關(guān)大博, Yuli Shn, 劉竹, 賀克斌

aTyndall Centre for Climate Change Research, School of International Development, University of East Anglia, Norwich NR4 7TJ, UK

bResnick Sustainability Institute, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA

cState Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China

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中國(guó)排放交易計(jì)劃的績(jī)效評(píng)估和展望

關(guān)大博a, Yuli Shana, 劉竹b, 賀克斌c

aTyndall Centre for Climate Change Research, School of International Development, University of East Anglia, Norwich NR4 7TJ, UK

bResnick Sustainability Institute, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA

cState Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China

1.概述

早在2007年，中國(guó)就超過美國(guó)成為世界第一排放國(guó)，截至2013年，中國(guó)的排放量已經(jīng)達(dá)到了美國(guó)的1.5倍[1]。目前，中國(guó)的排放量超過了世界總排放量的四分之一。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)產(chǎn)生的排放量將是美國(guó)的3倍[2]。事實(shí)上，即使沒有進(jìn)一步排放泄露到欠發(fā)達(dá)地區(qū)或國(guó)家，中國(guó)在二氧化碳排放量減少方面所起的作用和付出的努力對(duì)世界排放量達(dá)到峰值起到了重要的影響。為實(shí)現(xiàn)在2030年達(dá)到排放量峰值，中國(guó)近期宣布從2017年[3]開始啟動(dòng)全國(guó)性的排放交易計(jì)劃(emissiontrading scheme, ETS)。中國(guó)推行了一系列氣候政策，需要進(jìn)行全面的業(yè)績(jī)審查、有效協(xié)調(diào)，并適當(dāng)執(zhí)行規(guī)劃和監(jiān)測(cè)措施以及其他新增的機(jī)制。本文利用最新的能源和排放數(shù)據(jù)，以探索排放權(quán)交易作為政策驅(qū)動(dòng)對(duì)中國(guó)及其7個(gè)省(直轄市)的絕對(duì)排放量和排放強(qiáng)度變化的影響。

2.中國(guó)碳排放的控制效果

中國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃來應(yīng)對(duì)氣候變化，并且已經(jīng)在中央統(tǒng)一管理下實(shí)施排放控制。在過去的20年里，多項(xiàng)政策相繼建立。在2007年6月發(fā)布的“全國(guó)氣候變化計(jì)劃”(National Scheme on Climate Change)[4]中，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)(National Development and Reform Commission, NDRC)承諾將努力控制溫室氣體(greenhouse gas, GHG)排放，并在2010年之前實(shí)現(xiàn)單位GDP能耗降低20%。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)還通過國(guó)家五年計(jì)劃頒布了實(shí)施的強(qiáng)制性環(huán)境目標(biāo)。在“十一五”(2006—2010年)規(guī)劃中，中國(guó)出臺(tái)了單位GDP能耗降低20%的目標(biāo)[簡(jiǎn)稱“排放強(qiáng)度”(EI)政策][5,6]。在“十二五”(2011–2015年)規(guī)劃中，中國(guó)引入了以市場(chǎng)為基礎(chǔ)的國(guó)內(nèi)ETS; 該交易系統(tǒng)的基礎(chǔ)機(jī)制現(xiàn)已在7個(gè)試點(diǎn)市場(chǎng)建立(稱為ETS政策)[7–9]。2014年，中國(guó)政府出臺(tái)了更多的政策來控制氣候變化，并承諾承擔(dān)更多的責(zé)任。2014年9月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014–2020)》，并表示打算到2020年使單位GDP二氧化碳排放量比2005年減少40%～45%[10]。中國(guó)宣布，根據(jù)2014年11月在北京舉行的亞太經(jīng)濟(jì)合作組織(APEC)會(huì)議上發(fā)布的“中美氣候變化聯(lián)合聲明”，到2030年二氧化碳排放量將達(dá)到峰值[11]。然而，仍然沒有與這一承諾相關(guān)的數(shù)量限制。2014年12月，“采取氣候行動(dòng)利馬呼吁”(Lima Call for Climate Action)倡導(dǎo)中國(guó)作為世界上最大的排放國(guó)，應(yīng)與其他富國(guó)一道承諾減少二氧化碳排放。最近，中國(guó)宣布將在2017年開始啟動(dòng)一項(xiàng)基于目前7個(gè)省(直轄市)試點(diǎn)實(shí)施的全國(guó)性的排放交易計(jì)劃。

3.排放交易計(jì)劃在試點(diǎn)省市的政策效果評(píng)價(jià)

引入的排放控制機(jī)制在提高中國(guó)各地區(qū)的排放強(qiáng)度方面是成功的；然而，它們對(duì)于減緩整個(gè)國(guó)家和大多數(shù)省市的排放增長(zhǎng)的效果有限。圖1和圖2顯示了1997—2012年分別在6個(gè)試點(diǎn)ETS省(直轄市)(北京、上海、天津、廣東、湖北、重慶)和遼寧省(活躍的碳交易市場(chǎng))中，中國(guó)每年二氧化碳強(qiáng)度的變化(圖中以CI表示，以每萬元GDP產(chǎn)生的二氧化碳排放噸數(shù)計(jì))和年度二氧化碳排放量(以百萬噸計(jì))。圖1和圖2中，EI指2005—2010年期間能源強(qiáng)度提高20%(2007年整改)；pilot ETS指2011—2015年7個(gè)省(直轄市)的中國(guó)試點(diǎn)排放交易計(jì)劃。

圖1(a)顯示了在中國(guó)實(shí)施的當(dāng)前關(guān)鍵排放控制措施的執(zhí)行情況。中國(guó)的二氧化碳強(qiáng)度從1997年的每萬元GDP (2007年恒定價(jià)格水平)的3.09 t迅速下降到2002年的每萬元GDP的2.29 t的低點(diǎn)。中國(guó)加入世界貿(mào)易組織(WTO)后，二氧化碳排放強(qiáng)度在2005年攀升至高峰; 這一峰值主要是由于排放密集型出口產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)和資本形成的產(chǎn)生[12,13]。這之后加速了效率的提高。與2005年相比，2013年中國(guó)的EI政策幫助其實(shí)現(xiàn)減少了28.5%的二氧化碳排放強(qiáng)度，相當(dāng)于減少了超過25億噸的二氧化碳排放量(即2010年全球總排放量的10%)。中國(guó)制造業(yè)省市，如圖1(d)～(h)所示，經(jīng)歷了類似于全國(guó)平均水平的變化。中國(guó)試點(diǎn)ETS是從2010年開始所有7個(gè)省(直轄市)排放強(qiáng)度進(jìn)一步下降的一個(gè)觸發(fā)因素。

能源和排放控制措施對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如北京和上海)的額外效率增益沒有強(qiáng)烈影響，其中，排放強(qiáng)度從1997年到2012年分別以8.6%和7.0%的速度增長(zhǎng)[14]。北京和上海是中國(guó)最發(fā)達(dá)的城市，第三產(chǎn)業(yè)是其支柱產(chǎn)業(yè)，2013年其第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值分別占GDP的76.9%和62.2%。這些數(shù)值顯著高于全國(guó)平均水平(46.1%) [15]。由于其成熟和穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，在2002年中國(guó)加入WTO后這兩個(gè)城市的二氧化碳排放強(qiáng)度沒有明顯增加。相反，由于技術(shù)改進(jìn)和生產(chǎn)或市政結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移，其二氧化碳排放強(qiáng)度以穩(wěn)定的速度繼續(xù)下降。

圖1. CO2強(qiáng)度變化。(a)中國(guó)；(b)北京；(c)上海；(d)天津；(e)廣東；(f)湖北；(g)重慶；(h)遼寧。藍(lán)色文字表示在指示周期中的變化的速率(用虛線表示)，紅色文字表示相關(guān)的能源或經(jīng)濟(jì)政策實(shí)施。

圖2. CO2排放變化。(a)中國(guó)；(b)北京；(c)上海；(d)天津；(e)廣東；(f)湖北；(g)重慶；(h)遼寧。藍(lán)色文字表示在指示周期中的變化的速率(用虛線表示)，紅色文字表示相關(guān)的能源或經(jīng)濟(jì)政策實(shí)施。

經(jīng)濟(jì)政策是中國(guó)排放量增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素。從1997年到2002年，中國(guó)的排放量從28.76億噸增長(zhǎng)到35.87億噸，年增長(zhǎng)率為3%[圖2(a)]。自中國(guó)加入WTO以來，這一年增長(zhǎng)率已經(jīng)加速增長(zhǎng)到11%，2012年中國(guó)的總排放量達(dá)到94.65億噸。在幾乎所有制造省市都可以看到類似的趨勢(shì)。例如，天津和湖北這兩個(gè)制造地區(qū)，在中國(guó)加入WTO之前，排放量年增長(zhǎng)率分別為3.8%和2.6%。從2002年至2012年，這一年增長(zhǎng)率分別加速增長(zhǎng)到8.2%和10%。

EI政策在國(guó)家、省市級(jí)水平上對(duì)減緩二氧化碳排放量的上升沒有顯著影響[16]。由于EI政策的實(shí)施，2005年排放量的增長(zhǎng)暫時(shí)減緩。不久之后，排放量的增長(zhǎng)率反而發(fā)生了反彈(2007年)。然而，自2010年以來，所有試點(diǎn)ETS實(shí)施省市的二氧化碳排放量的增長(zhǎng)開始減速。例如，與2011年相比，天津?qū)崿F(xiàn)了2012年的凈減排量(盡管低于3%)。其他制造省或市政府，如廣東和湖北，在2010—2012年期間將其計(jì)劃排放量的增長(zhǎng)率減緩至2%～3%。 雖然遼寧省不是一個(gè)官方排放交易區(qū)域，但其排放量的增長(zhǎng)率在2010—2012年期間減至2.5%，1997–2010年期間為5.9%。這種排放率增長(zhǎng)的減速主要是受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩的驅(qū)動(dòng)。因?yàn)榭偱欧沤灰着漕~很小，通常小于任何實(shí)施省或市政府計(jì)劃總排放量的1%，所以試點(diǎn)ETS在減排方面起著微不足道的作用。

如北京和上海這樣的發(fā)達(dá)城市，自2007年以來已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了減排。與2007年相比，2012年的排放量分別減少了6.5%和8.5%。這些減少主要來自中國(guó)的控制空氣污染的努力，而不是來自試點(diǎn)ETS。2007—2012年期間北京煤炭消費(fèi)量減少了一半，并將在2017年實(shí)現(xiàn)零耗煤量，作為實(shí)現(xiàn)年P(guān)M2.5濃度≤60 μg·m–3目標(biāo)的一種手段。

4. 全國(guó)排放交易計(jì)劃展望

中國(guó)需要設(shè)計(jì)一個(gè)全新的全國(guó)排放交易計(jì)劃?，F(xiàn)在在中國(guó)7個(gè)省(直轄市)中正在實(shí)現(xiàn)的試點(diǎn)限額交易計(jì)劃有兩個(gè)主要問題。第一，它仍然遵循與歐盟ETS類似的、主要依賴于免費(fèi)分配的排放配額分配機(jī)制。政府使用非常強(qiáng)大的干預(yù)措施來控制配額的可用性和流量，而市場(chǎng)則扮演次要角色。第二，目前的試點(diǎn)計(jì)劃不允許跨省市的排放上限交易。事實(shí)上，每個(gè)參與的省或市政府都設(shè)有自己的上限，并有權(quán)決定覆蓋哪些部門或工廠。例如，運(yùn)輸業(yè)只在上海的ETS中覆蓋。每個(gè)省市還確定如何衡量合規(guī)性。例如，湖北省規(guī)定企業(yè)指標(biāo)是每年消耗超過6萬噸煤當(dāng)量，其標(biāo)準(zhǔn)是廣東省的6倍[2]。

新型和全面的國(guó)家排放交易應(yīng)充分采用“拍賣”配額分配機(jī)制。雖然拍賣價(jià)格可以低至“免費(fèi)”并且價(jià)格上限系統(tǒng)可以設(shè)置，但這種機(jī)制為需要排放配額的用戶創(chuàng)造了競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，并為實(shí)施低碳替代品提供資金。政府應(yīng)為中國(guó)碳市場(chǎng)提供支持、監(jiān)管和監(jiān)測(cè)服務(wù)，可測(cè)量的、透明的排放數(shù)據(jù)將構(gòu)成排放目標(biāo)的基準(zhǔn)。此外，這種計(jì)劃應(yīng)涵蓋所有排放部門，而不只是當(dāng)前試點(diǎn)ETS中涉及的幾個(gè)主要行業(yè)。另外，完全的國(guó)家規(guī)模上限和貿(mào)易應(yīng)充分考慮區(qū)域不平等性。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如北京、上?；蚱渌睾Ｊ》莼虺鞘?可以擁有絕對(duì)減排上限，而內(nèi)陸制造省和直轄市可以有允許經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的嚴(yán)格年度排放量增長(zhǎng)上限，西部的落后地區(qū)可以獲得更寬松的排放上限，但其必須兼?zhèn)浞浅Ｇ逦涂珊瞬榈男试鲆婺繕?biāo)。換句話說，中國(guó)的總量管制和交易計(jì)劃應(yīng)該與目前正在實(shí)施的效率改進(jìn)目標(biāo)相一致。中國(guó)在控制空氣污染方面做出的努力與二氧化碳排放控制有著協(xié)同效益。國(guó)務(wù)院已授權(quán)在2012—2017年五年期間實(shí)施新設(shè)計(jì)的空氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃，投資額為1.75萬億元人民幣(約合2770億美元)。然而，空氣污染控制和氣候變化減緩是由國(guó)務(wù)院的不同部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，且由其區(qū)域代表處加以實(shí)施。空氣污染政策的設(shè)計(jì)和實(shí)施由環(huán)境保護(hù)部管理，而氣候變化政策則由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)進(jìn)行管理。強(qiáng)有力的跨部門協(xié)調(diào)是避免重復(fù)投資和重復(fù)計(jì)算業(yè)績(jī)的關(guān)鍵。

5. 方法與數(shù)據(jù)

我們根據(jù)從行政區(qū)域范圍發(fā)展的明顯地域范圍，計(jì)算了中國(guó)各省市的生產(chǎn)型二氧化碳排放量。這種方法已經(jīng)在過去的一些研究中得到廣泛的采用并被改進(jìn)[1,17–21]。

根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的規(guī)定，行政區(qū)域排放應(yīng)發(fā)生在該區(qū)域擁有管轄權(quán)的管轄區(qū)域和近海區(qū)域內(nèi)[22]。這包括該地區(qū)邊界內(nèi)不同經(jīng)濟(jì)成分和住宅產(chǎn)生的排放[23,24]。在IPCC的行政管理區(qū)域范圍方法中，二次化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量被計(jì)入相應(yīng)的二次化石燃料數(shù)據(jù)中，而二次化石燃料通過轉(zhuǎn)化過程由原始化石燃料產(chǎn)生。因此，為了避免重復(fù)計(jì)算，在計(jì)算初級(jí)化石燃料的二氧化碳排放量時(shí)，應(yīng)排除主要化石燃料的投入使用[25]。以清洗和洗滌煤為例，生產(chǎn)清洗和洗滌的煤的過程中消耗原煤。根據(jù)IPCC的行政管理區(qū)域范圍方法，從洗煤過程中消耗的原煤中排放的二氧化碳應(yīng)從原煤排放中排除。當(dāng)生產(chǎn)的已被清潔和洗滌的煤燃燒時(shí)，所排放的二氧化碳將被計(jì)入被清潔和洗滌的煤的排放。然而，基于明顯的區(qū)域范圍方法，并不包括二次化石燃料。在這里，在使用被清潔和洗滌的煤期間引起的所有二氧化碳排放被計(jì)為原煤的輸入排放(表1)。

表1 IPCC行政區(qū)域范圍與明顯的區(qū)域范圍

在本研究中，我們按照《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》，基于能源類型和總二氧化碳排放量估算化石燃料相關(guān)的二氧化碳排放量[22]。見式(1)和式(2)：

其中，CEi表示18種不同化石燃料類型的二氧化碳排放量； ADi表示以物理單位測(cè)量的省和直轄市界內(nèi)燃燒的化石燃料； EFi表示相關(guān)化石燃料的排放因子。

這些排放因子是從我們以前關(guān)于中國(guó)化石燃料質(zhì)量的研究中收集而來的[1]。通過將不同能源類型的排放量相加，我們可以得到一個(gè)省或直轄市的總排放量[式(2)]。然后，我們根據(jù)國(guó)家總排放量來減少每個(gè)省或直轄市的排放量，用于填補(bǔ)由國(guó)家、省或直轄市排放量得來的總排放量之間的差距。詳細(xì)的排放清單計(jì)算方法見我們以前的研究[18,25]。中國(guó)及其7個(gè)省(直轄市)的二氧化碳排放清單在格式和統(tǒng)計(jì)方法上保持一致。所有清單都有47個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)成分的18種化石燃料的排放。

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2095-8099/? 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

英文原文: Engineering 2016, 2(4): 398—401

Dabo Guan, Yuli Shan, Zhu Liu, Kebin He. Performance Assessment and Outlook of China’s Emission-Trading Scheme. Engineering, http://dx.doi. org/10.1016/J.ENG.2016.04.016