北京发展低碳城市的减排成本收益探究

［摘 要］全球变暖已经是国际社会越来越关注的问题,低碳经济的概念应运而生,发展低碳经济的核心路径就是建设低碳城市。低碳城市是未来城市发展中的一个必然趋势,研究低碳城市的减排成本,对经济布局的合理化,优化能源结构,形成区域的竞争优势具有重要的意义。

［关键词］低碳城市；成本收益；减排成本

［中图分类号］F124 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）23-0181-04

1 低碳经济发展的背景

近年来,自然灾害加剧,终于引起人类的注意,为了应对气候变化,国际间已经开始在这个方向上寻求解决途径。从1992年通过的《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC),到每年举行的公约缔约方大会,国际气候谈判已经推动全球气候变化问题在政治、经济、环境等多个层面向纵深发展。2005年2月16日《京都议定书》生效,要求主要工业发达国家在2008―2012年将温室气体排放量在1990年的基础上平均减少5.2%；2007年4月联合国大会首次对气候变化与安全问题进行了讨论；2007年6月,气候变化再次成为八国集团峰会的首要议题。低碳城市与低碳经济正是在这样的背景下提出,并很快成为研究热点。

世界的人口在迅速的增加,我们处在一个城市化的阶段。城市化是世界的潮流,城市化也是人类社会进一步发展的重要标志。城市是我们社会经济发展的主要力量,它贡献了全球主要的GDP,近5/8的城市人口贡献了全球80%以上的GDP,但是,同样城市也消耗了全球的大部分资源,给世界带来了很多新问题。据统计,目前温室气体释放量60%~80%是城市排放出来的,其中CO2是75%,还有城市热岛效应,环境的污染,交通的拥挤等,所以解决低碳经济的重要核心就是建设低碳城市,城市化发展中产生的问题只有在发展低碳城市才能解决。

中国是《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的缔约国,需要承担保护全球气候的责任与义务,同时中国又是发展中国家,正处在快速工业化和城市化进程之中,需要较大温室气体排放空间。协调好气候目标和发展目标的可能途径,就是走低碳经济发展道路,在经济、社会发展和减缓气候变化之间寻求平衡点。因而,研究如何建设低碳城市对我国来说意义十分重大,发展低碳城市是我国低碳经济的必然选择。

2 减排角度下成本收益法分析

2.1 城市温室气体减排成本与收益的定义

(1)城市温室气体减排的成本

温室气体减排的成本,本文是指在对一个城市实施温室气体减排方案的过程中,以及这项方案完成之后的未来一段时期内,所需要耗费的社会总资源或社会所作的总的消耗。

(2)城市温室气体减排的收益

城市温室气体减排所创造的收益是指减排项目完成之后的未来一段时间内,减排能够为社会所带来的社会总效应的增加。本文从直接收益和间接收益两个方面进行衡量。一般而言,对于收益,应是可以计量的,成本―收益分析方法的优点就在于其可计量性,但如收益的含义所述,一些收益的计量,还是有一定困难的。

(3) 温室气体减排成本和收益的时间效应

任何一个减排方案,其所产生影响决不仅局限于当下眼前,往往会对若干年后甚至是未来很长一段时间产生非常大的影响,尤其是其环境时间效应更是不可小觑。

2.2 减排成本与收益的要素甄别与赋值

要对温室气体减排进行成本―收益分析,对成本和收益进行赋值是必要的。但这也是本研究的最大难点之一。本文认为,由于气体减排的复杂性和其影响的深远性,因而气体减排实施的成本和收益是不可穷举的,本文只能就现有的认识水平和本研究的需要列举其中的一部分。

(1)减排成本要素的赋值

这一成本的构成要素主要从排放主要来源入手,来甄别要素组成。能源成本可以

参考城市的能源结构和能源需求总量,根据当期市场价格计算出城市的能源消费；根据能源系数换算能量需求,在相同的能量需求下,根据减排的标准,转变能源消费结构,重新计算能源消费,两者的差值就是城市的能源成本。

(2)减排收益的要素甄别与赋值

收益要素的赋值即减排方案收益的量化是温室气体减排成本效益分析的另一难点。减排收益的衡量是不易的,尤其是对于减排的社会收益和生态环境收益。这些收益的显现的时间很长。这种收益可能是在数年甚至数十年的时间内才会逐步的体现出来。

一是直接收益。在减排的实施中,最直接的收益就是CO2的减排量。我国在国际上已经对CO2气体的减排作出了一定的承诺,因而直接的减少CO2的排放量就是对我国建设低碳城市最有效的贡献。那么其量化标准就用城市的计划的减排量来作为直接收益。

二是间接收益。社会收益表现为生活环境的改善给公众带来的社会福利水平和生活质量的显著提高,还包括由环境改善带来间接的经济报酬。城市减排会提供更加清洁的各种能源,并会提供与其配套的设施,会给城市带来新的经济增长点,促进与清洁能源有关的相关产业的发展。减排之后,城市环境气候并不断地改善,使人们在更加健康的城市环境中工作、生活,会使城市中人们的生活满意度增加,促进社会的发展和进步。这也是发展低碳城市的根本目的。

2.3 减排成本收益合并分析

在作决策时,我们必须比较方案的成本和收益。在一般的成本收益分析中,一般用到公式：净收益=总收益-总成本。但是,正如上文所分析的那样,很多间接收益很难用经济指标直接赋值,所以用一般的成本收益会有一定的困难,因而本文准备采用将收益固定化,来讨论成本的方法研究分析。固定的收益就是计划减排CO2量,然后计算减排单位的CO2需要的能源成本是多少。

利用各能源(煤炭、石油和天然气)温室气体排放量与能源消费量的比值,可计算能源结构调整引起的温室气体排放量的变化值。若以某年为例进行研究,先保证满足基年经济发展所消耗的能源总量不变,调整煤炭和石油的使用比例,计算得出煤炭消费减少1%,石油消费增加相应量引起的CO2排放量的变化量。具体计算方法如下:

减排潜力=单位煤炭消费排放的CO2量×(调整前煤炭的消费量－调整后的煤炭消费量)－单位成品油(或天然气以及清洁能源)消费排放的CO2量×(调整前的消费量－调整后的消费量)(1)

减排成本=单位成品油消费市场价格×(调整前的消费量－调整后的消费量)－单位煤炭消费市场价格×(调整前煤炭的消费量－调整后的煤炭消费量)(2)

3 北京市能源减排成本分析

3.1 北京市能源消费概况

(1)北京市能源消费量与能源结构

要计算北京市能源成本,必须对其能源消费情况有一个具体的了解,表1是北京市2007年的能源消费总量以及各种能源消费情况的数据,根据表1的数据可以得到图1的能源结构图,从北京市的能源结构上看(如下图所示),煤炭仍然是比重最大能源消费,因而减少煤炭使用量,利用清洁能源来替代煤炭对于北京市的节能减排具有重大的意义。

(2)北京市能源市场价格概况

从表2的能源价格来看,石油是最贵的,其次是天然气,而煤炭最低,因此单从目前的价格来看,煤炭竞争力最强,其次是天然气,石油竞争力最弱。但未来的竞争力走势就未必这样,如最近北京市天然气在终端能源中的比例在不断提高,北京天然气价格小幅上涨。因此,还应结合能源储备量及未来能源政策等因素,对能源消费进行分析。

3.2 北京市各能源消费成本计算比较

(1)单位各种消费排放的二氧化碳量

由能源消费产生的排放量的计算方法有两种,第一种是以详细的燃料分类为基础的计算方法,第二种是以详细的技术分类为基础的

通过查阅有关文献,收集有关能源消耗的碳排放系数并进行比较计算,本文最终取平均值确定为各能源消耗碳排放系数(见表3)：

由上式知在计算CO2排放量时需要北京市历年一次能源的消费标准量mi的统计数据。而《中国能源统计年鉴》中的能源消耗数据统计为以实物消耗量为标准,所以在利用公式进行计算时需要对能源统计数据进行相应的换算,统一折合成标准煤。表4为折标准煤的系数以及各种能源的发热量(平均低位发热量将会在后面计算用到)：

在保证满足当年经济发展所消耗的能源消耗能量总量不变的前提下,计算当煤炭的使用量减少1%的情况下,其所消耗的能量被石油或天然气所替代,则石油或天然气的增加量。根据表的数据换算得到石油和天然气的增加量分别是14.925万吨和16.03102412万吨。

(3)各能源消费成本比较

利用表4的数据以及换算的能源结构调整后的能源消费变化量,根据公式(1)和公式(2)计算得出将原油或天然气替代煤炭之后的减排潜力与减排成本(如表6所示)：我们可以看出,无论是原油还是天然气都有巨大的减排潜力,根据其成本进行合理的规划与安排来逐步代替煤炭燃料是可行的,也为发展低碳城市提供了更好的依据。

4 相关的问题与对策建议

4.1 积极推进能源结构调整

从北京市的能源结构上看(如上图所示),煤炭是比重最大能源消费,因此,北京市在满足经济发展用能需要的同时,要减少化石燃料燃烧所产生的CO2,只有实施能源结构战略调整,降低一次能源的消耗总量,才能实现CO2的减排目标。应该逐步利用石油和天然气这些碳排量较少的清洁能源来替代煤炭燃料。从表5的数据中可以看出,北京市在未来的能源发展中,应该以天然气为主要能源,天然气的减排潜力要大于原油,而成本却要比原油小很多,是既经济又有效的减排发展措施。

4.2 认识化石能源资源的局限性,提倡新能源的开发

改变能源结构是减排中效果比较明显的措施,因为CO2的排放大多是来自于化石能源燃烧,但是改变资源结构也是有其一定局限性的：首先是资源的有限性,不论是石油原料还是天然气其含量都是一定的,又是不可再生资源,其有限性决定了对其不可太过依赖,而要积极发展可再生的清洁资源,只有这样减排才不会是高成本的无限投入,也不会受国际原油等资源波动的影响,可以长期而有效地坚持下去。

4.3 放眼长远利益,提高政府和企业的生态意识

我国是一个煤炭大国,煤炭的含量占了我国化石燃料的绝大多数,产量也是居首,在有低成本的资源供给时,为了生态环境而提高城市的成本,这的确给城市的政府、企业、居民提出了挑战,可能需要牺牲短期经济利益来满足长期生态及社会效益的利益。

另外,减排收益的获取要经过几年甚至几十年,那么对成本与收益的时间观就显得十分重要,尤其是突出在对环境保护可持续发展问题的态度上。温室气体减排从长远来看,能促进城市的经济、社会健康发展,但是若做长期成本和短期成本的考量,这种生态环境治理的价值主要体现为一种连续的长期收益,即收益的获得可能不是在一届政府中可以实现的,有可能要在数届政府长期连续成本投入中得以显现,所以政府一定不能局限于眼前增长的短期利益,而要放眼未来,注重城市生活的环境效应和幸福指数,同时加强对企业和居民的低碳宣传,让整个城市都加入到低碳生活中。

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［基金项目］北京市教委面上项目资助(项目编号：JE011012201001)。

［作者简介］谢永琴(1970―),女,汉,北京人,副教授,研究方向：区域经济、城市经济、可持续发展与循环经济；王芳(1985―),女,汉,北京人,硕士研究生,研究方向：区域经济学。

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