電煤供應鏈碳排放過程及測度研究.pdf

1、2009年哥本哈根世界氣候大會上，我國承諾到2020年單位GDP能耗比2005年降低40％-45％，并以問責制的形式強制執(zhí)行。為了將國家級的約束性指標分解到各個行業(yè)和各個地區(qū)，企業(yè)層面的碳排放測度方法及減排影響評估應是首先要解決的問題。
　　本文以電煤供應鏈直接碳排放為研究對象，全面綜述了電煤供應鏈、電煤供應鏈碳排放過程、測度方法及指標等研究現(xiàn)狀;提煉出電煤供應鏈成員企業(yè)碳排放的計量方法;提出了成本-收益雙向指標的企業(yè)碳強度和脫鉤

2、彈性測度方法，論證其有效性;構(gòu)建了電煤供應鏈碳排放全過程仿真模型，再現(xiàn)了電煤供應鏈碳排放源、碳排放量及其與相應的成本-收益的關系，既解決企業(yè)碳排放測度方法的操作性，又可用于分析多種情景對碳排放測度指標及企業(yè)經(jīng)濟性的影響，可實現(xiàn)對電煤供應鏈減排給企業(yè)成本-收益帶來的影響的動態(tài)監(jiān)控，利于決策者制定減排對策。主要貢獻如下:
　　1.界定了煤炭供應鏈及電煤供應鏈的概念、內(nèi)涵
　　目前，煤炭供應鏈定義有煤炭企業(yè)供應鏈、煤炭行業(yè)供應鏈、

3、煤炭供應鏈等，電煤供應鏈定義有煤電鏈、煤電產(chǎn)業(yè)鏈、電煤供應鏈等，并未統(tǒng)一。參考利豐集團及學者們對供應鏈的定義方法，給出了煤炭供應鏈和電煤供應鏈的概念，分析了概念的內(nèi)涵（包括服務內(nèi)容、邊界和研究方法）及基本結(jié)構(gòu)。此外，特別指出電煤供應鏈不應包括勘探環(huán)節(jié)及原因。
　　2.提煉出電煤供應鏈各環(huán)節(jié)碳排放的計量方法
　　電煤供應鏈包括煤炭生產(chǎn)、運輸、消費三個環(huán)節(jié)，重點碳排放源的碳排放量可被較為準確的計量，但目前碳排放計量方法較多，核算

4、標準有必要統(tǒng)一。
　　生產(chǎn)環(huán)節(jié)煤層氣排放的計量，若煤層氣抽采統(tǒng)計數(shù)據(jù)完備，宜采用分源法，否則可依據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》(簡稱“2006IPCC清單指南”)，將煤層氣與煤炭產(chǎn)量掛鉤的方法計算。
　　運輸環(huán)節(jié)CO2的計量，由于電煤運輸網(wǎng)絡有“三定”的特點（服務對象確定、主要結(jié)點確定、主要運輸方式確定），宜采用“經(jīng)驗公式+統(tǒng)計分析+‘2006IPCC清單指南'”的方法，其中以經(jīng)驗公式確定電煤調(diào)運量，以統(tǒng)計分析

5、方法確定三種運輸方式（鐵路、公路、水路）的占比，以“2006IPCC清單指南”確定碳排放因子。
　　消費環(huán)節(jié)CO2的計量，若電廠脫硫裝置排放數(shù)據(jù)完備，宜采用實測法，否則可采用排放系數(shù)法，依照鍋爐效率及電煤碳排放系數(shù)計算。
　　3.提出了成本-收益雙向指標的企業(yè)碳排放測度方法，并論證了方法的有效性
　　(1)近年來，以博弈論方法研究中央政府、地方政府、企業(yè)三者減排目標的文獻較多，對當前研究成果的綜述表明:在減排目標上地方

6、政府和企業(yè)的利益具有較強的一致性，與中央政府則相對處于對立面;中央政府關注節(jié)能減排的效果，并采取關閉、罰款、停水停電等眾多手段執(zhí)行減排政策;地方政府更關注減排的影響，包括地方政府的經(jīng)濟增長，財政收入水平，地區(qū)人口的就業(yè)水平及地區(qū)穩(wěn)定性;企業(yè)更關注減排對生產(chǎn)的影響，尤其對成本和收益的影響。
　　(2)借鑒脫鉤理論、投入-產(chǎn)出理論、碳強度概念，結(jié)合碳排放相關的成本-收益核算方法，提出了企業(yè)碳強度和脫鉤測度方法。重點對電煤供應鏈成員企業(yè)

7、碳排放相關的成本和收入構(gòu)成進行分析，其中成本分析包括煤炭生產(chǎn)成本（不含電力）、煤層氣發(fā)電成本、碳捕集和封存成本，收入分析包括煤層氣發(fā)電收入、碳捕集和封存收入。以近年來我國電煤生產(chǎn)、運輸、消費企業(yè)大量的實際數(shù)據(jù)，驗證了測度方法的有效性，結(jié)果表明:
　?、匐娒荷a(chǎn)環(huán)節(jié)碳強度呈上升趨勢，與煤層氣排空量密切相關;成本脫鉤彈性呈強負脫鉤，原因是煤層氣排空懲罰機制缺乏，煤層氣排空與成本關聯(lián)機制尚未建立;收入脫鉤彈性呈擴張負脫鉤，碳排放視角的解

8、釋是煤炭企業(yè)盈利能力增加是以煤層氣排空為代價。
　?、陔娒哼\輸環(huán)節(jié)碳強度橫向比較結(jié)果表明，電煤鐵路運輸碳強度遠小于公路和水路運輸方式，水路運輸碳強度小于公路運輸;公路收入脫鉤彈性無明顯規(guī)律，水路收入脫鉤彈性呈脫鉤狀態(tài)。研究結(jié)果與電煤公路運輸企業(yè)分散，節(jié)能減排管理薄弱，減排成效不明顯，及水運領域減排取得卓越成效的現(xiàn)狀吻合。
　　③電煤消費環(huán)節(jié)碳強度呈下降趨勢，其中收入碳強度下降趨勢較快，原因與發(fā)電煤耗率下降、電價提高密切相關;

9、成本碳強度下降趨勢較緩，原因是電煤價格上漲幅度過大，平抑了發(fā)電煤耗率下降的減排效果。成本脫鉤彈性呈弱負脫鉤，屬不可持續(xù)狀態(tài)，亟需國家出臺相關政策來緩解;收入脫鉤彈性呈強脫鉤的良性狀態(tài)。
　　該部分研究成果證明了成本-收益雙向指標的企業(yè)碳強度和脫鉤彈性測度方法的有效性。
　　4.構(gòu)建了電煤供應鏈碳排放全過程仿真模型，并進行了實證研究
　　(1)界定了電煤供應鏈整體投入-產(chǎn)出的邊界，將煤炭企業(yè)電煤銷售收入和運輸企業(yè)運輸收入

10、內(nèi)化為供應鏈內(nèi)部收益;給出了模型建立的假設條件，包括電煤供應鏈收入假設、成本假設、碳排放假設;借助系統(tǒng)動力學方法，對碳排放計量方法、成本-收益核算方法、碳排放測度方法進行集成，構(gòu)建了電煤供應鏈碳排放全過程仿真模型，再現(xiàn)了電煤供應鏈碳排放源、排放量及與其對應的成本-收益的相互關系及影響程度，解決了企業(yè)碳排放測度方法的操作性問題，也為后續(xù)實際應用奠定基礎。
　　(2)以晉城煤業(yè)集團寺河煤礦-大唐耒陽電廠電煤供應鏈為例，采用電煤供應鏈碳

11、排放全過程仿真模型，分析了多種情景對碳排放測度指標及企業(yè)經(jīng)濟性的影響，并給出了針對性建議。
　　實證研究結(jié)果表明:
　　①電煤供應鏈的減排應以提高煤層氣利用率和降低火電廠發(fā)電煤耗率為主。若煤層氣利用率達到典型電煤供應鏈水平，則可為供應鏈提供70％的減排潛力;若發(fā)電煤耗率年下降0.29g/kwh和0.45g/kwh，電煤供應鏈可實現(xiàn)到2020年單位GDP能耗降低40％和45％的目標。
　?、诋斍斑€不宜采用碳捕集和封存技術

12、。在無國家補貼政策情況下，碳捕集和封存會使電煤供應鏈成本脫鉤彈性和收入脫鉤彈性均處于衰退脫鉤狀態(tài)。典型電煤供應鏈承受的最大捕集量為55萬噸/年，若國家給火電企業(yè)發(fā)電補貼為0.028元/kwh，可彌補全部碳捕集和封存成本，此時碳強度下降幅度為5.03％。
　　③建立煤層氣排空懲罰機制，健全煤層氣補貼發(fā)放監(jiān)督機制。目前，山西省1元/m3煤層氣排空懲罰成本過低，典型電煤供應鏈建議煤層氣懲罰成本不超過6元/m3。當前煤層氣電廠國家補貼額度

13、較為恰當，可使煤層氣發(fā)電企業(yè)達到國際上的平均利潤水平，重點應是保障補貼的發(fā)放。
　　總的來說，本文比較深入的研究了電煤供應鏈碳排放過程及測度方法，論證了測度方法的有效性和可操作性，既在方法論上完善了企業(yè)碳排放測度方法，又在應用層面明確了電煤供應鏈減排的重點對象、重要環(huán)節(jié)及其承擔的角色，拓展了碳減排的研究范圍，為國家級減排指標向行業(yè)/企業(yè)層面減排指標的細分作了有益的探索和嘗試。模型的運行結(jié)果還可為國家制定煤炭、電力等領域節(jié)能減排發(fā)展