電煤供應(yīng)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(huì)上，我國承諾到2020年單位GDP能耗比2005年降低40％-45％，并以問責(zé)制的形式強(qiáng)制執(zhí)行。為了將國家級的約束性指標(biāo)分解到各個(gè)行業(yè)和各個(gè)地區(qū)，企業(yè)層面的碳排放測度方法及減排影響評估應(yīng)是首先要解決的問題。
　　本文以電煤供應(yīng)鏈直接碳排放為研究對象，全面綜述了電煤供應(yīng)鏈、電煤供應(yīng)鏈碳排放過程、測度方法及指標(biāo)等研究現(xiàn)狀;提煉出電煤供應(yīng)鏈成員企業(yè)碳排放的計(jì)量方法;提出了成本-收益雙向指標(biāo)的企業(yè)碳強(qiáng)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(yīng)鏈碳排放全過程仿真模型，再現(xiàn)了電煤供應(yīng)鏈碳排放源、碳排放量及其與相應(yīng)的成本-收益的關(guān)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(biāo)及企業(yè)經(jīng)濟(jì)性的影響，可實(shí)現(xiàn)對電煤供應(yīng)鏈減排給企業(yè)成本-收益帶來的影響的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，利于決策者制定減排對策。主要貢獻(xiàn)如下:
　　1.界定了煤炭供應(yīng)鏈及電煤供應(yīng)鏈的概念、內(nèi)涵
　　目前，煤炭供應(yīng)鏈定義有煤炭企業(yè)供應(yīng)鏈、煤炭行業(yè)供應(yīng)鏈、

3、煤炭供應(yīng)鏈等，電煤供應(yīng)鏈定義有煤電鏈、煤電產(chǎn)業(yè)鏈、電煤供應(yīng)鏈等，并未統(tǒng)一。參考利豐集團(tuán)及學(xué)者們對供應(yīng)鏈的定義方法，給出了煤炭供應(yīng)鏈和電煤供應(yīng)鏈的概念，分析了概念的內(nèi)涵（包括服務(wù)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(yīng)鏈不應(yīng)包括勘探環(huán)節(jié)及原因。
　　2.提煉出電煤供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)碳排放的計(jì)量方法
　　電煤供應(yīng)鏈包括煤炭生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)三個(gè)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)碳排放源的碳排放量可被較為準(zhǔn)確的計(jì)量，但目前碳排放計(jì)量方法較多，核算

4、標(biāo)準(zhǔn)有必要統(tǒng)一。
　　生產(chǎn)環(huán)節(jié)煤層氣排放的計(jì)量，若煤層氣抽采統(tǒng)計(jì)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(jì)算。
　　運(yùn)輸環(huán)節(jié)CO2的計(jì)量，由于電煤運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)有“三定”的特點(diǎn)（服務(wù)對象確定、主要結(jié)點(diǎn)確定、主要運(yùn)輸方式確定），宜采用“經(jīng)驗(yàn)公式+統(tǒng)計(jì)分析+‘2006IPCC清單指南'”的方法，其中以經(jīng)驗(yàn)公式確定電煤調(diào)運(yùn)量，以統(tǒng)計(jì)分析

5、方法確定三種運(yùn)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(fèi)環(huán)節(jié)CO2的計(jì)量，若電廠脫硫裝置排放數(shù)據(jù)完備，宜采用實(shí)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(jì)算。
　　3.提出了成本-收益雙向指標(biāo)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(biāo)的文獻(xiàn)較多，對當(dāng)前研究成果的綜述表明:在減排目標(biāo)上地方

6、政府和企業(yè)的利益具有較強(qiáng)的一致性，與中央政府則相對處于對立面;中央政府關(guān)注節(jié)能減排的效果，并采取關(guān)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(guān)注減排的影響，包括地方政府的經(jīng)濟(jì)增長，財(cái)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(guān)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(qiáng)度概念，結(jié)合碳排放相關(guān)的成本-收益核算方法，提出了企業(yè)碳強(qiáng)度和脫鉤測度方法。重點(diǎn)對電煤供應(yīng)鏈成員企業(yè)

7、碳排放相關(guān)的成本和收入構(gòu)成進(jìn)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(yùn)輸、消費(fèi)企業(yè)大量的實(shí)際數(shù)據(jù)，驗(yàn)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(qiáng)度呈上升趨勢，與煤層氣排空量密切相關(guān);成本脫鉤彈性呈強(qiáng)負(fù)脫鉤，原因是煤層氣排空懲罰機(jī)制缺乏，煤層氣排空與成本關(guān)聯(lián)機(jī)制尚未建立;收入脫鉤彈性呈擴(kuò)張負(fù)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(jià)。
　　②電煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)碳強(qiáng)度橫向比較結(jié)果表明，電煤鐵路運(yùn)輸碳強(qiáng)度遠(yuǎn)小于公路和水路運(yùn)輸方式，水路運(yùn)輸碳強(qiáng)度小于公路運(yùn)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(yùn)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(yùn)領(lǐng)域減排取得卓越成效的現(xiàn)狀吻合。
　　③電煤消費(fèi)環(huán)節(jié)碳強(qiáng)度呈下降趨勢，其中收入碳強(qiáng)度下降趨勢較快，原因與發(fā)電煤耗率下降、電價(jià)提高密切相關(guān);

9、成本碳強(qiáng)度下降趨勢較緩，原因是電煤價(jià)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(fù)脫鉤，屬不可持續(xù)狀態(tài)，亟需國家出臺相關(guān)政策來緩解;收入脫鉤彈性呈強(qiáng)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(biāo)的企業(yè)碳強(qiáng)度和脫鉤彈性測度方法的有效性。
　　4.構(gòu)建了電煤供應(yīng)鏈碳排放全過程仿真模型，并進(jìn)行了實(shí)證研究
　　(1)界定了電煤供應(yīng)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(yùn)輸企業(yè)運(yùn)輸收入

10、內(nèi)化為供應(yīng)鏈內(nèi)部收益;給出了模型建立的假設(shè)條件，包括電煤供應(yīng)鏈?zhǔn)杖爰僭O(shè)、成本假設(shè)、碳排放假設(shè);借助系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，對碳排放計(jì)量方法、成本-收益核算方法、碳排放測度方法進(jìn)行集成，構(gòu)建了電煤供應(yīng)鏈碳排放全過程仿真模型，再現(xiàn)了電煤供應(yīng)鏈碳排放源、排放量及與其對應(yīng)的成本-收益的相互關(guān)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(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　(2)以晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河煤礦-大唐耒陽電廠電煤供應(yīng)鏈為例，采用電煤供應(yīng)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(biāo)及企業(yè)經(jīng)濟(jì)性的影響，并給出了針對性建議。
　　實(shí)證研究結(jié)果表明:
　?、匐娒汗?yīng)鏈的減排應(yīng)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(dá)到典型電煤供應(yīng)鏈水平，則可為供應(yīng)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(yīng)鏈可實(shí)現(xiàn)到2020年單位GDP能耗降低40％和45％的目標(biāo)。
　　②當(dāng)前還不宜采用碳捕集和封存技術(shù)

12、。在無國家補(bǔ)貼政策情況下，碳捕集和封存會(huì)使電煤供應(yīng)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(yīng)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(bǔ)貼為0.028元/kwh，可彌補(bǔ)全部碳捕集和封存成本，此時(shí)碳強(qiáng)度下降幅度為5.03％。
　?、劢⒚簩託馀趴諔土P機(jī)制，健全煤層氣補(bǔ)貼發(fā)放監(jiān)督機(jī)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(yīng)鏈建議煤層氣懲罰成本不超過6元/m3。當(dāng)前煤層氣電廠國家補(bǔ)貼額度

13、較為恰當(dāng)，可使煤層氣發(fā)電企業(yè)達(dá)到國際上的平均利潤水平，重點(diǎn)應(yīng)是保障補(bǔ)貼的發(fā)放。
　　總的來說，本文比較深入的研究了電煤供應(yīng)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(yīng)用層面明確了電煤供應(yīng)鏈減排的重點(diǎn)對象、重要環(huán)節(jié)及其承擔(dān)的角色，拓展了碳減排的研究范圍，為國家級減排指標(biāo)向行業(yè)/企業(yè)層面減排指標(biāo)的細(xì)分作了有益的探索和嘗試。模型的運(yùn)行結(jié)果還可為國家制定煤炭、電力等領(lǐng)域節(jié)能減排發(fā)展