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            碳匯、碳足跡、碳配額、碳交易,CCUS、CCER、碳知識大全

            2021-08-31 09:14:35

            根據國家統一部署,全國碳市場將在今年6月底前啟動上線交易!

            但是,究竟什么是碳交易?恐怕,好多人不一定能講的明白。

            今天主要和大家梳理一下有關碳中和、碳交易、碳配額背后的名詞概念,希望對大家有所幫助!

            碳交易實現的過程,用一個簡單例子可以描述如下:


            1)年初,有兩個公司A和B,A公司每年規定排放二氧化碳100噸/年,B也是規定排放二氧化碳100噸/年;

             

            政府發放給A的碳配額是100噸/年,發放給B的碳配額也是100噸/年;

             

            2)年底,A公司通過節能改造,僅排放二氧化碳80噸,多余的20噸二氧化碳配額,就可以在碳交易市場上出售獲得利潤。

             

            反觀B公司,可能為了擴大產能,加班加點生產,沒有時間和資金去搞節能改造,導致二氧化碳排放達到120噸,和政府給的100噸碳配額相比,多排放了20噸二氧化碳。


            此時,B公司只能去碳交易市場上購買20噸碳配額。

             

            這樣以來,A公司剩余的碳配額就滿足了B公司的碳排放需求,碳交易最終得以實現。

             

            最終的效果是,A和B的二氧化碳排放總量鎖定在200噸,沒有超過起初200噸的配額限制,完成了碳減排目標。


            一、什么是碳排放?

            碳排放,是人類生產經營活動過程中向外界排放溫室氣體(二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物和六氟化硫等)的過程。

            碳排放是目前被認為導致全球變暖的主要原因之一。我國碳排放中占比最大的(54%)來源于電力和供熱部門在生產環節中化石燃料的燃燒。




            二、什么是碳達峰?

            廣義來說,碳達峰是指某一個時點,二氧化碳的排放不再增長達到峰值,之后逐步回落。根據世界資源研究所的介紹,碳達峰是一個過程,即碳排放首先進入平臺期并可以在一定范圍內波動,之后進入平穩下降階段。




            碳達峰是實現碳中和的前提條件,盡早地實現碳達峰可促進碳中和的早日實現。

            據此,結合我國的承諾的時間節點:1)從現在至 2030 年,我國的碳排放仍將處于一個爬坡期;2)2030-2060 年這 20 年間,碳排放要渡過平臺期并最終完成減排任務。

            三、什么是碳中和?

            碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量,然后通過植樹造林、節能減排等形式,抵消自身產生的二氧化碳排放量,實現二氧化碳“零排放”。




            四、什么是碳匯(Carbon Sink)?

            碳匯(Carbon Sink):一般是指從空氣中清除二氧化碳的過程、活動、機制。主要是指森林吸收并儲存二氧化碳的多少,或者說是森林吸收并儲存二氧化碳的能力。

            研究數據表明,我國的碳匯能力逐步提升,通過大力培育和保護人工林, 2010-2016 年我國陸地生態系統年均吸收約11.1 億噸碳,吸收了同時期人為碳排放的 45%, 可見林業碳匯在碳中和愿景中扮演重要角色,碳匯項目將助力我國實現碳中和目標。


            五、什么是碳捕集利用與封存(CCUS)?

            碳捕集利用與封存簡稱CCUS,是把生產過程中排放的二氧化碳進行捕獲提純,繼而投入到新的生產過程中進行循環再利用或封存的一種技術。其中,碳捕集是指將大型發電廠、鋼鐵廠、水泥廠等排放源產生的二氧化碳收集起來,并用各種方法儲存,以避免其排放到大氣中。


            該技術具備實現大規模溫室氣體減排和化石能源低碳利用的協同作用,是未來全球應對氣候變化的重要技術選擇之一。


            六、什么是碳排放權(CER)?

            碳排放權,即核證減排量(Certification Emission Reduction,CER)的由來。2005 年,伴隨《京都議定書》生效,碳排放權成為國際商品。碳排放權交易的標的稱為“核證減排量(CER)”。

            排放權從哪里來?配額一級市場和二級市場并存。


            1)一級市場一般由各省發改委進行配額初始發放的市場,分為無償分配和有償分配。


            其中:有償分配附帶有競價機制,遵循配額有償、同權同價的原則,以封閉式競價的方式進行。


            2)二級市場是控排企業或投資機構進行交易的市場。


            七、什么是碳交易?

            碳交易,即把二氧化碳排放權作為一種商品,買方通過向賣方支付一定金額從而獲得一定數量的二氧化碳排放權,從而形成了二氧化碳排放權的交易。


            碳交易市場是由政府通過對能耗企業的控制排放而人為制造的市場。通常情況下,政府確定一個碳排放總額,并根據一定規則將碳排放配額分配至企業。如果未來企業排放高于配額,需要到市場上購買配額。與此同時,部分企業通過采用節能減排技術,最終碳排放低于其獲得的配額,則可以通過碳交易市場出售多余配額。雙方一般通過碳排放交易所進行交易。





            第一種情況,如果企業減排成本低于碳交易市場價時,企業會選擇減排,減排產生的份額可以賣出從而獲得盈利;





            第二種情況,當企業減排成本高于碳市場價時,會選擇在碳市場上向擁有配額的政府、企業、或其他市場主體進行購買,以完成政府下達的減排量目標。若未足量購買配額以覆蓋其實際排放量則面臨高價罰款。





            通過這一套設計,碳交易市場將碳排放內化為企業經營成本的一部分,而交易形成的碳排放價格則引導企業選擇成本最優的減碳手段,包括節能減排改造、碳配額購買、或碳捕捉等,市場化的方式使得在產業結構從高耗能向低耗能轉型的同時,全社會減排成本保持最優化。


            八、什么是碳排放配額、自愿減排量(CCER)?

            按照碳交易的分類,目前我國碳交易市場有兩類基礎產品,一類為政府分配給企業的碳排放配額,另一類為核證自愿減排量(CCER)。






            2020 年 12 月發布的《碳排放權交易管理辦法(試行)》中指出,CCER 是指對我國境內可再生能源、林業碳匯、甲烷利用等項目的溫室氣體減排效果進行量化核證,并在國家溫室氣體自愿減排交易注冊登記系統中登記的溫室氣體減排量。


            第一類,配額交易,是政府為完成控排目標采用的一種政策手段,即在一定的空間和時間內,將該控排目標轉化為碳排放配額并分配給下級政府和企業,若企業實際碳排放量小于政府分配的配額,則企業可以通過交易多余碳配額,來實現碳配額在不同企業的合理分配,最終以相對較低的成本實現控排目標。


            第二類,作為補充,在配額市場之外引入自愿減排市場交易,即 CCER 交易。CCER 交易指控排企業向實施“碳抵消”活動的企業購買可用于抵消自身碳排的核證量。


            “碳抵消”是指用于減少溫室氣體排放源或增加溫室氣體吸收匯,用來實現補償或抵消其他排放源產生溫室氣體排放的活動,即控排企業的碳排放可用非控排企業使用清潔能源減少溫室氣體排放或增加碳匯來抵消。抵消信用由通過特定減排項目的實施得到減排量后進行簽發,項目包括可再生能源項目、森林碳匯項目等。


            碳市場按照 1:1 的比例給予 CCER 替代碳排放配額,即 1 個 CCER 等同于 1 個配額,可以抵消 1 噸二氧化碳當量的排放,《碳排放權交易管理辦法(試行)》規定重點排放單位每年可以使用國家核證自愿減排量抵銷碳排放配額的清繳,抵消比例不得超過應清繳碳排放配額的 5%。


            九、什么是碳足跡?


            碳足跡的概念來源于生態經濟學家William E.Rees在1992年提出的“生態足跡”,主要用來衡量人類活動對環境的影響。


            碳足跡是“生態足跡”的一種,反映經濟活動產生的溫室氣體排放數量(溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、一氧化氮、氯氟烴等氣體,通常以噸二氧化碳作為計量單位)。


            從消費視角看,人們所購買商品或服務會帶動上游流通、運輸包裝、生產及原材料開采過程產生碳排放——相當于這次消費在上游各生產環節留下的“碳足跡”。


            如果各個生產環節的碳足跡很高,經濟活動就會持續帶來溫室氣體排放,加劇全球氣候變化。隨著越來越多的企業將節能減排與低碳轉型的工作提上日程,業內領先企業開始著手從產品設計源頭開始測算碳足跡,減少產品全生命周期的溫室氣體排放。對于企業來說,碳足跡可被視為一個環保新指標,這對企業理解綠色經濟、踐行循環經濟提出了更高的實踐標準。






            碳足跡包括宏觀(經濟體)和微觀(單位產品)兩種尺度的應用:


            1. 宏觀尺度

            要理解經濟體活動的碳足跡,從結構上主要用KAYA分解,數量上可以用投入產出法計算。



            1.1 結構——KAYA分解:

            在衡量經濟體的碳足跡時,經常會用到經典的Kaya碳排放恒等式(由日本能源經濟學家Yoichi Kaya提出): 




            F=全球人類排放的二氧化碳總量

            P=全球人口

            G/P=全球人均國內生產總值

            E/G =單位GDP能耗

            F/E=單位能源供應的碳排放強度

            Kaya碳排放恒等式通過一種簡單的數學公式將人口規模P、經濟G(國民生產總值)、能源消費E等因子與人類活動產生的二氧化碳總耗量F建立起聯系。


            1.2 數量——投入產出法:

            投入產出是一種自上到下的計算方法,利用投入產出表計算,并使用平衡方程式反映生產活動與經濟主體之間的關系。適合宏觀層面的計算。


            2. 微觀尺度

            要計算一件產品或服務的碳足跡,主要采用生命周期評估法Life Cycle Assessment:

            目前世界上已有不少國家制定了碳足跡標準和規范,2008 年 10 月英國標準協會制定并發布了商品和服務的碳足跡核算標準----“公眾可獲取規范”?!肮娍色@取規范”中將商品和服務的碳足跡大致分為兩類:一類是從廠商到消費者(Business to customer,B2C)過程中的碳排放,此過程核算涵蓋了產品整個生命周期內所產生的碳排放;另一類是從廠商到廠商(Business to business,B2B)過程中的碳排放,此過程核算僅僅考慮到產品到達新商業組織前所釋放的溫室氣體排放量。

            B2C:該評價涵蓋了從原材料、工藝制造、分銷零售、消費者使用到處理或再生利用的整個生命周期的溫室氣體排放評估。

            B2B:該評價包括原材料從生產到完成后到達一個新的組織,包括分配銷售及路途運輸整個過程的溫室氣體排放評價。

            產品的碳足跡核算大致分為四個方面:一、企業或部門活動直接產生的碳排放量;二、整個生產過程中能源資源投入使用而產生的碳排放量;三、商品和服務的總供應鏈所產生的碳排放量;四、包括運輸及使用等全部生命周期內的碳排放量。

            綜上所述,對碳足跡的定義歸納總結如下:碳足跡是以二氧化碳質量當量為衡量單位,對產品或活動在其整個生命周期內直接或間接造成的溫室氣體排放總量的一種核算。其中溫室氣體以京都議定書及其后繼議定書中所列示的各項溫室氣體。


            碳足跡的核算研究

            國際間主要碳足跡評價相關標準及執行規范如表 2-1 所示。





            個人碳足跡的計算相對較為簡單,我們可以直接使用碳足跡計算器或基本的計算公式進行計算。國家碳足跡的計算相對復雜,只能從宏觀角度估算,目前的碳足跡評價標準主要集中在企業和產品的碳足跡評價上。


            碳足跡的評價研究

            (1)評價標準

            產品碳足跡評價主要包括商品和服務?,F有的產品碳足跡評估標準主要是英國《PAS2050:2008 商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》(PAS 2050)和日本碳足跡標簽認證標準 TS Q 0010?,F有文獻大都選用 PAS 2050 及其指導文件來評價產品碳足跡。產品碳足跡的評價標準基本上都是以生命周期法為基礎,評價產品整個生命周期的碳足跡,它不僅僅包括產品生產的某個階段,更需要考慮到產品的原材料開采制造,及廢棄處理等階段。為了實現這一目標,我們應采用生命周期評價法,以提高碳足跡核算的可靠性與方便性。

            產品碳足跡評估的一般步驟分以下五步:

            一、建立產品生命周期流程圖。該流程圖應包括產品整個生命周期,包括材料、能源和廢料,然后根據產品生命周期包含階段的不同建立起不同的流程圖,在建立流程圖之前要確定所選產品對象屬于 B2C 還是 B2B。

            二、確定產品邊界。根據 ISO 14025 系列標準的相關規定確定產品邊界,這個邊界要與其所規定的系統邊界保持一致;如果規定的產品類別邊界不適用于評價所選定產品,則根據標準原則重新界定系統邊界。

            三、收集數據即碳排因子。收集該產品整個生命周期全部階段中的生產活動數據和碳排因子。

            四、計算產品碳足跡。使用碳足跡計算公式進行計算,注意質量守恒,確保不遺漏任何一項,保證所有輸入、輸出及廢棄物均計入計算公式。

            五、檢驗不確定性。此項工作不是必要的,可以自行決定是否需要進行,但檢驗不確定性有利于提高計算結果準確程度,更加了解收集數據的質量程度。

             

            企業碳足跡評估又稱為碳盤查,是在一定的空間和時間范圍內對碳足跡量化的一個核算過程。碳盤查的結果可以是只考慮溫室氣體排放來源信息和排放量的碳清單,也可以是披露碳排放的完整的碳清單報告。企業更多使用得碳盤查標準包括溫室氣體議定書(GHGProtocol)的系列標準,溫室氣體議定書由兩項準則組成:《溫室氣體議定書企業核算與報告準則》、《溫室氣體議定書項目量化準則》)和 ISO 14064 系列標準。目前,已被眾多國際節能減排活動組織和殼牌、宜家、福特和索尼等 900 多家企業采納使用。

            企業碳足跡評估的一般步驟分以下四步:

            第一步,確定報告企業的組織邊界——從企業的角度出發,確定企業所擁有的生產設施、辦公設施和辦公場所等,這一核算過程需要包括其名下子公司、轉投資公司、合資企業等獨立法人或非法人機構。

            第二步,明確能源消耗的直接和間接來源——溫室氣體議定書(GHG Protocol)將溫室氣體排放根據排放源的不同分為三個范圍,ISO 14064 系列標準的分類也相類似。三個范圍的具體劃分如下:一、溫室氣體的直接排放。公司持有或控制(車輛等設備)的排放源及工藝設備生產化學制品時的排放源是溫室氣體的直接排放渠道。二、溫室氣體的電力排放。公司電力耗用所產生的及電力生產設施工作時的排放源。主要包括直接采購或其他方式所進入公司適用范圍的電力能源。三、溫室氣體的其他間接排放。溫室氣體的間接排放是除公司持有或控制的排放源以外其他活動的結果,主要包括生產用的原材料、運輸外購使用的燃料和銷售產品及服務。

            第三步,把直接及間接的能源消耗量化。確定定義來源→選擇計算方法→收集數據并選擇碳排因子→使用計算工具→將數據應用到企業級。碳足跡核算考慮的是特定時間段內二氧化碳排放總量,其他的溫室氣體在進行碳足跡核算時需要先轉換成二氧化碳當量再計算。二氧化碳當量是通過將溫室氣體數量乘以其全球變暖潛能值而得到的。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)已經制定公開了 100 年周期的全球變暖潛能值。檢測密度和流速來直接測量溫室氣體排放量的方法并不常見。比較通用的做法是按照特定的設施或工藝的化學當量或物質平衡來計算碳排放量。然而,計算溫室氣體排放量最常用的辦法還是使用已公布的碳排因子。碳排因子是經過計算得出的,主要表示排放源的溫室氣體排放總量與活動量之間的關系,通常為比率。想要用活動數據和碳排因子計算得出較為準確的排放量,就要用到碳足跡計算的基本公式:某些活動特定時間段內所使用的材料、能源和這期間內產生的廢物*碳排因子。

            第四步,選擇確定一個基準年。選定基準年并比較相關年份的排放量,如果企業內部結構改變,則必須重新計算基準年的數據。

             

            (2)評價尺度

            現有的碳足跡研究尺度主要包括宏觀研究以及微觀研究。從宏觀尺度來看,主要考慮的是國際貿易及產業結構的影響,未來的研究還有待進一步完善,可以從考慮消費方式、收入水平等隱性影響因素入手,加強生態環境安全等方面與碳足跡的關系的研究。從微觀尺度來看,現有微觀尺度研究大都沒有考慮到碳足跡的時間及空間,且只針對某一具體組織,沒有從整體出發去考慮,缺乏實質性研究實踐。

            在實際應用中,不同研究尺度下碳足跡的測量內容、方法和技術路線都存在著顯著差異。充分考慮到碳足跡核算不同研究尺度所存在的差異,為了更為全面的核算碳足跡,本文從產品尺度、個人尺度、家庭尺度、企業(組織)尺度、城市和區域尺度、國家、地區和經濟體尺度、特定產業/部門七個不同尺度分別分析研究了碳足跡核算。

            a.產品

            碳足跡研究涉及最多的一個方面就是產品研究,其測度方法一般采用生命周期評價法。產品碳足跡用于計算產品在其整個生命周期的溫室氣體排放總量,生命周期一般包括原材料及其獲取、生產銷售、使用及廢棄處理。生命周期法在碳足跡核算中的首次應用是節碳基金在產品上的碳足跡研究。企業可以通過對產品的整個生命周期所產生的碳排放量的計算,將其產品的碳足跡制作 為“碳標簽”貼到產品上銷售給消費者,以引導消費者的購買行動。2007 年 7 月,百事公司所屬某薯片生產公司首次使用碳足跡核算方法對其產品進行了碳足跡核算分析,是該公司的產品成為了“第一個吃螃蟹的人”,第一個被貼上了“碳標簽”。除此之外,英國標準協會也已發布了關于碳足跡評估標準的方法《商品和服務生命周期溫室氣體排放評估規范》(PAS 2050)。該方法以碳信托(Carbon Trust)對產品碳足跡的相關研究為基礎,補充了英國現有的碳足跡評估標準。PAS 2050 的宗旨是幫助企業計算分析自身活動所形成的溫室氣體排量總量,并提供給企業在各個環節可以應用的減排措施。

            b.個人及家庭

            估算人們日常生活中所產生碳排放量的過程就是個人碳足跡,一般包括服裝、食品、住房和交通。英國環境食品農村事務部于 2007 年成為最早一個為公眾提供個人尺度碳足跡核算工具的部門,其后美國伯克利大學及中國綠色碳匯基金會等部門也相繼推出碳計算器,供個人核算自己吃穿住行所產生的碳足跡。人們可以隨時在網絡上計算自己每日活動所排放的二氧化碳總量。碳計算器根據個人或家庭所使用的耗能設備、家用電器和車輛計算出二氧化碳排放總量,并給出節能降耗方面的相關建議。美國加州環保署也請伯克利大學研發設計出了碳足跡計算器,該計算器采用生命周期法進行核算,是迄今為止覆蓋層面較為完整全面的一種碳足跡計算器。2006 年至今,我國一些網站也發布了一些可供民眾借鑒使用的二氧化碳排放量計算器。以上所述的碳足跡計算器都是自下而上的、以個人日常的實際生活活動為測算依據來核算碳足跡。還有一種自上而下的計算方法,即以每家每戶的收支情況為基礎,配合分析環境,計算得出一個國家的各個家庭或各個收入階層的二氧化碳排放量的平均情況。

            家庭碳足跡核算是國外碳足跡研究中比較成熟的內容,起步較早。將生命周期評價法和區域間投入產出分析模型兩種方法相結合,輔以消費支出調查情況,將國家貿易對美國家庭碳足跡的影響做了分析研究。

            c.企業(組織)

            在現有的組織碳足跡分析研究中,由企業和學校的例子,企業是碳排放成本的可能承擔者,因而企業十分注重碳足跡核算,這有利于企業更加了解其生產、經營對氣候造成的影響,有利于企業制定更加有效的節能減排方案。企業碳足跡存在一個重復計算的問題,如果一個企業計算碳足跡是考慮到了該企業供應鏈上所有可能的碳足跡,那么供應鏈上其他企業再進行計算,就會導致重復計算,企業應考慮僅僅在某些特定的生產供應鏈承擔其產品生產所產生的碳足跡。因此為了避免重復計算,企業碳足跡評估應當構建供應鏈上下游企業分擔碳排放責任的方法。企業在核算碳足跡時較多的選取生命周期評價法,比如恒天然公司委托三家研究機構分別對其公司活動的碳足跡進行分析評估,這三家研究機構在核算時均采用了生命周期評價法。斯德哥爾摩環境研究所(Stockholm EnvironmentalResearch Institute)計算了英國學校 2001 年日常工作活動所產生的碳足跡,此次核算采取了過程分析投入產出分析相結合的方法。研究結果得出以下結論:研究當年英國學校日?;顒铀a生的二氧化碳排放總量為 92 萬噸,這占到了英國全國活動二氧化碳總排放量的1.3%,相對來說二氧化碳排放量略高。其中直接排放主要是供暖設備所造成的,但這項活動僅僅只占各所學校全部碳排放的 26%,其余的 74%都是間接導致的,其中課堂所使用的電耗占比最多,達到了 22%,接下來是其他工業產品使用和學校接送校車,分別占到了 14%,另外是各項占比相對較小的其他活動,包括其他交通,占比 6%;教學文體設備及課堂所用化學試驗物品,各占比 5%;,紙張消耗,占比 4%;另外占比最小的兩項活動僅僅各自 2%,它們是產品服務和采礦采石活動。本次對英國學校碳足跡的研究通過調查問卷形式獲取到了第一手較為詳細的數據,并在過程分析的基礎上,融入了投入產出分析,這使得該方法既獲得了自上而下的特點,又獲得了自下而上的優勢,最終計算結果較為準確全面,誤差相對較少。綜上所述,這種混雜的分析模式完美融合了兩種分析方法,整合了兩種方法的優勢,相互補充完善單個方法在使用上的不足,這樣的方法混合也為今后的碳足跡核算研究開辟了一個新的思維方式。

            d.地市和區域

            近年來,人們更加關注城市和區域間的碳足跡核算研究,并賦予了該研究內容更加多樣化的研究方法。我們可以用企業核算碳足跡的原理方法來測算城市區域的碳足跡,因為某些情況下,城市區域可以被看作是一個相對規模較大的企業。但是,城市與企業之前還存在一個很大的區別,此時就會產生一個人們經常爭論的問題,即城市區域所包含的碳匯和碳庫的邊界問題。此外,一個城市或區域除為本地區居民提供服務外也會向范圍以外的居民提供服務,這也是城市溫室氣體排放量明顯高于全國平均溫室氣體排放量的原因之一。

            e.國家、地區和經濟體

            從全球化和開放經濟的角度來看,現今國際氣候談判是以國家、地區或經濟體為單位的,所以關于國家的碳足跡核算已成為目前各國相對重視的領域之一。我們可以將國家碳足跡分為國民、國土兩種類型來研究考慮,而相對富裕的國家活動所產生的的碳足跡一般都多于其應包含的碳足跡,在其國土面積所產生的碳足跡之外,還有一部分相對貧窮的國家所產生的碳足跡。

            f.特定產業/部門交通。隨著交通運輸行業碳排放的增長速度逐年增長,研究交通運輸行業的碳足跡已刻不容緩。目前國內外現有的關于交通行業的碳足跡研究都只關注了道路等基建、車輛生產、油耗或是綜合統一分析某一交通活動對環境可能造成的壓力等某一方面,缺乏對交通行業整體的分析評價。

            醫療衛生。英國學者 Gilliam(2008)以某家醫院 10 年以來的腹腔鏡手術為例,對碳足跡進行了核算,并對手術氣缸的二氧化碳排放做了研究。這數據顯示,手術案例越來越多,氣缸使用時間越來越短,但溫室氣體的排放并未減少。同時英國科學家 Cole(2009)調查了本國國民健康保險制度的碳足跡,并進行了分類研究,其中英國國民健康保險制度目前排放的二氧化碳量是公共部門排放的四分之一,為有效減少英國國民健康保險制度的碳足跡提供了例如到家中衛生保健等措施。

            工業。對比了世界上不同學者對能源的碳足跡研究,其最終目的為了實現最大化的節能減排。具體來說,英國學者 Post(2006)在電力行業做了研究,主要對不同能源用于發電的碳足跡進行了比較,研究表明現階段化石燃料(如煤碳、石油和天燃氣等)用于電力生產過程中的碳排放量最大,留下的碳足跡最多;節能資源例如:風能、潮汐能、水能、太陽能等本身含碳量就相對較低,其電力生產過程中碳排放量就很少,碳足跡都來自于生產前的運輸階段;目前也未研究出絕對無污染、無排放的能源,但節能資源已經是效果最好的資源了,碳足跡已經明顯減少,溫室氣體的排放得到了一定控制。Giurco 和 Petrie(2007)研究了其他物質(如:銅、水泥)的碳足跡,并采用了動態物質流模型計算了其他物質的碳足跡,對比了不同情況下溫室氣體的減排效果。經過對未來的估算,得出結論銅的生產工藝對溫室氣體的排放有很大改善,但是對非可再生資源的浪費嚴重,可采取多種渠道,例如回收利用銅廢料進行技術生產,加強部門之間的合作,從生產源頭開始節約金屬資源。

            碳足跡的核算方法

            現今我國只有環保領域的龍頭企業開始進行碳足跡核算評價,但低碳經濟制度給我國企業帶來的外部壓力已經顯現開來。由于這一制度對企業及消費者的引導作用十分明顯,我國的溫室氣體減排能力也將不斷地得到加強和改善。

            碳足跡的核算方法是計算溫室氣體排放的最優效的方法之一,目前,碳足跡沒有統一的核算方法,國際上有較為通用的四種方法供研究者選擇應用:一是生命周期評價法,主要評估某一產品在生命周期或服務過程中所排放出來的溫室氣體,是以過程分析為基礎的自下而上的一種評價法;二是投入產出法,是以投入產出分析為基礎的自上而下的模型,此方法是主要利用編制投入產出表來進行核算;三是 IPCC 法,是由聯合國氣候變化委員會提供,四是碳計算器,主要核算個人的碳排放,其中尤以生命周期評價法和 IPCC 法應用較為廣泛。

            (1)投入產出法

            1936 年,美國經濟學家 Wassily·Leontief 提出了投入產出法,這是投入產出分析最早一次被提出。投入產出法主要是通過編制投入產出表并建立相應的數學模型來反映經濟系統各個部門及行業的關系。結合各部門或行業的溫室氣體排放數據,我們能用投入產出法來計算整個生產鏈中各部門或各行業為終端用戶生產產品或提供服務所造成的溫室氣體排放總量。計算公式如下:





            學者對于投入產出法的研究應用涉及不同層面。相對于全國層面碳足跡分析,很多學者專注于區域、省域層面。另一方面,投入產出法研究居民消費碳足跡已較為成熟,也是熱點之一。

            投入產出法以整個經濟系統為核算邊界計算碳足跡,它是自上而下的。其突出的優點之一就是它可以利用投入產出表提供的信息來計算經濟變化對環境的直接、間接影響,并得出產品與其投入之間的物理轉化關系。但該方法也存在一定的局限性,具體表現在:一、投入產出法是分部門或分行業來計算二氧化碳的排放量,而同一部門或行業間有很多不同種類的產品,這些產品的二氧化碳排放情況可能有成千上萬種不同的情況,因此在核算時采用投入產出法的核算方式進行計算很容易出現誤差;二、投入產出法的核算結果無法獲悉產品的具體情況,它只能從行業數據入手,因此該方法只能用于評估某個部門或某個產業的碳足跡而非單一產品。

            (2)生命周期評價法

            分析一項產品在生產階段、使用階段、廢棄階段、回收階段及再利用階段所導致的能源浪費使用、資源消耗、污染物排放等環境影響就是生命周期評價。生命周期評價法從目標和范圍定義、清單分析、影響評價及結果分析四個方面來核算碳足跡。生命周期理論發展有一定歷史,目前已經被應用到許多行業當中。

            一般在核算碳足跡時如果考慮使用生命周期評價法的話,我們要考慮到所選取的方法和數據可能會存在誤差,核算時要選擇正確的建模方法、劃算好計算的系統邊界以及土地利用變化處理等因素,這些方面都對最終的碳足跡核算結果有非常大的影響。然后,我們要保證選取的數據質量能夠達到《商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》(這是全球首個碳足跡方法標準)標準,從數據的準確、一致、代表、來源等方面來考慮其質量。

            生命周期評價法的計算結果相對具有針對性,多用于研究微觀系統(產品、個人),它是自下而上的。迄今為止,國內外已有不少學者使用生命周期評價法核算了微觀系統的碳足跡,其中包括小型社區、小型經濟體及生物能源等的碳足跡。與此同時,國際標準化組織、英國標準協會和世界資源研究所均已開始出臺碳足跡核算評估的相關標準,以整合和提升碳足跡核算的應用及地位。

            然而,生命周期評價法僅僅考慮了直接和少數間接的影響,沒有考慮到核算邊界的選取,計算結果存在相對誤差。另外,生命周期評價法在核算時需要投入大量的人力及物力資源以便于得到更為詳細的數據去核算碳足跡。

            (3)IPCC 法

            1988 年,世界氣象組織(Word Meteorological Organization,WMO)及聯合國環境規劃署(United Nations Environment Programme,UNEP)聯合建立了一個政府間機構,即聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)。IPCC主要包括氣候變化間的科學知識、氣候變化對經濟的影響及如何適應減緩氣候變化所導致的不良影響。

            IPCC 于 2006 年創立了新版《IPCC 國家溫室氣體清單指南》,該指南主要估算不同尺度、不同區域的碳足跡,其中較為詳細的給出了國家溫室氣體清單。2019 年,IPCC 第49 次(IPCC-49)全會(本全會共有 127 個國家以及 388 個政府代表,其中均有中國在內)通過了《2006 IPCC 國家溫室氣體清單指南 2019 修訂版》?!?019 清單指南》是繼《2006清單指南》后更為詳細的一版,相較于 06 版,19 版有了更明顯的重要進步,它為世界各國提供了最新的方法和準則,幫助各國建立國家溫室氣體清單和減排履約制度,它的方法體系對世界各國都產生了極為深刻而深遠的影響。

            IPCC 法詳細全面地考慮了幾乎所有的溫室氣體排放源,并提供了具體的排放原理和計算方法。IPCC 法多和其他方法或模型一起使用,也可作為其他研究方法的基礎工具。但 IPCC 法只能計算生產過程中所直接產生的碳足跡,而不能核算消費過程中的隱性碳排放。其作用是向決策人提供氣候變化及其帶來的影響與潛在威脅的科學評估,以及適應或降低氣候變化影響的建議,但同時也要保證全面性、客觀性及公開透明性。IPCC 法的主要評估對象是基于已經嚴格審核過或出版的科學技術文獻,它不監測研究任何與氣候相關的資料或相關參數。

            (4)碳計算器

            碳計算器是一種計算工具,它主要存在于互聯網,可以用于測算個人或家庭基于人數、住房面積、能源資源消耗量等計算日?;顒尤^程中所產生的二氧化碳排放總量。這個計算相對復雜,根據不同的人的不同活動軌跡,碳計算器需要考慮到一切用于日?;顒拥哪茉?,包括電能、運輸等。但是用碳計算器來核算碳足跡是極為方便且容易的,只要根據提示輸入相應的數據即可,碳計算器網站將提供計算結果、當前國家和世界的平均值,以及減少碳足跡的合理建議。如果能明白我們的日常行為產生的碳足跡有多少、從哪來,那我們就可以從源頭減少,以達到減少溫室氣體排放,減緩氣候變化速度的最終目的。日常生活中常用的個人碳足跡評價基本計算公式見表 2-2。



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            綜上所述,投入產出法是以整個經濟系統作為核算邊界的,它在核算時僅僅需要較少的、物力資源,相對成本較??;而生命周期評價法雖然結果相對準確,具備針對性,但需要消耗較大的人、物力資源,相對成本較高;IPCC 法雖然較為詳細的考慮到了所有的溫室氣體排放的可能性,并給出了相對具體的排放原則和核算方法,相對來說更適合從生產角度核算研究某一區域的直接碳足跡,但是,該方法也存在一定的局限性,它只能用于研究相對封閉的碳足跡,不能從消費的角度計算隱含的碳排放量;碳計算器計算方簡單易懂,但因為不同的碳足跡計算器的復雜程度和設計項目數量、種類有所不同,導致計算結果也不盡相同,偏差很大甚至矛盾。

            來源:能源日參



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