城市自愿编制温室气体排放清单的有效性分析

文章来源:碳测碳交易网2016-12-21 16:45

巴黎协定生效后,世界对各国减排承诺的关注逐步提升,对于区域层面的非约束性减排承诺所产生的作用则需要做进一步的分析。本文根据城市碳排放原始数据,从全球的角度分析了国家应对气候变化承诺与地方自愿编制温室气体排放清单之间的关系。本文借鉴了全球最大的城市自愿碳减排和温室气体清单数据库——Carbonn平台中的数据进行了综合分析。通过数据分析发现:在应对气候变化方面信誓旦旦的城市却未必有更高的减排量;同时,有制定长期编制清单报告目标的城市在减少城市碳排放方面未必表现最好。这个结论对于已公开自身减排承诺的政府和社区似乎都成立。最后,本文在对京都议定书各缔约国城市的数据统计中揭示出一个重要的结论,该结论说明制定约束性国家气候目标十分必要。

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随着京都议定书失效,各国陆续公布其约束性减缓承诺,城市加快成为推动气候变化减缓议程的主要区域性实体。一些城市层面的自愿性参与组织开始出现,如市长盟约(Convenant of Mayors)。对于城市应对气候变化行动,当前的地区政府和相关机构已显露出研究并自愿做出碳减排目标承诺的强烈意愿。即使在像美国这样的国家,出于政治利益的考虑,国家政府难以追求宏伟的气候目标,但城市对于碳减排目标已制定出一些举措,然而国家与地区政府之间对于这些目标的合作以及探讨这类合作有效性的文献仍然十分有限。 本`文@内-容-来-自;中^国_碳0排0放^交-易=网 ta n pa i fa ng . co m

本文通过综合分析Carbonn平台中的数据,探讨了国家减排承诺与区域清单编制及其减排之间的相互关系。该平台自2010年已被城市用于报告其减缓行动、承诺及排放清单。全球有超过500个城市为该数据库至少提交过一次关于减缓行动、承诺或清单的报告。 本`文内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a npai fan g.com

Carbonn数据库是全球最大的城市自愿碳减排承诺自报系统,是由国际地方环境行动理事会(International Council for Local Environmental Initiatives,ICLEI)提供给地方区域政府的一项免费服务。尽管数据库提供了减缓承诺及CO2减排报告,但碳减排活动中还包括了从提升当地食品安全到减少人均用水量的各类承诺。城市应用各种方法来估算特定活动减少碳排放的潜力。Carbonn数据库因其广泛的地域覆盖范围,自下而上的清单编制方法,丰富的主题范围以及自我申报系统等特色,使其成为该类别中唯一且最大的数据库。在早前的一些报告里也出现过其他的数据库,只是涉及城市的数量要少的多,其中一些没有可比性,仅局限于某一个国家,或者没有给出自下而上的清单估算;其他一些数据库或报告给出的是较为粗浅的评估,并没有给出详细的定量分析。ICLEI数据库成为独一无二的原因就在于在所涉及的城市当中它能提供多个清单对比,同时能够进行趋势预测的城市数量最多。一些二级数据库从ICLEI数据库中提取信息数据并加以积累后用于广泛性评估。城市温室气体协议(GHG protocol for cities,GPC)的制定以及据此编制的报告解决了全数据对比的标准化问题。虽然在ICLEI数据库里还无法做到依据GPC将多个城市清单进行对比,但Carbonn仍然继续成为城市依据GPC编制报告的最大数据库。

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Carbonn数据库基本上由三类不同的数据集组成。第一类数据包含了城市的自报承诺;第二类数据包含了城市的自报清单或年度CO2排放当量;第三类数据包含了城市为达到自报承诺要求而实施的行动计划列表及相应细节。

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截至2016年3月,承诺表已包括了来自385个城市的1115项承诺。这些承诺被分为“社区性”承诺和“政府性”承诺。社区性承诺是对整个社区或整个城市的承诺,而政府性承诺则仅仅是针对政府控制的设施、交通及行业的承诺。对于社区承诺和政府承诺中的每一项,又再被细分为能效类、可再生能源类或温室气体减排类。在报告中,承诺是以基准值降低的百分比来体现,同时对于每一项承诺,基准年和目标年都做了明确界定。

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关于清单的表现形式,可分为社区清单和政府清单。数据库中总共包含了来自108个城市的216份社区清单和来自114个城市的186份政府清单。这意味着有些城市提交清单报告已经很多年了。这些方面数据可用以预估趋势,并通过趋势计算做一些量化相关性研究。报告的清单按照工业、居民、交通、废物处理及其他等不同行业进行细分。

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事实上,并非所有城市为其所有行业都编制了清单,这意味着城市间清单累计数据的对比分析需要对城市行业清单报告的差异性有所了解。然而正如本文在分析部分中描述的,由于本研究在整个城市数据群中仅对比“趋势”或是一种特定的趋势计算,并且这种趋势的计算仅是通过城市当前表现与其过去表现的对比得到,因此尽管城市可以编制不同领域的排放清单,但这并不重要。在计算趋势的过程中,每一个城市仅针对自身情况。一些城市选择更为严厉地监控某些行业,这已成为它们整体策略的一个部分,本文根据减排政策、策略及行动,通过计算出的“趋势”进行对比分析。数据库中总共有166个城市至少提交过一次承诺和一次减缓行动计划。这些都是2014年地球一小时城市挑战(Earth Hour City Challenge,EHCC)中的城市。EHCC是一项基于ICLEI数据库鼓励城市报告排放清单、减缓承诺和行动计划的计划方案。最具抱负的城市被选为他们各自国家的“地球一小时首府”,并且其中一个城市被选为全球“地球一小时首府”。

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最后,数据库还包括了一组详尽的具体减缓行动方案,这些行动方案都是由各城市在他们履行承诺的报告中提供的。这样的行动方案报告有上千份,并且上传的报告也并非像几个城市那样只是附上几份规划性文件到数据库那么简单。数据库只是用于当前的分析,同时应进一步将此扩展到未来的研究分析,以系统化地探究潜在成功与不成功的案例研究。本文给出的结果没有涉及减缓行动的数据集。 本%文$内-容-来-自;中_国_碳|排 放_交-易^网^t an pa i fang . c om

为了对碳减排有效性进行高水平的评估,本文对术语“城市减排表现商”或“应变”进行了定义。这个商定义为城市碳排放与基准情况相比的年度变化量。对于城市政策的有效性,很难有普遍性的对比方法,因此本文测量减排有效性仅根据最初值或“应变”的变化。这么做是因为在一些城市人均碳排放变化可能具有关联性,但由于城市扩张的不同特性,人均估值的关联性就不太那么明显了。例如,北美的一座城市与亚洲的一个城市相比,前者可能没有见过人口数量的增长扩张,由于扩展或横向扩张引发人均碳排放的增长将使分析产生偏差。另一方面,如果一个城市一开始就面临高人口密度,那么它相对于低人口密度城市已经具备了一个优势,因为低人口密度城市在几年时间内无法观察到时间性的趋势。本文是以城市原有碳排放或时间序列中首个时间点的碳排放测量值作为基准,对碳排放的变化进行量化以计算趋势。 本`文-内.容.来.自:中`国^碳`排*放*交^易^网 ta np ai fan g.com

本文利用类似术语“应变”来表示这个商是有多种原因的。首先,当面对政策行为或其他促发因素时,需要一个术语来概括大多数城市系统呈现出的非线性响应。正如物理系统一样,术语“应变”意味着城市系统中可能不会有任何变化来响应最初的行动,然而在经历一个临界点之后,系统开始快速地发生变换。同时,术语“应变”也易于传达一种事实,即这是一个无量纲的测量值,仅说明系统自身调整的内在能力。呈现出的比较并非是量度一个城市相对其他城市的变化量,而是这个城市相对于其自身原有条件的改变程度。另外,作为现实需要,本文采用术语“应变”进行测量的方法有别于以往任何文献中提及的城市碳减排方法。下文中对于术语“表现”、“应变”及“趋势”可互换使用。

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少,而正应变则表示碳排放的增加。从上述讨论中可以看出,为评估应变一个城市需要提交至少两次的碳排放清单,这意味着所有其他城市地区的不完整数据在本文中不做考虑。此外,为了将城市的表现与该国平均水平进行对比,对所有申报清单的城市所涉及的国家应变都做了计算。 本@文$内.容.来.自:中`国`碳`排*放^交*易^网 t a np ai fan g.c om

为了分析目标设定的决心对趋势或排放应变产生的影响,本文对社区承诺与社区趋势的对应关系进行了研究。为了能够做出分析,涉及的城市需提交至少两次社区清单以及至少一次社区承诺。这样本文将挑选的城市数量从166个下降到25个。

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这25个城市来自五大洲九个国家,包括了全球北部和南部的城市。虽然这25个城市还不能代表一个广泛的城市大数据集,但它在生活起居和城市类型等较宽泛的类别上,确实也具备了一定程度的代表性。(如需城市列表,请与本微信号联系)

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本文的第二个研究问题是探讨自报承诺的城市与无自报承诺的城市之间的差异性表现。本文选取了13个城市,这些城市至少提交过两次社区清单,但却没有提交过减缓承诺。这组城市也包括了来自五大洲,发达与发展中国家的代表。根据ShapiroWilk正态检验结果,应变趋势不符合正态分布。 禸*嫆唻@洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

为了研究有承诺的城市趋势与无承诺的城市趋势是否来自同一个基本分布,需要进行非参数测试。本文采用了Kolmogorov-Smirnoff及Mann-Whitney-Wilcoxon检验来评估是否有承诺城市与无承诺城市的趋势是相同的。统计测试结果见表1,结果讨论见结论章节。对于至少提交过一次政府性承诺和两次政府性清单的城市也进行了类似分析。有18个城市符合至少一次政府性承诺和两次政府性清单的要求,但仅有12个城市提交过政府清单但没有提交政府承诺。根据计算的趋势或应变,从这些城市能够分析出是否长期承诺会对城市表现产生影响。为此,本文需要将有长期承诺的城市与无长期承诺的城市进行对比。对于社区性承诺,所有的城市都需要至少提交过一次社区承诺和两次清单报告。在先前识别的25个城市当中,11个城市有长期承诺,14个城市没有长期承诺。在本文中“长期”定义为2020年后的承诺。

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最后,本文致力于分析国家层面的约束性协议对城市减排的影响。评估这项内容的唯一实例涉及到京都议定书的实施与遵守。由于京都议定书生效于2007年,首个承诺期为2008-2012年,以2007年作为界限期。至2007年的趋势与2007年后的趋势进行对比。为完成这项分析,本文需选取一些符合条件的城市,这些城市至少提交过三次清单报告,且首次清单是在2007年,其他清单是在2007年后。这样下来,只有10个城市的社区清单满足数量要求,有6个城市的政府清单满足数量要求。这些满足要求的城市仅分布在加拿大、美国、瑞典和印度。因此本文仍然可以有来自三大洲的发达和发展中国家代表。为对比城市在京都前和京都后的表现,非参数检验被用来对比提交社区清单的城市表现,学生T检验被用来对比提交政府清单的城市表现。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

首先,本文对提交多种清单的城市与该国的平均水平之间进行了一个简单的比较分析。之前在一些较小范围的研究报告中已经发现,编制清单报告的城市在碳减排方面未必都好于该国平均水平。令人惊讶的是,从本文的分析结果来看似乎也验证了这个结论。国家与城市碳减排的平均表现指标几乎都为-0.0068。然而如图2所示,城市表现相比于国家表现方面会存在更多的变化(即便排除了边远城市)。这个结果也在预料之中,因为相比于国家层面而言,城市在碳排放方面的特征变化自然会引发更大的变动,因为国家在受全球经济和政策过程影响方面更为稳定。然而城市与国家之间平均碳减排的极大相似性说明,城市在追求有效的减排政策方面往往需要更多的自由。一些国家及全球政策与进程仍摇摆不定。 本*文@内-容-来-自;中_国_碳^排-放*交-易^网 t an pa i fa ng . c om

对于分析的结果,需要再次强调的是多个外部因素会引起城市碳排放的减少或增加,但它们与城市的政策与发展可能没有任何关联性。例如,这可能涉及a)全球经济条件;后2008的金融危机使得全球一些城市减少了能源消耗及碳排放增长率,b)国家政策;尤其像中国这样的集中治理国家,国家政府的方向能够在很大程度上影响城市的发展,c)气候变化和自然灾害;随着频率和强度的增加,越来越多的潜在因素会破坏我们一直通过高水平测量进行研究的正常“趋势”,d)其他城市外部因素。在下面的分析中,本文将考虑这些因素,同时描述观察到的趋势。然而本文的发现不可作为外部因素或某种局部性意义定性分析的证据。

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有趣的是,在所有其他的对比中,仅对于京都议定书缔约国的城市,本文发现了一项统计学上的重要影响。 本+文+内/容/来/自:中-国-碳-排-放(交—易^网-tan pai fang . com

结论 本*文`内/容/来/自:中-国-碳^排-放“交|易^网-tan pai fang . c o m

尽管本文存在一些不足,但研究结果确实显示出了一些问题,对气候政策及规划领域产生深远影响。根据最近的巴黎协定,城市相比国家而言在气候行动方面的作用更为活跃。比起城市的承诺而言,国家约束性承诺对于城市表现的差异化影响更大。 本+文+内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a np ai fan g.com

这说明城市自愿行动对于未来的减排起着关键性的作用。然而考虑到城市的不同社会政治背景,即便是这些自愿性行动更易于推动,国家约束性承诺仍然是绝对必要的。简而言之,国家与国家承诺要比那些区域规模(如城市,市区及大都市区)的承诺来的重要的多。虽然城市可以并且应该在与气候变化的斗争中发挥必要的作用,甚至在一些气候及能源政策下作为试点,但是我们看到的更为有效的气候应对效果却是在更大的国家层面,因此国家及其在全球气候协议中制定的承诺应视为未来气候政策讨论研究中的重点。

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