引論:我們?yōu)槟砹?3篇碳排放技術(shù)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
當(dāng)前,我國(guó)正處于快速工業(yè)化推進(jìn)進(jìn)程中,二氧化碳排放仍保持快速增加態(tài)勢(shì),控制和削減 二氧化碳排放形勢(shì)十分嚴(yán)峻。到底是什么原因促進(jìn)了我國(guó)碳排放持續(xù)快速增長(zhǎng),值得探討。 分解分析作為研究事物的變化特征及其作用機(jī)理的一種分析框架,在環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究中得到越 來(lái)越多的應(yīng)用。將排放分解為各因素的作用,定量分析因素變動(dòng)對(duì)排放量變動(dòng)的影響,成為 研究這類(lèi)問(wèn)題的有效技術(shù)手段。通行的分解方法主要有兩種,一種是指數(shù)分解方法IDA(Ind ex Decomposition Analysis),一種是結(jié)構(gòu)分解方法SDA(Structural Decomposition Ana lysis)。相對(duì)于SDA方法需要投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)作為支撐,IDA方法因只需使用部門(mén)加總數(shù)據(jù) ,特別適合分解含有較少因素的、包含時(shí)間序列數(shù)據(jù)的模型,在環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究中得到廣泛使 用。本文采用IDA類(lèi)中的LMDI(Log Mean Divisia Index,對(duì)數(shù)指標(biāo)分解方法)對(duì)我國(guó)碳排 放因素進(jìn)行分解分析。
1 碳排放因素分解:模型構(gòu)建與分解技術(shù)
有關(guān)二氧化碳排放的恒等式很多,鑒于我們的關(guān)注重點(diǎn)在經(jīng)濟(jì)總量、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源利用效 率和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響,本文采用下述恒等式對(duì)我國(guó)二氧化碳排放軌跡進(jìn)行分析 :
C=ΣijCij=ΣijQQiEi EijCijQQiEiEij=ΣijQSiIiM ijUij
其中,i表示產(chǎn)業(yè)(或地區(qū)),j表示一次性能源消費(fèi)種類(lèi)(煤炭、石油、天然氣);C表示 二氧化碳排放總量,Cij表示i產(chǎn)業(yè)(或地區(qū))消耗j種能源的二氧化碳排放量;Q和Q i分別表示經(jīng)濟(jì)總量和i產(chǎn)業(yè)(或地區(qū))增加值;E,Ei,Eij分別表示能源消耗總 量、i產(chǎn)業(yè)(或地區(qū))的能源消費(fèi)總量、i產(chǎn)業(yè)(或地區(qū))j種能源的消費(fèi)量;Si表示i產(chǎn)業(yè) (或地區(qū))增加值所占比重;Ii表示i產(chǎn)業(yè)(或地區(qū))能源消費(fèi)強(qiáng)度;Mij表示j種 能源在i產(chǎn)業(yè)中所占的比重,Uij表示i產(chǎn)業(yè)中消費(fèi)j種能源的二氧化碳排放系數(shù)。
這樣,在基期和報(bào)告期的碳排放量差異可表示為乘法模式和加法模式:
Dtot=Ct/C0=DactDstrDintD mixDemf
ΔCtot=Ct-C0=ΔCact+ΔCstr+ΔCint+Δ Cmix+ΔCemf
上述分項(xiàng)中分別代表經(jīng)濟(jì)活動(dòng)(經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)張)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源消耗強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和碳 排放系數(shù)的變動(dòng)對(duì)總的排放水平的影響。
對(duì)于上述公式的因素分解屬于IDA分解分析范疇,主要包括Laspeyres IDA與Div isia IDA兩 大類(lèi)。其中,LMDI屬于Divisia IDA的一個(gè)分支,由于具有全分解、無(wú)殘差、易使用,以及 乘法分解與加法分解的一致性、結(jié)果的唯一性、易理解等優(yōu)點(diǎn)而在眾多分解技術(shù)中受到重視 ,目前在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。LMDI 的主要缺陷在于無(wú)法處理具有0值和負(fù)值的數(shù)據(jù),但 B.W. Ang等人使用“分析極限”(analytical limit)的技巧成功地解決了這一問(wèn)題。在實(shí) 際問(wèn)題中,一般不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值,而對(duì)于0值,則可以用一個(gè)任意小的數(shù)代替(比如10的-10~ -20次方)而不會(huì)影響計(jì)算結(jié)果。
根據(jù)LMDI分解方法(詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程可參閱B.W. Ang, etc (2003)等),在乘法分解模式下, 則有:
Dact=exp(Σij(Ctij -C0ij)/ (lnCtij-lnC0ij(Ct-C0)/( lnCt-lnC0)ln(Q tQ0))
Dstr=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(StiS0i))
Dint=exp(Σij(Ctij-C0 ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(ItiI0i))
Dmix=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(MtitM0 ij))
Demf=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(UtijU0 ij))
在加法分解模式下,則有:
ΔCact=Σij(Ctij-C0ij)(lnCtij-lnC0ij)ln(QtQ0)
ΔCstr=Σij(Ctij-C0ij)(lnCtij-lnC0ij)ln(StiS0i)
ΔCint=Σij(Ctij-C0 ij) (lnCtij-lnC0ij)ln(ItiI0i)
ΔCmix=Σij(Ctij-C0ij)(lnCt ij-lnC0ij)ln(Mt ijM0ij)
ΔCemf=Σij(Ctij-C0ij)(lnCt ij-lnC0ij)ln(Ut itU0ij)
2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理
郭朝先:中國(guó)碳排放因素分解:基于LMDI分解技術(shù)
中國(guó)人口•資源與環(huán)境 2010年 第12期
本文收集了1995,2000,2005和2007年分產(chǎn)業(yè)增加值和各地區(qū)GDP,并根據(jù)相應(yīng)的GDP 平減指數(shù)統(tǒng)一折算成2000年不變價(jià)格。同時(shí),收集上述4個(gè)年度的分產(chǎn)業(yè)和各地區(qū)煤炭、石 油、天然氣消費(fèi)量,并將它們統(tǒng)一折算成標(biāo)準(zhǔn)量(t標(biāo)煤)。鑒于各種能源在不同年份碳排 放系數(shù)變化率較小以及測(cè)度碳排放系數(shù)的技術(shù)困難,這里假定它們是不變的,統(tǒng)一使用IPCC 提供的默認(rèn)值測(cè)算二氧化碳排放數(shù)據(jù)。因此,在接下來(lái)的因素分解過(guò)程中,碳排放系數(shù)的變 化被假定為貢獻(xiàn)率為0。另外,需要注意的是,這里所指的能源結(jié)構(gòu)僅僅指煤炭、石油、天 然氣三種化石能源的結(jié)構(gòu),不包括其他能源如水電、核電、太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源和可再生 能源。主要的數(shù)據(jù)來(lái)源包括:歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》,以及IPCC提 供的《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》。
3 中國(guó)碳排放的產(chǎn)業(yè)分解
根據(jù)計(jì)算,1995,2000,2005和2007年全國(guó)產(chǎn)業(yè)排放的二氧化碳分別為29.4億t,31.4億t, 51.1億t和61.1億t。1995-2007年分產(chǎn)業(yè)二氧化碳排放量及其增長(zhǎng)情況見(jiàn)表1。 表1顯 示,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制 造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)和煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)6個(gè)產(chǎn)業(yè)是最主 要的排放大戶(hù)。數(shù)據(jù)顯示,1995,2000,2005和2007年這6個(gè)產(chǎn)業(yè)分別占到當(dāng)年總排放量 的79.1%,83.7%,89.5%和90.7%。從表1還可以看出,1995-2007年多數(shù)產(chǎn)業(yè)碳排放呈增長(zhǎng)態(tài) 勢(shì) ,尤其是6個(gè)主要產(chǎn)業(yè)碳排放增長(zhǎng)明顯。從碳排放強(qiáng)度看,多數(shù)產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度有所下降, 表現(xiàn)出一種向好的發(fā)展態(tài)勢(shì),但下降幅度還比較有限(見(jiàn)表1)。
首先,根據(jù)LMDI乘法分解方法,對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)碳排放進(jìn)行分解,結(jié)果如表2所示。表2顯示,19 95-2007年,中國(guó)碳排放增長(zhǎng)2.080 9倍,其中,產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)(經(jīng)濟(jì)總量)導(dǎo)致碳排 放增長(zhǎng) 2.929 7倍,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)1.046 6倍,能源利用效率的提高使碳排放保持 在原來(lái)的0.683 9倍的水平上,能源結(jié)構(gòu)的變動(dòng)也有助于減排,使碳排放保持在原來(lái)的0.992
4倍的水平上。在其中的不同時(shí)間段內(nèi),產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增長(zhǎng)始終是導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)的主要因素 ;一般情況下,能源利用效率(能源強(qiáng)度)是促使碳排放減少的主要因素,但在2000-2005 年例外,這期間能源利用效率的下降導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)1.014倍;從碳排放的角度看, 我國(guó)的 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)處于不斷“劣化”的過(guò)程中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的“劣化”導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng),而能源結(jié)構(gòu)處 于不斷“優(yōu)化”的過(guò)程中,能源結(jié)構(gòu)的“優(yōu)化”導(dǎo)致碳排放相對(duì)減少,但是這兩個(gè)因素的貢 獻(xiàn)相對(duì)都比較小。
其次,根據(jù)LMDI加法分解方法,對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)碳排放進(jìn)行分解,結(jié)果如表3所示。 表3顯示,19 95-2007年,中國(guó)碳排放增加317 388萬(wàn)t,其中,產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)(經(jīng)濟(jì)總量)導(dǎo)致碳排放增 加465 555萬(wàn)t,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致碳排放 增加19 727萬(wàn)t,能源利用效率的提高和能源結(jié) 構(gòu)的變動(dòng)分別使碳排放減少164 579萬(wàn)t和3 316萬(wàn)t。從碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率來(lái)看,1995-200 7年產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為146.7%,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)率為6.2%,能源強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率為-51.9 %,能源結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)率為-1.0%。如同乘法分解一樣,在其中的不同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增長(zhǎng) 始終是導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)的主要因素,能源利用效率(能源強(qiáng)度)一般促使碳排放減少(但20 00-2005年例外),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的“劣化”導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng),能源結(jié)構(gòu)的“優(yōu)化”導(dǎo)致碳排放 相對(duì) 減少,但后兩個(gè)因素的貢獻(xiàn)相對(duì)都比較小。
分產(chǎn)業(yè)看,大多數(shù)產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)為:產(chǎn)業(yè)規(guī)模是導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)最主要的因素,而能源利用 效率的提高是促使碳排放減少的主要因素(見(jiàn)表1)。在6個(gè)最主要的碳排放“大戶(hù)”產(chǎn)業(yè)中 ,規(guī)模因素均導(dǎo)致了碳排放增長(zhǎng),電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延業(yè)、化學(xué) 原料及化學(xué)制品制造業(yè)、煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)由于在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的份額增加而使其碳排放進(jìn)一 步增長(zhǎng),石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)由于在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的份額減少而使其碳排放減少, 能源利用和能源結(jié)構(gòu)因素一般使得產(chǎn)業(yè)碳排放減少,但是石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)屬 于例外情況。
4 中國(guó)碳排放的地區(qū)分解
匯總各個(gè)地區(qū)碳排放量,得到1995、2000、2005和2007年全國(guó)產(chǎn)業(yè)排放的二氧化碳分別為33.5 億t,36.2億t,62.6億t和75.4億t,這些遠(yuǎn)比從產(chǎn)業(yè)層面匯總得出的數(shù)據(jù)高。由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺 乏,分地區(qū)數(shù)據(jù)不包括數(shù)據(jù)。重慶在成為直轄市之前的1995年數(shù)據(jù)是根據(jù)四川省重慶市 相關(guān)數(shù)據(jù)估算而來(lái)。這種差異主要來(lái)源于兩個(gè)途徑:一是統(tǒng)計(jì)口徑的差異,地區(qū)層面的統(tǒng)計(jì) 包括生活消費(fèi)能源排放的二氧化碳,而產(chǎn)業(yè)層面不包括;二是統(tǒng)計(jì)部門(mén)不一致,全國(guó)產(chǎn)業(yè)層 面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)由國(guó)家統(tǒng)計(jì)局負(fù)責(zé),地區(qū)層面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)由地方統(tǒng)計(jì)部門(mén)負(fù)責(zé),由于這種不一 致,使得相同年度的能源消費(fèi)全國(guó)數(shù)據(jù)和地方匯總數(shù)據(jù)出入很大,地方匯總數(shù)據(jù)往往大于全 國(guó)數(shù)據(jù)。這種差異并不妨礙接下來(lái)的分析,因?yàn)榈貐^(qū)層面的因素分解主要用于說(shuō)明地區(qū)排放 問(wèn)題,不涉及產(chǎn)業(yè)排放問(wèn)題。
從地區(qū)二氧化碳排放總量來(lái)看,2007年,山東、山西、河北排放超過(guò)5億t,河南、遼寧、江 蘇排放超過(guò)4億t,內(nèi)蒙古、廣東、浙江超過(guò)3億t,這些地區(qū)同時(shí)也是1995-2007年排放增幅 最大的地區(qū)。上述9個(gè)地區(qū)二氧化碳排放量占到全國(guó)排放總量的一半以上份額,就1995-2007 年排放增幅而言,上述9個(gè)地區(qū)增幅占到全國(guó)增幅的6成以上。從碳排放強(qiáng)度看,除寧夏和海 南外,碳排放強(qiáng)度均出現(xiàn)下降,表現(xiàn)出一種向好的發(fā)展態(tài)勢(shì),但下降幅度總體來(lái)說(shuō)比較有限 ,存在進(jìn)一步下降的巨大空間。
根據(jù)LMDI乘法分解方法,對(duì)中國(guó)地區(qū)碳排放進(jìn)行分解,結(jié)果如表4所示。表4顯示,1995-200 7年,中國(guó)碳排放增長(zhǎng)2.247 8倍,其中,經(jīng)濟(jì)總量的擴(kuò)張導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)為 原來(lái)的3.660 3 倍,地區(qū)結(jié)構(gòu)的變化、能源利用效率的提 高和能源結(jié)構(gòu)的變動(dòng)分別使碳排放減少到0.988 1 倍、
0.623 1倍和0.997 1倍的水平上。分時(shí)間段看,地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量的擴(kuò)張始終是導(dǎo)致碳 排放 增長(zhǎng)的主要因素,能源利用效率的提高是促使碳排放減少的主要因素,地區(qū)結(jié)構(gòu)和能 源結(jié)構(gòu) 變動(dòng)因素對(duì)碳排放增長(zhǎng)影響都很小。
根據(jù)LMDI加法分解方法,對(duì)中國(guó)地區(qū)碳排放進(jìn)行分解,結(jié)果如表5所示。表5顯示,1995-200 7年,中國(guó)碳排放增加418 309萬(wàn)t,其中,地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量擴(kuò)張導(dǎo)致碳排放增加670 131萬(wàn)t, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化、能源利用效率的提高和能源結(jié)構(gòu)的變動(dòng)導(dǎo)致碳排放分別減少6 208萬(wàn)t、24 4 288萬(wàn)t和1 524萬(wàn)t。從碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率來(lái)看,1995-2007年產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為1 60.2%,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)率為-1.5%,能源強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率為-58.4%,能源結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)率為-0.4 %。如同乘法分解一樣,在其中的不同時(shí)間段內(nèi)地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長(zhǎng)始終是導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng) 的主要因素,能源利用效率始終是促使碳排放減少的主要因素,地區(qū)結(jié)構(gòu)因素和能源結(jié)構(gòu)因 素傾向于減少碳排放(個(gè)別時(shí)間段例外),但這兩個(gè)因素的貢獻(xiàn)相對(duì)都很小。
分地區(qū)看,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長(zhǎng)無(wú)一例外地導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng);除寧夏、海南外 ,能源強(qiáng)度 因素均導(dǎo)致碳排放減少;東北地區(qū)和部分中西部地區(qū)的省份由于在全國(guó)經(jīng)濟(jì)總量中所占份額 下降,使得地區(qū)結(jié)構(gòu)因素促使其二氧化碳排放減少,而大多數(shù)地區(qū)能源結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致二氧 化碳排放減少,但后兩個(gè)因素所發(fā)揮的作用一般都較小(見(jiàn)圖1)。
5 結(jié) 論
本文構(gòu)建了一個(gè)包括經(jīng)濟(jì)總量、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源利用效率、能源結(jié)構(gòu)等變量 的碳排放恒等式 :C=ΣijQSiIiMijUij, 運(yùn)用LMDI 方法對(duì)1995-2007年中國(guó)碳排放進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)層面和地區(qū)層面的因素分解,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1)經(jīng)濟(jì)規(guī)模總量的擴(kuò)張是中國(guó)碳排放繼續(xù)高速增長(zhǎng)的最主要原因。
(2)能源利用效率的提高是抑制碳排放增長(zhǎng)最主要的因素,但是某些時(shí)間段、部分產(chǎn)業(yè)和 個(gè)別地區(qū)做的并不好,存在能源利用效率下降導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)的情況。
圖1 1995-2007年各地區(qū)二氧化碳排放因素分解
Fig.1 1995-2007 Decomposition of regional carbon dioxide e mission
(3)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)(產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和地區(qū)結(jié)構(gòu))的變化對(duì)碳排放增長(zhǎng)有影響作用,但總體而言,作用相對(duì)較小,潛力還沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。
(4)能源結(jié)構(gòu)(這里指煤炭、石油、天然氣三種化石能源的結(jié)構(gòu))的變化對(duì)碳排放增長(zhǎng)影 響十分有限。
考慮到未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)中國(guó)經(jīng)濟(jì)還將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),當(dāng)前各地區(qū)在促進(jìn) 地方經(jīng)濟(jì)高 速增長(zhǎng)方面均持十分積極的態(tài)度,因此,試圖通過(guò)調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和地區(qū) 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的方法 來(lái)控制中國(guó)二氧化碳排放是 不現(xiàn)實(shí)的。由于中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó), 當(dāng)前各種產(chǎn)業(yè)都有其 存在發(fā)展的空間,因此,短時(shí)間內(nèi)試圖通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)顯著降低二氧化碳排放也是不可 能的,但是,在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)升級(jí),特別是工藝創(chuàng)新、工藝升級(jí)達(dá)到節(jié)能減排的 目的則是可能的,這實(shí)際上是提高能源利用效率的途徑。不過(guò),從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)來(lái)降低二氧化碳排放則是一個(gè)可行的選擇。中國(guó)能源資源的稟賦決定了試圖 調(diào)整化石能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到減排的目的也是不現(xiàn)實(shí)的,但是,通過(guò)大力發(fā)展可再生能源和 新能源來(lái)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)達(dá)到減排的目的則是可能的。由此可見(jiàn),當(dāng)前降低二氧化碳排放最主 要的途徑是提高能源利用效率,從歷史情況看,我國(guó)能源利用效率狀況不容樂(lè)觀,但這也為 未來(lái)提高能源利用效率提供了巨大空間。
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Decomposition of Chinas Carbon Emissions: Based on LMDI Method
GUO Chaoxian
(Institute of Industrial Economics of Chinese Academy of Social Scien ces, Beijing 100836, China)
Abstract Carbon emission is a hot issue nowadays. How to evalua te various factors contribution to carbon emission is important in finding som e key factors to reduce carbon emission. The paper constructs a carbon emission
identity, based on economic gross, economic structure, energy efficiency, en ergy consumption structure, emissions parameters, and uses LMDI method to decomp o se Chinas carbon emissions in 1995-2007 at industrial and regional levels.
Th e results show that expansion of economic scale is the most important factor for
the continuous carbon emissions growth and the improvement of energy efficiency
篇2
文章編號(hào) 1002-2104(2015)09-0037-07
doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.006
根據(jù)國(guó)際能源署 (IEA,2009)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2007年中國(guó)二氧化碳排放量已超過(guò)美國(guó),成為全球第一大二氧化碳排放國(guó)。在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),中國(guó)的經(jīng)濟(jì)仍將以較快的速度增長(zhǎng),加之城市化和工業(yè)化進(jìn)程的推動(dòng)將會(huì)加劇經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源環(huán)境之間的矛盾[1],使我國(guó)面臨更大的減排壓力。就此,中國(guó)政府于2009年首次提出具體溫室氣體減排目標(biāo),即到2020年,我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)CO2排放量(碳強(qiáng)度)比2005年下降40%-45%,并將約束性指標(biāo)納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃中。由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源稟賦的不均衡性,我國(guó)碳排放存在顯著的省際和區(qū)域差異。為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),中國(guó)必須充分考慮碳排放的空間特征,針對(duì)性地出臺(tái)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)和能源政策,才能公平有效地降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本,實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)[2-4]。
在此背景下,深入研究中國(guó)區(qū)域碳排放的空間特征,揭示碳排放變化的主要影響因素具有重大現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于碳排放影響因素的研究,主要集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、人口規(guī)模和城市化等,同時(shí),技術(shù)進(jìn)步也受到越來(lái)越多的關(guān)注。一些學(xué)者認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步能有效提高能源效率并減少碳排放量,是降低碳排放的重要手段和主導(dǎo)因素[5-7]。也有學(xué)者認(rèn)為由于能源消費(fèi)“回彈效應(yīng)”的存在,導(dǎo)致技術(shù)進(jìn)步對(duì)降低碳排放量的作用并不明顯[8-9]。趙楠[10]發(fā)現(xiàn)追隨型技術(shù)進(jìn)步對(duì)中國(guó)能源效率呈現(xiàn)顯著正向影響,而前沿型技術(shù)進(jìn)步作用并不明顯。李凱杰[11]認(rèn)為長(zhǎng)期內(nèi)技術(shù)進(jìn)步可以減少碳排放,但在短期內(nèi)則不明顯。
豐裕的能源稟賦使區(qū)域發(fā)展具有比較優(yōu)勢(shì),理應(yīng)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并帶動(dòng)就業(yè),然而在現(xiàn)實(shí)卻并非如此。現(xiàn)有研究顯示,能源稟賦會(huì)推高地區(qū)能源強(qiáng)度[12-13] ,抑制就業(yè)增長(zhǎng)[14],影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化[15],最后導(dǎo)致“資源詛咒”的形成。蔡榮生[16]認(rèn)為我國(guó)碳強(qiáng)度“資源詛咒”的產(chǎn)生機(jī)理為:在能源豐裕的地區(qū),能源短缺與使用的壓力較小,技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力不足,慣性地依賴(lài)傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè)、層次低產(chǎn)業(yè),最終形成 “高碳”經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑。
上述研究已將能源稟賦或技術(shù)進(jìn)步作為解釋變量分析其對(duì)碳排放的影響,但往往忽略領(lǐng)域單元間的空間聯(lián)系和相關(guān)性,只注重對(duì)地區(qū)碳排放的直接影響,缺乏對(duì)能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步的空間外溢效應(yīng)和輻射作用的研究。實(shí)際上,地區(qū)能源稟賦越高會(huì)使該地區(qū)以及周邊地區(qū)的能源使用成本降低,推動(dòng)能源的使用量進(jìn)而拉動(dòng)該地區(qū)的碳排放強(qiáng)度。同樣,技術(shù)進(jìn)步的外溢作用也會(huì)輻射到周邊地區(qū)。因此,本文將通過(guò)空間面板計(jì)量模型,就能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度的空間效應(yīng)展開(kāi)實(shí)證分析。
1 變量選取及數(shù)據(jù)來(lái)源
1.1 碳排放強(qiáng)度的估算
本文根據(jù)IPCC《國(guó)家溫室氣體排放清單指南》2006版(IPCC,2006)推薦的方法估算碳排放數(shù)據(jù),選取煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油和天然氣8種主要化石能源。計(jì)算方法如式(1)所示。最后,采用以1997年為基準(zhǔn)年進(jìn)行調(diào)整的GDP數(shù)據(jù),根據(jù)碳排放強(qiáng)度的定義(即單位GDP的碳排放量,CI)計(jì)算全國(guó)30個(gè)省份1997-2012年的碳排放強(qiáng)度。由于自治區(qū)、臺(tái)灣省、香港和澳門(mén)特別行政區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)缺失,因此本研究所有源數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果均不包括這些地區(qū)。
C=∑8i=1Ci=∑8i=1Ei×SCCi×CEFi(1)
其中,Ci表示估算的碳排放量;i表示各能源;Ei代表能源的消費(fèi)量,來(lái)自于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中能源終端消費(fèi)數(shù)據(jù);SCCi為各種能源的折標(biāo)煤系數(shù);CEFi為IPCC(2006)提供的碳排放系數(shù)(見(jiàn)表1)。
1.2 自變量的選擇
參考已有的研究文獻(xiàn),本文選取的解釋變量分為能源稟賦變量和技術(shù)進(jìn)步變量?jī)深?lèi)。
能源稟賦用能源生產(chǎn)量(EP)和能源自給度(SR)來(lái)表征,其中能源生產(chǎn)量由地區(qū)各種能源生產(chǎn)量折算為標(biāo)準(zhǔn)煤相加得來(lái)。能源自給度,是指某一區(qū)域內(nèi)能源的消費(fèi)由區(qū)域內(nèi)自身供給的比例,計(jì)算公式為區(qū)域能源生產(chǎn)量除以能源消費(fèi)量,據(jù)此來(lái)測(cè)度各區(qū)域內(nèi)能源的充裕程度。以上數(shù)據(jù)均來(lái)自于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。
技術(shù)進(jìn)步變量則由外商直接投資(FDI)、R&D投入(RD)、人力資本(HC)和專(zhuān)利授權(quán)量(PAT)表征。其中,外商直接投資用各地區(qū)年末登記的外商投資企業(yè)投資額表示,數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)貿(mào)易外經(jīng)統(tǒng)計(jì)年鑒》。R&D投入用各地區(qū)研究與實(shí)驗(yàn)發(fā)展內(nèi)部經(jīng)費(fèi)支出數(shù)據(jù)表示,來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。人力資本用各地區(qū)研究與開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)從事科技活動(dòng)人員數(shù)表征,數(shù)據(jù)來(lái)源于各年《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》,由于2009-2012年與以往年份統(tǒng)計(jì)口徑不一致,本文參考各省統(tǒng)計(jì)年鑒作為補(bǔ)充,缺乏的年份按照加權(quán)平均的方法計(jì)算得出。用3種專(zhuān)利授權(quán)數(shù)代表各省地區(qū)的專(zhuān)利授權(quán)數(shù),數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》。
2 實(shí)證結(jié)果分析
2.1 中國(guó)能源碳排放強(qiáng)度相關(guān)性檢驗(yàn)
我國(guó)碳排放強(qiáng)度在樣本區(qū)間內(nèi)總體呈下降的趨勢(shì),從1997年的1.49 t/萬(wàn)元下降為2012年的0.89 t/萬(wàn)元(見(jiàn)圖1)。利用matlab軟件計(jì)算的1997-2012年中國(guó)碳排放強(qiáng)度全域Moran’s I指數(shù)顯示均為正值,且其正態(tài)統(tǒng)計(jì)量z值均通過(guò)5%水平的顯著性檢驗(yàn),表明全國(guó)各省區(qū)碳排放強(qiáng)度的空間分布并非是完全隨機(jī)的狀態(tài),而是呈現(xiàn)出顯著的空間自相關(guān)特征,即碳排放強(qiáng)度較高的省區(qū)和較低的省區(qū)均趨于相鄰。同時(shí),觀察的Moran’s I的走勢(shì)發(fā)現(xiàn),中國(guó)省區(qū)碳排放強(qiáng)度的全域Moran’s I指數(shù)在整個(gè)研究期間呈現(xiàn)波動(dòng)性上升的趨勢(shì)。其中,1997-2005年間Moran’s I指數(shù)在0.226 8-0.295 9之間,在2006-2012年Moran’s I指數(shù)顯著上升,均在0.3以上,且z值均滿(mǎn)足1%的顯著性檢驗(yàn),表明中國(guó)省區(qū)碳排放強(qiáng)度的集聚程度加強(qiáng),即碳排放強(qiáng)度相似的省區(qū)在空間上趨于集中。
2.2 模型選擇策略
本文分別采用傳統(tǒng)混合面板模型SLM、SEM和SDM模型進(jìn)行分析,模型的檢驗(yàn)過(guò)程按照:OLS(SLM或SEM)SDM是順序展開(kāi)。驗(yàn)證方法如下:首先,基于無(wú)空間交互效應(yīng)的傳統(tǒng)面板模型的殘差,對(duì)個(gè)體固定效應(yīng)和時(shí)間固定效應(yīng)進(jìn)行LR檢驗(yàn),然后利用兩個(gè)拉格朗日乘數(shù)(Lagrange Multiplier)形式LMlag、LMerror和穩(wěn)健(Robust)的RLMlag、LMerror進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為:如果LMlag在LM檢驗(yàn)中顯著性?xún)?yōu)于LMerror,同時(shí)RLMlag也優(yōu)于RLMerror,選擇SLM模型。反之,選擇SEM模型。LM檢驗(yàn)結(jié)果若支持其中之一或兩者同時(shí)成立,則需要通過(guò)Wald統(tǒng)計(jì)量和LR統(tǒng)計(jì)量對(duì)SDM進(jìn)行檢驗(yàn),若不能同時(shí)支持原假設(shè)H0:θ=0和H0:θ+ρβ=0,則表示SDM不能簡(jiǎn)化為SLM或SEM,應(yīng)在模型中同時(shí)包含被解釋變量和解釋變量的空間滯后項(xiàng),來(lái)考察解釋變量的空間交互作用[17-18]。
2.3 估計(jì)結(jié)果分析
2.3.1 總樣本估計(jì)結(jié)果分析
根據(jù)空間計(jì)量模型的選擇策略,首先檢驗(yàn)傳統(tǒng)混合模型,得到結(jié)果(見(jiàn)表2):①LM關(guān)于空間滯后與空間誤差存在性的絕大多數(shù)檢驗(yàn)均拒絕了原假設(shè),由此確定了模型估計(jì)的殘差空間自相關(guān)的存在,SLM和SEM模型均優(yōu)于無(wú)空間效應(yīng)傳統(tǒng)混合面板模型。②LR檢驗(yàn)均拒絕原假設(shè),其結(jié)果分別為(804.154 5,0.000 0)和(636.444 6,0.000 0),即模型存在雙邊固定效應(yīng)。③LMlag、RLMlag和LMerror分別通過(guò)了1%、5%和10%的顯著性檢驗(yàn), RLMerror沒(méi)有通過(guò)顯著性檢驗(yàn),即空間滯后模型的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量更為顯著。綜合以上結(jié)果,可以認(rèn)為雙邊固定效應(yīng)的空間滯后模型更符合模型設(shè)定。
接下來(lái)需要進(jìn)一步分析空間杜賓模型以確定最優(yōu)模型(見(jiàn)表3),Wald和LR檢驗(yàn)結(jié)果均支持選擇空間杜賓模型,另外Hausman的檢驗(yàn)不能拒絕原假設(shè),即應(yīng)采納隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。由此確定分析能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度影響的模型:隨機(jī)效應(yīng)的空間杜賓模型。
從表3中隨機(jī)效應(yīng)的空間杜賓模型估計(jì)來(lái)看,表征能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步變量對(duì)碳排放強(qiáng)度的系數(shù)在統(tǒng)計(jì)上較為顯著。其中,①ln EP和ln SR系數(shù)顯著為正,表明在樣本期間內(nèi)能源產(chǎn)量和能源自給度與碳排放強(qiáng)度呈顯著正相關(guān)關(guān)系,能源稟賦高的區(qū)域能源使用成本具有比較優(yōu)勢(shì),
更傾向于依靠能源密集型產(chǎn)業(yè)來(lái)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,導(dǎo)致這些地區(qū)單位能耗和碳排放強(qiáng)度都較高。②表征技術(shù)創(chuàng)新的lnFDI、lnRD和lnPAT的彈性系數(shù)均顯著為負(fù),表明外商直接投資、R&D經(jīng)費(fèi)投入和專(zhuān)利授權(quán)量均有利于抑制區(qū)域碳排放強(qiáng)度,而lnHC的估計(jì)結(jié)果則顯示為不顯著的正效應(yīng),也就是說(shuō)人力資本對(duì)促進(jìn)節(jié)能減排效應(yīng)不足。③W?lnPAT和W?lnFDI的系數(shù)在1%水平上顯著,W?lnEP在5%水平上顯著,W?lnSR在10%水平上顯著,表明因變量的空間滯后項(xiàng)和自變量的空間交互項(xiàng)均存在空間溢出效應(yīng),即能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步在空間上對(duì)其他地區(qū)碳排放強(qiáng)度產(chǎn)生影響。
進(jìn)一步地,就能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度的空間效應(yīng)進(jìn)行分解,以便了解不同變量變動(dòng)對(duì)系統(tǒng)中各部分影響的沖擊。這里分別用空間杜賓模型下的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)各變量對(duì)本地區(qū)、其他地區(qū)以及全國(guó)所有地區(qū)碳排放強(qiáng)度的影響(見(jiàn)表4),發(fā)現(xiàn)大部分變量對(duì)地區(qū)的輻射作用在統(tǒng)計(jì)上表現(xiàn)顯著。①能源生產(chǎn)量和能源自給度的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)均顯著為正,說(shuō)明能源稟賦對(duì)本地區(qū)以及其他地區(qū)均顯示出明顯的刺激作用。②外商直接投資直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)均顯著為負(fù),從而肯定了外商直接投資降低本地區(qū)和其他地區(qū)碳排放強(qiáng)度的溢出效應(yīng)。③R&D投入的直接效應(yīng)和總效應(yīng)顯著為負(fù),而間接效應(yīng)則為不太顯著的微弱負(fù)效應(yīng),說(shuō)明研究與實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入對(duì)降低其他地區(qū)碳排放強(qiáng)度的效果不佳。④人力資本的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)均不顯著,即人力資本投資還沒(méi)有產(chǎn)生足夠的空間外溢效應(yīng)。⑤專(zhuān)利授權(quán)量的直接效應(yīng)顯著為負(fù),但間接效應(yīng)和總效應(yīng)則均表現(xiàn)為正效應(yīng)。說(shuō)明由于我國(guó)區(qū)域差異明顯,一些技術(shù)的研發(fā)成果可能僅僅適用于本地區(qū),無(wú)法在更大范圍內(nèi)推廣,導(dǎo)致技術(shù)進(jìn)步受惠的局限性。
2.3.2 分階段樣本估計(jì)結(jié)果分析
基于不同時(shí)間階段技術(shù)進(jìn)步的特點(diǎn)和方法存在較大的差異,接下來(lái)將劃分兩個(gè)時(shí)間階段1997-2004年和2005-2012年,來(lái)考察能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響趨勢(shì)。首先,根據(jù)前述的模型選擇策略,最后確定兩個(gè)階段均選定固定效應(yīng)的空間杜賓模型,如表5所示。可以看出,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段上,各變量對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響呈現(xiàn)不同的特征。①能源生產(chǎn)量和能源自給度在兩個(gè)階段均表現(xiàn)出顯著的正效應(yīng),且其效應(yīng)都有所收斂;另外,兩個(gè)變量的空間交互效應(yīng)在前一階段顯著,后一階段不顯著。表明隨著時(shí)間的推移,能源儲(chǔ)存量的減少以及國(guó)家調(diào)控政策的推動(dòng),能源的效率有所提高,能源產(chǎn)量豐富的地區(qū)也開(kāi)始注重節(jié)約能源,促使能源稟賦對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響有所減弱。②后一階段中技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度的顯著作用明顯低于前一階段,說(shuō)明由于節(jié)能技術(shù)缺失以及存在技術(shù)推廣困難等問(wèn)題,現(xiàn)有的技術(shù)手段越來(lái)越不適應(yīng)低碳需求,無(wú)法有效地指導(dǎo)節(jié)能減排。其中,lnFDI和 lnHC的符號(hào)出現(xiàn)了由負(fù)轉(zhuǎn)正情況。說(shuō)明以現(xiàn)有的技術(shù)手段,外商直接投資和人力資本投資無(wú)法發(fā)揮降低碳排放強(qiáng)度的作用;lnRD和 lnPAT兩階段的系數(shù)都為負(fù)號(hào),但顯著程度都有所下降,也就是說(shuō)資金投入和技術(shù)產(chǎn)出促進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型的效果也在下降。
從兩階段分解的空間效應(yīng)來(lái)看(見(jiàn)表6),后一階段的顯著程度明顯低于前一階段。①能源生產(chǎn)量的直接效應(yīng)變化不大,而間接效應(yīng)和總效應(yīng)出現(xiàn)了大幅的下降。說(shuō)明能源生產(chǎn)量對(duì)其他地區(qū)和全國(guó)的輻射作用有所減少,而對(duì)本地區(qū)仍然具備顯著的正向效應(yīng)。②能源自給度的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)符號(hào)依然為正,但其影響作用有所減弱,尤其是間接效應(yīng)變化明顯,即能源自給度對(duì)其他地區(qū)的碳排放強(qiáng)度的影響趨于減弱。③在后一階段技術(shù)進(jìn)步各變量的影響作用都趨于減弱,甚至出現(xiàn)推高碳排放強(qiáng)度的效應(yīng)。變量中只有專(zhuān)利授權(quán)量的直接效應(yīng)存在微弱負(fù)效應(yīng),外商直接投資、R&D投入的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)均不顯著,而人力資本的間接效應(yīng)和總效應(yīng)則出現(xiàn)顯著的正效應(yīng)。
3 結(jié)論與政策建議
本文選取了1997-2012年我國(guó)30個(gè)省區(qū)的數(shù)據(jù),利用空間計(jì)量模型,實(shí)證考察了能源稟賦和技術(shù)進(jìn)步對(duì)地區(qū)碳排放強(qiáng)度的作用機(jī)制。研究結(jié)果顯示,在樣本區(qū)間內(nèi),碳排放強(qiáng)度呈現(xiàn)出顯著的空間外溢效應(yīng),能源豐裕的地區(qū)不僅會(huì)推高當(dāng)?shù)氐奶寂欧艔?qiáng)度,還會(huì)輻射到其他地區(qū),并進(jìn)一步影響全國(guó)的數(shù)據(jù)。
(1)能源稟賦與碳排放強(qiáng)度呈正相關(guān)狀態(tài)。在能源豐裕地區(qū)可供利用的能源比較豐富,能源密集性產(chǎn)業(yè)具有比較優(yōu)勢(shì),更傾向于提高能耗來(lái)謀求經(jīng)濟(jì)發(fā)展,最終形成了高碳發(fā)展路徑。
(2)技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響路徑各不相同。外商直接投資和R&D投入在空間上對(duì)碳排放強(qiáng)度形成了有效的外溢作用,而人力資本對(duì)碳排放強(qiáng)度不存在顯著的影響。專(zhuān)利授權(quán)量可以抑制本地區(qū)的碳排放強(qiáng)度,卻推高了其他地區(qū)的碳排放強(qiáng)度。
(3)近年來(lái),能源過(guò)度開(kāi)發(fā)嚴(yán)重,能源豐裕地區(qū)可開(kāi)采能源受到限制,國(guó)家及地方節(jié)能減排調(diào)控政策也相繼出臺(tái),能源稟賦豐裕的地區(qū)通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方式以降低對(duì)能源的依賴(lài),使得能源產(chǎn)量和能源自給度對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響都有所弱化。
(4)隨著時(shí)間的推移,技術(shù)進(jìn)步各變量對(duì)碳排放強(qiáng)度
的顯著程度都有所減弱,甚至出現(xiàn)由負(fù)效應(yīng)轉(zhuǎn)為正效應(yīng)的情況。這可能是由于在市場(chǎng)利益的驅(qū)使下,人們將更多的精力著眼于提高生產(chǎn)力等方面的技術(shù),忽視了節(jié)能需求,造成節(jié)能減排技術(shù)的缺失。同時(shí),提高的生產(chǎn)力帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)又進(jìn)一步推動(dòng)更多能源的使用,即“回彈效應(yīng)”。以上結(jié)論對(duì)于國(guó)家制定節(jié)能減排政策提供了啟示,第一,政府在制定節(jié)能減排策略時(shí),應(yīng)關(guān)注能源稟賦的擴(kuò)散作用,出臺(tái)相應(yīng)的政策措施促進(jìn)能源良性流動(dòng)。第二,更加重視能源豐裕地區(qū)的低碳政策引導(dǎo),改變其過(guò)分依賴(lài)能源的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式。第三,地方政府應(yīng)適時(shí)調(diào)整外資準(zhǔn)入門(mén)檻,優(yōu)化投資結(jié)構(gòu),主動(dòng)剔除能耗較高,污染嚴(yán)重的外商投資。第四,加大研發(fā)和教育的投入,鼓勵(lì)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)及推廣,以充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步的溢出效應(yīng)。
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篇3
雖然目前沒(méi)有統(tǒng)一的說(shuō)法,但學(xué)者們也從不同角度對(duì)碳排放會(huì)計(jì)進(jìn)行定義。Tristram O.West,Gregg Marland(2002)對(duì)與碳排放會(huì)計(jì)密切聯(lián)系的凈碳通量(net carbon flux)會(huì)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明,指出認(rèn)清“凈碳通量是指源頭排放和匯清除(emissions by sources and removals by sinks)”是實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約(UNFCCC)下凈碳通量會(huì)計(jì)的重要一步。Climate Change Information Center(2003)通過(guò)說(shuō)明CDM,對(duì)碳排放會(huì)計(jì)進(jìn)行了定義,認(rèn)為碳排放會(huì)計(jì)是通過(guò)源頭和匯清除的方式,由碳會(huì)計(jì)記錄、總結(jié)和報(bào)告碳排放量的過(guò)程。這些定義只就碳排放本身獨(dú)立而言,還未形成系統(tǒng)的概念。Janek Ratnaunga,Stewart Jones(2008)提出了碳排放會(huì)計(jì)的體系概念:“一般將碳排放會(huì)計(jì)和碳固會(huì)計(jì)合稱(chēng)為碳會(huì)計(jì),把碳會(huì)計(jì)作為一個(gè)企業(yè)實(shí)施碳排放管理的體系,即碳會(huì)計(jì)體系”,認(rèn)為碳排放會(huì)計(jì)是構(gòu)成碳會(huì)計(jì)體系的一部分。該研究不僅指明了碳會(huì)計(jì)體系研究對(duì)碳排放會(huì)計(jì)研究的有利之處,而且對(duì)構(gòu)建碳會(huì)計(jì)規(guī)范給出兩種主要思路:一是基于京都議定書(shū)框架下,與IPCC原則相協(xié)調(diào)的碳信用的會(huì)計(jì)規(guī)范;二是在溫室氣體協(xié)定書(shū)內(nèi)(GHG Protoc01)對(duì)CO2排放分別進(jìn)行計(jì)量和報(bào)告的相關(guān)會(huì)計(jì)問(wèn)題,成為目前研究碳排放會(huì)計(jì)問(wèn)題最具系統(tǒng)、全面的文獻(xiàn),也可作為我國(guó)學(xué)者初始研究碳排放會(huì)計(jì)問(wèn)題的參考,如周志方、肖序(2009)對(duì)Stewart Jones(2008)的總結(jié),以及Liu Qiang(2009)對(duì)中國(guó)碳會(huì)計(jì)發(fā)展的基本情況介紹與基于“只有在分清排放源的基礎(chǔ)上,實(shí)施碳排放會(huì)計(jì)才是有用”的論斷。可以看出,學(xué)者們一致強(qiáng)調(diào)碳排放其排放源頭的重要性,這是碳排放會(huì)計(jì)客體研究的重點(diǎn)。綜合而論,筆者將碳排放會(huì)計(jì)定義為:碳排放會(huì)計(jì)是以碳排放量作為客體對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)、計(jì)量、報(bào)告,用以傳遞企業(yè)碳排放過(guò)程和減排情況的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)。
另外,由于缺少對(duì)碳排放會(huì)計(jì)的權(quán)威界定,導(dǎo)致目前一些研究將碳排放會(huì)計(jì)與碳會(huì)計(jì)概念混淆。碳排放會(huì)計(jì)與碳會(huì)計(jì)的區(qū)別在于側(cè)重點(diǎn)不同。碳排放會(huì)計(jì)側(cè)重于對(duì)碳排放所引起的會(huì)計(jì)內(nèi)容,包括碳排放的分類(lèi)、碳排放存貨、碳排放計(jì)量、碳排放報(bào)告等。而碳會(huì)計(jì)其范圍更廣,除了碳排放會(huì)計(jì)的內(nèi)容外,還包括碳固,以及一些涉及到會(huì)計(jì)確認(rèn)、計(jì)量和報(bào)告的碳問(wèn)題,如碳信用等。
(二)碳排教會(huì)計(jì)目的及實(shí)施步驟無(wú)論是企業(yè)還是國(guó)家實(shí)施碳排放會(huì)計(jì),都需要有一個(gè)目標(biāo)作為指引,激勵(lì)全員為減排管理而努力。CCIC(2003)對(duì)企業(yè)實(shí)行碳排放會(huì)計(jì)提出三個(gè)方面的目的:一是建立有效戰(zhàn)略管理GHG排放提供信息的需要;二是為企業(yè)參與到GHG交易市場(chǎng)做好相應(yīng)準(zhǔn)備的需要;三是企業(yè)服從政府在碳減排方面的相應(yīng)管理。此外職業(yè)界的呼聲也很高,ACCA(2009)政策執(zhí)行總監(jiān)羅杰?亞當(dāng)斯基于對(duì)未來(lái)碳排放會(huì)計(jì)和報(bào)告準(zhǔn)則的期望,指出建立碳排放會(huì)計(jì)準(zhǔn)則可以讓投資者、股東、員工和其他相關(guān)各方更容易地進(jìn)行碳排放和溫室氣體測(cè)量,以了解企業(yè)經(jīng)營(yíng)表現(xiàn)。可見(jiàn),企業(yè)碳排放會(huì)計(jì)的目的不僅是企業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的需要,更是要履行作為社會(huì)公民的責(zé)任:在政府政策的指導(dǎo)下實(shí)行碳排放會(huì)計(jì),承擔(dān)對(duì)氣候變化、溫室氣體減排進(jìn)行有效管理的責(zé)任,有利于利益相關(guān)者對(duì)減排信息的需求。
現(xiàn)有文獻(xiàn)主要從企業(yè)排放目標(biāo)設(shè)定、邊界劃分、排放量計(jì)算、排放記錄和報(bào)告的真實(shí)與公允性這四個(gè)方面予以闡述。其中最權(quán)威、最系統(tǒng)的實(shí)施步驟指南是2004年WBCSD&WRI聯(lián)合的《溫室氣體協(xié)定書(shū)――企業(yè)會(huì)計(jì)和報(bào)告準(zhǔn)則(修訂版)》。這份指南就GHG存貨的核算和報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)闡述,概括為五步:識(shí)別邊界;識(shí)別所覆蓋的排放源;選擇一個(gè)碳排放計(jì)算的方法;收集活動(dòng)數(shù)據(jù)并選擇排放系數(shù);應(yīng)用計(jì)算工具估計(jì)排放量。對(duì)此指南規(guī)范劃分了GHG排放的范圍:直接GHG排放;電力間接GHG排放;其他間接GHG排放的劃分。在計(jì)算企業(yè)GHG排放方面,指南將GHG排放予以量化,即GHG=A×EF,其中A指活動(dòng)數(shù)據(jù)(activity data),EF指排放系數(shù)(emission factor)。該公式簡(jiǎn)化了碳排放定量的研究困難,但也帶來(lái)了另外的問(wèn)題,即公式的構(gòu)成因子如何確定、確定的標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)的來(lái)源等。這些都可能存在主觀估計(jì)的偏差,而指南中并沒(méi)有給出說(shuō)明。但不可否認(rèn)的是,指南的頒布為目前企業(yè)GHG排放會(huì)計(jì)(主要是碳排放會(huì)計(jì))提供了實(shí)務(wù)依據(jù),如澳大利亞Carbon reduction institute、Gary Otte(2008)、Jolin Warren(2008)等的論述,其中Jolin Warren通過(guò)對(duì)蘇格蘭碳會(huì)計(jì)指南的收集、總結(jié),不僅提出借鑒GHG協(xié)議的企業(yè)碳排放會(huì)計(jì)實(shí)施步驟而且強(qiáng)調(diào)全員為企業(yè)碳排放會(huì)計(jì)實(shí)施服務(wù)的必要性,指出只有整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念、企業(yè)文化、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)向低碳經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變,碳排放會(huì)計(jì)才能真正落實(shí)到企業(yè)中。
二、碳排放會(huì)計(jì)的不確定性問(wèn)題
(一)不確定性的界定 國(guó)內(nèi)外學(xué)者很早就對(duì)會(huì)計(jì)的不確定性,進(jìn)行研究。奈特(1927)、科斯(1937)和哈耶克(1945)一致認(rèn)為不確定性對(duì)企業(yè)存在和發(fā)展的重大影響性。美國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)家亨德里克森(1965)提出會(huì)計(jì)不確定性的兩個(gè)主要來(lái)源:一是與會(huì)計(jì)信息在未來(lái)持續(xù)存在的實(shí)體有關(guān)的不確定性;二是由會(huì)計(jì)在計(jì)量未來(lái)不確定事項(xiàng)時(shí)產(chǎn)生的估計(jì)不確定性。我國(guó)學(xué)者林長(zhǎng)泉(1997)、李學(xué)峰(1998)、林斌(2000)、陳紅,周映群(2004)、田建芳,丁君風(fēng)(2005)等,對(duì)不確定性定義、分類(lèi),不同學(xué)科下不確定性表現(xiàn),以及會(huì)計(jì)信息穩(wěn)健性、會(huì)計(jì)假設(shè)與不確定性的關(guān)系進(jìn)行深入探討,承認(rèn)會(huì)計(jì)的不確定性是一種客觀存在,同時(shí)將不確定性歸納為概率事件和非概率事件。他們的研究立足于傳統(tǒng)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì),對(duì)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)外部的不確定性進(jìn)行分析。但隨著環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到重視,新興會(huì)計(jì)分支――環(huán)境會(huì)計(jì)逐漸發(fā)展,其會(huì)計(jì)客體上的不確定性日益突
出,碳排放會(huì)計(jì)作為環(huán)境會(huì)計(jì)中的一個(gè)新領(lǐng)域,將這一不確定性表現(xiàn)為當(dāng)前碳排放對(duì)未來(lái)影響的確認(rèn)、計(jì)量和報(bào)告。因此,碳排放會(huì)計(jì)的不確定性,可以說(shuō)具有雙重性:一是會(huì)計(jì)學(xué)科自身的不確定性,即會(huì)計(jì)程序是建立在一系列假設(shè)基礎(chǔ)上,由會(huì)計(jì)估計(jì)、判斷帶來(lái)的不確定性;二是來(lái)自于會(huì)計(jì)對(duì)象(客體),即不確定性經(jīng)濟(jì)事項(xiàng)(碳排放本身)導(dǎo)致的不確定性。
(二)碳排放會(huì)計(jì)不確定性的研究現(xiàn)狀 以低排放、低消耗、低污染為核心特征的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是碳排放會(huì)計(jì)核算和報(bào)告的基礎(chǔ)。但由于碳排放檢測(cè)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的研究滯后,目前,碳排放會(huì)計(jì)還無(wú)法全面實(shí)施,WRl2009年的報(bào)告指出:如今世界500強(qiáng)企業(yè)中有60%采納了溫室氣體協(xié)議下企業(yè)會(huì)計(jì)和報(bào)告準(zhǔn)則所要求進(jìn)行的GHG存貨(主要是碳排放)核算、管理和報(bào)告。然而碳排放會(huì)計(jì)的不確定性主要還是因碳排放自身的不確定性所致。且目前的研究也以機(jī)構(gòu)、組織為主。
加拿大環(huán)境咨詢(xún)公司(2001)以林木業(yè)碳排放的管理為例,將碳排放會(huì)計(jì)中的不確定性分為系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和非系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。并量化不確定性所導(dǎo)致的企業(yè)碳排量差量,包括對(duì)基年的碳排放量和項(xiàng)目碳排放量比較分析,研究不確定性影響下,這兩個(gè)因素是如何影響企業(yè)利潤(rùn)。同時(shí)對(duì)木制品企業(yè)可能存在的9種參數(shù)依據(jù)不確定性類(lèi)型劃分,依次進(jìn)行不確定性敏感測(cè)試,判別不同參數(shù)的不確定性敏感程度,為管理不確定性提供參考。Richard Clarkson and Kathryn Deyes(DEFRA,2002)從估計(jì)碳排放社會(huì)成本的角度來(lái)分析不確定性,認(rèn)為不確定性是由于應(yīng)用成本效益分析法和邊際成本法所致;并將不確定性分為兩大類(lèi):科學(xué)上的不確定性和與經(jīng)濟(jì)價(jià)值相關(guān)的不確定性。另外,WBCSD&WRI(2004)在其聯(lián)合的《溫室氣體協(xié)定書(shū)――企業(yè)會(huì)計(jì)和報(bào)告準(zhǔn)則》中提供了企業(yè)GHG排放(主要是碳排放)數(shù)據(jù)的計(jì)量、估計(jì)中不確定性解決的工具,將GHG排放存貨的不確定性分為兩類(lèi):科學(xué)上的不確定性和估計(jì)的不確定性,其中估計(jì)的不確定性包括模型的不確定性和參數(shù)的不確定性,通過(guò)原則導(dǎo)向提供了各類(lèi)不確定性相對(duì)應(yīng)的解決方法。
與此同時(shí),政府也進(jìn)行了相關(guān)研究,如俄羅斯政府聯(lián)合國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所IIASA(2004)通過(guò)使用完全碳會(huì)計(jì)(FCA)計(jì)算1988~1992年俄羅斯陸地的碳通量,指出基于自上而下和自下而上相結(jié)合的會(huì)計(jì)方法比純粹的自上而下會(huì)計(jì)方法更能縮小碳排放存貨估計(jì)的不確定性。政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)第四次評(píng)估報(bào)告第三工作組的報(bào)告一技術(shù)摘要(2007)在闡述決策、風(fēng)險(xiǎn)和不確定性三者關(guān)系時(shí),以一致性程度和證據(jù)量(獨(dú)立來(lái)源的數(shù)量和質(zhì)量)兩個(gè)維度對(duì)不確定性進(jìn)行定性定義。雖然目前碳排放會(huì)計(jì)的不確定性研究還處在定性分析的階段,但是仍有進(jìn)步,如發(fā)現(xiàn)明確排放源頭以及不確定性根源是不確定性解決的依據(jù),故Jan Bebbington and Carlos Larrinaga-Gonza'Lez(2008)對(duì)氣候變化的內(nèi)在產(chǎn)生原因進(jìn)行分析時(shí),指出溫室氣體排放的不確定性是溫室氣體本身的獨(dú)一無(wú)二性所導(dǎo)致的,組織很難將其處理但可以通過(guò)“風(fēng)險(xiǎn)窗口”致力于不同利益相關(guān)者。同時(shí)指出研究者要解決溫室氣體排放的不確定性可以通過(guò)碳會(huì)計(jì)與會(huì)計(jì)責(zé)任共同研究的方法以及與碳賬戶(hù)設(shè)立相協(xié)調(diào)的規(guī)范研究來(lái)進(jìn)行。Gregg Marland等(2009)在結(jié)合碳排放自身的不確定性與人為估計(jì)的主觀偏差引起的不確定性基礎(chǔ)上,認(rèn)為不確定性在于對(duì)碳排放的估計(jì),其中不確定性來(lái)源有兩方面:排放形式的動(dòng)態(tài)性以及全球排放影響的巨大、擴(kuò)張性導(dǎo)致的不確定性;理解、估計(jì)全球碳排放、碳循環(huán)所需排放數(shù)據(jù)的數(shù)量不確定。此外,Gray(2002)、IPCC Good Practice Guidelines、Stem(2006)、周志方,肖序(2009)等也就碳排放不確定性產(chǎn)生的源頭進(jìn)行說(shuō)明與分類(lèi),以便于披露碳排放不確定的信息,包括有益于不確定性的表內(nèi)、表外披露,有助于不確定性在報(bào)告中的要素披露以及披露方式。綜合而言,這些研究都還處在定性分析階段,且更多地側(cè)重于不確定性基礎(chǔ)概念的辨析,而沒(méi)有涉及如何解決碳排放的量化。這是目前碳排放會(huì)計(jì)研究的難點(diǎn)。
三、碳排放會(huì)計(jì)報(bào)告與鑒證問(wèn)題及評(píng)析
(一)碳排放會(huì)計(jì)報(bào)告與鑒證問(wèn)題 目前關(guān)于碳排放披露的研究,主要集中在碳排放披露的信息質(zhì)量要求、報(bào)告準(zhǔn)則和審計(jì)、鑒證準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題等方面的建議。
篇4
1.柴油機(jī)NOX排放的危害和生成機(jī)理
1.1 柴油機(jī)NOX排放的危害
柴油機(jī)排出的NOX中,NO約占90%,NO2只是其中很少的一部分。NO無(wú)色無(wú)味、毒性不大,但高濃度時(shí)能導(dǎo)致神經(jīng)中樞的癱瘓和痙攣,而且NO排入大氣后會(huì)逐漸被氧化為NO2。NO2是一種有刺激性氣味、毒性很強(qiáng)(毒性大約是NO的5倍)的紅棕色氣體,可對(duì)人的呼吸道及肺造成損害,嚴(yán)重時(shí)能引起肺氣腫。當(dāng)濃度高達(dá)100×10-6體積濃度以上時(shí),會(huì)隨時(shí)導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。
NOX和HC在太陽(yáng)光作用下會(huì)生成光化學(xué)煙霧,NOX還會(huì)增加周?chē)粞醯臐舛龋粞鮿t會(huì)破壞植物的生長(zhǎng)。此外,NOX還對(duì)各種纖維、橡膠、塑料、電子材料等具有不良影響。
基于上述原因,柴油機(jī)排放物中的NOX對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染引起了世界范圍的普遍關(guān)注,因此各國(guó)限制其排放的法規(guī)亦越來(lái)越嚴(yán)格。
1.2 柴油機(jī)NOX排放物的生成機(jī)理
迄今為止人們已經(jīng)對(duì)NOX的生成機(jī)理進(jìn)行了大量的研究,但尚未達(dá)成共識(shí)。比較容易接受的是策爾多維奇機(jī)理。該機(jī)理認(rèn)為:柴油機(jī)排放中的NO并非來(lái)自燃油的燃燒,而是來(lái)自氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng),它是在氧氣過(guò)剩的情況下由于燃燒室的持續(xù)高溫而形成的,在膨脹和排氣時(shí)有少量的分解,排到大氣后遇氧形成NO2和其它氮氧化物。主要反應(yīng)式如下:
柴油機(jī)燃燒過(guò)程中噴射各區(qū)均可以生成NO,其生成濃度與局部溫度、局部氮原子和氧原子的濃度、燃燒產(chǎn)物的冷卻速度和滯留時(shí)間等因素有關(guān)。
從理論上講,柴油機(jī)NOX排放的形成是無(wú)法避免的,但通過(guò)控制燃燒過(guò)程的最高溫度和富氧空氣在高溫中的滯留時(shí)間等可以加以限制。
2.柴油機(jī)控制NOX排放的主要凈化措施
排放物中NOX的凈化有兩種途徑:機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化。
2.1 機(jī)內(nèi)凈化措施
采取機(jī)內(nèi)凈化是治本之舉。它是通過(guò)改進(jìn)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)或者增加附加裝置來(lái)改善燃燒性能,進(jìn)而達(dá)到減少NOX排放的目的。
2.1.1 進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化
對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),主要目的是在提高充氣效率的同時(shí),合理組織進(jìn)氣渦流,以利于混合氣的形成,提高燃燒速率,并盡量減少NOX的生成。
2.1.1.1.進(jìn)氣渦流的優(yōu)化
提高渦流比可使燃燒加速并且完全,其結(jié)果可導(dǎo)致缸內(nèi)最高燃燒壓力與溫度的升高,從而使NOX的排放明顯增加;若減少進(jìn)氣渦流的強(qiáng)度雖可減少NOX的排放,但又勢(shì)必會(huì)犧牲柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。因此,可采用可變渦流進(jìn)氣道技術(shù)使渦流比在0.2-2.5范圍內(nèi)變化,以兼顧柴油機(jī)在整個(gè)工況范圍內(nèi)各個(gè)方面的性能。但采用可變渦流進(jìn)氣道技術(shù)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本較高的問(wèn)題,因而限制了該技術(shù)的推廣。
2.1.1.2.增壓中冷技術(shù)
柴油機(jī)采用進(jìn)氣增壓技術(shù)后,由于壓縮溫度升高,在動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性提高的同時(shí),NOX的排量也必然增加。但增壓柴油機(jī)在采用中冷技術(shù)以后,增壓空氣在進(jìn)入氣缸以前被冷卻,在一定程度上可以抑制NOX的排放。因此,采用增壓中冷技術(shù)可使柴油機(jī)NOX的排放降低。目前,柴油機(jī)增壓中冷技術(shù)在中型柴油機(jī)上應(yīng)用日益廣泛,小型柴油機(jī)上也逐漸在采用。一些新研制的轎車(chē)柴油機(jī)上也開(kāi)始采用。
2.1.2 噴油系統(tǒng)的優(yōu)化
噴油系統(tǒng)的優(yōu)化就是使燃油噴射參數(shù)最佳化。這些參數(shù)包括噴油定時(shí)、噴油壓力、噴油速度和噴孔結(jié)構(gòu)等。通過(guò)參數(shù)的優(yōu)化來(lái)抑制預(yù)混合燃燒,即減少在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣量是降低NOX排放的有效途徑,分別敘述如下:
2.1.2.1.優(yōu)化噴油定時(shí),NOX排放對(duì)噴油定時(shí)極為敏感。采用電控技術(shù)和根據(jù)運(yùn)行工況調(diào)節(jié)噴油始點(diǎn),可降低NOX的排放。
2.1.2.2.優(yōu)化噴油壓力,為減少NOX排放應(yīng)該降低噴油壓力,而噴油壓力降低后又會(huì)使微粒排放增加。
2.1.2.3.優(yōu)化噴油速度,當(dāng)噴油提前角一定時(shí),提高噴油速率,縮短噴油持續(xù)期,可以使柴油機(jī)產(chǎn)生的NOX較少。噴油速度還與HC、碳煙的排放及燃油消耗、噪聲有關(guān),應(yīng)綜合權(quán)衡以謀求各參數(shù)的最佳值。
2.1.2.4.優(yōu)化噴孔結(jié)構(gòu),噴油器噴孔直徑和數(shù)目對(duì)柴油機(jī)排放也有明顯的影響。當(dāng)循環(huán)供油量與啟噴壓力一定時(shí),減少孔徑會(huì)減少初期噴油量,抑制預(yù)混合燃燒和最高燃燒溫度,以減少NOX的生成。當(dāng)噴油壓力、噴油速度及噴孔總面積不變的情況下,增加噴孔直徑或增加孔數(shù),可降低流阻,改善燃油的霧化和分布,因而能降低NOX的排放。
2.1.3 燃燒室的結(jié)構(gòu)和參數(shù)優(yōu)化
2.1.3.1.優(yōu)化壓縮比
柴油機(jī)壓縮比控制著著火延遲期的長(zhǎng)短。降低壓縮比,有利于著火延遲,能夠減少峰值壓力,可使燃燒最高溫度降低,NOX排放減少,碳煙增加。但壓縮比過(guò)低,柴油機(jī)難于著火。壓縮比對(duì)NOX的影響較為復(fù)雜,選取壓縮比時(shí)應(yīng)綜合考慮。
2.1.3.2.燃燒室型式的優(yōu)化
燃燒室型式與NOX的排放有著密切關(guān)系。直噴式柴油機(jī)NOX排放明顯高于非直噴式柴油機(jī),這是因?yàn)榉侵眹娛讲裼蜋C(jī)前期的燃燒發(fā)生在混合氣過(guò)濃的預(yù)燃室或渦流室里,由于缺氧NOX的生成受到了抑制,又因在主燃燒室中的燃燒開(kāi)始較晚,且是在較低溫度下進(jìn)行的。對(duì)于同一類(lèi)型但結(jié)構(gòu)不完全相同的燃燒室,其N(xiāo)OX的排量也有差異。
2.1.4 燃燒室噴水冷卻技術(shù)
水具有較高的比熱,在燃燒過(guò)程中吸熱可降低燃燒最高溫度;水與油混合噴入燃燒室還可以降低燃油密度,從而使燃燒溫度進(jìn)一步降低。該技術(shù)在降低NOX排放的同時(shí),還有利于改善燃油經(jīng)濟(jì)性和排氣煙度,并有降噪的作用。
2.1.5 燃料的改進(jìn)
2.1.5.1.提高柴油機(jī)十六烷值
十六烷值在柴油機(jī)燃料參數(shù)中對(duì)NOX排放影響最大。十六烷值較高時(shí),由于其穩(wěn)定性變差,極易裂解為碳煙。柴油機(jī)排氣煙度較高,但其發(fā)火性能好,柴油機(jī)點(diǎn)火延遲期縮短,缸內(nèi)溫度與壓力降低,NOX排放亦降低。當(dāng)十六烷值從40提高到50時(shí),NOX排放可降低10%左右[19]。
2.1.5.2.使用柴油添加劑
在柴油中添加適量的硝酸鹽、亞硝酸鹽和各種過(guò)氧化物,可以提高燃料的十六烷值,縮短著火延遲期,使得NOX排放減少。但使用添加劑會(huì)導(dǎo)致二次污染。
2.1.5.3.使用代用燃料
可以采用醇類(lèi)、氫氣和天然氣等代替柴油。柴油機(jī)燃用醇類(lèi)燃料時(shí),基本可以實(shí)現(xiàn)無(wú)煙排放,在中、低負(fù)荷時(shí)NOX的排量也很低。近年來(lái)可以作為內(nèi)燃機(jī)代用的醇類(lèi)燃料很多,其中甲醇是目前應(yīng)用最廣的內(nèi)燃機(jī)代用燃料。但如果不采用適當(dāng)措施,柴油機(jī)排放的HC、甲醛將成為重要的排氣污染物。以氫作為柴油機(jī)代用燃料時(shí),NOX和其它污染物的排放都很低。將來(lái)太陽(yáng)能利用及氫的存儲(chǔ)技術(shù)解決之后,氫將成為柴油機(jī)的主要燃料,但缺點(diǎn)是易于回火。如采用燃料電池,其電能轉(zhuǎn)化效率在40%-65%之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油。燃料電池的工作溫度低于1000℃,此時(shí)基本不產(chǎn)生NOX,且其它污染物排放也很低。燃料電池的應(yīng)用在技術(shù)上已不存在重大問(wèn)題,唯一的障礙在于成本太高。燃用壓縮天然氣(CNG)或液化天然氣(LNG),NOX和微粒排放可同時(shí)減少75%-80%。二甲基乙醚作為最新出現(xiàn)的液體燃料,其燃燒后無(wú)微粒產(chǎn)生且NOX的排放亦很低。
2.1.6 采用多氣門(mén)技術(shù)
在柴油機(jī)上采用多氣門(mén)技術(shù)是滿(mǎn)足更嚴(yán)格排放指標(biāo)的有效途徑。由于缸蓋上的噴油嘴和活塞上的燃燒室凹坑布置在氣缸中央,從而優(yōu)化了進(jìn)氣渦流和油霧分布以及活塞與噴油器的冷卻條件,并可實(shí)現(xiàn)渦流比在不同轉(zhuǎn)速下的變化,這使混和氣的形成進(jìn)一步優(yōu)化,因而在提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)減少了NOX排放,但增加了成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。在燃用汽油的大、中、小型轎車(chē)上,多氣門(mén)技術(shù)已經(jīng)作為成熟技術(shù)得到了應(yīng)用。在柴油機(jī)上應(yīng)用多氣門(mén)技術(shù)是國(guó)際學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)之一,國(guó)外內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)最多時(shí)已達(dá)到5個(gè),目前已在大型柴油機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,逐漸開(kāi)始在小型柴油機(jī)上應(yīng)用,國(guó)內(nèi)在這方面的研究尚未成熟。
2.1.7 采用廢氣再循環(huán)技術(shù)
采用廢氣再循環(huán)(EGR)是降低NOX排放的一項(xiàng)極為有效的措施,目前只是在汽油機(jī)上得到了較為成熟的應(yīng)用。EGR在所有負(fù)荷條件下都可以有效減少NOX排放。將定量廢氣引入柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中,再循環(huán)到燃燒室內(nèi),有利于點(diǎn)火延遲,增加了參與反應(yīng)物質(zhì)的熱容量以及CO2、H2O、N2等惰性氣體的對(duì)氧氣的稀釋作用,從而可降低燃燒最高溫度,減少NOX的生成。大約60%-70%的NOX是在高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的,此時(shí)采用合適的廢氣再循環(huán)率對(duì)于減少NOX是很有效的。廢氣再循環(huán)率為15%時(shí),NOX排放可以減少50%以上,而廢氣再循環(huán)率為25%時(shí),NOX排放可減少80%以上,但隨著廢氣再循環(huán)率的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒速度變慢,燃燒穩(wěn)定性變差,HC和油耗增加,功率下降。若采用“熱EGR”還可以同時(shí)減少HC和PM的排放,并且不會(huì)增加油耗,在中、低負(fù)荷時(shí)凈化效果更佳。由于EGR氣門(mén)的升程信號(hào)會(huì)因氣門(mén)座積碳而不能正確反映EGR量,其響應(yīng)速度較慢,所以廢氣再循環(huán)量應(yīng)通過(guò)進(jìn)氣流量和EGR氣門(mén)的升程信號(hào)相結(jié)合來(lái)反映。
2.2 機(jī)外凈化措施
由于機(jī)內(nèi)控制排放并不能完全起到凈化效果,因此對(duì)已排出燃燒室但尚未排到大氣中的廢氣進(jìn)行處理,采取機(jī)外控制技術(shù)顯得很有必要。
2.2.1 采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)
從理論上講,可以將NOX分解為N2與O2,但實(shí)際上這個(gè)過(guò)程相當(dāng)慢,到目前為止,該方法尚未得到實(shí)際應(yīng)用。因NOX的氧化產(chǎn)物為固態(tài),這對(duì)車(chē)用柴油機(jī)不適合。對(duì)于車(chē)用柴油機(jī)NOX的排放只能采用還原方法除去。
2.2.1.1.選擇非催化還原(SNCR)
SNCR技術(shù)只能在一定的溫度區(qū)間(800℃-1000℃)使用。而柴油機(jī)排氣不可能達(dá)到這樣高的溫度,只能通過(guò)在柴油機(jī)膨脹過(guò)程中,向氣缸中噴入氨水來(lái)實(shí)現(xiàn),但效果不很理想,在車(chē)用柴油機(jī)上尚未應(yīng)用。
2.2.1.2.非選擇催化還原(NSCR)
NSCR技術(shù)是將還原劑(如氨氣、尿素、HC)噴入排氣管中,在催化轉(zhuǎn)換器的作用下與廢氣中的NOX進(jìn)行反應(yīng)。由于廢氣中含氧量較高,還原劑很容易直接被氧化,故消耗量極大。
2.2.1.3.選擇催化還原(SCR)
SCR的原理與NSCR相似,也是將NH3加入到高溫廢氣中與NOX發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O,只是催化劑配方不同。在車(chē)用柴油機(jī)上該技術(shù)比前兩種更具有應(yīng)用價(jià)值。NOX的還原反應(yīng)在選擇性催化轉(zhuǎn)化器中被加速,還原劑的氧化反應(yīng)被抑制,在300℃-450℃時(shí)發(fā)生如下主要反應(yīng):
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H2O
2.2.2 采用碳素纖維加載低電壓技術(shù)
采用碳素纖維加載低電壓技術(shù),可有效減少NOX的排放。碳素纖維具有催化活性,能促進(jìn)廢氣中的NO與C或HC進(jìn)行氧化還原反應(yīng),隨著電壓的升高,可使NOX排放明顯降低。目前,該技術(shù)正處于研究階段,尚未取得突破性進(jìn)展。
3.結(jié)論
本文介紹的各種減少NOX排放的措施,都不同程度地存在著一定的局限性。在減少NOX排放的同時(shí)有可能導(dǎo)致柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的下降,對(duì)其它排放物,諸如微粒、HC、CO、CO2等反而會(huì)增加。要進(jìn)一步減少NOX排放,需要改變柴油機(jī)的燃燒過(guò)程,即從非均質(zhì)擴(kuò)散燃燒到預(yù)混合稀薄(均質(zhì))燃燒系統(tǒng)的改變。目前,在柴油機(jī)上采用渦輪增壓、電控燃油噴射、電控廢氣再循環(huán)及機(jī)外催化處理都不失為綜合控制柴油機(jī)有害排放物的最佳措施。今后的研究重點(diǎn)應(yīng)放在:
3.1.致力于柴油機(jī)性能研究和改進(jìn)燃燒過(guò)程。
3.2.繼續(xù)研究NOX的產(chǎn)生機(jī)理。
3.3.不斷尋求高效率的機(jī)內(nèi)、機(jī)外凈化措施,并合理的加以結(jié)合。
3.4.致力于微粒和NOX的同時(shí)凈化。
3.5.深入研究與推廣代用燃料汽車(chē)和綠色環(huán)保汽車(chē)。
參考文獻(xiàn):
[1]張世藝;李軍;柴油車(chē)的節(jié)能與環(huán)保[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào);2006年02期
篇5
碳排放權(quán)概念由經(jīng)濟(jì)學(xué)家提出的排污權(quán)概念而來(lái),在《京都議定書(shū)》中規(guī)定,每個(gè)參與的國(guó)家都限制一定溫室氣體的排放量,既每個(gè)國(guó)家都有一定的排放權(quán)。對(duì)于碳排放會(huì)計(jì)目前為止還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一定義,學(xué)者也從不同的角度進(jìn)行研究,給出了不同的定義。
Stewart Jones教授在2008年首次提出“碳會(huì)計(jì)”這一新概念,并且他將碳排放、交易和鑒證等業(yè)務(wù)統(tǒng)一稱(chēng)為“碳會(huì)計(jì)”。從此,這個(gè)概念首次出現(xiàn)在公眾的面前,學(xué)者們也開(kāi)始加入到“碳會(huì)計(jì)”研究的行列中。鄭玲和周志方(2010)在研究大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,認(rèn)為碳排放主要是以二氧化碳為主要排放物,具有不確定性,它不同于以往的污染物排放,應(yīng)該單獨(dú)設(shè)立賬戶(hù)對(duì)其確認(rèn)和計(jì)量。張巧良(2010)認(rèn)為碳排放權(quán)不僅是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,而且是政治問(wèn)題,碳排放權(quán)的政治特性決定了會(huì)計(jì)準(zhǔn)則制定必須更多地關(guān)注會(huì)計(jì)的目標(biāo)。張鵬(2010)指出,碳排放權(quán)就是一種溫室氣體排放的權(quán)利。實(shí)質(zhì)是“核證的減排量”。苑澤明(2013)分別從法學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)視角闡述了碳排放權(quán)的性質(zhì)。林等人(2013)認(rèn)為想要研究碳排放會(huì)計(jì),首先要明確其概念和本質(zhì),他認(rèn)為碳排放權(quán)具有商品屬性。
值得注意的是,在研究碳排放會(huì)計(jì)定義的過(guò)程中,由于目前對(duì)碳排放會(huì)計(jì)的定義還缺乏權(quán)威的界定,容易與碳會(huì)計(jì)混淆,二者存在一定的差異,碳排放會(huì)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)在于由碳排放所引起的會(huì)計(jì)內(nèi)容的變化。碳會(huì)計(jì)核算的范圍更加廣泛,包括碳會(huì)計(jì)核算,固碳會(huì)計(jì)和碳信用。
二、碳排放權(quán)的確認(rèn)與計(jì)量
碳排放權(quán)對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一種資源,并具有稀缺性,就像其他會(huì)計(jì)要素一樣,應(yīng)該將其在會(huì)計(jì)系統(tǒng)中予以反映。但是究竟作為何種要素、如何反映,我國(guó)對(duì)此還沒(méi)有統(tǒng)一的觀點(diǎn)。
國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則理事會(huì)(IASB)和美國(guó)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則委員會(huì)(FASB)都相繼出臺(tái)過(guò)一些準(zhǔn)則試圖規(guī)范碳排放會(huì)計(jì)核算。2003年,IASB下轄的財(cái)務(wù)報(bào)告解釋委員會(huì)(IFRIC)根據(jù)國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的要求了關(guān)于總量控制交易會(huì)計(jì)處理意見(jiàn)稿,確定將碳排放計(jì)入無(wú)形資產(chǎn)中,2004年,又了《國(guó)際財(cái)務(wù)報(bào)告解釋公告第3號(hào)――排污權(quán)》,但是由于與IAS 38存在沖突,隨后被撤銷(xiāo)。
(一)碳排放權(quán)的資產(chǎn)確認(rèn)
根據(jù)《企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則―基本準(zhǔn)則》對(duì)資產(chǎn)的定義來(lái)看,碳排放權(quán)屬于資產(chǎn),這已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。主要的爭(zhēng)議是把碳排放權(quán)確認(rèn)為何種資產(chǎn),采用那種計(jì)量方式。就目前來(lái)說(shuō),學(xué)者們存在以下幾種意見(jiàn):一是確認(rèn)為存貨,二是確認(rèn)為無(wú)形資產(chǎn),三是確認(rèn)為金融資產(chǎn);采用歷史成本計(jì)量和采用公允價(jià)值計(jì)量。
第一種觀點(diǎn)認(rèn)為,就我國(guó)的碳排放權(quán)交易是基于CDM項(xiàng)目產(chǎn)生的,核心是減少碳排放量,它存在企業(yè)的日常活動(dòng)中,而且我國(guó)的CDM項(xiàng)目是為了執(zhí)行銷(xiāo)售合同而持有的,其最終目的是為了出售,而存貨的一個(gè)主要的特征就是企業(yè)持有的最終目的就是出售,因此張鵬(2010)、呂矗2012)都認(rèn)為我國(guó)的碳排放量完全符合存貨的特征,應(yīng)該將碳排放權(quán)計(jì)入存貨。
第二種觀點(diǎn),目前在國(guó)外市場(chǎng)上已經(jīng)建立了相對(duì)完善的碳排放交易市場(chǎng),具有完善的定價(jià)機(jī)制,并且能夠以公允價(jià)值計(jì)量,另外,在國(guó)際市場(chǎng)上,已經(jīng)有了相關(guān)期權(quán)期貨的交易,碳排放權(quán)和其他普通金融產(chǎn)品一樣,可以在金融市場(chǎng)上進(jìn)行自由交易。朱敏(2010)、岳常玲和章新蓉(2011)認(rèn)為,在清潔發(fā)展機(jī)制下,企業(yè)獲得碳排放權(quán)并不是自己使用,而是將其出售給發(fā)達(dá)國(guó)家獲得資金或者技術(shù)支持,符合金融資產(chǎn)的定義,介于此,應(yīng)該將其計(jì)入金融資產(chǎn)。
第三種觀點(diǎn)認(rèn)為,從碳排放權(quán)的本質(zhì)而言,在法學(xué)的視角下,碳排放權(quán)與排污權(quán)相類(lèi)似,是政府為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境,而特許企業(yè)享有一定的排放權(quán)利,對(duì)于其他企業(yè)來(lái)說(shuō),卻不被許與這種排放權(quán),表現(xiàn)為排放一定數(shù)量碳的權(quán)利,屬于用益物權(quán)。在經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角下,碳排放權(quán)雖然與自然資源不同,但被人為制定排放定上限,具有一定的稀缺性,使之具有價(jià)值。因此,碳排放權(quán)屬于一種被人為制定稀缺性的排放量產(chǎn)權(quán)。(王愛(ài)國(guó),2012;苑澤明和李元禎,2013)。碳排放權(quán)的某些特征和無(wú)形資產(chǎn)相類(lèi)似,首先他不具備其他資產(chǎn)的實(shí)物形態(tài),其次可以由企業(yè)出售或者轉(zhuǎn)讓?zhuān)軌驗(yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益流入。鄒武平(2010)認(rèn)為碳排放權(quán)具有土地使用權(quán)的性質(zhì);肖序和鄭玲(2011)認(rèn)為碳排放權(quán)符合無(wú)形資產(chǎn)的定義。
(二)碳排放權(quán)的計(jì)量
我國(guó)碳排放該采用何種方式計(jì)量,首先要確認(rèn)碳排放權(quán)應(yīng)該計(jì)入何種資產(chǎn)。根據(jù)計(jì)入的資產(chǎn)科目不同,采用的計(jì)量方式不同。
對(duì)于碳排放權(quán)計(jì)量問(wèn)題,目前存在以下幾種觀點(diǎn)。第一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)以歷史成本進(jìn)行計(jì)量。張鵬(2010)認(rèn)為碳減排量作為一種存貨,對(duì)企業(yè)的意義不在于其歷史成本上的增值,所以初始計(jì)量應(yīng)該根據(jù)獲得配額的成本計(jì)算,取得后,采用成本與可變現(xiàn)凈值孰低法進(jìn)行后續(xù)計(jì)量。王愛(ài)國(guó)(2012)認(rèn)為我國(guó)的碳排放交易市場(chǎng)處于一個(gè)摸索時(shí)期,缺乏成熟完善的市場(chǎng),公允價(jià)值不能可靠獲得,在操作方面存在技術(shù)和參照物的缺陷。同時(shí)在美國(guó)“次貸危機(jī)”中公允價(jià)值顯現(xiàn)出一些缺陷和不足,在我國(guó)更加不適應(yīng),在這種情況下,我國(guó)更應(yīng)該采用成本計(jì)量。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)當(dāng)以公允價(jià)值進(jìn)行計(jì)量。朱敏(2010)認(rèn)為碳排放權(quán)應(yīng)該采用公允價(jià)值計(jì)量,取得碳排放時(shí)采用市場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行初始計(jì)量,在后續(xù)計(jì)量中以實(shí)際價(jià)格進(jìn)行計(jì)量,差額計(jì)入當(dāng)期損益。苑澤明和李元禎(2013)建議在計(jì)量方式上借鑒土地使用權(quán)的計(jì)量方式,采用公允價(jià)值計(jì)量模式。外購(gòu)的排放權(quán)采用取得成本入賬,免費(fèi)獲得的配額,采用公允價(jià)值計(jì)量,但是此公允價(jià)值時(shí)經(jīng)過(guò)評(píng)估后的價(jià)值,這類(lèi)似于政府劃分土地使用權(quán)的計(jì)量方式。并定期對(duì)排放權(quán)進(jìn)行評(píng)估。
三、結(jié)論
筆者通過(guò)國(guó)內(nèi)外關(guān)于碳排放會(huì)計(jì)核算的研究文獻(xiàn)了解到關(guān)于碳排放權(quán)的核算現(xiàn)狀。通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳排放會(huì)計(jì)的定義,筆者認(rèn)為,碳排放會(huì)計(jì)是以碳排放量進(jìn)行確認(rèn)、計(jì)量、報(bào)告,以傳遞企業(yè)碳排放和減排情況的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)。碳排放權(quán)作為一種資產(chǎn)已經(jīng)得到大多數(shù)學(xué)者的認(rèn)同,但是由于相關(guān)權(quán)威會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的缺位,導(dǎo)致碳排放會(huì)計(jì)信息缺乏一致性、可比性和決策相關(guān)性,究竟計(jì)入哪個(gè)資產(chǎn)科目,采用何種計(jì)量方式,目前國(guó)內(nèi)外的處理方法不同。本文認(rèn)為,目前國(guó)外碳交易市場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到成熟階段,公允價(jià)值可以可靠獲得,一些相關(guān)的碳資產(chǎn)金融衍生物已經(jīng)出現(xiàn)。相較于國(guó)外,我國(guó)碳交易市場(chǎng)處于起步階段,在我國(guó)不活躍交易市場(chǎng)下,碳排放已經(jīng)成為企業(yè)的一個(gè)必要品,就像生產(chǎn)企業(yè)必須要有生產(chǎn)許可證一樣。基于此,我國(guó)的碳排放權(quán)應(yīng)該計(jì)入無(wú)形資產(chǎn)科目,采用歷史成本計(jì)量。
近年來(lái),隨著低碳經(jīng)濟(jì)在我國(guó)的迅速發(fā)展,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始研究碳排放會(huì)計(jì)在我國(guó)的應(yīng)用。但是,與其他的研究項(xiàng)目相比較,碳排放會(huì)計(jì)的研究還處于滯后的狀態(tài)。本文梳理、總結(jié)了近幾年我國(guó)碳排放會(huì)計(jì)研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),由于碳排放會(huì)計(jì)自身的不確定性,導(dǎo)致對(duì)碳排放會(huì)計(jì)的內(nèi)涵、碳排放權(quán)的分配方式以及碳排放權(quán)的資產(chǎn)、負(fù)債的確認(rèn)和計(jì)量等一些問(wèn)題難以得到統(tǒng)一。雖然國(guó)外碳排放會(huì)計(jì)研究相比我國(guó)來(lái)說(shuō)比較完善,碳交易市場(chǎng)比較完備,但是由于國(guó)際上對(duì)于碳排放會(huì)計(jì)的核算仍然沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的會(huì)計(jì)準(zhǔn)則來(lái)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范,對(duì)于碳排放權(quán)的確認(rèn)計(jì)量問(wèn)題存在較大的分歧。
針對(duì)以上問(wèn)題,筆者認(rèn)為應(yīng)該以我國(guó)國(guó)情為基礎(chǔ),了解企業(yè)實(shí)際情況,根據(jù)自身的實(shí)際吸收國(guó)外的先進(jìn)成果,學(xué)為己用。在未來(lái)研究中應(yīng)該注重以下幾方面:第一,加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳會(huì)計(jì)核算體系的建設(shè),借鑒FASB與IASB的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)的國(guó)情,構(gòu)建適合我國(guó)的碳會(huì)計(jì)核算體系,使得我國(guó)的碳排放交易在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行。第二,加快我國(guó)公允價(jià)值的規(guī)范研究,完善體系建設(shè),使得其盡快在我國(guó)碳排放中得到試用。第三,盡快完善我國(guó)其他會(huì)計(jì)體系準(zhǔn)則,提高碳排放相關(guān)會(huì)計(jì)與其他準(zhǔn)則的協(xié)調(diào)性和系統(tǒng)性。
參考文獻(xiàn)
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篇6
Kaya恒等式是日本的YoichiKaya教授在IPCC的研討會(huì)上提出的。
碳排放量的基本公式C=∑ci=∑■■■■P①
其中,E為一次能源的消費(fèi)量;Ei為第i種能源的消費(fèi)量;Y為(GDP);P為人口數(shù)量。其中,能源結(jié)構(gòu)因素Si=Ei/E,第i種能源在能源消費(fèi)中的份額;各類(lèi)能源排放強(qiáng)度Fi=Ci/Ei,即消費(fèi)單位i能源的碳排放量;能源強(qiáng)度I=E/Y,即單位GDP的能源消耗;經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素R=Y/P,代表人均收入。
由此碳排放量公式可以寫(xiě)為
C=∑ci=∑SiFiIRP②
人均碳排放公式為
A=C/P=∑SiFiIR
其中,A為人均碳排放量。
ΔA=At-A0=∑SitFttItRt-∑S0iF0iI0R0=ΔAS+ΔAF+ΔAI+ΔAR+ΔArsd③
ΔAS=∑W′iln■,ΔAF=∑Wtiln■,ΔAI=∑Wtiln■,ΔAR=∑Wtiln■
(二)數(shù)據(jù)整理
由于能源的碳排放系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,故ΔAF=0,DF=1。胡初枝綜合了日本能源經(jīng)濟(jì)研究所、國(guó)家科委氣候變化項(xiàng)目、徐國(guó)泉等的數(shù)據(jù)對(duì)各種能源的碳排放系數(shù)做了簡(jiǎn)均。本文引用胡初枝計(jì)算的碳排放系數(shù),本文采用煤炭碳排放系數(shù)0.7329,石油碳排放系數(shù)0.5574,天然氣碳排放系數(shù)0.4226。
二、吉林省碳排放因素分析
(一)吉林省人均碳排放的一般規(guī)律
從圖1可以發(fā)現(xiàn)吉林省人均碳排放的一般規(guī)律,大致分為三個(gè)階段:1981-1989年間,人均碳排放平穩(wěn)上升;在1989-2002年間呈現(xiàn),狀態(tài),甚至某些年份人均碳排放下降,;2003年開(kāi)始上升出現(xiàn)加速狀態(tài)。
(二)能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)吉林省碳排放的影響分析
根據(jù)因素分解法,我們把影響吉林省碳排放的因素歸為3類(lèi),分別為能源強(qiáng)度因素、能源結(jié)構(gòu)因素和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因素。根據(jù)公式①-③,本文計(jì)算出具體影響數(shù)值,如表1所示。
其中,ΔAs為能源結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的作用,ΔAI為能源強(qiáng)度對(duì)碳排放的作用,ΔAR為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的作用,三者之和為ΔA,即三者人均排放的變化量。由表3的分析結(jié)果,繪制相應(yīng)的曲線圖,如圖2所示。
1.能源強(qiáng)度對(duì)碳排放的影響。如圖2所示,1981-2009年,對(duì)吉林省人均碳排放起抑制作用的是能源強(qiáng)度的下降。
2.能源結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響。如圖2所示,1981-2009年,能源結(jié)構(gòu)對(duì)人均碳排放的抑制作用不大,對(duì)碳排放呈現(xiàn)微弱的減少作用,在某些年份還會(huì)促進(jìn)碳排放的增加。吉林省以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在近30年內(nèi)沒(méi)有發(fā)生顯著變化,煤炭消費(fèi)占50%以上,很多年份達(dá)到70%以上,從2003年開(kāi)始,煤炭的消費(fèi)量呈顯著上升趨勢(shì),這加速了吉林省碳排放數(shù)量。
3.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響。如圖2所示,1981-2009年,對(duì)吉林省人均碳排放起促進(jìn)作用的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)(人均GDP)。
1981-2009年,能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的抑制作用沒(méi)有抵消掉經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的增加作用,因此吉林省仍舊顯示出碳排放連年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
三、結(jié)論及對(duì)策
(一)結(jié)論
1.通過(guò)以上模型和計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)吉林省人均碳排放在1980-2003年間呈現(xiàn)比較平穩(wěn)的狀態(tài),從2004-2009年出現(xiàn)加速狀態(tài)。
2.1981-2009年,對(duì)吉林省人均碳排放起抑制作用的是能源強(qiáng)度的下降。
3.1981-2009年,能源結(jié)構(gòu)對(duì)人均碳排放的抑制作用不大,對(duì)碳排放呈現(xiàn)微弱的減少作用,在某些年份還會(huì)促進(jìn)碳排放的增加。
4.1981-2009年,對(duì)吉林省人均碳排放起促進(jìn)作用的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)(人均GDP)。
5.1981-2009年,能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的抑制作用沒(méi)有抵消掉經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的增加作用,因此吉林省仍舊顯示出碳排放連年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
(二)對(duì)策
針對(duì)以上結(jié)論,本文提出以下對(duì)策:
1.改善能源結(jié)構(gòu),發(fā)達(dá)國(guó)家如法、德等國(guó)近年來(lái)碳排放的下降主要源于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,能源結(jié)構(gòu)逐漸向以核能、風(fēng)能、水電等清潔能源發(fā)展,在法國(guó)核能的比重較高。針對(duì)吉林省的特征,要逐漸降低煤炭的比重,適當(dāng)增加石油、天然氣的使用,盡量開(kāi)放風(fēng)能、水電等清潔能源。
2.加大運(yùn)用碳減排技術(shù),燃煤的碳排放多,因此應(yīng)研發(fā)和使用碳捕獲技術(shù),特別是煤炭領(lǐng)域,加強(qiáng)清潔煤的使用,以減少對(duì)環(huán)境的破壞。
3.繼續(xù)提升能源強(qiáng)度的作用,能源強(qiáng)度的下降是吉林省碳減排的主要原因。
參考文獻(xiàn):
1.AngBW,ZhangFQ,ChoiKH.FactorizingChangesinEnergyanEnvironmentalIndicatorsthroughDecomposition[J].Energy,1998(6).
篇7
一、國(guó)際排放權(quán)交易機(jī)制
(一)酸雨計(jì)劃
美國(guó)是總量管制與交易機(jī)制①的先行者,1990年的《空氣清潔法修正案》(Clean Air Act Amendments)賦予了美國(guó)環(huán)境保護(hù)總署(EPA)實(shí)施減少污染排放、改善空氣質(zhì)量法規(guī)的權(quán)利。EPA于1995年啟動(dòng)了酸雨計(jì)劃,每年給擁有發(fā)電設(shè)施的公司分配免費(fèi)的排放額度,每個(gè)額度代表排放1噸的權(quán)利。排放額度有對(duì)應(yīng)的使用年份,稱(chēng)為有效年份(vintage year),不能在該年份前使用,但可以持有到未來(lái)年份,EPA通常一次性發(fā)放多個(gè)有效年份的配額。排放額度可以買(mǎi)賣(mài)或者儲(chǔ)備到未來(lái)年份使用,超額排放將被處以罰金,部分配額拍賣(mài)和直接出售。酸雨計(jì)劃為美國(guó)乃至世界的排放權(quán)交易機(jī)制開(kāi)創(chuàng)了先河[1]。
(二)區(qū)域性減排計(jì)劃
雖然美國(guó)退出了《京都協(xié)議》②,但仍有不少州和地方政府聯(lián)合啟動(dòng)了區(qū)域性減排計(jì)劃,使得碳排放交易成為美國(guó)公司持續(xù)考慮的重要事項(xiàng)。[2]加州是其中的典范――除了建立州范圍的排放總量管制,還通過(guò)了《2006年全球變暖解決方案法》,強(qiáng)制要求個(gè)體排放源報(bào)告溫室氣體總排放。其他區(qū)域性減排計(jì)劃還有區(qū)域溫室氣體減排行動(dòng)(RGGI)、西部氣候倡議(WCI)和中西部地區(qū)溫室氣體減排協(xié)議(MGGRA)等。[3]
(三)EU ETS
歐盟排放交易機(jī)制(EU ETS)是世界上最大的跨國(guó)、跨行業(yè)排放權(quán)交易機(jī)制,其目標(biāo)是使《京都協(xié)議》最主要的發(fā)達(dá)國(guó)家簽署國(guó)歐盟2020年的碳排放水平較1990年降低20%。合規(guī)期期初,每個(gè)成員國(guó)根據(jù)歷史排放水平將排放配額(EUAs)分配給控排實(shí)體,每個(gè)EUA代表在該合規(guī)期內(nèi)排放一噸的權(quán)利。控排實(shí)體必須在合規(guī)期期末向政府上繳等同于合規(guī)年內(nèi)碳排放量的EUAs。如果實(shí)體的碳排放量超過(guò)了持有的配額水平,就必須在市場(chǎng)上購(gòu)入額外的排放權(quán),否則會(huì)招致罰款;如果實(shí)體的碳排放量低于持有的配額水平,則可以將多余的排放權(quán)出售。活躍的市場(chǎng)賦予了EUA實(shí)時(shí)波動(dòng)的價(jià)格,由于經(jīng)濟(jì)衰退與流通的配額過(guò)剩,近年來(lái)EUA的價(jià)格出現(xiàn)了大幅下跌。
二、排放權(quán)會(huì)計(jì)的發(fā)展
(一)賬戶(hù)統(tǒng)一系統(tǒng)
1993年4月,聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(FERC)針對(duì)酸雨計(jì)劃了賬戶(hù)統(tǒng)一系統(tǒng)(Uniform System of Accounts)[4],以解決排放權(quán)交易的會(huì)計(jì)處理問(wèn)題。賬戶(hù)統(tǒng)一系統(tǒng)是美國(guó)目前唯一的排放權(quán)會(huì)計(jì)指南。
FERC規(guī)定以合規(guī)目的持有的排放權(quán)在“存貨”科目下核算,以投機(jī)目的持有的排放權(quán)在“其他投資”科目下核算,購(gòu)買(mǎi)的排放權(quán)按支付金額記入以上兩個(gè)賬戶(hù)之一。(CAAA第403節(jié)規(guī)定排放權(quán)不構(gòu)成產(chǎn)權(quán))FERC還解決了排放權(quán)估值問(wèn)題,包括是否將合規(guī)過(guò)程中的購(gòu)置成本和附加成本包含在排放權(quán)的價(jià)值中,如何對(duì)不同有效年份排放權(quán)、隨燃料或電力綁定出售的排放權(quán),以及對(duì)不公平交易中的排放權(quán)估值。FERC規(guī)定排放權(quán)以歷史成本計(jì)量。最后規(guī)定每月核算并費(fèi)用化記錄消耗的排放權(quán)。
雖然賬戶(hù)統(tǒng)一系統(tǒng)的規(guī)定為今后其他環(huán)境交易機(jī)制提供了先例,但卻造成了對(duì)配額的會(huì)計(jì)處理不一致:由于按成本計(jì)量,EPA分配的免費(fèi)配額無(wú)法體現(xiàn)在資產(chǎn)負(fù)債表中,實(shí)際排放時(shí)消耗的配額也不能費(fèi)用化處理;購(gòu)買(mǎi)的排放配額確認(rèn)在資產(chǎn)負(fù)債表中,并在抵消排放的污染時(shí)確認(rèn)為費(fèi)用。這種不一致不能體現(xiàn)污染的經(jīng)濟(jì)后果。Wambsganss和Sanford[5]、Gibson[6]提議將EPA的免費(fèi)配額視為捐贈(zèng)資產(chǎn)(donated assets),按收到日的市場(chǎng)價(jià)格計(jì)量。
(二)EITF 03-14
2003年,美國(guó)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則委員會(huì)(FASB)希望通過(guò)EITF 03-14[7]解決總量交易機(jī)制參與者的排放權(quán)交易會(huì)計(jì)問(wèn)題。最初,緊急問(wèn)題工作組(EITF)關(guān)注的是一些基本問(wèn)題:總量交易機(jī)制的參與者是否應(yīng)該把排放權(quán)確認(rèn)為資產(chǎn)?如果是,該資產(chǎn)的性質(zhì)是什么?[8]項(xiàng)目組注意到大多數(shù)公司對(duì)排放權(quán)的會(huì)計(jì)處理與賬戶(hù)統(tǒng)一系統(tǒng)的要求一致,即將排放權(quán)作為存貨在成本的基礎(chǔ)上計(jì)量,排污發(fā)生時(shí)基于加權(quán)平均成本確認(rèn)費(fèi)用,但另一些公司對(duì)通過(guò)企業(yè)合并獲得的排放權(quán)采用無(wú)形資產(chǎn)模型。
2003年11月,項(xiàng)目組從議程中取消了這一計(jì)劃并列舉了諸種原因,包括擔(dān)心對(duì)總量交易機(jī)制之外的影響(對(duì)政府許可證會(huì)計(jì)處理的影響)和擔(dān)心立即確認(rèn)收到排放權(quán)的收益,而隨后才將合規(guī)成本確認(rèn)為費(fèi)用的會(huì)計(jì)模型的前景,以及沒(méi)有充分的會(huì)計(jì)實(shí)踐來(lái)支持項(xiàng)目組的進(jìn)一步努力。
在此之后,由于2004年12月SFAS 153(非貨幣性資產(chǎn)交換)的,SFAS 153是否適用于酸雨計(jì)劃和計(jì)劃中的有效年份互換(vintage year swaps)①①酸雨計(jì)劃衍生出了多樣的排放權(quán)產(chǎn)品,包括遠(yuǎn)期合同、有效年份互換(vintage year swaps)和包含煤炭的捆綁產(chǎn)品(bundled products)。有效年份互換很常見(jiàn),因?yàn)镋PA常一次性發(fā)放多個(gè)有效年份的排放權(quán)。例如,A公司計(jì)劃在2009年安裝減排設(shè)備,但2008年需要額外的排放權(quán)覆蓋某個(gè)項(xiàng)目的短缺。A公司這時(shí)就可以用其部分2010有效年的排放權(quán)和其他實(shí)體交換,換取2008有效年的排放權(quán)。受到了關(guān)注。如果排放權(quán)確認(rèn)為存貨,有效年份互換是否還適用于SFAS 153的公允價(jià)值會(huì)計(jì)?2006年8月,技術(shù)應(yīng)用和執(zhí)行活動(dòng)委員會(huì)(TA&I Committee)建議FASB委員會(huì)澄清排放權(quán)性質(zhì)和有效年份互換的會(huì)計(jì)處理。對(duì)此,F(xiàn)ASB計(jì)劃一項(xiàng)工作人員立場(chǎng)公告(FSP),F(xiàn)SP最初的提議草案推定有效年份互換不是存貨,因而以公允價(jià)值計(jì)量,但FASB隨后終止了這一關(guān)注范圍有限的FSP項(xiàng)目。
(三)IFRIC 3
早在2003年5月,國(guó)際財(cái)務(wù)報(bào)告解釋委員會(huì)(IFRIC)就針對(duì)EU ETS了《D1 排放權(quán)》解釋草案。[9]2004年12月,IFRIC正式了《IFRIC 3 排放權(quán)》解釋公告[10],試圖解決排放權(quán)交易的會(huì)計(jì)問(wèn)題,包括資產(chǎn)的確認(rèn)和估值、排放配額相關(guān)收益的確認(rèn)以及排放負(fù)債的確認(rèn)和計(jì)量。
IFRIC 3規(guī)定,不論是政府分配的還是從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的碳排放權(quán),都遵循IAS 38確認(rèn)為無(wú)形資產(chǎn)。初始計(jì)量時(shí),低于公允價(jià)值發(fā)放的碳排放配額以公允價(jià)值計(jì)量,支付金額(大部分情況為零)和公允價(jià)值的差額遵循IAS 20報(bào)告為政府補(bǔ)助,并在資產(chǎn)負(fù)債表中計(jì)入遞延收益,隨后不論配額一直持有或是出售,在合規(guī)期內(nèi)系統(tǒng)地確認(rèn)為收入。后續(xù)計(jì)量可根據(jù)IAS 38選擇成本或重估價(jià)模式。當(dāng)實(shí)體排放溫室氣體時(shí),合規(guī)期期末的交付義務(wù)遵循IAS 37確認(rèn)為準(zhǔn)備(provisions),并通常以資產(chǎn)負(fù)債表日履行交付義務(wù)所需碳排放權(quán)的當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格計(jì)量。IFRIC 3禁止碳排放權(quán)和排放負(fù)債的直接抵消。
然而這份公告卻因會(huì)導(dǎo)致財(cái)務(wù)報(bào)告不匹配于2005年6月的IASB會(huì)議上被廢止。IFRIC 3包含了利潤(rùn)表的不匹配:在IAS 38下,實(shí)體持有碳排放權(quán)的市值變化計(jì)入權(quán)益,而排放負(fù)債的價(jià)值變化卻計(jì)入損益。此外,混合計(jì)量模型(成本模式和重估價(jià)模式)也被認(rèn)為造成了計(jì)量不匹配。[11]歐洲財(cái)務(wù)報(bào)告咨詢(xún)集團(tuán)(EFRAG)認(rèn)為,IFRIC 3有違IFRS“真實(shí)和公允”的原則,不能滿(mǎn)足財(cái)務(wù)信息質(zhì)量的可理解性、相關(guān)性、可靠性和可比性要求,不能反映企業(yè)的碳排放交易實(shí)質(zhì)。[12]
(四)FASB工作人員的觀點(diǎn)
2005年10月,Deloitte和PwC聯(lián)合要求FASB工作人員(staff)對(duì)排放權(quán)會(huì)計(jì)中的一些問(wèn)題提供指南。
FASB工作人員認(rèn)為排放權(quán)為無(wú)形資產(chǎn),如此一來(lái)就排除了存貨觀點(diǎn)。除非SFAS 153第20(b)段避免在非貨幣性資產(chǎn)交換中采用公允價(jià)值會(huì)計(jì),否則企業(yè)需要評(píng)估“商業(yè)實(shí)質(zhì)”以決定SFAS 153下哪種會(huì)計(jì)方法適當(dāng)。如果使用公允價(jià)值,可能會(huì)導(dǎo)致確認(rèn)了相當(dāng)多的出售排放權(quán)的營(yíng)運(yùn)收益和排放權(quán)的賬面價(jià)值。工作人員還指出即使出售排放權(quán)可能導(dǎo)致未來(lái)的短缺,出售的利潤(rùn)也不應(yīng)遞延。如果排污這一行為滿(mǎn)足監(jiān)管債務(wù)的標(biāo)準(zhǔn),可以考慮采用SFAS 71(某類(lèi)管制影響的會(huì)計(jì)處理)。此外,出于資產(chǎn)性質(zhì)的要求,需要在SFAS 144(長(zhǎng)期資產(chǎn)減值和處置的會(huì)計(jì)處理)下進(jìn)行減值測(cè)試,并在SFAS 142下采用合適的攤銷(xiāo)模型,例如基于“單位產(chǎn)量”。還有一些其他事項(xiàng)在這次調(diào)查中沒(méi)有明確解決,例如財(cái)務(wù)報(bào)表列報(bào)和披露,收到的排放配額的初始計(jì)量和對(duì)不同于以上方法的會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)的轉(zhuǎn)換指導(dǎo)。
盡管FASB工作人員的觀點(diǎn)是排放權(quán)是無(wú)形資產(chǎn),但SEC工作人員建議會(huì)計(jì)師事務(wù)所不要反對(duì)存貨模型。基于SEC的觀點(diǎn),企業(yè)可以選擇存貨或無(wú)形資產(chǎn)模型,并始終對(duì)一個(gè)固定類(lèi)別的排放權(quán)使用。SEC強(qiáng)調(diào)不允許對(duì)歸為存貨的排放權(quán)按市值計(jì)價(jià),除非它是公允價(jià)值套期(fair value hedge)的套期項(xiàng)目。存貨模型和無(wú)形資產(chǎn)模型最大的區(qū)別是對(duì)有效年份互換的處理。存貨模型要求根據(jù)EITF 04-13和SFAS 153的存貨互換指引結(jié)轉(zhuǎn)有效年份互換;無(wú)形資產(chǎn)模型要求對(duì)有效年份互換采用公允價(jià)值計(jì)量(假設(shè)商業(yè)實(shí)質(zhì))。
三、當(dāng)前的會(huì)計(jì)方法
Ragan和Stagliano[13]調(diào)查了美國(guó)電力行業(yè)排放交易中的會(huì)計(jì)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)他們對(duì)EPA分配的排放配額缺少必要的會(huì)計(jì)確認(rèn),只有14%的公司定量披露了配額的價(jià)值。因此,財(cái)務(wù)報(bào)告使用者可能會(huì)被嚴(yán)重的誤導(dǎo)。排放權(quán)制度加劇的財(cái)富再分配也無(wú)法體現(xiàn)在財(cái)務(wù)報(bào)告中。
資料來(lái)源:根據(jù)Ernst and Young[14]整理所得
圖1碳排放交易會(huì)計(jì)方法權(quán)威會(huì)計(jì)指南的缺乏造成了實(shí)踐中會(huì)計(jì)方法的多樣化。在一份針對(duì)美國(guó)公司的調(diào)查中,29家公司在財(cái)務(wù)報(bào)表附注中披露了關(guān)于碳排放權(quán)/碳信用的信息,其中包括24家電力和公共行業(yè)的公司。圖1顯示了調(diào)查對(duì)象采用的會(huì)計(jì)方法,結(jié)果表明參與碳排放交易的美國(guó)公司大體上追隨了上文的兩種會(huì)計(jì)方法:無(wú)形資產(chǎn)模型和存貨模型。
在無(wú)形資產(chǎn)模型下,公司通常將配額按成本初始計(jì)量,因此免費(fèi)分配的配額成本為零。少數(shù)企業(yè)將配額按收到時(shí)的公允價(jià)值反映。公司通常不對(duì)排放權(quán)攤銷(xiāo)。排放權(quán)按無(wú)限期無(wú)形資產(chǎn)減值模型或根據(jù)公司按有限期無(wú)形資產(chǎn)的固定資產(chǎn)減值模型計(jì)提減值。排放權(quán)在資產(chǎn)負(fù)債表中劃入長(zhǎng)期資產(chǎn),在現(xiàn)金流量表中劃入投資活動(dòng)。
在存貨模型下,排放權(quán)按加權(quán)平均成本計(jì)量,使用時(shí)計(jì)入燃料成本或銷(xiāo)售成本,按成本和市價(jià)孰低法計(jì)提減值。排放權(quán)在資產(chǎn)負(fù)債表中計(jì)入存貨,在現(xiàn)金流量表中劃入經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。
兩種模型下,行業(yè)實(shí)踐只有當(dāng)實(shí)際排放量超過(guò)持有的碳排放權(quán)時(shí)才確認(rèn)排放負(fù)債。出售排放權(quán)一般立刻確認(rèn)當(dāng)期收入,但一些公司將當(dāng)年銷(xiāo)售但有效年份在未來(lái)的排放權(quán)的收益遞延,因?yàn)槿艄驹趤?lái)年不能履約,該收益可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
四、排放交易機(jī)制項(xiàng)目
2007年2月,F(xiàn)ASB宣布啟動(dòng)全面的排放交易機(jī)制項(xiàng)目(Emission Trading Schemes Project)[15] [16],與國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則理事會(huì)(IASB)通力合作解決排放交易中的資產(chǎn)確認(rèn)、計(jì)量和減值,負(fù)債確認(rèn)和計(jì)量,損益確認(rèn)的時(shí)點(diǎn),有效年份互換的核算,列報(bào)和披露問(wèn)題。表1概括了排放交易機(jī)制項(xiàng)目的主要會(huì)議。
五、面臨的挑戰(zhàn)
從以上會(huì)議可以看出,排放權(quán)會(huì)計(jì)在FASB和IASB的議程上并沒(méi)有受到高度重視,原因之一是在歐美經(jīng)濟(jì)衰退的背景下,相比排放交易機(jī)制,跟金融危機(jī)有關(guān)的項(xiàng)目更迫切。美國(guó)沒(méi)有簽署《京都協(xié)議》,無(wú)論在區(qū)域還是國(guó)家層面上,減排都缺少政治壓力,因此企業(yè)和其他利益相關(guān)者缺乏興趣,SEC和FASB等監(jiān)管機(jī)構(gòu)把大部分注意力放在了薩班斯法案的實(shí)施上。但EU ETS和清潔發(fā)展機(jī)制還是對(duì)美國(guó)一些跨國(guó)企業(yè)的財(cái)務(wù)報(bào)表造成了影響,即使美國(guó)目前沒(méi)有國(guó)家法律適用于溫室氣體排放交易,未來(lái)仍有可能實(shí)施全國(guó)統(tǒng)一的碳排放交易機(jī)制,而相關(guān)的會(huì)計(jì)準(zhǔn)則就成為影響碳排放交易機(jī)制成功與否的重要因素。
顯著的復(fù)雜性注定了排放權(quán)會(huì)計(jì)的全球解決方案尚需時(shí)間,會(huì)計(jì)準(zhǔn)則制定者面臨了一系列的挑戰(zhàn)。首先是公允價(jià)值計(jì)量方法。一些人認(rèn)為流動(dòng)性市場(chǎng)的缺失會(huì)影響對(duì)排放權(quán)的公允價(jià)值計(jì)量。對(duì)公司財(cái)務(wù)報(bào)表中資產(chǎn)按市值估價(jià)的影響也廣受爭(zhēng)議。[17]當(dāng)EU ETS和美國(guó)的一些排放權(quán)交易市場(chǎng)越來(lái)越成熟時(shí),其他環(huán)境交易機(jī)制還沒(méi)有或者今后也不可能足夠成熟到提供排放權(quán)的每日標(biāo)價(jià)。更多的,公司擔(dān)心對(duì)排放權(quán)負(fù)面的市值估價(jià)會(huì)抵消其減排成果。其次是排放交易機(jī)制的多樣性。準(zhǔn)則制定者必須考慮碳排放交易機(jī)制的多樣性,這對(duì)于準(zhǔn)則在全球范圍的認(rèn)可程度十分關(guān)鍵。再次是行業(yè)多樣性。排放交易機(jī)制下的參與實(shí)體來(lái)自不同行業(yè),自然對(duì)排放權(quán)的會(huì)計(jì)處理持不同觀點(diǎn)。對(duì)鋼鐵、水泥等行業(yè)來(lái)說(shuō),排放權(quán)類(lèi)似于政府補(bǔ)助;對(duì)其他行業(yè)來(lái)說(shuō),排放權(quán)會(huì)計(jì)又是一個(gè)全新的話題。會(huì)計(jì)準(zhǔn)則制定者面臨著制定適用于排放交易機(jī)制下所有行業(yè)的準(zhǔn)則的挑戰(zhàn)。
對(duì)于中國(guó)而言,深圳、上海、北京、廣東、天津已啟動(dòng)碳排放權(quán)交易,加快與國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的趨同,搶占制定排放權(quán)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的話語(yǔ)權(quán)至關(guān)重要。
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篇8
一、引言
碳排放交易機(jī)制是《京都議定書(shū)》規(guī)定的有效實(shí)現(xiàn)全球減排的三種靈活機(jī)制之一,碳排放交易機(jī)制的建立對(duì)于減少二氧化碳排放,降低全球二氧化碳的平均減排成本,傳導(dǎo)減排政策發(fā)揮著重要作用。在2009年哥本哈根會(huì)議召開(kāi)之前,我國(guó)作為負(fù)責(zé)任的大國(guó),首次明確提出了碳減排目標(biāo),為了在2020年之前實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),我國(guó)必須加快推進(jìn)碳排放交易機(jī)制的建立。
目前,國(guó)際碳交易市場(chǎng)發(fā)展得比較成熟,世界上已經(jīng)建立了多個(gè)碳交易平臺(tái),2010年全球碳排放權(quán)交易成交額同比增加了5%,達(dá)到930億歐元。盡管與國(guó)際碳交易市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展相比,我國(guó)碳交易市場(chǎng)的發(fā)展明顯滯后,但我國(guó)政府已經(jīng)采取了積極行動(dòng),“十二五”《規(guī)劃綱要》就明確提出要“積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化,逐步建立碳排放交易市場(chǎng)”,國(guó)內(nèi)碳交易市場(chǎng)的建立在政策上已經(jīng)比較明確。而價(jià)格是市場(chǎng)體系的核心要素,是核定成本、調(diào)劑需求的最基本但又至關(guān)重要的指標(biāo)。因此,本文從交易價(jià)格的影響因素、交易價(jià)格的形成機(jī)制、交易價(jià)格的波動(dòng)性三個(gè)主要方面對(duì)國(guó)際碳排放配額交易價(jià)格做一個(gè)文獻(xiàn)研究,然后結(jié)合價(jià)格熱點(diǎn)問(wèn)題提出了我國(guó)構(gòu)建區(qū)域碳排放交易市場(chǎng)的幾點(diǎn)建議。
二、碳排放配額交易價(jià)格的影響因素研究
影響因素研究是碳排放交易價(jià)格的重要基礎(chǔ)。已有文獻(xiàn)主要研究市場(chǎng)機(jī)制、能源價(jià)格與天氣、宏觀經(jīng)濟(jì)與金融市場(chǎng)三個(gè)方面對(duì)碳排放配額交易價(jià)格的影響。
1.市場(chǎng)機(jī)制
Ellerman和Buchner(2008)研究了歐盟碳排放市場(chǎng)價(jià)格暴跌的可能原因,認(rèn)為是市場(chǎng)參與者高估了企業(yè)的碳排放水平,低估了實(shí)際間排量導(dǎo)致的。對(duì)此問(wèn)題,F(xiàn)lorian Jaehn和Peter Letmathe(2010)也利用博弈理論進(jìn)行了研究,他們認(rèn)為價(jià)格暴跌是市場(chǎng)勢(shì)力、信息不對(duì)稱(chēng)及價(jià)格的相互依賴(lài)導(dǎo)致的,歐盟市場(chǎng)機(jī)制禁止跨期存儲(chǔ)(banking)和借用(borrowing)也是重要影響因素;Zhen-Hua Fengetal.(2011)利用非線性動(dòng)力學(xué)的方法研究交易價(jià)格的波動(dòng)性發(fā)現(xiàn),碳排放價(jià)格的歷史信息并不完全反應(yīng)在當(dāng)前價(jià)格上,不是一個(gè)隨機(jī)游走;碳排放價(jià)格具有短期記憶性;碳排放價(jià)格受碳排放市場(chǎng)的內(nèi)部機(jī)制和異質(zhì)性環(huán)境影響。
2.能源價(jià)格與天氣
Reilly和Paltsev(2007)提出是天然氣價(jià)格過(guò)高、水力和核能發(fā)電的稀缺、市場(chǎng)參與者準(zhǔn)備不足導(dǎo)致了碳排放配額交易價(jià)格的劇烈波動(dòng)。Bunn和Fezzi(2009)利用誤差修正模型定量分析了電價(jià),天然氣價(jià)格和碳價(jià)的相互關(guān)系,得到了碳價(jià)傳遞到電價(jià)的動(dòng)態(tài)路徑,以及碳價(jià)和電價(jià)對(duì)天然氣價(jià)格波動(dòng)的反應(yīng)。Marius-Cristian Frunzaetal.(2010)也認(rèn)為具有歷史依賴(lài)模式的能源,天然氣、石油、煤炭以及股權(quán)指標(biāo)是碳排放價(jià)格的主要驅(qū)動(dòng)因素。Christiansenetal.(2005),Mansanet-Batalleretal.(2007),Alberolaetal.(2008) and Hintermann(2010)的研究都認(rèn)為碳價(jià)受到氣候驟變的影響,包括不可預(yù)測(cè)的溫度、暴雨和狂風(fēng)等。Alberolaetal.(2008)認(rèn)為極端溫度事件對(duì)碳價(jià)的影響在統(tǒng)計(jì)上是十分顯著的。
3.宏觀經(jīng)濟(jì)與金融市場(chǎng)
Florian Jaehn和Peter Letmathe(2010)也分析了交易價(jià)格的異常波動(dòng),他們認(rèn)為可能的原因除了市場(chǎng)因素外,信息不對(duì)稱(chēng)、基本物品價(jià)格和碳排放配額價(jià)格的相互依賴(lài)性是主要誘因。Marc Gronwaldetal.(2010)認(rèn)為市場(chǎng)基本面并不足以解釋碳排放價(jià)格的變動(dòng),碳排放配額的期貨價(jià)格是碳排放配額價(jià)格的格蘭杰成因,市場(chǎng)基本面和投機(jī)行為一起影響了碳排放價(jià)格。洪涓,陳靜(2009)建立中國(guó)碳交易市場(chǎng)價(jià)格函數(shù)模型,從國(guó)際需求、國(guó)內(nèi)供給、國(guó)內(nèi)限價(jià)政策以及國(guó)際市場(chǎng)幾個(gè)方面,探討我國(guó)碳交易市場(chǎng)價(jià)格的影響因素。黃平,王宇露(2010)運(yùn)用交易成本理論和議價(jià)能力理論,分析我國(guó)CDM項(xiàng)目中碳排放權(quán)價(jià)格偏低的現(xiàn)象,認(rèn)為交易成本和供需市場(chǎng)買(mǎi)賣(mài)雙方的議價(jià)能力是影響CDM項(xiàng)目中碳排放權(quán)價(jià)格的關(guān)鍵因素,分析了我國(guó)CDM碳排放權(quán)交易的價(jià)值網(wǎng)對(duì)碳排放權(quán)價(jià)格的影響。黃明皓,李永寧,肖翔(2010)利用CER市場(chǎng)和EUA市場(chǎng)的SVAR模型顯示CER市場(chǎng)和EUA市場(chǎng)具有明顯的動(dòng)態(tài)聯(lián)系,短期內(nèi)CER市場(chǎng)和EUA市場(chǎng)的現(xiàn)貨和期貨價(jià)格間存在相互影響,但長(zhǎng)期而言,CER市場(chǎng)和EUA市場(chǎng)具有動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,CER期貨市場(chǎng)對(duì)EUA現(xiàn)貨市場(chǎng)和EUA期貨市場(chǎng)的影響持續(xù)性較強(qiáng)。張躍軍,魏一鳴(2010)引入均值回歸理論、GED-GARCH模型和VaR方法考察EUETS碳期貨市場(chǎng)后也發(fā)現(xiàn),交易價(jià)格、收益、市場(chǎng)波動(dòng)以及市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的變化均不服從均值回歸過(guò)程。
三、碳排放配額交易價(jià)格的形成機(jī)制研究
Benz和Klar(2008)采用協(xié)整檢驗(yàn)和向量誤差模型,并在此基礎(chǔ)上使用PT模型和IS模型對(duì)歐洲碳期貨市場(chǎng)的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能進(jìn)行了分析。George Daskalakisetal.(2009)發(fā)現(xiàn)碳排放配額交易價(jià)格的形成過(guò)程接近于帶跳的幾何布朗運(yùn)動(dòng),并且不具備穩(wěn)定性。Benz和Truck(2009)認(rèn)為政權(quán)轉(zhuǎn)換模型(regime-switching model)可以較好的解釋歐盟市場(chǎng)的場(chǎng)外交易一年中CO2的現(xiàn)貨價(jià)格的形成。William Blythetal.(2009)認(rèn)為碳市場(chǎng)價(jià)格的形成是政策目標(biāo),動(dòng)態(tài)技術(shù)成本和市場(chǎng)規(guī)則相互作用的復(fù)雜過(guò)程。AmélieCharles,Olivier Darné, Jessica Fouilloux(2011)利用BlueNext, EEX, NordPool三大交易市場(chǎng)第一階段和第二階段碳排放配額現(xiàn)貨價(jià)格數(shù)據(jù),Blue Next,EEX市場(chǎng)中第二階段的期貨價(jià)格數(shù)據(jù)分析了歐盟碳排放交易市場(chǎng)的弱有效性,結(jié)果表明,除了2006年4月到10月這段時(shí)間外,第一階段三大市場(chǎng)中現(xiàn)貨價(jià)格是可以預(yù)測(cè)的,存在著通過(guò)投機(jī)獲取超額收益的可能性,而第二階段的現(xiàn)貨和期貨價(jià)格數(shù)據(jù)未能拒絕鞅差假說(shuō)從而無(wú)法預(yù)測(cè)價(jià)格變化。
四、碳排放配額交易價(jià)格波動(dòng)性的相關(guān)研究
1.碳排放交易價(jià)格波動(dòng)對(duì)能源部門(mén)的影響
交易價(jià)格對(duì)能源部門(mén)的影響比較明顯,尤其是對(duì)電力企業(yè)。M. Karaetal.(2008)的研究發(fā)現(xiàn)北歐地區(qū)電力市場(chǎng)的年平均電力價(jià)格會(huì)隨著歐盟碳排放價(jià)格的增長(zhǎng)而提高。Abeygunawardanaetal.(2009)的分析提出,碳排放價(jià)格會(huì)改變意大利電力企業(yè)短期邊際成本從而引起電價(jià)上漲,進(jìn)而影響發(fā)電企業(yè)的利潤(rùn)--在完全競(jìng)爭(zhēng)情形下企業(yè)利潤(rùn)增加,寡頭壟斷時(shí)企業(yè)利潤(rùn)先降低后增加。Eleanor Denny和MarkO’Malley(2009)認(rèn)為碳排放價(jià)格明顯增加了電力企業(yè)的循環(huán)成本,在一定的條件下這些額外的成本超過(guò)了減少排放帶來(lái)的收益。NingWuetal.(2012)研究了未來(lái)碳價(jià)對(duì)中國(guó)發(fā)電企業(yè)碳捕集與封存(CCS)投資的影響,認(rèn)為均衡碳價(jià)達(dá)到61美元/噸時(shí)可以對(duì)粉煤發(fā)電企業(yè)的CCS投資,達(dá)到72美元/噸時(shí)可以投資聯(lián)合循環(huán)發(fā)電企業(yè)的CCS。Pekka Laurietal.(2012)提出當(dāng)碳價(jià)超過(guò)20歐元/噸二氧化碳時(shí)可以增加木材為主的發(fā)電,在20到50歐元之間時(shí)木質(zhì)發(fā)電依然是主要手段,高于50歐元時(shí)木質(zhì)發(fā)電將會(huì)對(duì)林業(yè)用材產(chǎn)生沖擊。
2.碳排放交易價(jià)格波動(dòng)對(duì)非能源部門(mén)的影響
基于歐盟碳排放交易市場(chǎng)的歷史數(shù)據(jù),Converyetal.(2008)實(shí)證分析了碳排放價(jià)格變動(dòng)對(duì)水泥、煉油、鋼鐵和鋁制品行業(yè)的短期競(jìng)爭(zhēng)力(包括市場(chǎng)份額和盈利能力)的影響,結(jié)果顯示影響很小。J. A. Lennoxetal.(2008)利用環(huán)境投入產(chǎn)出模型分析碳排放價(jià)格對(duì)新西蘭食品和纖維制品部門(mén)成本的直接和間接影響,當(dāng)價(jià)格是25美元每噸時(shí),排放成本的影響很小,但2013年以后農(nóng)業(yè)排放的成本將主要影響牛羊和乳制品行業(yè)。楊超,李國(guó)良和門(mén)明(2011)采用SWARCH模型直接度量歐洲氣候交易所公布的CERs期貨碳價(jià)波動(dòng)對(duì)我國(guó)CDM項(xiàng)目發(fā)展的影響,認(rèn)為相關(guān)部門(mén)應(yīng)將國(guó)際碳交易市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)變動(dòng)趨勢(shì)納入?yún)⒖挤懂牐u(píng)估碳價(jià)走趨,形成較為完備的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別機(jī)制與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制,為適時(shí)調(diào)整碳項(xiàng)目批準(zhǔn)量提供直觀依據(jù)。Yujie Luetal.(2012)研究了碳價(jià)對(duì)美國(guó)建筑業(yè)的影響,22.3美元的碳價(jià)有利于美國(guó)建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)減排17%的目標(biāo),但該價(jià)格中54%的成本將會(huì)轉(zhuǎn)嫁給終端消費(fèi)者。
3.碳排放交易價(jià)格波動(dòng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響
LuisM.Abadie和JoséM.Chamorro(2008)發(fā)現(xiàn)目前的碳排放配額價(jià)格不足以激勵(lì)企業(yè)迅速采取碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù),當(dāng)碳價(jià)接近于55歐元每噸時(shí)企業(yè)才會(huì)立即改造,他們認(rèn)為碳排放配額價(jià)格波動(dòng)較大是導(dǎo)致企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造臨界價(jià)格提高的主要因素。M.Karaetal.(2008)研究了歐盟碳排放交易機(jī)制對(duì)北歐地區(qū)電力市場(chǎng)的影響,他發(fā)現(xiàn)年平均電力價(jià)格會(huì)隨著碳排放價(jià)格的增長(zhǎng)而提高。基于歐盟碳排放交易市場(chǎng)的歷史數(shù)據(jù),Converyetal.(2008)實(shí)證分析了碳排放價(jià)格變動(dòng)對(duì)水泥、煉油、鋼鐵和鋁制品行業(yè)的短期競(jìng)爭(zhēng)力(包括市場(chǎng)份額和盈利能力)的影響,結(jié)果顯示影響很小。Joachim Schleichetal.(2009)研究了碳排放交易體系對(duì)能源效率的激勵(lì)作用,提出較高的碳價(jià)會(huì)對(duì)需求層面的能源效率產(chǎn)生較強(qiáng)的激勵(lì)。Eleanor Denny和MarkO’Malley(2009)認(rèn)為碳排放價(jià)格明顯增加了電力企業(yè)的循環(huán)成本,在一定的條件下這些額外的成本超過(guò)了減少排放帶來(lái)的收益。Betz和Gunnthorsdottir(2009)認(rèn)為如果配額的市場(chǎng)價(jià)格不確定,那么賣(mài)方就會(huì)在減排技術(shù)上投資不足并且減少配額的出讓。Fatemeh Nazifi和George Milunovich(2010)的研究提出由于歐盟碳排放價(jià)格產(chǎn)生的影響在不同國(guó)家(受管制、不受管制)相互抵消,因此碳價(jià)與能源價(jià)格之間不存在長(zhǎng)期聯(lián)系。Claudia Kettneretal.(2010)提出歐盟碳排放價(jià)格波動(dòng)的影響因素很多,未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)新的影響因素,這將不利于吸引投資,因此從政治與經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)看,下一階段保持碳排放配額價(jià)格的穩(wěn)定很重要。
五、構(gòu)建我國(guó)區(qū)域碳排放交易市場(chǎng)的啟示
2012年初,國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)北京、上海、天津、湖北、廣東、深圳、重慶等7個(gè)城市開(kāi)展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作,我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的構(gòu)建邁出了實(shí)質(zhì)性的一步,但我國(guó)的碳排放交易市場(chǎng)還處在發(fā)展的初始階段,結(jié)合上述交易價(jià)格熱點(diǎn)問(wèn)題,我國(guó)在構(gòu)建區(qū)域碳排放市場(chǎng)時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):
1.充分考慮碳排放配額交易價(jià)格的影響因素,防范價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)
由于我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平不同,行業(yè)結(jié)構(gòu)存在較大差異,碳排放配額分配采取統(tǒng)一模式的難度較大,也不合理。因此,在初始階段一級(jí)市場(chǎng)的分配主要還是免費(fèi)分配,在二級(jí)市場(chǎng)中應(yīng)考慮企業(yè)減排成本、能源價(jià)格、政府政策的持續(xù)性和相應(yīng)法律法規(guī)的完善等對(duì)價(jià)格的影響,例如設(shè)定價(jià)格下限,防止價(jià)格大起大落對(duì)企業(yè)成長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。不過(guò),從容剛和魏一鳴(2010)就我國(guó)的電力行業(yè)建議采取基于產(chǎn)出的分配方式更有利,因?yàn)榛跉v史排放的分配方式會(huì)導(dǎo)致較高的電價(jià)和碳排放價(jià)格。
2.合理選擇試點(diǎn)城市和試點(diǎn)行業(yè)
考慮到碳排放配額交易價(jià)格波動(dòng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響,不少專(zhuān)家和政府相關(guān)部門(mén)提出可以在特定地區(qū)特定行業(yè)開(kāi)始碳排放配額交易,國(guó)家發(fā)改委氣候變化司副司長(zhǎng)孫翠華在2010年透露,中國(guó)將在5年內(nèi)在部分行業(yè)和地區(qū)試點(diǎn)推出碳排放配額交易。試點(diǎn)城市應(yīng)選擇具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份,這些省份的碳排放量已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定的水平,碳交易對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響較小;試點(diǎn)行業(yè)應(yīng)選取碳排放量比較大配額需求度較高的行業(yè),根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)一般選擇電力電網(wǎng)行業(yè)。
3.加強(qiáng)對(duì)試點(diǎn)行業(yè)的價(jià)格規(guī)制
區(qū)域碳排放交易機(jī)制對(duì)我國(guó)能源部門(mén)的影響比較明顯,尤其是火電行業(yè)。國(guó)家發(fā)改委近日宣布,上網(wǎng)電價(jià)全國(guó)平均上調(diào)2分5,同時(shí)對(duì)煤價(jià)暫時(shí)限制,盡管此次調(diào)價(jià)對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)造成的影響有限(林伯強(qiáng)),但火力發(fā)電主要采用碳排放密集度較高的煤炭,行業(yè)的遷移成本,特別是沉沒(méi)成本高,對(duì)該行業(yè)試點(diǎn)碳排放交易不可避免的會(huì)進(jìn)一步增加企業(yè)的邊際成本。發(fā)揮政府的價(jià)格管制功能,可以有效減緩電力價(jià)格上漲帶來(lái)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對(duì)下游企業(yè)和居民的沖擊。
[參 考 文 獻(xiàn)]
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[4]Emilie Alberola, Julien Chevallier, Beno?t Chèze. Price drivers and structural breaks in European carbon prices 2005-2007[J]. Energy Policy ,2008(36): 787-797
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篇9
托比(Tobey,1990)首次分析了區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化對(duì)產(chǎn)業(yè)碳排放空間轉(zhuǎn)移的影響[1]。爾后,以翰威特(Hewitt,2008)為代表的學(xué)者從國(guó)際視角分析了我國(guó)碳排放發(fā)生空間轉(zhuǎn)移問(wèn)題[2]。克拉克·薩瑟等(ClarkeSather et al.,2011)論證了我國(guó)境內(nèi)產(chǎn)業(yè)碳排放存在顯著區(qū)域差距的結(jié)論[3]。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究主要有四方面:一是以吳先華等(2011)為代表的國(guó)際間商貿(mào)物流碳排放轉(zhuǎn)移研究[4];二是以李小平等(2010)為代表,采取產(chǎn)業(yè)增值與單位產(chǎn)值碳排放系數(shù)相乘法對(duì)國(guó)際間產(chǎn)業(yè)區(qū)域轉(zhuǎn)移碳排放的研究[5];三是以楊騫(2012)[6]、張為付(2014)等為代表,采用動(dòng)態(tài)分析法測(cè)算省際間碳排放空間布局的研究[7];四是以李磊(2012)為代表,采取投入產(chǎn)出分析法測(cè)算經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)商貿(mào)物流碳排放轉(zhuǎn)移的研究[8]。
綜觀國(guó)內(nèi)外可查閱的相關(guān)文獻(xiàn),以交通經(jīng)濟(jì)帶為研究視角,研究地區(qū)間碳排放問(wèn)題很是鮮見(jiàn),以“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”為研究視角的交通運(yùn)輸?shù)貐^(qū)間碳排放研究更是闕如。因此,本文選取“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))為研究樣本,以交通運(yùn)輸碳排放為切入點(diǎn),系統(tǒng)地分析這條經(jīng)濟(jì)帶上各地間交通運(yùn)輸碳排放的空間轉(zhuǎn)移特征、差異及程度大小,以期測(cè)算“西部大開(kāi)發(fā)”戰(zhàn)略實(shí)施以來(lái)西北地區(qū)環(huán)境發(fā)展特征,為推動(dòng)綠色“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”構(gòu)建、推動(dòng)新一輪的西部大開(kāi)發(fā)及美麗西部地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的政策設(shè)計(jì)提供實(shí)證支持與理論參考。
二、實(shí)證分析
(一)研究方法
目前,在測(cè)算碳排放的方法中,較科學(xué)易操作的是參照《IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》的基準(zhǔn)法。即對(duì)樣本年度所消耗的各種化石資源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù),以0.7143∶1的標(biāo)準(zhǔn)將其換算成原煤,進(jìn)而計(jì)算碳排放系數(shù)及碳轉(zhuǎn)換系數(shù)(見(jiàn)表1、表2)。考慮到交通運(yùn)輸碳排放存在空間動(dòng)態(tài)的非均衡性,為了較準(zhǔn)確地測(cè)算其碳排放變化的空間動(dòng)態(tài)特征,文章參考張為付等(2014)對(duì)CO2排放測(cè)算方法,[7]從動(dòng)態(tài)分析角度,選取2000~2014年“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))各地的6種交通運(yùn)輸能源消耗項(xiàng)目,建立交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模、交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度、交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模轉(zhuǎn)移指數(shù)、交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度轉(zhuǎn)移指數(shù)等模型,計(jì)算交通運(yùn)輸碳排放變化率空間差異,交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模的計(jì)算公式為①:
(二)數(shù)據(jù)分析
1. “絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放分析。
(1)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模。
2000~2014年,“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模以年均11.01%的增長(zhǎng)率增加了2.76倍。其中,陜西(34.74%)、新疆(30.08%)的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模占西北五省地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放總量的比重較高,兩地區(qū)的占比高達(dá)六成以上, 均呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)之態(tài)勢(shì)。甘肅(20.69%)的交通運(yùn)輸碳排放的占比適中,呈現(xiàn)出在2000~2008年占比趨勢(shì)逐漸下降,2009~2014年漸轉(zhuǎn)上升的趨勢(shì)。寧夏(10.59%)的交通運(yùn)輸碳排放占比較低,盡管其占比在趨增,但增長(zhǎng)幅度并不顯著。青海(3.89%)的交通運(yùn)輸碳排放占比最低,2008年該地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放占比最高達(dá)31.45%,爾后幾年的占比漸而下降(見(jiàn)表2)。(2)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度。2000~2014年,“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度均呈現(xiàn)出了下降上升下降的態(tài)勢(shì),隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展,交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度先下降,后略有增長(zhǎng),爾后逐漸減少,表明西北地區(qū)的交通運(yùn)輸節(jié)能減排、低碳排放的發(fā)展趨勢(shì)漸而呈現(xiàn)。從交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度的地區(qū)結(jié)構(gòu)來(lái)看,青海地區(qū)最小(年均0.1316萬(wàn)噸/億元),寧夏地區(qū)最大(年均0.3264萬(wàn)噸/億元),次之分別是甘肅(0.1862萬(wàn)噸/億元)、新疆(0.1645
表3顯示:15年來(lái),“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度從2000年的0.9260萬(wàn)噸/億元下降至2014年的0.8571萬(wàn)噸/億元,下降了7.44%,年均下降率為0.045%。陜西交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度變化最大,上漲了67.61%,呈現(xiàn)出年均0.4034%的增速之勢(shì)。新疆交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度上升了4.95%,年均增長(zhǎng)率為0.1542%。甘肅、寧夏地區(qū)碳排放強(qiáng)度變化率均有所下降,年均下降率分別為0.1637%、0.2993%。表明“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北地區(qū)交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展逐漸凸顯,而新疆、陜西地區(qū)交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展質(zhì)量在下降,其中,陜西的交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展質(zhì)量下降最為顯著。
2.“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放空間轉(zhuǎn)移分析。
(1)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模空間轉(zhuǎn)移。
表4的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示:2000~2014年,“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模轉(zhuǎn)移系數(shù)除了青海地區(qū)小于1以外,其它四個(gè)地區(qū)該項(xiàng)系數(shù)值均大于1,按系數(shù)大小依次為陜西、新疆、甘肅、寧夏。表示15年來(lái),青海地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模漸而向外地轉(zhuǎn)移,陜西、新疆、甘肅及寧夏地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模向本地內(nèi)部相對(duì)轉(zhuǎn)移。
分時(shí)間段來(lái)看,西部大開(kāi)發(fā)實(shí)施的10年期間,即,2000~2009年“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模空間轉(zhuǎn)移系數(shù)值僅有青海小于1,表明西部經(jīng)濟(jì)大開(kāi)發(fā)大發(fā)展的同時(shí),陜西、新疆、甘肅、寧夏地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移的規(guī)模在增加。2010~2014年,西北五省(區(qū))的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模轉(zhuǎn)移系數(shù)均有小幅下降,其中,寧夏地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放轉(zhuǎn)移系數(shù)值變化最為顯著,從系數(shù)值大于1轉(zhuǎn)向小于1。陜西、新疆、甘肅的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模轉(zhuǎn)移系數(shù)值仍大于1。表明最近這5年來(lái),陜西、新疆、甘肅的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移逐漸減速,寧夏的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模呈現(xiàn)出向外地轉(zhuǎn)移的態(tài)勢(shì),其交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展日漸凸顯。(2)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移 。表5的計(jì)算結(jié)果顯示:2000~2014年,“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西部地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度轉(zhuǎn)移系數(shù)大于1的僅有寧夏、青海,陜西、甘肅、新疆地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度轉(zhuǎn)移系數(shù)均小于1。即15年來(lái),西北五省(區(qū))的寧夏、青海交通運(yùn)輸碳排放相對(duì)向外地轉(zhuǎn)移,其余地區(qū)均向本地轉(zhuǎn)移,按照向本地轉(zhuǎn)移的速度大小排序依次為陜西、新疆、甘肅。說(shuō)明“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”上陜西、新疆、甘肅地區(qū)在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展相對(duì)滯后。
分時(shí)間段來(lái)看,2000~2009年西部大開(kāi)發(fā)實(shí)施的10年期間,“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模空間轉(zhuǎn)移系數(shù)值相對(duì)較低。其中,該項(xiàng)系數(shù)值大于1的有陜西、青海;系數(shù)值小于1的有甘肅、寧夏、新疆。表明隨著西部大開(kāi)發(fā)的推進(jìn),陜西、青海的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度向外地轉(zhuǎn)移,而甘肅、寧夏及新疆的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度則向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移,即甘肅、寧夏、新疆在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展相對(duì)滯后。2010~2014年,陜西、新疆的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模空間轉(zhuǎn)移系數(shù)值小于1,甘肅、寧夏、青海的該項(xiàng)系數(shù)值大于1。即最近5年來(lái),陜西、新疆的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度相對(duì)向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移,陜西向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移的速度顯著快于新疆;甘肅、寧夏、青海的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度相對(duì)向外地轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移速度的大小排序依次為寧夏、甘肅、青海。這表示陜西、新疆在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量相對(duì)較低,而甘肅、寧夏、青海則交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量相對(duì)較高。
分地區(qū)來(lái)看,陜西在為期10年的西部大開(kāi)發(fā)階段交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移系數(shù)最大(大于1),爾后轉(zhuǎn)為最小(小于1),說(shuō)明陜西交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度從向外地轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)為向本地轉(zhuǎn)移,陜西交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量在快速下降。甘肅則與陜西相反,從西部大開(kāi)發(fā)期間的最小值(小于1)漸而上升為大于1,說(shuō)明該地的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度從向本地轉(zhuǎn)移變?yōu)橄蛲獾剞D(zhuǎn)移,甘肅的交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量漸而上升。寧夏與甘肅地區(qū)的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移系數(shù)變化趨勢(shì)相似,近5年呈現(xiàn)出交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度向外地轉(zhuǎn)移的態(tài)勢(shì),并且其值最大,轉(zhuǎn)速最快,說(shuō)明寧夏的交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量上升速度最快。青海、新疆的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移系數(shù)變化趨勢(shì)均有所遞減,其中,青海該項(xiàng)系數(shù)值在不同的兩段時(shí)間均大于1,盡管有所減小但變化并不顯著,表明青海的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度向外地轉(zhuǎn)移的速度在減慢,交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量有所下降。新疆的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度向本地轉(zhuǎn)移的速度不斷加快,交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量不斷下降的速度僅次于陜西。
(三)實(shí)證結(jié)論
通過(guò)對(duì)2000~2014年“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模與強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移系數(shù)值對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)(見(jiàn)表6):青海的兩項(xiàng)指標(biāo)值顯示均外向,是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放調(diào)出地區(qū),也是交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模與強(qiáng)度增長(zhǎng)最慢、變化幅度最小的地區(qū),表明該地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量最高。寧夏的交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移指標(biāo)單項(xiàng)外向,表明寧夏交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量漸而提升。陜西、新疆、甘肅三個(gè)地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模與強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移系數(shù)值均內(nèi)向,是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放調(diào)入地區(qū),也是交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模和強(qiáng)度增長(zhǎng)高于經(jīng)濟(jì)帶均值的地區(qū),表明這三個(gè)地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中交通運(yùn)輸高碳排放。
三、主要結(jié)論與政策建議
(一)主要結(jié)論
通過(guò)對(duì)2000~2014年“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)證測(cè)算,得出的主要結(jié)論為:
1.“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”西北五省(區(qū))的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模以年均11.01%的增長(zhǎng)率趨增,交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度以下降上升下降的態(tài)勢(shì)變化,其年均下降率為0.045%;青海的交通運(yùn)輸碳排放空間轉(zhuǎn)移雙內(nèi)向,交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量最高,陜西、新疆、甘肅的交通運(yùn)輸碳排放空間轉(zhuǎn)移雙外向,屬于交通運(yùn)輸碳排放調(diào)入地區(qū),交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展相對(duì)滯后。寧夏的交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量漸而提升。
2.陜西的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模均值與強(qiáng)度變化率均為最大,交通運(yùn)輸碳排放增速明顯;交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移的規(guī)模與強(qiáng)度均顯著趨增,交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量快速下降;2010~2014年,其交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移速度不斷遞減,交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展質(zhì)量有所提升,但仍屬于西部五省(區(qū))交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量最低的地區(qū)。
3.新疆的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模趨增,其均值位居第二;交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度變化率、增長(zhǎng)率均顯著高于西北五省地區(qū)的平均值;交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展質(zhì)量下降較為顯著;交通運(yùn)輸碳排放向本地內(nèi)部加速轉(zhuǎn)移,交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量不斷下降;2010~2014年,其交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模向本地內(nèi)部轉(zhuǎn)移速度次于陜西而漸減;屬于西部五省交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量第二低地區(qū)。
4.甘肅的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模自2009年以后漸轉(zhuǎn)上升,交通運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度均值較高,屬于西北地區(qū)僅次于陜西、新疆交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模與強(qiáng)度增長(zhǎng)較高的地區(qū),交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模與強(qiáng)度空間轉(zhuǎn)移系數(shù)值雙內(nèi)向,呈現(xiàn)出本地承載了外地向本地較高程度的交通運(yùn)輸碳排放轉(zhuǎn)移,交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量逐漸下降,屬于西部五省交通運(yùn)輸?shù)吞寂欧刨|(zhì)量第三低地區(qū)。
5.寧夏的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模小幅趨增,其強(qiáng)度變化率有所下降,2000~2009年交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模、強(qiáng)度均向本地內(nèi)部加快轉(zhuǎn)移,該地區(qū)承載了外地向其較高程度的交通運(yùn)輸碳排放轉(zhuǎn)移。2010年以來(lái),其交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模及強(qiáng)度均轉(zhuǎn)向外地轉(zhuǎn)移,交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)向低碳發(fā)展態(tài)勢(shì)逐漸凸顯,交通運(yùn)輸碳排放質(zhì)量漸而提升。
6.青海的交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模與強(qiáng)度系數(shù)值均最小并呈下降的態(tài)勢(shì),單位經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸碳排放最少。2000~2009年交通運(yùn)輸碳排放規(guī)模、強(qiáng)度均相對(duì)向外地轉(zhuǎn)移,2000年以來(lái),其規(guī)模向外地轉(zhuǎn)移速度趨增,其強(qiáng)度向外地轉(zhuǎn)移速度稍減,呈現(xiàn)出交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展質(zhì)量最高而有所降低的特征。
篇10
目前,眾多國(guó)家包括美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家都在積極研究煤化工產(chǎn)業(yè)中的節(jié)能減排技術(shù),從而降低二氧化碳的排放,突破煤化工產(chǎn)業(yè)的高碳困擾,從而更好的保護(hù)環(huán)境,做到可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)也在積極研究煤化工產(chǎn)業(yè)中的新興技術(shù)來(lái)解決煤化工產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)生大量二氧化碳排放的問(wèn)題。
1煤化工產(chǎn)業(yè)中的二氧化碳的排放
二氧化碳是常見(jiàn)以及化工產(chǎn)業(yè)中向大氣排放的主要溫室氣體之一。因?yàn)榇罅康臏厥覛怏w進(jìn)入大氣中會(huì)導(dǎo)致全球的氣候變暖,從而地球的自然環(huán)境及人們生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。而我國(guó)是煤炭資源非常豐富的國(guó)家之一,我們可探測(cè)的煤炭?jī)?chǔ)存量超過(guò)了1萬(wàn)億噸,因此作為我國(guó)主要的資源利用產(chǎn)業(yè),煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)及關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。
但是在發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的過(guò)程中必然面臨二氧化碳的排放問(wèn)題。我們從煤炭及石油元素的夠成上可以看出:煤中氫原子及碳原子的比在0.2-1.0之間,石油中氫原子與碳原子的比在1.6-2.0之間。在煤化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,用煤來(lái)代替石油生產(chǎn)出石化工產(chǎn)品會(huì)由于氫原子與碳原子比調(diào)整等原因,向外排放過(guò)量的一氧化碳及二氧化碳。
在煤直接液化、間接液化、煤制烯烴等煤化工生產(chǎn)過(guò)程中也面臨這二氧化碳排放等問(wèn)題。
首先,煤直接液化過(guò)程中,把固態(tài)煤在高壓高溫下與氫氣進(jìn)行反應(yīng),讓煤炭直接轉(zhuǎn)化成液體油。在反應(yīng)的過(guò)程中,煤中的氧與反應(yīng)環(huán)境中的氫氣結(jié)合,產(chǎn)出二氧化碳(據(jù)估算,煤炭直接液化中每噸液化粗油的二氧化碳排放量約為2.2 t)。其次,間接煤液化中二氧化碳的排放則是經(jīng)過(guò)三個(gè)大步驟:煤的氣化、煤的合成、煤的精煉。在這三個(gè)過(guò)程中,煤的氣化和合成中會(huì)排放出一定量的二氧化碳(據(jù)估算,煤間接液化過(guò)程每噸液化產(chǎn)品的二氧化碳的排放量約為3.4 t)。
在煤制烯烴的過(guò)程中二氧化碳的排放量估算,若根據(jù)每噸中間產(chǎn)品甲醇進(jìn)行計(jì)算約為2.2 t,若根據(jù)每噸最終產(chǎn)品烯烴進(jìn)行計(jì)算約為6.2 t。根據(jù)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的工藝對(duì)其平均二氧化碳的排放量進(jìn)行估算:煤化工產(chǎn)業(yè)中因生產(chǎn)以上煤化工產(chǎn)品將會(huì)排放出超過(guò)2億多t的二氧化碳。所以,煤化工產(chǎn)業(yè)中將排放出大量的二氧化碳造成較為嚴(yán)重的環(huán)境壓力。
2煤化工產(chǎn)業(yè)中節(jié)能減排技術(shù)
從對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)中二氧化碳的排放我們可以看出,由于煤化工生產(chǎn)的單元及工藝比較復(fù)雜多樣,必須重視加強(qiáng)對(duì)整個(gè)煤化工產(chǎn)業(yè)的效益分析,提高科技節(jié)能的意識(shí)及技術(shù),不斷地降低煤化工產(chǎn)業(yè)過(guò)程中的生產(chǎn)消耗,促進(jìn)煤炭資源的綠色深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,減少溫室氣體的排放量。以下簡(jiǎn)要介紹幾種煤化工產(chǎn)業(yè)中的節(jié)能減排技術(shù)。
1)開(kāi)發(fā)大規(guī)模氣化技術(shù)。煤氣化生產(chǎn)技術(shù)一種煤炭綜合利用率較高及潔凈煤水平較高的重要節(jié)能技術(shù)。同時(shí),煤氣化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代煤化工、煤造油等重要煤化工產(chǎn)業(yè)之中。但是,大規(guī)模的氣能技術(shù)的開(kāi)發(fā),需要繼續(xù)以高效生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保為目標(biāo)深入開(kāi)展進(jìn)一步的研究以確保在氣化過(guò)程中技術(shù)的可靠性與穩(wěn)定性。現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是:氣化壓力朝高壓化發(fā)展、氣化爐向大型氣爐發(fā)展、氣化溫度向高溫化發(fā)展,以此不斷提高煤炭有機(jī)物的充氣化程度,減少溫室氣體的排放及降低對(duì)環(huán)境的污染。
2)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)用。運(yùn)用多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可能集成各類(lèi)資源進(jìn)行綜合運(yùn)用,充分考慮資源、能量及環(huán)境等各種因素。例如,采用新型雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),將富一氧化碳的氣化煤氣充分燃燒,從而替代富氫的焦?fàn)t煤氣。通過(guò)對(duì)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用,若采用新型的雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)不僅可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益還能大大減少二氧化碳的排放。同時(shí)節(jié)約了水及煤炭資源。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比,多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)用能夠有效的實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排的節(jié)能目標(biāo)。
3)煤與焦?fàn)t、高爐氣制和二甲醚大型化技術(shù)的應(yīng)用。眾所之知,甲醇可以應(yīng)用于在多個(gè)領(lǐng)域,包括天然氣、焦?fàn)t煤氣等。由于,煤變油的過(guò)程對(duì)于煤質(zhì)的要求較為嚴(yán)格,但是對(duì)于高硫、高灰劣質(zhì)煤等不能應(yīng)用與煤變油的過(guò)程,但是卻可以作為甲醇的生產(chǎn)原料。通過(guò)焦?fàn)t煤氣制備甲醇,可以有效的改善環(huán)境提高對(duì)資源的利用率。
3總結(jié)
綜上,煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須大力提高對(duì)節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用。從而,大大減少煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí),結(jié)合煤化工生產(chǎn)的實(shí)際,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀、堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路,不斷引進(jìn)國(guó)內(nèi)外等先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),做好煤化工產(chǎn)業(yè)中的節(jié)能減排工作,促進(jìn)煤資源的深加工及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要中強(qiáng)調(diào)“發(fā)展煤化工,建設(shè)煤炭液化示范工程,促進(jìn)煤炭深度加工”。通過(guò)綱要的要求,發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)要充分利用我國(guó)多煤少油的能源結(jié)構(gòu),通過(guò)節(jié)能減排及潔凈煤技術(shù),集中處理在煤化工產(chǎn)業(yè)中排放的二氧化碳及污染物的排放,緩解國(guó)內(nèi)對(duì)進(jìn)口原油的依賴(lài)程度。
篇11
Abstract: along with the rapid development of the highway construction, built more and more, and more and more long highway tunnel, from the current domestic already operation of the tunnel to see, ubiquitous tunnel lining leakage problem, especially in the tunnel embedded hole room, construction joints, tunnel and GuanJie at the joint of the weak link between such as the permeability, water more serious, become a big tunnel engineering diseases. So does well the tunnel waterproof and drainage design and crack waterproof technology, careful construction and effective maintenance, make the tunnel lining don't leak permeability, is ensure running safety and tunnel of the important conditions can use for a long time.
According to the requirements of waterproof and drainage tunnel and the current situation of the tunnel appear generally leakage, waterproof and drainage should follow the "prevent, platoon, cut, plugging union, adjust measures to local conditions, the comprehensive management" principle, guarantee the tunnel structure and operation of the equipment that the normal use of and driving safety.
Keywords: tunnel; Waterproof and drainage; Construction technology
中圖分類(lèi)號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
舟山北向疏港公路(岑港大橋至大沙段)共設(shè)隧道(何家弄隧道)1座,采用小凈距隧道形式,長(zhǎng)585米,設(shè)計(jì)速度:80km/h。
隧道凈高5m,行車(chē)道寬3.75×2=7.5m,隧道左側(cè)向?qū)挾?.5m,右側(cè)向?qū)挾?.75m。檢修道寬度2×0.75m,凈高2.5m。
隧道平面線形以路線走向、工程地質(zhì)綜合考慮,隧道平面線形以直線為主,受接線和地形的限制,隧道采用分離式小凈距隧道方案,隧道左、右線行車(chē)道中線線間距為18.5m,暗洞范圍隧道最小凈距為6.16m。
1、隧道滲漏水危害及防排水處理方案
我國(guó)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70-2004)規(guī)定公路隧道應(yīng)達(dá)到下列防水要求:高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路隧道防排水應(yīng)做到拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱洞不滲水,有凍害地段的隧道襯砌背后不積水,排水溝不凍結(jié),車(chē)行橫洞、人行橫洞等服務(wù)通道拱部不滴水,邊墻不淌水。但從目前國(guó)內(nèi)已營(yíng)運(yùn)的隧道來(lái)看,普遍存在隧道襯砌滲漏水問(wèn)題,成為隧道工程一大病害。
1.1、隧道滲漏水的危害
滲、漏水問(wèn)題對(duì)隧道工程的安全質(zhì)量問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1.1、地質(zhì)條件變異引發(fā)的涌水和塌方。隧道開(kāi)挖過(guò)程中,由于地質(zhì)條件與地質(zhì)勘查報(bào)告所述發(fā)生變化,出現(xiàn)掌子面涌水和塌方,嚴(yán)重威脅隧道施工作業(yè)人員的人身安全,影響隧道的施工進(jìn)度。
1.1.2、初噴和鋼拱架背后的滲水問(wèn)題。隧道初期支護(hù)一般由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)和鋼拱架組成,地下水大都從工字鋼的周?chē)越?rùn)狀滲水和滴狀漏水的形式流出,隨著時(shí)間的推移,工字鋼將產(chǎn)生嚴(yán)重銹蝕,最終可能導(dǎo)致初期鋼拱架支護(hù)失效,由此可見(jiàn)工字鋼背后的隧道滲水問(wèn)題不容忽視。
1.1.3、路面積水,行車(chē)環(huán)境惡化,減少車(chē)輪與路面之間的附著力,行駛在上面的車(chē)輛容易因?yàn)檩喬ヅc路面之間的摩擦力減小而發(fā)生滑移現(xiàn)象。
1.1.4、在滲漏水的隧道內(nèi),路面腐蝕嚴(yán)重,如處于電氣化區(qū)域,拱頂部位的漏水接觸饋線、導(dǎo)線等電路及電器設(shè)備,就會(huì)破壞絕緣效果。
1.2、防排水控制處理方案
隧道防排水工程是一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)聯(lián)系的系統(tǒng)工程,無(wú)論是設(shè)計(jì)、施工還是運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的任何細(xì)小的疏忽或缺陷,都可能造成隧道防排水失敗。因此,隧道防排水工程應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)、精心施工和有效養(yǎng)護(hù),使隧道不漏不滲,是保證行車(chē)安全和隧道能否長(zhǎng)期使用的重要條件。
為此,結(jié)合本工程隧道,本人認(rèn)為主要應(yīng)從進(jìn)洞前防排水處理、開(kāi)挖過(guò)程中引排水處理、初期支護(hù)與二次襯砌中防排水措施等方面來(lái)加強(qiáng)隧道防排水控制。
2、進(jìn)洞前防排水處理
洞外防排水是指合理的布置隧道洞外地表水防排水措施,防止地表水下滲或向隧道洞口匯集。
2.1、洞頂?shù)乇硖幚?/p>
首先,在何家弄隧道進(jìn)洞前對(duì)隧道軸線范圍內(nèi)的地表水進(jìn)行了解,分析地表水的補(bǔ)給方式、來(lái)源情況,并適時(shí)采取相應(yīng)的處理措施,做好地表防排水工作。要求重視防止地表水的下滲,其處理措施為填充、鋪砌、勾補(bǔ)、抹面等。對(duì)洞、坑、穴、鉆孔等均應(yīng)采用防水材料充填密實(shí)封閉,隧道進(jìn)出口段一定范圍地表采用注漿加固措施。
2.2、洞頂截水天溝
洞頂截水天溝是修筑在距洞門(mén)邊仰坡一定距離外,環(huán)抱隧道洞門(mén)的截水溝。洞頂截水天溝的主要目的是截?cái)喽纯谶呇銎碌乇硭畞?lái)源,防止地表水沖刷邊仰坡和洞門(mén)區(qū)域。何家弄隧道洞頂天溝采用漿砌片石鋪砌,厚度30厘米。天溝坡度根據(jù)地形設(shè)置,但不應(yīng)小于0.5%,以免淤積。天溝長(zhǎng)度應(yīng)使邊仰坡坡面不受沖刷為宜。隧道進(jìn)洞口路線兩側(cè)及出洞口右側(cè)流水量不大,直接將水引入路基排水邊溝排泄;隧道出洞口路線左側(cè)為山脊地帶,流量較大,根據(jù)山體縱坡及地形情況,設(shè)置跌水連接,將水引至附近蓋板涵排泄。
2.3、明洞防排水
相對(duì)于隧道暗洞,明洞防排水條件要優(yōu)越得多。一方面,明洞屬于明挖回填結(jié)構(gòu),可以在滲水迎水面(襯砌結(jié)構(gòu)外側(cè))設(shè)置防水層,其施作條件和防水效果要好得多;另一方面,明洞回填材料和方式可以人為控制,從而也能控制回填后明洞洞周的地下水流量和路徑。
2.3.1何家弄隧道明洞外緣防水采用TBS防水+全斷面鋪設(shè)土工布、防水板,接縫采用雙焊縫熱融粘結(jié)技術(shù)。
2.3.2在明洞與暗洞搭接處,采取可靠的變形縫防水措施,采用中埋式止水帶防水,并在明暗交接處設(shè)直排水板。
2.3.3明洞回填前和回填過(guò)程中,在回填土石底層或?qū)娱g埋設(shè)排水盲管(盲溝),引流滲水,防止地表水下滲后在回填土石中滯留積蓄,增大水壓和明洞荷載。
2.3.4何家弄隧道洞門(mén)采用削竹式洞門(mén),表面采用植草防護(hù),植草護(hù)坡是用植物或植物與土木工程材料相結(jié)合,以減輕坡面的不穩(wěn)定性和破侵蝕性,可防雨水沖刷。
2.4、洞門(mén)截排水
洞門(mén)截排水的主要目的是截流洞口邊仰坡漫流下來(lái)的地表水,防止水流在洞門(mén)處下滲或沖刷洞門(mén)結(jié)構(gòu),影響洞門(mén)結(jié)構(gòu)安全、行車(chē)安全和美觀,何家弄隧道采用削竹式洞門(mén),主要措施為:沿洞臉環(huán)向設(shè)置高度30厘米厚的鋼筋混凝土帽石,沿洞門(mén)環(huán)框內(nèi)側(cè)隧道壁面設(shè)置滴水線,以防雨水漫流影響美觀。
3、開(kāi)挖過(guò)程中引排水處理
在隧道施工過(guò)程中,應(yīng)對(duì)開(kāi)挖面出現(xiàn)的涌水進(jìn)行調(diào)查分析,找準(zhǔn)原因,采取“以排為主,防、排、截、堵相結(jié)合”的綜合治理原則,因地制宜地制定治理方案,達(dá)到排水通暢、防水可靠、經(jīng)濟(jì)合理和不留后患的目的。
造成隧道涌水現(xiàn)象一般是由于地下水發(fā)育,洞壁局部有水流涌出;碰到斷層地帶,巖石破碎,裂隙發(fā)育,出現(xiàn)涌水現(xiàn)象;洞頂覆蓋層較薄,巖石裂隙發(fā)育,開(kāi)挖地表水下滲等原因。施工中應(yīng)對(duì)洞內(nèi)的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規(guī)律、補(bǔ)給來(lái)源及水質(zhì)成分等做好觀測(cè)和記錄,并不斷改善防排水措施。當(dāng)洞內(nèi)有大面積滲漏水時(shí),宜采用鉆孔將水匯流引入排水溝,并詳細(xì)記錄鉆孔的位置、數(shù)量、孔徑、深度、方向和滲水量等,以便在襯砌時(shí)確定拱墻背后排水設(shè)施的位置及襯砌背后環(huán)向排水管的數(shù)量。
對(duì)于洞內(nèi)涌水或地下水位較高的地段,可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水、超前圍巖預(yù)注漿堵水、井點(diǎn)降水及深井降水等輔助施工方法。當(dāng)涌水較集中時(shí),噴錨前可用打孔或開(kāi)縫的摩擦錨桿進(jìn)行排水;當(dāng)涌水面積較大時(shí),噴錨前可在圍堰表面設(shè)置樹(shù)枝狀軟式透水管,對(duì)涌水進(jìn)行引排,然后再?lài)娚浠炷粒划?dāng)涌水嚴(yán)重時(shí),可在圍巖表面設(shè)置匯水孔,邊排水邊噴射。在噴射混凝土完成后,用引水管連接匯水孔等排水裝置將涌水引入排水溝內(nèi)。
4、初期支護(hù)及二次襯砌中防排水措施
4.1初期支護(hù)防水
噴射混凝土緊貼圍巖壁面,封堵一部分圍巖壁面裂隙(即滲水通道)。有些為了節(jié)約工期,通常采用一次性噴射混凝土,這樣做是很不規(guī)范的。應(yīng)每次按3~5cm噴射厚度進(jìn)行多步施工,在進(jìn)行下一步施工前對(duì)前一步噴射混凝土表面滲水處布置半管透水管,將水引排至縱向排水管。最大限度控制地下水透過(guò)初期支護(hù)。
噴射時(shí),先打開(kāi)送風(fēng)裝載,送風(fēng)后調(diào)壓,使之控制在0.45—0.7MPa之間,若風(fēng)壓太大,粗骨料則沖不進(jìn)砂漿層而脫落,將導(dǎo)致回彈量增大。因此,應(yīng)按砼回彈量小,表面濕潤(rùn)易粘著為度來(lái)掌握。噴射壓力,噴射機(jī)司機(jī)與噴射手要配合好,根據(jù)噴射手反饋的信息及時(shí)調(diào)整。
噴嘴與巖面之間的距離應(yīng)控制好,太近太遠(yuǎn)都會(huì)增加回彈量;噴射方向盡量與受?chē)娒娲怪保安勘M可能以直徑方向噴射。
噴射的時(shí)間間隔為15~20min。
為提高工效和保證質(zhì)量,噴射作業(yè)應(yīng)分片進(jìn)行,可按照先邊墻后拱腳,最后噴射拱頂?shù)捻樞蚴﹪姟娗跋日移绞車(chē)娒娴陌继帲賹婎^成螺旋形緩慢均勻移動(dòng),每圈壓前面半圈,繞圈直徑約30cm,力求噴出的砼層面平順光滑。
濕噴砼施工工藝流程見(jiàn)圖(濕噴砼施工工藝流程示意圖)。
4.2防水板防水
對(duì)于排水型隧道,防水板靠近初期支護(hù)一側(cè)布置土工布形成復(fù)合式防水板。考慮到防水板較薄(通常為1mm),土工布一方面起到防止初期支護(hù)表面堅(jiān)硬部分刺破防水板的作用,另一方面起到反濾作用,過(guò)濾滲透水中微小土粒,防止堵塞排水管。對(duì)于防水型隧道,防水板外可不設(shè)置土工布。
防水板施工:
4.2.1、噴射混凝土基面處理
由于噴射混凝土基面粗糙、凹凸不平,以及錨桿頭外露等對(duì)鋪設(shè)防水層質(zhì)量有很大影響,因此,防水層鋪設(shè)前必須對(duì)噴射混凝土基面進(jìn)行處理。
4.2.1.1有突出鋼筋、鐵絲時(shí),則應(yīng)按如圖所示施工順序進(jìn)行處理。
1)切斷2)鉚平 3)砂漿抹平
4.2.1.2當(dāng)有鋼管突出時(shí),則按如圖所示施工順序進(jìn)行處理。
1)切斷 2)表面處理 3)砂漿抹平
4.2.1.3當(dāng)金屬錨桿端部外露較長(zhǎng)時(shí),則應(yīng)從螺帽開(kāi)始留5mm切斷后,再用砂漿進(jìn)行覆蓋處理,按如圖所示要求施工。
4.2.2、防水卷材施工
在初期支護(hù)施工完畢并達(dá)到要求的平整度后,就可以進(jìn)行防水卷材的鋪設(shè)。目前防水卷材的鋪設(shè)工藝有三種:一是無(wú)釘熱合鋪設(shè)法,二是有釘冷粘鋪設(shè)法,三是多點(diǎn)復(fù)合免釘穿鋪設(shè)法。
為了施工方便,何家弄隧道使用的防水卷材為防水板與土工布復(fù)合在一起的專(zhuān)用防水卷材,在這種卷材的縱向邊緣留有10cm的粘接帶,在此區(qū)內(nèi)無(wú)土布層。施工中,先將初期襯砌基面整平,割除錨桿頭等金屬突出物。接著根據(jù)防水卷材的鋪設(shè)方向(縱向或環(huán)向)截取相應(yīng)的卷材段,擦干凈粘接帶內(nèi)的灰塵與水滴,將防水卷材從一側(cè)墻角往另一側(cè)墻角鋪設(shè)。防水卷材內(nèi)等距離設(shè)置有連接扣,固定時(shí)在連接扣位置,在噴射砼上打設(shè)連接設(shè)備,然后連接設(shè)備與連接扣粘合固定。
防水膜間用熱合機(jī)進(jìn)行焊接,接縫為雙焊縫,中間留出空腔以便充氣檢查,如圖。
檢查方法:用5號(hào)注射針與壓力表相接,用打氣筒充氣(腳踏式或手動(dòng)式皆可),充氣時(shí)檢查孔會(huì)鼓起來(lái),當(dāng)壓力達(dá)0.1~0.15MPa時(shí),停止充氣。保持該壓力時(shí)間不少于1min,說(shuō)明焊接良好;如壓力下降,證明有未焊好之處,用肥皂水涂在焊接縫上,產(chǎn)生氣泡地方為焊接欠佳之處。重新焊接可用熱風(fēng)焊槍或電烙鐵等補(bǔ)焊,直到不漏氣為止。
防水層施工必須精心,防水層質(zhì)量檢查必須認(rèn)真。但破損有時(shí)是難免的, 檢查出防水層上有破壞之處,必須立即做出明顯標(biāo)記,用同型號(hào)的防水板進(jìn)行施補(bǔ),補(bǔ)焊范圍是損壞處的2倍以上。
5、二次襯砌自防水
二次襯砌是隧道防水的最后一道防線。二次襯砌采用的防水混凝土通常分為普通防水混凝土、外加劑防水混凝土和膨脹水泥防水混凝土3種。何家弄隧道采用C30外加劑防水混凝土。
5.1另外,襯砌混凝土的變形縫和沉降縫,采用止水帶防水時(shí),施工中必須符合下列要求:
5.1.1止水帶不得被釘子、鋼筋和石子刺破。如發(fā)現(xiàn)有割傷、破裂現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)修補(bǔ);
5.1.2在固定止水帶和灌筑混凝土過(guò)程中,應(yīng)防止止水帶偏移;
5.1.3加強(qiáng)混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結(jié)合;
5.1.4根據(jù)止水帶材質(zhì)和止水部位,可采用不同的接頭方法。對(duì)于橡膠止水帶,其接頭形式應(yīng)用搭接或復(fù)合接;對(duì)于塑料止水帶 接頭形式應(yīng)采用搭接或?qū)印V顾畮У拇罱訉挾瓤扇?0cm。冷粘或焊接的縫寬不小于5cm。
止水帶在端頭模板上的固定是止水帶安裝的關(guān)鍵。止水帶固定的好壞直接關(guān)系到止水帶在襯砌中能否垂直于工作縫,是否能使排水通道與工作縫相通。
5.2具體安裝工藝如下:
5.2.1用Φ8鋼筋卡間隔一米固定在止水帶上。
5.2.2用穿板鐵絲固定鋼筋卡與板外鋼筋段;
5.2.3將Φ10背托鋼筋穿與止水帶和鋼筋卡之間,并用扎絲綁扎在鋼筋卡上;
5.2.4先澆襯砌段拆模后,先將鋼筋卡外露段扳直,并用其將自然伸直的止水帶外露部分卡緊。
5.3安裝注意事項(xiàng):
5.3.1止水帶的中央排水通道應(yīng)與工作縫對(duì)齊,這樣才能保證工作縫中的滲漏水被止水帶堵住并通過(guò)排水孔流入隧道排水系統(tǒng)。
5.3.2止水帶的下部必須與排水管的下部連接牢靠、暢通,只有這樣才能保證滲漏水順暢進(jìn)入縱向排水管并排出洞外。
5.3.3避免在施工時(shí)截?cái)嘀顾畮ВM量做到一條工作縫一條止水帶,避免搭接,這樣可避免接頭位置的安裝缺陷。
6、施工縫、變形縫、沉降縫防排水
以往的工程中,在施工縫處采用中埋式遇水膨脹止水條,沉降縫、變形縫采用中埋式橡膠止水帶,并在縫中填瀝青木絲板等防水材料,但防水效果并不理想。
6.1原因有三:
6.1.1滲水下排不通暢,積水引起的高水頭引發(fā)滲漏水。
6.1.2遇水膨脹止水條或者遇水膨脹橡膠條周?chē)幻軐?shí)。一方面混凝土干縮及端頭模板漏漿等施工中不易控制等多方面原因,另一方面止水條或止水帶因反復(fù)收縮膨脹疲勞后形成地下水通道。
6.1.3遇水膨脹止水條在實(shí)際施工過(guò)程中很難固定在預(yù)定位置處。
6.2針對(duì)以上原因,目前主要有以下幾種處治方法:
6.2.1、針對(duì)縫后排水不暢而導(dǎo)致的高水頭狀況,以疏通地下水通道,減小水頭。部分隧道施工縫采用可排水止水帶,對(duì)地下水采用先排后堵的新型止水帶。由繞道和翼緣構(gòu)成止水帶主體,止?jié){濾水帶粘貼在翼緣上與繞道形成排水通道;在施工縫外側(cè)設(shè)置盲溝,使地下水通暢排向拱腳。
6.2.2、針對(duì)縫后間隙較大的問(wèn)題,采用注漿,以封堵地下水通道。目前新開(kāi)發(fā)帶注漿管的膨潤(rùn)土遇水膨脹止水條具有以下特點(diǎn):有遇水膨脹止水功能,注漿管相當(dāng)于加筋,控制止水條在長(zhǎng)度方向的膨脹;膩?zhàn)有蛷椥圆牧暇哂袕椥詨嚎s密封止水功能,彈性材料止水失效時(shí),可通過(guò)注漿管注漿封堵。
6.2.3、采取分區(qū)防水,達(dá)到“分而治之”。沿隧道縱向?qū)⒎浪畬臃譃橄鄬?duì)獨(dú)立的區(qū)段,采用防竄流肋條法和背貼止水帶法。這樣做的好處是:(1)當(dāng)一處防水層破損后,襯砌滲漏僅僅局限于該區(qū)段,而不會(huì)沿隧道縱向竄流,避免大范圍擴(kuò)散。(2)當(dāng)襯砌出現(xiàn)滲漏后,容易確定防水板破損位置,便于進(jìn)行處治。(3)通過(guò)對(duì)某一區(qū)段進(jìn)行滲漏治理,地下水不會(huì)從相鄰區(qū)段襯砌薄弱環(huán)節(jié)滲出。
7、隧道內(nèi)排水系統(tǒng)的建立
隧道內(nèi)完整排水系統(tǒng)主要由縱向排水、環(huán)向排水、豎向排水及橫向排水盲管組成。其中縱向排水盲管是排水系統(tǒng)“核心”。一方面,環(huán)向、豎向排水盲管將地下水排人縱向排水盲管;另一方面,縱向排水盲管中的一部分地下水通過(guò)橫向排水盲管導(dǎo)人路側(cè)邊溝或中、排水溝而排出洞外,而另一部分地下水順縱向排水管直接排出洞外。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)“三通”相互連接,從而形成三維空間排水系統(tǒng),較好地解決了隧道內(nèi)地下水排放的問(wèn)題。
何家弄隧道排水系統(tǒng)由縱向排水管、橫向排水管和兩側(cè)排水邊溝組成。
7.1排水管材施工
排水管材包括縱向排水管和橫向排水管,這些管材在施工時(shí)應(yīng)特別注意相互間的搭接。搭接應(yīng)牢固,不漏水,排水通暢,優(yōu)先選用專(zhuān)用搭接接頭。
7.1.1.縱向排水管施工
縱向排水管應(yīng)按一定的排水坡度安裝,中間不得有凹陷、扭曲等,以防泥沙在這些位置淤積、堵塞排水管。在安裝前,用素混凝土整平安裝基面。
縱向排水管施工前應(yīng)進(jìn)行以下檢查:
(1)排水管材質(zhì)及規(guī)格檢查。塑料制品若保存不當(dāng)極易發(fā)生老化,可目測(cè)管材的色澤和管身的變形;輕輕敲擊觀察管體是否變脆;用卡尺或鋼尺量管徑與管壁,檢查其是否與設(shè)計(jì)要求相符。
(2)管身透水孔檢查。縱向排水管主要有兩個(gè)作用:一是將環(huán)向排水管下流之水經(jīng)其排至橫向排水管;二是將防水卷材阻擋之水經(jīng)縱向排水管上部透水孔向管內(nèi)疏導(dǎo)。為了實(shí)現(xiàn)其第二項(xiàng)功能,排水管上的透水孔必須有一定的規(guī)格并保證有一定的間距。在縱向管安裝前,必須用直尺檢查鉆孔的孔徑和孔間距。
施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下檢查:
(1)安裝坡度檢查。縱向排水管通常位于襯砌的兩下角,需要從路面水平下挖一定深度才能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。有時(shí)施工條件極為不利,施工較易出現(xiàn)管身高低起伏不定,平面上忽內(nèi)忽外的現(xiàn)象。在這種情況下,隧道建成后縱向排水管容易被淤砂封堵,或被冰凍封堵,造成縱向排水不暢。因此,施工中一定要為縱向排水管作好基礎(chǔ),用坡度規(guī)檢查、測(cè)定縱向排水管的坡度,使地下水進(jìn)入縱向排水管后在一定的坡度下按指定的方向流動(dòng)。
(2)包裹安裝檢查。縱向排水管在布設(shè)時(shí)必須注意其細(xì)部構(gòu)造。首先應(yīng)用土工布將縱向排水管包裹,使泥砂不得進(jìn)入縱向排水管。其次,應(yīng)用防水卷材半裹縱向排水管,使從上部下流之水在縱向盲管位置盡量流入管內(nèi),而不讓地下水在排水管位置縱橫漫流。因此,施工時(shí)要認(rèn)真檢查縱向排水管的包裹安裝情況,杜絕粗放施工,為隧道后期排水創(chuàng)造條件。
(3)與上下排水管的連接檢查。縱向排水管在整個(gè)隧道排水系統(tǒng)中是一個(gè)中間環(huán)節(jié),起著承上啟下的作用。施工中應(yīng)注意檢查上部環(huán)向Ω型彈簧排水管與縱向排水管的連接。一般采用環(huán)向排水管出口與縱向管簡(jiǎn)單搭接的方式,避免兩管之間被噴射混凝土隔斷。其次還應(yīng)回注意檢查縱向排水管與橫向排水管的連接。一般采用三通管連接;三通管留設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確,接回頭應(yīng)牢靠,防止松動(dòng)脫落。
7.1.2、橫向排水管的施工
與縱向排水管施工工藝相同,但應(yīng)注意:對(duì)橫向排水管的檢查,主要是接頭應(yīng)牢靠、密實(shí),保證縱向排水管與中央排水管間水路暢通,嚴(yán)防接頭處斷裂,由縱向排水管排出之水在路面下漫流,造成路面翻漿冒水,影響行車(chē)安全;其次是在橫向排水管上部應(yīng)有一定的緩沖層,以免路面荷載直接對(duì)橫向排水管施壓,造成橫向排水管破裂或變形,影響其正常的排水能力。
7.2兩側(cè)排水溝施工
路面兩側(cè)排水溝采用現(xiàn)澆方法施工。施工時(shí)應(yīng)注意:(1)側(cè)溝與側(cè)墻應(yīng)連接牢固,必要時(shí)可在墻部加設(shè)短鋼筋,使墻與溝壁聯(lián)為一體。(2)側(cè)溝進(jìn)水孔的孔口端應(yīng)低于該處路面標(biāo)高,路面鋪筑時(shí)不得堵塞孔口。(3)隧道內(nèi)側(cè)溝旁設(shè)有集水井時(shí),宜與側(cè)溝、路面同時(shí)施工。(4)應(yīng)當(dāng)保證按照設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸、排水坡度進(jìn)行施工,保證橫向排水管與排水溝的順暢連接。
8、結(jié)論
每道工序的施工質(zhì)量都對(duì)隧道防排水效果產(chǎn)生很大的影響,施工中的每一點(diǎn)疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)每道工序的施工質(zhì)量控制,確保施工達(dá)到預(yù)期效果,使隧道防排水工程質(zhì)量有保證。
參考文獻(xiàn)
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篇12
關(guān)鍵詞 循環(huán)流化床鍋爐;脫硝;超低排放
【Abstract】Circulating fluidized bed boiler of ultra-low emission standards, the combustion characteristics different from pulverized coal boiler, the process of denitrification can be different from a pulverized coal furnace, so as to make the enterprise to reduce the investment optimization technology to achieve the emission standard.
【Key words】Circulating fluidized bed boiler;Denitrification;Ultra-low emission
1 國(guó)家形勢(shì)
隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)入到深水區(qū),我國(guó)環(huán)境情況也在最近幾年交易區(qū)有了很大的變化,京津冀霧霾影響著人的健康、城市的文明水平。十充分體現(xiàn)了以人為本的基本精神,將生態(tài)文明建設(shè)寫(xiě)入報(bào)告,并多次提及15次之多。2015年1月1日將執(zhí)行新的《環(huán)境保護(hù)法》把環(huán)境保護(hù)提升到基本國(guó)策的高度。
我國(guó)國(guó)家環(huán)保部《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2014 對(duì)電廠鍋爐煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值進(jìn)行了明確規(guī)定。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)煙塵排放量的70%,二氧化硫排放量的90%,氮氧化物排放量的67%都來(lái)自燃煤。作為燃煤大戶(hù)的火電廠貢獻(xiàn)率比重最大,因此,治理電廠的污染物排放將變的尤為重要。本文主要對(duì)大型循環(huán)流化床鍋爐的氮氧化物排放控制措施進(jìn)行討論。
2 傳統(tǒng)上電廠燃煤鍋爐在脫硝上采取的工藝
目前火電廠應(yīng)用的脫硝手段有三種:低氮燃燒脫硝、選擇性催化還原法(SCR)脫硝和非選擇性催化還原法(SNCR)脫硝。低氮燃燒脫硝目前在300兆瓦以上新建機(jī)組都有應(yīng)用,但脫除效率比較低,低氮燃燒技術(shù)能使電廠煙氣中氮氧化物的濃度達(dá)到300~400毫克/立方米,在這種情況下,再利用SCR脫硝就可以達(dá)到100毫克/立方米以下。兩者配合使用,催化劑的效率可達(dá)70%~80%,對(duì)于實(shí)現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)的限值是比較可行的。
2.1 低氮燃燒技術(shù)
從氮氧化物的生成機(jī)理看,占氮氧化物絕大部分的燃料型氮氧化物是在煤粉的著火階段生成的,因此,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的燃燒器結(jié)構(gòu)以及通過(guò)改變?nèi)紵鞯娘L(fēng)煤比例,可以將前述的空氣分級(jí)、燃料分級(jí)和煙氣再循環(huán)降低氮氧化物濃度的大批量用于燃燒器,以盡可能地降低著火氧的濃度適當(dāng)降低著火區(qū)的溫度達(dá)到最大限度地抑制氮氧化物生成的目的,這就是低氮氧化物燃燒器。目前主要有以下幾種:
1)低過(guò)量空氣燃燒;
2)空氣分級(jí)燃燒;
3)燃料分級(jí)燃燒;
4)煙氣再循環(huán);
5)低氮氧化物燃燒器。
低氮燃燒技術(shù)優(yōu)勢(shì)。低氮燃燒技術(shù)是根據(jù)氮氧化物的生成機(jī)理,主要通過(guò)采用空氣分級(jí)燃燒、燃料分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán)和低氮燃燒器等方法降低煤粉燃燒過(guò)程中氮氧化物的生成量的技術(shù)。這類(lèi)技術(shù)具有相對(duì)簡(jiǎn)單,投資、運(yùn)行費(fèi)用較低等特點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)措施,同時(shí)大幅度地降低二次循環(huán)污染。
2.2 SCR脫硝技術(shù)
在眾多的脫硝技術(shù)中,選擇性催化還原法(SCR)是脫硝效率最高,最為成熟的脫硝技術(shù)。在日本、歐洲、美國(guó)目前約有300套裝置,我國(guó)隨著生態(tài)文明建設(shè)的要求,電廠鍋爐使用SCR 方法已成為目前脫硝比較成熟的主流技術(shù)。
2.2.1 SCR法煙氣脫硝原理
在催化劑作用下,向溫度約280℃~420℃的煙氣中噴人氨,將N0還原成N2和氮氧化物。由于該反應(yīng)沒(méi)有產(chǎn)生副產(chǎn)物,并且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適合于處理大量的煙氣。
2.2.2 SCR煙氣脫硝工藝的影響因素
催化劑、溫度環(huán)境及空氣流速無(wú)疑是SCR設(shè)計(jì)的三要素;當(dāng)前流行的成熟催化劑有蜂窩式、波紋狀和平板式等。當(dāng)前各種催化劑活性成分大部分為WO3和V2O5。如果反應(yīng)區(qū)溫度太低,催化劑的活性降低,脫硝效率下降,則達(dá)不到脫硝的效果。催化劑按溫度分為三類(lèi):高溫催化劑345℃~590℃、中溫催化劑260℃~380℃及低溫催化劑80℃~300℃。目前,國(guó)內(nèi)外SCR系統(tǒng)大多采用高溫催化劑,反應(yīng)溫度在315℃~400℃。除了溫度的影響,空氣流速對(duì)催化劑性能的影響也是重中之重,煙氣在SCR反應(yīng)塔中的空塔速度是SCR 的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù),煙氣體積流量與SCR反應(yīng)塔中催化劑體積比值, 反映了煙氣在SCR 反應(yīng)塔內(nèi)的滯留時(shí)間的長(zhǎng)短。煙氣的空塔速度越大,其停留時(shí)間越短。一般SCR 的脫硝效率將隨煙氣空塔速度的增大而降低。
另外,根據(jù)鍋爐煙氣中的粉塵濃度大小,SCR布置可設(shè)計(jì)為高粉塵濃度的及低粉塵濃度的,這兩種工藝特點(diǎn)將影響到工程的技術(shù)路線及造價(jià),如何選擇設(shè)計(jì)是影響脫硝效率及設(shè)備可靠性的主要因素。
2.3 SNCR脫硝技術(shù)
SNCR技術(shù)是目前世界上除SCR法外應(yīng)用最多的一種脫硝技術(shù),全世界大約有300套SNCR裝置應(yīng)用于電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐、市政垃圾焚燒爐和其他燃燒裝置。該技術(shù)脫除氮氧化物的機(jī)理簡(jiǎn)單,在反應(yīng)溫度為850-950℃條件下,利用氨或尿素等還原劑分解成的自由基NH3和NH2,將氮氧化物@還原為N2和H2O。
SCR工藝具有不改變?cè)袪t型、投資費(fèi)用較低、工程建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn),主要設(shè)備為溶解系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。但是氨逃逸率高,脫硝效率低,所以為了克服這些缺點(diǎn),國(guó)內(nèi)外一些電廠常把SNCR技術(shù)和SCR技術(shù)組合在一起應(yīng)用,以達(dá)到脫硝目標(biāo)。
3 循環(huán)流化床鍋爐在超低排放中的探索
3.1 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特點(diǎn)
循環(huán)流化床鍋爐是燃料范圍適應(yīng)性較大的低污染清潔燃燒技術(shù)。其具有燃燒溫度低850~900℃、煙氣中污染氣體排放濃度低等優(yōu)點(diǎn),在當(dāng)今日益嚴(yán)峻的能源枯竭和生態(tài)保護(hù)要求下,在我國(guó)得到了迅速的發(fā)展目前機(jī)組最大等級(jí)為600MW。
在鍋爐燃燒過(guò)程中,氮氧化物的生成可分為溫度型氮氧化物(包括快速溫度型)和燃料型氮氧化物。
溫度型氮氧化物是指燃燒過(guò)程中空氣含的氮?dú)猓诟邷叵拢?500℃以上)產(chǎn)生的氮氧化物,它隨溫度的升高而急劇生成。另外,氧氣的濃度越高,氮氧化物的生成量就越高。綜上所述,影響溫度型氮氧化物的生成量,主要影響因素是溫度、氧氣濃度和停留時(shí)間。CFB爐的燃燒溫度在850~900,所以基本上沒(méi)有溫度型氮氧化物的產(chǎn)生。
燃料型氮氧化物是指燃料中的N,在燃燒過(guò)程中氧化而生成的氮氧化物,而燃料型氮氧化物的生成量只占煤中N的產(chǎn)物的60%,其余大部分為N2和NH3,且燃料型氮氧化物的生成溫度范圍在600~800℃。由于燃燒中碳粒子的存在及NH3的生成,它們又是氮氧化物的良好的還原劑,特別是在850~950℃范圍內(nèi)。
根據(jù)上述分析,要想降低氮氧化物的排放量,一是要控制低溫燃燒(CFB爐的燃燒溫度在850~900℃,正是脫硫的最理想的溫度范圍);二是要采用分級(jí)燃燒。所謂分級(jí)燃燒,就是讓燃料在床層中空氣(即一次風(fēng))稍微不足的條件下燃燒(稱(chēng)為一級(jí)燃燒),這時(shí)由于空氣不足,一次風(fēng)只能供部分燃料燃燒,產(chǎn)生大量碳粒和NH3與煙氣混合,進(jìn)而將氮氧化物還原成H2、N2,這時(shí)再在床層上方適當(dāng)位置送入二次風(fēng),以保證氮氧化物的分解反應(yīng)充分完成(稱(chēng)為二級(jí)燃燒)。CFB爐則很好的滿(mǎn)足了這些要求,從而使煙氣中的氮氧化物含量在40~150mg/m3(而同煤種的PC爐,則在300~450mg/m3)。
3.2 循環(huán)流化床鍋爐脫硝工藝選擇分析
1)對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐來(lái)說(shuō),燃燒溫度在850~900,所以基本上沒(méi)有溫度型氮氧化物的產(chǎn)生,只有燃料型氮氧化物產(chǎn)生,經(jīng)過(guò)多層燃燒的燃燒方式,有很好的抑制氮氧化物的生成的作用,使鍋爐的排放值更低,增加全容量的SCR脫硝方式將會(huì)增加較高的成本,是不經(jīng)濟(jì)的選擇。因此,大型循環(huán)流化床鍋爐可優(yōu)化完善二次風(fēng)等燃盡風(fēng)配風(fēng)方式,將鍋爐內(nèi)部就將一次燃燒區(qū)的氮氧化物還原一部分,降低60%~70%,再安裝一套SNCR脫硝裝置,降煙氣氮氧化物降低65%~70%,最終排放將滿(mǎn)足超低排放標(biāo)準(zhǔn)50/mg/m3。
2)成本分析
通過(guò)對(duì)具有代表性的燃煤電廠進(jìn)行的脫硝情況調(diào)研,認(rèn)為新建煙氣脫硝裝置的初始投資成本主要由3個(gè)部分構(gòu)成:(1)脫硝裝置建設(shè)安裝費(fèi)用;(2)配風(fēng)優(yōu)化費(fèi)用;(3)氨貯存和管道建設(shè)費(fèi)用。后期運(yùn)行時(shí)還將增加原劑購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用。
2014年部分地區(qū)頒布的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重點(diǎn)區(qū)域的氮氧化物排放限值為50mg/m3,根據(jù)調(diào)研得到的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)我國(guó)已運(yùn)行電廠的煙氣脫硝技術(shù)的投資費(fèi)用進(jìn)行了計(jì)算,每臺(tái)鍋爐SNCR裝置費(fèi)用約2000~3000萬(wàn)元,配風(fēng)優(yōu)化改造費(fèi)用約1000~1500萬(wàn)元。
篇13
中圖分類(lèi)號(hào):F222
Abstract:For the shortcomings of traditional DEA model,proposed the eco-GCDEA model,which is used to calculate and sort the energy efficiency of China's provinces under the low carbon constraint.The study found that:under the background of low carbon constraint,growth trend of energy efficiency was not significant, higher scores in the east and the west is low, but the clustering analysis shows that China's low carbon energy efficiency does not exist the phenomenon of polarization, and the improvement trend of the third echelon is obvious.
Key words: carbon emissions; game relation;energy efficiency; eco-GCDEA model; FDA-clustering
“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的到來(lái),正改變著人們的生產(chǎn)、生活方式,由大數(shù)據(jù)所帶來(lái)的新思維和處理模式具有更強(qiáng)的決策力和洞察發(fā)現(xiàn)力。本文正是在這樣的背景下,對(duì)中國(guó)省際低碳能源效率進(jìn)行測(cè)度研究。能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程中不可或缺的生產(chǎn)要素之一,但是能源消費(fèi)會(huì)引發(fā)溫室氣體和有毒污染物質(zhì)的排放。我國(guó)作為能源消費(fèi)和二氧化碳排放大國(guó),由經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,已經(jīng)成為困擾我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大阻礙。現(xiàn)今,各地“談霾色變”,由環(huán)境污染所致的霧霾天氣已陸續(xù)在我國(guó)多個(gè)省份不同程度地出現(xiàn)。中國(guó)是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),而煤炭是世界公認(rèn)的“最不清潔能源”同時(shí)也是溫室氣體排放的主要來(lái)源。因此,如何在保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展的同時(shí)有效應(yīng)對(duì)能源危機(jī)、環(huán)境污染的復(fù)雜局勢(shì),是擺在中國(guó)建設(shè)發(fā)展進(jìn)程中極富挑戰(zhàn)性的課題。
1 文獻(xiàn)綜述
有關(guān)能源效率測(cè)度問(wèn)題一直是世界范圍內(nèi)的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。Hu and Wang提出了全要素能源效率的概念,并采用DEA模型對(duì)全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算[1]。此法已成為國(guó)內(nèi)外能源效率測(cè)算的主流方法,代表性文獻(xiàn)包括Hu and Kao[2],Wang and Zeng[3],張偉、朱啟貴[4]等。但這些研究都未考慮能源消耗所帶來(lái)的“非期望產(chǎn)出”,因此在效率評(píng)價(jià)方面不具備充分的說(shuō)服力。在包含“非期望產(chǎn)出”的能源效率測(cè)度方面,我國(guó)前期科研成果相對(duì)較少,但近些年此類(lèi)問(wèn)題愈發(fā)受到重視。Zhou等利用Malmquist指數(shù)對(duì)世界碳排放量最高的18個(gè)國(guó)家的二氧化碳排放績(jī)效進(jìn)行分析[5]。魏梅等利用DEA模型對(duì)中國(guó)各地區(qū)的碳排放效率及其長(zhǎng)期影響因素進(jìn)行了分析[6]。李濤、傅強(qiáng)基于DEA環(huán)境效率評(píng)價(jià)的思路,計(jì)算了我國(guó)29個(gè)省級(jí)地區(qū)1998~2008年的碳排放效率[7]。王喜平、姜曄用全要素指標(biāo)對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率水平進(jìn)行測(cè)算[8]。錢(qián)爭(zhēng)鳴、劉曉晨運(yùn)用SBM模型對(duì)1996~2010年我國(guó)各省區(qū)綠色經(jīng)濟(jì)效率值進(jìn)行測(cè)算,并分析了“東中西”三大地區(qū)綠色經(jīng)濟(jì)效率水平的區(qū)域差異[9]。王克亮、楊力等以資本、勞動(dòng)和能源作為投入變量,以各省份GDP期望產(chǎn)出變量,以二氧化碳排放量為非期望產(chǎn)出變量,在全要素框架下計(jì)算能源效率[10]。許士春、龍如銀采用DEA方法測(cè)度了中國(guó)1995~2011年間能源和碳排放效率[11]。此類(lèi)文章都是把二氧化碳等非期望產(chǎn)出指標(biāo)納入考核,在能源效率與生態(tài)保護(hù)的雙重視角下進(jìn)行效率測(cè)算[12-14]。
上述文獻(xiàn)存在以下不足:首先,在測(cè)度模型方面基本傾向于傳統(tǒng)DEA模型,該模型的“自評(píng)體系”存在測(cè)度的夸大和失真問(wèn)題;其次,在處理非期望產(chǎn)出指標(biāo)方面,基本采用以下三種方法:一是投入要素法,其轉(zhuǎn)化形式往往缺乏必要的經(jīng)濟(jì)意義,對(duì)生產(chǎn)關(guān)系造成扭曲;二是函數(shù)轉(zhuǎn)換法和方向性距離函數(shù)法,此法會(huì)破壞模型的凸性要求、無(wú)法兼顧松弛性問(wèn)題[15];三是SBM模型,此法的測(cè)評(píng)結(jié)果存在大量“1”值單元,無(wú)法進(jìn)行決策單元的充分排序;最后,關(guān)于測(cè)度結(jié)果的區(qū)域性分析,大部分學(xué)者直接采用“三分法”或傳統(tǒng)聚類(lèi)法,前者的弊端是完全摒棄了現(xiàn)有測(cè)度信息,后者的不足是對(duì)有限信息的提取和利用不夠充分,且缺乏對(duì)各類(lèi)動(dòng)態(tài)特征的可視化研究。鑒于此本文從以下三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):首先,在模型選取方面,考慮決策單元間的博弈關(guān)系,并用博弈交叉測(cè)評(píng)的思路改善傳統(tǒng)DEA模型,提出全新的eco-GCDEA模型,能夠有效克服傳統(tǒng)DEA模型和上述三種處理方法的不足;其次,在聚類(lèi)分析方面,從大數(shù)據(jù)的視角出發(fā)將實(shí)證數(shù)據(jù)函數(shù)化,把有限的測(cè)算信息無(wú)限擴(kuò)充。使離散、有限數(shù)據(jù)的聚類(lèi)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為連續(xù)、無(wú)限數(shù)據(jù)的聚類(lèi)問(wèn)題,在有效尋求擴(kuò)充“樣本容量”的同時(shí)化繁為簡(jiǎn),為聚類(lèi)分析提供了一種新的視角和思維模式。其優(yōu)勢(shì)在于不但可以更加科學(xué)地聚類(lèi),并且可以刻畫(huà)每類(lèi)的“類(lèi)中心曲線”,通過(guò)“聚類(lèi)分析的可視化”技術(shù),能夠挖掘各“類(lèi)”的發(fā)展動(dòng)向和特征。最后,在投入指標(biāo)方面,上述文獻(xiàn)均未考慮勞動(dòng)者質(zhì)量問(wèn)題,本文則構(gòu)造兼顧勞動(dòng)者質(zhì)量和數(shù)量的“勞動(dòng)力”投入指標(biāo)。
2 指標(biāo)選擇與方法研究
2.1 指標(biāo)選取
1.投入指標(biāo)。(1)勞動(dòng)力投入,不同于其他文獻(xiàn)選用“地區(qū)就業(yè)人員”,本文采用教育年限法,構(gòu)造既包含勞動(dòng)力數(shù)量又包含勞動(dòng)力質(zhì)量的勞動(dòng)力投入指標(biāo)。相比其他文獻(xiàn)的勞動(dòng)力投入指標(biāo)則更加真實(shí)和全面。(2)資本投入,采用資本存量來(lái)衡量。當(dāng)前普遍采用的方法是估計(jì)一個(gè)基準(zhǔn)年后用永續(xù)盤(pán)存法按不變價(jià)格計(jì)算各省區(qū)市的資本存量,本文借鑒張軍的估算方法。(3)能源投入,用各地區(qū)能源消費(fèi)總量來(lái)表示,原始數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一折算成萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
2.產(chǎn)出指標(biāo)。(1)地區(qū)實(shí)際GDP,即用各地區(qū)年生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)來(lái)反映各個(gè)決策單元的產(chǎn)出水平。(2)各地區(qū)二氧化碳排放量,碳排放的計(jì)算采用目前國(guó)際主流的估算方法,碳排放系數(shù)則參照美國(guó)能源部、日本能源經(jīng)濟(jì)研究所和國(guó)家發(fā)改委能源研究所等所公布的數(shù)據(jù)。
2.2 eco-GCDEA模型
eco-GCDEA模型是在博弈交叉效率模型基礎(chǔ)上,加入非期望產(chǎn)出元素而形成的綜合考慮二氧化碳排放與能源效率的測(cè)算模型。博弈交叉效率模型以交叉效率模型為基礎(chǔ)[16]假設(shè)參與人 的效率值為 ,剩余參與人 在保持 的效率值不被降低的情況下來(lái)最大化自身的效率值[17]。在此,定義 利用 的權(quán)重所獲取的博弈交叉效率值為:
其中 為粗糙懲罰項(xiàng)度量曲線的平滑程度, 為懲罰系數(shù)由廣義交叉核實(shí)(GCV)方法確定其取值[20]。關(guān)于FDA-聚類(lèi)有多種方法,本文采用基于基函數(shù)的FDA-聚類(lèi)。關(guān)于上述所討論的函數(shù)型數(shù)據(jù)的聚類(lèi)問(wèn)題就可以轉(zhuǎn)化為對(duì)其擬合函數(shù)的基函數(shù)系數(shù)向量的聚類(lèi)問(wèn)題,也就是對(duì)坐標(biāo)向量 的聚類(lèi)問(wèn)題[21]。
3 低碳約束下的能源效率測(cè)度
通過(guò)綜合指標(biāo)構(gòu)建與計(jì)算機(jī)編程,得出我國(guó)30個(gè)地區(qū)2000~2012年間低碳約束下的能源效率得分,為了便于比較將結(jié)果擴(kuò)大100倍,評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。(考慮列表寬度問(wèn)題,在此僅列出2002~2012年的數(shù)據(jù))
由表1可知各地區(qū)能源效率得分發(fā)展趨勢(shì)存在不同程度的差異性。其中北京、山西、河北、上海及新疆等地出現(xiàn)能源效率的改善趨勢(shì);遼寧、內(nèi)蒙古、吉林、福建以及湖北等地出現(xiàn)能源效率相對(duì)優(yōu)勢(shì)的下降;江蘇、浙江、安徽、山東、廣東以及西部大部分地區(qū)的能源效率改善趨勢(shì)不明顯。較之“不含非期望”產(chǎn)出的測(cè)評(píng)結(jié)果,低碳約束下的能源效率值普遍偏低。這是因?yàn)橹豢紤]經(jīng)濟(jì)發(fā)展而忽略其負(fù)面效應(yīng)的能源效率測(cè)度不能全面綜合地反映能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境影響的程度。而eco-GCDEA模型則巧妙地將二氧化碳排放量納入到考核體系,使該模型測(cè)算出的中國(guó)省際低碳能源效率值更加客觀。由實(shí)證分析不難發(fā)現(xiàn)我國(guó)低碳能源效率得分始終徘徊在0.65~0.71之間,發(fā)展趨勢(shì)平緩且表現(xiàn)平平。這意味著我國(guó)要加大低碳能源效率改善,進(jìn)一步擺脫“大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄”的傳統(tǒng)增長(zhǎng)方式,加快向低投入、低消耗、低排放、高效率、能循環(huán)和可持續(xù)的節(jié)約型增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變。
以上結(jié)果反映了我國(guó)低碳能源效率發(fā)展趨勢(shì),通過(guò)比較可進(jìn)一步獲得省際排名情況。雖然考察期間各地區(qū)的位次會(huì)出現(xiàn)不同程度地變化,但廣東省除2003年之外,能源效率排名始終名列第一。這說(shuō)明廣東省相對(duì)于其他地區(qū)而言,無(wú)論在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源有效利用和環(huán)境質(zhì)量維持方面表現(xiàn)最為突出,是其他省市學(xué)習(xí)的榜樣和楷模。此外山東省的排名也相對(duì)靠前,有9年排名全國(guó)第2,其他年份的排序也都躋身全國(guó)前5。這說(shuō)明山東省相對(duì)于全國(guó)其他地區(qū)在低碳能源效率方面表現(xiàn)突出。2010~2012年間排名前五的省份一致,分別為廣東、山東、江蘇、上海和北京。這說(shuō)明低碳約束下的能源效率表現(xiàn)較為良好的地區(qū)主要集中在我國(guó)的東部地區(qū),而西部地區(qū)則表現(xiàn)欠佳。比如青海、貴州、甘肅和寧夏這4個(gè)地區(qū)的能源效率排名一直比較靠后,這說(shuō)明西部地區(qū)在能源效率和低碳能源效率方面,都與其他地區(qū)存在明顯差異。在此需要指出的是:這只是省際間的相對(duì)排名,并不代表能源效率的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),因此廣東、山東等排名靠前的省份也要不斷改善自身低碳能源效率,發(fā)揮對(duì)其他地區(qū)的影響和帶頭作用。
4 中國(guó)省際能源效率的區(qū)域性分析
我國(guó)地域廣袤、省份眾多,根據(jù)能源效率情況對(duì)省域進(jìn)行聚類(lèi),有助于劃分中國(guó)低碳能源效率的區(qū)域梯隊(duì)。與其他相關(guān)研究不同的是,本文采用大數(shù)據(jù)的思維模式和視角進(jìn)行聚類(lèi)分析。其優(yōu)點(diǎn)有二:第一,可以充分利用、擴(kuò)充原始信息,為新視角下的聚類(lèi)技術(shù)提供數(shù)據(jù)支撐,進(jìn)而得到更加可靠的聚類(lèi)結(jié)果;第二,可以從聚類(lèi)結(jié)果挖掘更多有效信息并可視化,如類(lèi)中心線的取值區(qū)間、發(fā)展趨勢(shì)等,這是傳統(tǒng)聚類(lèi)所無(wú)法比擬的。在實(shí)際操作過(guò)程中,將有限的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無(wú)限的連續(xù)數(shù)據(jù)序列,根據(jù)連續(xù)序列的相似性進(jìn)行中國(guó)低碳能源效率的區(qū)域化分析,聚類(lèi)結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1分別展示了中國(guó)30個(gè)地區(qū)2000~2012年的曲線形態(tài)以及分三類(lèi)所得到的類(lèi)中心曲線。位于最上方的“M”型加粗曲線代表了第一類(lèi)的中心,雖然曲線兩端以及中間2006年的低碳效率值相對(duì)偏低,但是曲線取值均在0.8以上,因此該類(lèi)代表了中國(guó)低碳能源效率的最高水平。相對(duì)于其他兩類(lèi)而言,第一類(lèi)的低碳能源效率得分普遍偏高,是低碳能源效率表現(xiàn)相對(duì)優(yōu)勢(shì)的地區(qū),因此將第一類(lèi)稱(chēng)為中國(guó)低碳能源效率第一梯隊(duì)。位于中間的類(lèi)似“倒U”型加粗曲線則代表了第二類(lèi)的中心,從中心曲線的趨勢(shì)可以看出,第二類(lèi)的低碳能源效率發(fā)展趨勢(shì)良好,效率得分大致處于0.6~0.7之間,代表了中國(guó)低碳能源效率的一般水平,是低碳能源效率的中等地區(qū),因此稱(chēng)之為中國(guó)低碳能源效率第二梯隊(duì)。位于最下方的加粗曲線,雖然存在小幅的上下波動(dòng),但接近直線且斜率陡峭。起始效率得分0.35和末尾效率得分0.55在三個(gè)劃分中處于末位,但是其良性發(fā)展勢(shì)頭相對(duì)于其他兩個(gè)地區(qū)則更為迅猛。
在能源效率地區(qū)劃分的研究中,最為普遍的方式就是根據(jù)我國(guó)對(duì)行政區(qū)域的傳統(tǒng)劃分法,把中國(guó)30個(gè)省級(jí)行政單位分成“東、中、西”三部分。本文在大數(shù)據(jù)聚類(lèi)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合傳統(tǒng)劃分方式對(duì)聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的梳理和比較,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2把30個(gè)地區(qū)按低碳能源效率表現(xiàn)分為三類(lèi)。第一類(lèi),即中國(guó)低碳能源效率第一梯隊(duì),一共包含4個(gè)地區(qū),分別為遼寧、江蘇、山東、廣東。這4個(gè)地區(qū)都來(lái)自我國(guó)的東部省份,而中部和西部地區(qū)沒(méi)有一個(gè)省份入圍,這也從一個(gè)側(cè)面反映出我國(guó)東部地區(qū)低碳能源效率的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。第二類(lèi),即中國(guó)低碳能源效率第二梯隊(duì),一共包含18個(gè)地區(qū),它們分別是:來(lái)自東部的7個(gè)地區(qū)北京、天津、河北、上海、浙江、福建、海南;來(lái)自中部的8個(gè)地區(qū)山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南;以及來(lái)自西部的3個(gè)地區(qū)四川、云南、廣西。顯然,第二梯隊(duì)中所含蓋的地區(qū)數(shù)目位居3類(lèi)之首,占比60%,因此它代表了中國(guó)低碳能源效率的基本水平,具有普遍性和代表性。第三類(lèi),即中國(guó)低碳能源效率第三梯隊(duì),一共包含8個(gè)地區(qū),所包含地區(qū)的數(shù)量位居第二,其中分別包括來(lái)自中部的1個(gè)省份內(nèi)蒙古,和來(lái)自西部的7個(gè)省份重慶、貴州、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆,而東部地區(qū)均不在此類(lèi)。不難發(fā)現(xiàn),第三梯隊(duì)是我國(guó)低碳能源效率的相對(duì)劣勢(shì)地區(qū),絕大部分成員來(lái)自我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的西部地區(qū),反映了我國(guó)低碳能源效率相對(duì)落后的程度和情況。
大部分地區(qū)都集中在第二梯隊(duì),說(shuō)明中國(guó)低碳能源效率呈現(xiàn)“中間多兩邊少”的格局。第一梯隊(duì)是其他梯隊(duì)成員的“標(biāo)桿”,是追趕和學(xué)習(xí)的對(duì)象;第二梯隊(duì)由于成員明顯多于其他梯隊(duì),因此是改善中國(guó)總體低碳能源效率的突破口和重中之重;第三梯隊(duì)的低碳能源效率相對(duì)落后,是大力改善和提高的重點(diǎn)對(duì)象。
5 結(jié)論與啟示
本文在大數(shù)據(jù)視角和低碳經(jīng)濟(jì)背景下提出eco-GCDEA模型,并通過(guò)實(shí)證分析得出以下三點(diǎn)結(jié)論與啟示。
第一點(diǎn),在eco-GCDEA模型下,我國(guó)低碳能源效率得分并無(wú)明顯改善趨勢(shì),始終徘徊在0.65~0.71的區(qū)間范圍內(nèi)。更多學(xué)者實(shí)證研究表明中國(guó)能源效率呈現(xiàn)逐年改善的趨勢(shì),本文測(cè)算結(jié)果并不支持這一結(jié)論,將“非期望產(chǎn)出”納入測(cè)評(píng)體系,可以作為這種現(xiàn)象的解釋。該結(jié)果具有一定的啟示意識(shí),充分說(shuō)明在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),要平衡好與自然資源、生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,而這恰恰是以經(jīng)濟(jì)利益、物質(zhì)利益為尚的當(dāng)今社會(huì)所缺乏的。
第二點(diǎn),從排名情況來(lái)看,效率測(cè)評(píng)結(jié)果表現(xiàn)為東部地區(qū)排名靠前,而西部地區(qū)相對(duì)落后。這說(shuō)明西部在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源利用方面均與其他地區(qū)存在明顯差異。這一問(wèn)題尤為重要,因?yàn)槲鞑康貐^(qū)自然環(huán)境相對(duì)惡劣,若片面追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展,不給予環(huán)境足夠的重視和保護(hù),生態(tài)一旦遭到破壞,治理成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中東部地區(qū),這將反過(guò)來(lái)嚴(yán)重影響西部經(jīng)濟(jì),成為發(fā)展阻力。
第三點(diǎn),從聚類(lèi)結(jié)果來(lái)看,第一梯隊(duì)占比13.3%,反映了我國(guó)低碳能源效率發(fā)展的最高水平,同時(shí)也是提高我國(guó)整體低碳能源效率的先行部隊(duì)。第二梯隊(duì)成員占比60%,反映了我國(guó)低碳能源效率的一般水平,同時(shí)也是改善我國(guó)低碳能源效率狀況的主力軍和重點(diǎn)對(duì)象。第三梯隊(duì)成員占比26.7%,反映了我國(guó)低碳能源效率的落后狀況,但其改善步伐最為顯著,因此也是提高我國(guó)整體低碳能源效率的潛力部隊(duì)。因此,可以針對(duì)三個(gè)梯隊(duì)不同的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn),在統(tǒng)籌全局的基礎(chǔ)上,因地制宜地開(kāi)展各地區(qū)低碳能源效率的改善和挖掘工作。
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