基于责任划分的碳排放核算方法的

Energy of China - - CONTENTS -

探讨

钱明杨,江 亿,燕 达,胡 姗,张 洋

(清华大学建筑节能研究中心,北京 100084)

摘要:目前的碳排放核算方法不能合理划分生产者与消费者的碳排放责任,而且不能有效

地与低碳路径相结合,无法同时促进“低碳生产”与“低碳生活 ”。本文提出基于责任划分的碳排放基准值核算法,不仅科学合理地划分生产者与消费者的碳排放责任,而且将节材与节能的问题在碳排放核算问题上进行了统一,使得碳排放核算能够同时促进节能与节材,更为完善地促进生产企业的低碳生产。总体上清晰地说明了产品碳排放流向,有助于提出降低碳排放的有效途径。

关键词:碳排放;核算方法;基准值;低碳路径

中图分类号:F206 文献标识码:A 文章编号:1003-2355-(2017)10-0032-06 Doi: 10.3969/j.issn.1003-2355.2017.10.006

Abstract: The current carbon accounting approaches cannot deal with the problem of the responsibility sharing. These approaches do not agree with the low-carbon development path. This paper proposes a new carbon accounting approach of sharing responsibility between consumer and producer by carbon benchmark. The new approach can scientifically deal with the problem of the responsibility sharing and emphasize the importance of saving materials. The

results calculated by the new approach can accurately describe the flow of carbon emissions within product, which helps propose an effective way to reduce carbon emissions.

Key words: Carbon Emission; Carbon Accounting Approach; Carbon Benchmark; Low-carbon Development Path

1 引言

科学合理的碳排放核算统计方法是碳减排目标确定、政策制定和减排工作开展的基础。目前碳排放核算方法在国际上仍然是一个研究热点,突出问题是如何划分生产者与消费者的碳排放责任 [1]。由于每个国家或地区在产业结构上存在差异,因此导致其直接的碳排放量存在较大差异。比如欧美国家生产产品量少,所以直接碳排放量少;发展中国家生产产品量多,直接碳排放量也多。但是生产产品量多的发展中国家往往也是出口大国,其出口商品供应给生活在生产产品量少的国家的消费者 [2]。如果将直接碳排放量全部由出口国来承担,则存在明显的不公平,且无法有

效地降低碳排放量 [3]。相同的道理在中国也存在,有的城市消费量多,生产量少,最终被认为是低碳城市,然而生产量多消费量少的城市被认为是高碳城市 [4][5]。从这点来看不科学的核算方法会导致不合理的分析结果和结论。

为了有效控制二氧化碳的排放,科学合理的碳排放核算方法应该与实现低碳的路径相一致。实现低碳的路径主要体现在3个环节:一是能源生产环节,要优化能源结构,提高能源转换效率;二是产品生产环节,要提高能效,提高材料利用率,循环利用材料与能源;三是能源消费和产品消费环节,

要减少能源的使用,减少物质材料的消耗。

而现有的碳排放核算统计方法无法在以上3

个环节与实现低碳的路径相一致。为此本文将就当前碳排放核算统计方法中存在的问题进行探讨,并提出一种新的碳排放核算方法—基于责任划分的碳排放基准值核算法。

2 目前碳排放核算方法及存在的问题

2.1 目前的碳排放核算方法目前国际上使用最为广泛的碳排放核算方法是生产者负责的核算方法。将产品生产过程中的碳排放计算为生产者的责任,由生产者承担,其计算的一般方法是计算生产过程中的能耗并通过碳排放系数计算碳排放量。常见的生产者负责核算的方法有领地排放、完全生产排放、最终生产排放、收入侧排放等核算方法,其中 IPCC 就是使用领地排放核算方法来计算各国的碳排放量 [6]。生产者负责的核算方法可以约束生产者的碳排放行为,并促进生产者提高生产能效。但是此种方法不能约束产品使用者行为,助长了奢侈消费,不利于减少高碳产品的过度消费,导致碳排放总量增长不能得到有效的抑制。

在生产者负责的核算方法忽视了消费侧的责任背景下,消费者负责的核算方法研究成为新的研究热点 [1]。消费者负责的核算方法是根据具体产品的生产全过程中的各个环节,具体计算出每个最终产品在全过程中总的碳排放量,碳排放的责任由消费者来承担 [7]。生产全过程的回溯过程中,每一环节中,都涉及多种产品或原材料,并且都涉及不同的生产者,很难判断上游的生产厂家并作出准确的计算,这种计算分析非常复杂,可操作性差 [7]。虽然该方法从原理上可以抑制消费者的过度消费,促进用户减少高碳产品的使用,但由于这种回溯的方法可操作性差,大部分研究主要是基于投入产出模型进行简化计算研究,当然也存在较大的偏差 [7]。该方法将所有的碳排放责任都归于最终的产品使用者,并不能对生产过程各个环节是否低碳做出科学评价,约束高碳生产的生产者,无法提倡“低碳生产 ”。

近年来生产者和消费者责任分担原则为基础的碳排放核算研究成为了一个新兴热点研究领域,其主要方法是碳排放总量按照比例系数分别由生产者和消费者共同承担,计算方法还是采用投入产出模型简化计算碳排放总量,因此其计算结果仍然存在较大偏差 [1]。此计算方法虽然对于生产侧与消费侧的碳排放都具有一定的抑制作用,但是对于如何合理给出生产者和消费者之间的责任 分配系数缺乏研究。此外在已有的研究中,对于相同的产品,认为所有的生产者都应该为碳排放承担相同的责任,这不符合实际情况因此无法起到鼓励低碳生产者的作用。

2.2 目前的碳排放核算存在的问题综合来看,目前的碳排放核算方法都不能有效地与实现低碳的路径相结合。首先,单独由生产者承担碳排放责任,不能从消费环节约束消费者的能源与材料的使用,不能促进消费者“低碳消费”。第二,单独由消费者承担碳排放责任,不能从生产环节提高生产者能效,不能促进“低碳生产”。第三,新兴的生产者与消费者责任分担核算方法,其中的生产者与消费者碳排放分配系数研究仍然缺位。

目前的碳排放核算方法,只能计算得出企业、区域整体的碳排放总量及强度,并在总量控制的角度下对不同企业、区域进行减排指标的确定,且不能给出具体的低碳工作的实现路径,无疑增加了实现低碳工作的难度。

“低碳”工作与“节能”工作有相同的部分,就是降低能耗的同时可以降低碳排放。但是“低碳 ”又与“节能”存在着不同之处,就是“低碳”需要控制高碳排放和提高产品的材料利用率。然而,目前所有的碳排放核算方法都是根据能耗来计算碳排放责任,没有关注到“低碳”工作区别于“节能”工作的材料使用问题,目前通过能耗计算碳排放的方法不能直接提高生产者的材料使用率。

随着全球对于碳排放的重视,现在重点行业的碳排放统计数据在逐渐增多。因此应该使用科学合理的碳排放核算方法,充分使用行业碳排放数据,公平合理地核算碳排放量,有重点地找出降低碳排放的路径。

3 新的碳排放核算方法

3.1 基本概念定义碳排放计算可以分为以实际碳排放源计算的直接碳排放和以碳排放过程的服务目的计算的间接碳排放,二者的碳排放计算方法不同,但存在相互关系。

直接碳排放,指的是在生产运行过程中消耗化石能源产生的碳排放,其在计算时是按照实际的排放源进行计算的。产生直接碳排放的活动主要是:①使用各种化石能源的生产过程以及在生产过程中由于各种化学反应而排放二氧化碳的过程;②各类使用化石能源的交通运输工具运行过

程;③使用化石能源服务于建筑运行的过程,如供暖、炊事、生活热水供应等。所有这些直接碳排放之和就是一个国家或一个地区碳排放的总量。

间接碳排放,指的是为了得到某种产品或服务,而在整个生产链中所排放的二氧化碳,其在计算时是按照碳排放过程的服务目的来进行计算的。间接碳排放过程的服务目的按照相关的人类活动可以分为三类:①生产活动,以生产物质产品为目的,其产品进入市场;②基础设施建设、房屋建设以及固定资产投入,如生产线设备,作为生产资料,投入后长期使用;③即时消费,包括居民日常用品与能源消费、机构(政府、学校、企业等)非物质生产活动过程,如信息业运行的能源消耗导致的碳排放应属于即时消费的碳排放,归入信息机构碳排放中。所有这些间接碳排放再加上对外出口或输出到区域外的产品所含的碳排放,则一个地区或国家的间接碳排放之和与其直接碳排放之和相等。

3.2 基本方法介绍为了科学公平地核算生产者与消费者的碳排放责任,本文提出一种新的间接碳排放的核算方法。这种方法之核心就是为每个中间产品确定一个碳排放基准值,由此产品的消费者承担基准值的碳排放,而生产者侧承担高于基准值部分的碳排放(如果低于基准值,则生产者承担的碳排放为负值,相当于碳汇 )。如图 1 所示,产品生产全过程的碳排放包括上游获取原材料以及中间产品(如煤、电、钢材、化工产品等各类成品)的直接碳排放,还有生产过程中的直接碳排放。这二者之和就是最终该产品所包含的碳排放。这一碳排放数值与该类产品碳排放基准值的差,就是这一生产环节应该承担的碳排放。

生产环节承担碳排放=∑原料碳排放基准值Ai +直接碳排放 B -产品碳排放基准值 C

只把超出基准值部分的碳排放作为这个生产企业生产过程的碳排放,由于该企业也获得了利润收益,所以超出基准值的碳排放就是该企业获得收益而付出的碳排放代价。如果这个企业生产过程承担的碳排放是负值(输出产品的基准值大于输入材料基准值与实际直接碳排放之和),则这个企业的这一生产过程是减碳过程,可以出售其减碳量。这样生产企业就会为了减少承担的超出部分碳排放进行技术改进,实现“低碳生产”。而产品碳排放基准值是由在下一环节使用这一产品的生产者或消费者 承担的碳排放。如果产品直接进入终端消费过程,产品的碳排放基准值就是消费者使用该产品应该承担的碳排放代价,这就可以约束消费者的过度消费。对不同产品进行分类并核算标定其碳排放,由于为满足同种需求可以采用不同的产品,不同产品的碳排放基准值也不相同,所以消费者可以在满足自身产品使用基本需求的前提下,去购买碳排放基准值更低的产品;并且对于同种产品不会过度消费购买,从总量上控制碳排放,从而在消费领域就能减少碳排放总量。

用这样的方法核算出的全部企业碳排放量之和再加上全部产品按照碳排放基准值计算出来的碳排放量之和,等于按照直接碳排放方法得到的同样范围内的企业碳排放总量。二者的差别只是碳排放的责任分配到不同责任者的身上。

根据使用每个中间产品的行业碳排放基准值作为划分生产者与消费者的碳排放责任,在具体生产环节的核算时,其中原料碳排放基准值指的是上游生产原材料以及加工过程中的碳排放均值。例如,使用电力时就是每千瓦时电生产和输送过程中直接排放的二氧化碳的平均值,燃煤的碳排放就是煤炭开采和运输过程中的碳排放。煤燃烧过程中释放的二氧化碳则属于直接碳排放。产品碳排放基准值为不同厂商生产同类产品碳排放的平均值。在核算生产企业的碳排放时,只需要统计生产环节的原料总量、能源消耗总量以及产品产量,即可计算出生产环节应承担的碳排放量。

对于基础设施建设和房屋建造,可以清楚地得到每个项目应承担的碳排放量责任。这样就可以考核每个建设项目是否符合低碳要求。

对于没有产品产出的消费环节,主要包括机关事业单位、学校、服务业等。在核算消费环节的碳排放时,只需要统计消费环节的产品消耗总量、能源消耗总量,则可计算出消费环节的碳排放。

建立在生产企业和消费机构的碳排放核算基础之上,对于一个区域的生产企业与消费机构碳排放进行统计,并考虑区域产品的流入与流出,即可以对于区域碳排放进行核算。

3.3 产品碳排放基准值确定碳排放基准值是用来划分生产者与消费者碳排放责任的分界线 [1],也是实现本核算方法的关键。为了能确定产品碳排放基准值,需要先将产品进行分类。计算碳排放基准值时,产品分类的原则应该是考察产品的功能是否可以互相替代。若某两样产品消费者使用的功能不可互相替代,则对应碳排放基准值不同;若某两样产品消费者使用的功能可以互相替代,那么对应的碳排放基准值相同。

对于生产厂家,需要将其使用的原材料,比如钢材进行分类,因为原材料钢材所含有的碳排放基准值是需要计入该厂生产产品的所有碳排放中的,如硅钢是电工用钢,用作各种电机和变压器的铁芯、磁开关、继电器、磁屏障、镇流器及其他电器部件。而普通的钢材是用于生产普通设备零件的,这两种钢材其应用功能就完全不同,所以应该认为这两种钢材是不同的产品,应分别给出其产品碳排放基准值。

对于消费者所购买的最终产品,比如汽车,客运车与货运车由于其功能不一样,所以应该认为是不同类型的产品,应该给出不同的产品碳排放基准值。而对于 5座小汽车,则认为是相同类型的产品,应该给出统一的产品碳排放基准值,消费者购买 5座小汽车,不论何种品牌都承担相同的碳排放。而对于上游生产不同品牌的5 座小汽车,就会由于其产品碳排放高于统一的产品碳排放基准值而承担超出部分的碳排放。

在对产品进行这样的分类后,对于同种类产品的碳排放基准值为生产同种产品的不同厂商碳排放社会均值,这样基准值乘以产品产量即为该产品的全部碳排放量。

产品碳排放基准值应该由行业协会确定,行业协会根据产品功能对不同产品进行分类,再将产品生产的碳排放社会平均值作为基准值。此基准值在确定初期可能存在一定程度上不完全等于 社会平均值的情况,但是在行业协会分类逐步完善、数据不断补充的情况下,产品碳排放基准值存在自行平衡的机制。

如果行业协会确定了一个过高的产品碳排放基准值,由于产品基准值碳排放是由消费者承担的,消费者考虑低碳消费时,会减少该种产品的需求量,该种产品就不能发展下去;如果行业协会确定了一个过低的产品碳排放基准值,由于超出基准值的碳排放部分由生产企业承担,大部分的生产企业都需要承担碳排放责任,增加了生产成本;如果行业协会确定了一个合理的产品碳排放基准值,则能准确惩罚高碳生产企业,让其承担碳排放责任,鼓励低碳生产企业,最终促进整个行业低碳发展。

为了产品的发展,产品碳排放基准值会自行平衡到合理值,这就是产品碳排放基准值的自行平衡机制。而对于在社会监督下的行业协会,需要每年随着生产产品的工艺进步,不断完善产品分类与碳排放数据的统计公布工作,并逐年更新确定产品碳排放基准值。

本方法中基准值需要每个行业协会都对于不同企业进行碳排放统计,给出碳排放基准值,虽然目前缺乏这样的数据,但随着对于碳排放的重视,现在重点行业的碳排放统计数据在逐渐增多。在这样的发展背景之下,行业协会通过行业协作,并不难得到各种类型的最终产品和中间产品的基准值。这种基准值在开始时很可能不准确,有很多问题,但随着这一方式应用的普及,问题就会逐渐暴露,就会通过自行修订的机制,不断更新完善。

3.4 实例分析为了对比已有核算方法与本文提出的新核算方法,我们通过一个实例来分析不同方法的差异。某地区生产同一品牌汽车的厂家有3 个,3 个厂家的生产能效与材料利用率存在差异,厂家1 的生产能效低,材料利用率高,原材料消耗少。厂家 2的生产能效与材料利用率假设处于社会平均水平,厂家 3的生产能效最高,材料利用率低,原材料消耗大。根据计算 1辆车的碳排放情况如表1 所示,汽车生产从原料到成品的碳排放包括生产过程中化石能源燃烧的直接碳排放与原材料的间接

[8]碳排放,其中厂家2碳排放数据来自文献 ,在本案例中假设为社会平均水平,厂家 1、3 的碳排放量根据其能效与材料利用率水平进行了估算。

分别按照生产者负责方法、消费者负责方法以及本文提出的基准值方法对于以上碳排放进行核算,核算得到的不同厂家需要承担的结果如表1所示,其中由于假设厂家2生产能效与材料利用率处于社会平均水平,即厂家2 生产的车从原料到生产过程碳排放总量 7400 kgCO2/ 辆车为社会均值,作为该种汽车的产品碳排放基准值。

若使用生产者负责的核算方法,其核算结果是厂家 1的碳排放最高,但是在汽车生产全过程分析来看,原材料的间接碳排放是全过程碳排放的主要组成部分。该方法忽视了厂家3 原材料消耗量过大的问题,则不能通过碳排放核算有效地促使厂家 3 提高材料利用率,减少原材料消耗量。

若使用消费者负责的核算方法,碳排放责任由消费者承担,则不能约束考核3 个生产厂家的碳排放行为,不能促进整个行业的低碳生产。

若使用本文提出的基准值划分碳排放责任的核算方法,社会均值为 7400 kgCO2/ 辆车,则既能发现厂家 3原材料消耗量大,不是低碳的行为,又能发现厂家 1原材料消耗少,其承担碳排放为负数,即为减碳的生产厂家。通过该种核算方法,既可以约束高碳生产厂家,又可以发现低碳生产厂家,促使行业协会学习低碳生产经验,最终促进该地区汽车生产行业的低碳生产。

4 消费领域的碳排放核算评价讨论

本文提出新的碳排放核算方法—基于责任划分的碳排放基准值核算法,不仅可以对于生产企业的碳排放进行核算,还可以在产品碳排放基准值的基础上,对于消费领域的碳排放进行核算,消费领域的碳排放核算与生产企业的碳排放核算最大的区别是消费领域仅有产品消费过程,不再生产提供新产品。消费领域的碳排放按照产品碳排放最终流向,可以分为3大类:①终端消费产品碳排放;②基础设施建设碳排放;③进出口产 品碳排放。

(1)终端消费产品碳排放,主要是非生产的单位与个人消费产品中包含的间接碳排放以及单位与个人使用化石能源的直接碳排放。产品中包含的间接碳排放核算是按照产品碳排放基准值进行计算的。对于非生产机构的终端消费,如提供服务的第三产业,其碳排放可以考虑按照单位GDP的碳排放进行评价;再如对于机关、学校、医院等,可以考虑按照其提供服务对象的数量来进行评价,如政府的碳排放核算评价就可以考虑单位服务人次的碳排放。对于个人终端消费产品的碳排放,个人是不提供服务的,则可以通过人均碳排放进行核算评价。在消费领域的这3 类碳排放中,终端消费产品碳排放是每年都会发生的,是一种持续性碳排放,需要高度重视。

(2)基础设施建设碳排放,主要包括公路、高铁、建筑、大坝等建设过程中原材料包含的间接碳排放和建设过程的直接碳排放。在其核算时,统计基础设施建设所需的原材料碳排放基准值,再加上生产过程中的直接碳排放,就是基础设施建设碳排放总量,可以将其碳排放纳入基础设施综合评价考核之中。基础设施建设相关的碳排放是一次性的,在建设竣工后的碳排放不会持续增长。部分国家或地区由于基础设施建设尚不完善,所以从近年来看其基础设施的碳排放量较大。

(3 )进出口产品碳排放,对于国家或者区域进出口的产品,可以按照这些产品的碳排放基准值计算出这个国家或区域由于进出口导致碳的进入或流出。碳的进入是指在区域外生产并排放碳,而在区域内使用产品;碳的流出则相反,在区域内生产并排放碳,在区域外使用产品。按照上述分析方法,应该是被服务者而不是生产者承担碳排放责任,因此,进口与出口产品碳排放之差(进口出口)应计入日常消费碳排放量中,而如果出口产品含碳量大于进口产品含碳量,则应从碳排放总量中扣除这部分碳排放。

5 碳排放的区域平衡

对于一个区域来说,总的碳排放平衡如图2所示,按产生碳排放的来源分类,区域承担的碳排放总量包括:生产企业承担的碳排放、个人和机构日常消费碳排放总量、基础设施建设碳排放总量、基础设施维护碳排放总量、进出口产品碳排放总量之差。

对于一个国家或者地区这样的区域来说,生产企业碳排放、个人和机构日常消费碳排放、基础设施维护碳排放总量都是每年发生的,属于日常性发生的碳排放。而基础设施建设碳排放、进出口产品碳排放与前面所提到的日常性发生的碳排放性质不同,所以针对不同用途的碳排放应该分开核算,特别是对基础设施建设相关碳排放、日常性碳排放和进出口净的碳排放量三者进行分开核算。

区域承担的碳排放总量等于所有产品从生产到使用的所有直接碳排放,而通过以上5 种分类,可以准确地了解所有直接碳排放对应的最终产品材料的流向,将生产者与消费者的责任划分开,将日常性发生的碳排放与非日常性发生的碳排放划分开。这样就可以全面完整地评价区域碳排放,并能从中找到需要控制降低的碳排放分类。

6 碳排放权问题的讨论

碳排放核算方法的重要应用之一就是确定碳排放权。碳排放权交易是一种市场化的减排手段,超出分配的碳排放权的企业与富余碳排放权的企业进行交易,通过市场机制促进企业减排。目前我国已经建立了 7个碳排放权交易试点区域,但是碳排放权交易中的配额分配一直存在争议 [9]。

若通过本文的基于责任划分的碳排放核算方法进行核算,如果一个生产企业的原材料利用率与生产能效都处于社会平均水平,其生产单位产品的碳排放也是社会平均水平,则该生产企业应该承担的碳排放责任为零,即按照本方法就可以认为所有生产企业都是零碳排放权。高碳生产的生产企业需要承担超出产品碳排放基准值部分的碳排放;低碳生产的生产企业其承担的碳排放为负数,则可以与高碳生产的生产企业进行碳排放权的交易。

所有生产企业都是零碳排放权,其优点是不用让碳排放权交易市场来确定这个基准值,而是在对应行业内部通过自平衡机制形成一个产品碳排放基准值,这个产品碳排放基准值会更加科学准确,有利于行业的低碳发展。

在所有生产企业碳排放权为零的情况下,碳排放的承担主体就是使用产品的消费者,即从消费领域进行碳排放的控制,缩小了整体碳排放的管理范围,降低了管理难度。那么此时只需要控制消费领域的碳排放,如以居民社区为主体,通过计算居民社区的公共设施的用电等产品间接碳排放,计算居民社区的人均碳排放权来进行控制;对于机构的终端消费产品碳排放即可通过计算单位服务产出或单个机构的碳排放权来进行控制。

7 结论

(1)本文提出用新的方法将节材与节能的问题在碳排放核算方面进行了统一,使得碳排放核算结果既能促进节能又能促进节材,更为完善地促进生产企业的低碳生产。

(2 )本文清晰地梳理了消费者与生产者的关系,通过产品碳排放基准值的核算方法,不仅科学合理地划分生产者与消费者的碳排放责任,而且可以有效地与实现低碳的路径相结合,有效地找出低碳工作的工作重点与路径。

(3)对于区域所有碳排放按照产品的最终流向进行分类,在区域碳排放平衡之下,清晰地说明了产品碳排放流向,有助于提出降低碳排放的有效途径。

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.