡織業、冶金業最容易受碳稅影響,減少碳排放,開征碳稅可以減緩氣候變暖的速度。
中國氣候變化國別研究組采用一種可計算的一般均衡ERI-SGM模型,結合我國實際試算了兩種碳稅稅率方案,分別為100元/噸碳和200元/噸碳。其結果顯示:征收碳稅可顯著地降低能源消費的增長,改善能源的消費結構,并能有效削減溫室氣體的排放。魏濤遠和格羅姆斯洛德[11]利用CNAGE(China General Equilibrium Model)模型定量分析了對每噸碳排放量征收5美元及10美元碳稅對中國短期、長期經濟和CO2排放的影響,研究表明,征收碳稅將使中國經濟在短期內承受損失,但碳排放量將有所下降,長期來看碳稅的負面影響將小得多。
Pearce[12]在對碳稅的研究中提出雙重紅利(Double Dividend)理論,所謂雙重紅利是指若導致稅收扭曲的稅種能被環境稅所替代,將產生雙重紅利,一能通過糾正市場負外部性,改善生態環境得到綠色紅利;二能通過減少稅制扭曲,提高效率,進而帶來社會福利形成藍色紅利。Feldstein進一步指出碳稅不僅通過減少污染物排放達成環境紅利,而且還額外具有減少整體經濟的成本,提高政府收入的紅利。Meng等人[13]根據澳大利亞數據的模擬結果,提出碳稅可以有效削減排放,但會造成經濟溫和收縮。由于GNP中包括本國企業在外國的產值(不受本國碳稅約束),不包括外國企業在本國的產值,因而較GDP受碳稅影響更小。若碳價格信號機制暢通,碳稅補償計劃不會對減排造成重大影響,同時會大大減輕碳稅對經濟的負面影響。
王金南等人[14]采用國家發改委能源研究所自主開發的我國能源政策綜合評價模型――能源經濟模型,根據中國目前的CDM價格及外國碳稅稅率,模擬了三種功能不同碳稅方案對中國國民經濟、能源節約和 CO2排放量的影響,結果表明即使忽略中國減少進口、增加新興產業投資等利好因素,三種方案對中國GDP的影響也不會超過0.5%,近期在中國征收碳稅是一種可行的選擇。同時隨著稅率的提升,碳稅對能源消費的影響愈加顯著。當2030年碳稅價格為200元/噸碳時,與基準情形相比節能率可達20%,節能效益也將近3%。
Karki等人的[15]分析表明,用非化石燃料替代化石燃料(如核能和可再生能源)可完成全球二分之一的碳減排目標,碳定價政策如碳稅更能促進這種替代帶來減排效應。征收化石燃料碳排放稅,可以提高化石燃料發電價格,減少客戶對此方面的能源需求,同時提高可再生能源發電量,這被稱為碳稅的“收入效應”和 “替代效應”。兩種效應疊加影響一國能源產業的格局,風能、生物能等產業有可能占據主導地位。Baker和Shittu[16]研究了企業在不確定的碳稅的情景下為實現利潤最大化的研究與發展(Research & Development,R&D)投入選擇。面對兩個不同的研發項目:實現降低低碳能源技術成本研發和現有技術的減排研發,他們發現最優的R&D并不單純因碳稅的征收而遞增,一般而言,企業面臨碳稅壓力時對傳統能源技術的研發會經歷先升后降的過程,那些靈活的企業在面對不確定的碳稅稅率時會選擇研發能源替代技術,實現能源轉型。
Zhang和Baranzini[17]認為相對于勞動力成本、國際匯率變動等宏觀因素而言,碳稅對一國企業的競爭力影響比通常認知要更為微弱。碳稅在增加了無碳和低碳產業的競爭力、保護環境的同時,可增加國民收入。稅收循環政策比退稅和免稅措施對貿易和能源密集型產業的成本效益比要高,且更具減排效應??紤]到未來碳稅可能以較高的利率征收,其所產生的經濟影響如對收入分配、社會福利等的影響可能比當前更加尖銳。
事實上早在1994年,Symons等人就從不同角度探討了碳稅對不同收入階層的影響,其分析結果顯示,碳稅具有累退性,碳稅導致家用能源、交通、食品價格上漲,相對高收入家庭而言,低收入家庭對家用能源的支出占收入比重更大,會承受更多的負面影響。Metcalf等人也發現碳稅的稅率增長實際影響著社會福利成本,但其累退性在短期一般均衡中被高估了,碳稅的福利損失每年減小0.5%。進一步研究中,Metcalf和Weisbach[18]指出應在碳稅征收中考慮通過調整所得稅等稅收制度改革來平滑碳稅的再分配效應。
(四)簡要述評
國內外學者多從庇古稅角度研究碳稅,并提出初步的碳稅設計方案。歐美國家相繼開征碳稅對碳稅的效應研究逐漸增多,研究者大多通過構建CGE等相關理論模型,利用數值模擬和情景分析等方法,分析碳稅的總體效應和不同的碳稅方案產生的效應。碳稅效應可分為直接和間接兩個方面,直接效應是指征收碳稅通過碳定價對能源消耗、CO2排放和氣候環境造成的影響,間接效應是指碳稅雖不對末端收入征稅,但間接對經濟發展、產業格局、福利分配等方面造成影響。在對碳稅效應的研究中學者們的觀點可分為兩類:一種觀點認為,碳稅減排效果明顯,對經濟、企業競爭力、社會福利等的負面影響小,甚至還能通過稅收返還制度使低收入者受益;另一種觀點認為,碳稅減排的激勵效果并不理想,反而會導致化石能源和電力價格上漲,顯著拉低國民的生活水平,碳稅的累退效應甚至會擴大收入差距,削弱國民的動力。由于存在國家和地區差異,加之可用數據缺乏,各項碳稅效應研究結果有所不同,但碳稅的負面影響說明對碳稅稅制進行反思和動態調整是非常必要的。
三、碳交易
(一)碳交易的引入與內涵
碳排放權交易的理念可追溯到污染權交易。排污權交易源于科斯(Coase)定理,科斯[19]最早指出外部性產生的根源在于模糊的產權,只要明確界定產權(在交易成本為零的條件下),就可以最小的成本解決外部性問題。Dales[20]首次提出排污權交易的概念,并指出排污權交易應包括兩方面內容:實行排污許可證制度及準許排污許可證轉讓、買賣制度。Montgomery[21]證明了基于市場機制的排污權交易均衡是存在的,排污權交易體是一種兼具成本優勢和公平性的環保手段。Manne和Richel[22]進一步闡釋了交易對排放權體系的必要性,認為無論初始排放權如何分配,不同區域的排放權價值很有可能存在偏差,限制交易會導致比較優勢的扭曲。Stavins[23]認為排放權交易制度應考慮八方面因素:總量控制目標、分配機制、排污許可、市場運行、市場定義、監督與實施、分配和政治性問題、與現行法律和制度的整合。
1992年,政府間氣候變化專業委員會(IPCC)通過談判,達成了《聯合國氣候變化框架公約》(UNFCCC,簡稱《公約》)。1997年12月《公約》的第一個附加協議《京都議定書》正式通過,提出將市場機制作為減排以CO2為代表的溫室氣體的新路徑,將CO2排放權作為一項商品進行交易。《京都議定書》同時建立了三種靈活交易機制,即國際排放交易機制(International Emission Trading,IET)、聯合履約機制(Joint Implementation,JI)以及清潔發展機制(Clean Development Mechanism,CDM)。IET機制規定具有減排義務的特定締約方可以轉讓碳排放權配額(Assigned Amount Unit,AAU),并形成相應的基于配額的碳金融市場;JI機制允許特定締約方之間通過投資節能減排項目獲取減排單位(Emission Reduction Unit,ERU),相當于在工業國家間轉化減排單位;CDM 則允許特定締約方用在發展中國家推行減排項目獲得的經核證的減排量(Certified Emission Reductions,CER)來抵減其減排指標,同時也為發展中國家實現可持續發展,參與國際碳金融市場提供了機遇。
(二)碳交易實踐
排放權交易機制可以三種模式建立:限額交易模式、基準線信用模式和混合模式。按照交易的原生產品(CO2排放權)的來源,可分為基于配額的市場(Allowance-based Market)和基于項目的市場(Project-based Market)。配額市場在碳交易市場中占據主導地位,其交易原理為限額交易制度(Cap & Trade),由管理者指定總的排放配額,并在參與者間進行分配,參與者根據自身的需求來進行排放配額的買賣?!毒┒甲h定書》中的國際排放交易IET機制、歐盟排放交易體系(European Union Emission Trading Scheme,EU ETS)及一些自愿交易機制均屬此類市場。項目市場的交易原理為基準線交易(Baseline & Trade),這類交易主要涉及具體項目的開發,低于基準排放水平的項目或碳吸收項目在經過認證后可獲得減排單位。項目市場主要分為JI市場和CDM市場。本文以碳交易市場中的典型代表EU ETS、CDM和芝加哥氣候交易所(Chicago Climate Exchange,CCX)自愿減排機制為例進行介紹。
EU ETS屬于強制性的配額市場,涵蓋整個歐盟層面的區域排放交易體系,它以限額交易為基礎,以CO2為管制氣體,以能源活動、黑色金屬生產與處理、采礦等為管制對象,覆蓋電力、熱力、鋼鐵、航空等高排放行業。基于總量控制原則,歐盟評估各成員國的減排目標并分配給各國CO2可排放量(在EU ETS初期配額都是以祖父式分配無償取得,自2013年起逐漸變為拍賣)。根據歷史排放、預期排放等因素,這些配額又被分配到各國的排放企業。經第三方認證機構核準,在區域內CO2排放總量低于允許排放量的條件下,區域內各排放源之間可通過排放配額交易方式調劑余裕排放量。同時歐盟許可其成員國使用JI和CDM項目帶來的核證減排量折抵其CO2排放量,形成核證減排交易。
CDM屬于項目市場的重要組成部分,是發達國家與發展中國家各自發揮比較優勢的雙贏選擇,核心是發達國家企業實體經發展中國家批準利用資金和技術優勢在東道國實施減排項目換取CERs。CDM可分為兩級市場:一級市場基本由發展中國家提供,由于風險較大,CERs價格偏低;二級市場囊括了遠期合約簽訂而CERs尚未生成時的交易,市場效率較高,交易額度較大。CDM項目涉及能源工業、化學工業、交通、采礦等十三大項,一方面通過垃圾填埋等清潔技術減少溫室氣體的排放,另一方面通過改善土地運用和造林等方式增加對大氣中溫室氣體的吸收。項目流程包括論證、設計、審批、注冊、實施、核查核證等多個環節,項目設計是其中關鍵。目前中國是全球 CDM 項目市場的重要參與者,占據簽發的 CERs 的半壁江山。
CCX自愿減排市場是全球笫一個運用法律約束力和市場機制來進行溫室氣體減排的國際性平臺。該交易所開展的減排交易項目涉及電力、能源、制造等行業產生的CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs和SF6等六種溫室氣體,提供溫室氣體排放配額、經核證的排放補償量和經核證的先期行動補償量三種基本產品。目前CCX有四百多個會員實體,會員分別來自航空、汽車、電力等數不同的行業,可分為兩類:一類是必須遵守其承諾的減排目標的企業、城和其它減排單位,其義務是在事先設立的減排目標基礎上每年減少1%,四年減排4%,若沒有完成目標就需向其他會員購買排放許可證,或通過投資減排項目產生的抵扣性碳信用額抵減原來的減排量;另一類則是該交易所的參與者,通過將減排項目集成打包出售、直接出售碳排放權等方式參與交易。
(三)碳交易制度研究
CO2排放權是一種稀缺資源,其初始分配的公平性和有效性是碳交易順利推行的基礎。排放權初始分配主要有兩種形式:免費分配和公開拍賣。免費分配包括依據排放企業的歷史排放標準獲取一定比例排放權的祖父制分配及依據企業當前產量和單位產量獲得排放權的分配。由于排放權具有同質多物品屬性,公開拍賣多采用標準密封投標方式,包括單價拍賣、首價拍賣和維克里拍賣三類。此外拍賣還可以采用增價拍賣,該拍賣方式具有較好的價格發現機制。多數研究者更傾向于公開拍賣。Goulder等人[24]、Fullerton和Metcalf[25]等運用一般均衡模型分析認為非拍賣的配額方式帶來的成本大于其他分配方式,若進行拍賣分配并將所得用來削減排放稅帶來的稅收扭曲,則會帶來祖父制分配二倍的成本效益。拍賣可以提高企業革新技術的積極性,減少政治摩擦。同時拍賣方式保障了新進入的企業與原有企業在取得排放權配額方面平等一致。Venmans[26]認為免費分配帶來的意外收益將使財富由消費者向企業轉移,降低了收入分配的公平性。不過也有學者如Vesterdal和Svendsen[27]認為祖父制分配更適應當前不完備的市場現狀。
碳價格是影響碳交易市場的主要力量之一,關于碳價格的研究集中在價格驅動因素等方面。Christiansen等人[28]提出政府政策、技術指標、市場基本面乃至氣候等因素都在一定程度上影響了排放權價格,宏觀經濟狀況則決定了市場的均衡價格。Mansanet-Bataller等人[29]運用多元分析法研究了電價和天然氣價格與碳價格的關系,發現二者互為因果,極端氣候也對排放權價格具有一定影響。Hintermann[30]證實,極端寒冷氣候與碳價格存在非線性相關。Chevallier[31]通過EGARCH模型分析,指出企業年度減排的違規情況以及后京都議定書時代國際協議不確定性的增加,可以解釋碳價格的不穩定波動。Nazifi[32]通過對EUAs和CERs的動態價格變化的參數分析指出交易限制、監管變化和CERs的不確定性是影響排放權價格的重要因素。在對EU ETS碳價格的研究中,Benz和Hengelbrock[33]依據EU ETS 中排放權價格動態機制指出存貸機制和交易的時間間隔對價格也具有影響。Bredin和Muckley[34]使用靜態和遞歸的Johansen多變量協整近似比率檢驗,發現在EU ETS的第二階段產生了新的排放權定價機制,并由市場基本面要素推動價格走向成熟。
在碳交易系統設計方面,一些學者認為熱點(hot spots)是限制排放權進行空間覆蓋的主要原因,如果不考慮時間熱點(temporal hot spots)的風險,一個具有成本效益的排放權交易體系應具備時間柔性,即排放權可以儲存和借用。Vesterdal和Svendsen在對于歐洲溫室氣體排污權交易進行分析,發現管理者在計劃初始期間應避免覆蓋太多行業,以盡量減輕對經濟的負面影響和減少反對者。Perdan和Azapagic[35]認為在克服技術和非技術障礙后,應在政治支持和經濟穩定條件下逐步在地域、時間和覆蓋行業等范疇擴大排放交易。
各國在實施減排計劃的同時,也面臨著碳交易所帶來的行業管制、經濟安全、法律等多方面的風險,以CDM機制為例,Dutschke等人[36]認為CDM項目存在基準線評估風險、商業風險、經營風險、自然災害等風險,馬建平和莊貴陽[37]指出CDM 項目開發過程中可能發生審批失利、審定退回、注冊失敗、報告偏差和協議違約等五大風險事件和宏觀經濟不確定性風險,給業主造成經濟損失或減少其減排收益,業主須通過關注宏觀政策動態、科學確定基準線、加強環境治理等方式規避風險。
(四)碳交易效應評價
有關碳交易效應的研究集中在CO2減排效果、經濟發展、行業格局等方面。Babiker等人運用CGE模型和EPPA模型分析認為,國際碳排放交易機制可能導致貿易國的福利損失。通過對印度經濟學家Bhagwati提出的貧困化增長國家案例進行分析,他們發現貿易條件惡化和扭曲性稅收的交互作用抵消了一國在碳排放交易因低減排成本獲得的收益。Silva和Zhu[38]認為由于富裕國家的排放許可證價格更高,國際貿易將導致污染產業由富國轉移到較貧窮的國家。同時沒有參與《京都議定書》的國家會因排放更多的國際污染和更低的本地污染而獲得雙重收益。但也有眾多學者發出反對聲音,Stankeviciute等[39]通過研究歐洲部分部門的邊際減排成本曲線,比較不同國家和地區在2010和2020年兩種不同的碳交易市場結構下ET EUS的有效性后認為,在短期內超過50%的CO2減排量都是在歐盟排放交易體系中的行業部門尤其是電力部門中實現的。
Bode[40]認為在免費分配機機制中,因引入碳交易導致電價上漲,電力部門從此獲益最多。Bunn的研究也證實得出碳排放權確實可以影響天然氣或電力的價格。Lee等[41]指出在石化部門,上游行業從碳排放交易中賺取利潤,而下游行業因未能實現其減排目標不得不購買額外的排放權。Gulbrandsen和Stenqvist[42]的研究發現,EU ETS通過影響電力價格對紙漿和造紙業產生沖擊,造紙業在CO2減排技術的研發和應用方面進行大量投入。Tuerk等人[43]提出具有碳中性特征、零減排成本的生物能源將來會成為碳交易計劃的重中之重,對農業和林業部門的政策偏移可以有效引導對碳價格反應敏感的企業發展生物能源。
(五)碳交易與碳稅的比較研究
碳稅屬于價格調節型市場化工具,碳排放權交易制度是數量控制型市場化工具,關于二者的比較研究一直是學界熱點。早期受庇古和科斯啟發,人們認為只要邊際排放成本與碳價格相等即可達到減排作用,碳排放權交易與碳稅實質上是等效的。但Weitzman發現,由于政策制定者在決定稅率或確定排放許可數量的不確定性,排污邊際成本曲線的斜率與邊際效率曲線斜率不同,導致兩種工具不再等效。Newell和Pizer[44]修改了Weitzman模型并將其應用到環境問題上,發現價格工具比數量工具更加靈活,稅收政策所產生的的社會凈福利更高。Goldblatt[45]認為考慮到福利沖擊、政策的長期穩定性等因素,碳稅比碳交易更適合中等收入的發展中國家。但是由于碳稅的減排效果確定性較差和政治阻力,碳稅并不比碳交易更受國際社會歡迎,《京都議定書》最終選擇碳排放權交易制度作為全球減排的主要機制。
也有學者探討碳稅與碳交易綜合運用成為復合工具或雙軌機制的可能性。McKibbin和Wilcoxen[46]提出混合利用碳稅和碳交易政策具有單一措施不具備的優點:可以避免碳稅的再分配問題、提供內在的監督與實施機制,還可以獲得真實邊際減排成本的信息。Tamura和Kimura[47]也提倡碳稅與碳交易的結合,他們認為對于日本等工業能耗已經極具效率的國家,僅靠碳稅難以實現減排目標,加入排放權交易后,碳稅對企業利潤的不良影響將減少50%,并且通過貿易的增加獲取更多利益。
(六)簡要評述
碳交易的研究初期集中在制度設計上,如交易模式、排放總量確定、初始額度分配、交易監管等。在ET EUS、CDM等機制付諸實踐后,學者對上述機制的效應評價、制度改進等方面的研究越來越多,對電力、石化、造紙等行業予以特別關注。普遍認為碳交易帶來的影響是復雜的,碳交易制度對節能減排有明顯作用,但對行業格局、國家福利與發展卻有利有弊。多位學者對價格的驅動因素進行了分析,但由于碳交易實踐期間短、碳價格數據缺乏,現有的實證研究無法給出碳價格形成機制的有力證明。隨著碳交易在各國實踐的深化,英國、澳大利亞相繼走上碳稅與碳交易綜合運作的探索之路。在下一步研究中,碳交易與碳稅的結合、碳交易的國際流動與協調、交易風險的識別與規避、交易創新機制等都是探討的新方向。
四、碳金融
(一)碳金融的引入與內涵
從演進進程看,碳金融是環境金融的一個重要分支。Sandor首次提出環境金融定義后,Salazar[48]對環境金融進行了較為深入的研究,認為環境金融是金融業為服務環境產業的新需求而進行的升級和創新,存在體系差異的金融業和環境產業通過環境金融銜接起來,實現保護環境的功用。Cowan[49]認為環境金融解決的是社會推行的環保事項的資金融通問題,并不涉及干預社會決策。金融業在促進資金融通的同時也能從發展環境產業中受益。此外他探討了實現環境金融的途徑,如發展環?;?、小規模排污權交易、債務掉期合約等。Labatt和White[50]將環境金融分為兩部分,一是可持續發展與金融績效的關系,二是環境金融中銀行和金融服務的實現。在此基礎上他們定義了環境金融產品,認為它是所有為實現保護環境,規避環境風險而開發的、市場化運作的金融產品。
《京都議定書》簽訂后,三種碳交易市場機制的出現使得溫室氣體排放權由免費的公共資源變成具有交換價值的私有物品,具備金融資產屬性,極大推動碳交易市場與碳金融的形成和發展。世界銀行在的研究報告中指出,碳金融為購買產生(或估計產生)溫室氣體減排量的項目所提供的資源,其定義應為碳減排項目投融資。我國學者王遙[51]也給出碳金融的解釋,認為碳金融是應對氣候變化的金融解決方案,包含市場、機構、產品和服務等因素,是實現可持續發展、減緩和適應氣候變化、災害管理三重目標的低成本途徑。碳金融市場可理解為狹義和廣義兩個層次:狹義碳金融市場僅指由國際上溫室氣體排放權指標及其衍生產品的標準化市場;廣義碳金融市場還包括與碳交易市場發展緊密相關的CDM投融資市場及節能減排項目融資市場等,本文所指的碳金融市場為廣義概念的市場。
(二)碳金融實踐
經濟低碳化的重點在于節能減排和發展可再生資源,碳金融的功用正在于減排項目的投融資和金融工具的創造。目前碳金融市場集中在歐盟碳排放交易體系和北美碳減排交易體系,本文主要從碳金融市場的參與者與產品角度觀察碳金融市場實踐。
衍生品交易占到碳金融市場70%以上,歐洲氣候交易所(ECX)以EUAs和CERs為基礎產品,在2005年4月首次引進EUAs期貨合約交易,目前發展相對成熟,引進了具有標準格式、明確規范的碳金融交易合同。紐約―泛歐證券交易集團BlueNext環境交易所現已成為全球規模最大的碳信用額現貨交易市場,交易產品有CERs與EUAs的現貨和期貨。目前全球主要的期貨和期權產品為限定于歐盟排放交易體系下的ECX金融合約、EUAs期貨及期權、CERs期貨及期權。紐約商業交易所(NYMEX)旗下的綠色交易所(Green Exchange)和芝加哥氣候期貨交易所(CCFE)都是碳金融衍生品交易的活躍平臺。
銀行業是碳金融市場的主要參與者,綠色信貸是其較早參與的碳金融項目,依據“赤道原則”商業銀行在進行貸款投放時,審慎評估貸款方項目的環境破壞風險,有選擇性地對可再生資源和清潔燃料項目予以傾斜。荷蘭銀行、巴克萊銀行、花旗銀行、興業銀行等銀行已經開展了包括低碳項目融資、商業建筑貸款、綠色汽車貸款等多門類的綠色信貸工作。此外,在碳金融市場上商業銀行提供的產品和服務還包括:投資參股低碳企業;對CDM等碳項目應收賬款融資,并促成排放權交易;為低碳項目交易雙方提供咨詢、擔保、融資租賃、信用增級等中間服務;提供CERs二級市場交易平臺,增強碳交易的流動性;推出氣候信用卡等個人“碳中和”業務;開發各種與碳交易價格、氣候指數掛鉤的金融產品,為碳排放權買家提供有效的風險管理工具,為投資者提供新的投資渠道。
為了推進國際碳交易活動,一些國際金融組織實施了專項集合投資計劃,設立碳基金。低碳投資的載體一般可分為三類:項目機構、政府購買計劃和碳基金,一般而言以上三類都可算作碳基金。按投資主體的不同,碳基金可以分為由國際組織或政府設立管理的公共基金(如英國碳基金、亞太碳基金),由政府、投資銀行和企業聯合設立實行企業化管理的混合基金(如日本碳基金、德國碳基金)和企業為投資獲利而出資設立管理的私人基金(如瑞銀綠色投資基金、德銀氣候保護基金)。目前世界銀行管理著12個碳基金以及相關機構,主要有碳原型基金、生物碳基金等特別基金和意大利碳基金、歐洲碳基金等國別基金,特別基金主要功能在于培育京都機制下碳市場的形成和發展,國別基金的主要功能在于購買Jl或者CDM項目的溫室氣體減排額度,幫助相關工業化國家完成減排目標。
碳金融發展需要金融服務業全方位支持。從碳排放權的產生到最終進入二級市場,過程中資金需求大,未來收益不確定,瑞士再保險創造了具備或有上線的減排交易遠期保險產品,美國保險公司已經推出了碳排放信用保險、碳交易保險產品,為碳交易雙方提供保障。近年來還出現巨災債券和天氣衍生金融產品規避天氣變化對企業運營和銷售等造成的不利影響。
(三)碳金融市場研究
碳金融產品價格是吸引和激勵投資者與企業關注氣候變化,投資碳減排的重要機制。在現貨與期貨價格的相關性研究中,Wagner和Uhrig-Homburg[52]認為碳期貨是合適的風險對沖工具,期貨與現貨的價格差別在于持有成本,即期貨價格是現貨價格加上應計利息,風險中性定價理論可運用于碳期貨估值。在現貨價格與期貨價格的關系研究上,Rittler[53]分析EUA現貨與期貨的短期動態價格和長期價格,發現價格波動傳遞結構被擴大至高頻水平,期貨價格最先反映市場信號,后影響現貨價格,具有價格發現功能。Arouri 等人[54]也通過VAR模型和STR-EGARCH模型對第二期EUA碳現貨和期貨價格間的關系進行研究,發現二者的收益和波動性是不對稱和非線性的,非線性模型可作為預測EUA價格的有效手段。
碳金融交易是否能夠有效運行,市場是否有效,核心在于碳金融產品價格在信息可獲得條件下是否有效。Benz和Hengelbrock利用向量誤差修正模型對EUA期貨市場的ECX和Nord Pool交易平臺2005-2007年數據進行分析,發現隨著交易強度增加,即使是交易成本較高,流動性較差的期貨市場也有助于價格發現。Daskalakis和Markellos[55]對歐盟碳排放交易體系的三個主要交易市場Powernext、Nord Pool和ECX的碳金融資產現貨價格和期貨價格建模分析,發現現貨價格具有跳躍性與非平穩性的特征,碳金融市場是弱勢有效的,主要原因在于歐盟碳交易體系尚未成熟,以及政府對短期投資和碳配額融資的限制。
在市場風險方面,Blyth等人[56]采用隨機模型分析,發現氣候政策不僅對碳金融產品預期價格有直接影響,也強影響碳市場的風險特征。市場設計影響市場風險,同時也影響投資行為。政府在制定碳金融市場規則,預期投資者對價格信號反應程度時應綜合考慮風險因素,同樣,企業在制定投資和交易時也要區分驅動因素和風險因素。Fankhauser和Hepburn[57]從允許碳排放額度的跨期儲藏和跨期借貸等方面對碳金融交易市場進行多角度設計,以此達到碳排放權交易市場具有靈活性和碳排放權價格波動能夠具有可預測性。
創新是碳金融不斷發展的動力,Fankhauser和Hepburn基于當前碳市場靈活性最大化和成本最小化要求的挑戰,從碳排放額度的跨期儲藏和跨期借貸等方面進行多角度創新設計。在創新和完善碳市場的研究中,Knox-Hayes[58]提出發達國家碳市場已相對成熟,碳交易可通過現代虛擬的平臺實現,但仍需要一個真實的社會連通和人際網絡,對于建立未來新型市場,出于社會協調互補和降低沉沒成本的考量,可以在現有市場基礎上發展倫敦和紐約市場并加強這些金融中心的重要性。
(四)碳金融效應評價
由于具有交易迅捷、流動性高、風控成熟等優勢,碳金融衍生品市場在吸引市場參與者、防范碳交易風險方面發揮重要作用。Benz和Klar認為衍生品的價格發現功能可以使投資者對碳交易產品價格做出更合理的估計,制定更加有效的交易策略與風險管理決策。碳金融衍生產品的出現和發展無疑成為碳市場更好發揮資源配置作用的重要推動力量。
相較于傳統模式,Haigler[59]認為碳金融通過對溫室氣體排放權定價的方式提供了更加環保、健康、經濟高效的減排機制,可以極大促進發展中國家的清潔能源技術發展。Hogarth[60]對烏拉圭太陽能計劃低碳信貸項目的研究得出結論貸款改變當地居民的能源結構,顯著降低太陽能使用家庭的系統成本。
杜莉等人[61]還從理論和實證角度分析碳金融的溢出效應,認為碳金融體系的不斷拓展,推動減排成本收益的轉化,推進能源鏈轉型的資金融通,促進低碳產業發展技術的國際傳導,同時轉移和管理氣候風險,對低碳產業發展發揮重要的助推效能。Kozlecka等人[62]對國際碳基金的研究也從側面證實國際碳市場的發展和歐盟交易體系的存在提高了投資者特別是歐洲投資者對碳交易的積極性。
(五)簡要述評
碳金融已成為低碳研究中一個十分引人注目的新領域。國外研究少見“碳金融”字眼,多以碳市場代替,且研究多基于微觀層面(如碳金融產品設計和定價、市場效率、政策設計等),重點關注EU ETS平臺和CDM機制,對金融業、工業、農業等各個行業,歐盟、北美、發展中國家均有涉及。由于碳金融僅處在試點階段,缺乏實踐經驗,國內研究集中于宏觀領域(如市場發展步驟、交易制度選擇等),重點研究CDM機制,多為定性分析,定量研究相對缺乏。國內外研究者對碳金融的影響、市場效率等問題有較一致的認識,認為碳金融促成了更規范、安全的碳交易平臺,但在微觀層面如碳衍生產品定價模式、風險監管等方面莫衷一是。當前的理論研究還難以適應多元發展的碳金融實踐,迅速發展的碳金融市場需要加豐富的、前瞻性的理論研究來支撐。
五、主要結論及研究展望
低碳經濟實踐及低碳研究已經持續數十年,基于上述實踐掃描和文獻述評可以發現,國內外學者均對以上三種低碳經濟工具從不同角度進行了分析和探討,特別是國外學者對各種工具的優劣、工具和產品定價、制度設計、影響效應等方面已經進行了兼具深度和廣度的研究。但囿于實踐歷史短、數據匱乏、視野狹窄、創新缺乏等原因,各項研究尚未形成一個系統的理論體系,仍存有較多缺陷。為實現低碳實踐良性發展,低碳經濟理論還有廣闊的發展空間。
碳稅研究應構建邏輯明晰的因果模型,分析碳稅決策者和納稅主體所期望達到的目標、面臨的約束及可能的選擇,進而對碳稅的影響進行科學評價。由于碳稅具有累退性,如何在征稅同時實現公平是個難題,碳稅的設計應著重考量稅率上限設定、動態調整、稅收返還等方面實現稅收中性。單純依靠征稅減排不可避免存在局限性,下一步還應探討各種減排工具之間的交叉效應及混合工具的設計,以實現最佳成本效益。
碳交易研究中碳排放權配給是起點,隨著碳交易市場成熟,分配制度改革是必然趨勢,需要更加科學的模型和數據進行理論支持。近年來對碳價格的研究多限于價格驅動因素分析,對價格形成機制、價格波動和調控機制的研究還未深入,歐盟碳排放體系目前處于供大于求狀態,且經過金融危機后價格不斷下跌,亟需進行價格管理機制的研究。眾多文獻分析了碳交易市場對電力、能源、造紙等產業的影響,還需隨著市場的發展擴展視野,將區域乃至全球層面的產業結升級納入碳交易市場效應分析架構中。此外歐盟倡議的碳關稅充滿爭議,其正當性辨析和影響分析也有待研究。
因實踐起步較晚,國際碳金融市場建設還處于新生階段,如何設計和建立發展中國家碳金融市場,如何完善發達國家和地區碳金融市場,乃至如何在全球層面建立跨地域、多層次、高效率的市場體系將成為研究重點。在微觀層面,碳金融產品定價仍是核心問題,需利用金融學如行為金融、復雜性金融等前沿理論進行研究,形成具有普適性的定價分析范式。金融機構是碳金融市場主要參與者和產品研發者,對其經營模式評價、風險管控進行研究具有重要意義。值得一提的是,隨著交易鏈的不斷延展和碳資產證券化,碳掉期交易、碳交易CDs 等創新衍生品將不斷涌現,碳金融產品創新設計需要學界給予更多關注。
同時,國內學者應加強對國外經驗和理論的學習與反思,考察現行政策和試點實踐,結合我國實際,設計我國可行政策組合及實現流程,提出全方位、深層次、多角度的低碳經濟實現機制。
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篇12
中圖分類號:F426;X24文獻標識碼: 文章編號:
Abstract: From the perspective of industry emission reduction costs, this paper use the direction distance function to measure carbon reduce marginal cost among China's industrial sectors. Based on the marginal cost curve, we build a carbon trading modeling. According to China current carbon trading pilot emission allocation system, we distribute carbon emissions quota to industrial departments and discuss the influence of the carbon reduce cost and market transaction price in carbon trading market. The results show that: with the increase of emission reduction, the cost of emission reduction shows a rising trend. Lower emissions intensity means higher emission reduction cost. To achieve the reduction of 45% of the 2020 emission reduction targets, it will take three times more cost of reducing emissions than that of 40%.
Keywords: industrial sector; reduction costs; reduction cost curves; carbon trading; direction distance function
引言
伴隨經濟的高速增長,我國碳排放總量也在持續增長,環境承載能力已經達到上限,經濟發展面臨瓶頸,如何協調二氧化碳減排與經濟發展這對矛盾是我國面臨的主要問題。2009年我國就宣布在2020年單位國內生產總值的二氧化碳排放量要比2005年下降40%~45%,并將“加快推進資源節約和環境保護”納入到國家經濟發展戰略上。2013年上海、深圳等七省市的碳交易試點陸續成立,現已進入到了配額發放與排放權交易階段,經過一年多試點,在推動節能減排和帶動低碳環保產業發展等方面取得了顯著成效,但也存在諸如企業參與度不高、碳交易機制不完善、市場交易量小、流動性不均衡等問題。通過部門間減排成本測算構建碳交易模型,對完善我國碳交易機制、推進碳交易政策制定、測算實現2020年減排目標所需要付出的成本具有重要的理論和實踐價值。
碳交易機制設計就是通過設定減排目標,按照分配的碳排放許可,企業在碳交易市場進行配額交易并形成交易價格。很多學者在減排成本測算、減排成本曲線擬合及碳排放權初始分配機制方面做了研究。減排成本有微觀和宏觀層面的定義。微觀層面是指減少單位排放而需要增加的技術資金投入,主要用能源優化模型和MARKAL-MACRO模型等進行測算。如我國學者陳文穎等[1]通過建立MARKAL-MACRO模型測算了減排邊際成本。吳力波等[2]構建了中國多區域動態一般均衡模型,模擬分析了省市邊際減排成本曲線。但范英等[3]認為宏觀減排成本(各生產單元通過各種手段進行節能減排時所導致的經濟增長的損失)更能準確地反映不同行業和地區的經濟聯系。方向性距離函數由于能夠識別出環境污染等壞產出不同于好產出的負外部性,被用來估算污染物等壞產出的影子價格[4]。如Fare等[5]測算了美國發電廠二氧化硫減排價格,發現影子價格呈增高趨勢。涂正革[6]基于方向性環境生產前沿函數估算了我國各地區工業二氧化硫影子價格。劉明磊等[7]運用DEA產出距離函數測算了我國各省市二氧化碳減排成本。陳詩一[5]采用參數和非參數方法估計了我國不同工業行業二氧化碳平均影子價格。秦少俊等[8]構建了火電行業方向性生產前沿面函數,擬合出減排成本曲線。魏楚[9]基于參數化的方向距離函數,分析了我國城市二氧化碳邊際減排成本??刹捎枚吻€、對數函數、指數函數和冪函數 [10] [11] [12] 等對減排成本曲線進行擬合。很多學者都認同減排成本隨著減排量的增加呈現單增的凸函數性質。我國學者陳文穎等[1]、李陶等[13]和崔連標等[14]、夏炎等[15]就分別使用二次函數、對數函數、指數函數刻畫了邊際減排成本曲線。在不完全競爭市場中,排污權的初始分配會影響排污權交易的效率,李凱杰等[16]對初始排放權分配機制的研究進行了歸納。碳排放初始分配主要有免費分配、有償分配和混合分配三種形式。目前,使用比較多的是免費分配方式,如我國學者李壽德等[17]構建了多目標決策模型研究初始排污權免費分配問題。吳征帆等[18]提出了排污權免費分配結構設計框架。謝傳勝等[19]對不同火電廠的碳排放權進行了免費分配。
綜上,減排成本的測算主要是按照地區、城市或者某一具體行業展開的,針對行業間減排成本測算的相對較少,各地區生產技術結構相同的假設也不符合實際情況;按照地區進行的減排成本測算使各地區對碳交易機制和規則的制定不盡相同,不利于碳交易市場的建設和完善;基于歷史排放數據的分配模式在實踐中對碳交易市場的影響程度如何的研究也不多見。
基于此,本文以行業間減排成本研究為視角,把相同行業數據放在一起構造生產前沿面,提高了測算的準確性;采用方向性距離函數測算減排成本,將不同行業的減排強度和減排成本擬合出整個工業行業的減排成本曲線,使用坐標平移等方法測算不同部門的減排成本曲線;按照我國碳交易試點排放權分配辦法,將初始碳排放權的配額模擬分配給工業各部門,以2020年的減排目標為約束,構建碳交易模型,討論碳交易市場對行業間減排成本和交易價格的影響,這對在實踐中完善碳交易機制具有一定的指導意義。
1.部門間排放權交易模型
1.1減排成本測算
宏觀減排成本在距離函數中體現為減少一單位非期望產出對期望產出的影響。本文采用方向性距離函數處理含有非期望產出的單元效率測算,即根據各個單元目前投入產出數據的最優生產前沿面計算各個單元離這個面的距離。
假定生產單元共有K個,第k地區經濟產值用y_k表示,二氧化碳排放量用b_k 表示,X_k=(x_k^E,x_k^L,,x_k^CS)代表第k地區能源消耗量、勞動投入及資本投入組成的投入向量。根據fare[4]的研究,產出集定義為:
上面的約束分別為測算的第i個單元的期望產出要小于生產前沿面的最優產出,非期望產出和投入要素則要大于生產前沿面的最少排放和投入,λ表示強度列向量,根據文獻[4]的相關研究,我們需要假設產出為非規模遞增,即λ的和要小于等于1。
要計算減排成本,必須求出方向性距離函數分別對好壞產出的導數,而這可以通過求出好壞產出限制條件所對應的拉格朗日乘子來計算,分別用f(.)和g(.)表示。Fare指出要估算非期望產出影子價格的絕對值,最直接的方法是假設好產出的價格p等于1元,那么第k個單元的影子價格其實就等于兩個拉格朗日乘子之比。即
由此可以看出:碳交易價格p ?和行業i的實際減排量(A_i ) ?都與該行業的初始分配無關,與減排比例存在正相關關系,但是不同的減排額度分配會影響該行業的減排成本和社會總成本。
2.數據處理與結果分析
2.1 數據處理
本文的數據來源于2004~2012年《中國統計年鑒》和《中國工業統計年鑒》。文中涉及到的行業為39個工業部門。在投入向量中,把規模以上工業分行業固定資產凈值年平均余額作為資本投入;以工業部門規模以上企業全部從業人員年終人數作為勞動投入;以能源消耗總量代替能源投入。在產出向量中,以相應行業工業總產值作為期望產出,把各種能源消耗(燃燒排放、電力和熱力排放)采用排放因子法核算成二氧化碳排放量作為非期望產出。固定資本投入和工業總產值做了以2003年為基準的可比價調整。
免費分配有兩種模式:一是基于歷史排放進行分配,二是依據現實產量水平或排放量來分配。考慮到數據可得性和基于歷史排放分配模式更容易被政府付諸實施,本文將行業間排放額分配方法設定為基于2009~2011年三年排放量免費分配的初始分配機制。假設至2020年工業總產值每年按8%的速度增長,將二氧化碳排放量預測至2020年,得到各個行業在2020年的碳排放強度。將2009~2011年各行業平均排放量作為權重系數,在計算出2020年需要的減排量之后,將減排配額分配給各個行業,計算出的減排配額約占各行業在2020年估計排放量的6%到10%。
2.2 碳排放強度與減排成本
依據減排成本核算模型,利用Lingo9.0求出2012~2020年間各行業的減排成本,核算出二氧化碳和減排成本研究跨度期間的平均值(見表1),測算的減排成本變動范圍與陳詩一核算的結果比較接近。擬合出碳排放強度(自然對數值)和減排成本的曲線如圖1所示,點的大小是根據方向性距離函數計算出的減排潛力,代表該生產單元達到生產前沿面時可以減少的排放比例。
從表1和圖1可以看出:(1)減排成本隨著排放強度的降低呈現了上升趨勢,上升速度隨著排放強度的減小而增加,呈現單增的凸函數性質;(2)減排潛力大的點多數來自排放強度高的數據點,其能源利用效率有很大的改善空間;(3)碳排放強度較高的如電力、熱力的生產和供應業、石油加工、煉焦及核燃料加工業等行業,其排放強度均在3噸/萬元以上,但每噸的減排成本都不足千元,而碳排放強度較低的如文教體育用品制造業、儀器儀表及文化、辦公用機械等行業,其排放強度均在0.8噸/萬元以下,但減排成本較高,在2-10萬元之間,表明其減排空間要遠遠低于高能耗的行業。
2.3 碳交易下減排所需的成本
通過統計軟件Eviews對減排成本曲線進行擬合,得到我國工業部門減排成本曲線:
P值均在0.05以下,在95%的置信區間擬合結果比較理想。利用碳交易模型,計算碳排放強度降低40%時的減排量與總成本,結果表明:(1)我國要實現2020年的減排目標,需要繼續減排15.3億噸二氧化碳,付出的社會總成本為2266億元,約占當年估算工業總產值的0.16%,這個結論與崔連標的研究結果接近。碳交易價格為296元/噸,高于目前上海市實際38元/噸的價格,主要原因可能是目前的碳排放強度比2020年設定的標準高,另外論文使用的是宏觀減排成本,可能要大于微觀減排成本;(2)在行業間減排責任分配上,主要減排行業為電力、熱力的生產和供應業、石油加工、煉焦及核燃料加工業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、煤炭開采和洗選業,這幾個行業均承擔著千萬噸以上的減排責任,其減排量分別為71668.64、59859.06、12468.03、4786.69萬噸,減排成本相對較低,他們作為減排主力能夠實現社會減排成本的最優化。但儀器儀表及文化、辦公用機械、通用設備制造業、皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業、印刷業和記錄媒介的復制等行業的排放量比較低,分別為0.04、0.12、0.18、10.25萬噸,減排成本較高,為了降低減排成本,他們會傾向于在碳交易市場上購買排放權配額;(3)減排45%時需要付出8593億元減排成本,交易價格為580元/噸,較40%時有非常顯著的增長;而減排35%時只需要付出877億元減排成本,交易價格為184元/噸。
3.結論與建議
本文利用方向性距離函數測算邊際減排成本,擬合出整個工業行業的減排成本曲線,使用坐標平移等方法測算不同部門的減排成本曲線;將初始碳排放權配額模擬分配給工業各部門,根據碳交易模型,探討了碳交易市場對行業間減排成本和交易價格的影響。得出的結論如下:
(1)隨著減排量的增加,減排成本呈現單增的凸函數性質;(2)工業部門間排放強度和減排成本差異較大。排放強度較高的如電力、熱力的生產和供應業、燃氣生產和供應業等行業,其減排成本較低,而排放強度較低的如紡織服裝、鞋、帽制造業、通信設備、計算機及其他電子設備等行業,其減排成本較高;(3)要實現2020年減排40%的目標,工業部門需要再減排15.3億噸二氧化碳,付出的社會總成本為2266億元,交易價格為296元/噸。實現降低45%的減排目標,要比減排40%時多消耗近三倍的減排成本。
本文僅僅研究了基于歷史免費分配模式下的碳交易模型,今后將對其他分配模式下的碳交易模型做進一步的探討。
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篇13
文獻標識碼:A
文章編號:1673-5919(2012)03-0053-03
控制和減少溫室氣體的排放,發展低碳經濟,是全世界控制氣候變化的戰略選擇。而在應對氣候變化中,林業具有特殊作用。發展低碳經濟,不僅要重視節能減排,還要重視碳匯的作用。因此,要發展低碳經濟,就要求在最大限度減少碳排放的同時,必須重視發揮林業的碳匯作用[1]。
1 林業是發展低碳經濟的有效途徑
林業是減排二氧化碳的重要手段。部分研究認為,林業減排是減排二氧化碳的重要手段。首先,通過抑制毀林、森林退化可以減少碳排放;其次,通過林產品替代其他原材料以及化石能源,可以減少生產其他原材料過程中產生的二氧化碳,可以減少燃燒化石能源過程中釋放的二氧化碳[2]。
1.1 毀林、森林退化與碳排放
近年來,大部分的毀林活動都是由人類直接引發的,大片的林地轉變成非林地,主要活動包括大面積商業采伐以及擴建居住區、農用地開墾、發展牧業、砍伐森林開采礦藏、修建水壩、道路、水庫等[3]。
在毀林過程中,部分木材被加工成了木制品,由于部分木制品是長期使用的,因此,可以長期保持碳貯存,但是,原本的森林中貯存了大量的森林生物量,由于毀林,這些森林生物量中的碳迅速的排放到大氣中,另外,森林土壤中含有大量的土壤有機碳,毀林引起的土地利用變化也引起了這部分碳的大量釋放。因此,毀林是二氧化碳排放的重要源頭。
毀林已經成為能源部門之后的第二大來源,根據 IPCC 的估計,從19世紀中期到20世紀初,全世界由于毀林引起的碳排放一直在增加,19世紀中期,碳排放是年均3億t,在20世紀50年代初是年均10億t,本世紀初,則是年均23億t,大概占全球溫室氣體源排放總量的17%。因此,IPCC認為,減少毀林是短期內減排二氧化碳的重要手段。
1.2 林木產品、林木生物質能源與碳減排
①大部分研究認為,應將林產品碳儲量納入國家溫室氣體清單報告,主要理由是林產品是一個碳庫,伐后林產品是其中一個重要構成部分[4]。
通過以下手段,可以減緩林產品中貯存的碳向大氣中排放:大量使用林產品,提高木材利用率,擴大林產品碳儲量,延長木質林產品使用壽命等。另外,也可以采用其他有效的手段來減緩碳的排放,降低林產品的碳排放速率,如合理填埋處置廢棄木產品等方式,這樣,甚至可以讓部分廢棄木產品實現長期固碳。在森林生態系統和大氣之間的碳平衡方面,林產品的異地儲碳發揮了很大的作用。
②賈治邦認為,大量使用工業產品產生了大量的碳排放,如果用林業產品代替工業產品,如減少能源密集型材料的使用,大量使用的耐用木質林產品就可以減少碳排放。秦建華等也從碳循環的角度分析了林產品固碳的重要性,林產品減少了因生產鋼材等原材料所產生的二氧化碳排放,又延長了本身所固定的二氧化碳[5]。
③以林產品替代化石能源,也可以減少因化石能源的燃燒產生的二氧化碳排放。例如,木材可以作為燃料,木材加工和森林采伐過程中也會有很多的木質剩余物,這些都可以收集起來用以替代化石燃料,從而減少碳的排放;另外,林木生物質能源也可以替代化石燃料,減少碳的排放。
根據IPCC 的預計,2000—2050 年,全球用生物質能源代替的化石能源可達20~73GtC[6]。相震認為,雖然通過分解作用,部分林產品中所含的碳最終重新排放到大氣中,但因為林業資源可以再生,在再生過程中,可以吸收二氧化碳,而生產工業產品時,由于需要燃燒化石燃料,由此排放大量的二氧化碳,所以,使用林產品最終降低了工業產品在生產過程中,石化燃料燃燒產生的凈碳排放[7]。林產品通過以下兩個方面降低碳排放量:一是異地碳儲燃料,二是碳替代。這兩方面可以保持、增加林產品碳貯存并可以長期固定二氧化碳,因此,起到了間接減排二氧化碳的作用。
從以上分析可知,林業是碳源,因此在直接減排上將起到重大作用;林業可以起到碳貯存與碳替代的作用,可以間接減排二氧化碳。因此,林業是減排二氧化碳的重要手段。
有些研究認為林業在直接減排二氧化碳方面的作用不大。這是基于較長的時間跨度來考察的,認為林業并不是二氧化碳減排的最重要手段,工業減排是發展低碳經濟的長久之計;但是從短時間尺度來考察,又由于CDM項目的實施,林業是目前中國碳減排的一個重要的不可或缺的手段。
2 森林碳匯在發展低碳經濟中發揮的作用巨大
絕大部分的研究認為,林業是增加碳匯的主要手段。謝高地認為,中國的國民經濟體系和人類生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放為基礎。雖然不同地區、不同行業單位GDP碳排放量有所差別,但都必須依賴碳排放以求發展。這種依賴是長期發展形成的,是不可避免的,我國現有的技術體系還沒有突破性的進展,在這之前要突破這種高度依賴性非常困難,實行減排政策勢必會影響現有經濟體系的正常運行,降低人們的生活水平,也會產生相應的經濟發展成本[8]。謝本山也認為,中國還處于城鎮化和工業發展的階段,需要大量的資金和先進的技術才能使這種以化石能源為主要能源的局面有所改變,而且需要很長的周期,目前的條件下,想要實現總體低碳仍然存在較大的困難。與工業減排相比,通過林業固碳,成本低、投資少、綜合收益大,在經濟上更具有可行性,在現實上也更具備選擇性[9]。
從碳循環的角度上講,陶波,葛全勝,李克讓,邵雪梅等認為,地球上主要有大氣碳庫、海洋碳庫、陸地生態系統碳庫和巖石圈碳庫四大碳庫,其中,在研究碳循環時,可以將巖石圈碳庫當做靜止不動的,主要原因是,盡管巖石圈碳庫是最大的碳庫,但碳在其中周轉一次需要百萬年以上,周轉時間極長。海洋碳庫的周轉周期也比較長,平均為千年尺度,是除巖石碳庫以外最大的碳庫,因此二者對于大氣碳庫的影響都比較小。陸地生態系統碳庫主要由植被和土壤兩個分碳庫組成,內部組成很復雜,是受人類活動影響最大的碳庫[10]。
從全球不同植被類型的碳蓄積情況來看,森林地區是陸地生態系統的碳蓄積的主要發生地。森林生態系統在碳循環過程中起著十分重要的作用,森林生態系統蓄積了陸地大概80%的碳,森林土地也貯藏了大概40%的碳,由此可見,林業是增加碳匯的主要手段。
聶道平等在《全球碳循環與森林關系的研究》中指明,在自然狀態下,森林通過光合作用吸收二氧化碳,固定于林木生物量中,同時以根生物量和枯落物碎屑形式補充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同時,通過林木呼吸和枯落物分解,又將二氧化碳排放到大氣中,同時,由于木質部分也會在一定的時間后腐爛或被燒掉,因此,其中固定的碳最終也會以二氧化碳的形式回到大氣中。所以,從很長的時間尺度(約100年)來看,森林對大氣二氧化碳濃度變化的作用,其影響是很小的。但是由于單位森林面積中的碳儲量很大,林下土壤中的碳儲量更大,所以從短時間尺度來看,主要是由人類干擾產生的森林變化就有可能引起大氣二氧化碳濃度大的波動。
根據國家發改委2007年的估算,從1980—2005年,中國造林活動累計凈吸收二氧化碳30.6
億t,森林管理累計凈吸收二氧化碳16.2億t。李育材
研究表明, 2004 年中國森林凈吸收二氧化碳約5
億t,相當于當年工業排放的二氧化碳量的8%。 還有方精云等專家認為,在1981—2000年間,中國的陸地植被主要以森林為主體,森林碳匯大約抵消了中國同期工業二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可見,林業在吸收二氧化碳方面具有舉足輕重的作用。
3 發展森林碳匯的難點
通過以上分析可以看出,通過林業減排與增加碳匯是切實可行的,減少二氧化碳的排放量、增加大氣中二氧化碳的排放空間是發展低碳經濟關鍵所在。然而,森林碳匯在發展低碳經濟中也受到相關規定的限制。
在《聯合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》中,都有關于“清潔發展機制(CDM)”和碳貿易市場的敘述,其中明確規定開發森林碳匯項目及進行碳貿易須要符合以下規則:
①在《京都議定書》中明確規定,開發森林碳匯的土地,必須是從項目基準年開始,過去五十年內沒有森林,《京都議定書》也規定,如果是再造林項目,所用的土地必須是從1989年12月31日至項目開發那一年不是森林,但是在此之前可以有森林[12]。
②進行交易的碳信用額必須是新產生的,不可以是現存的碳匯量。
③自身可以完成減排指標的,不可以利用清潔發展機制;可以使用清潔發展機制的國家,與其合作的發展中國家的企業,也需要將符合規定的碳減排量申報,并獲得聯合國相關部門認可后,才能出售給發達國家的企業。
④減少毀林和優化森林管理產生的森林碳匯并沒有納入清潔發展機制;另外,只有造林再造林項目產生的森林碳匯被納入到清潔發展機制,森林碳匯項目的種類很單一,而且有關的申報、認證等程序非常復雜。
通過以上分析,可以得出以下結論,林業對于發展低碳經濟具有不可替代的作用。盡管也受到很多方面的制約,但其未來的快速發展趨勢是必然的。因此必須加強森林經營、提高森林質量,促進碳吸收和固碳;保護森林控制森林火災和病蟲害,減少林地的征占用,減少碳排放;大力發展經濟林特別是木本糧油包括生物質能源林;使用木質林產品,延長其使用壽命,最大限度的固定二氧化碳;保護濕地和林地土壤,減少碳排放。
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