文章来源:公众号中国标准化研究员资环分院
实现碳达峰碳中和,是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,是以习近平同志为核心的党中央,统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。
建立健全标准体系是碳达峰碳中和工作的重要任务之一。为及时了解和共享“碳达峰·碳中和”有关工作进展,中国标准化研究院资环分院定期编制“碳达峰·碳中和”信息简报,包含政策法规、国内外标准化动态、深度观察等板块。现精选部分内容持续推送给读者,方便各方及时掌握有关信息和推进工作。
本期目录
01“碳达峰·碳中和”政策法规
(一)国家发展改革委等部门发布《煤炭清洁高效利用重点领域标杆水平和基准水平(2022年版)》
(二)国务院办公厅转发国家发展改革委、国家能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》
(三)财政部印发《财政支持做好碳达峰碳中和工作的意见》
(四)国家发展改革委等九部门印发“十四五”可再生能源发展规划
(五)生态环境部等七部门联合印发《减污降碳协同增效实施方案》
02国际标准化动态
(一)我国提出的首项可持续金融产品和服务国际标准ISO 32211《可持续金融产品和服务开发和实施指南》获批立项
(二)我国牵头的国际标准ISO 27927《燃烧后CO2捕集吸收溶液的关键性能指标及测试方法》获批立项
(三)国际标准化组织固体生物燃料技术委员会(ISO/TC 238)第13次全体会议召开
(四)国际标准化组织二氧化碳捕集、运输与地质封存技术委员会(ISO/TC 265)第16次全体会议召开
03国内标准化动态
(一)重点领域强制性能耗限额国家标准推进工作会召开
(二)《节能量测量和验证技术要求电机系统》国家标准解读
(三)欧盟转型亚洲“湖州、绍兴纺织服装中小微企业向循环经济转型的实践”项目正式启动
04深度观察
(一)“双碳”目标要求下的标准体系建设
(二)我国制氢技术碳排放和经济性初探
05院士观点
建立科学的碳排放责任核算方法
院士观点
建立科学的碳排放责任核算方法
努力实现2030年碳达峰和2060年碳中和是我国社会经济发展的重大战略。而碳减排工作的基础是科学核算实际的碳排放量和划定碳排放责任。因此,国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》中也提出要加强碳排放统计核算能力建设,深化核算方法研究,加快建立统一规范的碳排放统计核算体系。目前在碳排放核算方法上存在误区,这会严重影响我们的碳减排行动,还有可能误导各地区、各部门的社会经济活动。
基于以上背景,我们提出“基于基准值的碳排放责任核算方法”并建议进一步组织该方法的研究论证、标准制定、数据基础的建立以及试点应用。
一、我国的碳排放总量控制目标需要科学合理的“碳排放责任”核算方法
实际上,目前国内外各类碳排放核算标准中所提到的“碳排放”应理解为“碳排放责任”并与直接碳排放加以区分。直接碳排放指的是由各个使用化石能源的环节直接排放到大气中的二氧化碳量,其数值可以直接测量,是一个客观物理量;而碳排放责任是一个主观量,是对直接碳排放量在与其相关各环节间的一种分配。基于不同的视角会有不同的碳责任分摊方法。以我国的温室气体核算方法报告指南以及国家标准为例,其对于碳排放核算边界的划定不仅考虑了直接碳排放,还考虑了电力和热力使用的间接碳排放,因此其核算指标应属于碳排放责任的范畴。
由于碳排放责任核算的主观性,从不同视角出发的碳排放责任核算方法会带来完全不同的减碳激励导向。以发电和电力消费的碳排放责任分摊为例,如果发电所产生的碳排放责任全部由发电厂来承担,则主要激励电厂通过提高发电效率实现减碳;而如果责任主要由电力消费者来承担,则主要激励消费者通过节约用电实现减碳。因此,碳排放责任的分摊方法实际上包含了激励各方减碳的价值导向,要实现各方碳减排任务的合理划分,碳减排途径的正确引导,碳减排成效的公正评价,就需要科学合理的碳排放责任核算方法。
二、“生产侧抓效率,消费侧抓总量”是实现碳排放总量控制的有效途径
有效激励社会经济活动的参与者通过采取适宜的减碳行动,实现碳排放总量的有效控制,是碳排放责任核算的重要目的。因此,评价和制定碳排放责任核算方法,首先要明确实现碳排放总量控制的有效途径。
大量学者在研究中指出:要实现全社会碳排放总量的控制,一方面要抓生产侧的能源结构调整,替代化石能源,降低原材料消耗,并且提高生产过程用能效率;另一方面还要促进终端消费侧尽可能地节约消费和实现绿色消费。值得注意的是,这里的节约消费绿色消费并非限制消费需求,其有三方面的含义:一是提倡优化消费结构,减少高化石能源投入的产品消费,增加低化石能源投入的产品消费,在实现碳排放总量控制以及可持续发展的同时实现经济价值的最大化;二是要减少消费中的浪费现象,例如在建设过程中要提倡合理规划,避免过量建设以及大拆大建的问题,以及提倡居民绿色节约的生活方式,避免奢侈浪费;第三则是在非物质产品生产的过程中(如建筑运行、客运交通等)提高用能效率、降低能源消费过程导致的碳排放总量。
对于产业链中的生产者与消费者,由于其产业分工不同,也对应上述不同的减碳途径。对于生产者,其直接决定产品的生产方式,而产品的产量主要由市场需求决定,因此生产侧应当以提高效率为导向,促进生产者改进生产方式,提高生产效率从而减少单位产品的碳排放,而不是直接人为约束其生产总量。对于消费者,其决定了对各类产品的需求总量,因此应当以总量控制为导向引导消费者节约消费、绿色消费,通过消费更多的低碳产品,并减少奢侈浪费的消费方式来实现减碳。
综上所述,实现碳排放总量控制的目标,应当是生产与消费并重。生产侧以效率为导向,促进能源结构的调整、生产过程能源及原材料利用效率的提高;消费侧则应以碳排放总量为导向,以现有资源环境可承受的限度为前提,提倡节约消费和绿色消费。
三、现有的碳排放核算体系不适应碳排放总量控制工作的需要
1. 现有的碳排放责任核算方法主要关注直接碳排放
总体来看,目前国际、国内在碳排放核算指南、标准等规章制度中所采用的碳排放责任分摊视角以“生产者责任法”为主,也即经济活动参与者或地区的碳排放责任主要考虑的是直接碳排放,或者直接碳排放加上电力、热力使用造成的间接碳排放。在这一体系下,由于消费者使用各类非能源产品不承担相应责任,因而生产者承担了全社会绝大部分的碳排放责任,所产生的减碳激励也主要直接作用于生产侧,但仅从生产侧入手开展减碳工作会带来诸多问题。
2. 仅从生产侧入手控制碳排放总量存在的问题
(1)国际层面:消费需求是生产的重要驱动力。仅控制本地的直接碳排放、限制生产者的生产,而消费需求仍在,就会促使外来产品替代本地产品以满足消费需求,从而并不能有效控制碳排放总量,也即大量学者指出的“碳泄漏”问题。此外,这一评价方式造成“生产有罪、消费无责”,对于产品净输出国也有失公平。
(2)产业层面:基于现有的碳排放核算体系,要实现碳排放的总量控制,就需要直接约束生产企业的排放总量,但这种约束同时也是对企业生产总量的人为限制,会产生诸多负面影响。市场需求是决定生产的最重要的因素,正如不通过市场调整而预先规划各类产品数量的计划经济难以持续,预先确定各类不同企业、不同行业应有的碳排放总量的方法实际上干扰了市场对生产过程的调节,在一定程度上回到了计划经济。对于企业层面,采用历史法进行配额,会挫伤先进企业的积极性,产生反作用;采用基准线法又无法有效控制总量,难以兼顾提效和总量控制。对于产业层面,单方面约束某行业的产量,容易造成供需失衡,影响市场稳定,也不利于市场需求主导下的产业结构调整。
(3)地区层面:以中国各省为例,不同省份有不同的产业分工,也应有不同的减碳路径。以工业生产为主的地区应以提高生产效率优化产业结构为主,而以服务、投资为主的地区则应以合理规划建设,提倡绿色消费为主。以直接碳排放为指标不能清晰划分生产效率因素和消费总量因素所造成的碳排放责任,因而也无法形成对应的减碳激励,甚至形成误导。例如一些以工业生产为主的省份甚至采取停产限电的措施以满足能耗总量控制要求,而部分大量输入外省产品的地区却能够轻易完成减碳目标。
3. 碳排放责任核算需要实现“生产侧抓效率,消费侧抓总量”的激励导向
产生上述问题的本质原因是现有的碳排放核算体系未能实现“生产侧抓效率,消费侧抓总量”的激励导向。以直接碳排放为主要指标,仅以生产侧为主要抓手,就忽视了消费者的消费需求在总量控制中的重要作用。因此,碳排放责任的分摊需要考虑生产侧和消费侧在减碳工作中的不同作用,实现“生产侧抓效率,消费侧抓总量”的激励导向,才能配合减碳政策达到碳排放总量控制的目标。
四、基于产品基准值的碳排放责任核算方法概述
1. 方法框架
基于“生产侧抓效率,消费侧抓总量”的核心理念,我们提出了“基于基准值的碳排放责任核算方法”(下称基准值法)。
首先,本方法提出产品基准值的概念。产品基准值是按照功能分类,对一类产品给出的全行业生产此类产品所导致的碳排放量的平均值。这里的碳排放量包括生产过程中直接碳排放以及所使用的各上游中间产品生产过程中的直接碳排放。基准值中仅考虑物质产品的直接投入所传递的碳排放责任,而不考虑由于服务等非物质产品投入传递的责任,也不考虑由于生产设备等固定资产折旧所传递的责任。
所谓某类产品指的是具有相同功能以及下游需求结构的产品的集合,也即功能及需求结构相同的产品被视作一类。例如火电、水电和风电,三者的不同之处在于产品的生产方式和上游投入结构,但所产出的电力具有功能和下游需求上的同质性,因此被视作同一类产品;再如普通碳钢与硅钢,普通碳钢主要作为结构用钢,而硅钢常作为电工用钢,二者在功能和下游需求上具有差异,因此应当视作不同产品。
对于同一类产品,基准值的具体数值定为全行业企业生产这类产品的平均碳排放水平,具体计算方法如公式(1)和(2)所示。
在基准值法中,基准值代表的实际是消费者消费某类产品应承担的碳排放责任,以及生产者售出某类产品可转移的碳排放责任。因此,在这一体系下,核算对象的碳排放责任就等于其直接碳排放加上由于消费产品而从上游传递下来的碳排放责任,再扣除由于售出产品传递给下游的责任,如公式(3)所示。
上式对于所有经济活动参与者都是通用的,对于既有产品投入又有产品产出的生产者,其碳排放责任就如上式所示;对于仅有产品投入而没有产品产出的终端消费者,相当于其产品的售出量为零,因而其碳排放责任就等于其直接碳排放与其所消费的上游产品所承担的碳排放责任之和。
2. 案例示意
下面以一个假设案例说明碳排放责任在整条产业链上的分配。假设汽车产业链上主要有铁矿石生产、粗钢生产、零部件生产、汽车生产以及汽车终端消费五个环节,各环节所产生的直接碳排放以及碳排放责任的分配如图1所示。图中方框代表产业链中各环节的参与者,上部的蓝色字体表示各环节参与者所产生的直接碳排放,下部的红色字体表示各环节参与者在基准值法下得到的碳排放责任。方框之间是上下游之间产出和投入产品的数量。
图1 碳排放责任的产业链分配
首先看产品基准值。基准值代表了行业中生产单位产品平均的效率水平,在案例中铁矿石生产环节共产出3个单位的铁矿石,生产过程共排放90+110+100=300kgCO2,因此得到铁矿石的基准值为100kgCO2/单位。再如,汽车生产环节,行业中三个汽车生产商共产出3个单位的汽车,而在其生产过程中共产生直接碳排放780 kgCO2,同时投入零部件共2.9个单位,因此汽车的基准值即为(780+2.9×1800)/3=2000 kgCO2。可见,基准值在同时考虑了化石能源利用效率(直接碳排放),以及其他原材料利用效率的情况下,反映了行业生产的平均效率水平。
通过基准值,产业链中的碳排放责任得以传递。下游消费者在购买上游产品时,不论产品具体的厂商来源和生产效率,都承担相同的碳排放责任。例如粗钢生产商购买铁矿石生产商A,B,C所产出的铁矿石,虽然三个生产商生产单位铁矿石所造成的直接碳排放不同,但粗钢生产商购买1个单位的铁矿石承担相同的碳排放责任。再如汽车终端消费者购买汽车生产商A,B,C所产出的汽车,虽然三家厂商生产单位汽车造成的直接碳排放和上游零部件使用量各不相同,但消费者消费三家厂商生产的汽车承担相同的碳排放责任。
由于产出相同产品传递相同的碳排放责任,生产者生产效率的差异就体现在其自身的碳排放责任上。铁矿石生产商A生产单位铁矿石产生的直接碳排放为90 kgCO2,比铁矿石基准值低10 kgCO2,单位产品碳排放低于行业平均水平,因而其碳排放责任为-10 kgCO2,可以认为这个企业是“负排放”。相反,铁矿石生产商B生产单位铁矿石产生的直接碳排放为110 kgCO2,单位产品碳排放高于行业平均水平,因而其碳排放责任为10 kgCO2。而铁矿石生产商C的生产效率与行业平均水平相等,因而其碳排放责任为零。同样,对于汽车生产行业,相比于汽车生产商C,汽车生产商A的单位产品直接碳排放高且消耗的上游原材料多,因而其碳排放责任为正,属于生产效率低于行业平均水平的高碳生产商;而汽车生产商C,单位产品的直接碳排放低且上游材耗低,因而其碳排放责任为负,属于低碳生产商。
从各行业所有生产商的碳排放责任之和来看,铁矿石生产行业的碳排放责任之和为-10+0+10=0 kgCO2,汽车生产行业的碳排放责任之和为300+100-400=0 kgCO2。这是由于产品基准值取行业平均碳排放水平,行业内企业的碳排放责任有正有负,全行业各生产商的碳排放责任加总为零,与各行业的总产量无关。碳排放责任通过产品基准值最终传递到终端消费者,本案例中汽车终端消费者的碳排放责任之和等于6000 kgCO2,等于上游所有生产者直接碳排放之和。
总结上述案例,横向来看,上游产生的直接碳排放以产品基准值为媒介一步一步向下游传递,但不论上游生产商制造产品的排放水平如何,下游消费者购买相同产品均承担相同的碳排放责任,生产效率差异体现在生产商要承担的碳排放责任上。
纵向来看,由于产品基准值取行业平均,因此生产侧各环节生产商的碳排放责任有正有负,全行业各生产商碳排放责任的加总为零。相当于通过产品基准值将生产侧全部的直接碳排放传递到了终端消费侧来承担,但单独的生产商仍会因生产效率水平与行业平均有差异而承担相应责任。
3. 减碳激励
(1)生产侧
生产侧企业按照上述方法计算,若单位产品碳排放水平高于行业平均,也就是高于这类产品的基准值,企业就应承担高出部分的碳排放责任,应受到约束;单位产品碳排放水平低于基准值,其碳排放责任为负,这意味着其为减排做出贡献,应得到鼓励。若生产侧企业参与碳市场,则上述高于基准值的企业就需要购买碳排放权,而其产品低于基准值的企业就可以出售碳排放权,从而实现奖优惩劣。随着行业整体生产效率的提高,基准值会不断降低,从而形成竞争,持续促进业内企业生产提效。
图2 生产侧碳排放责任核算示意
同时,由于选取行业平均碳排放水平作为产品基准值,对于一类产品生产侧各企业的碳排放责任总和为零,无需对生产侧进行配额分配,这就避免了人为配额对企业生产活动的干扰。在这种情况下,“低碳企业”由于单位产品碳排放责任为负,可根据市场需求扩大生产,不必受配额总量限制,生产越多收益越多;而“高碳企业”由于单位产品碳排放责任为正,就要积极改进自己的生产工艺,提高用能与用材效率从而降低单位产品碳排放,由此才能避免产量越大要承担的碳排放责任越大。上述模式实际上实现了产品产量与碳排放责任的“脱钩”,也即真正实现了生产侧以效率为导向的减碳激励,避免了对生产侧进行总量约束的负面影响。
(2)消费侧
对于消费侧,其碳排放责任就是其所消费的各类产品按照其基准值核算出的碳排放责任。消费者要减少碳排放,一方面要控制消费总量,实现节约消费;另一方面要尽量避免高碳产品类型的消费,代替以相对低碳的产品类型,优化消费结构,实现绿色消费。从全社会总量来看,由于全社会生产环节的碳排放责任全部计入了其输出的产品中,生产环节的碳排放责任总量为零,全部责任由终端消费者来承担。因此,控制消费侧碳排放责任总量也就控制了全社会直接碳排放总量。这意味着可以把碳排放总量控制的抓手从当前的生产侧,转移到了消费侧,实现了消费侧以总量为导向的减碳激励。
由此一来,基准值就成为连接生产者和消费者两方面实现减排的桥梁:对于生产者,需要与基准值对标,只要实际碳排放量低于基准值就实现了减碳,这就实现了“生产侧抓效率”;对于消费者,就要按照各类产品的基准值核算其碳排放责任,必须控制消费侧的碳排放责任总量,这也就演绎了“消费侧抓总量”。
五、基准值体系的建立途径
基准值数据体系是基准值法的重要基础,我们认为基准值体系的建立应当是由国家主管部门统筹组织,由行业协会、生产侧企业共同配合,在使用中逐渐迭代完善的过程(图3)。
首先,由主管部门组织行业协会对各行业产品按照其使用功能进行分类,形成各个行业的产品分类框架;
然后,由行业协会协调业内企业,并收集业内企业的生产排放数据,形成各类产品的基准值的初值;
最后,将基准值体系应用于企业的碳排放责任的核算,由主管部门根据企业的碳排放责任数据对基准值监管和修正。由于基准值设定为行业平均碳排放水平,行业内企业的碳排放责任之和应为零,因此基准值的偏离是可监测的:如果生产同类产品企业的碳排放责任之和为正,意味着此类产品的基准值设定低于行业平均水平;而相反,若碳排放责任之和为负,则意味着基准值设定高于行业实际的平均水平。由此可以通过本行业企业碳排放责任之和偏离零点的程度对本行业产品的基准值进行修正,通过这一机制就可以实现对基准值的逐年迭代。研究证明,这一迭代过程可以快速收敛,如果每年矫正一次基准值,通过很少的几年时间就可收敛,形成相对准确完善的基准值体系。
图3 产品基准值体系的建立监管与调控
六、政策建议
为了科学有效地开展减碳工作,推动我国碳达峰和碳中和目标的实现,建议:
(一)进一步推进碳排放责任核算方法的深入论证和国际交流:在主管部门设立研究专项,组织专家对“基准值法”进行深入研究和论证,加强碳排放核算领域的国际交流与合作,使这一方法进入国际碳排放领域,提升我国在国际碳排放核算领域的话语权。
(二)建立“碳排放责任”核算的标准体系:首先建立碳排放责任核算的通则性标准,明确碳排放责任的概念,在“生产侧抓效率,消费侧抓总量”的指导下,提出合理的碳排放责任核算框架。在此基础上,逐步建立各行业的具体指导标准。
(三)建立产品基准值分类和数据统计体系:在主管部门的监管下,协调组织各行业协会,设计本行业产品的基于碳排放责任的科学分类方法并尽快统计、核算并公布各类产品的碳排放责任基准值。
(四)采用“基准值法”开展生产侧排放控制试点:在发电、冶金、化工、建材等几个高碳排放生产领域试行“基准值法”,促进这些行业提高效率、降低排放。
(五)采用“基准值法”开展地区减碳工作评价和控制试点:将“基准值法”用于各省市、地区的碳排放责任的评价和控制,从而推进先进地区率先实现碳达峰、碳中和。
(文章作者:江亿清华大学建筑节能研究中心主任、中国工程院院士)
地址:浙江省丽水市学院路1号电话:Email:zglsxy@lsu.edu.cn
中国(丽水)两山学院版权所有制作维护