基于对数平均因素分解法的低碳排放计量模型初探论文报告

文章来源:中国集体经济杂志社赵贺春 刘丽娜2012-06-13 12:49

碳排放低碳经济的核心特征之一。相对于低碳经济受制于资源、环境、人口、社会以及政治等众多因素的影响而言,低碳排放的意义、计量指标与影响因素界定却相对容易。因此,本文基于因素分解法中的对数平均因素分解法,在对低碳排放的意义、计量指标、影响因素等进行分析的基础上,初步构建有关低碳排放的计量模型。 本+文+内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a np ai fan g.com

一、低碳排放的意义

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与大量消耗煤炭、石油等化石(即碳基)能源,以高能耗、高碳排放、高污染为主要特征的高碳经济相比较,低碳经济是以低能耗、低污染、低排放及高效能、高效率、高效益等主要特征,以较少的温室气体排放获得较大产出的经济发展模式。它与可持续发展理念和资源节约型、环境友好型社会的要求是一致的。低碳经济发展的首要目标是实现低碳排放,低碳排放是低碳经济的核心特征之一。 本+文内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 ta np ai fan g.com

在历经两个多世纪的工业以及科技革命进程中,煤炭、石油、天然气等化石(碳基)能源一直是人类社会生产、生活的主要能源。由于煤炭、石油、天然气等化石能源的大量消耗,致使地层中沉积碳库的碳以较快的速度流向大气碳库,从而引发了温室效应,导致全球气候变暖,使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,又威胁人类的食物供应和居住环境。实现低碳排放,遏制全球变暖趋势成为国际社会的共识。 本+文内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 ta np ai fan g.com

为了控制温室气体排放、遏制全球变暖趋势,国际社会作出了持续不懈的努力。从1992年联合国环境与发展大会通过《联合国气候变化框架公约》,到1997年12月《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会通过《京都议定书》,再到2007年12月制定“巴厘路线图”(Bali Roadmap)以及2009年12月的哥本哈根会议商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案。降低碳排放成为国际社会的共同行动。那么,低碳排放到底如何实现、又采用何种指标计量? 本文+内-容-来-自;中^国_碳+排.放_交^易=网 t a n pa ifa ng .c om

第一,基于资源投入与产出的成本效益原则,如果生产过程中单位碳要素投入带来经济利益的相对增加,即温室气体排放量的增加幅度低于经济产出(可以一定时期的国内生产总值GDP表示)的增长幅度,则可称为相对低碳排放(见公式①)。 本+文内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 ta np ai fan g.com

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由上式可见,即使实现了相对低碳排放,由于过度追求经济增长,碳排放总量依然可能大幅增加,从而无法遏制由于二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变暖以及一系列环境生态问题。因此,低碳排放不应仅是相对低碳排放,而应以整个国际社会排放总量的绝对降低为目标。 禸嫆@唻洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

第二,整个国际社会碳排放总量的绝对降低分为降低额、降低率两个指标: 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

国际社会碳排放总量(绝对)降低额=基期碳排放总量-计算期碳排放总量 ②

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整个国际社会碳排放总量的绝对降低可以从国际公平以及人际公平两个不同的角度进行。 本+文+内/容/来/自:中-国-碳-排-放(交—易^网-tan pai fang . com

首先,世界各国应该共同努力,积极承担减排义务,制定相关政策,采取一系列措施实现各国总量上的碳排放量降低。因此,基于国际公平原则,低碳排放应当是一国碳排放总量的绝对减少。 禸嫆@唻洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

其次,欧、美等发达资本主义国家已经基本完成了其工业化、城市化的历史任务,在其历经的两个多世纪的工业以及科技革命进程中,其经济模式一直是以高能耗、高碳排放为主要特征的“高碳经济”。联合国开发署(UNDP)2007/2008年的人类发展报告指出,“工业化时代起所排放的每10吨二氧化碳中,约有7吨是发达国家排放的。”基于人际公平原则,碳排放是国家或个人实现人文发展的基本权利之一。整个国际社会碳排放总量的绝对降低指的是降低发达国家的奢侈浪费碳排放,保障发展中国家满足基本需求的碳排放。 夲呅內傛莱源亍:ф啯碳*排*放^鲛*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm

二、低碳排放的影响因素与指标选择

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第一,能源结构,指在能源生产总量或消费总量中各类可再生能源、不可再生能源的构成及其比例关系。其中,风能、水能、太阳能以及生物能等属于可再生能源,煤炭、石油、天然气等属于不可再生的化石能源。在整个能源消费结构中,不可再生的化石能源比重越高,碳排放量就越大;反之,能源结构中可再生能源比重的越高,即能源结构越优化,碳排放量就越小。因此,通过调整能源结构可以减少大量的碳排放。

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简单起见,能源结构以一次能源中不同能源的构成为基础计算,并折算成某种标准能源,如我国通常使用标准煤。

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第二,能源利用效率,指在一定的技术条件下,一定数量的能源消耗所产生的经济效益之间的比例关系。在经济规模或总量一定的前提下,能源利用率就越高,所消耗能源及碳排放量就越少。

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通常情况下,能源利用效率以单位GDP所消耗的标准能耗来表示。

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第三,碳排放强度,即不同的能源由于其碳基构成不同而导致碳排放的多少不同。一般而言,煤炭、石油、天然气等属碳基能源,排放的二氧化碳等温室气体较多,因而碳排放强度就大;风能、水能、太阳能等属无碳能源,不排放二氧化碳等温室气体;生物能则多利用农业、林业作物秸秆等作为燃料,排放的二氧化碳等温室气体较少并易于被自然界吸纳,因而碳排放强度较小。通常情况下,不同能源的碳排放强度以其单位能耗产生的碳排放量计算,以公式⑥表示。 内-容-来-自;中_国_碳_0排放¥交-易=网 t an pa i fa ng . c om

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第四,经济规模,即经济总量。在目前的全球能源消费结构中,碳基能源(煤炭、石油、天然气)在总能源中所占的比重依然高达87%。经济规模的大小是决定碳排放量多少的首要因素。经济增长越快,经济规模越大,所需能源越多,化石能源消耗量越大,碳排放量就越多。因此,经济规模与碳排放之间存在正相关关系。 内-容-来-自;中_国_碳_0排放¥交-易=网 t an pa i fa ng . c om

在一定时期内一个国家或地区的经济规模可以其国内生产总值来表示。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

第五,经济增长方式,即一个国家(或地区)经济增长的实现模式,分为粗放型和集约型两种形式:前者主要指由生产要素投入量增加导致的经济增长,而后者主要指要素生产率提高引起的经济增长。由于能源是经济发展的基本要素之一,经济增长方式决定着能源消耗的数量与质量,从而,决定着碳排放量的大小。因此,在经济总量一定的情况下,经济增长的集约化程度越高,消耗能源数量就越少,碳排放量就越小;反之,经济增长方式越粗放,消耗能源数量就越多,碳排放量就越大。

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一定时期内一个国家(或地区)的经济增长方式可以集约化率来表示,经济增长方式的转变则可用集约化率提高的%来表示。

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第六,产业结构。一定时期内一个国家(或地区)经济规模即使相同,其所耗费能源也可能不同。之所以如此,其原因在于不同的产业结构。在三次产业结构中,第一和第三产业生产能源消耗相对较少,第二产业终端能源消费占全部终端能源消费的60%以上,第二产业,特别是重化工产业,在国民经济中所占比重越大,能源消耗就越大,碳排放量就越高。因此,在说明产业结构因素对碳排放量的影响时,可以采用第二产业结构的%来表示。 本/文-内/容/来/自:中-国-碳-排-放-网-tan pai fang . com

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第七,城镇化水平。城镇是人口、交通、工业的重要聚集地,也是碳排放的集中地。在城镇化的进程中进行的基础设施建设以及城镇人口的生活消费习惯形成大量的能源消耗与浪费。因而,城镇化水平是影响低碳排放的重要因素。城镇化水平可以平均城镇化率计算。

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第八,碳汇,是指自然界中碳的寄存体,森林、草地、湿地等是地球上存在的巨大碳汇,其吸收并储存二氧化碳,形成植物固碳效果。而与碳汇相对应的概念是碳源,后者则指自然界中向大气释放碳的母体。一定时期内森林、草地、湿地等碳汇的增加幅度如果大于碳源的增加幅度,则会使大气中的二氧化碳浓度降低;反之,则会使大气中的二氧化碳浓度升高。

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三、模型确定及应用

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因素分解法是指对某项指标的性质、特征、外在表现形式以及内在影响因素等进行分析,进而确定关系模型,计算各因素对分析指标影响方向及程度的方法,分为:对数平均Divisia指数法(LMDI)和算术平均Divisia指数法(AMDI)。由于对数平均Divisia因素分解法不产生残差项,Ang(2004)指出对数平均Divisia因素分解法(LMDI)更为合理,因而LMDI得到了广泛的应用。应用对数平均因素分解法确定低碳排放模型的基本程序如下: 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

第一,确定综合分析指标,即一定时期内碳排放总量模型。一定时期内的实际碳排放总量以表示,计算公式如下:

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式中,为第i种能源的碳排放量;E为一次能源折算的标准消耗量;为第i种能源折算的标准消耗量;G为国内生产总值(GDP),表示能源结构,表示碳排放强度,表示能源效率,表示经济规模或总量。然而,由于不同的经济增长方式、不同的产业结构、不同的城市化水平以及不同的碳汇与碳源状况等诸多因素对碳排放量都有着很大影响,即使经济规模、能源结构、碳排放强度、能源利用效率完全相同,其实际碳排放量也不相同。在这种情况下,如果依据一定时期内某一国家或地区的实际碳排放总量进行分析,其结果就毫无意义。为此,本文引入集约化率()、产业结构的比重()、城市化率()以及碳汇增长率()等调整系数,调整后的碳排放量以表示,公式如下:

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上式中:

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第二,运用LMDI进行乘法分解,可以得出计算期(以t表示)相对于基期(以0表示)碳排放的变化量: 内-容-来-自;中_国_碳_0排放¥交-易=网 t an pa i fa ng . c om

 第三,运用LMID对数平均指数分解法进行分解,各因素分解结果如下:

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表示t期碳排放量;表示基期碳排放量。 本`文@内-容-来-自;中^国_碳0排0放^交-易=网 ta n pa i fa ng . co m

第四,评价分析结果。运用LMDI分析可求得各因素对标准碳排放变动影响幅度,评价各因素对标准碳排放的影响强度,从而为我国低碳经济发展提出建议。

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参考文献:

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*本文受教育部人文社会科学研究规划基金项目——《大中型工业企业低碳生产模式及动力机制研究》(项目批准号:10YJA630215);北京市教委人文社科项目——“北京市区域环境成本层级管理体系研究”(sm200710009003)资助。

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(作者单位:北方工业大学会计研究所) 本文@内/容/来/自:中-国-碳^排-放-交易&*网-tan pai fang . com

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