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篇1
当前，我国正处于快速工业化推进进程中，二氧化碳排放仍保持快速增加态势，控制和削减 二氧化碳排放形势十分严峻。到底是什么原因促进了我国碳排放持续快速增长，值得探讨。 分解分析作为研究事物的变化特征及其作用机理的一种分析框架，在环境经济研究中得到越 来越多的应用。将排放分解为各因素的作用，定量分析因素变动对排放量变动的影响，成为 研究这类问题的有效技术手段。通行的分解方法主要有两种，一种是指数分解方法IDA（Ind ex Decomposition Analysis），一种是结构分解方法SDA（Structural Decomposition Ana lysis）。相对于SDA方法需要投入产出表数据作为支撑，IDA方法因只需使用部门加总数据 ，特别适合分解含有较少因素的、包含时间序列数据的模型，在环境经济研究中得到广泛使 用。本文采用IDA类中的LMDI（Log Mean Divisia Index，对数指标分解方法）对我国碳排 放因素进行分解分析。
1 碳排放因素分解：模型构建与分解技术
有关二氧化碳排放的恒等式很多，鉴于我们的关注重点在经济总量、经济结构、能源利用效 率和能源消费结构对碳排放的影响，本文采用下述恒等式对我国二氧化碳排放轨迹进行分析 ：
C=ΣijCij=ΣijQQiEi EijCijQQiEiEij=ΣijQSiIiM ijUij
其中，i表示产业（或地区），j表示一次性能源消费种类（煤炭、石油、天然气）；C表示 二氧化碳排放总量，Cij表示i产业（或地区）消耗j种能源的二氧化碳排放量；Q和Q i分别表示经济总量和i产业（或地区）增加值；E，Ei，Eij分别表示能源消耗总 量、i产业（或地区）的能源消费总量、i产业（或地区）j种能源的消费量；Si表示i产业 （或地区）增加值所占比重；Ii表示i产业（或地区）能源消费强度；Mij表示j种 能源在i产业中所占的比重，Uij表示i产业中消费j种能源的二氧化碳排放系数。
这样，在基期和报告期的碳排放量差异可表示为乘法模式和加法模式：
Dtot=Ct/C0=DactDstrDintD mixDemf
ΔCtot=Ct-C0=ΔCact+ΔCstr+ΔCint+Δ Cmix+ΔCemf
上述分项中分别代表经济活动（经济规模扩张）、经济结构、能源消耗强度、能源结构和碳 排放系数的变动对总的排放水平的影响。
对于上述公式的因素分解属于IDA分解分析范畴，主要包括Laspeyres IDA与Div isia IDA两 大类。其中，LMDI属于Divisia IDA的一个分支，由于具有全分解、无残差、易使用，以及 乘法分解与加法分解的一致性、结果的唯一性、易理解等优点而在众多分解技术中受到重视 ，目前在许多领域得到广泛应用。LMDI 的主要缺陷在于无法处理具有0值和负值的数据，但 B.W. Ang等人使用“分析极限”（analytical limit）的技巧成功地解决了这一问题。在实 际问题中，一般不会出现负值，而对于0值，则可以用一个任意小的数代替（比如10的-10～ -20次方）而不会影响计算结果。
根据LMDI分解方法（详细推导过程可参阅B.W. Ang, etc (2003)等），在乘法分解模式下， 则有：
Dact=exp(Σij(Ctij -C0ij)/ (lnCtij-lnC0ij(Ct-C0)/( lnCt-lnC0)ln(Q tQ0))
Dstr=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(StiS0i))
Dint=exp(Σij(Ctij-C0 ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(ItiI0i))
Dmix=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(MtitM0 ij))
Demf=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(UtijU0 ij))
在加法分解模式下，则有：
ΔCact=Σij(Ctij-C0ij)(lnCtij-lnC0ij)ln(QtQ0)
ΔCstr=Σij(Ctij-C0ij)(lnCtij-lnC0ij)ln(StiS0i)
ΔCint=Σij(Ctij-C0 ij) (lnCtij-lnC0ij)ln(ItiI0i)
ΔCmix=Σij(Ctij-C0ij)(lnCt ij-lnC0ij)ln(Mt ijM0ij)
ΔCemf=Σij(Ctij-C0ij)(lnCt ij-lnC0ij)ln(Ut itU0ij)
2 数据来源及处理
郭朝先:中国碳排放因素分解：基于LMDI分解技术
中国人口•资源与环境 2010年 第12期
本文收集了1995，2000，2005和2007年分产业增加值和各地区GDP，并根据相应的GDP 平减指数统一折算成2000年不变价格。同时，收集上述4个年度的分产业和各地区煤炭、石 油、天然气消费量，并将它们统一折算成标准量（t标煤）。鉴于各种能源在不同年份碳排 放系数变化率较小以及测度碳排放系数的技术困难，这里假定它们是不变的，统一使用IPCC 提供的默认值测算二氧化碳排放数据。因此，在接下来的因素分解过程中，碳排放系数的变 化被假定为贡献率为0。另外，需要注意的是，这里所指的能源结构仅仅指煤炭、石油、天 然气三种化石能源的结构，不包括其他能源如水电、核电、太阳能、风能等新能源和可再生 能源。主要的数据来源包括：历年《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》，以及IPCC提 供的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。
3 中国碳排放的产业分解
根据计算，1995，2000，2005和2007年全国产业排放的二氧化碳分别为29.4亿t，31.4亿t， 51.1亿t和61.1亿t。1995-2007年分产业二氧化碳排放量及其增长情况见表1。 表1显 示，电力、热力的生产和供应业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制 造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业和煤炭开采和洗选业6个产业是最主 要的排放大户。数据显示，1995，2000，2005和2007年这6个产业分别占到当年总排放量 的79.1%，83.7%，89.5%和90.7%。从表1还可以看出，1995-2007年多数产业碳排放呈增长态 势 ，尤其是6个主要产业碳排放增长明显。从碳排放强度看，多数产业碳排放强度有所下降， 表现出一种向好的发展态势，但下降幅度还比较有限（见表1）。
首先，根据LMDI乘法分解方法，对中国产业碳排放进行分解，结果如表2所示。表2显示，19 95-2007年，中国碳排放增长2.080 9倍，其中，产业规模增长（经济总量）导致碳排 放增长 2.929 7倍，产业结构的变化导致碳排放增长1.046 6倍，能源利用效率的提高使碳排放保持 在原来的0.683 9倍的水平上，能源结构的变动也有助于减排，使碳排放保持在原来的0.992
4倍的水平上。在其中的不同时间段内，产业规模的增长始终是导致碳排放增长的主要因素 ；一般情况下，能源利用效率（能源强度）是促使碳排放减少的主要因素，但在2000-2005 年例外，这期间能源利用效率的下降导致碳排放增长1.014倍；从碳排放的角度看， 我国的 产业结构处于不断“劣化”的过程中，产业结构的“劣化”导致碳排放增长，而能源结构处 于不断“优化”的过程中，能源结构的“优化”导致碳排放相对减少，但是这两个因素的贡 献相对都比较小。
其次，根据LMDI加法分解方法，对中国产业碳排放进行分解，结果如表3所示。 表3显示，19 95-2007年，中国碳排放增加317 388万t，其中，产业规模增长（经济总量）导致碳排放增 加465 555万t，产业结构的变化导致碳排放 增加19 727万t，能源利用效率的提高和能源结 构的变动分别使碳排放减少164 579万t和3 316万t。从碳排放增长的贡献率来看，1995-200 7年产业规模增长的贡献率为146.7%，产业结构的贡献率为6.2%，能源强度的贡献率为-51.9 %，能源结构的贡献率为-1.0%。如同乘法分解一样，在其中的不同时间段内产业规模的增长 始终是导致碳排放增长的主要因素，能源利用效率（能源强度）一般促使碳排放减少（但20 00-2005年例外），产业结构的“劣化”导致碳排放增长，能源结构的“优化”导致碳排放 相对 减少，但后两个因素的贡献相对都比较小。
分产业看，大多数产业表现为：产业规模是导致碳排放增长最主要的因素，而能源利用 效率的提高是促使碳排放减少的主要因素（见表1）。在6个最主要的碳排放“大户”产业中 ，规模因素均导致了碳排放增长，电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延业、化学 原料及化学制品制造业、煤炭开采和洗选业由于在经济结构中的份额增加而使其碳排放进一 步增长，石油加工、炼焦及核燃料加工业由于在经济结构中的份额减少而使其碳排放减少， 能源利用和能源结构因素一般使得产业碳排放减少，但是石油加工、炼焦及核燃料加工业属 于例外情况。
4 中国碳排放的地区分解
汇总各个地区碳排放量，得到1995、2000、2005和2007年全国产业排放的二氧化碳分别为33.5 亿t,36.2亿t,62.6亿t和75.4亿t，这些远比从产业层面汇总得出的数据高。由于统计数据缺 乏，分地区数据不包括数据。重庆在成为直辖市之前的1995年数据是根据四川省重庆市 相关数据估算而来。这种差异主要来源于两个途径：一是统计口径的差异，地区层面的统计 包括生活消费能源排放的二氧化碳，而产业层面不包括；二是统计部门不一致，全国产业层 面的数据统计由国家统计局负责，地区层面的数据统计由地方统计部门负责，由于这种不一 致，使得相同年度的能源消费全国数据和地方汇总数据出入很大，地方汇总数据往往大于全 国数据。这种差异并不妨碍接下来的分析，因为地区层面的因素分解主要用于说明地区排放 问题，不涉及产业排放问题。
从地区二氧化碳排放总量来看，2007年，山东、山西、河北排放超过5亿t，河南、辽宁、江 苏排放超过4亿t，内蒙古、广东、浙江超过3亿t，这些地区同时也是1995-2007年排放增幅 最大的地区。上述9个地区二氧化碳排放量占到全国排放总量的一半以上份额，就1995-2007 年排放增幅而言，上述9个地区增幅占到全国增幅的6成以上。从碳排放强度看，除宁夏和海 南外，碳排放强度均出现下降，表现出一种向好的发展态势，但下降幅度总体来说比较有限 ，存在进一步下降的巨大空间。
根据LMDI乘法分解方法，对中国地区碳排放进行分解，结果如表4所示。表4显示，1995-200 7年，中国碳排放增长2.247 8倍，其中，经济总量的扩张导致碳排放增长为 原来的3.660 3 倍，地区结构的变化、能源利用效率的提 高和能源结构的变动分别使碳排放减少到0.988 1 倍、
0.623 1倍和0.997 1倍的水平上。分时间段看，地区经济总量的扩张始终是导致碳 排放 增长的主要因素，能源利用效率的提高是促使碳排放减少的主要因素，地区结构和能 源结构 变动因素对碳排放增长影响都很小。
根据LMDI加法分解方法，对中国地区碳排放进行分解，结果如表5所示。表5显示，1995-200 7年，中国碳排放增加418 309万t，其中，地区经济总量扩张导致碳排放增加670 131万t， 产业结构的变化、能源利用效率的提高和能源结构的变动导致碳排放分别减少6 208万t、24 4 288万t和1 524万t。从碳排放增长的贡献率来看，1995-2007年产业规模增长的贡献率为1 60.2%，产业结构的贡献率为-1.5%，能源强度的贡献率为-58.4%，能源结构的贡献率为-0.4 %。如同乘法分解一样，在其中的不同时间段内地区经济规模的增长始终是导致碳排放增长 的主要因素，能源利用效率始终是促使碳排放减少的主要因素，地区结构因素和能源结构因 素倾向于减少碳排放（个别时间段例外），但这两个因素的贡献相对都很小。
分地区看，各地区经济规模的增长无一例外地导致碳排放增长；除宁夏、海南外 ，能源强度 因素均导致碳排放减少；东北地区和部分中西部地区的省份由于在全国经济总量中所占份额 下降，使得地区结构因素促使其二氧化碳排放减少，而大多数地区能源结构的变化导致二氧 化碳排放减少，但后两个因素所发挥的作用一般都较小（见图1）。
5 结 论
本文构建了一个包括经济总量、经济结构、能源利用效率、能源结构等变量 的碳排放恒等式 ：C=ΣijQSiIiMijUij， 运用LMDI 方法对1995-2007年中国碳排放进行了产业层面和地区层面的因素分解，结果发现：
（1）经济规模总量的扩张是中国碳排放继续高速增长的最主要原因。
（2）能源利用效率的提高是抑制碳排放增长最主要的因素，但是某些时间段、部分产业和 个别地区做的并不好，存在能源利用效率下降导致碳排放增长的情况。
图1 1995-2007年各地区二氧化碳排放因素分解
Fig.1 1995-2007 Decomposition of regional carbon dioxide e mission
（3）经济结构（产业结构和地区结构）的变化对碳排放增长有影响作用，但总体而言，作用相对较小，潜力还没有发挥出来。
（4）能源结构（这里指煤炭、石油、天然气三种化石能源的结构）的变化对碳排放增长影 响十分有限。
考虑到未来一段时间内中国经济还将继续保持高速增长态势，当前各地区在促进 地方经济高 速增长方面均持十分积极的态度，因此，试图通过调整经济发展速度和地区 经济结构的方法 来控制中国二氧化碳排放是 不现实的。由于中国是一个发展中的大国， 当前各种产业都有其 存在发展的空间，因此，短时间内试图通过调整产业结构来显著降低二氧化碳排放也是不可 能的，但是，在产业内部大力推进产业内升级，特别是工艺创新、工艺升级达到节能减排的 目的则是可能的，这实际上是提高能源利用效率的途径。不过，从长远来看，产业结构调整 和产业结构升级来降低二氧化碳排放则是一个可行的选择。中国能源资源的禀赋决定了试图 调整化石能源内部结构来达到减排的目的也是不现实的，但是，通过大力发展可再生能源和 新能源来优化能源结构达到减排的目的则是可能的。由此可见，当前降低二氧化碳排放最主 要的途径是提高能源利用效率，从历史情况看，我国能源利用效率状况不容乐观，但这也为 未来提高能源利用效率提供了巨大空间。
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Decomposition of Chinas Carbon Emissions: Based on LMDI Method
GUO Chaoxian
(Institute of Industrial Economics of Chinese Academy of Social Scien ces, Beijing 100836, China)
Abstract Carbon emission is a hot issue nowadays. How to evalua te various factors contribution to carbon emission is important in finding som e key factors to reduce carbon emission. The paper constructs a carbon emission
identity, based on economic gross, economic structure, energy efficiency, en ergy consumption structure, emissions parameters, and uses LMDI method to decomp o se Chinas carbon emissions in 1995-2007 at industrial and regional levels.
Th e results show that expansion of economic scale is the most important factor for
the continuous carbon emissions growth and the improvement of energy efficiency
篇2
文章编号 1002-2104（2015）09-0037-07
doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.006
根据国际能源署 （IEA，2009）统计数据，2007年中国二氧化碳排放量已超过美国，成为全球第一大二氧化碳排放国。在未来较长时期内，中国的经济仍将以较快的速度增长，加之城市化和工业化进程的推动将会加剧经济增长与能源环境之间的矛盾[1]，使我国面临更大的减排压力。就此，中国政府于2009年首次提出具体温室气体减排目标，即到2020年，我国单位国内生产总值（GDP）CO2排放量（碳强度）比2005年下降40%-45%，并将约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划中。由于区域经济发展和资源禀赋的不均衡性，我国碳排放存在显著的省际和区域差异。为实现减排目标，中国必须充分考虑碳排放的空间特征，针对性地出台相应的产业和能源政策，才能公平有效地降低社会经济成本，实现减排目标[2-4]。
在此背景下，深入研究中国区域碳排放的空间特征，揭示碳排放变化的主要影响因素具有重大现实意义。国内学者对于碳排放影响因素的研究，主要集中于经济发展、产业结构、能源消费结构、人口规模和城市化等，同时，技术进步也受到越来越多的关注。一些学者认为技术进步能有效提高能源效率并减少碳排放量，是降低碳排放的重要手段和主导因素[5-7]。也有学者认为由于能源消费“回弹效应”的存在，导致技术进步对降低碳排放量的作用并不明显[8-9]。赵楠[10]发现追随型技术进步对中国能源效率呈现显著正向影响，而前沿型技术进步作用并不明显。李凯杰[11]认为长期内技术进步可以减少碳排放，但在短期内则不明显。
丰裕的能源禀赋使区域发展具有比较优势，理应推动经济增长并带动就业，然而在现实却并非如此。现有研究显示，能源禀赋会推高地区能源强度[12-13] ，抑制就业增长[14]，影响产业结构调整和优化[15]，最后导致“资源诅咒”的形成。蔡荣生[16]认为我国碳强度“资源诅咒”的产生机理为：在能源丰裕的地区，能源短缺与使用的压力较小，技术进步的动力不足，惯性地依赖传统高能耗产业、层次低产业，最终形成 “高碳”经济发展路径。
上述研究已将能源禀赋或技术进步作为解释变量分析其对碳排放的影响，但往往忽略领域单元间的空间联系和相关性，只注重对地区碳排放的直接影响，缺乏对能源禀赋和技术进步的空间外溢效应和辐射作用的研究。实际上，地区能源禀赋越高会使该地区以及周边地区的能源使用成本降低，推动能源的使用量进而拉动该地区的碳排放强度。同样，技术进步的外溢作用也会辐射到周边地区。因此，本文将通过空间面板计量模型，就能源禀赋和技术进步对碳排放强度的空间效应展开实证分析。
1 变量选取及数据来源
1.1 碳排放强度的估算
本文根据IPCC《国家温室气体排放清单指南》2006版（IPCC，2006）推荐的方法估算碳排放数据，选取煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油和天然气8种主要化石能源。计算方法如式（1）所示。最后，采用以1997年为基准年进行调整的GDP数据，根据碳排放强度的定义（即单位GDP的碳排放量，CI）计算全国30个省份1997-2012年的碳排放强度。由于自治区、台湾省、香港和澳门特别行政区的相关数据缺失，因此本研究所有源数据和计算结果均不包括这些地区。
C=∑8i=1Ci=∑8i=1Ei×SCCi×CEFi（1）
其中，Ci表示估算的碳排放量；i表示各能源；Ei代表能源的消费量，来自于《中国能源统计年鉴》中能源终端消费数据；SCCi为各种能源的折标煤系数；CEFi为IPCC（2006）提供的碳排放系数（见表1）。
1.2 自变量的选择
参考已有的研究文献，本文选取的解释变量分为能源禀赋变量和技术进步变量两类。
能源禀赋用能源生产量（EP）和能源自给度（SR）来表征，其中能源生产量由地区各种能源生产量折算为标准煤相加得来。能源自给度，是指某一区域内能源的消费由区域内自身供给的比例，计算公式为区域能源生产量除以能源消费量，据此来测度各区域内能源的充裕程度。以上数据均来自于《中国能源统计年鉴》。
技术进步变量则由外商直接投资（FDI）、R&D投入（RD）、人力资本（HC）和专利授权量（PAT）表征。其中，外商直接投资用各地区年末登记的外商投资企业投资额表示，数据来源于《中国贸易外经统计年鉴》。R&D投入用各地区研究与实验发展内部经费支出数据表示，来源于《中国统计年鉴》。人力资本用各地区研究与开发机构从事科技活动人员数表征，数据来源于各年《中国科技统计年鉴》，由于2009-2012年与以往年份统计口径不一致，本文参考各省统计年鉴作为补充，缺乏的年份按照加权平均的方法计算得出。用3种专利授权数代表各省地区的专利授权数，数据来源于《中国科技统计年鉴》。
2 实证结果分析
2.1 中国能源碳排放强度相关性检验
我国碳排放强度在样本区间内总体呈下降的趋势，从1997年的1.49 t/万元下降为2012年的0.89 t/万元（见图1）。利用matlab软件计算的1997-2012年中国碳排放强度全域Moran’s I指数显示均为正值，且其正态统计量z值均通过5%水平的显著性检验，表明全国各省区碳排放强度的空间分布并非是完全随机的状态，而是呈现出显著的空间自相关特征，即碳排放强度较高的省区和较低的省区均趋于相邻。同时，观察的Moran’s I的走势发现，中国省区碳排放强度的全域Moran’s I指数在整个研究期间呈现波动性上升的趋势。其中，1997-2005年间Moran’s I指数在0.226 8-0.295 9之间，在2006-2012年Moran’s I指数显著上升，均在0.3以上，且z值均满足1%的显著性检验，表明中国省区碳排放强度的集聚程度加强，即碳排放强度相似的省区在空间上趋于集中。
2.2 模型选择策略
本文分别采用传统混合面板模型SLM、SEM和SDM模型进行分析，模型的检验过程按照：OLS（SLM或SEM）SDM是顺序展开。验证方法如下：首先，基于无空间交互效应的传统面板模型的残差，对个体固定效应和时间固定效应进行LR检验，然后利用两个拉格朗日乘数（Lagrange Multiplier）形式LMlag、LMerror和稳健（Robust）的RLMlag、LMerror进行检验，检验标准为：如果LMlag在LM检验中显著性优于LMerror，同时RLMlag也优于RLMerror，选择SLM模型。反之，选择SEM模型。LM检验结果若支持其中之一或两者同时成立，则需要通过Wald统计量和LR统计量对SDM进行检验，若不能同时支持原假设H0：θ=0和H0：θ+ρβ=0，则表示SDM不能简化为SLM或SEM，应在模型中同时包含被解释变量和解释变量的空间滞后项，来考察解释变量的空间交互作用[17-18]。
2.3 估计结果分析
2.3.1 总样本估计结果分析
根据空间计量模型的选择策略，首先检验传统混合模型，得到结果（见表2）：①LM关于空间滞后与空间误差存在性的绝大多数检验均拒绝了原假设，由此确定了模型估计的残差空间自相关的存在，SLM和SEM模型均优于无空间效应传统混合面板模型。②LR检验均拒绝原假设，其结果分别为（804.154 5，0.000 0）和（636.444 6，0.000 0），即模型存在双边固定效应。③LMlag、RLMlag和LMerror分别通过了1%、5%和10%的显著性检验， RLMerror没有通过显著性检验，即空间滞后模型的检验统计量更为显著。综合以上结果，可以认为双边固定效应的空间滞后模型更符合模型设定。
接下来需要进一步分析空间杜宾模型以确定最优模型（见表3），Wald和LR检验结果均支持选择空间杜宾模型，另外Hausman的检验不能拒绝原假设，即应采纳随机效应模型进行分析。由此确定分析能源禀赋和技术进步对碳排放强度影响的模型：随机效应的空间杜宾模型。
从表3中随机效应的空间杜宾模型估计来看，表征能源禀赋和技术进步变量对碳排放强度的系数在统计上较为显著。其中，①ln EP和ln SR系数显著为正，表明在样本期间内能源产量和能源自给度与碳排放强度呈显著正相关关系，能源禀赋高的区域能源使用成本具有比较优势，
更倾向于依靠能源密集型产业来推动经济发展，导致这些地区单位能耗和碳排放强度都较高。②表征技术创新的lnFDI、lnRD和lnPAT的弹性系数均显著为负，表明外商直接投资、R&D经费投入和专利授权量均有利于抑制区域碳排放强度，而lnHC的估计结果则显示为不显著的正效应，也就是说人力资本对促进节能减排效应不足。③W・lnPAT和W・lnFDI的系数在1%水平上显著，W・lnEP在5%水平上显著，W・lnSR在10%水平上显著，表明因变量的空间滞后项和自变量的空间交互项均存在空间溢出效应，即能源禀赋和技术进步在空间上对其他地区碳排放强度产生影响。
进一步地，就能源禀赋和技术进步对碳排放强度的空间效应进行分解，以便了解不同变量变动对系统中各部分影响的冲击。这里分别用空间杜宾模型下的直接效应、间接效应和总效应来检验各变量对本地区、其他地区以及全国所有地区碳排放强度的影响（见表4），发现大部分变量对地区的辐射作用在统计上表现显著。①能源生产量和能源自给度的直接效应、间接效应和总效应均显著为正，说明能源禀赋对本地区以及其他地区均显示出明显的刺激作用。②外商直接投资直接效应、间接效应和总效应均显著为负，从而肯定了外商直接投资降低本地区和其他地区碳排放强度的溢出效应。③R&D投入的直接效应和总效应显著为负，而间接效应则为不太显著的微弱负效应，说明研究与实验经费的投入对降低其他地区碳排放强度的效果不佳。④人力资本的直接效应、间接效应和总效应均不显著，即人力资本投资还没有产生足够的空间外溢效应。⑤专利授权量的直接效应显著为负，但间接效应和总效应则均表现为正效应。说明由于我国区域差异明显，一些技术的研发成果可能仅仅适用于本地区，无法在更大范围内推广，导致技术进步受惠的局限性。
2.3.2 分阶段样本估计结果分析
基于不同时间阶段技术进步的特点和方法存在较大的差异，接下来将划分两个时间阶段1997-2004年和2005-2012年，来考察能源禀赋和技术进步对碳排放强度的影响趋势。首先，根据前述的模型选择策略，最后确定两个阶段均选定固定效应的空间杜宾模型，如表5所示。可以看出，在经济发展的不同阶段上，各变量对碳排放强度的影响呈现不同的特征。①能源生产量和能源自给度在两个阶段均表现出显著的正效应，且其效应都有所收敛；另外，两个变量的空间交互效应在前一阶段显著，后一阶段不显著。表明随着时间的推移，能源储存量的减少以及国家调控政策的推动，能源的效率有所提高，能源产量丰富的地区也开始注重节约能源，促使能源禀赋对碳排放强度的影响有所减弱。②后一阶段中技术进步对碳排放强度的显著作用明显低于前一阶段，说明由于节能技术缺失以及存在技术推广困难等问题，现有的技术手段越来越不适应低碳需求，无法有效地指导节能减排。其中，lnFDI和 lnHC的符号出现了由负转正情况。说明以现有的技术手段，外商直接投资和人力资本投资无法发挥降低碳排放强度的作用；lnRD和 lnPAT两阶段的系数都为负号，但显著程度都有所下降，也就是说资金投入和技术产出促进低碳转型的效果也在下降。
从两阶段分解的空间效应来看（见表6），后一阶段的显著程度明显低于前一阶段。①能源生产量的直接效应变化不大，而间接效应和总效应出现了大幅的下降。说明能源生产量对其他地区和全国的辐射作用有所减少，而对本地区仍然具备显著的正向效应。②能源自给度的直接效应、间接效应和总效应符号依然为正，但其影响作用有所减弱，尤其是间接效应变化明显，即能源自给度对其他地区的碳排放强度的影响趋于减弱。③在后一阶段技术进步各变量的影响作用都趋于减弱，甚至出现推高碳排放强度的效应。变量中只有专利授权量的直接效应存在微弱负效应，外商直接投资、R&D投入的直接效应、间接效应和总效应均不显著，而人力资本的间接效应和总效应则出现显著的正效应。
3 结论与政策建议
本文选取了1997-2012年我国30个省区的数据，利用空间计量模型，实证考察了能源禀赋和技术进步对地区碳排放强度的作用机制。研究结果显示，在样本区间内，碳排放强度呈现出显著的空间外溢效应，能源丰裕的地区不仅会推高当地的碳排放强度，还会辐射到其他地区，并进一步影响全国的数据。
（1）能源禀赋与碳排放强度呈正相关状态。在能源丰裕地区可供利用的能源比较丰富，能源密集性产业具有比较优势，更倾向于提高能耗来谋求经济发展，最终形成了高碳发展路径。
（2）技术进步对碳排放强度的影响路径各不相同。外商直接投资和R&D投入在空间上对碳排放强度形成了有效的外溢作用，而人力资本对碳排放强度不存在显著的影响。专利授权量可以抑制本地区的碳排放强度，却推高了其他地区的碳排放强度。
（3）近年来，能源过度开发严重，能源丰裕地区可开采能源受到限制，国家及地方节能减排调控政策也相继出台，能源禀赋丰裕的地区通过调整产业结构等方式以降低对能源的依赖，使得能源产量和能源自给度对碳排放强度的影响都有所弱化。
（4）随着时间的推移，技术进步各变量对碳排放强度
的显著程度都有所减弱，甚至出现由负效应转为正效应的情况。这可能是由于在市场利益的驱使下，人们将更多的精力着眼于提高生产力等方面的技术，忽视了节能需求，造成节能减排技术的缺失。同时，提高的生产力带来的经济增长又进一步推动更多能源的使用，即“回弹效应”。以上结论对于国家制定节能减排政策提供了启示，第一，政府在制定节能减排策略时，应关注能源禀赋的扩散作用，出台相应的政策措施促进能源良性流动。第二，更加重视能源丰裕地区的低碳政策引导，改变其过分依赖能源的经济增长方式。第三，地方政府应适时调整外资准入门槛，优化投资结构，主动剔除能耗较高，污染严重的外商投资。第四，加大研发和教育的投入，鼓励节能技术的研发及推广，以充分发挥技术进步的溢出效应。
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篇3
虽然目前没有统一的说法，但学者们也从不同角度对碳排放会计进行定义。Tristram O.West，Gregg Marland(2002)对与碳排放会计密切联系的净碳通量(net carbon flux)会计进行说明，指出认清“净碳通量是指源头排放和汇清除(emissions by sources and removals by sinks)”是实现联合国气候变化框架公约(UNFCCC)下净碳通量会计的重要一步。Climate Change Information Center(2003)通过说明CDM，对碳排放会计进行了定义，认为碳排放会计是通过源头和汇清除的方式，由碳会计记录、总结和报告碳排放量的过程。这些定义只就碳排放本身独立而言，还未形成系统的概念。Janek Ratnaunga，Stewart Jones(2008)提出了碳排放会计的体系概念：“一般将碳排放会计和碳固会计合称为碳会计，把碳会计作为一个企业实施碳排放管理的体系，即碳会计体系”，认为碳排放会计是构成碳会计体系的一部分。该研究不仅指明了碳会计体系研究对碳排放会计研究的有利之处，而且对构建碳会计规范给出两种主要思路：一是基于京都议定书框架下，与IPCC原则相协调的碳信用的会计规范；二是在温室气体协定书内(GHG Protoc01)对CO2排放分别进行计量和报告的相关会计问题，成为目前研究碳排放会计问题最具系统、全面的文献，也可作为我国学者初始研究碳排放会计问题的参考，如周志方、肖序(2009)对Stewart Jones(2008)的总结，以及Liu Qiang(2009)对中国碳会计发展的基本情况介绍与基于“只有在分清排放源的基础上，实施碳排放会计才是有用”的论断。可以看出，学者们一致强调碳排放其排放源头的重要性，这是碳排放会计客体研究的重点。综合而论，笔者将碳排放会计定义为：碳排放会计是以碳排放量作为客体对其进行确认、计量、报告，用以传递企业碳排放过程和减排情况的会计信息系统。
另外，由于缺少对碳排放会计的权威界定，导致目前一些研究将碳排放会计与碳会计概念混淆。碳排放会计与碳会计的区别在于侧重点不同。碳排放会计侧重于对碳排放所引起的会计内容，包括碳排放的分类、碳排放存货、碳排放计量、碳排放报告等。而碳会计其范围更广，除了碳排放会计的内容外，还包括碳固，以及一些涉及到会计确认、计量和报告的碳问题，如碳信用等。
(二)碳排教会计目的及实施步骤无论是企业还是国家实施碳排放会计，都需要有一个目标作为指引，激励全员为减排管理而努力。CCIC(2003)对企业实行碳排放会计提出三个方面的目的：一是建立有效战略管理GHG排放提供信息的需要；二是为企业参与到GHG交易市场做好相应准备的需要；三是企业服从政府在碳减排方面的相应管理。此外职业界的呼声也很高，ACCA(2009)政策执行总监罗杰・亚当斯基于对未来碳排放会计和报告准则的期望，指出建立碳排放会计准则可以让投资者、股东、员工和其他相关各方更容易地进行碳排放和温室气体测量，以了解企业经营表现。可见，企业碳排放会计的目的不仅是企业自身可持续发展的需要，更是要履行作为社会公民的责任：在政府政策的指导下实行碳排放会计，承担对气候变化、温室气体减排进行有效管理的责任，有利于利益相关者对减排信息的需求。
现有文献主要从企业排放目标设定、边界划分、排放量计算、排放记录和报告的真实与公允性这四个方面予以阐述。其中最权威、最系统的实施步骤指南是2004年WBCSD&WRI联合的《温室气体协定书――企业会计和报告准则(修订版)》。这份指南就GHG存货的核算和报告进行详细阐述，概括为五步：识别边界；识别所覆盖的排放源；选择一个碳排放计算的方法；收集活动数据并选择排放系数；应用计算工具估计排放量。对此指南规范划分了GHG排放的范围：直接GHG排放；电力间接GHG排放；其他间接GHG排放的划分。在计算企业GHG排放方面，指南将GHG排放予以量化，即GHG=A×EF，其中A指活动数据(activity data)，EF指排放系数(emission factor)。该公式简化了碳排放定量的研究困难，但也带来了另外的问题，即公式的构成因子如何确定、确定的标准、数据的来源等。这些都可能存在主观估计的偏差，而指南中并没有给出说明。但不可否认的是，指南的颁布为目前企业GHG排放会计(主要是碳排放会计)提供了实务依据，如澳大利亚Carbon reduction institute、Gary Otte(2008)、Jolin Warren(2008)等的论述，其中Jolin Warren通过对苏格兰碳会计指南的收集、总结，不仅提出借鉴GHG协议的企业碳排放会计实施步骤而且强调全员为企业碳排放会计实施服务的必要性，指出只有整个企业的经营理念、企业文化、经营目标向低碳经营转变，碳排放会计才能真正落实到企业中。
二、碳排放会计的不确定性问题
(一)不确定性的界定 国内外学者很早就对会计的不确定性，进行研究。奈特(1927)、科斯(1937)和哈耶克(1945)一致认为不确定性对企业存在和发展的重大影响性。美国会计学家亨德里克森(1965)提出会计不确定性的两个主要来源：一是与会计信息在未来持续存在的实体有关的不确定性；二是由会计在计量未来不确定事项时产生的估计不确定性。我国学者林长泉(1997)、李学峰(1998)、林斌(2000)、陈红，周映群(2004)、田建芳，丁君风(2005)等，对不确定性定义、分类，不同学科下不确定性表现，以及会计信息稳健性、会计假设与不确定性的关系进行深入探讨，承认会计的不确定性是一种客观存在，同时将不确定性归纳为概率事件和非概率事件。他们的研究立足于传统财务会计，对会计信息系统内外部的不确定性进行分析。但随着环境问题越来越受到重视，新兴会计分支――环境会计逐渐发展，其会计客体上的不确定性日益突
出，碳排放会计作为环境会计中的一个新领域，将这一不确定性表现为当前碳排放对未来影响的确认、计量和报告。因此，碳排放会计的不确定性，可以说具有双重性：一是会计学科自身的不确定性，即会计程序是建立在一系列假设基础上，由会计估计、判断带来的不确定性；二是来自于会计对象(客体)，即不确定性经济事项(碳排放本身)导致的不确定性。
(二)碳排放会计不确定性的研究现状 以低排放、低消耗、低污染为核心特征的低碳经济发展模式是碳排放会计核算和报告的基础。但由于碳排放检测技术、标准的研究滞后，目前，碳排放会计还无法全面实施，WRl2009年的报告指出：如今世界500强企业中有60％采纳了温室气体协议下企业会计和报告准则所要求进行的GHG存货(主要是碳排放)核算、管理和报告。然而碳排放会计的不确定性主要还是因碳排放自身的不确定性所致。且目前的研究也以机构、组织为主。
加拿大环境咨询公司(2001)以林木业碳排放的管理为例，将碳排放会计中的不确定性分为系统风险和非系统风险。并量化不确定性所导致的企业碳排量差量，包括对基年的碳排放量和项目碳排放量比较分析，研究不确定性影响下，这两个因素是如何影响企业利润。同时对木制品企业可能存在的9种参数依据不确定性类型划分，依次进行不确定性敏感测试，判别不同参数的不确定性敏感程度，为管理不确定性提供参考。Richard Clarkson and Kathryn Deyes(DEFRA，2002)从估计碳排放社会成本的角度来分析不确定性，认为不确定性是由于应用成本效益分析法和边际成本法所致；并将不确定性分为两大类：科学上的不确定性和与经济价值相关的不确定性。另外，WBCSD&WRI(2004)在其联合的《温室气体协定书――企业会计和报告准则》中提供了企业GHG排放(主要是碳排放)数据的计量、估计中不确定性解决的工具，将GHG排放存货的不确定性分为两类：科学上的不确定性和估计的不确定性，其中估计的不确定性包括模型的不确定性和参数的不确定性，通过原则导向提供了各类不确定性相对应的解决方法。
与此同时，政府也进行了相关研究，如俄罗斯政府联合国际应用系统分析研究所IIASA(2004)通过使用完全碳会计(FCA)计算1988～1992年俄罗斯陆地的碳通量，指出基于自上而下和自下而上相结合的会计方法比纯粹的自上而下会计方法更能缩小碳排放存货估计的不确定性。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告第三工作组的报告一技术摘要(2007)在阐述决策、风险和不确定性三者关系时，以一致性程度和证据量(独立来源的数量和质量)两个维度对不确定性进行定性定义。虽然目前碳排放会计的不确定性研究还处在定性分析的阶段，但是仍有进步，如发现明确排放源头以及不确定性根源是不确定性解决的依据，故Jan Bebbington and Carlos Larrinaga-Gonza'Lez(2008)对气候变化的内在产生原因进行分析时，指出温室气体排放的不确定性是温室气体本身的独一无二性所导致的，组织很难将其处理但可以通过“风险窗口”致力于不同利益相关者。同时指出研究者要解决温室气体排放的不确定性可以通过碳会计与会计责任共同研究的方法以及与碳账户设立相协调的规范研究来进行。Gregg Marland等(2009)在结合碳排放自身的不确定性与人为估计的主观偏差引起的不确定性基础上，认为不确定性在于对碳排放的估计，其中不确定性来源有两方面：排放形式的动态性以及全球排放影响的巨大、扩张性导致的不确定性；理解、估计全球碳排放、碳循环所需排放数据的数量不确定。此外，Gray(2002)、IPCC Good Practice Guidelines、Stem(2006)、周志方，肖序(2009)等也就碳排放不确定性产生的源头进行说明与分类，以便于披露碳排放不确定的信息，包括有益于不确定性的表内、表外披露，有助于不确定性在报告中的要素披露以及披露方式。综合而言，这些研究都还处在定性分析阶段，且更多地侧重于不确定性基础概念的辨析，而没有涉及如何解决碳排放的量化。这是目前碳排放会计研究的难点。
三、碳排放会计报告与鉴证问题及评析
(一)碳排放会计报告与鉴证问题 目前关于碳排放披露的研究，主要集中在碳排放披露的信息质量要求、报告准则和审计、鉴证准则的标准化问题等方面的建议。
篇4
1.柴油机NOX排放的危害和生成机理
1.1 柴油机NOX排放的危害
柴油机排出的NOX中，NO约占90%，NO2只是其中很少的一部分。NO无色无味、毒性不大，但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛，而且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO2。NO2是一种有刺激性气味、毒性很强（毒性大约是NO的5倍）的红棕色气体，可对人的呼吸道及肺造成损害，严重时能引起肺气肿。当浓度高达100×10-6体积浓度以上时，会随时导致生命危险。
NOX和HC在太阳光作用下会生成光化学烟雾，NOX还会增加周围臭氧的浓度，而臭氧则会破坏植物的生长。此外，NOX还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。
基于上述原因，柴油机排放物中的NOX对环境的严重污染引起了世界范围的普遍关注，因此各国限制其排放的法规亦越来越严格。
1.2 柴油机NOX排放物的生成机理
迄今为止人们已经对NOX的生成机理进行了大量的研究，但尚未达成共识。比较容易接受的是策尔多维奇机理。该机理认为：柴油机排放中的NO并非来自燃油的燃烧，而是来自氮气与氧气的反应，它是在氧气过剩的情况下由于燃烧室的持续高温而形成的，在膨胀和排气时有少量的分解，排到大气后遇氧形成NO2和其它氮氧化物。主要反应式如下：
柴油机燃烧过程中喷射各区均可以生成NO，其生成浓度与局部温度、局部氮原子和氧原子的浓度、燃烧产物的冷却速度和滞留时间等因素有关。
从理论上讲，柴油机NOX排放的形成是无法避免的，但通过控制燃烧过程的最高温度和富氧空气在高温中的滞留时间等可以加以限制。
2.柴油机控制NOX排放的主要净化措施
排放物中NOX的净化有两种途径：机内净化和机外净化。
2.1 机内净化措施
采取机内净化是治本之举。它是通过改进柴油机结构参数或者增加附加装置来改善燃烧性能，进而达到减少NOX排放的目的。
2.1.1 进气系统的优化
对进气系统进行优化设计，主要目的是在提高充气效率的同时，合理组织进气涡流，以利于混合气的形成，提高燃烧速率，并尽量减少NOX的生成。
2.1.1.1.进气涡流的优化
提高涡流比可使燃烧加速并且完全，其结果可导致缸内最高燃烧压力与温度的升高，从而使NOX的排放明显增加；若减少进气涡流的强度虽可减少NOX的排放，但又势必会牺牲柴油机的动力性和经济性。因此，可采用可变涡流进气道技术使涡流比在0.2-2.5范围内变化，以兼顾柴油机在整个工况范围内各个方面的性能。但采用可变涡流进气道技术存在着结构复杂和成本较高的问题，因而限制了该技术的推广。
2.1.1.2.增压中冷技术
柴油机采用进气增压技术后，由于压缩温度升高，在动力性与经济性提高的同时，NOX的排量也必然增加。但增压柴油机在采用中冷技术以后，增压空气在进入气缸以前被冷却，在一定程度上可以抑制NOX的排放。因此，采用增压中冷技术可使柴油机NOX的排放降低。目前，柴油机增压中冷技术在中型柴油机上应用日益广泛，小型柴油机上也逐渐在采用。一些新研制的轿车柴油机上也开始采用。
2.1.2 喷油系统的优化
喷油系统的优化就是使燃油喷射参数最佳化。这些参数包括喷油定时、喷油压力、喷油速度和喷孔结构等。通过参数的优化来抑制预混合燃烧，即减少在滞燃期内形成的可燃混合气量是降低NOX排放的有效途径，分别叙述如下：
2.1.2.1.优化喷油定时，NOX排放对喷油定时极为敏感。采用电控技术和根据运行工况调节喷油始点，可降低NOX的排放。
2.1.2.2.优化喷油压力，为减少NOX排放应该降低喷油压力，而喷油压力降低后又会使微粒排放增加。
2.1.2.3.优化喷油速度，当喷油提前角一定时，提高喷油速率，缩短喷油持续期，可以使柴油机产生的NOX较少。喷油速度还与HC、碳烟的排放及燃油消耗、噪声有关，应综合权衡以谋求各参数的最佳值。
2.1.2.4.优化喷孔结构，喷油器喷孔直径和数目对柴油机排放也有明显的影响。当循环供油量与启喷压力一定时，减少孔径会减少初期喷油量，抑制预混合燃烧和最高燃烧温度，以减少NOX的生成。当喷油压力、喷油速度及喷孔总面积不变的情况下，增加喷孔直径或增加孔数，可降低流阻，改善燃油的雾化和分布，因而能降低NOX的排放。
2.1.3 燃烧室的结构和参数优化
2.1.3.1.优化压缩比
柴油机压缩比控制着着火延迟期的长短。降低压缩比，有利于着火延迟，能够减少峰值压力，可使燃烧最高温度降低，NOX排放减少，碳烟增加。但压缩比过低，柴油机难于着火。压缩比对NOX的影响较为复杂，选取压缩比时应综合考虑。
2.1.3.2.燃烧室型式的优化
燃烧室型式与NOX的排放有着密切关系。直喷式柴油机NOX排放明显高于非直喷式柴油机，这是因为非直喷式柴油机前期的燃烧发生在混合气过浓的预燃室或涡流室里，由于缺氧NOX的生成受到了抑制，又因在主燃烧室中的燃烧开始较晚，且是在较低温度下进行的。对于同一类型但结构不完全相同的燃烧室，其NOX的排量也有差异。
2.1.4 燃烧室喷水冷却技术
水具有较高的比热，在燃烧过程中吸热可降低燃烧最高温度；水与油混合喷入燃烧室还可以降低燃油密度，从而使燃烧温度进一步降低。该技术在降低NOX排放的同时，还有利于改善燃油经济性和排气烟度，并有降噪的作用。
2.1.5 燃料的改进
2.1.5.1.提高柴油机十六烷值
十六烷值在柴油机燃料参数中对NOX排放影响最大。十六烷值较高时，由于其稳定性变差，极易裂解为碳烟。柴油机排气烟度较高，但其发火性能好，柴油机点火延迟期缩短，缸内温度与压力降低，NOX排放亦降低。当十六烷值从40提高到50时，NOX排放可降低10%左右[19]。
2.1.5.2.使用柴油添加剂
在柴油中添加适量的硝酸盐、亚硝酸盐和各种过氧化物，可以提高燃料的十六烷值，缩短着火延迟期，使得NOX排放减少。但使用添加剂会导致二次污染。
2.1.5.3.使用代用燃料
可以采用醇类、氢气和天然气等代替柴油。柴油机燃用醇类燃料时，基本可以实现无烟排放，在中、低负荷时NOX的排量也很低。近年来可以作为内燃机代用的醇类燃料很多，其中甲醇是目前应用最广的内燃机代用燃料。但如果不采用适当措施，柴油机排放的HC、甲醛将成为重要的排气污染物。以氢作为柴油机代用燃料时，NOX和其它污染物的排放都很低。将来太阳能利用及氢的存储技术解决之后，氢将成为柴油机的主要燃料，但缺点是易于回火。如采用燃料电池，其电能转化效率在40%-65%之间，远远高于柴油。燃料电池的工作温度低于1000℃，此时基本不产生NOX，且其它污染物排放也很低。燃料电池的应用在技术上已不存在重大问题，唯一的障碍在于成本太高。燃用压缩天然气（CNG）或液化天然气（LNG），NOX和微粒排放可同时减少75%-80%。二甲基乙醚作为最新出现的液体燃料，其燃烧后无微粒产生且NOX的排放亦很低。
2.1.6 采用多气门技术
在柴油机上采用多气门技术是满足更严格排放指标的有效途径。由于缸盖上的喷油嘴和活塞上的燃烧室凹坑布置在气缸中央，从而优化了进气涡流和油雾分布以及活塞与喷油器的冷却条件，并可实现涡流比在不同转速下的变化，这使混和气的形成进一步优化，因而在提高动力性和经济性的同时减少了NOX排放，但增加了成本和结构的复杂性。在燃用汽油的大、中、小型轿车上，多气门技术已经作为成熟技术得到了应用。在柴油机上应用多气门技术是国际学术界研究热点之一，国外内燃机的气门最多时已达到5个，目前已在大型柴油机应用的基础上，逐渐开始在小型柴油机上应用，国内在这方面的研究尚未成熟。
2.1.7 采用废气再循环技术
采用废气再循环（EGR）是降低NOX排放的一项极为有效的措施，目前只是在汽油机上得到了较为成熟的应用。EGR在所有负荷条件下都可以有效减少NOX排放。将定量废气引入柴油机进气系统中，再循环到燃烧室内，有利于点火延迟，增加了参与反应物质的热容量以及CO2、H2O、N2等惰性气体的对氧气的稀释作用，从而可降低燃烧最高温度，减少NOX的生成。大约60%-70%的NOX是在高负荷时产生的，此时采用合适的废气再循环率对于减少NOX是很有效的。废气再循环率为15%时，NOX排放可以减少50%以上，而废气再循环率为25%时，NOX排放可减少80%以上，但随着废气再循环率的增加，发动机燃烧速度变慢，燃烧稳定性变差，HC和油耗增加，功率下降。若采用“热EGR”还可以同时减少HC和PM的排放，并且不会增加油耗，在中、低负荷时净化效果更佳。由于EGR气门的升程信号会因气门座积碳而不能正确反映EGR量，其响应速度较慢，所以废气再循环量应通过进气流量和EGR气门的升程信号相结合来反映。
2.2 机外净化措施
由于机内控制排放并不能完全起到净化效果，因此对已排出燃烧室但尚未排到大气中的废气进行处理，采取机外控制技术显得很有必要。
2.2.1 采用催化转化技术
从理论上讲，可以将NOX分解为N2与O2，但实际上这个过程相当慢，到目前为止，该方法尚未得到实际应用。因NOX的氧化产物为固态，这对车用柴油机不适合。对于车用柴油机NOX的排放只能采用还原方法除去。
2.2.1.1.选择非催化还原（SNCR）
SNCR技术只能在一定的温度区间（800℃-1000℃）使用。而柴油机排气不可能达到这样高的温度，只能通过在柴油机膨胀过程中，向气缸中喷入氨水来实现，但效果不很理想，在车用柴油机上尚未应用。
2.2.1.2.非选择催化还原（NSCR）
NSCR技术是将还原剂（如氨气、尿素、HC）喷入排气管中，在催化转换器的作用下与废气中的NOX进行反应。由于废气中含氧量较高，还原剂很容易直接被氧化，故消耗量极大。
2.2.1.3.选择催化还原（SCR）
SCR的原理与NSCR相似，也是将NH3加入到高温废气中与NOX发生反应生成N2和H2O，只是催化剂配方不同。在车用柴油机上该技术比前两种更具有应用价值。NOX的还原反应在选择性催化转化器中被加速，还原剂的氧化反应被抑制，在300℃-450℃时发生如下主要反应：
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H2O
2.2.2 采用碳素纤维加载低电压技术
采用碳素纤维加载低电压技术，可有效减少NOX的排放。碳素纤维具有催化活性，能促进废气中的NO与C或HC进行氧化还原反应，随着电压的升高，可使NOX排放明显降低。目前，该技术正处于研究阶段，尚未取得突破性进展。
3.结论
本文介绍的各种减少NOX排放的措施，都不同程度地存在着一定的局限性。在减少NOX排放的同时有可能导致柴油机动力性和经济性的下降，对其它排放物，诸如微粒、HC、CO、CO2等反而会增加。要进一步减少NOX排放，需要改变柴油机的燃烧过程，即从非均质扩散燃烧到预混合稀薄（均质）燃烧系统的改变。目前，在柴油机上采用涡轮增压、电控燃油喷射、电控废气再循环及机外催化处理都不失为综合控制柴油机有害排放物的最佳措施。今后的研究重点应放在：
3.1.致力于柴油机性能研究和改进燃烧过程。
3.2.继续研究NOX的产生机理。
3.3.不断寻求高效率的机内、机外净化措施，并合理的加以结合。
3.4.致力于微粒和NOX的同时净化。
3.5.深入研究与推广代用燃料汽车和绿色环保汽车。
参考文献：
[1]张世艺；李军；柴油车的节能与环保[J]；重庆工学院学报；2006年02期
篇5
碳排放权概念由经济学家提出的排污权概念而来，在《京都议定书》中规定，每个参与的国家都限制一定温室气体的排放量，既每个国家都有一定的排放权。对于碳排放会计目前为止还没有一个统一定义，学者也从不同的角度进行研究，给出了不同的定义。
Stewart Jones教授在2008年首次提出“碳会计”这一新概念，并且他将碳排放、交易和鉴证等业务统一称为“碳会计”。从此，这个概念首次出现在公众的面前，学者们也开始加入到“碳会计”研究的行列中。郑玲和周志方（2010）在研究大量文献基础上，认为碳排放主要是以二氧化碳为主要排放物，具有不确定性，它不同于以往的污染物排放，应该单独设立账户对其确认和计量。张巧良（2010）认为碳排放权不仅是经济问题，而且是政治问题，碳排放权的政治特性决定了会计准则制定必须更多地关注会计的目标。张鹏（2010）指出，碳排放权就是一种温室气体排放的权利。实质是“核证的减排量”。苑泽明（2013）分别从法学和经济学视角阐述了碳排放权的性质。林等人（2013）认为想要研究碳排放会计，首先要明确其概念和本质，他认为碳排放权具有商品属性。
值得注意的是，在研究碳排放会计定义的过程中，由于目前对碳排放会计的定义还缺乏权威的界定，容易与碳会计混淆，二者存在一定的差异，碳排放会计的侧重点在于由碳排放所引起的会计内容的变化。碳会计核算的范围更加广泛，包括碳会计核算，固碳会计和碳信用。
二、碳排放权的确认与计量
碳排放权对企业来说是一种资源，并具有稀缺性，就像其他会计要素一样，应该将其在会计系统中予以反映。但是究竟作为何种要素、如何反映，我国对此还没有统一的观点。
国际会计准则理事会（IASB）和美国财务会计准则委员会（FASB）都相继出台过一些准则试图规范碳排放会计核算。2003年，IASB下辖的财务报告解释委员会（IFRIC）根据国际会计准则的要求了关于总量控制交易会计处理意见稿，确定将碳排放计入无形资产中，2004年，又了《国际财务报告解释公告第3号――排污权》，但是由于与IAS 38存在冲突，随后被撤销。
（一）碳排放权的资产确认
根据《企业会计准则―基本准则》对资产的定义来看，碳排放权属于资产，这已经达成共识。主要的争议是把碳排放权确认为何种资产，采用那种计量方式。就目前来说，学者们存在以下几种意见：一是确认为存货，二是确认为无形资产，三是确认为金融资产；采用历史成本计量和采用公允价值计量。
第一种观点认为，就我国的碳排放权交易是基于CDM项目产生的，核心是减少碳排放量，它存在企业的日常活动中，而且我国的CDM项目是为了执行销售合同而持有的，其最终目的是为了出售，而存货的一个主要的特征就是企业持有的最终目的就是出售，因此张鹏（2010）、吕矗2012）都认为我国的碳排放量完全符合存货的特征，应该将碳排放权计入存货。
第二种观点，目前在国外市场上已经建立了相对完善的碳排放交易市场，具有完善的定价机制，并且能够以公允价值计量，另外，在国际市场上，已经有了相关期权期货的交易，碳排放权和其他普通金融产品一样，可以在金融市场上进行自由交易。朱敏（2010）、岳常玲和章新蓉（2011）认为，在清洁发展机制下，企业获得碳排放权并不是自己使用，而是将其出售给发达国家获得资金或者技术支持，符合金融资产的定义，介于此，应该将其计入金融资产。
第三种观点认为，从碳排放权的本质而言，在法学的视角下，碳排放权与排污权相类似，是政府为了保护生态环境，而特许企业享有一定的排放权利，对于其他企业来说，却不被许与这种排放权，表现为排放一定数量碳的权利，属于用益物权。在经济学的视角下，碳排放权虽然与自然资源不同，但被人为制定排放定上限，具有一定的稀缺性，使之具有价值。因此，碳排放权属于一种被人为制定稀缺性的排放量产权。（王爱国，2012；苑泽明和李元祯，2013）。碳排放权的某些特征和无形资产相类似，首先他不具备其他资产的实物形态，其次可以由企业出售或者转让，能够为企业带来经济利益流入。邹武平（2010）认为碳排放权具有土地使用权的性质；肖序和郑玲（2011）认为碳排放权符合无形资产的定义。
（二）碳排放权的计量
我国碳排放该采用何种方式计量，首先要确认碳排放权应该计入何种资产。根据计入的资产科目不同，采用的计量方式不同。
对于碳排放权计量问题，目前存在以下几种观点。第一个观点认为应以历史成本进行计量。张鹏（2010）认为碳减排量作为一种存货，对企业的意义不在于其历史成本上的增值，所以初始计量应该根据获得配额的成本计算，取得后，采用成本与可变现净值孰低法进行后续计量。王爱国（2012）认为我国的碳排放交易市场处于一个摸索时期，缺乏成熟完善的市场，公允价值不能可靠获得，在操作方面存在技术和参照物的缺陷。同时在美国“次贷危机”中公允价值显现出一些缺陷和不足，在我国更加不适应，在这种情况下，我国更应该采用成本计量。第二种观点认为应当以公允价值进行计量。朱敏（2010）认为碳排放权应该采用公允价值计量，取得碳排放时采用市场价值进行初始计量，在后续计量中以实际价格进行计量，差额计入当期损益。苑泽明和李元祯（2013）建议在计量方式上借鉴土地使用权的计量方式，采用公允价值计量模式。外购的排放权采用取得成本入账，免费获得的配额，采用公允价值计量，但是此公允价值时经过评估后的价值，这类似于政府划分土地使用权的计量方式。并定期对排放权进行评估。
三、结论
笔者通过国内外关于碳排放会计核算的研究文献了解到关于碳排放权的核算现状。通过研究国内外学者对碳排放会计的定义，笔者认为，碳排放会计是以碳排放量进行确认、计量、报告，以传递企业碳排放和减排情况的会计信息系统。碳排放权作为一种资产已经得到大多数学者的认同，但是由于相关权威会计准则的缺位，导致碳排放会计信息缺乏一致性、可比性和决策相关性，究竟计入哪个资产科目，采用何种计量方式，目前国内外的处理方法不同。本文认为，目前国外碳交易市场已经达到成熟阶段，公允价值可以可靠获得，一些相关的碳资产金融衍生物已经出现。相较于国外，我国碳交易市场处于起步阶段，在我国不活跃交易市场下，碳排放已经成为企业的一个必要品，就像生产企业必须要有生产许可证一样。基于此，我国的碳排放权应该计入无形资产科目，采用历史成本计量。
近年来，随着低碳经济在我国的迅速发展，越来越多的学者开始研究碳排放会计在我国的应用。但是，与其他的研究项目相比较，碳排放会计的研究还处于滞后的状态。本文梳理、总结了近几年我国碳排放会计研究文献发现，由于碳排放会计自身的不确定性，导致对碳排放会计的内涵、碳排放权的分配方式以及碳排放权的资产、负债的确认和计量等一些问题难以得到统一。虽然国外碳排放会计研究相比我国来说比较完善，碳交易市场比较完备，但是由于国际上对于碳排放会计的核算仍然没有一个统一的会计准则来对其进行规范，对于碳排放权的确认计量问题存在较大的分歧。
针对以上问题，笔者认为应该以我国国情为基础，了解企业实际情况，根据自身的实际吸收国外的先进成果，学为己用。在未来研究中应该注重以下几方面：第一，加快实现我国碳会计核算体系的建设，借鉴FASB与IASB的经验，结合我国的国情，构建适合我国的碳会计核算体系，使得我国的碳排放交易在一个稳定的环境中进行。第二，加快我国公允价值的规范研究，完善体系建设，使得其尽快在我国碳排放中得到试用。第三，尽快完善我国其他会计体系准则，提高碳排放相关会计与其他准则的协调性和系统性。
参考文献
[1]郑玲，周志方.全球气候变化下碳排放与交易的会计问题：最新发展与评述[J].财经科学，2010（3）.
[2]张巧良.碳排放会计处理及信息披露差异化研究[J].当代财经，2010（4）.
[3]张鹏.CDM下我国碳减排量的会计确认和计量[J].会计研究，2010（1）.
[4]苑泽明，李元祯.总量交易机制下碳排放权确认与计量研究[J].会计研究，2013（11）.
篇6
Kaya恒等式是日本的YoichiKaya教授在IPCC的研讨会上提出的。
碳排放量的基本公式C＝∑ci=∑■■■■P①
其中，E为一次能源的消费量；Ei为第i种能源的消费量；Y为（GDP）；P为人口数量。其中，能源结构因素Si=Ei/E，第i种能源在能源消费中的份额；各类能源排放强度Fi=Ci/Ei，即消费单位i能源的碳排放量；能源强度I=E/Y，即单位GDP的能源消耗；经济发展因素R=Y/P，代表人均收入。
由此碳排放量公式可以写为
C＝∑ci=∑SiFiIRP②
人均碳排放公式为
A＝C/P=∑SiFiIR
其中，A为人均碳排放量。
ΔA=At-A0=∑SitFttItRt-∑S0iF0iI0R0=ΔAS+ΔAF+ΔAI+ΔAR+ΔArsd③
ΔAS＝∑W′iln■，ΔAF=∑Wtiln■，ΔAI=∑Wtiln■，ΔAR=∑Wtiln■
（二）数据整理
由于能源的碳排放系数相对稳定，故ΔAF=0，DF＝1。胡初枝综合了日本能源经济研究所、国家科委气候变化项目、徐国泉等的数据对各种能源的碳排放系数做了简均。本文引用胡初枝计算的碳排放系数，本文采用煤炭碳排放系数0.7329，石油碳排放系数0.5574，天然气碳排放系数0.4226。
二、吉林省碳排放因素分析
（一）吉林省人均碳排放的一般规律
从图1可以发现吉林省人均碳排放的一般规律，大致分为三个阶段：1981-1989年间，人均碳排放平稳上升；在1989-2002年间呈现，状态，甚至某些年份人均碳排放下降，；2003年开始上升出现加速状态。
（二）能源强度、能源结构和经济增长对吉林省碳排放的影响分析
根据因素分解法，我们把影响吉林省碳排放的因素归为3类，分别为能源强度因素、能源结构因素和经济增长因素。根据公式①-③，本文计算出具体影响数值，如表1所示。
其中，ΔAs为能源结构对碳排放的作用，ΔAI为能源强度对碳排放的作用，ΔAR为经济增长对碳排放的作用，三者之和为ΔA，即三者人均排放的变化量。由表3的分析结果，绘制相应的曲线图，如图2所示。
1.能源强度对碳排放的影响。如图2所示，1981-2009年，对吉林省人均碳排放起抑制作用的是能源强度的下降。
2.能源结构对碳排放的影响。如图2所示，1981-2009年，能源结构对人均碳排放的抑制作用不大，对碳排放呈现微弱的减少作用，在某些年份还会促进碳排放的增加。吉林省以煤炭为主的能源结构在近30年内没有发生显著变化，煤炭消费占50%以上，很多年份达到70%以上，从2003年开始，煤炭的消费量呈显著上升趋势，这加速了吉林省碳排放数量。
3.经济增长对碳排放的影响。如图2所示，1981-2009年，对吉林省人均碳排放起促进作用的是经济增长（人均GDP）。
1981-2009年，能源强度和能源结构对碳排放的抑制作用没有抵消掉经济增长对碳排放的增加作用，因此吉林省仍旧显示出碳排放连年增长的态势。
三、结论及对策
（一）结论
1.通过以上模型和计算结果，发现吉林省人均碳排放在1980-2003年间呈现比较平稳的状态，从2004-2009年出现加速状态。
2.1981-2009年，对吉林省人均碳排放起抑制作用的是能源强度的下降。
3.1981-2009年，能源结构对人均碳排放的抑制作用不大，对碳排放呈现微弱的减少作用，在某些年份还会促进碳排放的增加。
4.1981-2009年，对吉林省人均碳排放起促进作用的是经济增长（人均GDP）。
5.1981-2009年，能源强度和能源结构对碳排放的抑制作用没有抵消掉经济增长对碳排放的增加作用，因此吉林省仍旧显示出碳排放连年增长的态势。
（二）对策
针对以上结论，本文提出以下对策：
1.改善能源结构，发达国家如法、德等国近年来碳排放的下降主要源于能源结构的调整，能源结构逐渐向以核能、风能、水电等清洁能源发展，在法国核能的比重较高。针对吉林省的特征，要逐渐降低煤炭的比重，适当增加石油、天然气的使用，尽量开放风能、水电等清洁能源。
2.加大运用碳减排技术，燃煤的碳排放多，因此应研发和使用碳捕获技术，特别是煤炭领域，加强清洁煤的使用，以减少对环境的破坏。
3.继续提升能源强度的作用，能源强度的下降是吉林省碳减排的主要原因。
参考文献：
1.AngBW,ZhangFQ,ChoiKH.FactorizingChangesinEnergyanEnvironmentalIndicatorsthroughDecomposition[J].Energy,1998(6).
篇7
一、国际排放权交易机制
（一）酸雨计划
美国是总量管制与交易机制①的先行者，1990年的《空气清洁法修正案》（Clean Air Act Amendments）赋予了美国环境保护总署（EPA）实施减少污染排放、改善空气质量法规的权利。EPA于1995年启动了酸雨计划，每年给拥有发电设施的公司分配免费的排放额度，每个额度代表排放1吨的权利。排放额度有对应的使用年份，称为有效年份（vintage year），不能在该年份前使用，但可以持有到未来年份，EPA通常一次性发放多个有效年份的配额。排放额度可以买卖或者储备到未来年份使用，超额排放将被处以罚金，部分配额拍卖和直接出售。酸雨计划为美国乃至世界的排放权交易机制开创了先河[1]。
（二）区域性减排计划
虽然美国退出了《京都协议》②，但仍有不少州和地方政府联合启动了区域性减排计划，使得碳排放交易成为美国公司持续考虑的重要事项。[2]加州是其中的典范――除了建立州范围的排放总量管制，还通过了《2006年全球变暖解决方案法》，强制要求个体排放源报告温室气体总排放。其他区域性减排计划还有区域温室气体减排行动（RGGI）、西部气候倡议（WCI）和中西部地区温室气体减排协议（MGGRA）等。[3]
（三）EU ETS
欧盟排放交易机制（EU ETS）是世界上最大的跨国、跨行业排放权交易机制，其目标是使《京都协议》最主要的发达国家签署国欧盟2020年的碳排放水平较1990年降低20%。合规期期初，每个成员国根据历史排放水平将排放配额（EUAs）分配给控排实体，每个EUA代表在该合规期内排放一吨的权利。控排实体必须在合规期期末向政府上缴等同于合规年内碳排放量的EUAs。如果实体的碳排放量超过了持有的配额水平，就必须在市场上购入额外的排放权，否则会招致罚款；如果实体的碳排放量低于持有的配额水平，则可以将多余的排放权出售。活跃的市场赋予了EUA实时波动的价格，由于经济衰退与流通的配额过剩，近年来EUA的价格出现了大幅下跌。
二、排放权会计的发展
（一）账户统一系统
1993年4月，联邦能源管理委员会（FERC）针对酸雨计划了账户统一系统（Uniform System of Accounts）[4]，以解决排放权交易的会计处理问题。账户统一系统是美国目前唯一的排放权会计指南。
FERC规定以合规目的持有的排放权在“存货”科目下核算，以投机目的持有的排放权在“其他投资”科目下核算，购买的排放权按支付金额记入以上两个账户之一。（CAAA第403节规定排放权不构成产权）FERC还解决了排放权估值问题，包括是否将合规过程中的购置成本和附加成本包含在排放权的价值中，如何对不同有效年份排放权、随燃料或电力绑定出售的排放权，以及对不公平交易中的排放权估值。FERC规定排放权以历史成本计量。最后规定每月核算并费用化记录消耗的排放权。
虽然账户统一系统的规定为今后其他环境交易机制提供了先例，但却造成了对配额的会计处理不一致：由于按成本计量，EPA分配的免费配额无法体现在资产负债表中，实际排放时消耗的配额也不能费用化处理；购买的排放配额确认在资产负债表中，并在抵消排放的污染时确认为费用。这种不一致不能体现污染的经济后果。Wambsganss和Sanford[5]、Gibson[6]提议将EPA的免费配额视为捐赠资产（donated assets），按收到日的市场价格计量。
（二）EITF 03-14
2003年，美国财务会计准则委员会（FASB）希望通过EITF 03-14[7]解决总量交易机制参与者的排放权交易会计问题。最初，紧急问题工作组（EITF）关注的是一些基本问题：总量交易机制的参与者是否应该把排放权确认为资产？如果是，该资产的性质是什么？[8]项目组注意到大多数公司对排放权的会计处理与账户统一系统的要求一致，即将排放权作为存货在成本的基础上计量，排污发生时基于加权平均成本确认费用，但另一些公司对通过企业合并获得的排放权采用无形资产模型。
2003年11月，项目组从议程中取消了这一计划并列举了诸种原因，包括担心对总量交易机制之外的影响（对政府许可证会计处理的影响）和担心立即确认收到排放权的收益，而随后才将合规成本确认为费用的会计模型的前景，以及没有充分的会计实践来支持项目组的进一步努力。
在此之后，由于2004年12月SFAS 153（非货币性资产交换）的，SFAS 153是否适用于酸雨计划和计划中的有效年份互换（vintage year swaps）①①酸雨计划衍生出了多样的排放权产品，包括远期合同、有效年份互换（vintage year swaps）和包含煤炭的捆绑产品（bundled products）。有效年份互换很常见，因为EPA常一次性发放多个有效年份的排放权。例如，A公司计划在2009年安装减排设备，但2008年需要额外的排放权覆盖某个项目的短缺。A公司这时就可以用其部分2010有效年的排放权和其他实体交换，换取2008有效年的排放权。受到了关注。如果排放权确认为存货，有效年份互换是否还适用于SFAS 153的公允价值会计？2006年8月，技术应用和执行活动委员会（TA&I Committee）建议FASB委员会澄清排放权性质和有效年份互换的会计处理。对此，FASB计划一项工作人员立场公告（FSP），FSP最初的提议草案推定有效年份互换不是存货，因而以公允价值计量，但FASB随后终止了这一关注范围有限的FSP项目。
（三）IFRIC 3
早在2003年5月，国际财务报告解释委员会（IFRIC）就针对EU ETS了《D1 排放权》解释草案。[9]2004年12月，IFRIC正式了《IFRIC 3 排放权》解释公告[10]，试图解决排放权交易的会计问题，包括资产的确认和估值、排放配额相关收益的确认以及排放负债的确认和计量。
IFRIC 3规定，不论是政府分配的还是从市场上购买的碳排放权，都遵循IAS 38确认为无形资产。初始计量时，低于公允价值发放的碳排放配额以公允价值计量，支付金额（大部分情况为零）和公允价值的差额遵循IAS 20报告为政府补助，并在资产负债表中计入递延收益，随后不论配额一直持有或是出售，在合规期内系统地确认为收入。后续计量可根据IAS 38选择成本或重估价模式。当实体排放温室气体时，合规期期末的交付义务遵循IAS 37确认为准备（provisions），并通常以资产负债表日履行交付义务所需碳排放权的当前市场价格计量。IFRIC 3禁止碳排放权和排放负债的直接抵消。
然而这份公告却因会导致财务报告不匹配于2005年6月的IASB会议上被废止。IFRIC 3包含了利润表的不匹配：在IAS 38下，实体持有碳排放权的市值变化计入权益，而排放负债的价值变化却计入损益。此外，混合计量模型（成本模式和重估价模式）也被认为造成了计量不匹配。[11]欧洲财务报告咨询集团（EFRAG）认为，IFRIC 3有违IFRS“真实和公允”的原则，不能满足财务信息质量的可理解性、相关性、可靠性和可比性要求，不能反映企业的碳排放交易实质。[12]
（四）FASB工作人员的观点
2005年10月，Deloitte和PwC联合要求FASB工作人员（staff）对排放权会计中的一些问题提供指南。
FASB工作人员认为排放权为无形资产，如此一来就排除了存货观点。除非SFAS 153第20（b）段避免在非货币性资产交换中采用公允价值会计，否则企业需要评估“商业实质”以决定SFAS 153下哪种会计方法适当。如果使用公允价值，可能会导致确认了相当多的出售排放权的营运收益和排放权的账面价值。工作人员还指出即使出售排放权可能导致未来的短缺，出售的利润也不应递延。如果排污这一行为满足监管债务的标准，可以考虑采用SFAS 71（某类管制影响的会计处理）。此外，出于资产性质的要求，需要在SFAS 144（长期资产减值和处置的会计处理）下进行减值测试，并在SFAS 142下采用合适的摊销模型，例如基于“单位产量”。还有一些其他事项在这次调查中没有明确解决，例如财务报表列报和披露，收到的排放配额的初始计量和对不同于以上方法的会计实务的转换指导。
尽管FASB工作人员的观点是排放权是无形资产，但SEC工作人员建议会计师事务所不要反对存货模型。基于SEC的观点，企业可以选择存货或无形资产模型，并始终对一个固定类别的排放权使用。SEC强调不允许对归为存货的排放权按市值计价，除非它是公允价值套期（fair value hedge）的套期项目。存货模型和无形资产模型最大的区别是对有效年份互换的处理。存货模型要求根据EITF 04-13和SFAS 153的存货互换指引结转有效年份互换；无形资产模型要求对有效年份互换采用公允价值计量（假设商业实质）。
三、当前的会计方法
Ragan和Stagliano[13]调查了美国电力行业排放交易中的会计实践，发现他们对EPA分配的排放配额缺少必要的会计确认，只有14%的公司定量披露了配额的价值。因此，财务报告使用者可能会被严重的误导。排放权制度加剧的财富再分配也无法体现在财务报告中。
资料来源：根据Ernst and Young[14]整理所得
图1碳排放交易会计方法权威会计指南的缺乏造成了实践中会计方法的多样化。在一份针对美国公司的调查中，29家公司在财务报表附注中披露了关于碳排放权/碳信用的信息，其中包括24家电力和公共行业的公司。图1显示了调查对象采用的会计方法，结果表明参与碳排放交易的美国公司大体上追随了上文的两种会计方法：无形资产模型和存货模型。
在无形资产模型下，公司通常将配额按成本初始计量，因此免费分配的配额成本为零。少数企业将配额按收到时的公允价值反映。公司通常不对排放权摊销。排放权按无限期无形资产减值模型或根据公司按有限期无形资产的固定资产减值模型计提减值。排放权在资产负债表中划入长期资产，在现金流量表中划入投资活动。
在存货模型下，排放权按加权平均成本计量，使用时计入燃料成本或销售成本，按成本和市价孰低法计提减值。排放权在资产负债表中计入存货，在现金流量表中划入经营活动。
两种模型下，行业实践只有当实际排放量超过持有的碳排放权时才确认排放负债。出售排放权一般立刻确认当期收入，但一些公司将当年销售但有效年份在未来的排放权的收益递延，因为若公司在来年不能履约，该收益可能无法实现。
四、排放交易机制项目
2007年2月，FASB宣布启动全面的排放交易机制项目（Emission Trading Schemes Project）[15] [16]，与国际会计准则理事会（IASB）通力合作解决排放交易中的资产确认、计量和减值，负债确认和计量，损益确认的时点，有效年份互换的核算，列报和披露问题。表1概括了排放交易机制项目的主要会议。
五、面临的挑战
从以上会议可以看出，排放权会计在FASB和IASB的议程上并没有受到高度重视，原因之一是在欧美经济衰退的背景下，相比排放交易机制，跟金融危机有关的项目更迫切。美国没有签署《京都协议》，无论在区域还是国家层面上，减排都缺少政治压力，因此企业和其他利益相关者缺乏兴趣，SEC和FASB等监管机构把大部分注意力放在了萨班斯法案的实施上。但EU ETS和清洁发展机制还是对美国一些跨国企业的财务报表造成了影响，即使美国目前没有国家法律适用于温室气体排放交易，未来仍有可能实施全国统一的碳排放交易机制，而相关的会计准则就成为影响碳排放交易机制成功与否的重要因素。
显著的复杂性注定了排放权会计的全球解决方案尚需时间，会计准则制定者面临了一系列的挑战。首先是公允价值计量方法。一些人认为流动性市场的缺失会影响对排放权的公允价值计量。对公司财务报表中资产按市值估价的影响也广受争议。[17]当EU ETS和美国的一些排放权交易市场越来越成熟时，其他环境交易机制还没有或者今后也不可能足够成熟到提供排放权的每日标价。更多的，公司担心对排放权负面的市值估价会抵消其减排成果。其次是排放交易机制的多样性。准则制定者必须考虑碳排放交易机制的多样性，这对于准则在全球范围的认可程度十分关键。再次是行业多样性。排放交易机制下的参与实体来自不同行业，自然对排放权的会计处理持不同观点。对钢铁、水泥等行业来说，排放权类似于政府补助；对其他行业来说，排放权会计又是一个全新的话题。会计准则制定者面临着制定适用于排放交易机制下所有行业的准则的挑战。
对于中国而言，深圳、上海、北京、广东、天津已启动碳排放权交易，加快与国际会计准则的趋同，抢占制定排放权会计准则的话语权至关重要。
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篇8
一、引言
碳排放交易机制是《京都议定书》规定的有效实现全球减排的三种灵活机制之一，碳排放交易机制的建立对于减少二氧化碳排放，降低全球二氧化碳的平均减排成本，传导减排政策发挥着重要作用。在2009年哥本哈根会议召开之前，我国作为负责任的大国，首次明确提出了碳减排目标，为了在2020年之前实现这些目标，我国必须加快推进碳排放交易机制的建立。
目前，国际碳交易市场发展得比较成熟，世界上已经建立了多个碳交易平台，2010年全球碳排放权交易成交额同比增加了5%，达到930亿欧元。尽管与国际碳交易市场的蓬勃发展相比，我国碳交易市场的发展明显滞后，但我国政府已经采取了积极行动，“十二五”《规划纲要》就明确提出要“积极应对全球气候变化，逐步建立碳排放交易市场”，国内碳交易市场的建立在政策上已经比较明确。而价格是市场体系的核心要素，是核定成本、调剂需求的最基本但又至关重要的指标。因此，本文从交易价格的影响因素、交易价格的形成机制、交易价格的波动性三个主要方面对国际碳排放配额交易价格做一个文献研究，然后结合价格热点问题提出了我国构建区域碳排放交易市场的几点建议。
二、碳排放配额交易价格的影响因素研究
影响因素研究是碳排放交易价格的重要基础。已有文献主要研究市场机制、能源价格与天气、宏观经济与金融市场三个方面对碳排放配额交易价格的影响。
1.市场机制
Ellerman和Buchner（2008）研究了欧盟碳排放市场价格暴跌的可能原因，认为是市场参与者高估了企业的碳排放水平，低估了实际间排量导致的。对此问题，Florian Jaehn和Peter Letmathe（2010）也利用博弈理论进行了研究，他们认为价格暴跌是市场势力、信息不对称及价格的相互依赖导致的，欧盟市场机制禁止跨期存储（banking）和借用（borrowing）也是重要影响因素；Zhen-Hua Fengetal.（2011）利用非线性动力学的方法研究交易价格的波动性发现，碳排放价格的历史信息并不完全反应在当前价格上，不是一个随机游走；碳排放价格具有短期记忆性；碳排放价格受碳排放市场的内部机制和异质性环境影响。
2.能源价格与天气
Reilly和Paltsev（2007）提出是天然气价格过高、水力和核能发电的稀缺、市场参与者准备不足导致了碳排放配额交易价格的剧烈波动。Bunn和Fezzi（2009）利用误差修正模型定量分析了电价，天然气价格和碳价的相互关系，得到了碳价传递到电价的动态路径，以及碳价和电价对天然气价格波动的反应。Marius-Cristian Frunzaetal.（2010）也认为具有历史依赖模式的能源，天然气、石油、煤炭以及股权指标是碳排放价格的主要驱动因素。Christiansenetal.（2005），Mansanet-Batalleretal.（2007），Alberolaetal.（2008） and Hintermann（2010）的研究都认为碳价受到气候骤变的影响，包括不可预测的温度、暴雨和狂风等。Alberolaetal.（2008）认为极端温度事件对碳价的影响在统计上是十分显著的。
3.宏观经济与金融市场
Florian Jaehn和Peter Letmathe（2010）也分析了交易价格的异常波动，他们认为可能的原因除了市场因素外，信息不对称、基本物品价格和碳排放配额价格的相互依赖性是主要诱因。Marc Gronwaldetal.（2010）认为市场基本面并不足以解释碳排放价格的变动，碳排放配额的期货价格是碳排放配额价格的格兰杰成因，市场基本面和投机行为一起影响了碳排放价格。洪涓，陈静（2009）建立中国碳交易市场价格函数模型，从国际需求、国内供给、国内限价政策以及国际市场几个方面，探讨我国碳交易市场价格的影响因素。黄平，王宇露（2010）运用交易成本理论和议价能力理论，分析我国CDM项目中碳排放权价格偏低的现象，认为交易成本和供需市场买卖双方的议价能力是影响CDM项目中碳排放权价格的关键因素，分析了我国CDM碳排放权交易的价值网对碳排放权价格的影响。黄明皓，李永宁，肖翔（2010）利用CER市场和EUA市场的SVAR模型显示CER市场和EUA市场具有明显的动态联系，短期内CER市场和EUA市场的现货和期货价格间存在相互影响，但长期而言，CER市场和EUA市场具有动态稳定性，CER期货市场对EUA现货市场和EUA期货市场的影响持续性较强。张跃军，魏一鸣（2010）引入均值回归理论、GED-GARCH模型和VaR方法考察EUETS碳期货市场后也发现，交易价格、收益、市场波动以及市场风险的变化均不服从均值回归过程。
三、碳排放配额交易价格的形成机制研究
Benz和Klar（2008）采用协整检验和向量误差模型，并在此基础上使用PT模型和IS模型对欧洲碳期货市场的价格发现功能进行了分析。George Daskalakisetal.（2009）发现碳排放配额交易价格的形成过程接近于带跳的几何布朗运动，并且不具备稳定性。Benz和Truck（2009）认为政权转换模型（regime-switching model）可以较好的解释欧盟市场的场外交易一年中CO2的现货价格的形成。William Blythetal.（2009）认为碳市场价格的形成是政策目标，动态技术成本和市场规则相互作用的复杂过程。AmélieCharles，Olivier Darné， Jessica Fouilloux（2011）利用BlueNext， EEX， NordPool三大交易市场第一阶段和第二阶段碳排放配额现货价格数据，Blue Next，EEX市场中第二阶段的期货价格数据分析了欧盟碳排放交易市场的弱有效性，结果表明，除了2006年4月到10月这段时间外，第一阶段三大市场中现货价格是可以预测的，存在着通过投机获取超额收益的可能性，而第二阶段的现货和期货价格数据未能拒绝鞅差假说从而无法预测价格变化。
四、碳排放配额交易价格波动性的相关研究
1.碳排放交易价格波动对能源部门的影响
交易价格对能源部门的影响比较明显，尤其是对电力企业。M. Karaetal.（2008）的研究发现北欧地区电力市场的年平均电力价格会随着欧盟碳排放价格的增长而提高。Abeygunawardanaetal.（2009）的分析提出，碳排放价格会改变意大利电力企业短期边际成本从而引起电价上涨，进而影响发电企业的利润--在完全竞争情形下企业利润增加，寡头垄断时企业利润先降低后增加。Eleanor Denny和MarkO’Malley（2009）认为碳排放价格明显增加了电力企业的循环成本，在一定的条件下这些额外的成本超过了减少排放带来的收益。NingWuetal.（2012）研究了未来碳价对中国发电企业碳捕集与封存（CCS）投资的影响，认为均衡碳价达到61美元/吨时可以对粉煤发电企业的CCS投资，达到72美元/吨时可以投资联合循环发电企业的CCS。Pekka Laurietal.（2012）提出当碳价超过20欧元/吨二氧化碳时可以增加木材为主的发电，在20到50欧元之间时木质发电依然是主要手段，高于50欧元时木质发电将会对林业用材产生冲击。
2.碳排放交易价格波动对非能源部门的影响
基于欧盟碳排放交易市场的历史数据，Converyetal.（2008）实证分析了碳排放价格变动对水泥、炼油、钢铁和铝制品行业的短期竞争力（包括市场份额和盈利能力）的影响，结果显示影响很小。J. A. Lennoxetal.（2008）利用环境投入产出模型分析碳排放价格对新西兰食品和纤维制品部门成本的直接和间接影响，当价格是25美元每吨时，排放成本的影响很小，但2013年以后农业排放的成本将主要影响牛羊和乳制品行业。杨超，李国良和门明（2011）采用SWARCH模型直接度量欧洲气候交易所公布的CERs期货碳价波动对我国CDM项目发展的影响，认为相关部门应将国际碳交易市场的风险变动趋势纳入参考范畴，评估碳价走趋，形成较为完备的风险识别机制与风险预警机制，为适时调整碳项目批准量提供直观依据。Yujie Luetal.（2012）研究了碳价对美国建筑业的影响，22.3美元的碳价有利于美国建筑企业实现减排17%的目标，但该价格中54%的成本将会转嫁给终端消费者。
3.碳排放交易价格波动对社会经济的影响
LuisM.Abadie和JoséM.Chamorro（2008）发现目前的碳排放配额价格不足以激励企业迅速采取碳捕获和存储技术，当碳价接近于55欧元每吨时企业才会立即改造，他们认为碳排放配额价格波动较大是导致企业进行技术改造临界价格提高的主要因素。M.Karaetal.（2008）研究了欧盟碳排放交易机制对北欧地区电力市场的影响，他发现年平均电力价格会随着碳排放价格的增长而提高。基于欧盟碳排放交易市场的历史数据，Converyetal.（2008）实证分析了碳排放价格变动对水泥、炼油、钢铁和铝制品行业的短期竞争力（包括市场份额和盈利能力）的影响，结果显示影响很小。Joachim Schleichetal.（2009）研究了碳排放交易体系对能源效率的激励作用，提出较高的碳价会对需求层面的能源效率产生较强的激励。Eleanor Denny和MarkO’Malley（2009）认为碳排放价格明显增加了电力企业的循环成本，在一定的条件下这些额外的成本超过了减少排放带来的收益。Betz和Gunnthorsdottir（2009）认为如果配额的市场价格不确定，那么卖方就会在减排技术上投资不足并且减少配额的出让。Fatemeh Nazifi和George Milunovich（2010）的研究提出由于欧盟碳排放价格产生的影响在不同国家（受管制、不受管制）相互抵消，因此碳价与能源价格之间不存在长期联系。Claudia Kettneretal.（2010）提出欧盟碳排放价格波动的影响因素很多，未来还会出现新的影响因素，这将不利于吸引投资，因此从政治与经济学的角度来看，下一阶段保持碳排放配额价格的稳定很重要。
五、构建我国区域碳排放交易市场的启示
2012年初，国家发展改革委批准北京、上海、天津、湖北、广东、深圳、重庆等7个城市开展碳排放权交易试点工作，我国碳排放权交易市场的构建迈出了实质性的一步，但我国的碳排放交易市场还处在发展的初始阶段，结合上述交易价格热点问题，我国在构建区域碳排放市场时应考虑以下几点：
1.充分考虑碳排放配额交易价格的影响因素，防范价格风险
由于我国区域经济的发展水平不同，行业结构存在较大差异，碳排放配额分配采取统一模式的难度较大，也不合理。因此，在初始阶段一级市场的分配主要还是免费分配，在二级市场中应考虑企业减排成本、能源价格、政府政策的持续性和相应法律法规的完善等对价格的影响，例如设定价格下限，防止价格大起大落对企业成长和经济发展的影响。不过，从容刚和魏一鸣（2010）就我国的电力行业建议采取基于产出的分配方式更有利，因为基于历史排放的分配方式会导致较高的电价和碳排放价格。
2.合理选择试点城市和试点行业
考虑到碳排放配额交易价格波动对我国经济的影响，不少专家和政府相关部门提出可以在特定地区特定行业开始碳排放配额交易，国家发改委气候变化司副司长孙翠华在2010年透露，中国将在5年内在部分行业和地区试点推出碳排放配额交易。试点城市应选择具有产业竞争优势的经济发达省份，这些省份的碳排放量已经达到稳定的水平，碳交易对经济发展的影响较小；试点行业应选取碳排放量比较大配额需求度较高的行业，根据国际经验一般选择电力电网行业。
3.加强对试点行业的价格规制
区域碳排放交易机制对我国能源部门的影响比较明显，尤其是火电行业。国家发改委近日宣布，上网电价全国平均上调2分5，同时对煤价暂时限制，尽管此次调价对实体经济造成的影响有限（林伯强），但火力发电主要采用碳排放密集度较高的煤炭，行业的迁移成本，特别是沉没成本高，对该行业试点碳排放交易不可避免的会进一步增加企业的边际成本。发挥政府的价格管制功能，可以有效减缓电力价格上涨带来的链式反应对下游企业和居民的冲击。
[参 考 文 献]
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托比(Tobey，1990)首次分析了区域经济一体化对产业碳排放空间转移的影响[1]。尔后，以翰威特(Hewitt，2008)为代表的学者从国际视角分析了我国碳排放发生空间转移问题[2]。克拉克·萨瑟等(ClarkeSather et al.，2011)论证了我国境内产业碳排放存在显著区域差距的结论[3]。国内的相关研究主要有四方面：一是以吴先华等(2011)为代表的国际间商贸物流碳排放转移研究[4];二是以李小平等(2010)为代表，采取产业增值与单位产值碳排放系数相乘法对国际间产业区域转移碳排放的研究[5];三是以杨骞(2012)[6]、张为付(2014)等为代表，采用动态分析法测算省际间碳排放空间布局的研究[7];四是以李磊(2012)为代表，采取投入产出分析法测算经济区内商贸物流碳排放转移的研究[8]。
综观国内外可查阅的相关文献，以交通经济带为研究视角，研究地区间碳排放问题很是鲜见，以“丝绸之路经济带”为研究视角的交通运输地区间碳排放研究更是阙如。因此，本文选取“丝绸之路经济带”西北五省(区)为研究样本，以交通运输碳排放为切入点，系统地分析这条经济带上各地间交通运输碳排放的空间转移特征、差异及程度大小，以期测算“西部大开发”战略实施以来西北地区环境发展特征，为推动绿色“丝绸之路经济带”构建、推动新一轮的西部大开发及美丽西部地区可持续发展的政策设计提供实证支持与理论参考。
二、实证分析
(一)研究方法
目前，在测算碳排放的方法中，较科学易操作的是参照《IPCC国家温室气体清单指南》的基准法。即对样本年度所消耗的各种化石资源折算为标准煤系数，以0.7143∶1的标准将其换算成原煤，进而计算碳排放系数及碳转换系数(见表1、表2)。考虑到交通运输碳排放存在空间动态的非均衡性，为了较准确地测算其碳排放变化的空间动态特征，文章参考张为付等(2014)对CO2排放测算方法，[7]从动态分析角度，选取2000～2014年“丝绸之路经济带”西北五省(区)各地的6种交通运输能源消耗项目，建立交通运输碳排放规模、交通运输碳排放强度、交通运输碳排放规模转移指数、交通运输碳排放强度转移指数等模型，计算交通运输碳排放变化率空间差异，交通运输碳排放规模的计算公式为①：
(二)数据分析
1. “丝绸之路经济带”交通运输碳排放分析。
(1)“丝绸之路经济带”交通运输碳排放规模。
2000～2014年，“丝绸之路经济带”西北五省地区交通运输碳排放规模以年均11.01%的增长率增加了2.76倍。其中，陕西(34.74%)、新疆(30.08%)的交通运输碳排放规模占西北五省地区交通运输碳排放总量的比重较高，两地区的占比高达六成以上， 均呈现出逐渐增长之态势。甘肃(20.69%)的交通运输碳排放的占比适中，呈现出在2000～2008年占比趋势逐渐下降，2009～2014年渐转上升的趋势。宁夏(10.59%)的交通运输碳排放占比较低，尽管其占比在趋增，但增长幅度并不显著。青海(3.89%)的交通运输碳排放占比最低，2008年该地区的交通运输碳排放占比最高达31.45%，尔后几年的占比渐而下降(见表2)。(2)“丝绸之路经济带”交通运输碳排放强度。2000～2014年，“丝绸之路经济带”西北五省(区)的交通运输碳排放强度均呈现出了下降上升下降的态势，随着经济增长与交通基础设施建设发展，交通运输碳排放强度先下降，后略有增长，尔后逐渐减少，表明西北地区的交通运输节能减排、低碳排放的发展趋势渐而呈现。从交通运输碳排放强度的地区结构来看，青海地区最小(年均0.1316万吨/亿元)，宁夏地区最大(年均0.3264万吨/亿元)，次之分别是甘肃(0.1862万吨/亿元)、新疆(0.1645
表3显示：15年来，“丝绸之路经济带”交通运输碳排放强度从2000年的0.9260万吨/亿元下降至2014年的0.8571万吨/亿元，下降了7.44%，年均下降率为0.045%。陕西交通运输碳排放强度变化最大，上涨了67.61%，呈现出年均0.4034%的增速之势。新疆交通运输碳排放强度上升了4.95%，年均增长率为0.1542%。甘肃、宁夏地区碳排放强度变化率均有所下降，年均下降率分别为0.1637%、0.2993%。表明“丝绸之路经济带”西北地区交通运输低碳发展逐渐凸显，而新疆、陕西地区交通运输低碳发展质量在下降，其中，陕西的交通运输低碳发展质量下降最为显著。
2.“丝绸之路经济带”交通运输碳排放空间转移分析。
(1)“丝绸之路经济带”交通运输碳排放规模空间转移。
表4的相关数据显示：2000～2014年，“丝绸之路经济带”西北五省(区)交通运输碳排放规模转移系数除了青海地区小于1以外，其它四个地区该项系数值均大于1，按系数大小依次为陕西、新疆、甘肃、宁夏。表示15年来，青海地区的交通运输碳排放规模渐而向外地转移，陕西、新疆、甘肃及宁夏地区的交通运输碳排放规模向本地内部相对转移。
分时间段来看，西部大开发实施的10年期间，即，2000～2009年“丝绸之路经济带”西北五省(区)交通运输碳排放规模空间转移系数值仅有青海小于1，表明西部经济大开发大发展的同时，陕西、新疆、甘肃、宁夏地区的交通运输碳排放向本地内部转移的规模在增加。2010～2014年，西北五省(区)的交通运输碳排放规模转移系数均有小幅下降，其中，宁夏地区的交通运输碳排放转移系数值变化最为显著，从系数值大于1转向小于1。陕西、新疆、甘肃的交通运输碳排放规模转移系数值仍大于1。表明最近这5年来，陕西、新疆、甘肃的交通运输碳排放规模向本地内部转移逐渐减速，宁夏的交通运输碳排放规模呈现出向外地转移的态势，其交通运输低碳发展日渐凸显。(2)“丝绸之路经济带”交通运输碳排放强度空间转移 。表5的计算结果显示：2000～2014年，“丝绸之路经济带”西部地区交通运输碳排放强度转移系数大于1的仅有宁夏、青海，陕西、甘肃、新疆地区的交通运输碳排放强度转移系数均小于1。即15年来，西北五省(区)的宁夏、青海交通运输碳排放相对向外地转移，其余地区均向本地转移，按照向本地转移的速度大小排序依次为陕西、新疆、甘肃。说明“丝绸之路经济带”上陕西、新疆、甘肃地区在经济增长过程中交通运输低碳发展相对滞后。
分时间段来看，2000～2009年西部大开发实施的10年期间，“丝绸之路经济带”西北五省(区)交通运输碳排放规模空间转移系数值相对较低。其中，该项系数值大于1的有陕西、青海;系数值小于1的有甘肃、宁夏、新疆。表明随着西部大开发的推进，陕西、青海的交通运输碳排放强度向外地转移，而甘肃、宁夏及新疆的交通运输碳排放强度则向本地内部转移，即甘肃、宁夏、新疆在经济增长过程中交通运输低碳发展相对滞后。2010～2014年，陕西、新疆的交通运输碳排放规模空间转移系数值小于1，甘肃、宁夏、青海的该项系数值大于1。即最近5年来，陕西、新疆的交通运输碳排放强度相对向本地内部转移，陕西向本地内部转移的速度显著快于新疆;甘肃、宁夏、青海的交通运输碳排放强度相对向外地转移，转移速度的大小排序依次为宁夏、甘肃、青海。这表示陕西、新疆在经济发展过程中交通运输低碳排放质量相对较低，而甘肃、宁夏、青海则交通运输低碳排放质量相对较高。
分地区来看，陕西在为期10年的西部大开发阶段交通运输碳排放强度空间转移系数最大(大于1)，尔后转为最小(小于1)，说明陕西交通运输碳排放强度从向外地转移转为向本地转移，陕西交通运输低碳排放质量在快速下降。甘肃则与陕西相反，从西部大开发期间的最小值(小于1)渐而上升为大于1，说明该地的交通运输碳排放强度从向本地转移变为向外地转移，甘肃的交通运输碳排放质量渐而上升。宁夏与甘肃地区的交通运输碳排放强度空间转移系数变化趋势相似，近5年呈现出交通运输碳排放强度向外地转移的态势，并且其值最大，转速最快，说明宁夏的交通运输碳排放质量上升速度最快。青海、新疆的交通运输碳排放强度空间转移系数变化趋势均有所递减，其中，青海该项系数值在不同的两段时间均大于1，尽管有所减小但变化并不显著，表明青海的交通运输碳排放强度向外地转移的速度在减慢，交通运输碳排放质量有所下降。新疆的交通运输碳排放强度向本地转移的速度不断加快，交通运输低碳排放质量不断下降的速度仅次于陕西。
(三)实证结论
通过对2000～2014年“丝绸之路经济带”西北五省(区)交通运输碳排放规模与强度空间转移系数值对比分析可以发现(见表6)：青海的两项指标值显示均外向，是“丝绸之路经济带”西北五省地区交通运输碳排放调出地区，也是交通运输碳排放规模与强度增长最慢、变化幅度最小的地区，表明该地区在经济发展中交通运输低碳排放质量最高。宁夏的交通运输碳排放强度空间转移指标单项外向，表明宁夏交通运输碳排放质量渐而提升。陕西、新疆、甘肃三个地区交通运输碳排放规模与强度空间转移系数值均内向，是“丝绸之路经济带”西北地区交通运输碳排放调入地区，也是交通运输碳排放规模和强度增长高于经济带均值的地区，表明这三个地区在经济发展过程中交通运输高碳排放。
三、主要结论与政策建议
(一)主要结论
通过对2000～2014年“丝绸之路经济带”西北五省(区)相关数据的实证测算，得出的主要结论为：
1.“丝绸之路经济带”西北五省(区)的交通运输碳排放规模以年均11.01%的增长率趋增，交通运输碳排放强度以下降上升下降的态势变化，其年均下降率为0.045%;青海的交通运输碳排放空间转移双内向，交通运输低碳排放质量最高，陕西、新疆、甘肃的交通运输碳排放空间转移双外向，属于交通运输碳排放调入地区，交通运输低碳发展相对滞后。宁夏的交通运输碳排放质量渐而提升。
2.陕西的交通运输碳排放规模均值与强度变化率均为最大，交通运输碳排放增速明显;交通运输碳排放规模向本地内部转移的规模与强度均显著趋增，交通运输低碳排放质量快速下降;2010～2014年，其交通运输碳排放规模向本地内部转移速度不断递减，交通运输低碳发展质量有所提升，但仍属于西部五省(区)交通运输低碳排放质量最低的地区。
3.新疆的交通运输碳排放规模趋增，其均值位居第二;交通运输碳排放强度变化率、增长率均显著高于西北五省地区的平均值;交通运输低碳发展质量下降较为显著;交通运输碳排放向本地内部加速转移，交通运输低碳排放质量不断下降;2010～2014年，其交通运输碳排放规模向本地内部转移速度次于陕西而渐减;属于西部五省交通运输低碳排放质量第二低地区。
4.甘肃的交通运输碳排放规模自2009年以后渐转上升，交通运输碳排放强度均值较高，属于西北地区仅次于陕西、新疆交通运输碳排放规模与强度增长较高的地区，交通运输碳排放规模与强度空间转移系数值双内向，呈现出本地承载了外地向本地较高程度的交通运输碳排放转移，交通运输碳排放质量逐渐下降，属于西部五省交通运输低碳排放质量第三低地区。
5.宁夏的交通运输碳排放规模小幅趋增，其强度变化率有所下降，2000～2009年交通运输碳排放规模、强度均向本地内部加快转移，该地区承载了外地向其较高程度的交通运输碳排放转移。2010年以来，其交通运输碳排放规模及强度均转向外地转移，交通运输转向低碳发展态势逐渐凸显，交通运输碳排放质量渐而提升。
6.青海的交通运输碳排放规模与强度系数值均最小并呈下降的态势，单位经济增长的交通运输碳排放最少。2000～2009年交通运输碳排放规模、强度均相对向外地转移，2000年以来，其规模向外地转移速度趋增，其强度向外地转移速度稍减，呈现出交通运输低碳发展质量最高而有所降低的特征。
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目前，众多国家包括美国、日本、欧洲等国家都在积极研究煤化工产业中的节能减排技术，从而降低二氧化碳的排放，突破煤化工产业的高碳困扰，从而更好的保护环境，做到可持续发展。我国也在积极研究煤化工产业中的新兴技术来解决煤化工产业中产生大量二氧化碳排放的问题。
1煤化工产业中的二氧化碳的排放
二氧化碳是常见以及化工产业中向大气排放的主要温室气体之一。因为大量的温室气体进入大气中会导致全球的气候变暖，从而地球的自然环境及人们生产活动带来严重的影响。而我国是煤炭资源非常丰富的国家之一，我们可探测的煤炭储存量超过了1万亿吨，因此作为我国主要的资源利用产业，煤化工产业的发展是我国化工产业发展的重点及关键产业。
但是在发展煤化工产业的过程中必然面临二氧化碳的排放问题。我们从煤炭及石油元素的够成上可以看出：煤中氢原子及碳原子的比在0.2-1.0之间，石油中氢原子与碳原子的比在1.6-2.0之间。在煤化工产业的生产过程中，用煤来代替石油生产出石化工产品会由于氢原子与碳原子比调整等原因，向外排放过量的一氧化碳及二氧化碳。
在煤直接液化、间接液化、煤制烯烃等煤化工生产过程中也面临这二氧化碳排放等问题。
首先，煤直接液化过程中，把固态煤在高压高温下与氢气进行反应，让煤炭直接转化成液体油。在反应的过程中，煤中的氧与反应环境中的氢气结合，产出二氧化碳（据估算，煤炭直接液化中每吨液化粗油的二氧化碳排放量约为2.2 t）。其次，间接煤液化中二氧化碳的排放则是经过三个大步骤：煤的气化、煤的合成、煤的精炼。在这三个过程中，煤的气化和合成中会排放出一定量的二氧化碳（据估算，煤间接液化过程每吨液化产品的二氧化碳的排放量约为3.4 t）。
在煤制烯烃的过程中二氧化碳的排放量估算，若根据每吨中间产品甲醇进行计算约为2.2 t，若根据每吨最终产品烯烃进行计算约为6.2 t。根据我国煤化工产业的工艺对其平均二氧化碳的排放量进行估算：煤化工产业中因生产以上煤化工产品将会排放出超过2亿多t的二氧化碳。所以，煤化工产业中将排放出大量的二氧化碳造成较为严重的环境压力。
2煤化工产业中节能减排技术
从对煤化工产业中二氧化碳的排放我们可以看出，由于煤化工生产的单元及工艺比较复杂多样，必须重视加强对整个煤化工产业的效益分析，提高科技节能的意识及技术，不断地降低煤化工产业过程中的生产消耗，促进煤炭资源的绿色深加工产业的发展，减少温室气体的排放量。以下简要介绍几种煤化工产业中的节能减排技术。
1）开发大规模气化技术。煤气化生产技术一种煤炭综合利用率较高及洁净煤水平较高的重要节能技术。同时，煤气化技术被广泛应用于现代煤化工、煤造油等重要煤化工产业之中。但是，大规模的气能技术的开发，需要继续以高效生产、经济、环保为目标深入开展进一步的研究以确保在气化过程中技术的可靠性与稳定性。现代煤气化技术的发展趋势是：气化压力朝高压化发展、气化炉向大型气炉发展、气化温度向高温化发展，以此不断提高煤炭有机物的充气化程度，减少温室气体的排放及降低对环境的污染。
2）多联产系统的运用。运用多联产系统可能集成各类资源进行综合运用，充分考虑资源、能量及环境等各种因素。例如，采用新型双气头多联产系统，将富一氧化碳的气化煤气充分燃烧，从而替代富氢的焦炉煤气。通过对多联产系统的应用，若采用新型的双气头多联产系统不仅可以产生较好的经济效益还能大大减少二氧化碳的排放。同时节约了水及煤炭资源。与传统的生产工艺相比，多联产系统的运用能够有效的实现二氧化碳减排的节能目标。
3）煤与焦炉、高炉气制和二甲醚大型化技术的应用。众所之知，甲醇可以应用于在多个领域，包括天然气、焦炉煤气等。由于，煤变油的过程对于煤质的要求较为严格，但是对于高硫、高灰劣质煤等不能应用与煤变油的过程，但是却可以作为甲醇的生产原料。通过焦炉煤气制备甲醇，可以有效的改善环境提高对资源的利用率。
3总结
综上，煤化工产业的可持续发展必须大力提高对节能减排技术的应用。从而，大大减少煤化工产业的发展对环境的污染。同时，结合煤化工生产的实际，坚持科学发展观、坚持走可持续发展的道路，不断引进国内外等先进的节能技术并应用于生产发展循环经济，做好煤化工产业中的节能减排工作，促进煤资源的深加工及相关产业的发展。
我国“十一五”规划纲要中强调“发展煤化工，建设煤炭液化示范工程，促进煤炭深度加工”。通过纲要的要求，发展煤化工产业要充分利用我国多煤少油的能源结构，通过节能减排及洁净煤技术，集中处理在煤化工产业中排放的二氧化碳及污染物的排放，缓解国内对进口原油的依赖程度。
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一、隧道防排水及其技术缺陷
我们知道，所谓隧道防排水，其中防水是防止地下水从隧道的拱部或边墙渗漏出来，而排水则是把衬砌背后的地下水汇积到边墙脚通过泄水孔进入侧沟或中心水沟排出。近年来，随着对土工合成材料研究的不断深入，聚氯乙烯防水板、橡胶防水板等隧道防水材料的开发和引用，提高了隧道的防水效果，为我国大力加强隧道，特别是高速隧道建设创造了条件。但是，隧道多在山岭地区，一般以石质隧道为主，由于岩石风化、地史及地质构造的影响，不仅岩性多变，而且结构构造复杂，会衍生许多不良地质现象。由于地下水的贮存条件不尽相同，地面水也必然不时渗入隧道，因此对洞内范围内的地下水除了采取有效的防水措施外，还要进行排水疏导，给地下水留出排水通路，减少隧道周围集水对衬砌混凝土的渗透压力，从而达到更加有效地防水，确保洞内不渗不漏。隧道防排水技术存在以下缺陷：
1、附加防水层
隧道工程多在迎水面设置防水水泥砂浆防水层、卷材防水层或涂料防水层等，其目的是补偿增强结构自防水，作为一道重要的防水线。由于此方法应用到的塑料和橡胶防水板都存在大量的接缝，无论是焊接或是粘接都难以做到密不露水，特别是现场作业的困难更大。在有水侵湿地段，全封闭仰拱被水泥浆、泥浆污染时，甚至无法焊接或粘接。这道工序人为因素比较大，接缝焊（粘）接好后又无法进行检验，仅凭肉眼和手感是检验不出接缝是否漏水。另外塑料防水板还存在大量的钉眼，这些都是防水的薄弱环节。
2、混凝土结构自防水
混凝土结构自防水的关键是施工时必须确保混凝土密实及控制混凝土不产生裂缝。普通防水混凝土存在收缩开裂，而补偿收缩混凝土很好的解决了这个问题，它是在水泥中掺入膨胀剂或采用膨胀水泥拌制而成。常用的外加剂有防裂型FS防水剂、U型膨胀剂等。实践证明，掺入外加剂可以达到比较理想的抗裂、防渗效果。隧道衬砌漏水大都发生在施工缝、混凝土捣固部密实的薄弱环节。由于用人工浇注的混凝受人为影响、作业条件影响很大，出现蜂窝麻面的可能性大得多，因此混凝土仍然渗水严重。
3、注浆止水
这种方法对于开挖过程中的超前止水和围岩暴露后的围岩止水都很适用，也可用于衬砌漏水地段的处理。它对集中出水点止水效果较好，而对大面积渗水效果较差。但这种方法费时多，对施工干扰大，需要预埋特制的孔口管、连接注浆管和控制阀，孔口管达到一定的抗拔力后才能使用。水泥和水玻璃浆液还需要进一步的考证，水玻璃对环境产生一定的污染。
二、隧道防排水新技术
（一）动态引排地下水
对局部的渗水点或渗水裂隙，采取半管引排方法进行处治。所谓半管，即断面呈Ω状的弹簧排水管，弹簧断面弦侧开口，弧侧粘贴有塑料膜。要求其强度能承受喷射混凝土的冲击力而不损坏，不变形，且纵向具有柔软可弯折的特点，以适应围岩变形及喷射混凝土表面不平整的要求。具体做法是：根据地下水大小及围岩量测变形速度，将设计的喷射混凝土总厚度分2—4层喷射（每层厚不小于5厘米）。当围岩开挖断面符合要求后，围岩中的地下水会沿裂隙渗出，可沿裂隙敷设半管排水，然后喷射第一层混凝土（渗水面和渗水量大时，先喷射第一层混凝土厚5厘米封闭围岩）；然后，检查第一层喷射混凝土表面有无渗水现象，在有渗水的部位打眼引水，并敷设半管，同样在其表面喷厚约1～2厘米混凝土包裹，再依据围岩变形量测情况，完成第二层喷射混凝土；待围岩继续变形裂缝漏水，按上述方法在第二层喷射混凝土表面渗漏水处再敷设半管，直到围岩变形稳定，最后一层喷射混凝土完成以后不再出现渗漏水现象为止（图1）。如此，可将隧道围岩渗出的地下水通过大量暗埋式半管引入纵向排水沟排出洞外。分层分批埋设的暗埋式排水管具有能适应围岩逐渐变形的特点，由于达到“排水通畅、不渗不漏”，消除了隧道压力水。此外，在同一层排水管内，排水管可以沿裂缝呈树枝状布置，即排水管顺裂缝分岔，干管上面分支管（图2）。这种布置方式是半管的一大优势，它机动灵活，连接方便。
图1Ω半管及其分层埋设 图2 半管的树枝状布置
（二）洞内盲沟排水
隧道排水采取在衬砌背后环向和纵向设置软式透水管盲沟，盲沟伸入泄水孔管，将水排到隧道两侧的水沟中，隧道内设双侧沟加中心沟的方式排水。环向排水盲管沿纵向设置的间距应满足设计要求，并应根据洞内渗、漏水的实际情况，在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。安装时环向盲管应尽量紧贴渗水岩壁，减小地下水由围岩到环向盲管的阻力，盲管布置应圆顺，不得起伏不平。环向盲管安装时应用钢卡等固定，再喷射混凝土封闭。首先应用土工布将纵向排水管包裹，使泥砂不得进入纵向盲管。其次，应用土工布半裹纵向盲管，使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内，而不让地下水在盲管位置纵横漫流。纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节，起着承上启下的作用，纵向排水盲管安装坡度符合设计要求，通向水沟的泄水管应有足够的泄水坡。施工中应注意检查与上部环向盲管的连接，应与环向排水盲管、横向排水盲管用变径四通连为一体。形成完整的排水系统。四通管留设位置应准确。接头应牢固，防止松动脱落。中心排水管沟管径符合设计要求，管身不得变形、不得有裂缝，管身上部透水孔畅通。
（三）管片接缝防水的新构造
以弹性橡胶密封垫为主，辅以聚醚型聚氨酯弹性体止水条组成接缝密封防水线。弹性橡胶密封垫由压缩永久变形量小、应力松弛变化率低，耐老化性能佳的三元乙丙橡胶与遇水膨胀橡胶复合而成，弹性橡胶密封垫需预制成框。
这类多孔弹性橡胶密封垫可以是单一的EPDM胶，也可如图示表面覆（或嵌）遇水膨胀橡胶薄片，实验表明遇水膨胀橡胶除了膨胀力可弥补应力松弛外，相对两胶面长期紧压后产生的粘附力也很强，很有利于接缝面止水。因此，实际上密封垫多在“脚”下渗水。
聚醚型聚氨酯弹性体是从国外最近引进的遇水膨胀止水材料，其显著特点为遇水膨胀后，材料性能指标之一的拉伸强度会显著提高，而其它主要性能指标基本保持不变，材料耐久性有确切保证（在半年浸水条件下，其质量变化率≤2％，此后几乎不再有析出物。）。它可进一步加强接缝防水，提高弹性橡胶密封垫的耐久性；防止管片环纵缝均有的凸面造成的回填注浆液、渗漏水漏至拼装面；并减少盾尾密封油脂的浪费。沿沟槽外侧的环纵缝空隙处（这种空隙可避免管片外沿混凝土易发生的应力集中）设置聚氨酯膨胀止水条，可在接缝较小张开时（如3mm）,由它挡水，使弹性橡胶密封垫只在较大接缝张开时发挥作用，从而延长这主要防水线的工作寿命，因此它比欧洲部分盾构管片接缝外沿设海绵挡条阻隔砂石的办法优点多。
(四)混凝土防水被覆罩
新的防水被覆罩是一种双层结构:底层(即安装后靠近隧道开凿而或喷灌混凝土层)是一层富有弹性、透水系数大、排水透水效果好的聚醋长纤维,称之为透水缓冲层,安装时用混凝土钉将它固定在一次混凝土(即喷灌混凝 土），其主要作用有两个:一是保护EVA被覆罩;二是能防止混凝土因温度变化而引起的裂缝。外层（即安装后靠近被覆混凝土的)是一层以乙烯、醋酸乙烯复合体为主要成分的轻软、拉力好的不透水层,简称为EVA被覆罩,起防水作用。因为相邻两幅EVA被覆罩是用两面粘布和焊接机焊接相联结,没有钉痕,所以为全面防水效果型,防水效果极佳。由这两层结合而成的新的被覆罩既有强大的韧性,又有很好的防水性。其结构如图3
图3
基本安装方法1.底层(即透水缓冲层)的安装;首先将喷灌混凝土面上的突出物除掉,尔后用混凝土钉和压板将聚醋纤维(不织布)固定在混凝土面上,混凝土钉间距:拱侧 为400、500m m.拱顶为150~200m m。2.外层(即EVA被覆罩)的安装:安装的主要内容为各幅之间的横向连接问题,连接的基本方法是用两面粘布及焊接机焊接,连接形式有搭接及对接。3.末端处理:在新的防水被覆翠的末端设有P VC有孔集水管(或排水材料)和排水管,将渗水排出隧道外。
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关键词 循环流化床锅炉；脱硝；超低排放
【Abstract】Circulating fluidized bed boiler of ultra-low emission standards， the combustion characteristics different from pulverized coal boiler， the process of denitrification can be different from a pulverized coal furnace， so as to make the enterprise to reduce the investment optimization technology to achieve the emission standard.
【Key words】Circulating fluidized bed boiler；Denitrification；Ultra-low emission
1 国家形势
随着我国工业化进入到深水区，我国环境情况也在最近几年交易区有了很大的变化，京津冀雾霾影响着人的健康、城市的文明水平。十充分体现了以人为本的基本精神，将生态文明建设写入报告，并多次提及15次之多。2015年1月1日将执行新的《环境保护法》把环境保护提升到基本国策的高度。
我国国家环保部《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014 对电厂锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放限值进行了明确规定。据统计，我国烟尘排放量的70%，二氧化硫排放量的90%，氮氧化物排放量的67%都来自燃煤。作为燃煤大户的火电厂贡献率比重最大，因此，治理电厂的污染物排放将变的尤为重要。本文主要对大型循环流化床锅炉的氮氧化物排放控制措施进行讨论。
2 传统上电厂燃煤锅炉在脱硝上采取的工艺
目前火电厂应用的脱硝手段有三种：低氮燃烧脱硝、选择性催化还原法(SCR)脱硝和非选择性催化还原法(SNCR)脱硝。低氮燃烧脱硝目前在300兆瓦以上新建机组都有应用，但脱除效率比较低，低氮燃烧技术能使电厂烟气中氮氧化物的浓度达到300~400毫克/立方米，在这种情况下，再利用SCR脱硝就可以达到100毫克/立方米以下。两者配合使用，催化剂的效率可达70%~80%，对于实现新标准的限值是比较可行的。
2.1 低氮燃烧技术
从氮氧化物的生成机理看，占氮氧化物绝大部分的燃料型氮氧化物是在煤粉的着火阶段生成的，因此，通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变燃烧器的风煤比例，可以将前述的空气分级、燃料分级和烟气再循环降低氮氧化物浓度的大批量用于燃烧器，以尽可能地降低着火氧的浓度适当降低着火区的温度达到最大限度地抑制氮氧化物生成的目的，这就是低氮氧化物燃烧器。目前主要有以下几种：
1）低过量空气燃烧；
2）空气分级燃烧；
3）燃料分级燃烧；
4）烟气再循环；
5）低氮氧化物燃烧器。
低氮燃烧技术优势。低氮燃烧技术是根据氮氧化物的生成机理，主要通过采用空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环和低氮燃烧器等方法降低煤粉燃烧过程中氮氧化物的生成量的技术。这类技术具有相对简单，投资、运行费用较低等特点，是经济、有效的技术措施，同时大幅度地降低二次循环污染。
2.2 SCR脱硝技术
在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）是脱硝效率最高，最为成熟的脱硝技术。在日本、欧洲、美国目前约有300套装置，我国随着生态文明建设的要求，电厂锅炉使用SCR 方法已成为目前脱硝比较成熟的主流技术。
2.2.1 SCR法烟气脱硝原理
在催化剂作用下，向温度约280℃～420℃的烟气中喷人氨，将N0还原成N2和氮氧化物。由于该反应没有产生副产物，并且装置结构简单，适合于处理大量的烟气。
2.2.2 SCR烟气脱硝工艺的影响因素
催化剂、温度环境及空气流速无疑是SCR设计的三要素；当前流行的成熟催化剂有蜂窝式、波纹状和平板式等。当前各种催化剂活性成分大部分为WO3和V2O5。如果反应区温度太低，催化剂的活性降低，脱硝效率下降，则达不到脱硝的效果。催化剂按温度分为三类：高温催化剂345℃～590℃、中温催化剂260℃～380℃及低温催化剂80℃～300℃。目前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度在315℃～400℃。除了温度的影响，空气流速对催化剂性能的影响也是重中之重，烟气在SCR反应塔中的空塔速度是SCR 的一个关键设计参数，烟气体积流量与SCR反应塔中催化剂体积比值， 反映了烟气在SCR 反应塔内的滞留时间的长短。烟气的空塔速度越大，其停留时间越短。一般SCR 的脱硝效率将随烟气空塔速度的增大而降低。
另外，根据锅炉烟气中的粉尘浓度大小，SCR布置可设计为高粉尘浓度的及低粉尘浓度的，这两种工艺特点将影响到工程的技术路线及造价，如何选择设计是影响脱硝效率及设备可靠性的主要因素。
2.3 SNCR脱硝技术
SNCR技术是目前世界上除SCR法外应用最多的一种脱硝技术，全世界大约有300套SNCR装置应用于电厂锅炉、工业锅炉、市政垃圾焚烧炉和其他燃烧装置。该技术脱除氮氧化物的机理简单，在反应温度为850-950℃条件下，利用氨或尿素等还原剂分解成的自由基NH3和NH2，将氮氧化物@还原为N2和H2O。
SCR工艺具有不改变原有炉型、投资费用较低、工程建设周期短等优点，主要设备为溶解系统、混合系统、输送系统、喷射系统及控制系统。但是氨逃逸率高，脱硝效率低，所以为了克服这些缺点，国内外一些电厂常把SNCR技术和SCR技术组合在一起应用，以达到脱硝目标。
3 循环流化床锅炉在超低排放中的探索
3.1 循环流化床锅炉的燃烧特点
循环流化床锅炉是燃料范围适应性较大的低污染清洁燃烧技术。其具有燃烧温度低850~900℃、烟气中污染气体排放浓度低等优点，在当今日益严峻的能源枯竭和生态保护要求下，在我国得到了迅速的发展目前机组最大等级为600MW。
在锅炉燃烧过程中，氮氧化物的生成可分为温度型氮氧化物（包括快速温度型）和燃料型氮氧化物。
温度型氮氧化物是指燃烧过程中空气含的氮气，在高温下（1500℃以上）产生的氮氧化物，它随温度的升高而急剧生成。另外，氧气的浓度越高，氮氧化物的生成量就越高。综上所述，影响温度型氮氧化物的生成量，主要影响因素是温度、氧气浓度和停留时间。CFB炉的燃烧温度在850~900，所以基本上没有温度型氮氧化物的产生。
燃料型氮氧化物是指燃料中的N，在燃烧过程中氧化而生成的氮氧化物，而燃料型氮氧化物的生成量只占煤中N的产物的60％，其余大部分为N2和NH3，且燃料型氮氧化物的生成温度范围在600~800℃。由于燃烧中碳粒子的存在及NH3的生成，它们又是氮氧化物的良好的还原剂，特别是在850~950℃范围内。
根据上述分析，要想降低氮氧化物的排放量，一是要控制低温燃烧（CFB炉的燃烧温度在850~900℃，正是脱硫的最理想的温度范围）；二是要采用分级燃烧。所谓分级燃烧，就是让燃料在床层中空气（即一次风）稍微不足的条件下燃烧（称为一级燃烧），这时由于空气不足，一次风只能供部分燃料燃烧，产生大量碳粒和NH3与烟气混合，进而将氮氧化物还原成H2、N2，这时再在床层上方适当位置送入二次风，以保证氮氧化物的分解反应充分完成（称为二级燃烧）。CFB炉则很好的满足了这些要求，从而使烟气中的氮氧化物含量在40~150mg/m3（而同煤种的PC炉，则在300~450mg/m3）。
3.2 循环流化床锅炉脱硝工艺选择分析
1）对于循环流化床锅炉来说，燃烧温度在850~900，所以基本上没有温度型氮氧化物的产生，只有燃料型氮氧化物产生，经过多层燃烧的燃烧方式，有很好的抑制氮氧化物的生成的作用，使锅炉的排放值更低，增加全容量的SCR脱硝方式将会增加较高的成本，是不经济的选择。因此，大型循环流化床锅炉可优化完善二次风等燃尽风配风方式，将锅炉内部就将一次燃烧区的氮氧化物还原一部分，降低60%~70%，再安装一套SNCR脱硝装置，降烟气氮氧化物降低65%~70%，最终排放将满足超低排放标准50/mg/m3。
2）成本分析
通过对具有代表性的燃煤电厂进行的脱硝情况调研，认为新建烟气脱硝装置的初始投资成本主要由3个部分构成：（1）脱硝装置建设安装费用；（2）配风优化费用；（3）氨贮存和管道建设费用。后期运行时还将增加原剂购买费用。
2014年部分地区颁布的新标准规定重点区域的氮氧化物排放限值为50mg/m3，根据调研得到的相关数据对我国已运行电厂的烟气脱硝技术的投资费用进行了计算，每台锅炉SNCR装置费用约2000~3000万元，配风优化改造费用约1000~1500万元。
篇13
中图分类号：F222
Abstract：For the shortcomings of traditional DEA model，proposed the eco-GCDEA model，which is used to calculate and sort the energy efficiency of China's provinces under the low carbon constraint.The study found that：under the background of low carbon constraint，growth trend of energy efficiency was not significant， higher scores in the east and the west is low， but the clustering analysis shows that China's low carbon energy efficiency does not exist the phenomenon of polarization， and the improvement trend of the third echelon is obvious.
Key words： carbon emissions； game relation；energy efficiency； eco-GCDEA model； FDA-clustering
“大数据”时代的到来，正改变着人们的生产、生活方式，由大数据所带来的新思维和处理模式具有更强的决策力和洞察发现力。本文正是在这样的背景下，对中国省际低碳能源效率进行测度研究。能源是国民经济运行过程中不可或缺的生产要素之一，但是能源消费会引发温室气体和有毒污染物质的排放。我国作为能源消费和二氧化碳排放大国，由经济发展所带来的资源浪费和环境污染，已经成为困扰我国经济可持续发展的重大阻碍。现今，各地“谈霾色变”，由环境污染所致的雾霾天气已陆续在我国多个省份不同程度地出现。中国是煤炭生产和消费大国，而煤炭是世界公认的“最不清洁能源”同时也是温室气体排放的主要来源。因此，如何在保持经济平稳发展的同时有效应对能源危机、环境污染的复杂局势，是摆在中国建设发展进程中极富挑战性的课题。
1 文献综述
有关能源效率测度问题一直是世界范围内的学术热点。Hu and Wang提出了全要素能源效率的概念，并采用DEA模型对全要素能源效率进行测算[1]。此法已成为国内外能源效率测算的主流方法，代表性文献包括Hu and Kao[2]，Wang and Zeng[3]，张伟、朱启贵[4]等。但这些研究都未考虑能源消耗所带来的“非期望产出”，因此在效率评价方面不具备充分的说服力。在包含“非期望产出”的能源效率测度方面，我国前期科研成果相对较少，但近些年此类问题愈发受到重视。Zhou等利用Malmquist指数对世界碳排放量最高的18个国家的二氧化碳排放绩效进行分析[5]。魏梅等利用DEA模型对中国各地区的碳排放效率及其长期影响因素进行了分析[6]。李涛、傅强基于DEA环境效率评价的思路，计算了我国29个省级地区1998～2008年的碳排放效率[7]。王喜平、姜晔用全要素指标对我国工业行业全要素能源效率水平进行测算[8]。钱争鸣、刘晓晨运用SBM模型对1996～2010年我国各省区绿色经济效率值进行测算，并分析了“东中西”三大地区绿色经济效率水平的区域差异[9]。王克亮、杨力等以资本、劳动和能源作为投入变量，以各省份GDP期望产出变量，以二氧化碳排放量为非期望产出变量，在全要素框架下计算能源效率[10]。许士春、龙如银采用DEA方法测度了中国1995～2011年间能源和碳排放效率[11]。此类文章都是把二氧化碳等非期望产出指标纳入考核，在能源效率与生态保护的双重视角下进行效率测算[12-14]。
上述文献存在以下不足：首先，在测度模型方面基本倾向于传统DEA模型，该模型的“自评体系”存在测度的夸大和失真问题；其次，在处理非期望产出指标方面，基本采用以下三种方法：一是投入要素法，其转化形式往往缺乏必要的经济意义，对生产关系造成扭曲；二是函数转换法和方向性距离函数法，此法会破坏模型的凸性要求、无法兼顾松弛性问题[15]；三是SBM模型，此法的测评结果存在大量“1”值单元，无法进行决策单元的充分排序；最后，关于测度结果的区域性分析，大部分学者直接采用“三分法”或传统聚类法，前者的弊端是完全摒弃了现有测度信息，后者的不足是对有限信息的提取和利用不够充分，且缺乏对各类动态特征的可视化研究。鉴于此本文从以下三个方面进行改进：首先，在模型选取方面，考虑决策单元间的博弈关系，并用博弈交叉测评的思路改善传统DEA模型，提出全新的eco-GCDEA模型，能够有效克服传统DEA模型和上述三种处理方法的不足；其次，在聚类分析方面，从大数据的视角出发将实证数据函数化，把有限的测算信息无限扩充。使离散、有限数据的聚类问题转化为连续、无限数据的聚类问题，在有效寻求扩充“样本容量”的同时化繁为简，为聚类分析提供了一种新的视角和思维模式。其优势在于不但可以更加科学地聚类，并且可以刻画每类的“类中心曲线”，通过“聚类分析的可视化”技术，能够挖掘各“类”的发展动向和特征。最后，在投入指标方面，上述文献均未考虑劳动者质量问题，本文则构造兼顾劳动者质量和数量的“劳动力”投入指标。
2 指标选择与方法研究
2.1 指标选取
1.投入指标。（1）劳动力投入，不同于其他文献选用“地区就业人员”，本文采用教育年限法，构造既包含劳动力数量又包含劳动力质量的劳动力投入指标。相比其他文献的劳动力投入指标则更加真实和全面。（2）资本投入，采用资本存量来衡量。当前普遍采用的方法是估计一个基准年后用永续盘存法按不变价格计算各省区市的资本存量，本文借鉴张军的估算方法。（3）能源投入，用各地区能源消费总量来表示，原始数据单位统一折算成万吨标准煤。
2.产出指标。（1）地区实际GDP，即用各地区年生产总值数据来反映各个决策单元的产出水平。（2）各地区二氧化碳排放量，碳排放的计算采用目前国际主流的估算方法，碳排放系数则参照美国能源部、日本能源经济研究所和国家发改委能源研究所等所公布的数据。
2.2 eco-GCDEA模型
eco-GCDEA模型是在博弈交叉效率模型基础上，加入非期望产出元素而形成的综合考虑二氧化碳排放与能源效率的测算模型。博弈交叉效率模型以交叉效率模型为基础[16]假设参与人 的效率值为 ，剩余参与人 在保持 的效率值不被降低的情况下来最大化自身的效率值[17]。在此，定义 利用 的权重所获取的博弈交叉效率值为：
其中 为粗糙惩罚项度量曲线的平滑程度， 为惩罚系数由广义交叉核实（GCV）方法确定其取值[20]。关于FDA-聚类有多种方法，本文采用基于基函数的FDA-聚类。关于上述所讨论的函数型数据的聚类问题就可以转化为对其拟合函数的基函数系数向量的聚类问题，也就是对坐标向量 的聚类问题[21]。
3 低碳约束下的能源效率测度
通过综合指标构建与计算机编程，得出我国30个地区2000～2012年间低碳约束下的能源效率得分，为了便于比较将结果扩大100倍，评价结果见表1。（考虑列表宽度问题，在此仅列出2002～2012年的数据）
由表1可知各地区能源效率得分发展趋势存在不同程度的差异性。其中北京、山西、河北、上海及新疆等地出现能源效率的改善趋势；辽宁、内蒙古、吉林、福建以及湖北等地出现能源效率相对优势的下降；江苏、浙江、安徽、山东、广东以及西部大部分地区的能源效率改善趋势不明显。较之“不含非期望”产出的测评结果，低碳约束下的能源效率值普遍偏低。这是因为只考虑经济发展而忽略其负面效应的能源效率测度不能全面综合地反映能源消费对经济发展和环境影响的程度。而eco-GCDEA模型则巧妙地将二氧化碳排放量纳入到考核体系，使该模型测算出的中国省际低碳能源效率值更加客观。由实证分析不难发现我国低碳能源效率得分始终徘徊在0.65～0.71之间，发展趋势平缓且表现平平。这意味着我国要加大低碳能源效率改善，进一步摆脱“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长方式，加快向低投入、低消耗、低排放、高效率、能循环和可持续的节约型增长方式转变。
以上结果反映了我国低碳能源效率发展趋势，通过比较可进一步获得省际排名情况。虽然考察期间各地区的位次会出现不同程度地变化，但广东省除2003年之外，能源效率排名始终名列第一。这说明广东省相对于其他地区而言，无论在经济发展、能源有效利用和环境质量维持方面表现最为突出，是其他省市学习的榜样和楷模。此外山东省的排名也相对靠前，有9年排名全国第2，其他年份的排序也都跻身全国前5。这说明山东省相对于全国其他地区在低碳能源效率方面表现突出。2010～2012年间排名前五的省份一致，分别为广东、山东、江苏、上海和北京。这说明低碳约束下的能源效率表现较为良好的地区主要集中在我国的东部地区，而西部地区则表现欠佳。比如青海、贵州、甘肃和宁夏这4个地区的能源效率排名一直比较靠后，这说明西部地区在能源效率和低碳能源效率方面，都与其他地区存在明显差异。在此需要指出的是：这只是省际间的相对排名，并不代表能源效率的绝对优势，因此广东、山东等排名靠前的省份也要不断改善自身低碳能源效率，发挥对其他地区的影响和带头作用。
4 中国省际能源效率的区域性分析
我国地域广袤、省份众多，根据能源效率情况对省域进行聚类，有助于划分中国低碳能源效率的区域梯队。与其他相关研究不同的是，本文采用大数据的思维模式和视角进行聚类分析。其优点有二：第一，可以充分利用、扩充原始信息，为新视角下的聚类技术提供数据支撑，进而得到更加可靠的聚类结果；第二，可以从聚类结果挖掘更多有效信息并可视化，如类中心线的取值区间、发展趋势等，这是传统聚类所无法比拟的。在实际操作过程中，将有限的离散数据转化为无限的连续数据序列，根据连续序列的相似性进行中国低碳能源效率的区域化分析，聚类结果见图1。
图1分别展示了中国30个地区2000～2012年的曲线形态以及分三类所得到的类中心曲线。位于最上方的“M”型加粗曲线代表了第一类的中心，虽然曲线两端以及中间2006年的低碳效率值相对偏低，但是曲线取值均在0.8以上，因此该类代表了中国低碳能源效率的最高水平。相对于其他两类而言，第一类的低碳能源效率得分普遍偏高，是低碳能源效率表现相对优势的地区，因此将第一类称为中国低碳能源效率第一梯队。位于中间的类似“倒U”型加粗曲线则代表了第二类的中心，从中心曲线的趋势可以看出，第二类的低碳能源效率发展趋势良好，效率得分大致处于0.6～0.7之间，代表了中国低碳能源效率的一般水平，是低碳能源效率的中等地区，因此称之为中国低碳能源效率第二梯队。位于最下方的加粗曲线，虽然存在小幅的上下波动，但接近直线且斜率陡峭。起始效率得分0.35和末尾效率得分0.55在三个划分中处于末位，但是其良性发展势头相对于其他两个地区则更为迅猛。
在能源效率地区划分的研究中，最为普遍的方式就是根据我国对行政区域的传统划分法，把中国30个省级行政单位分成“东、中、西”三部分。本文在大数据聚类分析的基础上，结合传统划分方式对聚类结果进行简单的梳理和比较，结果见表2。
表2把30个地区按低碳能源效率表现分为三类。第一类，即中国低碳能源效率第一梯队，一共包含4个地区，分别为辽宁、江苏、山东、广东。这4个地区都来自我国的东部省份，而中部和西部地区没有一个省份入围，这也从一个侧面反映出我国东部地区低碳能源效率的相对优势。第二类，即中国低碳能源效率第二梯队，一共包含18个地区，它们分别是：来自东部的7个地区北京、天津、河北、上海、浙江、福建、海南；来自中部的8个地区山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南；以及来自西部的3个地区四川、云南、广西。显然，第二梯队中所含盖的地区数目位居3类之首，占比60%，因此它代表了中国低碳能源效率的基本水平，具有普遍性和代表性。第三类，即中国低碳能源效率第三梯队，一共包含8个地区，所包含地区的数量位居第二，其中分别包括来自中部的1个省份内蒙古，和来自西部的7个省份重庆、贵州、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆，而东部地区均不在此类。不难发现，第三梯队是我国低碳能源效率的相对劣势地区，绝大部分成员来自我国经济发展相对落后的西部地区，反映了我国低碳能源效率相对落后的程度和情况。
大部分地区都集中在第二梯队，说明中国低碳能源效率呈现“中间多两边少”的格局。第一梯队是其他梯队成员的“标杆”，是追赶和学习的对象；第二梯队由于成员明显多于其他梯队，因此是改善中国总体低碳能源效率的突破口和重中之重；第三梯队的低碳能源效率相对落后，是大力改善和提高的重点对象。
5 结论与启示
本文在大数据视角和低碳经济背景下提出eco-GCDEA模型，并通过实证分析得出以下三点结论与启示。
第一点，在eco-GCDEA模型下，我国低碳能源效率得分并无明显改善趋势，始终徘徊在0.65～0.71的区间范围内。更多学者实证研究表明中国能源效率呈现逐年改善的趋势，本文测算结果并不支持这一结论，将“非期望产出”纳入测评体系，可以作为这种现象的解释。该结果具有一定的启示意识，充分说明在大力发展经济的同时，要平衡好与自然资源、生态环境的关系，而这恰恰是以经济利益、物质利益为尚的当今社会所缺乏的。
第二点，从排名情况来看，效率测评结果表现为东部地区排名靠前，而西部地区相对落后。这说明西部在经济发展与能源利用方面均与其他地区存在明显差异。这一问题尤为重要，因为西部地区自然环境相对恶劣，若片面追求经济发展，不给予环境足够的重视和保护，生态一旦遭到破坏，治理成本远远高于中东部地区，这将反过来严重影响西部经济，成为发展阻力。
第三点，从聚类结果来看，第一梯队占比13.3%，反映了我国低碳能源效率发展的最高水平，同时也是提高我国整体低碳能源效率的先行部队。第二梯队成员占比60%，反映了我国低碳能源效率的一般水平，同时也是改善我国低碳能源效率状况的主力军和重点对象。第三梯队成员占比26.7%，反映了我国低碳能源效率的落后状况，但其改善步伐最为显著，因此也是提高我国整体低碳能源效率的潜力部队。因此，可以针对三个梯队不同的发展趋势和特点，在统筹全局的基础上，因地制宜地开展各地区低碳能源效率的改善和挖掘工作。
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