碳中和的原因篇1

在全球低碳博弈与低碳竞争的国际背景下，中国政府于2009年公布了自主碳排放减缓行动目标，即到2022年中国单位GDP的碳排放比2005年下降40％～45％；十二五”规划进一步明确提出了单位GDP能耗降低16％和单位GDP碳排放降低17％的目标。中国工业生产具有明显的高能耗高排放低效率的粗放式特征，工业是中国能源消耗和人为碳排放的主要领域，占GDP40％的工业消耗了全国68％的能源，产生了全国83％的碳排放(陈诗一，2010)。从长期来看，基于能源消耗与要素投入驱动的粗放式增长是不可持续的，中国必须加快经济发展方式转变，着力通过节能减排来推动工业低碳发展转型。

研究工业节能减排与低碳转型，首先必须考察工业能源消费与碳排放的历史变迁与现状。中国工业能源消费数据可从官方公开的统计数据中获取，但官方统计机构尚未工业碳排放数据，国际主要温室气体排放数据开发机构也没有提供中国省区与行业碳排放数据①，需要研究者选择合适的方法自行估算。同时，由于中国不同地区、不同工业行业的经济增长模式与经济发展水平差异较大，工业节能减排必须考虑不同地区、不同行业的碳排放现状及差异。因此，科学估算中国工业能源碳排放的地区、行业面板数据是进行低碳经济研究与决策的一项基础性工作。

碳排放估算方法主要有三种：实测法、模型法和衡算法。实测法以科学采样和连续监测为基础，但存在监测成本高、可靠性差等问题，难以推广使用。模型法利用系统模型或综合评价模型对碳排放进行估算和预测，比如《斯特恩报告》中的PAGE模型(Stern，2007)；模型设定及模型中参数选择的不确定性会影响估算结果，主要用于碳排放预测及碳减排政策评估(王灿等，2005)。衡算法基于碳质量守恒定律②。相对于和等温室气体排放而言，排放因子主要取决于燃料碳含量，而对燃烧技术与燃烧条件的敏感性较低，基于燃料消费量和燃料碳含量，可对能源碳排放进行较为精确的估算。因此，衡算法在碳排放数据估算中应用广泛。

IPCC关于温室气体排放清单的编制也是基于衡算法，《IPCC国家温室气体清单编制指南》(IPCC，1995，1996，2006)以及《IPCC国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》(IPCC，2000)为各国温室气体排放核算提供了参考依据，并在实证研究中得到了广泛应用。现有文献关于中国宏观层面的碳排放估算较多(Wangetal.，2005；Wuetal.，2006；杜立民，2010；宋德勇等，2009)，但针对中国工业能源碳排放的估算较少且估算结果较为粗略，从分行业、分地区的视角对工业能源碳排放进行全面核算的更少(Liuetal.，2007；王强等，2011)。为弥补相关研究对中国工业能源碳排放估算过于粗略的不足，本文利用IPCC(2006)所介绍的碳排放核算方法，对1998—2010年期间中国不同部门能源碳排放、不同地区工业能源碳排放及工业细分行业能源碳排放进行全面、系统核算，构建一个较为翔实的面板数据集，以期能为相关理论研究与政策决策提供数据参考。

二、工业能源碳排放核算方法

1.碳源界定

碳源是相对于碳汇而言的专门术语，是指从地球表面进入大气或者大气中其他物质转化为的活动，包括自然源和人为源，其中人为碳源被认为是大气中浓度增加的主要原因。根据IPCC(2006)对温室气体排放源的五类划分，碳排放源可相应的分为能源活动、工业生产过程与产品使用、农业林业和其他土地利用、废弃物及其他五类。在上述五类碳排放源中，与工业生产直接相关的是能源活动和工业生产过程与产品使用，其中，能源活动包括能源生产、能源加工与转换、能源消费及生物质燃烧，工业生产过程与产品使用是指工业生产过程中非能源燃烧③。由于工业生产过程排放对行业生产工艺与生产条件敏感性较强，不同行业差异较大，本文中工业碳排放仅限于化石能源燃烧产生的碳排放，不包含工业生产过程碳排放及非燃料用途的能源碳排放，用于原料、还原剂或非能源用途(如润滑剂、固体石蜡、溶剂)的碳流量应从中排除。由于生物质燃烧主要存在于农村居民消费，工业生产中极少使用，故不纳入工业能源碳排放核算范围。工业能源碳排放源分类如表1所示。

2.核算方法

IPCC(2006)提供了基于衡算法估算化石能源碳排放的部门方法④(SectorialApproach)和参考方法(ReferenceApproach)⑤。本文采用部门法对工业能源碳排放进行估算，具体计算公式为：

式中，E代表能源消耗的实物量，i代表能源种类，NCV为能源的平均低位发热量(IPCC称为净发热值)，CEF为单位热值当量的碳排放因子，COF是碳氧化因子(化石燃料中只有很小一部分碳在燃烧过程中不会被氧化，99％～100％的碳都被氧化了，故缺省值设为1)，44和12分别为和C的分子量。

对于国别碳排放的估算存在消费者原则、生产者原则及混合责任原则的争议(Lenzenetal.，2007；AndrewandForgie，2008)。本文仅针对工业层面的碳排放进行估算，根据面板数据估算对象的特征，一次能源碳排放核算全部采取终端能源消费原则，电力(热力)碳排放根据核算层次的不同，按终端消费原则或实际生产原则进行核算。具体地说，在核算工业碳排放总量时，电力(热力)生产导致的碳排放按终端消费比例分配到相应产业；在核算省级工业能源碳排放时，火电(热力)生产中释放的碳排放按终端消费原则进行省际分摊，以体现省际碳排放的公平性；在核算工业细分行业碳排放时，按实际生产者原则将火电(热力)碳排放全部计入火电(热力)生产部门，不向其他部门分摊，以体现行业真实碳排放责任。

3.参数设定

依据(1)式估算工业能源排放量时，需要利用工业各类能源的消耗量，并需要对各类能源的平均低位发热量、碳氧化因子和碳排放因子等参数值进行设定，相关参数设定如表2所示。各化石燃料的平均低位发热量取自《中国能源统计年鉴》附录4，其中，型煤、其他石油制品和其他焦化产品的净发热值取自IPCC(2006)第二卷第一章中的表1.2。

由于研究的时间范围仅限于1998—2010年，在这一较短的时期内，假定各类化石能源的碳排放因子变化微小以至可以忽略，而火力发电及供热的燃料构成及技术条件随时间有较大变化，不同年度的电力与热力排放因子需要具体测算。本文先根据火电(供热)部门在发电(供热)中的各类燃料消耗量及其碳排放系数来计算火电(供热)排放量，然后除以当年全部电力及热力供应量可得到平均电力(热力)排放因子，结果如表3所示。

三、基于部门比较的工业能源碳排放估算

为便于考察中国工业能源碳排放的变迁，先核算工业总体能源排放水平，并将其与其他部门排放水平比较，以突出其地位的重要性。《中国能源统计年鉴》中的《中国能源平衡表》将能源终端消费分成七个部门进行报告，这七个部门分别为农林牧渔水利业、工业、建筑业、交通运输仓储及邮电通讯业、批发和零售贸易餐饮业、生活消费及其他。利用表中所提供的各部门全部19种终端能源消费⑥的实物量(去除原料用途的能源消费)来估算部门排放量，遵循完全终端能源消费原则，先计算一次能源终端消费碳排放，电力(热力)生产导致的碳排放按其终端消费比例分配到相应终端消费部门，电力输配损失所含碳排放忽略不计。再将本文估算的中国排放总量分别与国际能源署(IEA，2011)、美国橡树岭国家实验室信息分析中心(CDIAC，2011)估算的中国排放数据进行比较(见图1)，本文估算结果大体上位于IEA与CDIAC的估算结果之间。由于CDIAC估算结果包含了水泥排放量，而本文及IEA的估算结果均不含水泥排放，因而，CDIAC估算数据要高于本文及IEA的估算数据；本文估算结果与IEA估算结果非常接近(两者差异程度小于5％)，说明本文的估算方法与估算结果较为可靠。

图1描述了中国能源排放随时间递增的变化趋势，反映的是中国排放总量的变化趋势，不能显示工业能源排放在其中所占的份额及重要地位。图2进一步描述了中国能源排放的部门构成，在1998—2010年期间，各部门能源排放份额没有发生明显的变化，工业能源排放一直占据了70％左右的份额。

图11998—2010年中国能源碳排放量估算结果及比较

资料来源：根据IEA(2011)、CDIAC(2011)及本文估算数据整理

图21998—2010年中国终端能源消费碳排放的部门构成

图3进一步描述了中国工业能源排放与全国能源排放随时间变化的趋势。从中可以看出，自2001年以来，工业能源排放增长速度明显加快，2003年后增长速度虽趋于下降，但工业排放的年增长速度基本上均在10％以上，这与此间中国工业经济重工业化发展的倾向有关。

图31998—2010年中国工业能源碳排放及其年增长率

四、分地区的工业能源碳排放估算

利用《中国能源统计年鉴》中的《地区能源平衡表》提供的地区工业19种细分能源终端消费量(实物量)，对中国内地30个省级行政区(西藏自治区因统计数据缺失严重而未纳入)的工业能源排放进行估算与比较。由于不同种类的能源碳排放系数存在差异，不同地区的工业能源消费结构也有差异，为减少对一次能源采取煤炭、石油和天然气的粗略划分可能引致的估算误差，本文利用前述(1)式，根据19种细分能源终端消费量(去除原料用途的能源消费)和相应能源的碳排放系数来推算各地工业能源排放量。

根据终端消费者原则，对火电(热力)生产中释放的碳排放进行省际分摊，尽管电力消费过程本身不产生碳排放，但对一个特定区域而言，其电力生产地与电力消费地并非完全一致，本文按照工业电力实际使用地原则⑦来合理分摊火电生产过程中释放的碳排放，这对于一些电力(火电)生产大省和电力输出大省而言更具公平性。其中，各地热力与电力碳排放系数需要估算。由于热力通常由本地供给，热力碳排放系数根据《地区能源平衡表》中供热的细分能源投入数量及其碳排放系数直接进行计算；各地工业电力消费可能含有外地成分，由于无法获得本地工业电耗中外地电力比例及其具体来源地，各地工业终端电力消费产生的碳排放用本地电力碳排放系数与本地工业电力消费量的乘积来计算(本地与外地电力碳排放系数的差异忽略不计)，本地电力碳排放系数等于本地火力发电产生的碳排放除以本地电力生产总量，本地火电碳排放根据《地区能源平衡表》中火力发电的各种细分能源投入来计算。

利用上述方法对中国30个省级行政区1998—2010年的工业排放量进行估算，各省区工业排放变动趋势如图4所示。图中各省区分布次序依照1998年工业排放由高到低排列。可以看出，1998年工业排放最多的是江苏省(1.62亿吨)，最少的是海南省(仅为0.02亿吨)；2010年工业排放最多的是山东省(6.36亿吨)，最少的仍是海南省(0.11亿吨)；除北京2010年工业排放比1998年略有下降外，其他省区2010年工业排放均比1998年有了较大幅度的增加。从年平均增长率来看，只有北京年均增长率略为负(-0.23％)，特别是自2008年奥运会以来，北京工业排放出现了连续下降趋势，这可能与近年来北京大量的重工业外迁及严格的环境管制有关；其他地区工业排放年平均增长率均为正，其中，年平均增长率超过10％的省区有海南、河北、内蒙古、福建、山东、河南、云南、陕西、宁夏和新疆。

图41998—2010年中国省际工业排放量变动趋势

为考察不同区域工业排放差异，本文沿用东部、中部和西部三区域划分法，东部包括北京、天津、河北、辽宁、山东、广东、海南、福建、上海、浙江、江苏11省区，中部包括山西、河南、安徽、江西、湖北、湖南、吉林、黑龙江8省区，西部包括重庆、广西、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、内蒙古11省区(未含西藏)。东部、中部与西部的工业排放占全国的份额分别为51.1％、28.3％、20.6％，显然，东部是全国工业排放的主要区域。三大区域工业排放变动具有明显的阶段性特征，从图5中可看出，在1998—2001年期间，三大区域工业排放增长趋势缓慢，这与东南亚金融危机后的工业产品出口减少与工业增长放缓及当时的工业结构调整有关；到2001年以后，东部、中部与西部的工业排放量均出现了加速增长趋势，这与中国加入WTO后出口贸易扩张及再次出现的重工业化趋势有关。

图51998—2010年三大区域工业排放变动趋势

五、工业细分行业能源碳排放估算

1.工业行业划分

国民经济行业分类的首个国家标准是《国民经济行业分类和代码》(GB4754-84)，先后于1994年、2002年和2011年进行了修订，2002年修订版改名为《国民经济行业分类标准》(GB/T4754-2002)。本文研究的时间范围为1998—2010年，1998—2002年适用《国民经济行业分类和代码》(GB4754-94)，2003—2010年适用《国民经济行业分类标准》(GB/T4754-2002)。在这两个不同版本的分类标准中，均将工业分为3个门类：采矿业、制造业、电力热力燃气及水生产和供应业；但有关大类、中类和小类的划分有变动⑧，CB/T4754-94有37个两位数工业行业，GB/T4754-2002有39个两位数工业行业。为保证统计数据的连续性与可比性，本文选取两个分类标准共有的36个两位数工业行业作为样本对象。

36个两位数工业行业全称及本文对其编码如下：煤炭采选业(H1)、石油和天然气开采业(H2)、黑色金属矿采选业(H3)、有色金属矿采选业(H4)、非金属矿采选业(H5)、农副食品加工业(H6)、食品制造业(H7)、饮料制造业(H8)、烟草制品业(H9)、纺织业(H10)、纺织服装鞋帽制造业(H11)、皮革毛皮羽毛(绒)及其制品业(H12)、木材加工及木竹藤棕草制品业(H13)、家具制造业(H14)、造纸及纸制品业(H15)、印刷业和记录媒介(H16)、文教体育用品制造业(H17)、石油加工炼焦及核燃料加工业(H18)、化学原料及化学制品业(H19)、医药制造业(H20)、化学纤维制造业(H21)、橡胶制品业(H22)、塑料制品业(H23)、非金属矿物制品业(H24)、黑色金属冶炼及压延加工业(H25)、有色金属冶炼及压延加工业(H26)、金属制品业(H27)、通用设备制造业(H28)、专用设备制造业(H29)、交通运输设备制造业(H30)、电气机械及器材制造业(H31)、通信设备计算机及其他电子设备制造业(H32)、仪器仪表及文化办公用机械制造业(H33)、电力热力生产和供应业(H34)、燃气生产和供应业(H35)、水生产和供应业(H36)。

2.工业行业碳排放

在核算36个两位数工业行业排放时，火电及供热产生的排放按照生产者原则计入电力(热力)生产行业，不再分摊计入其他工业行业，以明确各行业真实碳排放责任。也就是说，其他工业行业能源排放仅涉及一次能源终端消费产生的排放，而电力(热力)行业能源排放则包括两大部分，一部分是该部门一次能源终端消费产生的排放，另一部分是电力(热力)转换过程中因化石能源燃烧产生的排放。能源消费数据来自《中国能源统计年鉴》中的《工业分行业终端能源消费量(实物量)表》，为了能充分反映不同工业行业的能源消费结构特征，选取工业分行业19种细分能源终端消费量。由于按终端消费原则估算时电力(热力)碳排放分摊到其他部门，工业部门只分摊其中的一部分，所以，按生产者原则估算的工业碳排放一般要高于按终端消费原则估算的结果。

在《中国能源统计年鉴》中，无论是《分品种能源平衡表》还是《地方能源平衡表》，均没有提供各工业行业原料用途的能源消费量，《中国能源平衡表》提供了工业能源消费中原料用途的消费量，大多数细分能源用于原料用途的比例约占5％。因此，在对各工业行业能源碳排放估算中，本文均按5％比例扣减各细分行业原料消费的非燃碳排放。

工业行业排放及其变动趋势如表4所示。年均排放1亿吨以上的行业有电力热力生产和供应业、石油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、化学原料及化学制品制造业。1998—2002年期间排放年均增长率为负的行业有17个；2003—2010年期间年均增长率为负的行业减至6个；1998—2010年期间绝大多数行业排放年均增长率为正，少数行业排放有下降趋势，如化学纤维制造业、文教体育用品制造、烟草制品业等。

六、主要结论

鉴于现有文献对中国工业碳排放估算过于粗略或笼统，本文利用IPCC(2006)介绍的碳排放核算部门方法，基于30个省级行政区和36个两位数工业行业的工业能源消费数据，对1998—2010年中国工业能源碳排放总量、地区工业能源碳排放量及工业细分行业能源碳排放进行了全面估算，为工业节能减排与低碳转型研究与决策提供了较为可靠的数据支持。从面板数据估算结果中可得到以下主要结论：

(1)工业是中国能源碳排放的绝对主体，在低碳经济转型中占有重要的战略地位。工业能源碳排放占据全部能源碳排放的70％左右，自中国新一轮重工业化趋势以来，工业碳排放基本保持了10％以上的年增长速度，且继续呈现增长趋势。因此，推动中国低碳经济发展方式转变，关键在于如何促进工业节能减排与工业发展转型，使工业成为引领中国低碳经济转型的典范。

(2)从工业碳排放的地区分布来看，除北京市外，其他省区工业碳排放年均增长率均为正；东部、中部与西部工业碳排放自2001年以来均出现了加速增长趋势，三大区域的工业碳排放份额分别为51％、28％、21％。我国工业碳排放主要集中分布在东部沿海地区，尤其是环渤海地区，因此工业节能减排应考虑地区差异及区域比较优势，需要因地制宜地引导低碳工业发展。东部沿海地区工业经济基础较好，应该发挥节能减排与低碳转型的示范带头作用。国家发展改革委员会于2010年在广东、辽宁、湖北、陕西、云南5省和天津、重庆、深圳、厦门、杭州、南昌、贵阳、保定8市推行低碳试点工作，这些试点省市在地理位置、资源禀赋、经济发展水平等方面存在较大差异，有很强的样本代表意义，可以为探索不同类型的地区工业节能减排和低碳发展的体制机制提供有益经验。

(3)从工业碳排放的行业差异来看，除少数行业碳排放呈下降趋势，绝大多数行业碳排放呈增长趋势。能源开采与加工、金属冶炼、设备制造及化工制品等行业是中国工业高排放部门，这些部门对中国工业节能减排有至关重要的影响。因此，应该加大高能耗高排放部门的技术引进与技术改造，加强节能减排技术的推广与商业化应用，提高行业能源利用效率。同时，应大力发展低碳战略新兴产业和高技术产业，尤其是新能源与环保产业，实现技术减排与结构减排的协同效应，在全球低碳竞争中推动工业结构优化升级与发展方式转变。

注释：

①国际温室气体排放数据开发机构提供各国碳排放清单，但仅限于国家层面的宏观数据，不涉及特定国家具体部门和地区的碳排放清单，这些机构主要有美国能源信息署(EIA)、美国橡树岭国家实验室信息分析中心(CDIAC)、世界资源研究所(WRI)和国际能源署(IEA)。

②工业生产投入内含的碳(主要来自化石能源)在其燃烧过程中会产生，假设化石燃料中的碳等于其所有衍生产物中的总含碳量，那么，根据化石能源投入量、含碳量及其氧化率就可以计算出排放量。

③比如水泥与石灰生产过程中的石灰石煅烧分解释放的等。

④部门方法有三种，从方法1到方法3对数据精度要求越来越高。

⑤参考方法是一种自上而下的估算方法，不考虑化石燃料的中间转换，只考虑各种类型燃料使用而不区分各类燃料在不同部门的消耗情况，相对自下而上的部门方法，更易于获取相关数据，计算方便简捷，是IPCC所推荐的缺省方法。

碳中和的原因篇2

关键词：阴床除碳器周期制水量

1概述

大唐太原第二热电厂化学水处理系统由超滤系统+反渗透系统+二级除盐组成，水源为生水，来水首先进入生水箱经生水泵、蒸汽加热器，通过自清洗过滤器进行初步过滤后进入超滤装置，产水经过超滤水箱、超滤水泵、保安过滤器，通过高压泵升压后进入反渗透装置，产水收集至中间水箱，在供暖期一部分水经过热网补水泵供热网补水，大部分通过中间泵进入阳床、阴床、混床最后至除盐水箱供机组补水。整个水处理系统设计出力775m3/h，最大出力848m3/h。

除碳器除碳原理：是亨利定律（在等温等压下，某种气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的平衡压力成正比）在生产实践中的应用，水中游离的二氧化碳可以看作溶解在水中的气体，因此只要在水面上气体中的二氧化碳分压较小就可以除去水中游离的二氧化碳。除碳器一般安装在工业除盐系统的阴阳床之间。

2现状调查

大唐太原第二热电厂水处理系统于2009年9月投入制水运行，原设计水源为中水，因中水系统至今无法投运，现水源为八水厂来水，水质较好，并且安装了超滤和反渗透系统，一级除盐（阴阳床）进水水质有了很大提高，因此没有按照传统设计安装除碳系统。但是在实际运行中，发现阴阳床周期制水量差距大，再生次数不平衡，再生废水排放过程中用酸量大。表一是2012年8月阴阳床制水统计表。

通过统计表看出，阴阳床周期制水量差距大，阴床平均周期制水量10956m3，阳床完成一次制水周期再生一次的同时阴床制水周期5次再生5次。

不良影响：①再生用碱量大，阴床周期制水量低，再生频繁，以每次再生消耗0.9吨碱计算，每月多消耗3.6吨。②由于不能保证阴阳床同时再生，单独再生阴床时，排废水用酸量大。2012年8月排废水用酸量0.45吨，用碱量0吨。③阳床出水中含有的大量碳酸氢根（HCO3-）和游离状态的二氧化碳（HCO3-+H+CO2+H2O），直接进入阴床，消耗大量的氢氧根（OH-），使阴床出水PH值降低，而阴床出水应保持一定的碱性。④当阴床进水中含有较大的二氧化碳和HCO3-时，由于HCO3-的吸着能力与HSiO3-相似，因此影响阴床除硅能力，阴床提早达到失效点。⑤阴床再生次数多，自用水量大，除盐系统自用水率高。

3除碳系统安装

水处理阳床出水PH值为2.0-4.3，水中碳酸化合物主要以游离CO2存在，利用亨利定律制成的除碳器就可排除水中的CO2。因此除碳器安装在阳床之后阴床之前。

除碳器有两种形式：鼓风式除碳器和真空式除碳器。鼓风式除碳器的作用是使水中的二氧化碳随吹过的空气排入大气。因为空气中二氧化碳分压很小（一般为0.03%），水从除碳器本体上部进入，经配水设备喷淋，通过填料层（多面空心塑料球），进入除碳水箱，空气由鼓风机从除碳器本体底部进入，上部排出，喷淋而下的小水柱、水滴和鼓入的空气充分接触，水中的CO2很快被带走。真空式除碳器以蒸汽作为工作介质，利用真空泵或喷射器从除碳器上部抽真空，使水达到沸点从而除去水中的气体。不止除去CO2，并且除去水中的其它气体。对防止阴树脂的氧化和出水管道的腐蚀有利。

鼓风式除碳器简单易操作，产水能够达到制水要求；而真空式除碳器工作介质危险，水升温后降温，运行成本高。因此采用鼓风式除碳器。

为提高阴床周期制水量、降低再生用碱量、排废水用酸量和降低自用水率在原化学水处理系统中阴阳床间加入了除碳器系统。根据阴阳床运行状况和机组制水要求，计划除碳系统主要由2台除碳水箱、4台除碳器、4台除碳水泵及控制系统、监控系统组成。整套系统最小出力为120m3/h。最大出力为960m3/h。出水水质CO2≤5mg/L。

除碳器的流程为：阳床出口母管除碳器除碳水箱除碳水泵阴床入口母管。

2012年12月完成除碳系统安装工作，设备型号与规范如表二。

除碳系统的启动及运行：①阳床正洗水质合格后，投运阳床。开启除碳器入口电动调节阀。启动除碳器（启动除碳风机）。②待除碳水箱水位涨至1m时，启动除碳水泵。③手动开启除碳水泵出口门，调整出口门开度。对阴床进行正洗。④根据除碳水箱液位变化，调整除碳水箱入口电动调节门。#1#2除碳器对应#1除碳水箱，#3#4除碳器对应#2除碳水箱。⑤每台除碳器处理水量最大260t/h，根据投运阳床的数量，选择投运除碳器的数量。

4效果验证

改造后一级除盐系统有两个流程，正常情况下为流程1：阳床除碳器除碳水箱除碳水泵阴床。当除碳系统发生缺陷需要全部退出运行时为流程2：阳床阴床。

除碳系统投运后，除碳器出水含CO2≤5mg/L。2013年1月，阴阳床均再生两次。（见表三）

效果：①再生用碱降低。阴床周期制水量提高到原来的5倍，再生次数少。②基本保证阴阳床同时再生，再生时酸碱废水中和，不需要加酸碱废水可达到排放标准。③阳床出水中含有的游离状态的二氧化碳被除去，使阴床出水PH值保持在7.8-9.0，阴床出水应保持一定的碱性。④当阴床进水HCO3-减少，提高了阴床除硅能力，阴床制水能力增强。⑤阴床再生次数少，自用水量少，降低了除盐系统自用水率。

5结束语

离子树脂交换技术自20世纪40年展至今已经有70年的历史，在工业水处理技术尤其是电厂水处理中得到广泛应用，阴阳床除盐技术是其中发展成熟的技术之一，而除碳器的应用是一个重要补充，随着反渗透、电渗析技术的推广，部分电厂不安装除碳器，但是在实际运行过程中由于原水含碳量不同，反渗透等设备除碳效果不同，因此不能一概而论，应根据生产实际需要确定最佳的水处理工艺。

参考文献：

[1]余志祥，李琳.反渗透加混合离子交换器工艺中除碳器作用探讨[J].广西电力，2009，32（004）：58-59.

碳中和的原因篇3

（中央财经大学商学院，北京100081）

（SchoolofBusiness，CentralUniversityofFinanceandEconomics，Beijing100081，China）

摘要：本文分析了碳管理的内涵，将碳管理活动的关键行为予以指标化，并设计了公司碳管理效能评估指标体系，来评价公司的碳管理效能。

Abstract:Inthispaper,inordertoevaluateexecutivemanagementeffectivenessofcarbonemissionreduction,theauthoranalyzedconnotationofcarbonmanagementandsuggestedtomakethekeyactivitiesofcarbonmanagementasassessmentindex.What´smore,anindicatorsystemwasdesignedaswell.

关键词：低碳管理；管理效能；评估；指标体系

Keywords:lowcarbonmanagement；managementeffectiveness；evaluation；indicatorsystem

中图分类号：F272文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）02-0009-02

0引言

近年来，异常的气候给全球带来巨大的灾难。人们逐步认识到，工业行为给人类带来丰富物质的同时，也给自然环境带来了巨大的影响。伴随低碳转型政治共识的形成和全球碳市场的逐步兴起，各种国际、国内减排法律、法规和政策层出不穷，低碳标准推陈出新，消费者对供应商减排的预期也不断增强。愈来愈多的公司不再在政策上进行争论，而是追求切实可行的方法应对气候变化，低碳执行力和减排效果等碳管理效能问题也日益受到公众的关注。

1碳管理的内涵

管理效能和管理绩效是互相联系又相互区别的概念。管理绩效强调组织或个人行为的成绩和结果，是以结果为导向的一种评价模式；而管理效能则强调组织或个人管理的过程，兼顾管理的结果，是以过程为导向的一种评价模型。碳管理是指对《京都议定书》中所涵盖的包含二氧化碳在内的6种温室气体通过减排技术和组织与制度创新等措施进行主动管理的系列活动。碳管理是企业管理活动的重要组成部分，具有管理活动的突出特点和属性。因此，碳管理绩效和碳管理效能同管理绩效与管理效能一样，也表现出不同的关注点。

2公司碳管理效能评估指标体系构建

碳管理是一个内涵丰富、连续、动态的过程。它包括目标规划、碳监测、碳披露、碳减排、碳交易及风险规避、提高企业竞争力等若干方面内容。公司的碳管理行动可能是自愿的，也可能是强制的，它取决于企业所在的政策监管环境。由于公司所处的行业千差万别，所以低碳技术和方法也各不相同，完整的碳管理体系通常包括如下基本内容。

①碳监测。碳监测是碳管理的前提和基础。公司通过监测整个业务流程中的碳排放，才能找到减排空间，并形成减排计划。碳监测包括对温室气体的常规或临时的数据收集、监测和计算等活动，还包括检测仪器、计算软件等软硬件支持系统。碳监测遵循一系列标准方法和原则。国际上较为通用的是温室气体议定书（GHGProtocol）和ISO14064温室气体核证标准。前者包括企业核算与报告准则以及项目量化准则两个标准，这两个标准既有关联但又相互独立；后者由国际标准化协会（ISO）制定，旨在为温室气体排放的监测、量化和削减提供一套操作方法和工具。

②公司碳治理结构与战略。公司碳治理结构是指企业推进低碳管理行动中的组织系统、权利责任分配和资源配置等一系列决策机制及落实方式。碳战略是指在公司低碳增长转型过程中选择目标、原则和行动方案，通常由高层制定并整合到业务流程中。公司碳治理结构服从碳管理战略的要求，围绕碳管理战略，设立、调整行政系统，并作出资源和任务安排。

③碳信息披露。碳信息披露是公司为特定目的而依照法律规定或自愿原则将其自身的碳管理战略、经营状况等信息和资料向特定机构所报告，并向社会公开或公告的行为。碳信息披露既包括碳管理行动执行前的披露，也包括执行过程中的持续信息公开和执行后的绩效披露。碳信息披露包括强制披露和自愿披露两种类型。前者是企业向政府部门、公众、投资人等就特定事项采取法定方式在规定的时间内进行披露，让有关主体了解企业的碳管理行动。后者则是企业自发地进行碳信息披露，主动给公众提供碳管理的有关信息，以获得内部和外部利益相关方的认可。目前全球最普遍使用的自发报告模式有碳信息披露项目（CDP）和全球报告倡议组织（GRI）两种。

④创造财务收益和降低风险。创造财务收益和降低风险是公司通过碳管理直接或间接增加公司利润及降低或规避企业合规风险的行为。公司通过在强制减排交易市场或自由交易市场上出售核证的碳减排量，获取碳管理的收益，直接增加企业的利润。此外，低碳环保形象的确立，有助于企业赢得更多客户，获得潜在价值。对企业而言，节能减排也可以提高企业能源的使用效率，减少支出，节约成本。因此，碳管理直接或间接为企业创造了财务收益。

上述内容分布在碳管理活动的决策、实施、业绩评估等不同阶段。碳管理决策是公司实施碳管理活动的第一个阶段，是企业形成低碳战略目标的过程。在这一阶段，公司通常设立诸如气候管理委员会、碳管理领导小组等类似机构来总体策划公司的碳排放目标，并实行管理权。碳管理机构在确定碳排放目标前，会识别公司的“碳足迹”，依照相关计量标准收集数据并计算经营过程中的碳排放基线，然后确定碳排放目标，并将目标分解到各个部门及生产环节上，作为期末的碳绩效考核的依据。

碳管理实施是公司在既定的碳排放目标下，推进碳减排的整个过程。根据迈克尔·波特价值链理论，工业企业的活动可以分为基本活动和辅助活动，基本活动是实现公司价值不可或缺的活动，诸如原材料采购、生产制造、运输、销售、售后服务等。事实上，碳排放伴随着公司活动产生，而且主要产生在基本活动过程中。产品的工艺设计决定了产品的材质、尺寸、功能等关键因素，对加工过程中的碳排放量具有直接影响。此外，产品生命周期终结时，或焚烧或掩埋或循环利用，处理方式不同，碳排放差异也很大。因此，在设计碳管理效能评价指标体系时不得不考虑设计、采购、生产制造、运输、销售、售后和回收等因素。

碳管理业绩是公司一定时期（如一年）碳管理活动的产出。企业经营过程中，必须定期比较原始目标与现有绩效产出，进行考核和总结，并予以奖惩。公司往往会在这一阶段公布公司的碳管理信息，传达碳管理任务完成情况及绩效考评结果。这种披露行为可能是公开的，也可能半公开，或仅在公司内部进行通报。一些碳管理战略意识强烈的公司，会申请低碳认证或进行碳交易，提升产品竞争力，实现碳管理的更高回报。基于以上分析，本文从碳管理决策、碳管理实施和碳管理业绩三个方面构建公司碳管理效能评估指标体系，如图1所示。

3结束语

公司碳管理效能评价指标体系是由表征公司碳管理效能各方面特性及其相互联系的多个指标，依据碳管理活动的内涵所构成的具有内在结构的有机整体。公司碳管理效能评价指标体系是评估公司低碳执行力和减排效果等碳管理效能的前提，也是公司低碳行动的指南。因此，科学设定公司碳管理效能评估指标体系至关重要。本文认为公司碳管理效能评估指标体系需要依据科学性原则、全面性原则、可行性原则、重要性原则等原则，深入分析碳管理活动的内涵，将碳管理活动不同阶段的关键行为予以指标化考核，才能全面反映公司碳管理效能的大小。

参考文献：

[1]CDP.Thecarbonmanagementstrategicpriority[R].PublishedbyCDP，2012.

碳中和的原因篇4

一、碳纤维复合材料的回收方法

1.高温热解法热解法是当今唯一已经实现商业化运营的碳纤维增强复合材料的回收方法，这种工艺是在高温下使复合材料进行降解，以得到表面干净的碳纤维，同时还可以回收部分有机液体燃料。日本在福冈县兴建的中试厂，每年可处理碳纤维复合材料废弃物60t。意大利的Karborek等开发了一种在加热过程中碳纤维不会被碳化的工艺技术，可得到的比原始纤维长度较短的碳纤维[4]。从2003年，英国的MilledCarbonFiberLtd.开始回收加工碳纤维复合材料，是全球首家商业运营的专业回收公司。他们利用一套长达37m的热分解设备，每年大约可处理2000t的废弃碳纤维复合材料，所生产的再生碳纤维的产量为1200t。其处理方法是在无氧状态下加热碳纤维复合材料废弃物，保持温度在400～500℃之间，得到的清洁碳纤维可具有90%～95%原始纤维的力学性能，同时分解出的热解气或热解油也可用作热分解的加热能量[5]。美国AdherentTechnologiesInc(ATI)发明了一种低温、低压的碳纤维复合材料热分解工艺，检测表明，用这种方法回收并处理后碳纤维的表面基本上没有受到损伤，碳纤维强度比原始纤维降低约为9%左右[6]。丹麦的ReFiber公司通过在无氧环境条件下，在温度为500℃的旋转炉中将碳纤维复合材料气化，成功地用高温热解法回收了复合材料风机叶片。德国的KarlMeyer再生材料公司开发的一种在加热炉中通入保护气体用以隔绝氧气的新工艺，可使碳纤维复合材料分解后碳纤维基本没有受到损伤。在这项工艺的研究中，该公司得到了陶氏化学公司和众多研究所的技术支持和帮助，目前研制成功的试验装置已经正式投入了营运[7]。值得注意的是，采用高温热解法虽然可以得到比较干净、长度较短的碳纤维，同时分解的复合材料的产物还可用作燃料或其他用途，但是碳纤维由于受到高温和表面氧化等作用，碳纤维的力学性能降低的幅度比较大，这将使碳纤维的再利用受到一定的影响。

2.流化床热分解法流化床热分解法是一种采用高温的空气热流对碳纤维复合材料进行高温热分解的碳纤维回收方法，通常这种工艺还采用旋风分离器来获得填料颗粒和表面干净的碳纤维。英国诺丁汉大学对于流化床热分解工艺方法进行了系统研究，结果表明这种方法特别适用于那些含有其他混合物及污染物碳纤维复合材料报废零部件的回收和利用[8]。Jiang等研究了在流化温度500℃、流化速率1m/s、流化时间10min试验条件下得到回收纤维的表面特征，表面分析表明，碳纤维原始表面上的羟基(-OH)转变为氧化程度更高些的羰基(-C=O）和羧基（-COOH)，但其表面的氧/碳不变，而且碳纤维表面这种变化不影响回收纤维和环氧树脂之间的界面剪切强度[9]。Yip等用温度450℃的流化热流，其速率为lm/s、流化床上砂粒的平均粒度为0.85mm的条件下，对碳纤维复合材料进行热分解试验，回收得到的碳纤维长度为5.9～9.5mm。试验表明，回收纤维的拉伸强度约为原纤维的75%，而弹性模量基本上没有变化，因而回收得到的碳纤维可部分或全部取代原始短切碳纤维；并且原始碳纤维长度越长，回收得到的碳纤维的长度也越长[10]。大量的试验研究结果表明，流化床热分解造成碳纤维拉伸强度降低的主要影响因素是砂粒对纤维表面由于摩擦作用造成了一定的损伤，而且碳纤维与旋风分离器壁的摩擦也造成了碳纤维表面的破坏。因此，虽然用流化床分解法回收可得到比较干净的碳纤维，但由于这种工艺受高温、砂粒磨损等影响，导致了碳纤维长度变短和碳纤维力学性能下降，因而也将影响所回收碳纤维的实际应用范围。

3.超/亚临界流体法当液体的温度及压力处于临界点或临界点的附近时，液体的相对密度、溶解度、热容量、介电常数及化学活性等各种性质都将会发生急剧的变化，从而使液体具有很高的活性、极强的溶解性、特异的流动性、渗透性、扩散性等性质，人们正是利用超/亚临界液体的这些特性，利用它们具有对于高分子材料的独特溶解性能来分解碳纤维复合材料，在期待能最大限度地保留碳纤维的原始性能的前提下，获得到干净的碳纤维。PineroHemanzR等研究了在超临界水中碳纤维增强环氧树脂复合材料的分解过程。试验表明，在673K、28MPa下经30min反应，环氧树脂的分解率为79.3％，当加入氢氧化钾（KOH）催化剂，环氧树脂的分解率达到95.3％，而且所得到的碳纤维的拉伸强度能够保持为原始纤维的90％～98%[11]。XiuFR等在在固体与液体比例为1∶10～1∶30g/mL的条件下，经过在温度300～420℃时分别反应30～120min后，研究了废弃印刷电路板在超临界甲醇中的分解机理。试验结果分析表明，上述条件下分解的主要产物为含苯酚和甲基苯酚衍生物，并且发现当反应的温度提高时，甲基苯酚衍生物的含量有所增加[12]。Liu等系统地研究了温度、压力、时间、催化剂及树脂与水的比例这些因素对于复合材料分解的影响，表明原材料与水的比例对环氧树脂的分解影响不大，而对于分解影响比较大的因素是分解反应的温度、时间和压力。同时，试验结果还表明，当原料比为1g复合材料∶5mL水时，在温度为290℃、经过75min反应后，环氧树脂的分解率可高达到100%[13]。Bai等研究了在30±1MPa和440±10℃条件下，氧化的超临界水对碳纤维增强环氧树脂的分解过程，结果表明在树脂的分解率为85%时，碳纤维的表面上仍然有少量的环氧树脂存在；而当树脂的分解率达到96%时，在碳纤维的表面上已经基本上没有树脂的残留。所获得的碳纤维力学性能测试表明，随着树脂分解率增加，碳纤维的拉伸强度也进一步下降，分析认为这是由于回收的碳纤维的表面发生了过度氧化所致[14]。日本的Okajima等在400℃、20MPa、45min的试验条件下，用2.5%碳酸钾(KCO3)作催化剂，在超临界状态下环氧树脂的分解率为70.9%，而且得到的碳纤维的拉伸强度比原始纤维下降了15%[15]。英国诺丁汉大学的Pickering研究团队在超临界状态下研究了水、二氧化碳，甲醇、乙醇、丙醇和丙酮等多种溶剂对于碳纤维复合材料的分解作用，结果表明丙醇的溶解作用最好。试验结果表明，用超临界丙醇回收的碳纤维的拉伸强度和刚度的是原始纤维99%；同时，研究还表明，甲醇和乙醇对聚酯类树脂的溶解效果比较好，而对环氧树脂的溶解效果比较差，而丙醇可很好地分解环氧树脂复合材料[16]。我国哈尔滨工业大学的白永平等在超临界水中通过添加氧气，使分解速度大大提高，而且回收得到的碳纤维的强度几乎没有下降[17]。

二、CFRP的回收存在的主要问题

由于热固性塑料经过固化处理后，其内部交联成一种网状结构的稳定状态，因而具有了不溶于各种溶剂，在加热过程中也不会熔化的特性，长期放置或掩埋也不会分解。因此，热固性复合材料废弃物的回收早在20世纪90年代初就已经受到学术界和工业界的高度关注，然而到目前为止，虽然有一些工艺和设备已经投入生产应用，但大部分的研究还处于试验阶段。从国内外目前碳纤维回收技术来看，碳纤维复合材料的回收原料主要以生产废料和损坏或淘汰的复合材料零部件等，因而对于不同种类的碳纤维复合材料废料分类回收还没有系统化；当前大量采用的热融化树脂制取碳纤维丝束，导致碳纤维性能大大降低，其性能和价格在市场上没有竞争力；其他一些方法虽然可将碳纤维从复合材料中分离出来，但由于纤维变短和性能下降，同时还会产生环境污染，因而还有待进一步研究与完善[18]。近年来，各工业大国都在进行碳纤维复合材料废弃物的回收与再利用研究，以开发出高效、经济和可行的碳纤维回收利用技术，主要研究集中在粉碎碳纤维增强塑料、热分解碳纤维复合材料、催化分解碳纤维复合材料、流化床回收碳纤维复合材料等回收工艺技术和再利用技术。如康隆(Cannon)公司参与了欧洲一个碳纤维回收再循环利用的项目，用回收的碳纤维绒毛或碳纤维毡加工复合材料部件，由于这些回收再利用碳纤维大约是原生材料价格的一半左右，而且其力学性能可达到全用新碳纤维制造部件的85%，因而经济效益非常可观。

最近,德国的KarlMeyer再生材料公司在特殊的加热炉中采用保护气体的装置回收碳纤维，所得到的碳纤维在外观上与新碳纤维差别不很大，但纤维的长度比较短，而且强度也有所下降，由于其价格比新碳纤维低廉，因而可以用机内饰或其他的复合材料部件。另据报道，波音787梦想飞机将用50%碳纤维材料制造，宝马2款新车型的客舱用碳纤维制成，为此2公司签订了碳纤维复合材料回收利用研究的技术协议。再如，美国诺丁汉大学和波音公司计划每年投资100万美元，共同研究所有复合材料回收利用技术，主要进行碳纤维回收工艺研究过程、回收碳纤维重新应用等[19]。但到目前为止，这些开发工作还没有进入实质性的研制阶段，因而真正实现产业化回收和利用还尚需时日。碳纤维复合材料的回收和再利用具有多方面的经济效益，碳纤维回收和再利用不仅可以实现高价值材料的再利用，而且碳纤维复合材料部件回收和再利用可大大减少能源消耗和环境污染。但是，目前碳纤维复合材料回收和再利用仍面临着许多问题，如碳纤维复合材料废弃物的收集和分类比较困难；废弃物回收和再利用的工艺技术还不十分成熟，大多数新研制的工艺技术仍停留在实验室阶段，最终实现商业化生产还需要做很多工作；目前虽然已建有回收碳纤维复合材料的公司并可生产再生碳纤维，但再生碳纤维的利用还受到各种因素的限制，如其力学性能不稳定就难以为用户接受，也难以在要求性能较高的零部件上应用。

三、结语

碳中和的原因篇5

摘要：根据IPCC碳排放指南中的计算公式和碳排放系数，计算了黑龙江省2001～2010年能源消费和碳排放情况。

关键词：碳排放；能源消费；黑龙江省

一、数据来源、计算方法

各种能源消费数据来源于2001～2010年《黑龙江统计年鉴》能源生产与消费中的统计数据。根据IPCC碳排放指南中公式和碳排放系数，能源消费碳排放量采用以下公式计算：

A=∑Bi×Ci

式中：A为碳排放量，104t；Bi为能源i消量，按标准煤计，104t；Ci为能源i碳排放系数，（104t）/（104t）；i为能源种类，结合实际情况取2类，各种能源的碳排放系数下表。能源种类原煤原油

碳排放系数（104t）/（104t）0.75590.7559

二、结果分析

（一）能源消费量分析

黑龙江省能源消费量逐年增长，由2001年的5830.8万吨标准煤增长到2010年的9666.8万吨标准煤，平均年增长率为5.95%，其中以2004年增速最快，增长率达到了19.1%。能源消费弹性系数指能源消费总量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度的比值。2001年至2010年黑龙江省消费弹性系数中2001年消费弹性系数达到了最低值0.31，只有2003、2004高于1，之后差距有所减少。然而从2005年开始能源消费增长速度与国民经济增长速度差距进一步拉大，导致能源消费弹性系数也开始逐年下降，表明黑龙江省在逐渐降低能源消费保证经济的持续快速发展。

黑龙江省第二产业的能源消费量最大，2001～2009年间逐年增长，到2010年能源消费量达到最大值11032.5万吨标准煤，第二产业部门能源消费量均占能源消费总量的74.19%，与2008年相比，比例有所下降，但仍明显高于其他产业部门。近年来第三产业呈现较快的增长速度，比重不断上升，这主要是由于生活消费和交通运输、邮电信业类能源消费量增长迅速。能源消费量最少的是第一产业，只占能源消费总量的2%～4%左右，但消费总量呈上升趋势，这主要是由于农业机械化程度的不断提高，导致能源消费量增多。

（二）能源消费碳排放分析

煤炭是中国碳排放的主要来源，根据美国能源信息署统计数据显示，1980年～2006年在我国能源消耗所产生的二氧化碳中煤炭的比率基本上均维持在80%以上，而世界的平均水平大致在35%～40%之间。2001年～2010年黑龙江省能源活动引起的碳排放量呈逐年递增，由2001年的7083.2万吨增长到2010年的8353.8万吨，年均增长率为0.2%。在各种能源碳排放量中05年之后原煤的碳排放量最大，2010年原煤碳排放量已达到5002.8万吨，占总碳排放量的60%左右，远远大于其他能源的碳排放量，但近几年呈轻微下降趋势。这主要是因为以煤炭消费为主的能源结构直接导致煤炭的碳排放量高于其他能源的碳排放量，能源消费碳排放总量在不断上升。

（三）工业部门碳排放分析

工业部门能源消费总量在2001～2010年间逐年上升，为11374.8～12959.7万吨标准煤，总能源碳排放量为7083.2～8353.8万吨。其中原煤碳排放量为2764.8～5002.8万t，占能源总碳排放量的60%左右，原煤碳排放量比重总趋势逐年轻幅度下降，由此可见黑龙江省工业部门主要碳排放的能源是原煤。从产业结构看，经济增长过度依赖于工业，尤其是重工业，导致工业部门能源消耗产生的二氧化碳占总排放量的60%左右。

三、碳排放因素分析

本文用SPSS19.0计算了人口、人均GDP与碳排放量的相关系数，见下表。

（注：**表示在0.01水平上显著。）

如表所示，碳排放量与人均GDP高度相关，相关系数达到了0.977，因此可以得出与他人研究一致一致的结论即经济发展是二氧化碳量增加的主要动力；与人口也呈高度相关，相关系数为0.594。由此可知，经济增长是二氧化碳排放量增长的主要因素；人口对碳排放量增长有着极其重要的影响。

四、对策

由上述分析可以得知黑龙江省碳排放还处在较快增长阶段，二氧化碳减排形势不容乐观。

（一）优化能源结构，提高能源利用效率

面对人均的碳排放量高于全国平均水平的现实，黑龙江省经济须提高能源利用效率，优化能源结构，降低对原煤能源的依赖。

（二）调整产业结构，促进低碳型产业的发展

以最经济、高效、安全、清洁的可持续能源供应，以清洁高效的能源转换和利用，转变经济发展理念和经济增长方式。

（三）加强植被建设，提高碳汇能力

通过土地利用调整和林业措施将二氧化碳气体储存于生物碳库中也是一种积极有效的减排途径。（作者单位：云南师范大学）

参考文献：

碳中和的原因篇6

内容摘要:在国际理论界,对碳关税的关注由来已久,已经形成了丰富的成果。本文从碳关税提出背景、合法性、可行性以及有效性等方面,对国内外相关研究进行了系统梳理,并给出了相应评述。文章指出,相对发达国家而言,我国对碳关税的研究较为薄弱,但我国作为“世界工厂”和国际贸易中“隐含碳”大国,将是受碳关税影响最为深远的国家,因此加强碳关税研究,具有重要的现实意义。

关键词:气候变化碳关税碳泄露隐含碳

尽管迄今为止没有任何一个国家(地区)给出了碳关税征收的具体操作方案,但随着发展中国家经济崛起,产业竞争力增强,西方发达国家将会对非均衡碳减排所引发的产业转移及其导致的“碳泄露”问题进行更多的关注,并很有可能会在合适的时机采取碳关税等单边贸易措施。中国作为“世界工厂”和国际贸易中“隐含碳”大国,将是受碳关税影响最为深远的国家,加强碳关税研究,具有重要的现实意义。本文从碳关税提出背景、合法性、可行性以及有效性等几方面,对国内外相关研究进行系统梳理,并给出相应评述。

关于碳关税提出背景与动因的研究

碳关税,更为准确的名称应是碳边境调节税,是指一国(承担碳减排责任国)对其进口商品(来自非承担碳减排责任国)征税或是向其出口商品(出口至非承担碳减排责任国)退税的税收调节措施。这种看似国际气候制度下特有的税收,其实是国际贸易中一种普遍的做法,也被称作边境调节税(BTA)。其做法在实践中可以追溯到18世纪。因此Lockwood和Whalley(2008)指出,碳关税不过是“绿瓶装旧酒”(OldWineinGreenBottles),它与上世纪60年代欧盟实施增值税时征收边境调节税并无本质差别。

碳关税的提出背景之一是非均衡碳减排带来的产业竞争力受损问题。国际能源署(IEA)的学者Reinaud(2005)针对欧盟钢铁、造纸、水泥、印刷和制铝业等的一项研究表明,短期来看EUETS对上述碳排密集型产业成本上升的影响非常有限;国际著名咨询机构麦肯锡和Ecofys(McKinsey&Ecofys,2006)为欧盟提供的一项咨询报告中也有类似结论。他们发现,如果假设厂商能够将成本传递给消费者,同时碳排配额的95%来自免费分配,除了铝初加工、纸浆与造纸行业,ETS制度对绝大多数产业竞争力影响不大;Peterson.S&Klepper.G(2008)运用多部门、多地区CGE模型DART软件包评估了欧盟为实现截止2022年碳排放比1990年减少30%,可替代能源比重占20%所采取的政策措施所带来的欧盟产业国际竞争力的变化。他们发现整体影响并不大,能源密集型产业的损失可被制造业所弥补,而欧盟各国之间所遭受的影响则各有不同。

避免碳泄露是碳关税提出的另一个重要原因。碳泄露是指碳密集产业从承担碳减排责任的国家向非承担国家转移,导致全球无法实现碳减排。碳泄露通常是从国际贸易中的“隐含碳”(EmbodiedCarbon)计算加以检验的。Wyckoff和Roop(1994)研究了1984-1986年6大OECD国家(英、法、德、日、美、加)进口产品中的内涵能源,说明其国内减排政策的效果可能要打折扣,因为进口产品在国内消费中占有较大的比例;Shui和Harriss(2006)利用EconomicInputOutputLifeCycleAssessment软件中提供的美国对华出口货物的碳排放系数为基准,进而计算了1997-2003年中美贸易中的碳排放,指出我国碳排放总量的7%~14%间接出口到美国并最终被美国人所消费;Weber等人(2008)运用环境投入产出分析技术,对中国2005年出口的隐含碳总量进行了计算,指出大约为16.7亿吨,占当年中国全部排放的30%;WatsonJ和WangT(2007)指出中国2002年出口引起的直接和间接碳排放约占当年一次能源消费碳排放总量的1/4-1/3;2004年仅出口货物产生的CO2隐含排放净出口约占当年CO2排放总量的23%,相当于同年日本的CO2排放总量,是德国、澳大利亚排放总量之和,是英国全国排放量的2倍多。

关于碳关税合法性与可行性的研究

减排国家如果实施边境碳调整措施,必须与WTO规则相一致。但碳关税在WTO框架下的合法性也一直存在争论。Muller,F.&A.Hoerner,(1997)认为,排放贸易条件下的边境调节税,可能要转而依据GATT第20条要求环境免责条款的保护,而不是依照第3条关于倾销的惯例。但援引GATT第20条,几乎从未有过成功案例。所以除非国际条约明确规定边境调节作为京都协议的一部分,否则这种方法就得不到保证;Cosbey(1999)在英国皇家国际事务研究所(RIIA)和加拿大国际可持续发展研究所(IISD)共同举办的研讨会上认为虽然边境调节应用于制造进出口冰箱的氟立昂(CFCs)和其它损耗臭氧层物质的征税没有引起冲突,但由于贸易涉及面广,而且没有国际环境协议中专门规定的支持,在气候变化问题中的碳税调节难免要发生冲突。

Biermann和Brohm(2005)通过对美国超级基金、臭氧消耗化学品等判例的分析,认为WTO法律中对征收碳边境调节税的规定很含糊,这为操作碳关税留下了空间,如果精心设计,碳边境调节措施在一定条件下可与WTO法律相兼容,欧盟因此可利用其作为避免产业竞争力受损的一项政策工具;世界银行(WorldBank,2007)的一项研究指出,在WTO规则中,存在诸多限制边境碳调整措施实施的原则性条款,主要包括最惠国待遇原则、关税约束原则、国民待遇原则等法律条款。其中最惠国待遇原要求成员方对来自不同国家和地区的同类产品应无条件地给予平等待遇而非差别待遇。而依据边境碳调整措施的实施政策,就很可能违背最惠国待遇原则;Isme和Neuhoff(2007)认为在碳排放交易制度下也可以征收碳调节税,不过形式不同而已。他们还通过一个局部均衡的分析模型来说明,只要调节税的水平等于使用最优可行技术处理原料的生产条件下获得CO2排放许可额所产生的额外成本,就可与WTO法律相兼容。

我国学者对此碳关税基本持否定态度,大部分都认为是一种新的贸易壁垒。但马建平(2009)指出边境碳调整措施只要能够满足GATT1994第20条一般例外条款的要求,并且不构成武断的或不合理的差别待遇,也不构成对国际贸易的变相限制,那么就可能从建议变成现实;宋俊荣(2010)也有类似结论,他指出要想在WTO框架内采取措施,就必须保证其符合GATT第20条例外条款的规定。而经过科学合理的设计和实施,碳关税是可以符合GATT第20条(b)、(g)款规定,与WTO规则相兼容。

当然合法并不一定意味着可行。Monjon和Quirion(2008)从欧洲国家角度,认为设计切实可行的边境碳调整措施需同时考虑好形式、目标产品、调节基础、适用国家、实施问题及行政成本六要素。而行政成本是制约碳关税操作的重要因素。由于发展中国家的出口商能源管理水平较低,监测技术落后,很难确定进口商品的实际能耗水平以及温室气体排放水平,也就很难准确计算进口商品的碳含量,从而难以实施相应的边境调节税等边境碳调整措施。

关于碳关税有效性的研究

关于碳关税的研究绝大部分聚焦在其于WTO相容性上,但对其有效性的研究却稍嫌不足(Lockwood&Whalley,2008)。碳关税是否能有效地保护竞争力、阻止碳泄漏,在理论上并无共识。Lockwood和Whalley(2008)指出碳关税不过是“绿瓶装旧酒”(OldWineinGreenBottles),它与上世纪60年代欧盟实施增值税时征收边境调节税并无本质差别。当时的研究文献说明进出口国家之间的增值税差异是中性的,欧盟征边境调节税并不能创造贸易优势,碳关税征收动机无法实现应有的效果;Bordoff(2008)立足美国进行了分析,认为边境调整措施在保护竞争力和防止碳泄漏方面效果并不明显,相反构成自由贸易的壁垒;Isme和Neuhoff(2007)则从欧洲国家的角度进行考察,认为边境调节税措施在一定条件下可以有效地弥补执行气候政策给欧洲产业的竞争力造成的损害。他们用一个局部均衡的经济学模型对此进行了论证和说明;Cosbey(2008)认为如果碳关税只适用基础原材料,则可能保护了原材料部门的竞争力,却使下游产业成本上升而削弱了竞争力。然而原材料部门在发达国家比重较小,保护意义不大。如果同时适用制成品,则行政操作难度极大。另外,如果目标国家出口商能够轻易回避边境碳调整措施,而腾出的市场空间又被其他国家出口商填补,就达不到保护本土企业竞争力的目的。

对碳关税的实施效应,理论界一般运用CGE模型来测算。世界银行运用局部均衡贸易政策模拟模型,估算欧盟实施边境调节税对美国出口产品的影响。结果显示,如果欧盟征收30%的碳边境调节税,将使美国对欧盟的出口总额减少6.8%,而使美国对欧盟的能源密集型产品出口减少30.5%。而且,如考虑贸易转移效应,美国出口损失将会更大(WorldBank2007);Mckibbin和Wilcoxen(2008)运用CGE模型,将世界分成10个地区,12个部门。假设欧盟和美国征收碳关税,从每公吨碳征收20美元,每年增加0.5元,直到征收40美元,模拟分析该措施的经济与环境效应。结果显示,对多数贸易品而言,以从价税率计算的边境调节税都比较小,在1%-2%之间,对本土进口产业的保护作用较小。虽然它在减轻碳泄漏方面有一定效果,但是即使没有边境调节税措施,碳泄漏也很少。而且这种减轻效果在很大程度上是由于边境调节税减少了贸易从而降低了世界GDP的结果。

J.AndrewHoerner和FrankMuller(2009)研究指出,仅需对10～20种能源密集型的初级产品(如散装玻璃、纸张、钢材等)进行边境碳税收调整便足以抵消开征碳税给相关产业竞争力所带来的负面影响;YanDong和JohnWhalley以2006年数据为基础,用一个包含四个地区(美国、欧盟、中国以及其他地区)、碳密度高、低两类商品的静态CGE模型对欧盟和美国分别以及同时实施碳关税的情景进行了测算,发现碳关税对全球碳排放、贸易量以及福利的影响非常之小。但是总体而言,碳关税确能有遏制全球碳泄漏的效果,同时也会使得减排国家的进口量减少,非减排国家的进口增加、出口减少。

沈可挺和李钢(2010)基于2002年的投入产出表,在分析中国工业品出口的隐含碳排放量基础上,采用动态CGE模型测算了碳关税对中国工业生产、出口和就业的可能影响。结果表明,每吨碳30美元或60美元的关税率可能使中国工业部门的总产量下降0.62%-1.22%,使工业品出口量下降3.53%和6.95%,同时使工业部门的就业岗位减少1.22%和2.39%,而且以上冲击可能在5-7年甚至更长时期内产生持续影响。

评述

综上所述,可以看出目前对于碳关税的研究尽管已取得较为丰富成果,但仍存在如下问题:对碳关税治理效果的经济学机理缺乏深入研究,尤其缺乏从一般均衡的角度加以分析,这是造成学界对碳关税是否“中性”缺乏共识的根本原因;讨论碳关税合法性时仅从WTO法律相容性角度思考,缺乏对国际气候制度加以统筹考量,由此所形成的方案很难成为多方博弈的均衡解,模型模拟的政策情景“现实”性不足,削弱了评估结果的价值;立足中国,评估中国遭受碳关税冲击和影响的文献非常缺乏,已有的也是多从出口总额、就业率等宏观指标加以分析,而对制造业国际竞争力的研究几乎没有;绝大部分CGE模型中都比较主观确定了模型中的自由参数,缺少对其不确定性的考虑,这是各种研究得出结论相距甚远的重要原因之一。

参考文献:

1.BordoffJ.E.,TheThreattoFreeTradePosedbyClimateChangePolicy,RemarkstotheGenevaTradeandDevelopmentForum,September19,2008,CransMontana,Switzerland

2.LockwoodB.andWhalleyJ.CarbonMotivatedBorderTaxAdjustments:OldWineinGreenBottles?[J].NBER.WokingPaper,May,2008,No.14025

3.MckibbinW.J.andWilcoxenP.J.,TheEconomicandEnvironmentalEffectsofBorderTaxAdjustmentsforClimateChange[J].unpublishedpaper,TheBrookingsInstitution,2008

4.Peterson,S.,Klepper,G.ThecompetitivenesseffectsoftheEUclimatepolicy[J].KielWorkingPaper,1464,InstitutfürWeltwirtschaft,Kiel,2008(35)

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