楊曉亮,蔡躍洲
(1. 北京中恒博瑞數(shù)字電力科技有限公司,北京 100085;2. 中國社會科學(xué)院 數(shù)量經(jīng)濟與技術(shù)經(jīng)濟研究所,北京 110000)
在全球氣候變暖的背景下,以低能耗、低污染為基礎(chǔ)的 “低碳經(jīng)濟” 已成為全球熱點。歐美發(fā)達國家大力推進以高能效、低排放為核心的 “低碳革命” ,著力發(fā)展 “低碳技術(shù)” ,并對產(chǎn)業(yè)、能源、技術(shù)、貿(mào)易等政策進行重大調(diào)整,以搶占先機和產(chǎn)業(yè)制高點[1]。2020 年,我國提出了 “雙碳” 目標(biāo),這為我國能源行業(yè)加快推進綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展指明了前進方向,提供了根本遵循。
在 “雙碳” 、 “雙控” 、可持續(xù)等多重趨勢及政策引導(dǎo)下,低碳園區(qū)[2-4]的提出、理論與實踐研究,符合全球低碳經(jīng)濟發(fā)展和我國快速經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的時代訴求,是促進我國能源、社會、經(jīng)濟等低碳發(fā)展的必由之路。高質(zhì)量綠色園區(qū)建設(shè),必將成為推動我國經(jīng)濟低碳轉(zhuǎn)型的有效助推器。我國低碳體系整體研究起步較晚,實踐經(jīng)驗少,且偏向于低碳社區(qū)的理論與實踐研究[5-6]。隨著我國工業(yè)化進程不斷推進,國內(nèi)多地提出以高品質(zhì)園區(qū)建設(shè)推動高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實施特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)提升計劃。要適應(yīng)未來低碳生產(chǎn),實現(xiàn)減耗降碳成為新城市低碳建設(shè)的首要目標(biāo)。因此,在 “雙碳” 目標(biāo)及低碳政策驅(qū)動下,本文結(jié)合產(chǎn)業(yè)園區(qū)特點,以綠色、高效、低碳、智能為宗旨,創(chuàng)新提出碳利用效率、區(qū)域碳達峰影響比率、碳中和平臺建設(shè)情況指標(biāo),與低碳建筑、綠色出行等指標(biāo)一起構(gòu)建我國高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系,并采用主客觀綜合集成賦權(quán)法對指標(biāo)權(quán)重進行確定。本文旨在通過引入客觀權(quán)重法,解決因?qū)<抑饔^決策而引起的評價結(jié)果不準確的現(xiàn)象,為我國高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)落地建設(shè)提供評估理論支撐。
低碳社區(qū)理論研究方面,何延昆等[7]針對國內(nèi)外低碳社區(qū)綜合評價文獻進行了總結(jié),指出國內(nèi)已對其基礎(chǔ)理論、方法特點、相關(guān)性發(fā)展研究等進行了深入探究,但在組織機構(gòu)、相應(yīng)保障制度可行性研究方面缺少細節(jié)分析;低碳社區(qū)政策方面,目前眾多學(xué)者對已有國內(nèi)、國外政策進行了解讀,并對其內(nèi)涵、分類給出了總結(jié)分析;低碳社區(qū)的實踐研究方面,眾學(xué)者針對國外成功案例進行分析與研究,分析其優(yōu)勢及存在問題,但我國在建設(shè)低碳社區(qū)時存在一定特色性,故不適合全部照搬、仿效;低碳社區(qū)的評價指標(biāo)研究方面,董鍇等[8]從社區(qū)建筑、文化、技術(shù)等方面以低碳為主要評價角度給出了評價指標(biāo)。聶曦[9]從北京實例社區(qū)出發(fā),從能源使用、公共設(shè)施建設(shè)、政策保障方面構(gòu)建北京市低碳社區(qū)評價指標(biāo)體系,采用多層次綜合評價法建立評價模型。
國內(nèi)此類研究較少,馬桂華[10]以南寧市高新區(qū)為低碳工業(yè)園區(qū)試點,通過頻度統(tǒng)計分析法等在DPSR 的框架下構(gòu)建了一套符合廣西區(qū)域特點的工業(yè)園區(qū)低碳評價指標(biāo)體系,共計24 項指標(biāo)。霍震[11]給出了低碳園區(qū)的定義及內(nèi)涵,從經(jīng)濟發(fā)展、能源、碳匯等方面提出14項指標(biāo)。顏培霞[12]總結(jié)了低碳園區(qū)的基本內(nèi)涵、建設(shè)現(xiàn)狀、發(fā)展模式,并提出產(chǎn)業(yè)低碳化、園區(qū)管理智能化、能源綠色高效應(yīng)作為低碳園區(qū)發(fā)展核心。
綜上,高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)發(fā)展內(nèi)涵應(yīng)緊緊圍繞綠色高效、產(chǎn)業(yè)低碳、保障安全、智能創(chuàng)新方向發(fā)展。高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)指標(biāo)評價體系應(yīng)由此逐級構(gòu)建,同時體現(xiàn)體系多元性、區(qū)域差異性,并采取客觀權(quán)重賦值方法,使高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)評價更具有效性、一致性。
本文采用內(nèi)外因理論及魚骨圖分析法,由內(nèi)及外逐層構(gòu)建高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系。
(1)內(nèi)外因理論。內(nèi)外因素論(internal and external factors)是指心理學(xué)家用因果關(guān)系推論的方法,從行為結(jié)果尋求行為的動力因素。外因是動機的誘發(fā)條件,內(nèi)因是動機的存在基礎(chǔ)。
(2)魚骨圖分析法。魚骨圖分析法是因果分析法的一種,是通過因果圖表現(xiàn)出來的。問題的產(chǎn)生總會受到多重因素影響,從主觀角度出發(fā),通過尋因,不斷討論篩選,梳理相關(guān)作用關(guān)系,整理成層次清晰、主次分明的關(guān)系圖表,由于其形狀如魚骨,所以又叫魚骨圖。該方法適用于事物本質(zhì)分析,循因?qū)Ч?,?zhí)果索因,從不同的方向用不同的思維方式去分析因果遞進關(guān)系。
我國低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系構(gòu)建,既要滿足園區(qū)低碳現(xiàn)狀評估,也要為園區(qū)碳中和路徑實現(xiàn)提供重點建設(shè)方向。指標(biāo)體系設(shè)計原則如下:
(1)與評價目的的一致性。指標(biāo)是目標(biāo)的行為具象,具有可操作性、可實施性。它需要全面體現(xiàn)高質(zhì)量、綠色、低碳目標(biāo),要從技術(shù)、管理等多角度與發(fā)展目標(biāo)一致。它是目標(biāo)實現(xiàn)的抓手,因此相互矛盾性指標(biāo)不宜同時放在體系中。
(2)直接的可測性、可獲得性。指標(biāo)所規(guī)定的內(nèi)容可通過實際觀察加以直接測量,對于定性指標(biāo)要給出明確判別標(biāo)準,以獲得明確的結(jié)論,優(yōu)先選取定量類指標(biāo)。
(3)可比性。指標(biāo)必須符合大眾認知,符合評價對象特征,屬于其共同屬性。同時保證指標(biāo)可評價,相互獨立不重疊,要有明確的評價標(biāo)準和數(shù)值范圍,可進行不同區(qū)域及行業(yè)對比。
(4)整體的完備性。指標(biāo)體系應(yīng)從技術(shù)、管理、環(huán)境、能源等多角度出發(fā),盡可能全面、系統(tǒng)反應(yīng)主客體發(fā)展目標(biāo),應(yīng)從事物全壽命發(fā)展過程中多方位給出引導(dǎo)方向。可為園區(qū)實現(xiàn)低碳可持續(xù)發(fā)展,提供建設(shè)依據(jù)。
高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)內(nèi)涵是指以園區(qū)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量生產(chǎn)為核心,以綠色經(jīng)濟[13-15]發(fā)展模式為基礎(chǔ),達到園區(qū)低能耗、低排碳、高能效、高利用率目標(biāo)。是我國未來低碳高效、規(guī)范化、高質(zhì)量園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展方向,是符合未來能源發(fā)展、社會發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)模式。
2.3.1 評價體系總體框架
根據(jù)高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)內(nèi)涵,以內(nèi)外因理論、魚骨圖分析法為理論指導(dǎo),遵從建立評價指標(biāo)體系的一致性、實效性和整體的完備性原則,從高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)建設(shè)目標(biāo)出發(fā),分解出低碳經(jīng)濟、綠色能源、綠色交通、低碳生產(chǎn)、低碳建筑與環(huán)境、低碳信息化、低碳管理與碳達峰共7 項準則層指標(biāo)(B1~B7),并逐一分解得出30 項指標(biāo)層評價指標(biāo)(C1~C30),并創(chuàng)新提出碳利用效率、區(qū)域碳達峰影響比率、碳中和平臺建設(shè)情況等6 項評價低碳效率、信息化的創(chuàng)新性指標(biāo),進而形成一套完整的高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系,來支撐 “雙碳” 目標(biāo)下我國高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)可持續(xù)性發(fā)展。我國高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系如表1 所示。
表1 高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系
2.3.2 評價體系分層指標(biāo)含義
(1)低碳經(jīng)濟(B1)。該準則層從能源經(jīng)濟、金融投資方面評價,它是低碳園區(qū)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和底層框架。
單位GDP 能耗(C1)是定量指標(biāo),是能效類重要指標(biāo),是一次能源消費總量與國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的比率,該指標(biāo)可以反映區(qū)域能源消費水平;單位GDP二氧化碳排放量(C2)是定量指標(biāo),是二氧化碳排放總量與國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的比值,體現(xiàn)單位GDP 的增長與二氧化碳排放之間的關(guān)系;低碳金融支持效率比例(C3)是定量指標(biāo),表示的是金融資源的實際低碳轉(zhuǎn)化效率;低碳金融支持份額比例(C4)是定量指標(biāo),是指在所有經(jīng)濟活動中,金融資源支撐低碳經(jīng)濟程度。
(2)綠色能源(B2)。園區(qū)生產(chǎn)生活對能源依存度較高,因此該準則層主要從能源角度對園區(qū)低碳情況進行評價。它是低碳園區(qū)動力的主要來源及降碳重要抓手。
人均排碳量(C5)是定量指標(biāo),是指園區(qū)總?cè)藬?shù)與總碳排量比值;新能源裝機占比(C6)是定量指標(biāo),是新能源裝機容量與園區(qū)能源設(shè)備總裝機容量占比;新能源自發(fā)自用比例(C7)是定量指標(biāo),是新能源自發(fā)自用電量與新能源總發(fā)電量比值;能源轉(zhuǎn)換效率(C8)是定量指標(biāo),是指能源生產(chǎn)、加工、轉(zhuǎn)化、輸出過程中,各類能源產(chǎn)出量與投入加工轉(zhuǎn)換的各類能源量比值;需求響應(yīng)能力(C9)是定量指標(biāo),是園區(qū)企業(yè)可響應(yīng)負荷占企業(yè)最大負荷比例;一次能源替代率(C10)是定量指標(biāo),是原油、天然氣等一次能源替代比例。
(3)綠色交通(B3)。該準則層從園區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施方面進行評價,是低碳園區(qū)生產(chǎn)生活的重要基礎(chǔ)支撐。
綠色出行比例(C11)是定量指標(biāo),是指綠色出行方式所占園區(qū)所有出行方式所占比例;道路環(huán)保材料比例(C12)是定量指標(biāo),交通道路環(huán)保材料數(shù)量與所有材料數(shù)量比值;新能源汽車占比(C13)是定量指標(biāo),是園區(qū)內(nèi)新能源汽車數(shù)量與所有汽車數(shù)量比值;電動汽車充電樁臺數(shù)(C14)是定量指標(biāo),園區(qū)內(nèi)電動汽車充電樁臺數(shù)。
(4)低碳生產(chǎn)(B4)。該準則層從園區(qū)生產(chǎn)方面進行評價,相比低碳社區(qū)而言,工業(yè)生產(chǎn)是園區(qū)主要活動要素,是實現(xiàn)低碳園區(qū)重要手段。
高能耗行業(yè)企業(yè)占比(C15)是定量指標(biāo),是園區(qū)中高能耗行業(yè)企業(yè)數(shù)量與企業(yè)總數(shù)量比值;節(jié)能設(shè)備占比(C16)是定量指標(biāo),是園區(qū)節(jié)能低耗設(shè)備所占比例;單位工業(yè)增加值碳排放量(C17)是定量指標(biāo),是園區(qū)單位工業(yè)產(chǎn)值增加值與相應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳排放量的比值;工業(yè)余熱回收利用率(C18)是定量指標(biāo),工業(yè)余熱的再利用量所占比例。
(5)低碳建筑與環(huán)境(B5)。該準則層從園區(qū)建筑與環(huán)境方面進行評價,建筑是園區(qū)建設(shè)基礎(chǔ),環(huán)境是園區(qū)低碳發(fā)展關(guān)鍵要素。
節(jié)能環(huán)保材料使用比例(C19)是定量指標(biāo),建筑所用材料中環(huán)保材料所占比例;太陽能屋頂覆蓋率(C20)是定量指標(biāo),是指屋頂敷設(shè)太陽能發(fā)電及集熱裝置的比例;綠地率(C21)是定量指標(biāo),是園區(qū)的綠地面積與總占地面積之比;人均綠地面積(C22)是定量指標(biāo),是園區(qū)公共綠地面積與園區(qū)人口數(shù)的比值;雨水回收比例(C23)是定量指標(biāo),是指雨水回收利用占水資源使用的比例;單位面積植被碳匯量(C24)是定量指標(biāo),是園區(qū)植被CO2日吸收量與園區(qū)總面積的比值。
(6)低碳信息化(B6)。該準則層從信息化方面進行評價,信息化是物網(wǎng)連接的途徑,是低碳園區(qū)的實現(xiàn)手段。
碳監(jiān)測覆蓋率(C25)是定性指標(biāo),評價園區(qū)內(nèi)每個碳排放量監(jiān)測設(shè)備覆蓋程度;能源管理及碳中和平臺建設(shè)情況(C26)是定性指標(biāo),評價能源管理及碳中和平臺建設(shè)系統(tǒng)功能、通信等情況。
(7)低碳管理與碳達峰(B7)。該準則層從低碳管理和達峰措施進行評價,主要結(jié)合園區(qū) “雙碳” 目標(biāo),從碳效率、制度保障方面進行評價。
CUE碳利用效率(C27)是定量指標(biāo),CUE的計算方式與數(shù)據(jù)中心能源效率(PUE)相關(guān)等于碳排放影響因子CEF和PUE的乘積;區(qū)域碳達峰影響比率(C28)是定量指標(biāo),是園區(qū)碳排放量與區(qū)域碳達峰目標(biāo)比值;碳排放管理體系(C29)是定性指標(biāo),碳排放管理體系建設(shè)情況;低碳規(guī)劃方案頻次(C30)是定量指標(biāo),是園區(qū)低碳規(guī)劃方案制定頻次。
目前權(quán)重的確定方法可分為主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和主客觀綜合賦權(quán)法三大類。主觀賦權(quán)法是指人們基于知識和經(jīng)驗,由決策分析者根據(jù)各指標(biāo)的主觀重視程度而賦權(quán)的一類方法,主要有專家調(diào)查法、層次分析法、德爾菲法等??陀^賦權(quán)法一般是根據(jù)所選擇指標(biāo)的實際信息形成決策矩陣,在此矩陣基礎(chǔ)上通過客觀運算形成權(quán)重,常用的如熵值法、主成分分析法等。
高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系主要分為三層,且含有定量、定性兩種類型指標(biāo),宜采用主客觀綜合賦權(quán)法。二級指標(biāo)數(shù)量大,采用客觀熵值法進行指標(biāo)權(quán)重計算,更能結(jié)合實際指標(biāo)數(shù)據(jù)體現(xiàn)權(quán)重計算有效性;一級指標(biāo)則選用主觀序關(guān)系法進行指標(biāo)權(quán)重計算;二級定性類指標(biāo),采用五星評價法賦值再參與熵值權(quán)重計算。
(1)序關(guān)系法。序關(guān)系法是一種常用指標(biāo)權(quán)重主觀賦權(quán)方法,需專家先對評價指標(biāo)重要程度進行比較排序,其次對相鄰指標(biāo)給出重要程度賦值,最后依權(quán)重計算公式進行定量計算。序關(guān)系分析法的優(yōu)勢在于不需要構(gòu)建判斷矩陣,也不需要進行一致性檢驗,驗算數(shù)量大幅減少,適用于無實際數(shù)據(jù)的目標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重計算。
序關(guān)系法使用流程通常分為三步:第一步:對于評價指標(biāo)集{x1,x2…,xm}確定序關(guān)系。第二步:給出xk-1和xk間相對重要的比較判斷。設(shè)專業(yè)技術(shù)人員關(guān)于評價指標(biāo)xk-1和xk間重要程度之比wk-1/wk的理性判斷如下:
rk的賦值參考見表2。
表2 rk的賦值參考表
第三步:權(quán)重系數(shù)wk的計算如式(2)、式(3)。
(2)一級指標(biāo)權(quán)重賦值。第一步,由5 名專業(yè)技術(shù)人員組成專家團隊,通過反復(fù)集中討論,對指標(biāo)B1~B7進行排序,得出序關(guān)系如下:B1>B2>B4>B5>B7>B6>B3。第二步,由技術(shù)人員組成的專家團隊,對指標(biāo)相對重要程度進行賦值,相鄰指標(biāo)相對重要程度賦值如表3 所示。
表3 一級指標(biāo)相對重要程度賦值
第三步,計算指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。W=(0.283, 0.202, 0.069,0.144, 0.12, 0.083, 0.1),賦值結(jié)果見表4。
表4 一級指標(biāo)權(quán)重賦值結(jié)果
二級指標(biāo)中含有定性類指標(biāo),故先采用五星評定法,依標(biāo)準對指標(biāo)進行賦值,再參與客觀權(quán)重計算。
(1)五星評定法。將定性指標(biāo)按照很差、差、中、好、很好五個等級轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)再參與權(quán)重計算,見表5。
表5 五星等級劃分標(biāo)準
高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系中,定性指標(biāo)共有3 個,即碳監(jiān)測覆蓋率、能源管理及碳中和平臺建設(shè)情況,將結(jié)合實際園區(qū)評價給出具體賦值。
(2)熵值法。熵值法是根據(jù)各個指標(biāo)的信息承載量的大小來確定指標(biāo)權(quán)重的方法,更能避免一刀切,結(jié)合區(qū)域差異化體現(xiàn)指標(biāo)確切權(quán)重。構(gòu)建決策矩陣如下:
其中,xij為第j個指標(biāo)屬性下第i個方案的指標(biāo)值。
第一步,計算第j項指標(biāo)下,第i個系統(tǒng)的特征比重或貢獻度。
第二步,就算第j項指標(biāo)的熵值ej。熵值ej表示所有方案對第j個指標(biāo)的貢獻總量。
第三步,計算指標(biāo)xj的差異性系數(shù)gj。差異性系數(shù)gj表示第j個指標(biāo)下各方案的貢獻度的不一致性程度,由式(7)確定。顯然,gj越大,越重視該項指標(biāo)的作用。
第四步,確定權(quán)重系數(shù)。權(quán)重系數(shù)wj為經(jīng)歸一化后的權(quán)重系數(shù),如式(8)。
(3)二級指標(biāo)權(quán)重賦值。在全國主要城市北京、南京、蘭州等地選取6 個典型園區(qū),涵蓋工業(yè)、商業(yè)、綜合等特色園區(qū)。結(jié)合實際數(shù)據(jù),針對高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)評價指標(biāo)層進行量化計算。構(gòu)建指標(biāo)決策矩陣如式(9):
通過構(gòu)造指標(biāo)矩陣,再對矩陣數(shù)值進行歸一化處理,通過熵值法對高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)評價體系30 項指標(biāo)進行權(quán)重計算。權(quán)重結(jié)果如表6 所示。
表6 二級指標(biāo)權(quán)重賦值結(jié)果
綜上,高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價過程如圖1。
圖1 高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價過程
結(jié)合本文體系指標(biāo)及權(quán)重賦值結(jié)果,以此形成高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價方法可用于指導(dǎo)我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)高質(zhì)量低碳發(fā)展效果評價,評價結(jié)果更有針對性地提出園區(qū)節(jié)能降碳措施,推動園區(qū)、產(chǎn)業(yè)鏈綠色、健康發(fā)展。
本文以我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)為研究對象,在 “雙碳” 目標(biāo)及低碳政策等多因素驅(qū)動下,從影響園區(qū)高質(zhì)量綠色低碳發(fā)展的內(nèi)外因素出發(fā),構(gòu)建我國高質(zhì)量綠色低碳園區(qū)綜合評價指標(biāo)體系。評價模型從指標(biāo)構(gòu)建方面,更注重碳效率、碳資產(chǎn)管理信息化、制度保障體系評價;權(quán)重計算方面更注重評價方法的客觀性、實用性。本文研究成果旨在豐富、拓展低碳園區(qū)研究內(nèi)容,增強低碳評價體系先進性、實效性。希望所建立的評價模型,對我國低碳園區(qū)建設(shè)及發(fā)展具備一定的參考價值,助推我國低碳城市發(fā)展進程,促進 “雙碳” 目標(biāo)早日實現(xiàn)。