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中美温室气体排放核算的对比分析及建议

  • 投稿醉上
  • 更新时间2015-09-17
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文/赵爱琴 魏丽 王虹

摘要 美国关于温室气体排放核算的研究起步较早,相关经验值得中国借鉴。以美国的温室气体核算为参照对象,对比我国温室气体排放核算在数据来源、核算方法、数据质量控制方面的实际情况,探讨如何进一步提高我国温室气体排放核算结果的准确度,以求更准确地反映国内不同地区不同行业的温室气体排放情况。

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关键词 温室气体清单;排放核算;数据统计体系;核算方法;数据质量控制;美国

全球气候变化已成为社会与科学界普遍关注的热点问题,它影响着人类生活环境与自然生态系统,并隐含着严重的、不可逆的破坏风险。为应对气候变化,世界气象组织与联合国环境规划署携手成立了政府间气候变化专门委员会(IPCC),发布了《2006 IPCC国家温室气体清单指南》。为各国提供标准化的温室气体清单编制方法,以量化不同排放源的温室气体排放情况。美国对温室气体排放核算的研究起步较早,形成的编制体系较为成熟稳定,并被认为能“向美国国内和国际气候变化政策提供执行依据和文本”。这将为提高我国的温室气体排放核算研究水平和结果准确度提供有益的启示和借鉴。

根据《2006 IPCC国家温室气体清单指南》(以下简称《IPCC指南》),温室气体清单的编制覆盖能源活动,工业生产过程,农业、林业和其他土地利用,废弃物处理这4个部门的活动。核算过程的基础是获得排放数据和选择核算方法。排放数据主要包括活动水平数据和排放因子,前者指在特定时期特定区域导致温室气体排放变化的人为活动量:后者指一定量的上述人为活动可产生的温室气体量,是一类代表性较强的数据。核算方法是指利用数学、工程学和经济学等工具估算或预测各类活动温室气体排放量的程序。

美国温室气体排放核算

美国国家温室气体清单由美国国家环保局(EPA)主导编制,并以中立性、规范性、有效性、完整性为编制原则。一方面,该机构是独立的官方机构,不代表任何一方的利益,且建立了相对稳定的研究团队,编制过程中的人员分工、组织结构等都严格地按照既定模式进行;另一方面,它与美国相关政府机构、学术机构、行业协会等数据源的拥有者建立了特定的关系,形成了完整、有效的数据覆盖体系。

数据来源

在温室气体核算中,EPA所需的数据主要由美国能源信息管理局(EIA)、美国橡树岭国家实验室C02信息分析中心(CDIAC)等专业权威机构收集提供。根据EPA官方发布的Greenhouse Gas Inventory Report2011,美国温室气体清单编制的排放源划分基本与《IPCC指南》一致,核算过程所需各部门数据的具体来源整理如表1所示,主要包括官方统计部门数据、行业部门数据和调查数据。由表1可看出美国温室气体排放核算数据来源详细具体,行业报告种类丰富。

核算方法

EPA温室气体排放核算以IPCC指南提供的“活动量×排放系数”基本方法学为基础,其中活动量的算法一般分为3种,以水泥行业排放核算为例,熟料产量分别可基于水泥产量数据推算、基于熟料产量的直接统计、基于原材料碳酸盐的权重及煅烧比例计算。

由于IPCC方法所需的部分数据难以获得,而指南又未提出具体的调查方法或测算模型,因此EPA根据本国实际情况,针对部分点源与线源的排放提出了新的数学估算模型,并获得了IPCC的承认。此类新模型大多以当地历年的排放数据为基础进行模拟,或测算;与IPCC基本方法相比,它们更适用于本地排放核算;更能提高核算结果的精确度。具体而言,在移动源排放上,EPA开发了MOBILE模型以估算各类机动车的排放系数:在非道路车辆的排放上,EPA通过非行驶源 (NONROAD)模型计算排放数据;在废弃地下煤矿排放上,通过EPA2004方法学计算排放数据;在矿物有机土壤年碳储量的计算上,通过Century模型模拟不同土地的使用及其影响。另一方面,IPCC核算方法主要从社会运营角度出发,而EPA对于纽约等部分城市的排放核算,常进一步从政府运营角度将排放划分为社会部门排放与政府部门排放,强调了政府部门在碳减排方面的重要作用,从而更有利于政府制定相应的减排计划。

数据质量控制

针对美国温室气体排放核算工作,EPA制定了严格的数据质量控制措施,并发布了数据质量控制相关的法规与指南,如《温室气体排放报告强制性条例2009》<以下简称《强制条例》>等。主要措施包括应用“等级系统”划分数据收集要求、制定监测计划、规划企业内部数据控制等。“等级系统”以量化方法的分级模式为基础,通过利用相关数据收集管理要求的高低来区分不同的工作难度,以助于政府机构对重点排放企业的识别与监测。同时, 《强制条例》要求每个参与温室气体报告制度的企业都须制定严格的检测计划,并提供了细致的监测计划模板,以助于相关数据准确性与合规性的核实。另外,EPA还通过“现有控制标准的引入”与“在线申报系统的应用”两种技术支持手段,对企业内部数据质量的控制活动进行了规划,以便于数据的统计与管理。

我国温室气体排放核算数据来源

我国温室气体排放的核算尚未实现全国范围的规范化与标准化,也尚无权威机构专门负责相关工作。参考天津等部分城市的试点情况,目前我国温室气体清单的编制主要以国家发改委气候司2011年编写下发的《省级温室气体清单编制指南(试行)》(以下简称《省级指南》)为指导方法。以《IPCC指南》国际标准为参照物, 《省级指南》对温室气体清单排放源的设置进行了部分修改,具体为:在能源活动中加入了生物质燃烧,土地利用变化和林业活动排放分为森林和其他木质生物质生物量碳贮量变化、森林转化温室气体排放两部分。《省级指南》建议的各类别活动数据来源整理如表2所示。

核算方法

我国温室气体排放核算,以IPCC指南的“活动量×排放系数”为计算公式。其中活动量的核算主要通过IPCC级别2方法学进行:以水泥行业排放核算为例,石灰产量仅根据统计报表中的本地企业产量加总。另外,也有学者对某特定城市或某特定行业的排放核算方法进行了深入研究。如王海鲲等将城市排放源划分为能源消费和非能源消费两部分,提出了以无锡市为代表的城市碳排放核算体系;王思博以社会经济的基本单元为研究对象,提出了水泥工业企业的碳排放核算方法学。与IPCC基本方法相比,这些学者的研究更倾向于聚焦城市或企业等小范围的排放,核算方法更加细化具体,小范围内的核算准确度高;但也由于考虑范围过小,不适用于作为全国统一标准推行。总而言之,我国相关研究的起步较晚且部分研究的权威性、广泛适用性有限,所以目前国内尚无统一推广的、符合我国经济社会发展情况的相关计算模型。

数据质量控制

目前我国实施的主要数据质量控制方法是统计“四大工程”的应用。统计“四大工程”包括基本单位名录库、企业表制度、数据采集处理系统与联网直报系统四项内容。“四大工程”的试点工作于2010年起开始实施,但目前尚未在全国范围内普及。2013年发改委公布的10个行业企业温室气体排放核算指南,进一步对我国温室气体数据的质量控制工作提出了具体要求。但是,一方面由于相关控制要求过于笼统宽泛,且指南未针对中国企业的实际情况给出具体的操作方法;另一方面,由于组织机构的数据质量管理经验缺乏,且相关工作受困于资金和技术的局限性无法独立开展,因此排放数据的总体质量水平未得提升。可以说,我国温室气体数据的质量管理仍处于初步发展阶段。对比分析及建议

对比分析

从数据来源对比:美国的数据统计体系较完善,参与数据提供的组织协会众多,数据来源详尽广泛,收集效率高。而我国现行统计方法的数据来源较为分散单一,参与数据提供的组织协会较少;且一些所需数据未纳,入现有统计体系中,需要通过其他调查而获得,未形成完备的数据统计体系。

从核算方法对比:美国的核算方法相对多样,并根据实际情况开发了具有本国特色的计算模型(如Century模型等),发展较为成熟。而我国的核算方法比较单一,针对本国国情的核算方法与模型的研究相对较少,且既有研究的范围偏小,普适性有限,不适于写入全国统一标准中。

从数据质量控制对比:首先,美国温室气体排放数据质量控制的制度体系更成熟健全,不仅对数据质量控制统一作了具体规定,还制定了相应的范本指南以作参考。而我国相关制度的建设较为滞后,且尚未出台符合中国实际情况的具体操作标准。其次,美国数据质量控制的措施多样,应用范围广,数据质量水平高。而我国的控制措施较单一,且由于经验缺乏和资金技术局限,实施范围有限,执行情况不如预期。

建议

第一,完善数据统计体系建设。一方面,与美国相比,我国基础统计体系与温室气体核算所需的数据体系契合度较低,应将林业等重点排放部门纳入统计体系中,并调整部分指标的统计重点使其符合清单范围。以移动源为例, 《中国能源统计年鉴》和交通部门对机动车数量的统计均以本地区注册车辆为据,应对本地车辆出行和非本地车辆入境分别进行汇总,以提高排放核算结果的准确度。另一方面,温室气体排放涵盖全社会经济生活各领域,排放涉及的大部分统计数据来源复杂、专业性较强、搜集难度高、管理难度高,需要各政府部门和组织机构的协调与配合。因此,以温室气体清单编制需求为参照,协调各政府部门和行业组织等多方的数据收集工作,改进现行的统计制度、统计分类和汇总方式,并建立稳定统一的数据采集平台,完善基础统计体系的建设,有利于更准确、及时地收集温室气体清单数据。

第二,加强核算方法的本地化研究。不同地区排放源的类别与比重不同,排放源产生温室气体的比例系数不同;由于技术限制,不同地区相同排放源可获得的数据类别不同,若采用国际统一标准对本国排放进行估算,其结果将与实际排放存在一定差距。如《IPCC指南》未将生物质燃烧纳入能源活动中,也没有阐述相关的核算方法,而《省级指南》中却有相关的核算要求。因此,将核算方法论的本地化研究设为该领域研究的重点之一,吸引相关研究人员的关注,建立起涵盖全国范围的、基于本地历年实际排放情况的核算方法,将进一步提高温室气体排放核算结果的科学性与可靠性。

第三,健全数据质量控制制度体系。一方面,制定数据质量控制的技术文件。对各地区数据收集的执行方法、执行工具、数据来源进行统一规范,并发布具体的操作指南作为参考。另一方面,实行多样化的数据质量控制管理措施。学习借鉴发达国家的数据管理经验,引进国外先进技术,加大资金投入,提高数据管理效率,以提升整体数据的质量水平,并进一步推进数据质量控制规范的全国普及。

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(王虹系北京工业大学经济与管理学院教授;赵爱琴、魏丽,北京工业大学经济与管理学院)