碳計量的運用及發(fā)展
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一、發(fā)展低碳經(jīng)濟的緊迫性、必要性和基本途徑
由于溫室氣體濃度增加引起的全球變暖,已經(jīng)對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生存環(huán)境造成了嚴重影響,成為人類社會和各國政府亟待解決的重大問題。我國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展期,中央政府高度重視氣候變化問題。2007年國務院頒布了《中國應對氣候變化方案》;2009年11月國務院常務會議研究決定,“到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃,并制定相應的國內(nèi)統(tǒng)計、監(jiān)測和考核辦法”;2010年制定的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃中,已經(jīng)明確提出的8個約束性指標中有3個與溫室氣體排放控制相關;2011年11月9日國務院常務會議討論通過了《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》,明確了我國控制溫室氣體排放的總體要求和重點任務,要求各地區(qū)、各部門按照“十二五”規(guī)劃綱要提出的到2015年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2010年下降17%的目標要求,一要綜合運用多種控制措施,加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構,大力推進節(jié)能降耗,積極發(fā)展低碳能源,努力增加森林碳化,開展低碳發(fā)展的試驗試點,探索建立碳排放權交易市場;二要加快建立溫室氣體排放統(tǒng)計、核算體系,建立基礎統(tǒng)計制度,制定核算指南;三要大力推動全社會低碳節(jié)能行動;四要廣泛開展國際合作,強化科技人才支撐,加強經(jīng)濟適用低碳技術的研發(fā)、推廣。工作方案對目標任務還進行分解,明確了各地區(qū)單位生產(chǎn)總值的二氧化碳排放下降指標。從黨中央、國務院上述一系列重大決策可以看出發(fā)展低碳經(jīng)濟的緊迫性。另外,發(fā)展低碳經(jīng)濟也是現(xiàn)有條件下緩解排放和環(huán)保壓力,實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,其必要性體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.我國正處在人均GDP在2000~4000美元的工業(yè)化進程中期,且正處在爬坡階段,資源、能源消耗、環(huán)境污染和碳排放量都處于上升階段,尤其是近幾年,快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化過程中碳排放量也呈快速增長態(tài)勢。
2.我國經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結構、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝、能源消耗等方面存在層次低、方式落后、工藝水平不高、能耗大等問題,如果不改變資源密集、污染嚴重、排放量大的粗放發(fā)展方式,實現(xiàn)科學發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展就是一句空話。
3.由于氣候變暖,加劇了生態(tài)環(huán)境惡化。生態(tài)環(huán)境整體修復功能弱化,森林覆蓋率下降,草場退化,土地荒漠化狀況逐步加劇,惡劣氣候和自然災害頻發(fā),盡快推動經(jīng)濟發(fā)展模式從“高碳”向“低碳”發(fā)展,就是從根本上扼制氣候變暖的趨勢,增強自然環(huán)境的修復能力。
4.發(fā)展低碳經(jīng)濟也是實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展和自然環(huán)境改善的有力保障。綜合來看,低碳經(jīng)濟是實現(xiàn)我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,發(fā)展低碳經(jīng)濟的基本途徑也應該從觀念、政策、技術和制度等方面著手,不斷創(chuàng)新才能最終實現(xiàn)。
二、低碳經(jīng)濟環(huán)境下的碳排
放存在核算和統(tǒng)計等方面量化問題的困擾對上述低碳經(jīng)濟發(fā)展途徑進行分析,無論哪個方面都需要一些基本數(shù)據(jù),通過方法學進行量化就可以從根本上改變觀念,為政策制定、指標設定、制度創(chuàng)新提供依據(jù),為節(jié)能、環(huán)保低碳技術的研究、實施提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。眾所周知,低碳發(fā)展最關注的就是碳排放量問題,國際上關于二氧化碳排放量有一個著名的卡亞公式:二氧化碳排放量=人口×人均GDP×單位GDP能耗量×單位能耗碳排量從卡亞公式可知,我國經(jīng)濟高速發(fā)展階段,GDP持續(xù)高速增長,要減少排放總量就必須降低單位GDP能量和單位能耗的排放量。從現(xiàn)實情況看,我國經(jīng)濟的發(fā)展仍然依賴高碳能源結構支撐,統(tǒng)計表明:化石能源占總體能源中的比例高達90%(其中高碳排放的煤炭占68%、石油占21%),且能源使用效率低,僅為全球平均水平的一半,另外在工業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn),垃圾及污染物處理等方面也有相當數(shù)量的溫室氣體排放(均可折算為標準碳排放量)。因此,如何運用IPCC指南所列原理,選擇合適的量化方法學對碳排放量進行科學、合理的統(tǒng)計、確認與計量是目前國內(nèi)外學術界應當解決的首要問題(以下簡稱“碳計量”問題)。
三、低碳經(jīng)濟環(huán)境下的碳計量應用領域分析
從低碳經(jīng)濟概念的提出,到各國政府和工業(yè)界、科技界的領導和專家推出的一系列措施,始終圍繞著碳排放量化的問題,碳計量在諸多領域有所體現(xiàn):
1.國際上通過多邊協(xié)商達成的應對氣候變化的《京都議定書》第十二條提出了“清潔發(fā)展機制”(CDM,CleanDevelopmentMecha-nism)。該機制框架下,對碳排放權進行了規(guī)定,通過碳排放權交易既可協(xié)助發(fā)展中國家締約方實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,又可幫助發(fā)達國家締約方實現(xiàn)遵守量化控制和減排的承諾。CDM的核心內(nèi)容是:發(fā)達國家出資金和先進技術、設備在發(fā)展中國家境內(nèi)共同實施有助于緩解氣候變化,減少溫室氣體排放的項目,由項目實施獲得的實際減排量通過第三方DOE機構公證核查,用于雙方的交易。CDM機制中關于碳排放權的主要困惑問題就是:排放權如何進行確認?如何進行初始計量和后續(xù)計量?碳排放權在會計處理中如何進行具體操作等。這些問題實際上在自愿性碳交易VCR中也同樣存在。
2.溫室氣體核查過程中的計量問題。按照國際標準ISO14064和湖北省地方標準DB42/727-2011開展溫室氣體量化、核查工作,就是要求在確定組織邊界、運行邊界和基準年的情況下,編制溫室氣體排放量清單和碳排放量報告,組織核查工作的基礎仍然是活動水平數(shù)據(jù)的收集和排放因子確定。ISO14064:2006定義2.11條明確規(guī)定:“溫室氣體活動水平數(shù)據(jù)就是GHG排放和/或清除活動的測量值”,對最后形成清單和報告,該標準還要求對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行不確定性分析。盡管目前直接測量碳數(shù)據(jù)的儀器還不多,但通過間接的測量數(shù)據(jù),使用驗證后的排放因子,就可通過計算獲得相關碳排放數(shù)量,這個過程仍然離不開計量。
3.溫室氣體碳排放清單編制。低碳經(jīng)濟模式下的低碳試點、低碳發(fā)展最重要的一個基礎數(shù)據(jù)就是碳排放清單。從理論上講,通過對各類碳排放源的連續(xù)監(jiān)測和計量獲得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和累加就可以得到這個清單,但實際上是做不到的。這主要是因為碳排放源繁多和排放總量過大,能源消耗、工業(yè)過程、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、污染物等方面產(chǎn)生的排放絕大多數(shù)情況下是敞開式的,且氣體排放成分復雜、不太可能對氣體成分分析后實現(xiàn)連續(xù)測量。因此,目前國際、國內(nèi)均采取收集活動水平數(shù)據(jù)的方式,通過直接的能源消耗和間接消耗的數(shù)量統(tǒng)計,再通過量化方法得到各種情況下的排放因子,編制出排放清單,碳計量則主要體現(xiàn)在用傳統(tǒng)的計量手段對水、煤、電、氣(汽)的用量計量上,通過這些數(shù)據(jù)的測量、保存、統(tǒng)計、分析就可以估算排放量,編制出對應清單。
4.企業(yè)節(jié)能減排工作。通過溫室氣體排放核查和清單編制工作,可以確定企業(yè)的排放源和高能耗點,有了這些基礎數(shù)據(jù),企業(yè)就可以有針對性、有計劃地開展節(jié)能減排工作,如采用合同能源管理方式,引進技術和資金進行節(jié)能改造;企業(yè)可以建立統(tǒng)一的節(jié)能和溫室氣體排放管控體系;進行用能情況實時、動態(tài)分析等,這些節(jié)能減排措施的運用,都離不開對效果的監(jiān)測和計量。
四、我國目前碳計量工作現(xiàn)狀及相關對策研究
“碳計量”雖然是最近幾年廣泛使用的一個新詞,且大量出現(xiàn)在各類文獻報刊中,實際上在工業(yè)領域能源計量的概念早已使用。1986年《計量法》頒布以來,國家質(zhì)檢總局計量司陸續(xù)制定出臺了一系列促進工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理、能源管理的計量法律法規(guī),如2010年11月1日國家質(zhì)檢總局的《能源計量監(jiān)督管理辦法》、GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備與管理通則》、GB/T2331-2009《能源管理體系》等,為支持各地開展節(jié)能減排工作,在國家質(zhì)檢總局的領導下,從2005年以來,全國多地計量技術機構先后成立了“城市能源計量中心”,就是要運用現(xiàn)代計量手段服務于節(jié)能減排工作。
1.實際工作中仍存在一些不容忽視的問題,工作現(xiàn)狀不容樂觀在企業(yè)層面,碳計量、能源計量工作前幾年雖然得到重視和關注,但因為在市場經(jīng)濟體制下,受企業(yè)的利潤意識、投入產(chǎn)出意識束縛,確實存在一些問題,如有些企業(yè)領導只顧眼前利益,忽視對計量的人力、財力投入,尤其是節(jié)能、環(huán)保計量投入不足;還有些企業(yè)現(xiàn)有計量裝置、設備運行管理不善、維護不當、溯源不及時,準確性和使用效果大打折扣。在管理層面,政府部門推進節(jié)能減排工作還未形成有效的整體運行推動體系,特別是對量化和計量的要求還不明確,而且缺乏部門聯(lián)動機制,如政府部門對基層單位的管理宣貫工作不夠;尚未建立完善、科學、統(tǒng)一的能源計量、能耗和碳排放指標考核體系;沒有建立公報、通報和采信制度;對三高企業(yè)的要求僅限于引導、指導層次,工作力度不夠等。針對上述現(xiàn)狀和存在問題,在國家質(zhì)檢總局的統(tǒng)一部署下,各級各地質(zhì)監(jiān)部門正在根據(jù)國務院有關節(jié)能減排的工作要求,針對各地產(chǎn)業(yè)結構,能耗和碳排放現(xiàn)狀著手制定節(jié)能減排量化、監(jiān)測和考核指標,這對碳計量工作提出了更高的要求。
2.當前低碳經(jīng)濟環(huán)境下的碳計量應用工作應該從以下幾個方面去推動
一是加強宣傳,引導企業(yè)加強能源計量管理工作。各級質(zhì)監(jiān)部門要繼續(xù)加大對國家標準的宣貫力度,通過各種形式使企業(yè)管理者和廣大職工重視能源計量工作,把能源計量體系完善與企業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟利益結合起來,作為公司的重要工作之一加以重視;重點是要規(guī)劃“三高”企業(yè),中小企業(yè)的計量管理體系,督促企業(yè)以數(shù)據(jù)管理為中心,充分利用現(xiàn)有計量手段,建立各項節(jié)能管理制度。
二是鼓勵和敦促企業(yè)加大計量投入。完善計量設備,嚴格按照GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》等法規(guī)要求,配齊一、二級能源計量器具并按時進行周期檢定,保證計量設備的正常使用,保證企業(yè)能源和碳排放活動水平數(shù)據(jù)的準確、可靠。
三是各級計量技術機構(如各計量院、所和各地城市能源計量中心)要更新觀念、增強服務意識,充分發(fā)揮現(xiàn)有計量技術和裝備優(yōu)勢,為企、事業(yè)單位提供有效的計量服務,使各單位的用能狀況、碳排放的活動水平數(shù)據(jù)真實有效,這才是當前碳計量應用工作的重點。即:把傳統(tǒng)的電能、質(zhì)量、流量、壓力、溫度、熱量等計量手段充分應用到企業(yè)各個活動的水平數(shù)據(jù)監(jiān)測上去。
四是建立聯(lián)動機制。質(zhì)監(jiān)部門要與發(fā)改委、經(jīng)信委、環(huán)保廳等部門加強橫向聯(lián)系與合作,通過這些部門在制定有關節(jié)能減排的法規(guī)、政策時,提出明確的計量要求,同時采信計量部門、技術機構和經(jīng)過計量檢定合格的計量器具出具的碳計量數(shù)據(jù),對高耗、高排行業(yè)、企業(yè)采取聯(lián)合監(jiān)管和執(zhí)法行動,促使傳統(tǒng)計量在低碳經(jīng)濟環(huán)境下得以充分的應用。
五、低碳經(jīng)濟環(huán)境下的碳計量發(fā)展問題探討
前面已經(jīng)講到“碳排放”是關于溫室氣體(GHG)排放的一個總稱或簡稱(俗稱),原因是溫室氣體中最主要、排放最多的氣體就是二氧化碳,因此,國際上的“碳計量”通常是指碳排放量的計量,在碳排放權交易、碳核查和碳排放清單編制中涉及有關數(shù)據(jù)的計量問題都要用到這個概念。比如:在IPCC《國家溫室氣體(GHG)排放清單指南》中:某一排放源的碳排放量=∑能源i的消費量×能源i的排放系數(shù)根據(jù)BP碳排放計算器提供的資料:準確計量的1L汽油充分燃燒后,排放二氧化碳2.3kg;1L柴油排放二氧化碳2.63kg;1kg標煤排放二氧化碳3.67kg等。我們認為上述定義只是狹義“碳計量”概念,本文要討論的是在低碳經(jīng)濟環(huán)境下廣義“碳計量”的概念,這個概念是指在低碳發(fā)展環(huán)境中,能源使用、碳排放等過程涉及的使用、監(jiān)測、核查、交易等活動與測量或量化有關的計量問題的統(tǒng)稱。包括管理、技術兩個方面。綜合研究認為:從未來發(fā)展趨勢上看,廣義“碳計量”的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是引導建立科學、實用、可靠的用能和碳排放情況的活動水平數(shù)據(jù)監(jiān)測和管理體系,是“碳計量”能夠發(fā)展的重要基礎,這個體系的核心是能夠提供真實、準確、可靠的數(shù)據(jù)作為政府決策的依據(jù),也可提供給交易機構和企業(yè)使用。
二是通過技術創(chuàng)新,解決碳排放權交易過程中的計量問題。如清潔發(fā)展機制(CDM)各類項目初始計量、中期計量監(jiān)測和末期計量急需針對不同項目,根據(jù)其新能源產(chǎn)生特點或減排機理,對應安裝或使用合適的計量裝備,實現(xiàn)其遠程控制和連續(xù)、實時監(jiān)測、統(tǒng)計匯總等功能,傳統(tǒng)意義的單臺計量器具難以解決上述問題,必須研制具有數(shù)據(jù)信息收集、處理功能并配有專門計算和處理軟件的計量系統(tǒng)。又如:企業(yè)用能情況動態(tài)平衡和分析,是企業(yè)強化用能管理,提高能源使用效率、增加效益的措施,基于計量系統(tǒng)與信息化平臺構建的計量監(jiān)測、分析系統(tǒng)就是未來的發(fā)展方向。
三是要使計量技術機構在低碳經(jīng)濟環(huán)境下充分發(fā)揮作用,就必須由過去單純管理計量器具(準確性、可靠性、量傳溯源等),轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑髽I(yè)進行數(shù)據(jù)管理。各地成立的“城市能源計量中心”如果只是開展與能源和碳排放有關的計量器具的檢定和校準工作,那就與傳統(tǒng)計量工作沒有什么區(qū)別。各級計量技術機構應該圍繞政府關注的約束性指標,對各自區(qū)域內(nèi)的“三高”企業(yè)進行用能和排放監(jiān)測情況摸底,協(xié)助制定管理和技術文件,支持企業(yè)建立可靠的監(jiān)測網(wǎng)絡,收集數(shù)據(jù),搭建政府和企業(yè)需要的數(shù)據(jù)分析平臺,指導重點用能企業(yè)開展技術改造,才能最大限度地發(fā)揮作用,“碳計量”的內(nèi)涵和外延就都可以得到擴展。
四是圍繞低碳經(jīng)濟發(fā)展過程中,碳足跡、碳認證、碳核查等方面的研究工作,按照IPCC有關文件中關于企業(yè)核查報告、產(chǎn)品碳足跡,一些通用計算方法和轉(zhuǎn)換系數(shù),從量化方法學上著手研究在一些高耗企業(yè)、高耗工藝、高耗產(chǎn)品如何通過計量手段,解決量化問題,從而逐步提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,解決目前在清單編制,碳足跡核查中碳排放總量的不確定性問題。
五是與國內(nèi)外低碳技術研究機構、核查機構、認證機構和交易機構建立廣泛聯(lián)系、開展合作。在低碳技術及裝備的研發(fā)過程中植入最新的計量監(jiān)測和分析系統(tǒng),通過計量技術的滲透從源頭上解決碳計量問題。至于核查、認證和交易機構的合作則重點關注相關研究或規(guī)則制定過程中,需要哪些技術數(shù)據(jù)支撐,有針對性地提出計量解決方案,使這些機構提交的報告,頒發(fā)的證書和產(chǎn)生的交易具有科學性、準確性和公正性,從而體現(xiàn)計量的權威性。
最后一點是“碳計量”的發(fā)展,除了政府重視、管理到位、技術保證等因素外,還要轉(zhuǎn)變觀念,引入市場化運作機制,要深入研究在低碳經(jīng)濟環(huán)境下的“碳計量”市場需求,開展“碳計量”技術研究,研制相符合的設備和軟件產(chǎn)品,通過多方面的資金融入、鞏固基礎,增強發(fā)展后勁,同時也要有市場化機制下的服務理念,只有把傳統(tǒng)計量技術與現(xiàn)代計量技術相結合,廣義上的“碳計量”才能有長足發(fā)展。相信經(jīng)過大家的努力,5年~10年后“碳計量”就不僅是一個概念,而是未來低碳經(jīng)濟發(fā)展中的一個重要技術支撐!