關(guān)鍵詞：碳排放核算，能源消費(fèi)碳排放，城市溫室氣體排放清單，活動(dòng)水平數(shù)據(jù)

　　一　引言

　　政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）于2013年9月發(fā)布了第五次評(píng)估的首份報(bào)告，該報(bào)告以更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞阶C實(shí)了人類活動(dòng)“極其可能”是20世紀(jì)中期以來全球氣候變暖的主要原因（可能性達(dá)95%以上）^[1]。而城市是人類活動(dòng)最主要的場(chǎng)所，據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市排放的溫室氣體占全球人為溫室氣體排放的67%－80%^[2－4]。因此，以城市為主要空間載體進(jìn)行減排、建設(shè)低碳城市，是人類應(yīng)對(duì)氣候變化的必然選擇^[5－6]。

　　低碳城市建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作是核算城市的碳排放量、編制城市溫室氣體的排放清單^[7－8]。精確地核算碳排放量有助于城市摸清碳排放家底、識(shí)別關(guān)鍵排放源，從而為設(shè)計(jì)低碳發(fā)展路線圖提供參考，進(jìn)而提高城市減排的效率。碳排放核算是一項(xiàng)涉及城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)方面、各大部門的系統(tǒng)工程，一般從能源活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)過程、農(nóng)業(yè)、土地利用變化和林業(yè)及廢棄物處理五大領(lǐng)域進(jìn)行。在這五大領(lǐng)域中，因城市能源消費(fèi)活動(dòng)而產(chǎn)生的溫室氣體最多，核算方法也最為復(fù)雜。

　　能源消費(fèi)碳排放核算一般遵循“活動(dòng)水平數(shù)據(jù)乘以排放因子”的計(jì)算公式，盡管在《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》（下稱“IPCC指南”）和《中國(guó)省級(jí)溫室氣體清單編制指南》（下稱“省級(jí)指南”）中，都對(duì)能源消費(fèi)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的選擇范圍有一定說明，但由于目前國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)體系的不完善、不匹配，在城市層面獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)的難度較大，因此城市碳排放核算人員或清單編制者在“活動(dòng)水平數(shù)據(jù)”和“排放因子”具體值域的選取上往往有著較大的自主性。這種過大的“自由裁量權(quán)”可能導(dǎo)致即使對(duì)于相同城市同一年度的碳排放，不同核算者核算的結(jié)果也會(huì)存在明顯差異。在一些城市能源消費(fèi)碳排放核算的研究中，這種現(xiàn)象較為普遍，有學(xué)者曾對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)分析^[9]。

　　碳排放量這一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)核算口徑的混亂和不一致，自然會(huì)影響到其衍生出的其他碳排放指標(biāo)（如碳強(qiáng)度、人均碳排放量）的測(cè)度，這使得城市無法了解其真實(shí)的碳排放水平，更難以進(jìn)行城際之間碳排放各種指標(biāo)的比較、準(zhǔn)確判斷自身所處的區(qū)域碳排放格局，也不利于國(guó)家向城市一級(jí)分配碳排放責(zé)任、建立權(quán)責(zé)明確的碳排放治理體系以及完善基于生態(tài)文明理念的官員政績(jī)考核體系。因此，提高城市能源消費(fèi)碳排放核算的精確性、可比性至關(guān)重要。

　　有鑒于此，本文在簡(jiǎn)要介紹排放因子的選取后，主要基于城市層面可獲得的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)情況進(jìn)行分類，論述能源消費(fèi)碳排放的不同核算方法，針對(duì)當(dāng)前活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取的不合理之處，提出一種基于能源平衡表中“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)的修正方法，并以河南省濟(jì)源市為案例對(duì)各方法進(jìn)行比較分析。本文的目的旨在理清基于不同活動(dòng)水平數(shù)據(jù)分類的城市能源消費(fèi)碳排放核算方法體系，分析各種方法對(duì)結(jié)果的影響及原因，提高活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取的一致性及核算結(jié)果的精確性。

　　另外，需要說明的是：第一，能源消費(fèi)活動(dòng)碳排放可細(xì)分為化石燃料燃燒活動(dòng)排放、生物質(zhì)燃料燃燒活動(dòng)排放，以及煤礦和礦后活動(dòng)、石油和天然氣系統(tǒng)產(chǎn)生的逃逸排放，本文僅集中探討在“排放因子”和“活動(dòng)水平數(shù)據(jù)”選取方面較為混亂的化石燃料燃燒活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳排放及電力調(diào)入調(diào)出引發(fā)的排放；第二，如無特別說明，本文嚴(yán)格區(qū)分“碳排放量”和“二氧化碳排放量”，后者與前者的比值為44：12；第三，按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，城市碳排放核算邊界可分為“直接排放與間接排放”及“范圍1排放、范圍2排放和范圍3排放”^①。

　　二　能源消費(fèi)碳排放核算方法

　　1.基本方法

　　能源消費(fèi)碳排放核算的基本框架“活動(dòng)水平數(shù)據(jù)乘以排放因子”，用公式可表示如下：

　　C=∑_iQ_heat,i·EF_heat,i　（1）

　　其中，C指化石燃料燃燒消費(fèi)的二氧化碳排放量，Q_heat,i為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，指第i種燃料的消費(fèi)量。尤其值得注意的是，此處的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是用熱量單位（焦耳）表示的；EF_heat,i指第i種燃料對(duì)應(yīng)的排放因子。

　　2.對(duì)排放因子選取的考慮

　　（1）一般燃料品種的排放因子選取

　　IPCC指南按照排放因子的精確程度，將碳排放核算方法分為三個(gè)層次：層次1采用IPCC缺省排放因子；層次2采用特定國(guó)家或地區(qū)的排放因子；層次3采用具有當(dāng)?shù)靥卣鞯呐欧乓蜃印?duì)中國(guó)城市而言，目前采用層次3本地化排放因子的核算還較為少見，因?yàn)楂@取完整的城市本地化排放因子數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行大量的監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，成本相對(duì)偏高。另外，即使得到了具有當(dāng)?shù)爻鞘刑卣鞯娜剂吓欧乓蜃樱瑖?guó)家層面還缺少對(duì)這些本地化排放因子的認(rèn)定與鑒定標(biāo)準(zhǔn)，其權(quán)威性難以被廣泛認(rèn)可，如果涉及到國(guó)家對(duì)城市碳排放指標(biāo)的評(píng)估、考核問題，本地化排放因子的使用就更加需要慎重。相對(duì)而言，IPCC缺省排放因子可以從IPCC排放因子數(shù)據(jù)庫獲得，具有中國(guó)國(guó)家特征的排放因子能夠根據(jù)省級(jí)指南里各種燃料的含碳量等信息推算得出，因此目前國(guó)內(nèi)城市溫室氣體排放量的核算以這兩種排放因子為主。

　　如上文所述，公式（1）中的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是用熱量單位表示的，排放因子對(duì)應(yīng)的也是熱量單位的排放因子。然而，一般在統(tǒng)計(jì)上更習(xí)慣于用“物理單位的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)”，因此有必要對(duì)核算框架進(jìn)行一定轉(zhuǎn)換，將其調(diào)整為“物理單位的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)乘以對(duì)應(yīng)的排放因子”。

　　燃料熱量單位與物理單位的轉(zhuǎn)換媒介是發(fā)熱值，可用下式表示：

　　Q_熱量，i=Q_ph，i·NCV_i　（2）

　　公式（2）中，Q_ph，i為第i種燃料的消費(fèi)量，用物理單位（t、m³等）表示，NCV_i是第i種燃料的平均低位發(fā)熱量。

　　將公式（2）代入公式（1）并進(jìn)行重新組合，可得式（3）：　　

　　EF_ph，i是對(duì)應(yīng)物理單位活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的排放因子，單位一般為噸二氧化碳/噸或噸二氧化碳/立方米。

　　IPCC缺省排放因子和中國(guó)省級(jí)排放因子各自對(duì)應(yīng)的EF_ph，i值有一定差別（表1）。之前一些核算使用IPCC缺省排放因子，實(shí)際上是在當(dāng)時(shí)缺乏中國(guó)本地化排放因子情況下的一種臨時(shí)性選擇，可以預(yù)見，未來關(guān)于中國(guó)城市碳排放量的核算將更多使用精確度更高的本地化排放因子。　　

　　（2）電力、熱力消費(fèi)的排放因子選取

　　在各能源品種中，電力、熱力消費(fèi)極易引起重復(fù)計(jì)算，判定標(biāo)準(zhǔn)是看電力生產(chǎn)端是否已經(jīng)進(jìn)行了核算。電力、熱力屬于二次能源，城市消費(fèi)量較大，對(duì)碳排放總量有著重要影響。鑒于這種特殊性，一般將電力、熱力的調(diào)入調(diào)出部分產(chǎn)生的排放視為城市范圍2的排放而納入核算體系。

　　在我國(guó)的城市中，熱力大都由城市內(nèi)部熱力廠供應(yīng)，很少有熱力與外部城市發(fā)生交換，因此電力調(diào)入調(diào)出是范圍2排放的主要構(gòu)成。調(diào)入調(diào)出的電力消費(fèi)量數(shù)據(jù)能夠通過能源平衡表等獲得，影響這部分排放量的主要還是電力排放因子。鑒于適合于中國(guó)城市乃至省級(jí)區(qū)域的電力排放因子長(zhǎng)期缺乏，早期不少研究使用了國(guó)家發(fā)改委公布的中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子，但這一因子主要是為開發(fā)CDM項(xiàng)目服務(wù)的，將其應(yīng)用于碳排放核算并不科學(xué)，故一直備受詬病。近年來，一些研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了其他類型的排放因子或提供了排放因子的計(jì)算方法（表2）。　　

　　3.基于不同活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的核算方法

　　在活動(dòng)水平數(shù)據(jù)方面，中國(guó)2006年頒布的能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度要求省級(jí)行政機(jī)關(guān)編制“能源平衡表（實(shí)物量）”、“分行業(yè)能源消費(fèi)量（實(shí)物量）”、“分行業(yè)能源終端消費(fèi)量（實(shí)物量）”、“能源平衡表（標(biāo)準(zhǔn)量）”、“分行業(yè)能源終端消費(fèi)量（標(biāo)準(zhǔn)量）”并定期上報(bào)，然而對(duì)國(guó)內(nèi)許多城市而言，并不完全擁有以上完整的數(shù)據(jù)。所以在現(xiàn)實(shí)操作層面，活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的選取往往有一定的主觀性。本文依據(jù)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取的差異，將能源消費(fèi)碳排放核算方法分為五類，其中前四類方法的精確度逐級(jí)提高。

　　（1）方法1：標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)據(jù)法

　　核算公式為：

　　C₁=∑Q_st·EF_st·44/12　（4）

　　其中，C₁為按方法1核算的二氧化碳排放量，Q_st為城市能源消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)量，EF_st為能源消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)量的排放因子，代表一單位標(biāo)準(zhǔn)煤的碳排放量，該因子通過與單位標(biāo)準(zhǔn)煤能量比較接近的某種燃料計(jì)算，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)值，并沒有理論基礎(chǔ)。EF_st的取值范圍見表3。　　

　　標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)據(jù)在一般城市中都有統(tǒng)計(jì)。另外，中國(guó)各省級(jí)統(tǒng)計(jì)年鑒里也提供了所轄地級(jí)市的單位GDP能耗數(shù)據(jù)，通過簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換即可獲得各市能源消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)量數(shù)據(jù)。這種方法雖然比較“粗糙”，但簡(jiǎn)便易行，應(yīng)用范圍較廣，特別是在核算一個(gè)城市較長(zhǎng)時(shí)間序列的排放，或者涉及到包含較多樣本城市的面板數(shù)據(jù)時(shí)，該方法被使用次數(shù)最多。

　　（2）方法2：三種主要燃料品種的消費(fèi)實(shí)物量數(shù)據(jù)法

　　方法2是在方法1的標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，依據(jù)煤炭、石油、天然氣三種燃料的碳轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行核算，其公式為：

　　C₂=∑Q_ph，i·r_i·a_i·44/12　（5）

　　C₂為按方法2核算的能源消費(fèi)二氧化碳排放量，Q_ph，i為第i類能源消費(fèi)實(shí)物量，i在煤炭、石油、天然氣三種一次能源中選擇，r_i為第i類能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)，a_i為第i類能源相對(duì)單位標(biāo)準(zhǔn)煤的碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，由每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的含碳率、氧化率及三種能源在獲得相同熱能的情況下相對(duì)于煤炭釋放的二氧化碳倍數(shù)三者相乘得到，取值范圍參見表4。　　

　　這種方法雖然比方法1復(fù)雜，但可以大致分清固體、氣體、液體燃料的排放量，目前應(yīng)用也比較多。不過，運(yùn)用這種方法得出的二氧化碳排放量比運(yùn)用其他方法得出的排放量會(huì)嚴(yán)重偏低，之所以如此，主要原因有兩個(gè)：一是如表4所示，碳轉(zhuǎn)換系數(shù)的平均值在0.5－0.6之間，低于方法1中的EF_st值；二是燃料的核算范圍被限定為煤炭、石油、天然氣，而一些難以歸類到這三種能源之間的燃料品種很容易被漏算，如焦?fàn)t煤氣、進(jìn)口或市外調(diào)入的焦炭產(chǎn)品等。

　　（3）方法3：分燃料品種數(shù)據(jù)法

　　該方法對(duì)各種化石燃料品種進(jìn)一步細(xì)分，用實(shí)物量數(shù)據(jù)分別核算排放量，核算公式為：

　　C₃=·NCV_i·A_i·O_i·44/12　（6）

　　C₃為第3種方法核算的燃料消費(fèi)二氧化碳排放量，Q_ph，i為第i種能源消費(fèi)實(shí)物量，i為各種燃料品種，取值范圍包括無煙煤、煙煤、焦炭、各種油品以及天然氣等多個(gè)燃料品種；NCV_i為第i種能源的平均低位發(fā)熱量，A_i為各種能源的單位熱值含碳量，O_i為碳氧化率。

　　方法3是溫室氣體排放清單編制參考方法的標(biāo)準(zhǔn)形式，從物料平衡角度進(jìn)行核算。活動(dòng)水平數(shù)據(jù)一般可從城市能源平衡表中獲取。中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度規(guī)定的能源平衡表列項(xiàng)有六大類，其中分燃料品種的“能源消費(fèi)量”數(shù)據(jù)有三項(xiàng)，分別為“可供本地區(qū)消費(fèi)的能源”、“終端消費(fèi)量”、“消費(fèi)量合計(jì)”，這三項(xiàng)都可被用來作為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，但核算的結(jié)果并不一致^[9]。下面分三種情況進(jìn)行討論。

　　第一種情況：使用“可供本地區(qū)消費(fèi)的能源”數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)與省級(jí)清單規(guī)定的表觀消費(fèi)量數(shù)據(jù)等同，在能源平衡表中能夠方便地得到各項(xiàng)數(shù)值，可較為快速地實(shí)現(xiàn)對(duì)城市碳排放量的核算。此項(xiàng)中的電力消費(fèi)量為城市間接排放量的計(jì)算依據(jù)，如果電力消費(fèi)為正值，則間接排放為正，反之則為負(fù)，出現(xiàn)漏算和重復(fù)計(jì)算的可能性較小。

　　需要探討的是，雖然省級(jí)指南推薦使用該項(xiàng)數(shù)據(jù)，但本文仍然認(rèn)為利用這一數(shù)據(jù)核算存在幾點(diǎn)不合理之處：第一，各分項(xiàng)燃料消費(fèi)數(shù)據(jù)均是由能源生產(chǎn)、進(jìn)口量和出口量等數(shù)據(jù)加總得出，無法了解各燃料品種具體的消費(fèi)去向，難以判定燃料是用于燃燒產(chǎn)生能量還是用作原材料，而根據(jù)二氧化碳的產(chǎn)生機(jī)理，只有在燃燒過程中排放的二氧化碳才能計(jì)算在能源活動(dòng)清單內(nèi)；第二，對(duì)能源調(diào)出城市來說，會(huì)出現(xiàn)多項(xiàng)燃料品種消費(fèi)量數(shù)據(jù)為負(fù)值，處理難度較大，直接乘上排放因子后再核減的方法雖然理論上成立，但并不合適。以山西省2010年的數(shù)據(jù)為例，此項(xiàng)數(shù)據(jù)中，焦炭等燃料品種消費(fèi)量為負(fù)，按理應(yīng)將焦炭的排放量核減，但之前的計(jì)算過程并沒有重復(fù)計(jì)算焦炭的排放量，多算的只是煉焦煤的消費(fèi)。

　　第二種情況，使用“終端消費(fèi)量”數(shù)據(jù)。此種情況是從最終消費(fèi)角度收集數(shù)據(jù)，核算思路最為清晰，由于所有分燃料品種的終端消費(fèi)量數(shù)據(jù)全為正值，因此最大程度避免了情況1中可能出現(xiàn)的混亂。所有一次能源和二次能源都計(jì)人核算，但電力消費(fèi)排放部分不能區(qū)分是直接排放還是間接排放，需要將電力生產(chǎn)量與終端消費(fèi)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，一般假定本地生產(chǎn)的電力首先用于本地終端消費(fèi)，終端消費(fèi)量中由本地供應(yīng)的電力計(jì)入直接排放，電力終端消費(fèi)量與電力生產(chǎn)量之間的差值計(jì)入間接排放。當(dāng)電力終端消費(fèi)高于電力生產(chǎn)量時(shí)，間接排放需用調(diào)入電力的排放因子，反之則用本地電網(wǎng)或本地電力生產(chǎn)的排放因子。

　　第三種情況，使用“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)由能源加工轉(zhuǎn)換部分的全部負(fù)值求和后取絕對(duì)值再加上終端消費(fèi)及損失量構(gòu)成。由于在能源加工轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)核算了電力、熱力部分，所以如果僅核算直接排放，則數(shù)據(jù)集內(nèi)電力、熱力部分不需要再次核算。

　　由于將加工轉(zhuǎn)換過程中的所有消費(fèi)都核算在內(nèi)，“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)也存在不合理之處，需要進(jìn)行一定的調(diào)整。以分能源品種中的煤炭數(shù)據(jù)為例，在能源平衡表中，能源加工轉(zhuǎn)換包括火力發(fā)電、供熱、洗選煤、煉焦、煤制品加工五個(gè)環(huán)節(jié)，但實(shí)際上煤炭只是在“火力發(fā)電”和“供熱”中主要作為燃料使用，而在“洗選煤”、“煉焦”等過程中主要作為原料，并沒有“充分燃燒”，所以應(yīng)該減去這部分燃料的排放量。

　　基于以上分析，本文在城市能源平衡表“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)方法3的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取進(jìn)行修正，修正后的數(shù)據(jù)為：能源加工轉(zhuǎn)換部分的“火力發(fā)電”和“供熱”數(shù)據(jù)求和后取絕對(duì)值加上終端消費(fèi)量及損失量減去終端消費(fèi)量中作為原料的燃料消費(fèi)量。所核算結(jié)果為城市直接排放量，核算的能源品種范圍不包括電力與熱力，但如果核算間接排放，需要參考“可供本地區(qū)消費(fèi)的能源”項(xiàng)下的電力調(diào)入調(diào)出數(shù)據(jù)。

　　（4）方法4：分部門分行業(yè)分設(shè)備類型的部門數(shù)據(jù)法

　　該方法在分燃料品種的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，核算公式為：

　　C₄=Q_ph，ijk·EF_ph，ijk　（7）

　　其中，C₄為第4種方法估算的能源消費(fèi)二氧化碳排量，Q_ph，ijk為分部門分行業(yè)分設(shè)備類型的能源消費(fèi)實(shí)物量，EF_ph，ijk為對(duì)應(yīng)的排放因子。

　　國(guó)內(nèi)目前的統(tǒng)計(jì)體系并不提供分設(shè)備類型的相關(guān)數(shù)據(jù)，但結(jié)合能源平衡表等信息可以得到分行業(yè)的燃料品種的消費(fèi)數(shù)據(jù)。一些行業(yè)的燃料消費(fèi)量可直接從能源平衡表中拆分出來，比如能源工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、服務(wù)業(yè)、居民生活等，但部分?jǐn)?shù)據(jù)仍需要做一定調(diào)整，比如能源工業(yè)中作為原材料的燃料消費(fèi)部分須扣除后再核算；能源平衡表中的交通運(yùn)輸業(yè)數(shù)據(jù)只包括營(yíng)運(yùn)部門的消費(fèi)，要添加非營(yíng)運(yùn)部門的消費(fèi)量；相應(yīng)的，居民生活消費(fèi)數(shù)據(jù)應(yīng)減去居民交通消耗的部分；制造業(yè)各行業(yè)的數(shù)據(jù)需按照分行業(yè)的能源數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)充。

　　（5）方法5：投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)法

　　利用投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)，可以核算城市的完全排放，計(jì)算公式為：

　　C_s=∑EF_value,j（I－A）^－1Y_j （8）

　　C_s為第5種方法估算的能源消費(fèi)二氧化碳排放量，EF_value，jj為第j部門單位產(chǎn)出碳排放的對(duì)角矩陣，也即直接碳排放密度，由該部門用第四種方法得到的直接排放量與部門產(chǎn)出之比求得，用貨幣單位表示，其中A為直接消耗系數(shù)，（I－A）^－1為里昂惕夫逆矩陣，Y_j是第j部門最終需求列矩陣。

　　與前四種方法不同的是，方法5中的C_s為能源消費(fèi)產(chǎn)生的完全排放量，即產(chǎn)業(yè)活動(dòng)在整個(gè)生命周期的能源消費(fèi)產(chǎn)生的排放量。需要指出的是，投入產(chǎn)出表的存在是該方法運(yùn)行的前提，但目前大部分中小城市并沒有投入產(chǎn)出表，該方法的全面應(yīng)用還存在一定限制。

　　三　案例分析：濟(jì)源市能源消費(fèi)二氧化碳排放核算

　　1.研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

　　濟(jì)源市位于中國(guó)河南省西北部，因系濟(jì)水發(fā)源地而得名，是中國(guó)古代著名傳說“愚公移山”故事的發(fā)祥地，市域面積1931平方公里，2011年總?cè)丝诩s68.25萬人。濟(jì)源市屬于典型的重工業(yè)城市，是中國(guó)最大的鉛鋅冶煉基地和河南省重要的鋼鐵、能源、化工與機(jī)械制造基地。同時(shí)，濟(jì)源市也是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)，2012年被確定為國(guó)家第二批低碳試點(diǎn)城市。

　　本文以濟(jì)源市2010年能源消費(fèi)二氧化碳排放核算為例，依次使用除方法5之外的前述各種方法，驗(yàn)證活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取對(duì)二氧化碳排放總量的影響程度。由于濟(jì)源市尚未編制投入產(chǎn)出表，故未按方法5進(jìn)行核算。其他活動(dòng)水平數(shù)據(jù)主要根據(jù)濟(jì)源市能源平衡表及2011年《濟(jì)源市統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的分行業(yè)分品種能源消費(fèi)數(shù)據(jù)采集。

　　2.濟(jì)源市能源消費(fèi)二氧化碳排放核算

　　（1）排放因子選擇

　　一般燃料品種的排放因子參照省級(jí)清單，而涉及到電力消費(fèi)的排放因子，本文根據(jù)電力來源地的發(fā)電能耗結(jié)構(gòu)，確定各種用途電力的排放因子參數(shù)。具體如下。

　　濟(jì)源市由外部調(diào)入的電力主要來自河南電網(wǎng)，計(jì)算河南電網(wǎng)排放因子按以下步驟進(jìn)行：首先根據(jù)2010年河南火力發(fā)電化石能源投入情況，計(jì)算得出河南電網(wǎng)電力生產(chǎn)所排放的二氧化碳為22671.9萬噸CO₂e，河南省2010年電力產(chǎn)量為2147.88億kwh，據(jù)此，河南省電網(wǎng)排放因子=22671.9萬噸CO₂e/2147.88億kwh=1.056kg/kwh，該排放因子略低于省級(jí)清單規(guī)定的排放因子。

　　同理，濟(jì)源市調(diào)出的電力排放因子計(jì)算步驟為：首先核算濟(jì)源市2010年火電生產(chǎn)二氧化碳排放為1332.01萬噸，火力發(fā)電1417831.1萬kwh，則濟(jì)源市電網(wǎng)排放因子=1332.01萬噸CO₂e/1417831.1萬kwh=0.939kg/kwh。

　　濟(jì)源市用于終端消費(fèi)電力排放因子=（濟(jì)源市火力發(fā)電產(chǎn)生碳排放＋濟(jì)源市調(diào)入電力碳排放－濟(jì)源市電力調(diào)出碳排放）/全社會(huì)用電量=（1332.01萬噸＋495.48萬噸—1361.97萬噸）/612465.64萬kwh=0.7601kg/kwh。

　　（2）不同活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的二氧化碳排放量差異

　　在上述排放因子基礎(chǔ)上，根據(jù)二氧化碳排放核算的數(shù)據(jù)需求，同時(shí)也為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，本文對(duì)濟(jì)源市能源平衡表的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)進(jìn)行了一定的調(diào)整，比如“其他焦化產(chǎn)品”、“其他石油制品”等燃料常被用作非能源用途，難以獲得低位發(fā)熱量數(shù)據(jù)，固碳率也較高（如煤焦油為50%），因此，本文直接剔除了這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)；“高爐煤氣”和“轉(zhuǎn)爐煤氣”合并為“其他煤氣”，使用“其他煤氣”的排放因子核算。最終基于不同活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的核算結(jié)果如表5所示。　　

　　通過表5可以看出，不同的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取對(duì)城市能源消費(fèi)二氧化碳排放量有著較大的影響，其中最高值與最低值之間相差高達(dá)2400多萬噸。方法2數(shù)值偏低，前文已經(jīng)作了解釋，主要在于碳轉(zhuǎn)換系數(shù)值較低和燃料核算范圍未包括全部品種；“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)得到的排放量偏高的原因主要在于所有能源加工轉(zhuǎn)換過程中的燃料消耗都被核算在內(nèi)。其他數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生差異的原因如下：是否考慮了能源加工轉(zhuǎn)換過程中的燃料消費(fèi)；“原煤入洗”、“煉焦”所消耗的能源是否納入了核算。此外，方法4排放量與其他方法排放量的差異還在于方法4使用了分行業(yè)的排放因子。

　　四　結(jié)論與建議

　　中國(guó)城市能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量是城市碳排放總量的主體部分，精確核算這部分碳排放量是建設(shè)低碳城市的首要環(huán)節(jié)。盡管有“活動(dòng)水平數(shù)據(jù)乘以排放因子”的基本核算框架，但由于統(tǒng)計(jì)體系的不完善及相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)的缺失，以及核算人員在“排放因子”和“活動(dòng)水平數(shù)據(jù)”選取方面有著較大的自主權(quán)，這均在一定程度上會(huì)影響到核算結(jié)果的精確性和可比性。本文針對(duì)當(dāng)前活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取的不合理之處，提出了一種基于能源平衡表中“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)的修正方法，并以河南省濟(jì)源市為案例對(duì)各方法進(jìn)行了比較分析。研究結(jié)果表明，采用不同的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取方法所得到的城市碳排放總量差異較大，除了排放因子的差異外，核算的燃料品種是否全面、是否考慮能源加工轉(zhuǎn)換部分的排放量以及“原煤入洗”、“煉焦”所消耗的能源是否納入核算等因素都會(huì)對(duì)最終的核算結(jié)果產(chǎn)生重大影響。因此，城市碳排放核算者必須慎重地選擇活動(dòng)水平數(shù)據(jù)。

　　本文所述的五種方法，盡管方法本身沒有優(yōu)劣之分，但精確度卻有較大差異。具體到城市溫室氣體排放清單的編制，從提高核算的精確度角度考慮，目前應(yīng)以省級(jí)指南提供的排放因子為主進(jìn)行核算，電力排放因子應(yīng)優(yōu)先根據(jù)城市電力來源地的發(fā)電能耗結(jié)構(gòu)確定，而在活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取上，本文提出的基于能源平衡表“消費(fèi)量合計(jì)”數(shù)據(jù)的修正方法，以燃料是否“完全燃燒”為該燃料是否納入核算的唯一判定準(zhǔn)則，較大程度地避免了錯(cuò)算、漏算和多算，因而具有一定的優(yōu)勢(shì)。

　　為提高城市碳排放量核算的精確度和可比性，本文建議：第一，城市碳排放核算或清單編制要嚴(yán)格地進(jìn)行不確定性分析和質(zhì)量控制說明，以便于后期的核對(duì)、調(diào)整與校正；第二，國(guó)家層面應(yīng)盡早建立完善溫室氣體排放統(tǒng)計(jì)核算體系，2013年5月發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化統(tǒng)計(jì)工作的意見》，為城市未來獲取高質(zhì)量碳排放核算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供了良好基礎(chǔ)，但許多城市減排目標(biāo)的基準(zhǔn)年大都為2010年前，應(yīng)鼓勵(lì)根據(jù)新的統(tǒng)計(jì)工作意見還原之前年份的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上修正基準(zhǔn)年碳排放量指標(biāo)；第三，如果對(duì)溫室氣體排放清單編制指南進(jìn)行修訂，應(yīng)進(jìn)一步明確活動(dòng)水平數(shù)據(jù)選取的標(biāo)準(zhǔn)和流程，第一步要完善能源平衡表的編制體例，使得能源平衡表數(shù)據(jù)足可以支撐碳排放量的核算，其次對(duì)具體需要的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)應(yīng)確立標(biāo)準(zhǔn)的、流水線式的選擇流程，用具體規(guī)則壓縮碳排放核算者的主觀選擇范圍和“自由裁量權(quán)”空間。

　　需要注意的是，本文所討論的核算方法均建立于城市只使用官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)核算的基礎(chǔ)上，不可否認(rèn)，直接測(cè)量或“自下而上”的調(diào)研數(shù)據(jù)無疑具有更大的精確度，但也費(fèi)時(shí)更大、成本更高。另外，出于降低分析過程復(fù)雜性的需要，本文在核算方法中對(duì)燃料固碳率以及各燃料品種（尤其是電力）的損失量數(shù)據(jù)等論述相對(duì)薄弱。這些數(shù)據(jù)對(duì)城市碳排放量核算也有一定影響，因此在核算過程中應(yīng)予以具體分析。

　　〔基金項(xiàng)目〕國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAJ07B07）——城鎮(zhèn)碳排放清單編制方法與決策支持系統(tǒng)研究、開發(fā)與示范。

　　注釋

　　①范圍1指城市行政邊界內(nèi)所有溫室氣體的直接排放；范圍2指城市消費(fèi)和購買的由外部二次能源產(chǎn)生的溫室氣體的間接排放，如電力、熱力和蒸汽等；范圍3指除范圍2之外的所有間接排放，如城市進(jìn)出口商品蘊(yùn)含的溫室氣體排放。

　　②“中國(guó)城鎮(zhèn)溫室氣體清單編制指南”由中國(guó)社會(huì)科學(xué)院城市發(fā)展與環(huán)境研究所、世界資源研究所、世界自然基金會(huì)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)，其提供了適用于中國(guó)城市層面的溫室氣體清單編制方法學(xué)。

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　　〔作者簡(jiǎn)介〕叢建輝（1987—），男，漢族，山東濰坊人，北京師范大學(xué)資源學(xué)院博士研究生，研究方向?yàn)橘Y源經(jīng)濟(jì)與管理；朱婧（1984—），女，漢族，河北邢臺(tái)人，北京師范大學(xué)資源學(xué)院博士研究生，研究方向?yàn)橘Y源經(jīng)濟(jì)與管理；陳楠（1986—），女，云南紅河人，北京師范大學(xué)資源學(xué)院博士研究生，研究方向?yàn)橘Y源經(jīng)濟(jì)與管理；劉學(xué)敏（1963—），男，山西襄汾人，北京師范大學(xué)資源學(xué)院、地表過程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，博士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樽匀毁Y源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)。

   作者： 叢建輝 朱婧 陳楠 劉學(xué)敏  

   來源： 《城市問題》