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關鍵詞:環(huán)境會計 碳信息披露 CDP
在全球變暖的大環(huán)境下,企業(yè)碳氧化合物的大量排放是其首要因子,而碳信息的披露是碳管理最直接的數據來源,發(fā)揮著重要的作用,已經成為當前環(huán)境管理會計領域的前沿。
一、碳信息披露研究現狀
(一)環(huán)境信息披露內容
由于沒有碳排放會計準則的約束,環(huán)境信息披露的內容比較廣泛,形式比較靈活。國外學者環(huán)境信息披露的主要內容分為外部環(huán)境管制政策信息、內部環(huán)境信息、環(huán)境負面影響和正面的保護措施對企業(yè)自身的財務狀況和經營成果的影響這三部分,另外,M.Ali.Fekrat,Caria.Inclan和Davia Petroni(1996) 認為環(huán)境帶來的影響是多方面的,還要求披露外部利益相關者對企業(yè)環(huán)境管理行為的反應。而我國學者的研究大部分集中在環(huán)境財務數據信息、環(huán)境績效評價的信息,以及成本和負債會計處理方式。其中,將環(huán)境內容細化為:與環(huán)境有關的收益和支出,環(huán)境管理績效,環(huán)境問題對公司的資產負責表、現金流量表的影響,相關的環(huán)境會計政策等。
(二)環(huán)境信息披露模式
在環(huán)境信息披露方面,不同的途徑下披露的環(huán)境信息程度存在差異。由小到大依次為年報、公司網站、獨立報告,大部分企業(yè)傾向于運用獨立環(huán)境報告形式,使用公司網站對年報進行補充披露,并且逐漸使用非傳統(tǒng)、新的披露方式。由于企業(yè)環(huán)境行為和環(huán)境事項的復雜性,不符合傳統(tǒng)會計的確認和計量標準,至今仍未納入財務會計報表體系。孫興華、王維平(2000)等人認為可以將環(huán)境信息在傳統(tǒng)的財務報告里進行補充列報或者調整現有財務報表基本架構,亦或編制獨立的環(huán)境報告。為了同時反映經濟受托責任和環(huán)境受托責任,向春華(2010)提出將獨立報告模式與補充報告模式結合起來披露環(huán)境會計信息。
(三)環(huán)境會計信息披露的影響因素
聚焦于碳信息披露影響因素的研究并不多,其主要從企業(yè)外部壓力和內部驅動因素兩方面進行討論。Cho和Patten(2007)研究發(fā)現外部壓力主要來自于政府的法律法規(guī)及政策制度、各利益相關者、社會公眾的輿論或市場行為,其中投資者的關注程度是最主要的因素。H.C.Li和K.F.Hua(2010)認為外部利益相關者的壓力大于內部利益相關者,而中間利益相關者則在很大程度上影響著企業(yè)的環(huán)境信息披露策略的選擇。針對公司內部驅動力,普遍認為公司規(guī)模和績效與環(huán)境信息披露正相關,重污染行業(yè)披露水平明顯高于非重污染行業(yè)。而在債權人壓力、企業(yè)實際控股人性質與地理位置的相關性上則存在一定的分歧。Elijido-Ten(2004)認為債權人壓力與環(huán)境信息披露這兩者之間不存在顯著相關性,Clarkson(2008)則持相反的觀點。李晚金等(2008)認為CEO是否兩職合一、獨立董事在董事會的比例及公司的股權集中度與公司披露環(huán)境信息程度之間的關系不明顯,而Simon和Kar(2001)實證研究發(fā)現:董事會中企業(yè)家族成員的比例與企業(yè)披露環(huán)境信息的意愿呈負相關。同樣,Karim等(2006)發(fā)現外資股權集中度越高的企業(yè)在年報的財務報表附注中披露的環(huán)境信息較少。
(四)碳信息披露的數據質量
碳信息披露項目(Carbon Discloure Project,CDP)所披露的溫室氣體(GHG)排放信息和碳會計處理方面的信息程度不夠,其收集的碳信息數據質量欠缺,不能滿足政府、投資者、NGOs等利益相關者對碳信息的需求。在2008年標準普爾500公司中,僅有5.6%的公司披露了相關GHG排放的信息,在年報中提到氣候變化的公司只有24%。Elizabeth Stanny(2010)分析2006年至2008年碳信息數據,結果顯示:強制性披露效果優(yōu)于自愿性披露,并且公司更愿意概括性披露碳信息,回避碳排放數據及碳會計處理方法。Brendan O'Dwyer et al(2005)認為CDP公布的數據可靠性不強,主要原因是CDP沒有成功建立信息需求者和碳信息披露者之間的內在聯系,導致其缺乏由獨立的第三方實施審驗。
在國外有較為完備的準則和規(guī)范作為研究和推廣碳會計的前提下,我國碳會計理論與實務還落后于國外,在這方面我國需要加快環(huán)境財務會計體系與FASB、IASB的趨同,積極研究有關碳會計規(guī)范有關的配套準則。張巧良(2010)指出碳管理信息披露可以通過設置獨立的氣候變化信息板塊的方式來披露,或在管理層討論與分析部分描述氣候變化信息,建議通過后者來實現現有財務報告與碳排放報告的有效融合。同時將碳信息披露的內容細化為:碳排放數據、統(tǒng)計方法,與氣候變化有關的治理、戰(zhàn)略、風險、機遇、管理業(yè)績等信息。
(五)碳信息披露項目(CDP)的披露框架
碳信息披露項目(CDP)一直致力于將氣候變化的信息融入商業(yè)策略和投資決策中,已向全球60 多個國家和地區(qū)的4 800多家上市公司發(fā)出其年度氣候變化數據披露請求,主要在管理部分、風險和機遇、排放這三方面進行調查。管理方面的調查具體包括:公司治理層面的管理機構、激勵機制,公司戰(zhàn)略,公司開展的減排目標、行為以及社會責任報告。在風險和機遇方面,2011年設計的調查問卷將氣候變化的風險與機遇類型分別劃分為三類:法規(guī)風險/機遇、有形風險/機遇以及其他風險/機遇,并且最后的結果顯示風險與機遇的六個部分重要程度相同。測量與核查溫室氣體的排放量作為溫室氣體管理的關鍵環(huán)節(jié),主要從排放核算方法(新增關于排放基準年的問題)、排放數據(包括三個范疇、溫室氣體的具體排放數據和外部審驗情況)、溫室氣體細分、能源、排放績效、排放交易等方面對公司展開調查。
(六)環(huán)境信息披露質量的評價體系
世界各國對基于碳排放信息披露的評價體系的構建方式并無標準,尚未形成統(tǒng)一意見。目前環(huán)境信息披露方面的評價體系主要為環(huán)境業(yè)績方面的評價體系。
世界各地的政府機構、會計機構及環(huán)保團體組織等相繼提出了關于環(huán)境業(yè)績應包括的指標指南。其中比較有影響力的是:(1)聯合國國際會計和報告標準政府間專家工作組(ISAR)。ISAR提出將環(huán)境業(yè)績指標融入財務業(yè)績指標來考核企業(yè)在社會可持續(xù)發(fā)展方面所做的努力。(2)由非政府組織領導的全球性報告促進行動(GRI)。從1997年開始GRI就著手研究企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展報告披露內容,包括環(huán)境、社會和經濟等各指標。(3)促進全球發(fā)展可持續(xù)委員會(WBCSD)。WBCSD將環(huán)境核心指標概括為:破壞臭氧層的氣體排放、溫室氣體排放、原材料消耗、水資源消耗、能源消耗等指標。(4)國際標準化組織(ISO)。ISO的ISO14031環(huán)境業(yè)績評價體系包括:環(huán)境狀況指標和環(huán)境績效指標。
國家層面的企業(yè)環(huán)境業(yè)績的評價指標體系研究成果包含在國家環(huán)保總局的兩個通知的附件中,以及在中國社科院世界經濟政治研究所、全球并購研究中心等提出的“中國公司責任報告編制大綱”中。2003年5月的“關于開展創(chuàng)建國家環(huán)境友好企業(yè)活動的通知”附件2中,提出6個環(huán)境指標:環(huán)境管理體系、排放達標、總量控制、單位產品綜合能源消耗量、單位產品水消耗量、單位工業(yè)產值。而在2005 年11月的“關于加快企業(yè)環(huán)境行為評價工作的通知”附件和2007年三中心聯合的“中國公司責任報告編制大綱”又引入了社會影響、環(huán)境責任與業(yè)績描述。
二、研究現狀的總體評價
通過對國內外碳信息披露文獻的回顧和梳理,可以發(fā)現,目前國內外碳信息披露研究都相對不夠成熟,我國企業(yè)主動披露碳信息的意識還比較薄弱,在相關理論研究和實踐的發(fā)展上均落后于西方發(fā)達國家。大多數研究主要集中在會計環(huán)境信息的碳信息披露內容、方式、影響因素以及框架這幾方面,為后面的學者研究提供了不少的方法和思路,但是仍存在一些不足:
一是沒有形成一套統(tǒng)一的碳信息披露框架和評價體系,不僅使企業(yè)之間的信息缺乏可比性,而且不利于監(jiān)管部門進行碳管理。二是參與碳信息披露的企業(yè)以大型上市企業(yè)為主,民營企業(yè)或者中小型企業(yè)很少涉及,因此實證研究的數據具有一定的局限性。三是由此而構建的碳管理方法很難適應小型企業(yè)的碳披露,對其進行有效的激勵和約束。四是由于缺乏一致的核算標準,且碳披露數據缺乏嚴格的審核,披露信息定性多于定量,難以將碳信息披露進行量化和制定出具體的碳減排目標。五是與國際環(huán)境信息披露相比較,我國碳信息披露呈現出參與公司數量少、數據質量不高、主動性不強、可比性差的特點。這些差異主要是由于環(huán)境法規(guī)、國家制定的有關環(huán)境信息披露方面的會計準則和國家的重視程度等不同而造成的。
總之,碳信息披露的規(guī)范化、制度化的道路任重而道遠,需要今后的學者辨證分析以前學者的研究成果,通過實證研究不斷完善和驗證理論研究。同時,需要強化會計體制改革,加強環(huán)境會計制度準則的建設,明確規(guī)范環(huán)境事項的確認標準和計量屬性,以全面體現企業(yè)的經濟責任和環(huán)境責任。
參考文獻:
【關鍵詞】碳金融碳交易京都議定書金融創(chuàng)新
截至目前,國際學術界對于碳金融沒有一個統(tǒng)一而規(guī)范的概念,但一般而言,碳金融泛指所有服務于限制溫室氣體排放的金融活動,包括碳指標交易、直接投融資以及其他相關的金融中介活動。碳金融的發(fā)展,主要受《京都議定書》的推動。自2005年《京都議定書》正式生效以來,碳金融進入快速發(fā)展時期,交易品種和交易工具不斷創(chuàng)新,交易規(guī)模成倍增長。碳金融為金融體系應對全球氣候變化提供了有效的手段,為實現可持續(xù)發(fā)展、進行災害管理發(fā)揮了重要的作用。
一、碳金融的源起
碳金融的興起源于國際氣候政策的變化,確切地說可以追溯到兩個具有重要意義的國際公約――1992年的《聯合國氣候變化框架公約》和1997年的《京都議定書》。
為了應對全球氣候變暖帶來的威脅,1992年6月,150多個國家在巴西里約熱內盧舉行的聯合國環(huán)境發(fā)展大會上簽署了《聯合國氣候變化框架公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change,簡稱《框架公約》,英文縮寫UNFCCC)。《框架公約》規(guī)定發(fā)達國家為締約方,應采取措施限制溫室氣體排放,同時要向發(fā)展中國家提供新的額外資金以支付發(fā)展中國家履行《公約》所需增加的費用,并采取一切可行的措施促進和方便有關技術轉讓的進行。為落實公約,1997年12月有關國家通過了《京都議定書》作為《框架公約》的補充條款,規(guī)定發(fā)達國家(《框架公約》附錄1中所列國家)在2008~2012年的承諾期內,將溫室氣體的排放水平較1990年減少5.2%。
為了降低各國實現減排目標的成本,《京都議定書》建立了三種合作機制:聯合履行機制(JI)和國際排放權交易(International Emission Trading,IET)以及發(fā)達國家和發(fā)展中國家間交易的清潔發(fā)展機制(Clean Development Mechanism,CDM)。JI主要用于發(fā)達國家和東歐轉型國家的合作減排,允許附件Ⅰ國家從其在其他工業(yè)化國家的投資項目產生的減排量中獲取減排信用。國際排放權交易是針對配額排放單位(AssignedAmount Units,AAUs)的交易。附錄1國家之間可以根據國際合約分配到的既定的AAUs指標,在相互之間進行轉讓,保證達到排放標準。清潔發(fā)展機制與發(fā)展中國家密切相關。其主要內容是發(fā)達國家企業(yè)通過提供資金和技術的方式,與發(fā)展中國家企業(yè)開展可以產生溫室氣體減排效果項目的合作,通過碳交易換取投資項目所產生的部分或全部減排額度(CER),作為其履行減排義務的組成部分;發(fā)展中國家可以通過碳交易獲得經濟上的補償,從而提高發(fā)展低碳經濟的積極性。
《京都議定書》列出的三種合作機制使得溫室氣體排放量成為可以進行交易的商品,從而為碳金融的發(fā)展奠定了良好的基礎。締約國可以通過購買排放權(包括向另一個附件Ⅰ國家買入AAUs,或者向發(fā)展中國家購買CER)來緩解面臨的排放約束,降低排放成本。
二、我國商業(yè)銀行碳金融業(yè)務發(fā)展現狀及存在的問題
(一)國內商業(yè)銀行碳金融業(yè)務發(fā)展現狀
1.開發(fā)推廣低碳信貸。2006年5月17日興業(yè)銀行與國際金融公司簽署《能源效率融資項目合作協(xié)議》,成為國際金融公司開展中國能效融資項目合作的首家中資銀行。國際金融公司向興業(yè)銀行提供2500萬美元的本金以支持興業(yè)銀行最高達4.6 億元人民幣的貸款組合,興業(yè)銀行則以國際金融公司認定的節(jié)能環(huán)保型企業(yè)和項目為基礎發(fā)放貸款,國際金融公司為整個項目提供技術援助。截至2008年2月25日能效融資二期合作協(xié)議簽訂時,興業(yè)銀行已經為中國46個節(jié)能減排項目提供了9億元人民幣的貸款。2010年1月,浦發(fā)銀行了“建設低碳銀行倡議書”,明確將建設“低碳銀行”作為戰(zhàn)略發(fā)展目標。此外,北京銀行、民生銀行、工商銀行和中國銀行也開始重視對節(jié)能減排項目的信貸支持。
2.制定低碳信貸標準。2007年7月,原國家環(huán)保總局聯合央行、銀監(jiān)會,了《關于落實環(huán)保政策法規(guī)防范信貸風險的意見》,同年11月,銀監(jiān)會吸取赤道原則的部分理念,印發(fā)了《節(jié)能減排授信工作指導意見》,指導和督促銀行業(yè)金融機構防范高耗能、高污染風險,調整和優(yōu)化信貸結構。國內商業(yè)銀行在國家政策基礎上,也已建立了自己的綠色信貸政策和判定標準。例如,中國工商銀行出臺了碳資產的行業(yè)信貸政策,從環(huán)保評價的一票否決制、貸后環(huán)保專項檢查、客戶環(huán)保信息標識制等三個方面進行規(guī)范。興業(yè)銀行于2008年正式對外承諾采納赤道原則,與國際標準相接軌,成為中國第一家本土赤道銀行。
3.建設成立碳基金。碳基金是碳交易市場的主體之一,對促進碳金融市場的發(fā)展具有積極的作用。各類碳基金為實施節(jié)能減排項目提供了專門的投融資渠道,降低了碳貸款的風險,同時,碳基金通過投資碳項目也可以獲得巨大的收益。我國商業(yè)銀行在碳基金方面也進行了大膽的嘗試。2007年8月,中國銀行推出掛鉤二氧化碳排放額度的基金。同年,深圳發(fā)展銀行推出國內首款二氧化碳排放權掛鉤的本外幣理財產品,到2008年9月2日到期時,分別實現了7.345%與14.125%的最終收益。碳基金的成立不但為碳經濟的發(fā)展提供了資金支持,也為客戶擴寬了投資渠道。
4.參與碳交易平臺運作。2008年,我國成立了北京環(huán)境交易所、上海環(huán)境交易所、天津排放權交易所,邁出了構建碳交易平臺的第一步。2009年,武漢、杭州、昆明等環(huán)境能源交易所也相繼成立。進入2010年,河北、貴陽、吉林等地也先后建立了環(huán)境能源交易所。目前區(qū)域交易平臺主要進行的業(yè)務是進行清潔發(fā)展機制(CDM)項目及自愿碳減排項目的交易。我國商業(yè)銀行積極參與這些平臺的運作,包括為交易項目提供信息咨詢、融資支持等服務。
(二)存在的問題
1.對碳金融業(yè)務認識不足。隨著國際碳交易市場的興起,CDM項目和碳金融逐漸進入我國,但是由于傳播時間有限,國內商業(yè)銀行并沒有認識到碳金融業(yè)務的巨大發(fā)展前景,對碳金融的操作模式、項目開發(fā)以及交易規(guī)則都不太了解。目前,只有少量商業(yè)銀行認識到了發(fā)展碳金融業(yè)務的重要性,其他金融機構鮮有涉及。在沒有對碳金融業(yè)務有充分把握的情況下,商業(yè)銀行不敢貿然介入。即使那些已經介入的商業(yè)銀行,開展的業(yè)務也相對單一。
2.缺乏專門的機構和專業(yè)的人才。碳金融業(yè)務的有效開展需要商業(yè)銀行建立專門的部門,以完成碳金融產品的研究和設計以及碳金融項目的立項和注冊工作,而目前的國內商業(yè)銀行缺乏專門的碳金融部門。另外,碳金融業(yè)務的開展對人才也提出了很高的要求,需要掌握外語、法律、金融、項目管理等多方面知識,而目前我國商業(yè)性銀行綜合性人才的儲備還很缺乏。專門機構和專業(yè)性人才的短缺,導致我國商業(yè)銀行開展碳金融業(yè)務的動力不足,碳金融業(yè)務發(fā)展緩慢。
3.中介市場發(fā)育不完全。CDM機制下的CER是一種虛擬商品,開發(fā)程序比較復雜,交易規(guī)則也十分嚴格,銷售合同主要涉及國外客戶,合同期限也很長,非專業(yè)機構難以具備此類項目的開發(fā)和執(zhí)行能力。在國外,CDM項目的評估及排放權的購買大多數是由中介機構完成,而我國本土的中介機構尚處于起步階段,難以開發(fā)或者消化大量的項目。同時,也缺乏專業(yè)的技術咨詢體系來幫助金融機構分析、評估、規(guī)避項目風險和交易風險。此外,相應的政策和法律框架還不健全,咨詢、監(jiān)測、考核辦法還不完善。
4.碳金融業(yè)務的風險因素多。商業(yè)銀行開展碳金融業(yè)務,除了面臨基本的市場風險、信用風險和操作風險以外,還存在較大的政策風險和法律風險。一是市場風險。主要包括一級市場上價格惡性競爭和二級市場上排放權交易價格的變動。二是信用風險。主要是指貸款企業(yè)未能及時還款而給商業(yè)銀行造成經濟損失的風險。三是操作風險。主要是指由于內部操作過程不規(guī)范、運營系統(tǒng)失靈以及操作人員失誤等造成直接或者間接損失的風險。四是政策風險。隨著《京都議定書》在2012年的到期,2012年之后的“溫室氣體減排問題”已成為許多大國在國際政治舞臺上談判的重要砝碼。由于2009年12月召開的哥本哈根世界氣候大會最終僅達成不具法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》,2012年后《京都議定書》是否續(xù)簽,中國是否繼續(xù)為非附件國家I存在著很大的變數。對于這種政策風險我們要密切關注國際氣候變化制度談判的最新進展,以便及時防范。五是法律風險。由于碳金融業(yè)務涉及多個國家,會派生出復雜的法律關系,特別是關于法律適用、地域管轄權等問題。
三、中國商業(yè)銀行的碳金融業(yè)務創(chuàng)新的建議
我國碳金融市場十分廣闊。據世界銀行測算,全球二氧化碳交易需求量超過2億噸。發(fā)達國家在2012年要完成50億噸溫室氣體的減排目標,我國市場出售的年減排額達到全球的70%,至少有30億噸。隨著我國節(jié)能減排規(guī)劃的實施,必將有大批項目可被開發(fā)為CDM項目。面對如此巨大的碳市場,國內商業(yè)銀行面臨的發(fā)展?jié)摿σ卜浅4蟆1M管國內金融業(yè)在推廣綠色信貸和開發(fā)碳排放掛鉤產品等方面進行了一定的努力,但是這些碳產品和服務創(chuàng)新無論是規(guī)模還是深度都與我國市場潛力不符。因此,我國商業(yè)銀行應該抓住機遇,積極推進碳金融業(yè)務創(chuàng)新。
(一)積極開發(fā)碳金融產品
商業(yè)銀行除了開展CDM項目信貸以及掛鉤碳排放權的理財產品外,還應該開發(fā)各種各樣的碳金融產品,以滿足CDM項目下的多樣化的金融需求。商業(yè)銀行應該積極拓展業(yè)務領域,包括開展碳權質押貸款,為具有CDM項目潛質和良好信用記錄的企業(yè)辦理以CERs收益權作為質押的貸款;利用商業(yè)銀行下屬的金融租賃中心或者與專業(yè)租賃公司合作,發(fā)展基于CERs的融資租賃方式;開發(fā)信托類碳金融產品,為具有環(huán)保意識和金融知識的企業(yè)建立碳信托投資基金。此外,商業(yè)銀行還應該加快開發(fā)各種支持低碳經濟的碳金融衍生產品。
(二)建立專門的碳金融業(yè)務團隊
商業(yè)銀行應該注重培養(yǎng)覆蓋CDM項目投融資、CERs交易與管理的高素質業(yè)務團隊。可以從以下兩方面著手:一是成立碳金融投資管理有限公司或碳金融事業(yè)部,謀劃碳金融發(fā)展戰(zhàn)略,負責碳金融的市場開發(fā)與推廣,開發(fā)系列碳金融產品。二是加緊儲備碳金融專業(yè)人才。碳金融業(yè)務不但涉及市場交易、投資咨詢、國際金融等金融方面內容的同時,而且對法律、項目管理以及碳專業(yè)技術提出了很高要求。這就需要借鑒吸收國外先進經驗,加強碳金融專業(yè)人才建設。只有建立專門的碳金融業(yè)務團隊,才能不斷滿足客戶需求,才能有效地促進碳金融業(yè)務的發(fā)展。
(三)積極參與和促進中介組織建設
目前我國碳排放業(yè)務中存在的一個突出問題就是中介組織的缺失。中國作為碳排放權的出售方,與歐洲碳基金、國際投資銀行等碳排放權購買方之間開展交易往往缺乏經驗,在談判中處于弱勢地位。買賣雙方信息不對稱,又缺乏對項目比較了解的中介服務,這兩點嚴重制約了碳排放業(yè)務的開展。碳排放在碳交易機制下被賦予了資產價值,但由于我國的CDM項目分散、中介程序復雜、審核周期長,市場交易機制不完善,降低了碳資產的價值轉化效率。因此,國內商業(yè)銀行的投資銀行部門等應積極與國外投資銀行溝通合作,提供財務顧問、投資咨詢等業(yè)務,發(fā)揮溝通交易作用。此外,商業(yè)銀行還應該積極參加碳交易平臺的建設和運作,為碳排放權二級市場的交易提供便利。
(四)控制碳金融業(yè)務風險
目前,CDM項目貸款整體上呈現出一種供不應求的態(tài)勢,意味著我國商業(yè)銀行在項目融資中有較強的議價能力。因此,商業(yè)銀行首先應選擇那些經濟強度好、外部擔保強的項目,并且在提供貸款的過程中,可以通過銀團貸款、分期投入資金等方式降低貸款的信用風險;CDM項目的未來本息大多采用外幣償還,商業(yè)銀行應該實行必要的套期保值以防范匯率變化的風險。對于政策風險,商業(yè)銀行可以通過創(chuàng)新相關的合同條款,盡量將不可承受的風險轉移給國外投資者;對于法律風險,在制定合同的過程中,可以通過咨詢或聘任擅長國際法律的律師事務所,實現對商業(yè)銀行有利的法律適用和法律管轄。此外,商業(yè)銀行還可以探索諸如責任保險等商業(yè)保險,轉移碳金融業(yè)務中的操作風險。
(五)大力發(fā)展綠色信貸
商業(yè)銀行除了與其他企業(yè)一樣需要控制自身日常運營所排放的溫室氣體外,還承擔著實踐綠色金融的責任。銀行應該充分發(fā)揮其資金融通和資源優(yōu)化配置功能,通過信貸和投資行為,間接地影響各個企業(yè)的資源消耗和溫室氣體排放,為企業(yè)節(jié)能減排創(chuàng)造良好的環(huán)境,引導經濟從“低碳”向“高碳”轉變。商業(yè)銀行還應建立完整的“綠色信貸”制度體系和決策體系,宣傳、實踐綠色評估信貸的金融模式。同時要加強新能源信貸的投入,加大對風能、太陽能、生物能等的扶持力度。
參考文獻
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1 城市溫室氣體排放
2010年,城市集中了全球50%以上的人口,到2050年,這一比例會達到70%[4]。城市占地球表面不到1%,卻消耗世界約75%的能源。城市是人口、建筑、交通、工業(yè)、物流的集中地,也是能源消耗的高強度地區(qū)(見圖1),因此必然成為溫室氣體排放的熱點和重點地區(qū)。大城市氣候領導集團(C40)的研究報告認為,城市排放了世界80%的人為溫室氣體,盡管這一結論存在一定爭議(IEA認為約為71%[1]),但是城市溫室氣體直接排放和受城市地區(qū)消費引發(fā)的間接排放總量無疑是非常巨大的。
全球城市化進程對全球溫室氣體排放有著顯著影響。圖2顯示了全球排放和城市化率的關系,兩者之間有很強的正相關性。UN-HABITAT認為全球溫室氣體排放增長和城市化快速進程的一致并非耦合,而是有著深刻的聯系,城市聚集了大量人口,經濟活動強度大,能源利用量大,因而城市發(fā)展對全球溫室氣體排放有著強勁的驅動[4]。O'Neill等人[5]研究認為城市化仍然會顯著影響未來全球排放。一些發(fā)展中國家,特別是中國和印度,城市人口增長可能導致高達25%的排放量。這在很大程度上是由于城市勞動力的高生產力和高消耗偏好導致了高的溫室氣體排放。
2 城市溫室氣體清單研究綜述
城市尺度上溫室氣體清單研究始于20世紀90年代,由于西方發(fā)達國家城市自治性很強,所以城市在碳減排方面非常活躍,清單編制越來越受到重視,并且成為城市積極應對氣候變化和低碳發(fā)展的關鍵步驟。溫室氣體清單對于城市有如下作用:①準確掌握城市能源利用中的低效和不足,發(fā)現節(jié)能和碳減排空間;②明確自身城市在國際、國內城市低碳經濟中的定位和優(yōu)劣勢,確定今后低碳重點發(fā)展方向;③制訂清晰、明確的低碳城市路線圖,確保城市實現碳減排的可測量、可報告和可核查(MRV);④積極開展教育宣傳,引導城市公眾和溫室氣體排放涉及者認識自身活動對于城市溫室氣體的貢獻,提高低碳意識。
圖1 2005年世界能源消耗和溫室氣體排放(城市和非城市)[1]
Fig.1 World energy consumption and carbon emission in 2005(urban and non-urban)
注:圖中柱體代表各類能源占總能源消費比例,點代表城市的各類能源利用的溫室氣體排放。
圖2 世界排放和城市化(1965-2009年)[6-7]
Fig.2 World emission and urbanization(1965-2009)
早期城市溫室氣體清單方法都是沿用政府間氣候變化專門委員會(IPCC)國家清單方法,此后逐漸出現了專門研究城市溫室氣體清單的組織和機構。全球地方環(huán)境理事會(ICLEI)探索并建立了適合城市特色的溫室氣體清單編制體系和方法,經過不斷完善,當前已經被國際上的城市廣為接受,成為主流城市溫室氣體清單編制方法,但其主要是針對企業(yè)層次的,因而涉及溫室氣體排放鏈條很長,在城市尺度上很難操作。C40組織選擇典型城市作為案例,研究其溫室氣體清單,并且選擇典型的部門、行業(yè)進行深入研究,提出具有可操作性的政策和措施,分析措施的有效性。C40在建筑、交通等領域溫室氣體清單及減排方面具有很多成功經驗,逐漸成為全球范圍研究城市氣候變化和溫室氣體的重要組織。中國北京、上海、香港等城市先后參加了2005年和2007年C40峰會。
不少研究者也對城市溫室氣體清單進行了研究和探索。以Kennedy為首的研究團隊提出城市與外界物質、能量交換較大而需要采用獨立的清單體系[10-11]。Kennedy的城市溫室氣體清單體系較為完整,不僅包括ICLEI建議的范圍,而且包括水運和航空排放(這部分涉及大量的跨境排放)(見圖3),同時對城市道路交通的跨境排放問題提出了解決方案。此外,該清單體系還包括燃料的上游排放(即燃料生產導致排放)。Kennedy選擇了10個典型城市進行實證分析,認為氣候、資源可獲取程度、電力、城市設計、廢棄物處理等都對城市溫室氣體排放有著顯著影響;城市的地理位置對其溫室氣體排放有著至關重要的作用[12]。Dhakal研究了東京、首爾、北京、上海的溫室氣體排放,采用的清單方法包括外調電力和采暖因素,和ICLEI的方法一致。研究發(fā)現4個城市的人均能源利用都有趨同表現(1990-1998年),約1.3t-1.6t標準油/人,但是北京和上海的人均CO[,2]排放量卻明顯高于東京和首爾[13]。Glaeser等采用了類似ICLEI的方法體系,核算美國66個大城市溫室氣體排放,發(fā)現城市汽油消費量和城市人口大小的對數有較強的線性相關性;家庭天然氣消費量(采暖為主)和1月份溫度有較顯善的線性相關性;家庭用電量和7月份溫度有較顯著的線性相關 性。溫室氣體排放量和土地利用政策之間存在很強的相關性,許多地區(qū)建立嚴格的政策限制一些產業(yè)的發(fā)展,使得排放朝向高碳排放地區(qū)聚集。城市排放水平明顯低于城市郊區(qū),城市—郊區(qū)之間的碳排放差異在老城市例如紐約更加明顯[14]。Norman等認為城市溫室氣體清單還應該包括建筑材料使用等全生命周期的排放,發(fā)現城市交通是最重要的減排溫室氣體方向,而建筑是降低能耗的重要方向。同時,疏松型城區(qū)的人均能源消耗和溫室氣體排放是密集型城區(qū)的2.0-2.5倍[15]。
Ramaswami等人提出了混合型生命周期碳足跡清單體系,并對城市與周邊的跨界交通(道路和航空)的溫室氣體排放分配問題做出了詳細論述。
Dodman等對ICLEI的清單方法提出異議,尤其對電力和供熱的歸屬問題提出異議,并且提出了不同的清單方法,其結果是全球城市溫室氣體排放還不到人為排放的一半,許多城市人均排放量低于其國家人均排放量。
從上述學者的研究可以看出,對于城市碳排放問題,不同的研究方法,研究結果相差很大,尤其城市是一個高度開放的實體,其與外界的能源、物品交換強度很大,因而對于城市排放的不同界定,會導致城市排放水平的很大差異。對比當前國際城市主要采用的方法體系(見圖3),總體趨勢是,絕大部分城市在核算自身溫室氣體排放時,都考慮外部電力和熱力供應所導致的溫室氣體排放,即世界地方環(huán)境理事會(The International Council for Local Environmental Initiatives,ICLEI)提出的主要考慮尺度1+尺度2+外部垃圾填埋的溫室氣體排放。全球已經有68個國家的1 200個城市采用ICLEI方法編制了城市溫室氣體清單。許多研究基于這種清單方法提出了較為系統(tǒng)的城市碳預算方案[20]。
圖3 城市溫室氣體清單體系范圍比較[8-10]
Fig.3 Comparison of measures for city greenhouse gases inventory
中國城市溫室氣體清單研究起步較早,但發(fā)展緩慢。1994年,中國與加拿大政府開展了北京市溫室氣體排放清單研究,并較為全面地核算了北京市1991年溫室氣體排放清單[21],但此后一直缺乏城市清單的研究文獻。近幾年城市清單研究逐漸增加,蔡博峰等人初步提出了城市溫室氣體清單研究方法,并且針對重點排放領域推薦了排放因子[22]。張晚成等人利用城市清單體系核算了上海排放[23]。陳操操等人對城市溫室氣體清單方法做了較為詳細的評價和總結,并且對比了城市清單和國家清單的異同[24]。蔡博峰探討了中國城市溫室氣體清單研究存在的不足和困難,并提出了初步建議[25]。
3 城市溫室氣體清單研究特點
城市溫室氣體清單相比國家溫室氣體清單而言,從編制模式、覆蓋領域和針對性等方面都具有自身特色,這些特色也意味著國家清單方法體系(IPCC方法學指南)并不能適用城市溫室氣體清單編制的需要。
城市溫室氣體清單方法學早期借鑒了大量國家溫室氣體清單編制的方法,盡管后期在清單基礎方法學、排放因子等方面很難有突破和創(chuàng)新,但在原則、技術路線和方法體系上卻體現了城市的自身特點。當前,城市溫室氣體清單方法學和國家溫室氣體清單方法學的差異主要體現在如下幾點。在編制模式上,由于城市和外界有著大量的能量和物質交流,城市往往采用消費模式,區(qū)別于國家清單的生產模式。國際城市清單中往往包括了由于外調電力和供暖帶來的間接排放,即發(fā)生在城市地理邊界以外生產城市用電和熱力的溫室氣體排放。在覆蓋范圍上,城市清單往往比較簡單,特別是發(fā)達國家城市,幾乎沒有農業(yè)問題,工業(yè)比例也很小,所以能源供應、建筑和交通以及廢棄物處理往往是城市清單的主要內容。在針對性和靈活性方面,城市溫室氣體清單編制靈活、針對性強。國家溫室氣體清單編制的一個重要目的是為國家宏觀制定減排政策提出科學支持和國際溫室氣體排放對比與談判,因而國家清單相對比較規(guī)范和嚴格。而城市清單為了提高針對性,往往在組織結構上更加靈活。其提出的政策直接到技術層面,可核查性、可測量性和可報告性都很強,其溫室氣體減排的實現依賴于城市公眾的參與和監(jiān)督[25]。但城市清單的靈活性某種意義上影響了國際城市之間溫室氣體排放的可對比性。
4 國內城市溫室氣體清單研究的不足
中國當前的低碳城市發(fā)展很快,但城市溫室氣體排放清單研究卻相對滯后,主要是存在著兩個核心問題。其一,城市排放清單方法體系不完善,其中邊界、范圍等關鍵問題尚未解決。絕大部分城市尚未編制較為全面的城市溫室氣體排放清單。許多城市依然沿用IPCC的方法核算溫室氣體排放,而IPCC方法不適用于城市尺度已經是國際共識。此外,發(fā)達國家城市排放清單都包括尺度1和尺度2水平,而我國當前已經編制的城市清單基本相當于尺度1水平,城市清單內容相比國際規(guī)范有較多殘缺。由于核算方法的混亂,導致中國同一城市出現多種溫室氣體排放量,極不利于科學研究和政府決策。其二,無法核算真正城市意義的溫室氣體排放水平。中國城市和西方國家城市有較大差別,后者是專為城市而設立的一種建制類型,同行政區(qū)劃并無必然聯系。它突出了人口聚集點的概念,核心部分是城市建成區(qū)。而中國城市是一種行政區(qū)劃建制,包含大量的農村、林地等非城市建設用地。因而中國城市更類似一種區(qū)域概念。對中國城市的特征,Montgomery也提出其不同于西方城市,并且建議將以建成區(qū)為核心的地區(qū)作為城 市加以重點研究[26]。這種城市排放清單很大程度上失去了城市特色,變?yōu)榕c省/區(qū)域排放清單性質一致,因而無法有效支持中國低碳城市的積極發(fā)展。同時也使得中國城市溫室氣體排放水平很難直接與發(fā)達國家城市排放做直接比較,也不利于最大限度地借鑒西方城市低碳化發(fā)展的成功經驗。發(fā)達國家估算的城市溫室氣體排放占國家排放比例約在70%-80%,而在我國當前的情況,城市溫室氣體排放總量等于全國排放總量,城市這一極為重要的低碳發(fā)展因素無法突出其應有特色。
中國城市溫室氣體排放清單的不足嚴重制約了我國低碳城市發(fā)展,甚至可能誤導城市低碳發(fā)展方向。研究解決上述兩個中國城市碳排放清單核心問題,有利于規(guī)范我國城市溫室氣體排放核算方法,準確把握我國真正城市意義的溫室氣體排放水平和特征,澄清城市溫室氣體排放的一些誤區(qū)和錯誤觀點,并為低碳城市發(fā)展和政府決策奠定堅實基礎。同時,清晰、明確的城市溫室氣體排放清單方法體系,便于城市之間以及城市自身時序上的比較分析,支持政府出臺有效的政策措施,并建立相應的核查機制。
5 中國城市溫室氣體清單編制方法
鑒于中國城市溫室氣體清單存在的問題和不足,以及當前的研究現狀,本研究提出中國城市溫室氣體清單編制方法,以供研究者和決策者參考。方法介紹側重城市清單的特色內容,排放因子等技術要素與IPCC一致,所以不作介紹。
5.1 清單邊界
中國城市清單邊界問題是城市清單體系中較為重要的一個問題。主要原因是中國城市地理邊界不明確。西方城市的核心和主要部分是城市建成區(qū),其強調的是城市自治,而不是行政區(qū)劃等級。由于中國城市的特殊性,本文提出狹義城市的清單邊界,以區(qū)別于我國當前城市市域范圍(城市行政區(qū)域)的清單。狹義城市是指包括城市建成區(qū)90%面積的最小市轄區(qū)/縣范圍。許多研究城市的學者把市轄區(qū)作為狹義城市的概念,但縣升區(qū)的參考標準主要是整體經濟水平,因而會把一些經濟體量很大的農業(yè)縣包括進來,例如北京市懷柔、平谷、門頭溝、房山等區(qū),其包括了大量的農村地區(qū)和非城市建成區(qū)。所以依據市轄區(qū)很容易高估狹義城市的面積。事實上,城市建成區(qū)是城市的最佳表征,然而城市建成區(qū)同城市行政區(qū)劃并不完全重合,導致數據口徑無法統(tǒng)一,難以完成數據收集和積累。
中國城市溫室氣體清單體系中,可以同時核算城市市域范圍內(城市行政區(qū)域)的溫室氣體排放,和狹義城市溫室氣體排放。我國地級以上城市基本都有較為完整的市域范圍內的公開統(tǒng)計數據,因而可以支持城市市域排放清單的編制。著重考慮狹義城市溫室氣體清單,可以突出城市意義和特色,真正指導中國城市低碳發(fā)展,同時也提高中國城市與西方城市溫室氣體清單的可比性,有利于中國最大限度地借鑒西方城市低碳化發(fā)展的成功經驗。
排放源的歸屬問題在西方城市比較顯著,因為西方城市中的私人公司或者是私人入股公司占據絕大多數。因而西方城市處理排放源歸屬問題往往分為運行控制(Operational Control)和金融控制(Financial Control)兩類。運行控制是受市政府各項政策法規(guī)直接管理的,但其經營和財務關系未必完全受當地市政府控制。而金融控制符合國際財務會計標準,即對于一個排放源實體具有完全的金融管理權利。中國城市溫室氣體清單可以以行政管轄為邊界,即相當于西方城市的運行控制,符合我國城市對企業(yè)的管理和統(tǒng)計口徑。此外,由于西方城市的行政自治和民主管理的特點,城市溫室氣體清單都分為全市排放清單(Citywide Inventory)和政府排放清單(Government Inventory),后者屬于前者,但單獨列出。政府排放清單主要包括政府部門的用電、采暖、用水、交通、廢棄物等,之所以單獨列出,是因為全市和政府部門減排的措施有很大不同。對于政府部門的溫室氣體排放,完全可以采取強制手段進行減排,而對于城市水平的排放,政府只能通過政策鼓勵或者財稅刺激等市場方法,要想采取強制手段,必須通過地方立法,其操作和實施都較為困難[25]。這一點和我國倡導和實施的綠色政府比較相近,可以充分借鑒。
5.2 清單范圍
清單范圍是指清單所包括的溫室氣體排放過程,主要指本地排放和異地排放,即直接排放過程(本地排放)和間接排放過程(異地排放)。具體可分為三個尺度(見圖3)。①尺度1:所有直接排放過程,主要是指發(fā)生在清單地理邊界內的溫室氣體排放過程。②尺度2:由于電力、供熱的購買和外調發(fā)生的間接排放過程。以用電為例,大部分城市的電力依靠購買或外調,所以并不直接產生溫室氣體排放,但可能所購電力來自火力發(fā)電,而火力發(fā)電產生溫室氣體,所以這部分溫室氣體算為城市間接排放。③尺度3:未被尺度2包括的其他所有間接排放。這一尺度所包括的范圍很廣,包括城市從外部購買的燃料、建材、機械設備、食物、水資源、衣物等等,生產和運輸這些原材料和商品都會排放溫室氣體[25]。
建議中國城市溫室氣體清單需要同時包括尺度1和尺度2,暫不考慮尺度3排放。這樣中國城市編制清單相當于采用了生產+消費的混合模式,即在核算清單時,首先核算城市直接排放(生產模式),然后將外調電力和供暖導致的溫室氣體排放計入城市本身排放(消費模式)。國際上絕大部分城市都是采用這一“混合”模式編制溫室氣體清單。
6 案例對比研究
選擇北京市和紐約市,基于前文所述的城市溫室氣體清單原則和方法體系,對比分析兩個城市的溫室氣體排放特征。根據前面所述的狹義城市,北京市包括城市建成區(qū)90%面積的區(qū)/縣共6個,分別為東城區(qū)、西城區(qū)、海淀區(qū)、朝陽區(qū)、石景山區(qū)和豐臺區(qū)。
本研究對比了2個城市的排放水平。北京市市域的碳排放清單可以基于能源統(tǒng)計年鑒核算,但狹義城市的碳排放清單卻缺乏數據支持,沒有公開出版的北京市各區(qū)縣的能源利用情況。因此,只能采用其他數據途徑。歐盟和荷蘭環(huán)保局聯合開發(fā)了全球0.1°×0.1°(中緯度地區(qū)約10km)溫室氣體排放空間網格數據庫,當前已經更新至EDGAR version 4.1版本(2005年),該數據庫是迄今為止全球水平上空間精度最高的溫室氣體排放數據庫。EDGAR排放源數據主要來源于IEA的排放點源數據庫,比較全面地核算了區(qū)域空間排放信息,非常有利于我們利用該數據計算狹義城市直接排放水平。因此,基于EDGAR數據庫,直接核算北京市2005年狹義城市的直接(尺度1)碳排放量為4 473萬t。然而北京市 狹義城市間接(尺度2)排放量的估算較為困難,只能基于北京市市域直接排放和間接排放的比例來推算。
根據中國能源統(tǒng)計年鑒[27]、北京市統(tǒng)計年鑒[28]和IPCC排放因子[29],2005年北京市域排放量為1.413億t,其中直接排放1.012億t,間接排放(電力調入量為357.69億KWh時,2005年無熱力輸入)0.401億t,間接排放占直接排放的39.62%。其中,外調電力排放因子取值為1.1208 t /MWh,該值來源于國家2007中國區(qū)域電網基準線排放因子中的華北區(qū)域電網電量邊際排放因子OM(其計算數據基于2004-2006年《中國能源統(tǒng)計年鑒》)。根據北京市市域間接排放和直接排放的比例關系,以及北京狹義城市直接排放量,可以推算北京市狹義城市的間接(尺度2)碳排放量為1 772萬t。北京市和紐約市的溫室氣體排放對比見表1。
從表1可以看出,狹義城市的溫室氣體清單體系下,北京市和紐約市具有較好的可比性。紐約市的總排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量,人均排放量略高于北京市。較為顯著的一點是,紐約市尺度2排放占總排放比例明顯高于北京市的這一數值,這主要是因為紐約市內工業(yè)很少,主要能源消耗是電力和交通燃料。這也是西方發(fā)達國家城市的典型特征,即其低碳發(fā)展的主要方向都是建筑、交通、城市廢棄物處理等明顯具有城市特色的方向。北京市盡管在逐漸搬遷市內的重工業(yè),但2005年依舊存在著不少工業(yè)企業(yè)。
作者簡介:蔡博峰,博士,副研究員,主要研究方向為溫室氣體清單和低碳發(fā)展。
摘要
介紹城市溫室氣體排放特征和國際城市溫室氣體清單研究進展,研究了全球城市化和城市CO2排放的強正相關性,以及中國城市清單方法研究起步較早但發(fā)展緩慢的特點。分析了城市溫室氣體清單相對國家清單的特征,即城市清單編制往往采用消費模式,區(qū)別于國家清單的生產模式;國際城市清單中往往包括了由于外調電和供暖產生的CO2排放,同時城市溫室氣體清單編制靈活性和針對性更強。針對我國城市溫室氣體清單研究的不足,提出了我國城市溫室氣體清單方法,強調中國城市采用尺度1+尺度2的范圍,暫不考慮尺度3的范圍,即生產+消費的混合模式,并且在城市市域溫室氣體排放研究的基礎上,加強狹義城市溫室氣體排放水平的研究。選擇北京市和紐約市,對比分析了兩個城市CO2排放特征,結果顯示,在確定的清單體系下,北京市和紐約市具有較好的可比性。紐約市的總排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量,人均排放量略高于北京市。
關鍵詞 城市;溫室氣體;清單;尺度;狹義城市
中圖分類號 X321
文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2012)01-0021-07 doi:103969/jissn1002-2104201201.005
城市溫室氣體排放的快速增長成為全球溫室氣體排放上升的重要原因[1-2]。城市不僅是溫室氣體排放的關鍵源和絕對主體,同時也受到氣候變化的嚴重影響。由于城市人口、資源和基礎設施相對集中,氣候變化的不利影響最可能出現在城市地區(qū)[3-4]。城市是創(chuàng)新與技術的熱點,也是制定許多世界性難題解決方法的地方。由于城市人口密集、經濟發(fā)達,因而城市低碳發(fā)展具有很強的示范效應。城市在應對全球氣候變化和溫室氣體減排方面發(fā)揮著決定性的作用。
發(fā)展低碳經濟和低碳城市,是全球積極應對氣候變化和城市可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。低碳城市的前提是清晰、準確地掌握城市各個領域的溫室氣體排放情況。因而,城市溫室氣體排放清單是城市低碳發(fā)展的基石和參考標尺,通過研究城市溫室氣體排放清單和排放水平,可以辨識溫室氣體排放量及其排放特征,跟蹤其增減變化及發(fā)展趨勢,預測未來排放情景,進而確定減排目標,制訂和實施行動計劃,提出切實、有效的溫室氣體減排措施和方案,有力推動城市向低碳化方向發(fā)展。
國內低碳城市規(guī)劃和建設進展很快,然而城市溫室氣體清單研究卻相對滯后,難以滿足城市發(fā)展的需求。中國當前城市溫室氣體清單在方法體系和城市邊界上尚存在諸多問題。本文試圖綜述國際溫室氣體清單研究進展,并探討中國城市溫室氣體清單的問題和不足,提出中國城市清單方法,并且以典型案例對比分析說明。
1 城市溫室氣體排放
2010年,城市集中了全球50%以上的人口,到2050年,這一比例會達到70%[4]。城市占地球表面不到1%,卻消耗世界約75%的能源。城市是人口、建筑、交通、工業(yè)、物流的集中地,也是能源消耗的高強度地區(qū)(見圖1),因此必然成為溫室氣體排放的熱點和重點地區(qū)。大城市氣候領導集團(C40)的研究報告認為,城市排放了世界80%的人為溫室氣體,盡管這一結論存在一定爭議(IEA認為約為71%[1]),但是城市溫室氣體直接排放和受城市地區(qū)消費引發(fā)的間接排放總量無疑是非常巨大的。
全球城市化進程對全球溫室氣體排放有著顯著影響。圖2顯示了全球CO2排放和城市化率的關系,兩者之間有很強的正相關性。UNHABITAT認為全球溫室氣體排放增長和城市化快速進程的一致并非耦合,而是有著深刻的聯系,城市聚集了大量人口,經濟活動強度大,能源利用量大,因而城市發(fā)展對全球溫室氣體排放有著強勁的驅動[4]。O’Neill等人[5]研究認為城市化仍然會顯著影響未來全球CO2排放。一些發(fā)展中國家,特別是中國和印度,城市人口增長可能導致高達25%的CO2排放量。這在很
大程度上是由于城市勞動力的高生產力和高消耗偏好導
致了高的溫室氣體排放。
2 城市溫室氣體清單研究綜述
城市尺度上溫室氣體清單研究始于20世紀90年代,由于西方發(fā)達國家城市自治性很強,所以城市在碳減排方面非常活躍,清單編制越來越受到重視,并且成為城市積極應對氣候變化和低碳發(fā)展的關鍵步驟。溫室氣體清單對于城市有如下作用:①準確掌握城市能源利用中的低效和不足,發(fā)現節(jié)能和碳減排空間;②明確自身城市在國際、國內城市低碳經濟中的定位和優(yōu)劣勢,確定今后低碳重點發(fā)展方向;③制訂清晰、明確的低碳城市路線圖,確保城市實現碳減排的可測量、可報告和可核查(MRV);④積極開展教育宣傳,引導城市公眾和溫室氣體排放涉及者認識自身活動對于城市溫室氣體的貢獻,提高低碳意識。
早期城市溫室氣體清單方法都是沿用政府間氣候變化專門委員會(IPCC)國家清單方法, 此后逐漸出現了專門研究城市溫室氣體清單的組織和機構。全球地方環(huán)境理事會(ICLEI)探索并建立了適合城市特色的溫室氣體清單編制體系和方法,經過不斷完善,當前已經被國際上的城市廣為接受,成為主流城市溫室氣體清單編制方法[8]。ICLEI成立于1990年,為城市溫室氣體排放清單和排放量計算建立了較為詳盡和完善的研究體系。其發(fā)起的城市應對氣候變化運動(The Cities for Climate Protection, CCP)主要協(xié)助城市核算溫室氣體和制定減排方案。WRI(世界資源研究所)/WBCSD (世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會)提出了企業(yè)溫室氣體核算方法體系[9],較為系統(tǒng)和全面,對許多城市產生了較大影響,許多城市的清單研究都對其有所借鑒[10],但其主要是針對企業(yè)層次的,因而涉及溫室氣體排放鏈條很長,在城市尺度上很難操作。C40組織選擇典型城市作為案例,研究其溫室氣體清單,并且選擇典型的部門、行業(yè)進行深入研究,提出具有可操作性的政策和措施,分析措施的有效性。C40在建筑、交通等領域溫室氣體清單及減排方面具有很多成功經驗,逐漸成為全球范圍研究城市氣候變化和溫室氣體的重要組織。中國北京、上海、香港等城市先后參加了2005年和2007年C40峰會。
不少研究者也對城市溫室氣體清單進行了研究和探索。以Kennedy為首的研究團隊提出城市與外界物質、能量交換較大而需要采用獨立的清單體系[10-11]。Kennedy的城市溫室氣體清單體系較為完整,不僅包括ICLEI建議的范圍,而且包括水運和航空排放(這部分涉及大量的跨境排放)(見圖3),同時對城市道路交通的跨境排放問題提出了解決方案。此外,該清單體系還包括燃料的上游排放(即燃料生產導致排放)。Kennedy選擇了10個典型城市進行實證分析,認為氣候、資源可獲取程度、電力、城市設計、廢棄物處理等都對城市溫室氣體排放有著顯著影響;城市的地理位置對其溫室氣體排放有著至關重要的作用[12]。Dhakal研究了東京、首爾、北京、上海的溫室氣體排放,采用的清單方法包括外調電力和采暖因素,和ICLEI的方法一致。研究發(fā)現4個城市的人均能源利用都有趨同表現(1990-1998年),約1.3-1.6 t標準油/人,但是北京和上海的人均CO2排放量卻明顯高于東京和首爾[13]。Glaeser等采用了類似ICLEI的方法體系,核算美國66個大城市溫室氣體排放,發(fā)現城市汽油消費量和城市人口大小的對數有較強的線性相關性;家庭天然氣消費量(采暖為主)和1月份溫度有較顯著的線性相關性;家庭用電量和7月份溫度有較顯著的線性相關性。溫室氣體排放量和土地利用政策之間存在很強的相關性,許多地區(qū)建立嚴格的政策限制一些產業(yè)的發(fā)展,使得排放朝向高碳排放地區(qū)聚集。城市排放水平明顯低于城市郊區(qū),城市-郊區(qū)之間的碳排放差異在老城市例如紐約更加明顯[14]。Norman等認為城市溫室氣體清單還應該包括建筑材料使用等全生命周期的排放,發(fā)現城市交通是最重要的減排溫室氣體方向,而建筑是降低能耗的重要方向。同時,疏松型城區(qū)的人均能源消耗和溫室氣體排放是密集型城區(qū)的2.0-2.5倍[15]。
Ramaswami等人提出了混合型生命周期碳足跡清單體系,并對城市與周邊的跨界交通(道路和航空)的溫室氣體排放分配問題做出了詳細論述[16]。此后,Hillman等完善了混合型生命周期碳足跡清單體系,認為還應該包括4種必需品(食物、燃油、水和建材)生產而帶來的溫室氣體排放。該方法體系核算的CO2排放包括了城市終端能源利用、跨界水運和航空運輸,以及城市4種必需品內涵溫室氣體排放(由于生產這些產品而產生溫室氣體排放,一般不在城市邊界內),這種清單體系已經超過了Kennedy 等人的方法體系,接近WRI/WBCSD針對企業(yè)的清單要求(見圖3)[17]。
Dodman等對ICLEI的清單方法提出異議,尤其對電力和供熱的歸屬問題提出異議,并且提出了不同的清單方法,其結果是全球城市溫室氣體排放還不到人為排放的一半,許多城市人均排放量低于其國家人均排放量[18]。Satterthwaite認為城市溫室氣體排放占人類活動排放的75-80%的比例有些過高,農業(yè)、毀林、重工業(yè)、火電等都絕大部分都不在城市,因而全球城市溫室氣體排放僅占到人為排放30.5-40.8%,許多城市人均排放量低于其國家人均排放量。Satterthwaite認為雖然城市作為終端消費了很多能源,但把產品生命周期的排放歸結城市有可能形成誤導。因為并不是城市這一地理概念造成了高能耗、高排放,而是高收入水平國家中的個別高收入群體的高消費導致了城市消費生命周期的高排放[19]。
從上述學者的研究可以看出,對于城市碳排放問題,不同的研究方法,研究結果相差很大,尤其城市是一個高度開放的實體,其與外界的能源、物品交換強度很大,因而對于城市排放的不同界定,會導致城市排放水平的很大差異。對比當前國際城市主要采用的方法體系(見圖3),總體趨勢是,絕大部分城市在核算自身溫室氣體排放時,都考慮外部電力和熱力供應所導致的溫室氣體排放,即世界地方環(huán)境理事會(The International Council for Local Environmental Initiatives,ICLEI)提出的主要考慮尺度1+尺度2+外部垃圾填埋的溫室氣體排放。全球已經有68個國家的1 200個城市采用ICLEI方法編制了城市溫室氣體清單。許多研究基于這種清單方法提出了較為系統(tǒng)的
城市碳預算方案[20]。
中國城市溫室氣體清單研究起步較早,但發(fā)展緩慢。1994年,中國與加拿大政府開展了北京市溫室氣體排放清單研究,并較為全面地核算了北京市1991年溫室氣體排放清單[21],但此后一直缺乏城市清單的研究文獻。近幾年城市清單研究逐漸增加,蔡博峰等人初步提出了城市溫室氣體清單研究方法,并且針對重點排放領域推薦了排放因子[22]。張晚成等人利用城市清單體系核算了上海CO2排放[23]。陳操操等人對城市溫室氣體清單方法做了較為詳細的評價和總結,并且對比了城市清單和國家清單的異同[24]。蔡博峰探討了中國城市溫室氣體清單研究存在的不足和困難,并提出了初步建議[25]。
3 城市溫室氣體清單研究特點
城市溫室氣體清單相比國家溫室氣體清單而言,從編制模式、覆蓋領域和針對性等方面都具有自身特色,這些特色也意味著國家清單方法體系(IPCC方法學指南)并不能適用城市溫室氣體清單編制的需要。
城市溫室氣體清單方法學早期借鑒了大量國家溫室氣體清單編制的方法,盡管后期在清單基礎方法學、排放因子等方面很難有突破和創(chuàng)新,但在原則、技術路線和方法體系上卻體現了城市的自身特點。當前,城市溫室氣體清單方法學和國家溫室氣體清單方法學的差異主要體現在如下幾點。在編制模式上,由于城市和外界有著大量的能量和物質交流,城市往往采用消費模式,區(qū)別于國家清單的生產模式。國際城市清單中往往包括了由于外調電力和供暖帶來的間接排放,即發(fā)生在城市地理邊界以外生產城市用電和熱力的溫室氣體排放。在覆蓋范圍上,城市清單往往比較簡單,特別是發(fā)達國家城市,幾乎沒有農業(yè)問題,工業(yè)比例也很小,所以能源供應、建筑和交通以及廢棄物處理往往是城市清單的主要內容。在針對性和靈活性方面,城市溫室氣體清單編制靈活、針對性強。國家溫室氣體清單編制的一個重要目的是為國家宏觀制定減排政策提出科學支持和國際溫室氣體排放對比與談判,因而國家清單相對比較規(guī)范和嚴格。而城市清單為了提高針對性,往往在組織結構上更加靈活。其提出的政策直接到技術層面,可核查性、可測量性和可報告性都很強,其溫室氣體減排的實現依賴于城市公眾的參與和監(jiān)督[25]。但城市清單的靈活性某種意義上影響了國際城市之間溫室氣體排放的可對比性。
4 國內城市溫室氣體清單研究的不足
中國當前的低碳城市發(fā)展很快,但城市溫室氣體排放清單研究卻相對滯后,主要是存在著兩個核心問題。其一是城市排放清單方法體系不完善,其中邊界、范圍等關鍵問題尚未解決。絕大部分城市尚未編制較為全面的城市溫室氣體排放清單。許多城市依然沿用IPCC的方法核算溫室氣體排放,而IPCC方法不適用于城市尺度已經是國際共識。此外,發(fā)達國家城市排放清單都包括尺度1和尺度2水平,而我國當前已經編制的城市清單基本相當于尺度1水平,城市清單內容相比國際規(guī)范有較多殘缺。由于核算方法的混亂,導致中國同一城市出現多種溫室氣體排放量,極不利于科學研究和政府決策。其二,無法核算真正城市意義的溫室氣體排放水平。中國城市和西方國家城市有較大差別,后者是專為城市而設立的一種建制類型,同行政區(qū)劃并無必然聯系。它突出了人口聚集點的概念,核心部分是城市建成區(qū)。而中國城市是一種行政區(qū)劃建制,包含大量的農村、林地等非城市建設用地。因而中國城市更類似一種區(qū)域概念。對中國城市的特征,Montgomery也提出其不同于西方城市,并且建議將以建成區(qū)為核心的地區(qū)作為城市加以重點研究[26]。這種城市排放清單很大程度上失去了城市特色,變?yōu)榕c省/區(qū)域排放清單性質一致,因而無法有效支持中國低碳城市的積極發(fā)展。同時也使得中國城市溫室氣體排放水平很難直接與發(fā)達國家城市排放做直接比較,也不利于最大限度地借鑒西方城市低碳化發(fā)展的成功經驗。發(fā)達國家估算的城市溫室氣體排放占國家排放比例約在70-80%,而在我國當前的情況,城市溫室氣體排放總量等于全國排放總量,城市這一極為重要的低碳發(fā)展因素無法突出其應有特色。
中國城市溫室氣體排放清單的不足嚴重制約了我國低碳城市發(fā)展,甚至可能誤導城市低碳發(fā)展方向。研究解決上述兩個中國城市碳排放清單核心問題,有利于規(guī)范我國城市溫室氣體排放核算方法,準確把握我國真正城市意義的溫室氣體排放水平和特征,澄清城市溫室氣體排放的一些誤區(qū)和錯誤觀點,并為低碳城市發(fā)展和政府決策奠定堅實基礎。同時,清晰、明確的城市溫室氣體排放清單方法體系,便于城市之間以及城市自身時序上的比較分析,支持政府出臺有效的政策措施,并建立相應的核查機制。
5 中國城市溫室氣體清單編制方法
鑒于中國城市溫室氣體清單存在的問題和不足,以及當前的研究現狀,本研究提出中國城市溫室氣體清單編制方法,以供研究者和決策者參考。方法介紹側重城市清單的特色內容,排放因子等技術要素與IPCC一致,所以不作介紹。
5.1 清單邊界
中國城市清單邊界問題是城市清單體系中較為重要的一個問題。主要原因是中國城市地理邊界不明確。西方城市的核心和主要部分是城市建成區(qū),其強調的是城市自治,而不是行政區(qū)劃等級。由于中國城市的特殊性,本文提出狹義城市的清單邊界,以區(qū)別于我國當前城市市域范圍(城市行政區(qū)域)的清單。狹義城市是指包括城市建成區(qū)90%面積的最小市轄區(qū)/縣范圍。許多研究城市的學者把市轄區(qū)作為狹義城市的概念,但縣升區(qū)的參考標準主要是整體經濟水平,因而會把一些經濟體量很大的農業(yè)縣包括進來,例如北京市懷柔、平谷、門頭溝、房山等區(qū),其包括了大量的農村地區(qū)和非城市建成區(qū)。所以依據市轄區(qū)很容易高估狹義城市的面積。事實上,城市建成區(qū)是城市的最佳表征,然而城市建成區(qū)同城市行政區(qū)劃并不完全重合,導致數據口徑無法統(tǒng)一,難以完成數據收集和積累。
中國城市溫室氣體清單體系中,可以同時核算城市市域范圍內(城市行政區(qū)域)的溫室氣體排放,和狹義城市溫室氣體排放。我國地級以上城市基本都有較為完整的市域范圍內的公開統(tǒng)計數據,因而可以支持城市市域排放清單的編制。著重考慮狹義城市溫室氣體清單,可以突出城市意義和特色,真正指導中國城市低碳發(fā)展,同時也提高中國城市與西方城市溫室氣體清單的可比性,有利于中國最大限度地借鑒西方城市低碳化發(fā)展的成功經驗。
排放源的歸屬問題在西方城市比較顯著,因為西方城市中的私人公司或者是私人入股公司占據絕大多數。因而西方城市處理排放源歸屬問題往往分為運行控制(Operational Control)和金融控制(Financial Control)兩類。運行控制是受市政府各項政策法規(guī)直接管理的,但其經營和財務關系未必完全受當地市政府控制。而金融控制符合國際財務會計標準,即對于一個排放源實體具有完全的金融管理權利。中國城市溫室氣體清單可以以行政管轄為邊界,即相當于西方城市的運行控制,符合我國城市對企業(yè)的管理和統(tǒng)計口徑。此外,由于西方城市的行政自治和民主管理的特點,城市溫室氣體清單都分為全市排放清單(Citywide Inventory)和政府排放清單(Government Inventory),后者屬于前者,但單獨列出。政府排放清單主要包括政府部門的用電、采暖、用水、交通、廢棄物等,之所以單獨列出,是因為全市和政府部門減排的措施有很大不同。對于政府部門的溫室氣體排放,完全可以采取強制手段進行減排,而對于城市水平的排放,政府只能通過政策鼓勵或者財稅刺激等市場方法,要想采取強制手段,必須通過地方立法,其操作和實施都較為困難[25]。這一點和我國倡導和實施的綠色政府比較相近,可以充分借鑒。
5.2 清單范圍
清單范圍是指清單所包括的溫室氣體排放過程,主要指本地排放和異地排放,即直接排放過程(本地排放)和間接排放過程(異地排放)。具體可分為三個尺度(見圖3)。①尺度1:所有直接排放過程,主要是指發(fā)生在清單地理邊界內的溫室氣體排放過程。②尺度2:由于電力、供熱的購買和外調發(fā)生的間接排放過程。以用電為例,大部分城市的電力依靠購買或外調,所以并不直接產生溫室氣體排放,但可能所購電力來自火力發(fā)電,而火力發(fā)電產生溫室氣體,所以這部分溫室氣體算為城市間接排放。③尺度3:未被尺度2包括的其他所有間接排放。這一尺度所包括的范圍很廣,包括城市從外部購買的燃料、建材、機械設備、食物、水資源、衣物等等,生產和運輸這些原材料和商品都會排放溫室氣體[25]。
建議中國城市溫室氣體清單需要同時包括尺度1和尺度2,暫不考慮尺度3排放。這樣中國城市編制清單相當于采用了生產+消費的混合模式,即在核算清單時,首先核算城市直接排放(生產模式),然后將外調電力和供暖導致的溫室氣體排放計入城市本身排放(消費模式)。國際上絕大部分城市都是采用這一“混和”模式編制溫室氣體清單。
6 案例對比研究
選擇北京市和紐約市,基于前文所述的城市溫室氣體清單原則和方法體系,對比分析兩個城市的溫室氣體排放特征。根據前面所述的狹義城市,北京市包括城市建成區(qū)90%面積的區(qū)/縣共6個,分別為東城區(qū)、西城區(qū)、海淀區(qū)、朝陽區(qū)、石景山區(qū)和豐臺區(qū)。
本研究對比了2個城市的CO2排放水平。北京市市域的碳排放清單可以基于能源統(tǒng)計年鑒核算,但狹義城市的碳排放清單卻缺乏數據支持,沒有公開出版的北京市各區(qū)縣的能源利用情況。因此,只能采用其它數據途徑。歐盟和荷蘭環(huán)保局聯合開發(fā)了全球0.1°×0.1°(中緯度地區(qū)約10 km)溫室氣體排放空間網格數據庫,當前已經更新至EDGAR version 4.1版本(2005年),該數據庫是迄今為止全球水平上空間精度最高的溫室氣體排放數據庫。EDGAR排放源數據主要來源于IEA的排放點源數據庫,比較全面地核算了區(qū)域空間CO2排放信息,非常有利于我們利用該數據計算狹義城市CO2直接排放水平。因此,基于EDGAR數據庫,直接核算北京市2005年狹義城市的直接(尺度1)碳排放量為4 473萬t。然而北京市狹義城市間接(尺度2)排放量的估算較為困難,只能基于北京市市域直接排放和間接排放的比例來推算。
根據中國能源統(tǒng)計年鑒[27]、北京市統(tǒng)計年鑒[28]和IPCC排放因子[29],2005年北京市域CO2排放量為1.413億t,其中直接排放1.012億t,間接排放(電力調入量為357.69億KWh時,2005年無熱力輸入)0.401億tCO2,間接排放占直接排放的39.62%。其中,外調電力排放因子取值為1.120 8t CO2/MWh,該值來源于國家2007中國區(qū)域電網基準線排放因子中的華北區(qū)域電網電量邊際排放因子OM(其計算數據基于2004-2006年《中國能源統(tǒng)計年鑒》)。根據北京市市域間接排放和直接排放的比例關系,以及北京狹義城市直接排放量,可以推算北京市狹義城市的間接(尺度 2)碳排放量為1 772萬t。北京市和紐約市的溫室氣體排放對比見表1。
從表1可以看出,狹義城市的溫室氣體清單體系下,北京市和紐約市具有較好的可比性。紐約市的總排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量,人均排放量略高于北京市。較為顯著的一點是,紐約市尺度2排放占總排放比例明顯高于北京市的這一數值,這主要是因為紐約市內工業(yè)很少,主要能源消耗是電力和交通燃料。這也是西方發(fā)達國家城市的典型特征,即其低碳發(fā)展的主要方向都是建筑、交通、城市廢棄物處理等明顯具有城市特色的方向。北京市盡管在逐漸搬遷市內的重工業(yè),但2005年依舊存在著不少工業(yè)企業(yè)。
7 結 論
城市溫室氣體清單體系的不完善和無法核算真正意義的城市溫室氣體排放,是我國城市溫室氣體排放研究的重要不足,直接影響我國低碳城市的積極、健康發(fā)展。借鑒和對比分析當前國際城市排放清單研究的主要方法,并對其進行梳理和篩選。選擇主流和較為全面的方法體系,結合我國城市實際情況,確定我國城市溫室氣體排放清單的方法體系,是我國城市溫室氣體排放清單研究的首要工作。同時,考慮當前數據的可獲取性,基于城市市域排放和理論模型,研究狹義城市的溫室氣體排放水平是一個重要的研究方向。
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Research on Greenhouse Gas Emissions Inventory in the Cities of China
CAI Bofeng
(Center for Climate and Environmental Policy, Chinese Academy for Environmental Planning, Beijing 100012, China)
一是減少很多種污染的排放。植物結構有很多種且比較復雜,葉片表面多毛還能分泌油脂和汁液,這些特點有助于吸收有害氣體與吸附大量塵埃顆粒。杜鵑、紫薇這些植物可以吸收二氧化硫、氯氣、氯化鋅等其它的有毒氣體。松屬、云杉屬、樺木等森林植物會釋放出很多殺菌素,能夠殺死多種病原菌。如果用人工方法或噴灑殺蟲劑、殺菌劑來消除病蟲害,易造成環(huán)境污染問題,不但成本高而且耗能較多。
二是減少很多土石方工程。人們通過投入資金、勞動力、水泥、鋼材等其它材料和能耗建造大量攔水壩、蓄水池等工程,既耗費化石能源,又污染環(huán)境。到了一定時期它們不能用了再拆除還要耗費能源。森林吸收和儲存大量降水,它通過調節(jié)徑流來減少或避免洪澇災害的發(fā)生,這種方式所用成本比上面所說建造水利工程花費成本要低很多。森林在蓄水過程中能夠減少水土與土壤養(yǎng)分的流失,從而使農林業(yè)生產在很大程度上減小了對化肥與能源的需求,降低了能源的消耗量與環(huán)境污染。
三是減少物質和能源的耗費。這些年來,氣象災害在不斷增多。利用人工方法來防洪減災,不僅耗費大量人力,還要投入很多的物質和能量。森林可以有效調節(jié)氣候,減少洪澇、干旱等其它災害,確保與維護生產環(huán)境不向壞的方向發(fā)展,降低化肥的消耗和能耗,讓農作物與畜牧業(yè)在自然環(huán)境中較多地受到自然環(huán)境影響來獲得發(fā)展與收益,這大大減少了控制災害、消除影響所耗費成本,在生態(tài)系統(tǒng)調控過程中降低了物質與能源的耗費。四是改善生活與自然環(huán)境。森林這個大環(huán)境包含著自然與人文要素,對人類生存環(huán)境起著較好的優(yōu)化與改善作用,當人們置身于森林生態(tài)環(huán)境中時,可以在視覺、聽覺、嗅覺上達到放松的目的,增進精神與肉體上的健康。人們還可以旅游、爬山、探險等進行其它活動。在自然環(huán)境條件下,那些用來調溫、調濕、滯塵的人工設備被大大減少了使用次數與時間,同時也大大降低了能耗與二氧化碳的排放量。林產品對于建設低碳經濟來說是必不可少的一部分。森林也是一種具有戰(zhàn)略性特點的能源資源,就像煤炭、石油、天然氣那樣,它的特點是可再生、可降解、占地少、一次種植能夠持續(xù)利用,所以說它是非常重要的綠色能源。木材作為一種生物材料和其它非木質林產品,都有著低碳經濟的效果,所以可以被當成能源使用也可以被當成生產生活資料使用。
2低碳經濟影響下發(fā)展我國林業(yè)的措施
優(yōu)化該種產業(yè)結構,建立一個以低碳為主的該種產業(yè)體系。林業(yè)產業(yè)結構要根據實際情況作出調整,這樣能更有效地促進其發(fā)展,同時這對它要實現可持續(xù)發(fā)展來說也是物質保障。要根據市場需求,加快建設生產周期較短工業(yè)用途或其它用途的原料林;對于林產品要不斷創(chuàng)新,對于以往簡單的原料加工要加快發(fā)展步伐,爭取早日實現綜合性的精深加工;加快建設以森林為主的旅游業(yè)、花卉業(yè)。對于林業(yè)產業(yè)的結構作出調整,使其向低碳方向發(fā)展,建立一個具有低碳特點的新型該種產業(yè)系統(tǒng),它的主要內容是低碳森林培育、低碳林產加工、低碳森林旅游。現在世界上的能源和其他資源被人們過度開發(fā)利用,資源短缺問題影響越來越大,對于生物質能源的利用在技術上已經取得了不少進步,它是一種可再生能源,能用它來生產出的化工產品越來越多,又因為它的主要成分是碳水化合物,在使用中不會污染環(huán)境,所以它在眾多的能源中優(yōu)勢越來越突出。歐美與東南亞的部分國家很重視該種能源,他們把大豆、菜籽油、棕櫚油等作為原材料制成生物柴油,把玉米、甘蔗等其它糧食產品作為原材料制成乙醇。考慮到我國國情人口眾多、經濟發(fā)展不同地區(qū)差異較大,食用油和糧食還是人們不可或缺的食物,所以我們不能像歐美國家那樣把它們制成生物質能源。所以林業(yè)產業(yè)是我們重點考慮的對象,這種生物質能源在我國的可行性很大。林木的特點很多;例如,綠色環(huán)保、可再生、生產無污染等,用它來取代石化能源是一個很有價值的發(fā)展方向,不僅能使能源結構得到優(yōu)化,減少環(huán)境污染,還有助于維護森林資源。我國有大面積林地,很適合林木生物質能源的發(fā)展。所以加快發(fā)展該種能源能解決我國石化能源的短缺問題,同時對于改善生態(tài)環(huán)境來說也是一個重要的戰(zhàn)略舉措,在確保能源安全、調整與優(yōu)化能源結構方面有重要作用。加大植樹造林力度尤其是對那些荒山。只有做好植樹造林工作,才能有效增加森林面積,這樣才能吸收和固定更多的碳。我國現有無林地5700萬hm2,沙地與荒地是3億hm2,所以森林面積還有很大的增加空間。按照有關《生態(tài)規(guī)劃》,在今后36年時間內我國的森林面積將增加26%以上,森林對二氧化碳的凈吸收能力將大大增加,這就使我國森林的碳匯能力提高很多。植樹造林的特點是公眾參與的積極性高,所以要大力宣傳與深入開展各種植樹活動,吸引更多的群眾來參加植樹造林活動。對于荒山要想做好3方面措施:封、造、管:有些荒山適合人工造林,要積極用植苗與直播結合起來的方式,加快森林的建設;有些荒山不適合人工造林,就要做好封育工作,使地面植被在自然狀態(tài)下恢復。
3總結
一、我國促進低碳經濟發(fā)展的主要財政政策
最近幾年來,我國出臺了很多關于促進低碳經濟發(fā)展的財政政策,其主要內容體現在以下兩點。
(一)節(jié)能環(huán)保產業(yè)的財政支持政策
政府為了促進低碳經濟的發(fā)展,制定了一系列支持節(jié)能環(huán)保產業(yè)發(fā)展的財政政策。一是加大對節(jié)能技術改造中財政獎勵資金的投入,獎勵資金的額度是按照項目工程中節(jié)能技術改造以后,在實踐中取得的節(jié)能量以及根據有關規(guī)定的標準確定的,這種財政政策有利于增加節(jié)能技術改造的動力,帶動低碳經濟發(fā)展。二是鼓勵節(jié)能產品的研發(fā)以及惠民,比如說一些高效的節(jié)能照明產品的研發(fā)與使用,不僅減少了居民用電額度,也降低了能源的浪費。三是加大對再生節(jié)能材料利用時的補助,比如說,國家增強對于再生節(jié)能建筑材料在再生產過程中的補助,對這部分企業(yè)貸款貼息,或實行相應的獎勵政策。
(二)可再生能源的財政支持政策
該政策主要是針對太陽能、風能、地熱能、生物能等可再生能源的開發(fā)利用而言的,旨在通過財政政策的引導,進一步優(yōu)化我國的能源結構,減少溫室氣體的排放量。如對“金太陽”工程實行財政上的補貼;國家對“太陽能屋頂計劃”的財政支持;對風力發(fā)電工程設置專項的財政資金;對秸稈循環(huán)利用實行的財政補助;對節(jié)能汽車或者新能源汽車在推廣使用環(huán)節(jié)的財政補助政策等。
二、促進低碳經濟發(fā)展的財政政策體系存在的問題
為促進低碳經濟發(fā)展制定的一系列財政政策,在很大程度上促進了經濟產業(yè)結構的轉變以及調整,帶動了我國能源的利用率,推動了我國能源結構的優(yōu)化。但是,從發(fā)展低碳經濟這一總體目標而言,目前的財政政策仍然存在著很多的問題。首先,財政支持的投入力度不高,針對性不強,國家要想大力發(fā)展低碳經濟,要面對的首要問題便是經濟結構調整和科技創(chuàng)新等方面的問題,但是由于國家對于節(jié)能環(huán)保技術以及新能源研發(fā)與利用技術方面的財政資金支持力度仍然較低,缺乏穩(wěn)定性和長期性,所以財政政策對低碳經濟發(fā)展的促進作用還沒有得到充分的體現。因此,國家還需要結合低碳經濟發(fā)展的現實需要,進一步加大財政投入與支持的力度,以便使低碳經濟處于一個長期穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境之中。其次,現在的財政政策很多缺乏市場機制的有效引導,我國目前沒有形成以市場機制為主導的財政政策體系,有關資金與擔保方面的市場引導機制不夠健全,這就容易造成財政政策的制定脫離低碳經濟發(fā)展的市場需求,造成財政資金利用率偏低、針對性不強等方面的問題。此外,我國目前也沒有形成比較完善的市場節(jié)能服務體系,這都不利于財政政策發(fā)揮應有的作用。再次,在財政資金的管理上還存在一定的漏洞,國家為了促進低碳經濟的發(fā)展,投入了大量的財政專項資金,但是因為資金管理的組織機構不健全,資金管理制度的建設相對滯后,所以在財政專項資金的管理以及行政審批等環(huán)節(jié)存在很多的漏洞,導致資金利用效率低,甚至存在專項資金挪用的現象,導致很多節(jié)能工程無法正常的運轉。
三、促進我國低碳經濟發(fā)展的財政政策建議
(一)規(guī)范財政資金的投入與管理
為了進一步促進低碳經濟的發(fā)展,需要進一步健全財政資金的投入與管理。一方面,政府要加大對財政資金的投入力度,這是促進低碳經濟發(fā)展最直接也是最有效的方式。在對低碳經濟的財政投入中,應該重視有關節(jié)能減排、開發(fā)清潔高效能源、改造低碳技術等方面的資金投入,進而為低碳經濟的發(fā)展提供穩(wěn)定的資金投入,從而為低碳經濟的穩(wěn)定發(fā)展提供長期的資金保障。另一方面,政府要加強有關低碳經濟專項資金的管理,保證資金合理的使用,提高財政資金的利用效率,從而促進低碳經濟持續(xù)發(fā)展。此外,政府還要明確財政資金支持的重點領域,不斷調整我國的產業(yè)結構,從而推動節(jié)能減排工作的進行。如加強科技創(chuàng)新方面的扶持力度,多開發(fā)一些低碳技術,優(yōu)化能源利用結構,支持一些低耗能以及清潔能源企業(yè)的發(fā)展;要重視一些污水管理、新能源開發(fā)、環(huán)保等方面的工程建設,推動原有的大型企業(yè)以及建筑節(jié)能方面的技術改造等。
(二)完善財政補貼細則,引導企業(yè)發(fā)展低碳經濟
利用國家財政補貼機制,引導企業(yè)大力發(fā)展低碳經濟,是促進我國低碳經濟發(fā)展的有效方式。所以,各地必須針對當地的實際,進一步完善財政補貼的具體細則。一是要利用財政方面的補貼,給予企業(yè)有關環(huán)境治理費用以及稀缺資源保護費用方面的補貼,從而引導企業(yè)加強對環(huán)境的保護以及對資源的節(jié)約;二是對于一些開發(fā)使用清潔能源、對廢物實行回收再利用的企業(yè),進行貸款貼息;三是對自覺進行污水、排放氣體治理的企業(yè),在其貸款利率、還貸條件等方面給予政策上的優(yōu)惠;四是對使用的清潔能源要進行價格上的補貼;五是對企業(yè)能源、節(jié)能減排等技術方面的改造給予補貼。除此之外,利用國家財政補貼,引導地方政府在公交、私人汽車、出租車等汽車領域積極推廣清潔能源以及節(jié)能汽車,也能起到有效的促進作用。
(三)健全與之相關的財稅制度
針對目前我國環(huán)境保護以及節(jié)能減排的實際狀況,應該加大對現行稅收制度的調整以及完善,形成對財政政策的有效補充。對此,要積極研究制定有關環(huán)境方面的稅收政策,實行環(huán)境稅與碳稅等新型的稅種,保證環(huán)境資源有償使用,達到節(jié)能減排、保護環(huán)境的目的。第一,要對那些使用之后會造成環(huán)境污染的產品征收消費稅,并且提高這些產品的稅收征收標準,以資源的稀缺程度來制定產品的單位稅額。對那些不可再生資源并且稀缺性較大的產品要提高征稅比例,以此來提高對于這些能源的利用效率,避免資源的浪費。第二,要開征碳稅,碳稅的征收不僅有利于資源的節(jié)約使用,提高利用效率,也能夠減少二氧化碳等溫室氣體的排放,以免加劇溫室效應。
(四)制定能源價格財政補償機制
為了實現能源的高效利用,我國應該把能源直接引入市場機制,并且根據市場中的價格規(guī)律以及市場的供需狀況,對能源的價格進行有機的調節(jié),最終讓環(huán)境的成本能夠在市場的價格中反映出來,建立起一個系統(tǒng)的完整的能源價格體系。伴隨著能源價格體系的建立,政府部門要進一步建立起科學的有關能源成本的核算體系,使煤炭、電力、石油、天然氣等能源的定價機制更加完善,讓其可以及時準確地反映出國際市場中的價格變化情況,以及在國內市場中能源的供求平衡狀況。在此基礎之上,國家要進一步完善能源價格的財政補償機制,即通過財政政策上的優(yōu)化,鼓勵開發(fā)與優(yōu)先使用清潔能源、可再生能源,當清潔能源、可再生能源價格過高時,要實施財政補償,減少劣質煤、劣質油等污染物排放量大的能源,以促進我國能源結構的不斷優(yōu)化,更好地服務于低碳經濟的長遠發(fā)展。
四、結語
關鍵詞:燃煤電廠;燃煤精細化管理;關鍵問題;解決辦法
作者簡介:龐岳紅(1968-),女,四川岳池人,湖州職業(yè)技術學院商貿分院,副教授。(浙江 湖州 313000)
中圖分類號:F273?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)33-0130-01
我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略需要企業(yè)由傳統(tǒng)高能耗、高排放的粗放經營模式向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的集約經營模式轉變。目前,我國煤炭消費占一次能源消費的比例高達70%以上。煤炭消費時產生的SO2、NOx、煙塵等對環(huán)境會造成污染。如何高效潔凈地消費煤炭已成為我國未來能源利用的重中之重。
燃煤電廠是我國煤炭消費大戶,因此要受到國家節(jié)能環(huán)保部門的格外關注。近乎強制性地、懲罰性地節(jié)能環(huán)保政策逼迫燃煤電廠積極研究節(jié)能環(huán)保之良策。同時,燃煤成本占燃煤電廠發(fā)電總成本的70%左右,不斷降低燃煤成本也是燃煤電廠降低發(fā)電成本、擴大贏利空間的主要途徑。
為積極響應國家節(jié)能環(huán)保政策,也為降低自身企業(yè)的發(fā)電成本,不少燃煤電廠開始嘗試燃煤精細化管理。
一、燃煤精細化管理的主要特點
燃煤精細化管理是一項系統(tǒng)工程,主要有以下特點:
1.流程多
燃煤從進廠到入爐要經過接卸、驗收、結算、儲存、摻配等流程。如圖1所示。
2.牽涉面廣
燃煤從煤礦到電廠牽涉到燃煤供應單位和運輸單位,在燃煤驗收環(huán)節(jié)還得有第三方檢測單位在場。在電廠內部,燃煤精細化管理不僅需要燃煤接卸、驗收、儲存、輸運設備的運行維護部門,還有電廠紀檢部門時時關注。
3.目標明確
燃煤精細化管理的目標可概述為:降煤價、保煤量、提煤質和控損耗。[1]即在采購盡量接近鍋爐設計煤種的前提下與上游煤炭企業(yè)簽訂供煤合同,穩(wěn)定入廠煤單價,努力做好燃煤計量及采制化工作,加強燃煤運輸途耗、儲存損耗以及燃燒損耗的控制。
二、某燃煤電廠的燃煤精細化管理
1.燃煤精細化管理進展
某燃煤電廠自建廠開始就制定了《燃煤管理》和《燃煤管理監(jiān)督考核管理》。《燃煤管理》對該廠燃煤計劃、訂貨、調運、驗收、結算、儲存、摻配等過程管理提出了明確要求。《燃煤管理監(jiān)督考核管理》則是對燃料管理全過程執(zhí)行情況的監(jiān)督考核細則。
近年來該電廠自開展燃煤精細化管理后,根據實際情況的變化對《燃煤管理》和《燃煤管理監(jiān)督考核管理》進行了修訂,還制定了一系列燃煤管理新標準。
表1 某燃煤電廠新增燃煤管理標準
流程 管理標準 主要內容
卸煤 水運煤接卸管理 規(guī)范水運煤的調度、驗收、卸運、驗收數據的整理分析等工作
鐵路來煤接卸管理 規(guī)范鐵路來煤車皮進廠調度、驗收、翻卸、車皮殘余煤掃清、驗收數據的整理與分析等工作
驗收 實物料斗秤管理 規(guī)范水運煤實物料斗秤的運行、校驗和日常維護工作
電子皮帶秤管理 規(guī)范水運煤電子皮帶秤和入爐煤電子皮帶秤的使用、檢驗和檢修維護工作
進廠煤采制化管理 規(guī)范本廠及第三方檢測單位對進廠煤煤樣的采取、制備和化驗工作
燃煤數據分析管理 規(guī)范礦發(fā)預報煤種質量數據的分析、進廠煤數量分析、進廠煤與入爐煤二秤稱重、質量數據的比對分析等工作
結算 燃煤結算管理 規(guī)范如何根據燃煤數量、質量數據進行燃煤結算管理
摻配 入爐煤摻配管理 規(guī)范入爐煤摻配依據原則、供煤與發(fā)電之間的信息溝通、燃煤試燒試驗原則、入爐煤摻配編制要求、入爐煤摻配單審核執(zhí)行等全過程管理
燃煤管理標準的修訂和補充完善彌補了以前燃煤管理中存在的不足,并提高了各項燃煤管理標準的執(zhí)行力度。
2.現存的關鍵問題
該電廠隨著燃煤精細化管理的不斷深入,一些關鍵問題也開始暴露出來。
(1)入廠煤偏離設計煤種較遠。燃用設計煤種或接近設計煤種的煤種有助于鍋爐安全經濟運行。入廠煤中,有些“優(yōu)混煤”也表現為難磨、易結焦、煤量超限很多也不能確保機組出力的情形,說明入廠“優(yōu)混煤”與設計煤種相差太遠。燃煤電廠自身沒有混煤設施,不同煤種摻配至不同原煤倉后進入爐膛,這種依靠摻配的辦法即使整體上能接近或達到設計煤種,但在爐膛燃燒區(qū)域局部還是難以實現。
(2)集控運行人員不清楚所燒煤種煤質,以致很難做到真正意義上的鍋爐優(yōu)化燃燒調整。對鍋爐優(yōu)化燃燒調整是提高機組經濟效益的重要手段,及時的煤種煤質數據可作為優(yōu)化燃燒調整有效的參考依據。為此,該燃煤電廠要求燃料部門將每一張入爐配煤單都通過電子版形式告知集控運行人員。但是,由于原煤倉上倉煤量、啟停磨煤機、磨煤機煤量等存在隨機性,集控運行人員只能從配煤單上了解到哪臺原煤倉什么時候上了什么煤,卻并不知曉此時此刻鍋爐在燒什么煤,也就不能更好地作出優(yōu)化燃燒的調整策略。
(3)燃煤驗收環(huán)節(jié)人力成本有待降低。該電廠煤源較多,既有鐵路來煤又有水路煤。每批次的燃煤計量和采制化要消耗大量人力。為防止在燃煤驗收過程中存在作假行為,還不得不配備第三方檢測單位人員以及本電廠人員負責監(jiān)督。
3.解決辦法探討
(1)拓展燃煤精細化管理外延。將燃煤精細化管理的接卸、驗收、結算、儲存、摻配流程向兩頭延伸,即增加燃煤入廠前的混煤管理和燃煤摻配入爐后的燃燒管理。
受場地等因素制約,燃煤電廠一般不具有混煤設施。但是這并不說明電廠對來煤只能被動接受,電廠還可以積極與上游企業(yè)聯系,盡可能按鍋爐設計煤種進行真正意義上地“優(yōu)混”。上游企業(yè)按電廠需求進行混煤后再送往電廠,從宏觀上講也是在響應國家節(jié)能環(huán)保政策。
為了讓集控人員隨時知道鍋爐正在燃用的煤種煤質,文獻[2]提出了原煤倉動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)以動態(tài)圖形表示每一個原煤倉。當燃料運行人員按照系統(tǒng)的取料安排將煤上到原煤倉后,系統(tǒng)會標志每個煤倉中的煤種,同時讀取料位計的料位信號,并根據原煤倉料位與煤量的對應關系以及給煤機的給煤量計算出原煤倉中原煤至燒空需要的時間。當煤種將要發(fā)生改變時系統(tǒng)還將給出提示,以提醒運行人員及時調整運行參數,使燃燒處于最佳狀態(tài)。目前,該系統(tǒng)在紅海灣發(fā)電有限公司有著較好地應用。
(2)應用先進的煤質成分在線檢測裝置。南京大陸中電科技股份有限公司成功研制了MJA型煤質成分在線檢測裝置。該裝置在具體操作中無需取樣、制樣和化驗,可直接對輸煤皮帶上全煤流的發(fā)熱量(熱值)、灰分、水分、揮發(fā)分等煤質指標以及碳、氫、氧、氮、硫等12種元素成分指標進行實時在線檢測。諫壁電廠、石嘴山電廠、大港電廠、萊城電廠等十多家大型發(fā)電廠都已使用該套裝置。[3]
三、結論
我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和燃煤電廠更好地生存發(fā)展的雙重需要促使燃煤電廠推行燃煤精細化管理。燃煤精細化管理是一個系統(tǒng)工程。為更好地實施燃煤精細化管理,燃煤電廠需將傳統(tǒng)燃煤管理流程適當拓展,即增加對上游企業(yè)混煤監(jiān)管和對鍋爐優(yōu)化燃燒調整監(jiān)控。條件許可的電廠還可以采用先進的煤質成分在線檢測裝置。
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關鍵詞:低碳 城市規(guī)劃 問題 節(jié)能
1.引言
隨著社會經濟的發(fā)展,人們越來越強烈的意識到環(huán)境保護的重要性,于是建設低碳社會,發(fā)展低碳經濟成為全球共識。
所謂低碳城市是指在城市的生產和消費的過程中實行低碳原則,建立一個資源節(jié)約、環(huán)境和諧的良性循環(huán)社會體系。因此,在城市規(guī)劃的過程中,要大力充分利用城市空間,減少空間浪費,增加城市的綠色覆蓋率。最重要的是要充分認識我國城市發(fā)展中的問題,以便對癥下藥。
2.我國城市發(fā)展中存在的問題
隨著我國經濟的發(fā)展,我國城市中的諸多能源問題也逐漸凸顯。最突出的表現是在城市能源的消耗飛速增大中。 中國城鎮(zhèn)既有建筑約400億時,并且以每年20億耐的速度增加著。其次,城市中對于能源的極度使用導致城市環(huán)境的惡劣愈發(fā)明顯,空氣質量的急劇下降、水資源浪費、聲噪污染還城市中固體垃圾的堆積嚴重等問題,雖然在我國環(huán)保部門的大力治理改善下,依然未見好轉。再者,人類的生存與能源、環(huán)境問題息息相關,猶如魚兒不能離水。但由于城市建設的不合理化,盲目擴張,致使城市用地緊張,城市中心建筑過于密集。如此種種問題,是造成城市交通問題和環(huán)境問題惡化的根源。而由于城市建筑建設的過于密集性,導致了環(huán)境“成片狀”的被污染、損害,與此同時使受害人也呈“片狀分布”,致使某些相對發(fā)達地方和地方的居民受害過于集聚,造成了極度嚴重的健康問題和環(huán)境問題。
從全球共同著手低碳理念的發(fā)展歷程看來,在國家層面對于低碳措施實施的宏觀計劃多于微觀層面的實施原則,而針對某個城市的具體行動計劃多于可以推廣的制度理念。因此,中國低碳城市的規(guī)劃建設探索對于世界范圍內的低碳發(fā)展將有深遠的含義。由于受我國可持續(xù)穩(wěn)健腳步的發(fā)展影響下,我國不少數城市正在處速發(fā)展的階段,再由于我國各種資源豐源,且地大物博,各大城市的發(fā)展都具有自身的特色,如有以自然資源開發(fā)為主的,有以制造加工為主的,有以主打城市生態(tài)牌為主的,有以注重現代化城市建設為主的,各種不同類型的城市在低碳城市建設的定位迥異,進行低碳化建設的方法和途徑也各不相同。而由于我國的民族多樣性與地域的遼闊性,如何針對地方特色進行因地制宜的低碳建設,這些寶貴的實踐和理論歸納都將為世界低碳城市的建設提供豐富的知識。
3.降低能源消耗的規(guī)劃手段
城市總體規(guī)劃階段要從決策源頭和宏觀層面上確保低碳發(fā)展,城市詳細規(guī)劃階段要從具體操作層面上實現低碳設計。
3.1城市空間布局。
針對我國城市的現狀,要盡快遏制大城市主城區(qū)“攤大餅式”的蔓延趨勢,優(yōu)化城市空間結構,對主城區(qū)人口密度過高和功能過分集中的城市要進行適當的有機疏散,并通過規(guī)劃合理的城鎮(zhèn)空間體系,適當遏制大城市的無限膨脹,降低城市的熱島效應,從而減少城市夏季的空調能源消耗。
3.2產業(yè)規(guī)劃。要以科學發(fā)展觀為指導,深入研究國際產業(yè)發(fā)展規(guī)律和我國各地產業(yè)發(fā)展的自身規(guī)律,緊緊抓住國家實施節(jié)能減排戰(zhàn)略和建設兩型社會的有利時機,先行先試,降低高碳產業(yè)的發(fā)展速度,提高發(fā)展質量;加快城市經濟結構調整與升級,加大污染工業(yè)、設備和企業(yè)的退出力度,全面完成城區(qū)高污染企業(yè)的退出;提高各類企業(yè)的能源使用效率和排放標準;提高鋼鐵、有色金屬、建材、化工和電力等高能耗行業(yè)的規(guī)劃準入條件;制定低碳產業(yè)規(guī)劃戰(zhàn)略,將可再生資源、高新技術產業(yè)作為產業(yè)發(fā)展的重點,大力發(fā)展現代服務業(yè)。城市規(guī)劃應該對低碳產業(yè)的發(fā)展規(guī)律加強研究,在用地規(guī)劃等方面為低碳產業(yè)發(fā)展提供便利和有效的引導。
3.3 交通規(guī)劃。交通與建筑是現代城市能源消耗最大的 2 個行業(yè),占總能源消耗的 70%以上。因此,要大力推行綠色交通規(guī)劃,實施以公共交通為主導的交通模式,確立城市公共交通的優(yōu)先地位,倡導低能耗、低排放的低碳出行方式。據估算,北京小汽車出行比例每降低 1 個百分點,每年可減排二氧化碳 20 萬噸以上。目前,我國城市的公交出行比例為 40%左右,而發(fā)達國家大城市公交出行比例已達到 50%~60%。因此,在城市綜合交通規(guī)劃中,要通過合理的規(guī)劃來提高公交出行的比例,有條件的城市要實現地鐵、城鐵、機場、公交車、出租車等公共交通方式“零換乘”,并保留和擴大城市道路上的自行車道和步行道,提倡綠色出行方式。對外交通規(guī)劃方面,要推行以城際軌道交通為主、高速公路為輔的交通模式,加快城際鐵路和地鐵建設,打造城際高速立體交通網絡。此外,要做好推廣新能源公交車、控制私人交通工具的出行規(guī)劃管制。
3.4 房地產開發(fā)。大力推行綠色建筑規(guī)劃設計,研究制定適合各地氣候條件的綠色建筑規(guī)劃設計標準,以綠色建筑替代傳統(tǒng)建筑,主要包括:建筑節(jié)能政策與法規(guī)的建立;建筑節(jié)能設計與評價技術標準、供熱計量控制技術的研究;可再生能源等新能源和低能耗、超低能耗技術與產品在住宅建筑中的推廣應用;提高設計的合理性和延長使用壽命等。
結語
綜上所述,總的來說低碳理念的城市建設一項具有長期性的復雜系統(tǒng)工程。它不僅僅需要國家、社會、各行業(yè)部門的相互配合協(xié)作,更需要我們從自身做起。合理的城市規(guī)劃在低碳城市建設中應發(fā)揮龍頭效應,將低碳理念、低碳實施貫穿到城市規(guī)劃編制與管理的各個環(huán)節(jié)中,以此來實現最大限度的節(jié)能降耗、資源節(jié)約和環(huán)境友好,從而探索出一條切實符合我國可持續(xù)健康低碳發(fā)展管理模式的康莊大道。
參考文獻:
關鍵詞:城市垃圾;垃圾滲濾液;處理工藝;運行管理
中圖分類號:R124文獻標識碼: A
1水質預測
經過對當地垃圾填埋場現有滲濾液水質的監(jiān)測數據進行調查,分析填埋場水質的變化規(guī)律,即隨著“場齡”的增大,氨氮的濃度會逐漸升高,從而對目前的處理系統(tǒng)中生化的抑制作用加強。綜合考慮以上因素,設計進水水質見表1。
2滲濾液處理工藝
垃圾滲瀝液的處理僅僅依靠單一的處理工藝,很難達到嚴格的出水要求,因此需考慮將幾個不同的處理工藝單元進行優(yōu)化組合,從而取得經濟和社會生態(tài)的雙重效益。
下面將就做“厭氧+生化+超濾+納濾+反滲透”組合型滲濾液處理工藝進行論述。
2.1調節(jié)池
建設調節(jié)池并加膜覆蓋,相當于是天然的大厭氧池,有相當好的水解酸化效果,甚至起到高效厭氧的作用,同時還有效地防止惡臭氣體的外排,調節(jié)池對調節(jié)BOD5/CODcr比、降低高分子有機物均有一定作用。
2.2厭氧
滲濾液污水中含有大量懸浮物、膠體及有機物,采用厭氧技術,使高濃度的厭氧污泥處于懸浮狀態(tài),厭氧池底部進水。隨著進水混合物的升流,滲濾液中的絕大部分懸浮物、膠體被厭氧污泥層截留及吸附,滲濾液中的大分子及難降解的有機物被水解酸化為小分子易生化的物質,為后續(xù)生化系統(tǒng)創(chuàng)造有利條件。
2.3物化沉淀
經厭氧處理后的出水投加混凝劑后進入物化沉淀池,在混凝沉淀池中,污水中某些污染物由溶解態(tài)或膠體狀態(tài)變?yōu)槟z狀態(tài),后集結為絮體,在絮體吸附及網捕情形下,污水中的微小懸浮物沉入池底,通過排泥排出處理系統(tǒng),從而大大減輕后續(xù)生化系統(tǒng)的負荷。
2.4曝氣氧化
經過水解酸化及厭氧的滲濾液污水進入氧化池,當污水中營養(yǎng)物質充足時,微生物通過氧化有機物而獲得生命活動的能量,并將另一部分有機物合成新的原生質,使微生物總數不斷增加。在生化池中應保持一定數量的微生物(活性污泥濃度),以達到對進入生化池污水的凈化處理,增值部分微生物(剩余活性污泥)隨排泥系統(tǒng)排出生化池。
2.5接觸氧化
池內充填填料,充氧污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經填料,在填料上布滿生物膜,污水與生物膜接觸,在生物微生物的新陳代謝功能作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得到凈化。
2.6接觸過濾
污水加藥混合后,進入接觸過濾池,污水中懸浮污染物膠體顆粒在經過極性的有機或無機物顆粒濾層時,在靜電作用下,懸浮污染物顆粒被濾料顆粒所吸附截留,其余無極性懸浮污染物顆粒在布朗運動作用下,當其與濾料顆料充分接近時,范德華力使懸浮污染物顆粒被濾料顆粒吸附截留。
2.7超濾(UF)
經好氧生化處理及過濾后的污水進入超濾器。超濾器處理主要利用超濾器的過濾作用去除一部分污染物,同時將污泥濃縮后,回流到曝氣氧化池,超濾器清水腔內分離出清液,清液排入下一級處理系統(tǒng)。
2.8鈉濾(NF)
納濾膜孔徑處于納米級,它具有兩個顯著特征:一是截留分子量在200~1000,另一是納濾膜對無機鹽有一定的截留率。納濾膜對二價的離子去除效果要優(yōu)于一價離子,這是納濾膜與反滲透膜的主要差別。
本系統(tǒng)設計納濾處理單元主要是考慮到為反滲透系統(tǒng)提供最佳的進水條件,同時也去除滲濾液中的污染物。
2.9反滲透(RO)
由于垃圾滲濾液污染物成份的復雜性,采用高強度好氧生化處理后,滲濾液中仍有少量殘余的溶解性污染物,必須設置膜處理工段,進一步去除少量殘余的溶解性污染物。
2.10污泥處理
厭氧、反硝化及硝化都會產生一定量的生物污泥,在污泥池收集后,經過壓濾,泥餅進入填埋場填埋,上清液回流進入調節(jié)池。
2.11濃縮液處理
采用膜處理系統(tǒng)進行深度處理,以便達到較高的排放標準時,不可避免地會產生一定量的濃縮液,通常的處理辦法為將該部分高含鹽濃縮液回噴到垃圾填埋場,濃縮污水的水份部分蒸發(fā)到大氣,部分入滲到垃圾填埋體,經垃圾體“厭氧器”降解及吸附截流濃縮液中的鹽份,使?jié)饪s液得到進一步的處理。
反滲透產生的濃縮液進入納濾系統(tǒng)處理后濃縮液回噴到垃圾堆體。
3滲濾液處理案例分析
以某垃圾處理填埋場滲濾液處理工程為例,從工作流程、構筑物參數的設計等來看,選擇合適的工藝可以有效處理垃圾滲濾液的廢水污染問題。
3.1工程概況及工藝流程
3.1.1工程概況。某垃圾填埋場主要接受縣城周邊20萬人口的日常生活垃圾,平均填埋量為500t/d,滲濾液的產生量約為20-120m3/d,設計處理能力為150m3/d,執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)標準。
3.1.2工藝流程。考慮垃圾填埋場建設初期,滲濾液的生化性較好,可以通過將調節(jié)池中的滲濾液用泵進行提升,進入到UASB厭氧中,在去除大部分有機物之后,出水再流入到A/O-MBR池中,通過好氧生物的進一步作用后達到去除滲濾液中有機物的目的,最后經過硝化和反硝化達到去除滲濾液中的氨氮的效果。出水經過增壓泵的增壓,進行納濾處理后以達到進一步去除氨氮和有機物的目的,最終達到出水達標排放。對于那些后期進入填埋場的垃圾,由于滲濾液生化性較差,滲濾液中的碳氮含量濃度較低,可以直接進入A/O-MBR處理系統(tǒng)。(詳見圖1)
圖1垃圾填埋場滲濾液處理工藝流程
3.2主要構筑物及設計參數
主要構筑物有調節(jié)池、UASB池、A/O-MBR池、板框壓濾機、污泥濃縮池等見表1。
表1:主要構筑物
3.3運行及管理
3.3.1運行效果。由于滲濾液處理工程進水水質受到當地季節(jié)性氣候的影響,變化的幅度大。但總體的運行效果良好,出水水質COD為86mg/L;BOD5為18 mg/L;氨氮為20 mg/L,均符合達標排放的效果。濃縮液中的原先含有的鎂離子、鐵離子等重金屬離子在進水管道中出現結垢現象,通過將污泥濃縮池中的泥水混合液回流到調節(jié)池中,稀釋水中重金屬,經進一步處理后管道結垢現象基本消失。
3.3.2高效節(jié)能管理。由于垃圾滲濾液的水量和水質變化均較大,這對于后期的日常管理提出了較高要求,必須要十分重視廢水水質和水量的均衡。為了最大限度提升現有機械設備的運行效率,一方面需要加大對構筑物的管理,例如調節(jié)池容積方面可以設計的小一些,提高技術和經濟的統(tǒng)一,也有利于后期設備的穩(wěn)定運行;另一方面就是要加強人的管理和引入新技術到管理中來:一是要安排專人負責,定期檢查調節(jié)池中的滲濾液水位,及時調整運行工藝參數;二是要善于運用現代化科技管理手段,將計算機等管理工具運用到實際運行中去;三是要提升管理人員的業(yè)務素能和職業(yè)道德,加強日常人員培訓和管理,提高責任心。
結束語
厭氧UASB+MBR+納濾的工藝處理模式中,充分運用了膜生物反應器(MBR)工藝具有高效的生物處理技術這一特點,可以保障垃圾滲濾液處理的穩(wěn)定、高效運行,可以保證一年四季正常運轉。
參考文獻