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碳減排方案范文1
關鍵詞:住宅地下衛生間;排水;污水提升器;室外集水井
隨著人們生活水平的不斷提升,別墅、洋房類型的住宅產品需求不斷增加。許多房地產企業為了增加住宅產品的品質及其功能性,以滿足客戶的需求,對該類產品通常會設置地下室建衛生間,那么針對地下衛生間排水解決方案,一直都是大家在設計中經常討論的問題。
地下衛生間排水的解決方案,通常有兩種做法:一種方法是將衛生間的污水都自流排入室外地下式污水泵井,用潛污泵將污水提升排入至附近的污水檢查井中,該種方式簡稱“井+泵”;再有就是采用全自動污水提升裝置,將污水提升后排至室外污水檢查井內。下面就對以上兩種排水方案的具體情況及從經濟性、施工難度及施工周期、美觀性及對周圍環境的影響、后期維護管理幾方面進行對比與分析。
一、兩種解決方案介紹
1、“井+泵”:地下室衛生間的排水通過埋設在地下室地面以下的排水管道自流排入室外集水井中,再由設置在集水井中的污水泵進行提升,將污水提升至園區市政排水檢查井中。
2、全自動污水提升器方案介紹
全自動污水提升器主要可用于地下室及遠離排水立管不具備自流排放污水的地點衛生潔具污水的排除,也可用于船舶、車輛等排水條件不太好的場合。
污水提升器工作原理是小容器內放一臺小單相水泵,小水泵的控制是由空氣壓力開關控制,地下室內的座便器、洗手盆、浴室等排水都流入污水提升器內,由污水提升器內的絞刀對污水中的雜物進行絞粉,絞粉后與污水流入體內,一旦液面達到啟動液位時,污水提升器中的水泵開始運行,將污水提升到室外。污水提升器通電后自動運行,免維護。但需要強調是是全自動污水提升器內的水泵由于容器尺寸原因只是小功率單相電機的,且不能絞粉長纖維雜物,只能排放人的排泄物、廁紙和污水,絕對不能絞粉衛生巾、毛發、小塑料袋和計生用品等,否則就會堵塞燒壞電而無法使用。
二、優劣勢分析
(一)成本方面:
1、采用“井+泵”形式:室外的集水井需要采用現澆混凝土結構形式,內壁需有防水處理,通常規模在2.5米*3米,深度視地下一層層高而定。成本構成主要有土建工程和設備安裝工程(國產排污泵、滑軌、控制柜等),每個“井+泵”約6萬元,擬定每2~3戶使用一個室外集水井,平均每戶成本在2-3萬元,成本相對較高;
2、采用室內全自動污水提升器形式:無須土建投資,進口的全自動污水提升器費用約在0.4-0.5萬元每臺,如地下室僅有一處衛生間,則每戶設置一臺即可,如設置洗衣房,則應單獨設置一臺專門的洗衣房用的污水提升器,每戶成本約在0.5-1萬元,成本相對較低;
(二)施工難度及施工周期方面:
1、采用“井+泵”形式:需要土方開挖、鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑、防水及滑軌、水泵安裝,整個工期約在15~20天周左右,施工難度較大、工期較長;
2、采用室內全自動污水提升器形式:提升器安裝方便,只需將衛生潔具的出水口通過排水管與污水提升器相連,只需半天即可安裝完成,施工容易、工期短;
(三)美觀性、對生活環境的影響:
1、采用“井+泵”形式:
(1)由于室外集水井無法密閉,不能解決有異味滲出的問題,大大影響居住品質;
(2)每個集水井中的兩臺污水泵(一用一備)附近會設置排污泵控制柜一臺,影響園區景觀;
(3)集水井上會設檢修井蓋,因考慮到后期的檢修及維護,不宜做植草井蓋或隱形井蓋進行裝飾,影響園區景觀;
2、采用室內全自動污水提升器形式:污水提升器為塑料外殼,完全密閉,無異味散出,不會因為泵內異味泄出影響居住品質;
(四)運行費用及后期維護方面:
1、采用“井+泵”形式:每臺泵的功率約2.2KW,由物業公司來負責后期的運行及維護;對業主而言,業主比較省心。而對物業而言,后期清掏集水井沉積物及排污泵維修量較大,一旦排污泵出了問題,會影響幾戶居民地下衛生間的使用;
2、采用室內全自動污水提升器形式:每臺全自動污水提升器功率0.3~0.6KW,由業主根據自身使用情況來承擔該部分電費;污水提升器的故障維修由業主聯絡提升器廠家進行保修。一旦提升器出了問題只影響自己家里地下衛生間的使用。
(五)對其他條件的要求:
1、采用“井+泵”形式:
(1)室外集水井占地面積較大,從整個小區的綜合管網規劃設計方面,需考慮出足夠的位置;
(2)是考慮到建筑周圍的地庫設置,如果周邊全是地下室的情況,就不能使用這種方式來進行排水。
3、采用室內全自動污水提升器形式:
(1)污水提升器原則上是與衛生器具放置在同一標高的地面設置,這種情況對座便器的選型要有所限制,只適用于座便器是后排水的類型;
碳減排方案范文2
關鍵詞:高層建筑;給排水施工;設計方案;
建筑給排水系統的主要功能是實現居民水資源的有效供給和生活用水的順利排放。如果施工單位在給排水的施工中出現失誤,會影響到整個大樓居民的用水和排水情況,與居民的日常生活息息相關,所以高層建筑的給排水是整個建筑工程最重要的組成部分,需要制定出科學合理的設計方案在工程施工過程中要十分重視給排水施工技術的把握,以提高建筑給排水施工的質量。
1.高層建筑給排水施工中常見的問題
1.1工程管理和施工人員對于給排水工程的重要性認識度不夠
建筑工程的給排水的施工質量問題是居民反映的主要問題,而這些問題大部分工程管理和施工人員對于給排水工程的重要性認識度不夠造成的,比如,下水道被堵、管道漏水、控制閥開啟不靈等一些問題。
1.2施工人員施工經驗不足,缺少施工標準
給排水工程項目的設計人員的設計與施工安裝的實際不符,使設計人員的設計無法在實際安裝中實現。這會使對于給水和排水系統的安裝程序十分混亂,沒有一個統一的標準。施工人員施工經驗不足,缺少施工標準,很多施工企業沒有一個統一的施工工藝標準。我國的建筑行業發展很快,很多的新材料、新技術被應用到給排水工程中。很多施工人員不能掌握這些先進的技術和新材料的使用方法。
1.3施工人員的專業水平不夠
管道的安裝施工是一個十分復雜的過程,需要有多年安裝經驗、技術扎實的技術人員,進行安裝。很多的施工企業為了減少施工的成本,請來一些沒有安裝經驗的人員進行安裝。在安裝過程中不按照按照標準的安裝流程進行安裝,安裝過程也不夠謹慎。對于設施的安裝具有很強的盲目性和隨意性。
2.建筑給排水施工技術控制重點分析
2.1詳細審核施工組織設計
給排水的工作應建立以項目經理為核心的組織體系,制定行之有效的技術措施、組織措施在項目實施過程中能切實按此細則實施。有效的施工圖技術交底與會審是項目施工的首要環節。
2.2做好主體施工階段協調工作
(l)工程開工前應劃分好各專業施工隊之間的工程范圍將各施工隊的責任落實下來。(2)確定混凝土澆灌審批程序時安排專業給排水技術員參加,以保證主體工程施工中,專業施工隊預留、預埋工作能及時和準確無誤。確保后期施工中,給排水專業工程能按圖紙要求實施工程。(3)重點階段重點控制。通常包括地下室轉換層及標準層頭兩層的施工階段油于工程量流水作業連續性不夠施工處于復雜變化的初期很容易引起給排水施工的混亂和錯誤。(4)做好設備、材料選型
與訂貨工作。
3.高層建筑給水排水設計方案
3.1施工前的準備
施工的前準備建筑給排水工程施工順利進行的保障,施工的前期準備包括分析圖紙、確定施工過程中的使用的技術、施工過程中注意的事項等方面,在施工前對這些方面做好功課,做到成竹于胸。
3.1.1要明確室外供水管和室內供水管的關系
在施工前期必須要弄清楚室外供水管的位置,要保證室外供水管離施工建筑不要太遠,室外供水管的半徑要大于室內供水管的半徑,以保證水管內能夠產生足夠的壓力將水輸送到頂樓。
3.1.2注意給排水管的位置
在施工前一定要確定給排水管的位置。給排水管位置的設定不能設在室內人員活動的地方,以防止產生對給排水管的破壞,一般給排水管要安裝在墻角處,以免影響到居民的通行。
3.1.3注意地漏的位置
地漏的位置的確定一定要堅持兩個原則,一是不影響正常生活,二,是不影響到排水,提高后續的維修費用。
3.1.4水泵的合理使用
水泵的安裝環節是保障居民正常用水的重要環節,在水泵的安裝之前要注意一下幾個方面:一是要注意水泵的安裝位置與目標建筑的距離,一般要不要離目標建筑太遠。二是記錄電泵運行的情況,檢查運行是否出現問題。三是檢查水泵運行過程中的水管的情況。水管是否出現震蕩或破損的情況。
3.2施工安裝過程中的技術要求
3.2.1給水系統的安裝過程中的技術要求
給水系統的安裝主要是對輸水的管道進行安裝,給水系統的安裝要注意各個部分安裝的時間,一般安裝管道的安裝要在吊頂的封閉之前,在吊頂封閉之后需要對管道進行明裝拖吊,最后的支管只需在對墻面之前安裝,以防止支管的安裝影響到墻面的裝修。
給水管一般采用PP―R的塑料管,在管道安裝的過程中要設置3%―4%傾斜的角度,在吊頂內的塑料管要使用抗溫的阻燃高壓聚乙烯泡沫管,以防止吊燈高溫破壞管道。這種管道的厚度壓迫保持在15mm以內,并且外部纏上隔熱的絲布,用U形管卡將管道固定。管道安裝完畢后要壓力的測試實驗,水壓達到2.0MPa為標準水壓,此管道才可以正常進行給水。
3.2.2排水系統安裝過程中的技術要求
排水系統采用的管道的材料是硬聚乙烯,這種材料具有堅固,性質穩定、抗腐蝕的特點,被廣泛的應用到排水管的制作中。在排水系統的管道安裝過程中首先要進行立管底部的安裝,立管底部采用鑄鐵管,安裝過程中要注意鑄鐵管與柔性膠圈接口的嚴密程度,防止污水的滲漏。吊燈內部的排水管使用15mm的高壓聚乙烯材料,外部纏上玻璃絲布。調整好管道的坡度,管道的坡度要保持在5%以內。管道安裝完畢后要壓力的測試實驗,要求管道注滿水后課以正常排出。
3.2.3消防系統的安裝過程中的技術要求
消防系統的安裝實在主體結構已將建設完畢的情況下進行的,在安裝之前需要對于周圍場地進行清理,避免有雜物影響到施工,施工之前還要明確吊頂的高度、內隔墻的位置線長度等一些實際數據。消防栓系統管道主要采用焊接鋼管作為主要的材料,焊接鋼管外部要圖上防銹漆,避免鋼管受到腐蝕影響到正常的使用。管道在施工時需要一次性安裝完畢,避免反復操作對管體造成破壞,影響消防的效果。安裝完畢后采用U性管卡進行固定。最后要對消防管道進行實驗,注入1.3MPa的壓力,檢驗是否能夠正常使用。
3.2.4雨水系統的安裝過程中的技術要求
雨水系統管道使用的主要材料是焊接鋼管,雨水系統的管道安裝要其他系統的管道安裝之后進行,在安裝雨水系統的管道的過程中要注意其他管道安裝的位置,對雨水系統管道安裝的位置進行合理的規劃,以免影響到其他系統管道的正常使用。
總結:
總而言之,在建筑工程中始排水施工是一項較為復雜且系統的分項工程,由于給排水施工質量的影響因素較多致使在實際施工過程中經常會出現一些問題,一旦出現問題必然會影響到建筑工程的施工質量。因此必須針對給排水施工中的常見問題,采取必要的措施加以處理來確保整個建筑工程的質量。
參考文獻:
[1]路曉輝.建筑給排水工程施工技術的改進和發展[J].赤峰學院學報(自然科學版),2014(20)
碳減排方案范文3
關鍵詞:建筑;給排水系統設計;問題及解決方案
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
一、消防水箱設置存在的相關問題
在高層建筑給排水系統中,消防水箱的設置直接關系著高層建筑的消防安全,與高層建筑中人們的生命安全有著直接的聯系,因此,我們應該高度重視高層建筑消防水箱的設置問題。第一,在高層住宅小區中設置高位消防水箱時,往往只是在一個建筑物自身高度最高的屋頂上進行。由于小區的地形變化,建筑物本身最高的并不一定是小區的最高點。在進行高位消防水位設置時,應該選擇小區建筑的最高點。即使可以撲滅初期火災,但是難以對中后期火災取到有效的作用。針對這個問題,作為給排水設計人員,應該與建筑規劃人員進行仔細地計算,以確定好小區的最高位置。這個最高點的確定主要應該以小區建筑最高屋頂為依據,而不是以建筑物自身高度為準。第二,在實際建筑工程中,存在著生活用水與消防用水合用一個水箱的問題。一方面,從生活用水來看,它在合用水箱中的沒有達到 50%,水箱里面的水在超過 24 小時的較長周期里才能進行一次更新,這就容易導致水中的余氯嚴重缺失,使生活用水的水質被降低。另一方面,在對消防管網進行試水的過程中,因為閥門在關閉時不嚴實,導致消防管網中的水滲進水箱中,使生活用水受到了污染。故此,筆者建議:應該講生活水箱與消防水箱進行分開設置。
二、高層建筑生活給水系統節能問題
在高層建筑省會給誰系統中,如何做好節水節能問題,是擺在我們面前的重要課題。在實際設計中,主要存在著如下一些問題:第一,沒有合理地利用好市政水壓的優勢,而過度依賴于水泵加壓進行供水。在市政管網的水壓較低的區域,最容易發生這種情況。以某高層住宅小區為例,開發商在進行開發時,沒有對如何有效地利用市政管網水壓的相關問題進行考慮,而僅僅只是采用水泵加壓的手段進行直接供水,從而導致供水成本和供水能源。如果對于高層建筑中的低樓層可以充分利用市政管網進行直接供水,對于中高層,可以采用市政加壓的方式。第二,室內水壓存在著過高的問題,致使管材、衛生器具等使用壽命受到了嚴重的影響。究其原因就是因為對分區給水缺乏全面細致地考慮,簡單地對供水水泵分為高壓與低壓泵組,有的甚至采用的只是單一機型的主泵供水。在這種情況下,即便對水泵機組采取了變頻調速的處理,仍然會白白耗費大量電能,這就極其容易導致高層建筑物出現室內水壓超過常規的情況。對出現的這種問題,應該將低層區(1-7 層)構建單獨的水泵管網系統,采取切實有效的措施,確保給水減壓到位。第三,室內水壓比較低,對高層住戶用水造成了不好的影響。對于此類問題,究其主要原因就是沒有對供水系統情況進行深入全面地了解,對于高層住戶的用水情況考慮不周,從而導致在枯水期或用水高峰時期容易使高層住戶出現水壓嚴重不夠的問題,無法確保高層住戶室內給水的正常運轉。針對此種情況,必須采取相應的給水增壓措施。第四,供水設計跟進不及時,從而導致高層住戶水壓嚴重不足的問題。這種外界條件變化后,未對高稅方案進行調整,從而使住戶水壓較低,水量不足的問題。這是因為供水部門給水水壓較低,或是用于建筑用水量突然劇增,采用水泵供水的水流量是恒定的,這就是導致了水壓降低,由此而導致無法用戶的正常需要。第五,對建筑物內部熱水管道保溫的重要性沒得到足夠地認識。在進行建筑給排水的設計或施工過程中,設計不當、沒有嚴格按照規范進行操作等,都會導致耗熱量的增加,從而致使蒸汽浪費及電能耗費的增長。
三、高層建筑中雨水系統設計相關問題的探討
3.1陽臺雨水與屋面雨水的排除設置問題
從屋面雨水來看,在遭遇暴雨時,屋面雨水匯集在雨水管中滿流而構成壓力流系統。從陽臺雨水來看,不能在雨水管內出現滿流的情況,這是重力流系統。因此,如果把兩種雨水采取混合排除的方式,就會在雨水管出現滿流時會而導致陽臺反水。在實際設計過程中,由于雨水斗的實際匯水面積很難達到所設計的面積,從而使得雨水管內難以形成壓力流,且難以避免地層陽臺發生反水的情況。基于此,作為設計人員,應在設計工作中,把拐彎后雨水管用大一號,就能很好的解決這一問題。
3.2高層建筑的塔樓污水,雨水排除不宜過于集中
塔樓污水、雨水立管在管道技術夾層(設備層)或裙房吊頂內匯合不宜過于集中。如將二室或二座以上塔樓污水、雨水立管集中匯至一根總管由裙房排出。這種方法的不利之處在于:一旦總管損壞而需要檢修時,影響面較大,排水系統的可靠性降低。因此污水、雨水的排除不宜過于集中。
3.3在不設技術夾層(設備層)的高層建筑中結構轉換層對排水的影響
眾所周知,結構轉換層梁的高度及寬度一般均大于標準層,衛生潔具的布置及污水管的布置都可能受到轉換層梁的影響。如果潔具的布置與標準層相同,則潔具的排水管可能與轉換層梁發生沖突,因此位于轉換層的潔具排水需要單獨排出。
四、建筑給排水設計施工中的問題解決措施
在建筑物設計施工中,必須加強給排水設計的力度,認真完成建筑給排水設計施工的組織設計,并依據國家相關法律進行科學設計、細致的施工。采取科學、合理的措施,并在符合國家相關建筑給排水施工方面的法律規定前提下,保證建筑給排水施工的順利利進行和用戶的使用方便。認真做好管道的灌水試驗。給排水管道在隱蔽前必須逐步做好管道的灌水試驗,使用的試驗方法必須嚴格按照相關規范的要求。對于地質條件差的區域,必須加強管道壁支撐的強度,并科學計算地面沉降系數,確保埋管的安全,并可采取綜合防治措施,如適當加大管路的管徑、采用曲撓橡膠接頭以及加裝減壓閥等措施防止管路的滲漏。但注意減壓閥噪音的控制的消減。給水管道暗設時不得直接敷設在建筑物結構層內。因此,在給排水管道穿過樓板時,應采用標準的土建支模,使用澆筑不低于樓板標號的細石混凝土封堵孔洞,必要時可添加強化的防水、防滲劑,或在土建施工時預埋套管,達到更好的防水效果,從而有效地避免建筑樓板滲水現象。并強化地漏與存水彎的配合問題。實踐表明存在存水彎的住宅防滲效果較好。所以,在給排水設計時,應建議排水系統中的地漏應配備并安裝 P 型存水彎,水封深度必須保證在60 ~80mm 之間,可有效地防止污水的串味現象。嚴把建筑給排水設計、施工質量關。在建筑給排水設計施工中,必須強化設計施工人員的綜合素質和設計技能,特別是在施工階段,必須嚴格按照給排水設汁施工規范的相關規定進行施工,并注重給排水的整體結構布局和構件特性,避免由于結構問題導致不均勻沉降時從而破壞管道,而發生滲漏。當給排水管道進過樓板面時,設計中要求在樓板板面開2 ~3cm 槽,便于走板管道在找平層內敷設。在建筑給排水設計出圖前,相關設計人員應與建筑主體設計人員進行技術交底,并科學校對建筑總體布局,科學仔細的校對給排水設計中的問題,提升給排水設計的質量,從而避免相關施工圖紙的沖突和錯誤。
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關鍵詞:高層建筑;給水排水工程;優化
Abstract: along with the growth of the economy in our country, more and more of the high-rise building, building water supply and drainage engineering design directly reflect the residents of the quality of life quality. This paper briefly describes the high-rise building water supply and drainage engineering design characteristics, analyzed the current high building water supply and drainage mode, and the optimization of water supply and drainage design scheme is discussed.
Keywords: high building; Water supply and drainage engineering; optimization
中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:
隨著生活質量的提升,高層建筑更多地往多層數、多功能、新設備、高技術的方向綜合發展,在經濟發達的大都市里,高層建筑無疑是城市高大形象的具體體現。與多層建筑相比,在主體結構上高層建筑更多是采用框剪結構或筒形結構,在這種情況下,對套管進行預留或預埋以及精確施工孔洞的位置,恰恰就成為了保障工程質量的關鍵,這對給排水工程的設計和施工帶來了一定的難度。筆者結合多年的實踐經驗,在本文中簡述了高層建筑給排水工程的設計特點,分析了當前高層建筑給排水方式,并對給水方案的優化做出了探討,希望能與同行共勉。
一、高層建筑給排水工程的特點
同多層建筑的給水排水工程相比,高層建筑的給水排水工程有如下五個特點:
首先,由于高層建筑的居住人數多,給水排水設備需提供的水量自然就大。稍有不虞,會發生管道堵塞或停水事故,后果不堪設想,勢必影響的范圍極大。所以,高層建筑的給排水工程必須采取必要的措施,保證安全供水和通暢排水。
其次,高層建筑的使用功能非常復雜,由此導致火災的因素也很多。一旦發生火災,火勢蔓延及其迅猛,對住戶的疏散非常困難。所以,必須加強高層建筑消防給水系統的安全性能,建設一整套可靠的室內消防給水系統。
第三,高層建筑給水排水系統的靜水壓力很大。假如供水區域只有一個的話,不但會影響給排水系統的使用功能,而且很容易造成管道和配件的損壞。為此,給水排水系統應該妥當地實施豎向分區,以減緩靜水壓力,保證系統更安全地使用。
第四,高層建筑的給排水量非常巨大,給排水管道很長,為了減緩管道中的壓力波動,增強系統的給水排水性能,排水管道最好采用機械強度較高的材料,并選用柔性接頭,采取專用通氣管排水系統或新型單立管道也非常有效。
第五,在高層建筑給排水系統中,由于夾雜各種動力設備,很容易導致不合理的振動,引起噪音。所以設計時必須考慮管道的震動、噪聲和收縮等不利因素,并加以防范,保證系統的安全運行,既不破壞高層建筑的結構與美觀,也不影響外觀環境。
二、高層建筑的給水方式
當前我國高層建筑的生活給水大致有四種方式,包括高位水箱供水、變頻水泵供水、減壓分區供水和氣壓罐給水,介紹如下:
高位水箱的作用就是對本區的水量儲存和供水及水壓進行調整。在這種供水方式下,水箱中存儲的水量有限,水泵的使用次數也不是很多,不用支出太多的設備費用和運營費用;但也導致了水箱內的水易受到污染,而且由于水箱容積較大,勢必會使建筑結構復雜化和占用建筑面積。
變頻水泵供水是通過控制交流電動機的轉速,進而對流量與水壓進行調節的給水設備,這種供水方式可省去高位水箱,同時節能、占地面積小、便于管理。但變頻器價格貴,對工作環境條件(包括濕度、溫度、灰塵等)要求較高。
氣壓罐給水方式則依靠離心泵和氣壓罐這兩種設備進行供水。首先在氣壓罐中對空氣進行壓縮,以此來調整儲存水量的高度,之后再軟啟動和循序啟動水泵機組,最終實現供水目標。這種供水方式不需水箱與水塔,可以節省基建的投資,且氣壓罐的密封性非常好,有效避免了外界環境對水的污染,但是密封罐容量有限,且易出現供壓不穩,難以保障可靠供水;此外,由于水泵使用頻繁,也會增加設備的支出費用。
此外,還有減壓分區給水等方式,每種給水方式都有利有弊。在給水方式的設計階段,我們應該結合實際狀況跟建筑特點,進行具體問題具體分析,也可以將幾種供水方式相互結合使用,才能保證給排水系統的順利運行,以滿足高層建筑的設計標準。
三、高層建筑的給排水設計優化
在高層建筑的給排水系統中,因為排水管長、水量大、上下落差高等原因,往往會造成管道中的氣壓劇烈波動,加劇衛生器具的損壞,導致下水管道里的臭氣進入室內,嚴重影響到建筑內部環境。為避免此類現象的發生,全面加強建筑給排水系統的質量,要從以下方面進行優化與控制,保證給排水系統運行的安全性。
關于管道布置的優化方面,應該在滿足業主用水的前提下適當地降低工程的造價。當然,對于城市的管道網絡優化設計而言,其覆蓋面窄、直徑小、工程造價低,這就需要在高層建筑逐漸增加的過程中,有針對性地利用高層建筑管道網絡的特殊性,一步步地增強管道的質量與性能,對管道進行逐級優化措施,以達到改善管道設備布置的最終目的。
而對于衛生間時常出現的滲漏現象,很大一部分原因是因為沒有處理好地面防水,導致地面水滲入樓下,所以要搞好衛生間地面的防水工作,以保證所有的管道在注水進行試壓之后仍能很好地使用。衛生間使用的若是后出水式座便器的話,可以采取側排地漏方法,將浴盆或淋浴房適當地墊高,這時,所有衛生用具排水管應會沿著地面墻角一直流出外墻。
此外,在設計施工階段,應當注意各個專業之間的協調合作,因為排水橫管與立管都設在外墻處,為防止它們影響到建筑的外觀,應該在建筑方案設計階段把衛生間設計在建筑的低地勢點。還有,為了減少空調水分的滴落量,我們可以在空調的旁邊設置排水管,尤其是針對臥室而言,一般都采取分體式排水,即在空調的排水管上接插三分口,并接上空調的排水軟管,這樣可以使建筑外觀形象盡可能地增添美感。
四、結束語
相較一般的多層建筑而言,高層建筑建具有層數多、高度大、復雜性高等特點,這給給排水工程的設計與施工帶來了很多難題,這要求設計者對高層建筑進行技術經濟分析以后,選用適當的供水設備,合理地對給排水系統進行分區,保證系統正常地運行。
參考文獻:
[1] 楊建青,劉義;高層建筑給排水工程設計[J];山西建筑;2010(24),192-193.
[2] 蔣懷中,劉;高層建筑給排水工程設計探討[J];科技創新導報;2011(29):40-41.
碳減排方案范文5
關鍵詞: 碳減排; 全球碳減排方案; 中國節能減排; 低碳經濟
中圖分類號: X16; X51 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-055X(2011)05-0001-06
收稿日期: 2011-01-13
作者簡介: 卞家濤(1983-), 男, 博士研究生, 研究方向為能源金融、 金融機構管理。
余珊萍(1949-), 女, 教授, 博士生導師, 研究方向為國際金融、 金融機構管理。
一、 引 言
哥本哈根氣候大會后, 碳減排問題再次引起國際社會的高度重視和廣泛關注。其中, 全球碳減排方案(或碳排放權分配方案)由于關系到各國的發展權益和發展空間, 成為關注的焦點。同時, 中國作為世界上最大的發展中國家和CO2排放大國, 今后的長期排放數量及排放路徑被全球廣泛關注, 面臨的國內外壓力與日俱增, 未來的經濟發展也受到嚴峻的挑戰。
因此, 對全球碳減排方案和中國碳減排相關研究進行系統性的文獻梳理, 以厘清研究脈絡和進展、 明確未來研究方向, 對于公平的確立“后京都時代”的全球碳減排格局, 更好地維護我國的權益, 高效實施節能減排、 發展低碳經濟具有重要的理論意義和現實必要性。
二、 全球碳減排方案述評
鑒于全球氣候變化給人類帶來的災難和危害, 減少碳排放已逐漸成為世界各國的共識, 但由于涉及經濟代價、 發展權益和發展空間, 一個覆蓋世界各國的碳減排方案始終沒有達成, 爭論的核心是“如何界定或分配各國的碳排放權”, 對此有很多不同的方案。
(一)主要國際組織、 國外學者提出的碳減排方案
曾靜靜、 曲建升和張志強(2009)通過研究主要國際組織、 國家、 研究機構和一些學者所提出的溫室氣體減排情景方案后, 得出:溫度升高的控制目標總體以2℃為主, 即到21世紀末, 將大氣溫度控制在不高于工業革命前2℃的范圍內; 一般都傾向于在2050年將大氣溫室氣體濃度控制在450×10-6~550×10-6 CO2e(二氧化碳當量)的范圍內, 但各個方案中有關具體的減排責任分配、 減排措施和減排量分歧仍然較大。[1]IPCC(政府間氣候變化專門委員會)(2007)提出《公約》中的40個附件Ⅰ國家, 2020年在1990年的基礎上減排25%―40%, 到2050年則要減排80%-95%;對非附件Ⅰ國家(主要是發展中國家)中的拉美、 中東、 東亞以及“亞洲中央計劃國家”, 2020年要在“照常情景”(BAU)水平上大幅減排(可理解為大幅度放慢CO2排放的增長速率, 但排放總量還可增加), 到2050年所有非附件Ⅰ國家都要在BAU水平上大幅減排。 [2]UNDP(聯合國開發計劃署)(2007)提出全球CO2排放在2020年達到峰值, 2050年在1990年的基礎上減少50%, 發達國家應在2012―2015年達到峰值, 2020年在1990年基礎上減排30%, 到2050年則減排80%;發展中國家在2020年達到峰值, 到2050年則要比1990年減排20%。[3]OECD(經濟合作和發展組織)(2008)提出以2000年為基準年, 2030年全球應減排3%, 其中OECD國家減排18%, 金磚四國排放可增加13%, 其他國家增長7%;到2050年全球減排41%, 其中OECD國家減排55%, 金磚四國減排34%, 其他國家減排25%。[4]GCI(英國全球公共資源研究所)(2004)提出了“緊縮趨同”方案, 設想發達國家與發展中國家從現實出發,逐步向人均排放目標趨同, 發達國家的人均排放量逐漸下降, 而發展中國家的人均排放量逐漸上升, 到目標年都趨同于統一的目標值, 實現全球人均排放量相等。[5]Stern(2008)提出到2050年, 全球溫室氣體排放量至少應該在1990年水平上減少50%, 即2050年排放量應該減少為每年不到20 Gt CO2e, 以后進一步降到每年不到10 GtCO2e。到2050年全球人均排放量應該控制在2tCO2e左右, 發達國家應該立即采取行動, 到2050年至少減排80%;多數發展中國家到2020年應該承諾具有約束力的減排目標。[6]Srensen(2008)提出在2100年比2000年升溫1.5℃目標下, 對2000-2100 年期間不同排放主體的排放空間直接作了分配, 同時為各國匹配了明確的年人均排放額度。根據“人均未來趨同”(即當前排放高者逐漸減排, 低者可逐漸增高)的分配原則, 到2100年左右時, 達到不同國家人均排放相同。[7]Browne和 Butler(2007)提出創建一個國際碳基金組織(ICF)來解決減排問題。ICF的首要任務是設定減排量, 將碳濃度保持在參與國一致同意的上限水平之下, 然后通過政治磋商來分配減排目標比例, 以反映目前人均收入和排放水平的變化。[8](二)國內學者關于上述方案的評價
丁仲禮、 段曉男、 葛全勝等(2009)認為IPCC、 UNDP和OECD等方案不但沒有考慮歷史上(1900-2005年)發達國家的人均累計排放量已是發展中國家7.54 倍的事實, 而且還為發達國家設計了比發展中國家大2.3倍以上的人均未來排放權, 這將大大剝奪發展中國家的發展權益。并指出IPCC 等方案違背了國際關系中的公平正義原則, 也違背了“共同但有區別的責任”原則, 因此沒有資格作為今后國際氣候變化談判的參考。當前發達國家倡導的從確定全球及各國減排比例出發, 構建全球控制大氣CO2濃度的責任體系的做法, 實質上掩蓋了發達國家與發展中國家在歷史排放和當前人均排放上的巨大差異, 并最終將剝奪發展中國家應得的發展權; 認為以人均累計排放為指標、 從分配排放權出發, 構建全球控制大氣CO2濃度的責任體系, 最符合公平正義原則。[9]潘家華、 陳迎(2009)認為GCI提出的“緊縮趨同”方案, 從公平角度看, 默認了歷史、 現實以及未來相當長時期內實現趨同過程中的不公平, 對仍處于工業化發展進程中的發展中國家的排放空間構成嚴重制約。[10]吳靜、 王錚(2009)采用MICES系統對Stern方案進行模擬, 得出Stern方案雖然能明顯控制全球氣候變暖, 但不論從經濟發展的角度還是從人均排放的角度來看, 均犧牲了較多發展中國家的利益, 在世界上制造了新的不公平。認為Srensen方案的設置較為激進, 在實施上存在技術困難。[11]黃衛平、 宋曉恒(2010)對Browne & Butler提出創建ICF的提議給予了肯定, 但認為ICF必須以全球合作為基礎, 實行一國一票制(基金以消費基數形成認繳義務), 并主張ICF初始資金的認繳必須考慮歷史因素, 不能根據各國的經濟規模來確定, 即初始資金發達國家承擔50%, 剩下的50%再由世界各國根據各自的消費基數認繳。[12]國務院發展研究中心課題組(2009)發現: 在溫室氣體排放權分配方案方面, 有些缺乏內在一致的理論依據, 有些則充滿實用主義和主觀價值判斷。這些方案或多或少都有一個共同特點, 就是有意無意地忽視發展中國家的權益。[13](三)中國學者提出的碳減排方案
陳文穎、 吳宗鑫和何建坤(2005)提出了“兩個趨同”的分配方法:一個趨同是 2100 年各國的人均排放趨同(或不高于2100年的人均排放趨同值), 另一個趨同是1990 年到趨同年(2100年)的累積人均排放趨同。趨同的1990-2100年的累積人均排放以及2100年的人均排放趨同值將根據溫室氣體濃度控制在不同的水平這一目標來確定。并認為:在這種分配模式下, 發展中國家可以獲得較多的發展空間, 其人均排放在某一時期將超過發達國家從而將經濟發展到較高水平后開始承擔減排義務, 這是發展中國家實現工業化和現代化、 建立完善的基礎設施體系、 提高國民生活水平、 實現可持續發展所必需的。[14]丁仲禮、 段曉男、 葛全勝等(2009b)根據人均累積排放相等原則, 通過計算各國的排放配額和剩余的排放空間, 將世界各國或地區分為四大類:已形成排放赤字國家、 排放總量需降低國家或地區、 排放增速需降低國家或地區、 可保持目前排放增速國家。[15]樊剛、 蘇銘和曹靜(2010)基于長期的、 動態的視角, 提出根據最終消費來衡量各國碳排放責任的理論, 并根據最終消費與碳減排責任的關系, 通過計算兩個情景下1950-2005年世界各國累積消費排放量, 發現中國約有14%-33%的國內實際排放是由別國消費所致, 建議以1850年以來的(人均)累積消費排放作為國際公平分擔減排責任與義務的重要指標。[16]潘家華、 陳迎(2009)設計了一個同時考慮了公平和可持續性的碳預算方案, 即以氣候安全的允許排放量為全球碳預算總量, 設為剛性約束, 可以確保碳預算方案的可持續性;將有限的全球碳預算總額以人均方式初始分配到每個地球村民, 滿足基本需求, 可以確保碳預算方案的公平性。碳預算方案涉及初始分配、 調整、 轉移支付、 市場、 資金機制, 以及報告、 核查和遵約機制等, 建立了一個滿足全球長期目標、 公平體現各國差異的人均累積排放權標準。[10]國務院發展研究中心課題組(2009)假定T0代表工業革命時期, T1代表當前, T2代表未來某一時點(如2050年)。首先, 根據目前大氣層中溫室氣體總的累計留存量以及人均相等的原則, 界定T0―T1期間各國的排放權。各國排放權與實際排放之差, 即為其排放賬戶余額, 從而為每個國家建立起“國家排放賬戶”。并將超排國家模糊不清的“歷史責任”明確轉化為其國家排放賬戶的赤字, 欠排國家的排放賬戶余額則表現為排放盈余。其次, 科學設定T1―T2 期間未來全球排放總額度, 并根據人均相等的原則分配各國排放權。每個國家在T1―T2期間新分配的排放額度, 加上T0―T1期間的排放賬戶余額, 即為該國到T2時點時的總排放額度。方案既保留了《京都議定書》的優點, 又克服了其覆蓋范圍小、 發展中國家缺乏激勵, 以及減排效果差等缺點。是一個具有理論依據且能很好維護發展中國家正當權益的“后京都時代”公平減排方案。[13]通過對碳減排方案的回顧, 我們可以發現:我國學者提出的碳減排方案基本上都是基于考慮歷史責任的人均累積排放相等的分配原則。在此原則上形成的方案, 與其他國家尤其是發達國家提出的碳減排方案相比, 充分體現了“共同但有區別的責任”原則和“可持續發展”原則, 維護了發展中國家的權益, 具有公平性、 正義性、 合理性。
在今后的國際氣候問題談判中, 我們可以將我國學者提出的方案作為談判的重要依據和參考。同時, 要加大對外宣傳力度, 使國外相關主體能夠逐步了解、 認同我國學者提出的碳減排方案, 以便在“后京都時代”碳排放權分配中最大程度地維護我國的正當權益。
三、 中國碳減排相關研究進展
中國作為CO2排放大國, 面臨的國內外壓力與挑戰與日俱增, 深入剖析影響中國碳排放的因素, 積極尋找減排途徑與對策, 既是中國順應世界發展潮流的需要, 又是高效實施節能減排、 加速發展低碳經濟, 實現可持續發展的內在要求。
(一)影響中國碳排放的因素與碳減排對策
王鋒、 吳麗華和楊超(2010)研究發現: 1995-2007年間, 中國CO2排放量年均增長12.4%的主要正向驅動因素為人均GDP、 交通工具數量、 人口總量、 經濟結構、 家庭平均年收入, 其平均貢獻分別為15.82%、 4.93%、 1.28%、 1.14%和1.11%, 負向驅動因素為生產部門能源強度、 交通工具平均運輸線路長度、 居民生活能源強度, 其平均貢獻分別為-8.12%、 -3.29%和-1.42%, 提出通過降低生產部門的能源強度來實現碳減排。[17]
王群偉、 周鵬和周德群(2010)對我國28個省區市1996-2007年CO2的排放情況、 區域差異和影響因素進行了實證研究, 結果表明:我國CO2排放績效主要因技術進步而不斷提高, 平均改善率為3.25%, 累計改善為40.86%;在區域層面, CO2排放績效有所差異, 東部最高, 東北和中部稍低, 西部較為落后, 但差異性有下降趨勢, CO2排放績效存在收斂性; 全國范圍內, 經濟發展水平和產業結構高級化程度具有顯著的正面影響, 能源強度和所有制結構則抑制了CO2排放績效的進一步提高。作者建議: 既要注重科技創新, 又要大力加強管理創新、 制度創新和提高人員素質, 以更有效地控制CO2排放; 針對區域CO2排放績效的差異性, 可加強節能減排技術、 制度安排等方面的交流和擴散; 把經濟發展、 產業結構調整和降低能耗結合起來, 并考慮所有制的變動, 以這些因素的綜合效果作為改善CO2排放績效的重要舉措。[18]陳劭鋒、 劉揚、 鄒秀萍等(2010)通過IPAT方程理論和實證分析表明, 在技術進步驅動下, CO2排放隨著時間的演變依次遵循三個“倒U型”曲線規律, 即碳排放強度倒U型曲線、 人均碳排放量倒U型曲線和碳排放總量倒U型曲線。依據該規律將碳排放演化過程劃分為碳排放強度高峰前階段、 碳排放強度高峰到人均碳排放量高峰階段、 人均碳排放量高峰到碳排放總量高峰階段以及碳排放總量穩定下降階段等四個階段, 發現在不同演化階段下, 碳排放的主導驅動力存在明顯差異, 依次為: 碳密集型技術進步驅動、 經濟增長驅動、 碳減排技術進步驅動、 碳減排技術進步將占絕對主導。并指出: 碳排放三個倒U型曲線演變規律意味著應對氣候變化不能脫離基本發展階段, 必須循序漸進地加以推進。由于發展階段不同、 起點和基礎不同, 發達國家應以人均和總量減排指標為重點, 而發展中國家包括中國的減排行動則應以提高碳生產率或降低碳排放強度為目標導向。提出中國可通過調整經濟結構; 大力發展低碳能源或可再生能源, 優化能源結構;加大技術創新力度; 加強國際合作, 積極爭取發達國家的技術轉讓和資金支持等途徑來減緩碳排放增長態勢。[19]除了上述文獻在研究影響中國碳排放的因素之后, 提出的針對性碳減排對策, 學者們又從以下幾方面提出了一些碳減排的途徑。
魏濤遠、 格羅姆斯洛德(2002)研究發現: 征收碳稅將使中國經濟狀況惡化, 但CO2的排放量將有所下降。從長遠看, 征收碳稅的負面影響將會不斷弱化。[20]高鵬飛、 陳文穎(2002)研究也得出: 征收碳稅將會導致較大的國內生產總值損失。[21]不過, 王金南、 嚴剛、 姜克雋等(2009)認為征收碳稅是積極應對氣候變化和促進節能減排的有效政策工具。征收低稅率的國家碳稅是一種可行的選擇, 低稅率的碳稅方案對中國的經濟影響極為有限, 但對減緩CO2排放增長具有明顯的刺激效果。[22]周小川(2007)指出金融系統應始終高度重視節能減排的金融服務工作, 要從強化金融機構在環保和節能減排方面的社會責任意識和風險防范意識、 建立有效的信息機制、 對與環境承載能力相適應的生產能力配置給予市場和政策方面的支持、 理順價格發揮市場基礎作用等角度入手, 運用金融市場鼓勵和引導產業結構優化升級和經濟增長方式的轉變。[23]梁猛(2009)提出通過轉變資金的使用方式, 將直接投資于節能減排項目的資金轉變為項目的壞賬準備;完善配套的運行機制、 建立二級市場; 發揮保理工具在節能減排融資方面的獨特作用等途徑來加強金融對節能減排的支持力度。[24]彭江波、 郭琪(2010)認為金融具有的資金、 市場、 信用等稟賦優勢可以通過引導社會資金流向、 創造金融工具完善風險管理機制、 創造流轉交易市場、 改變微觀主體資信等級等途徑支持節能減排市場化工具的創新與應用, 從而助推節能減排產業的發展。[25]潘家華、 鄭艷(2008)認為減排可以通過以下途徑實現: 可再生能源的開發及利用; 充分利用各種市場機制: 進一步拓展CDM的范圍和規模, 發揮其在引進國外資金、 技術方面的積極作用; 通過設立一種作為個人消費性排放標準的碳預算, 對于超過標準的碳排放征收累進的碳稅, 對于低于碳預算的消費者進行適當補貼, 從而約束奢侈浪費性碳排放;在積極自主研發的同時, 也可以盡可能地利用發達國家成本較低、 更具適用性的一些成熟技術推動減排。[26]陳曉進(2006)提出: 在近期, 通過節能降耗, 尤其是大幅降低建筑能耗和提高工業用能的效率, 能有效地減少CO2排放; 在中期, 發展和利用CO2捕集和封存技術, 是我國減排溫室氣體的最佳途徑之一; 在遠期, 調整能源結構, 用低碳燃料或者無碳能源替代煤炭, 是減少我國溫室氣體排放的最終途經。[27](二)碳減排與中國能源結構、 產業結構和工業增長
林伯強、 蔣竺均(2009)利用傳統的環境庫茲涅茨模型模擬得出, 中國CO2庫茲涅茨曲線的理論拐點對應的人均收入是37170元, 即2020年。但實證預測表明, 拐點到2040年還沒有出現, 分析了影響中國人均CO2排放的主要因素后發現, 除了人均收入外, 能源強度, 產業結構和能源消費結構都對CO2排放有顯著影響, 特別是工業能源強度。提出降低中國CO2排放增長的關鍵是, 通過提高能源效率來降低能源強度, 建立透明的價格形成機制, 引導能源的合理消費和提高效率。[28]林伯強、 姚昕和劉希穎(2010)從供給和需求雙側管理來滿足能源需求的角度, 將CO2排放作為滿足能源需求的一個約束。通過模型得到反映節能和碳排放約束下的最優能源結構, 并通過CGE模型對能源結構變化的宏觀經濟影響進行了研究, 研究表明: 中國的經濟發展階段、 城市化進程以及煤炭的資源和價格優勢, 決定了中國目前重工化的產業結構和以煤為主的能源結構。所以, 現階段通過改變能源結構減排的空間不大, 應該通過提高能源效率等途徑來節能減排。[29]張友國(2010)研究得出: 1987年至2007年經濟發展方式的變化使中國的GDP碳排放強度下降了66.02%。指出: 大力發展第三產業和扶持高新技術產業、 限制高耗能產業發展的產業政策、 投資政策、 貿易政策等政策措施有利于優化產業結構并降低碳排放強度。建議進一步加大投入, 通過引進、 消化和吸收國際先進技術、 國際合作開發和自主創新等方式提高整個生產部門的能源利用技術。[30]張雷、 黃園淅、 李艷梅等(2010)研究發現: 東部地區的碳排放始終在全國占據著主導地位; 中部地區碳排放在全國的比重表現出穩中有降的態勢; 西部地區比重雖較小, 但基本保持著上升趨勢。通過分析中國碳排放區域格局變化的原因發現: 產業結構的演進決定著一次能源消費的基本空間格局, 地區產業結構多元化程度越成熟, 其一次能源消費的增速越減緩; 緩慢的一次能源消費結構變化是導致難以降低地區碳排放增長的關鍵原因。提出: 積極引導第三產業的發展, 加快產業結構的演進速率; 推行現代能源礦種的資源國際化進程, 最大限度地改善地區、 特別是東部沿海地區的一次能源供應結構; 加大對非常規一次能源開發利用的研發力度。[31]陳詩一(2009)把能源消耗和CO2排放作為與傳統要素資本和勞動并列的投入要素引入超越對數生產函數來估算中國工業分行業的生產率, 并進行綠色增長核算。研究發現, 改革開發以來中國工業總體上已經實現了以技術驅動為特征的集約型增長方式轉變, 能源和資本是技術進步以外主要驅動中國工業增長的源泉, 勞動和排放增長貢獻較低, 甚至為負。指出為了最終實現中國工業的完全可持續發展, 必須進一步提高節能減排技術。[32]陳詩一(2010)設計了一個基于方向性距離函數的動態行為分析模型對中國工業從2009-2049年節能減排的損失和收益進行了模擬, 認為“工業總產值年均增長6%, 通過均勻降低二氧化碳排放的年均增長率, 使得二氧化碳排放在2039年達到最高峰, 其后繼續均勻減排至2049年的-1%的減排率”是通向中國未來雙贏發展的最優節能減排路徑。在此路徑下, 節能減排盡管在初期會造成一定的損失, 但從長期來看, 不僅會實現提高環境質量的既定目標, 而且能夠同時提高產出和生產率, 最終實現中國工業未來40年的雙贏發展。[33]通過對中國碳減排相關研究的回顧, 我們可以發現:影響中國碳排放的因素很多, 學者們從不同角度提出了針對性的對策建議。這啟示我們: 在制定我國碳減排目標時, 需要綜合考慮產業結構、 能源結構、 能源利用效率、 技術水平、 發展階段、 地區發展等具體因素, 從戰略高度系統性地實施碳減排行動, 大力發展低碳經濟, 努力實現保護氣候和可持續發展的雙贏。
四、 展望與結語
綜上所述, 在文獻回顧和梳理的基礎上, 結合我國碳減排面臨的問題, 我們認為要注重以下幾方面的研究: (1)加強定量估算以增強全球碳減排方案科學性和可操作性方面的研究; (2)以人民幣為碳交易結算貨幣, 爭取碳定價權和推進人民幣國際化進程方面的研究; (3)碳減排的市場機制和政策效應方面的研究; (4)碳減排與碳政治的關系研究。
何建坤、 陳文穎、 滕飛等(2009)為我國當前碳減排行動指明了方向, 即要統籌國內國際兩個大局, 在對外要努力爭取合理排放空間的同時, 對內要把應對氣候變化、 減緩碳排放作為國家的一項重要戰略, 統一認識, 提前部署。推進技術創新, 發展低碳能源技術, 提高能源效率, 優化能源結構, 轉變經濟發展方式和社會消費方式, 走低碳發展的道路, 是我國協調經濟發展和保護氣候之間的根本途徑。[34]
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Review and Forecast of Carbon Emission Reduction
BIAN Jia-tao, YU Shan-ping
(School of Economics and Management, Southeast University, Nanjing 211189, Jiangsu, China)
碳減排方案范文6
如上文所述,當前世界各國已提出了多種碳排放權分配方案,各有優缺點。下文就各類分配方法中的代表性方案進行詳細評論。
1.1人均年排放量趨同分配方法人均年排放量趨同分配方法[1]的主要思想是:發達國家逐漸減少其人均年碳排放量,而發展中國家慢慢增加其人均年碳排放量,到某一目標年兩者趨同。本文認為該方法侵犯了發展中國家的人均排放權利,這不僅因為它未考慮發達國家與發展中國家歷史排放責任的差異[13、15-16],更為嚴重的是按照該方法實施,在實現趨同以前,發達國家的人均年排放量會始終高于發展中國家,這將導致兩者人均歷史累計排放量的差距進一步單調增加,這對發展中國家來說是極為不公平的。在人均年排放量趨同思想的基礎上,發達國家提出了各種改進和變通方案,但這些方案在兼顧公平性方面仍存在一些不足,下面舉一個例子進行剖析。CCCPST方案[7]由美國、荷蘭和意大利的幾位科學家共同提出,主要思想是由不同國家的高收入群體承擔減排義務。筆者認為該方案既難以操作,又不公平。首先,對于一個國家來說,高低收入的比例結構不僅與化石能源帶來的收益有關,還與其政治經濟體制、財富分配機制相關,而后者起主導作用,關系更為密切。使用一個與化石能源CO2排放相關性不高的指標“高收入人數比例”作為全球各國間的排放權分配依據,很不合理,而且會使得發達國家輕易逃脫其碳排放的歷史責任。其次,該方法的可操作性很低:富人與窮人,很難做出一個既合理又公平的界定,且發達國家與發展中國家的富人標準無疑是不一樣的,難以統一;國家之間收入換算成統一標準是采用匯率還是采用購買力,也沒有定論。最后,從公平性的角度來說,僅由富人承擔減排責任也不合理。
1.2考慮歷史責任的分配方法巴西提案[9]認為全球氣候變化主要是發達國家自工業革命以來200多年間溫室氣體排放的累積效應造成的,提出以“有效排放量”(即考慮氣體在大氣中的半衰期影響)為指標分配附件1國家的碳排放限額,從而體現“污染者付費”的原則(污染者付費原則要求根據各國溫室氣體排放造成的環境影響來分配碳排放限額)。巴西提案考慮了各國的歷史碳排放責任,并提出發達國家應建立清潔發展基金幫助發展中國家減排的觀點,比較有利于發展中國家。但有學者[18]指出巴西提案存在以下重大缺陷:由于附件1與非附件締約方各國采用的計量方法不同,若僅根據有效排放來確定減排義務,非附件1締約方將在其人均有效排放量遠低于附件1締約方的人均有效排放量時,就承擔與附件1締約方相同的減排義務。也有學者[11]提出巴西提案只強調了污染者要為歷史付費,而沒有考慮處于不同發展階段的各國當前及未來的發展需求。如何將其更好地應用于全球碳排放權的分配,還需要進一步探討。國內的碳排放權分配方案[10]基本是以“人均歷史累計排放指標”為基點,來分配未來全球CO2排放限額。該方法強調發達國家與發展中國家歷史排放責任的不同,顯然,考慮歷史責任的人均分配方法在一定程度上有利于發展中國家。不過,筆者認為,雖然從人權的角度來說,人均的碳排放權益是在進行碳減排指標分配時應該要考慮的首要指標,但不應是唯一的指標,僅考慮這一個指標尚不夠公平,但遺憾的是,現有的絕大部分方案均未綜合考慮各國的國家自然社會經濟狀況。潘家華等[11]提出的“滿足人文發展基本需求的碳預算方案”,該方案考慮了歷史排放責任的不同,首先運用人均原則確定評估期內滿足全球長期目標的全球碳預算,然后以基準年人口為標準對各國碳預算進行初始分配,并根據各國氣候、地理、資源稟賦等自然因素對各國初始碳預算作出調整,并通過基于實際需求的碳預算轉移支付,以達到保持全球碳預算的總體平衡和各國碳預算平衡的目的。筆者認為碳排放權分配不僅需要納入各國的自然社會環境要素,從多角度、多尺度綜合考慮各相關指標,如能在分配中從公平性角度實現公平性最大化考量的話,可能更有利于被世界各國接受。另外值得一提的是,采用人均原則進行碳排放權分配的方法普遍存在這樣2個缺陷:在分配方案中難以考慮未來人口的真實變化導致的影響,以及難以兼容未來全球碳容量變化(人類對全球碳容量的科學認識是不完備的,未來可能有巨大變化)對碳排放權分配結果的影響。這2個缺陷會導致現有的分配方法往往是站在現代人的角度,來限定未來人的排放需求,而且這種分配方案在理論上和數值上均未必是準確的,因此這類做法在某種程度上違背了可持續發展的要求,這也就意味著這一類分配方法的公平性和可持續性還有待提高。
1.3其他分配方法GDP碳排放強度分配原則[15]認為各國的碳排放限額與其GDP碳排放強度成反比。筆者認為無論碳排放強度與碳排放限額分配是正相關還是負相關,都是不合理的,理由如下:發達國家由于其較高的技術水平和較合理的能源和經濟結構,具有較低的碳排放強度;而發展中國家由于經濟技術相對落后,具有較高的碳排放強度。如果低排放強度的國家(如發達國家)分得較多的排放權,會造成“富則越富,窮則越窮”的現象,發達國家與發展中國家之間的差距越來越大。若高排放強度的國家(如發展中國家)分得較多的排放權,由于經濟技術相對落后將會排放更多的溫室氣體,這就違背了全球碳減排的宗旨。所以國際碳排放權分配機制中難以采用GDP碳排放強度指標,采用這一指標分配只有在存在內部利益協調機制的體系中(比如同一個國家、同一個行政區域或同一個經濟體系)才是比較便于實現的,也有利于提高該體系對碳排放權配額的整體利用效率。
1.4小結上述分配方法為全球碳排放配額的確定提供了很好的思路,但筆者認為在公平性兼顧方面還存在一些缺陷,各自缺陷已在上了詳細陳述??傮w來說,現有方法存在以下2個共同的重大缺陷:首先,現有分配方法中的絕大部分分配方案均未能綜合考慮各個國家自然社會環境因素的差異,選取的分配指標單一,潘家華等[11]雖首次在碳排放權分配中綜合考慮了這些方面的影響因素,但在具體分配方案的公平性考量上尚有待改進;其次,現有分配方案對未來全球碳容量變化、人口變化等不確定因素的定量化兼容性較差(未來長時間尺度的人口變化是難以準確預測的,全球碳容量究竟有多少也仍然是一個學術上懸而未決的事)。這些問題在一定程度上降低了碳減排分配方案的公平性和可操作性,使得各個國家之間一直難以達成減排共識,拖延了全球碳減排行動的實施。針對現有碳排放權分配方法在公平性和兼容性方面不太令人滿意的現狀,本文基于前期研究提出的“生存權平等,發展權有別”的思想和多角度衡量公平性的評價指標體系[19],提出基于基尼系數法的全球CO2排放權優化分配方法(文中簡稱基尼系數法)和滾動規劃的分配理念,并開發優化求解軟件進行基尼系數優化分配模型的求解,以期最大可能地提高碳排放權分配方案的公平性和可操作性。
2基于基尼系數法的全球CO2排放權分配方法
2.1基本原則和滾動規劃理念基尼系數是經濟學中用來衡量居民收入分配公平程度的指標,近年來,基尼系數的應用領域越來越廣泛,已經不僅僅局限于傳統的經濟領域。文獻[19]中作者用基尼系數法對2006年G20主要國家的CO2現狀排放公平性進行了分析,本文將其引用到碳排放權分配領域,期望得出一套較科學、合理、公平的分配方法。筆者認為全球碳排放權的分配要兼顧以下3個方面的公平[20]:(1)初始分配的公平:要求能對各國家CO2歷史和現狀排放做出準確合理的評價,分配指標的選取要尊重各國自然社會環境因素的差異、最具代表性、能盡最大可能保障每個國家和個體的排放權利。(2)分配結果的公平:要求減排責任的分擔要在保障人類基本生存發展需求的基礎之上,盡可能創造社會福利,既要保障當代人的排放權利,又要保證子孫后代的排放權利不受損害。(3)分配過程的公平:要求考慮未來不同時間段的變化,盡可能地減少和兼容不確定性因素。針對初始分配的公平,本文在碳減排分配指標選取時,遵循了文獻[19]中提出的2個基本原則“生存權平等,發展權有別”?!吧鏅嗥降取笔侵溉巳松降龋總€個體都應獲得平等的維持自身生存和發展的碳排放權益,所以要體現公平性首先要考慮人口指標;“發展權有別”是指人權指標固然是首要考慮的指標,但僅考慮這一指標也是不公平的。國與國之間人口相同,但在其他指標上不同的話,在CO2允許排放量這個指標上的發展權也應是不同的。針對分配結果和分配過程的公平,本文試圖通過滾動規劃和基尼系數最優化的分配理念來解決。筆者認為碳排放權的分配過程應該是一個滾動規劃的過程,因為人類對氣候變化的認識是不斷進步的,當新的認識出現時,未來全球CO2可排放總量將會變化。此外,未來主動愿意承擔減排責任的地區和國家可能會越來越多。再者,未來人口也將會劇烈變化,僅以現代人的角度來分配未來某個長時間段的排放權,將會損害后代人的排放權益。滾動規劃的分配理念是指基于規劃期起始年現狀排放的事實,對人們現有水平認識下的未來碳排放空間,以基尼系數總和最小為目標,進行碳排放權的優化分配,計算得出未來3~5年的排放配額(即3~5年為一個規劃期)。具體計算方法為:以目前提出的較為合理的CO2濃度總量控制目標(體積濃度450×10-6、500×10-6或550×10-6等)為參考,得出一定時間尺度規劃期內(如2009-2050年)全球公認的CO2允許排放總量,運用基尼系數法對該總量進行分配,得出當期世界各國的排放配額;每一規劃期的自然社會環境指標數據以這一規劃期的起始年為依據,下一規劃期的允許排放總量根據全球最新公布的總量數據和上一規劃期末各國家的實際排放狀況(盈余或是赤字)重新給出,依次類推。期間如果出現全球性氣候災害、劇烈火山噴發等變化,導致自然界排放的碳增加或減少,或是學術界有關全球碳容量的科學認識和研究結果有較大更新變動,則可及時修正人類可排放總量;此外,如果出現某些國家主動承擔減排責任,高于基尼系數法分配的份額,則也可修正分配方案;等等。
2.2指標體系的構建運用基尼系數法優化分配模型對全球CO2排放權進行分配,指標體系的構建是至關重要的一個環節。在文獻[19]中,依據“生存權平等,發展權有別”的思想,已構建了一套相對合理的指標體系,認為除人權因素外,在與CO2允許排放量有關的發展空間上,還應考慮以下幾個指標:國土面積、資源稟賦以及對全球碳匯的實際貢獻。本文將沿用人口、國土面積、生態生產性土地面積、當前化石能源探明儲量四個指標,具體理由文獻[19]已詳細分析,不再贅述。本文數據來源與文獻[19]相同,但將數據進行了如下改進:(1)本文將數據更新至2008年;(2)完善了俄羅斯等前蘇聯國家歷史排放數據,主要是將前蘇聯的歷史排放數據分配至俄羅斯、烏克蘭等前蘇聯國家,原朝鮮數據分配給韓國和朝鮮,補充德國分裂時期(東德和西德)數據和日本未管轄的琉球群島時期數據,將蒙古的歷史排放數據從中國分出去,原因是在美國橡樹嶺國家實驗室的數據庫中,并未對一些國家的歷史責任進行分配整合,有必要進行重新計算,具體的分配計算方法是以該國分裂年的人口數據為基準,將該國歷史累計排放量進行分配,得到該國的歷史累計排放量;(3)改進了化石能源探明儲量數據,將石油、天然氣、煤儲量按照熱當量:1m3天然氣=1.33kg標準煤,1kg原油=1.4286kg標準煤,1kg原煤=0.7143kg標準煤,統一轉化為標準煤當量。(4)將G20國家擴充到全球所有國家,并根據數據的完備程度及分類方法,將全球所有國家整合成71個國家和地區。
2.3基尼系數法分配思路本文依據文獻[19]評價結果,并參考文獻[21]中的“基于基尼系數的水污染物總量分配方法”,來進行基尼系數法的優化分配。根據滾動規劃分配理念,以5年為一個規劃期:首先確定規劃起始年至規劃目標年的世界各國CO2新增排放總量,記為W1;然后計算各國自工業革命至規劃起始年的實際排放總量,記為W2;用基尼系數法對各國自工業革命到規劃目標年的CO2可排放總量(W1+W2)做出分配,再減去各國歷史累計至規劃起始年的實際排放量,即可得出該規劃期各國的排放配額。分配過程的實質是基尼系數的優化調整過程,以基尼系數加權總和最小為目標函數進行優化調整,調整的同時保證4個自然社會環境指標中的任何一個的基尼系數都不變大,即基于各指標的總量分配公平性不能變差。在優化分配過程中,基于“生存權平等,發展權有別”的倫理學思想(文獻[19]),人口指標是最重要的指標,應加大其權重。為了計算方便,本文將人口指標的權重設為0.4,其它3個指標等權對待,都為0.2。需要承認和注意的是,這種權重結構的設置是由本文研究者事先人為粗略給定的,肯定不是最佳的最終結果,本文建議在實際應用中可以采取群決策的技術方法進行處理,即邀請有關利益各方代表和學者根據計算結果的具體情況進行國際談判來商定最終的賦值結果。
2.4基尼系數法計算步驟(1)確定可分配的CO2排放總量。(2)分別統計各個國家各相應指標和當期CO2現狀排放量的數值,將前者分別除后者,即得各國在各基尼系數指標下的CO2排放強度(即斜率),對各基尼系數指標下的斜率進行排序后(從小到大),計算各基尼系數下各國在該指標中占該指標總和的百分比,并相應地計算出該基尼系數指標下的各國CO2排放量占總和的百分比數值(在初次計算各國在各指標中占總量的百分比數值之后,每次僅需按各基尼系數指標的斜率排序進行重排即可),進而計算基于各個指標的現狀基尼系數之值。式(1)中,Xi為i國在國土面積、生態生產性土地面積、人口或化石能源儲量指標上占所有國家總和的百分比;Yi為該國CO2排放量占所有國家總和的百分比;n為分配國家的個數,當i=1的時候,Yi-1為0。(3)以各指標對應的基尼系數加權總和最小為目標函數,各國家CO2排放配額為決策變量,在各指標現狀基尼系數和CO2可分配總排放量的約束條件下利用C++語言編程進行優化求解,確定分配方案。目標函數計算如下。式(2)中,G1、G2、G3、G4分別為國土面積、生態生產性土地面積、人口和化石能源儲量4個指標的基尼系數;F為國土面積、生態生產性土地面積、人口和化石能源儲量4個指標的基尼系數加權總和。
3應用實例研究
本文首先運用前期研究的評價方法[19]衡量近年來各國CO2排放的公平性,然后在VC平臺上設計開發了可以實現滾動規劃分配理念和基于基尼系數法的全球CO2排放權優化分配模型的計算機算法和求解軟件(因為現有優化求解軟件均無法求解這一模型,包括Matlab、GAMS、SPSS和Excel軟件中的優化求解模塊等軟件均無法直接求解這個模型,其主要原因是該模型在優化求解的過程中要不斷地對世界各國在洛倫茲曲線中的名次進行重排序,而現有的優化軟件均無法直接實現這一要求)。運用上述基尼系數法優化分配求解軟件,對全球各國工業革命累積至2008年實際排放量和2009-2050年排放空間進行虛擬分配,并與虛擬IPCC方案2020年和2050年排放情景的基尼系數進行粗略對比,來探討此方法的公平性效果。本文提出的基于基尼系數法的CO2排放權分配方法和滾動規劃的分配理念,旨在進一步提高全球碳減排分配方案的公平性。本文首先運用基尼系數法優化分配模型對全球各國自工業革命至2008年的CO2實際排放總量進行優化分配,得出優化分配后基于各項指標的基尼系數之值,并以之與各國歷史累計至2008年的實際排放現狀作比較,從而定量化地評估基尼系數法對改善碳排放權分配公平性的效果。
3.1工業革命至2008年CO2排放虛擬分配方案及結果分析全球各國自工業革命至2008年CO2排放虛擬分配額如表1所示,變化比例是指用基尼系數法優化分配模型來分配各國歷史累計到2008年可排放總量后,各國所得配額與各國累計至2008年實際排放量的差額比例,正數是指相對于實際排放方案各國可增加的碳排放量比例,負數則指要減少排放量的比例。需要說明的是正數或者負數代表的僅是各國自工業革命到2008年當期的盈余或赤字,代表各國潛在的減排壓力,而并非實際的盈余與赤字,實際的盈余和赤字與未來全球的碳容量有關(未來的全球碳容量究竟有多少到目前為止并無定論,而碳容量不能確定的話世界各國的實際碳排放盈余和赤字也就無法確定)。表1說明用基尼系數法優化分配模型來虛擬優化分配全球各國自工業革命至2008年的CO2排放配額,與各國累計至2008年實際排放量相比,附件1國家美國、荷蘭、法國、保加利亞、捷克、德國、希臘、匈牙利、波蘭、西班牙、烏克蘭、丹麥、意大利、羅馬尼亞、俄羅斯、英國和日本的排放配額都有不同程度地減少,當期形成了排放赤字,除希臘、西班牙、烏克蘭和俄羅斯以外赤字比例都在50%以上,而加拿大、挪威和澳大利亞由于地廣人稀、歷史較短等因素排放配額有所增加,其中澳大利亞可以增排133.26%。非附件1國家阿塞拜疆、烏茲別克斯坦、其他歐亞、科威特、卡塔爾、阿聯酋、南非、朝鮮和韓國的排放配額出現赤字,赤字比例在64%以內,其他國家均有盈余,未來減排壓力較小?;嵯禂捣▋灮峙淠P头峙浣Y果顯著地縮小了發達國家與發展中國家CO2排放量配額的差距,并使得發達國家相互間出現了較大的分異,公平性程度更高,通過基尼系數之值可進一步說明,如表2所示。由表2可以看出,用基尼系數法優化分配模型虛擬分配全球國家從工業革命累計至2008年的可排放總量,基于各項指標的基尼系數之值均比各國累計至2008年實際排放基尼系數之值小,其中基于國土面積和生態生產性土地面積指標的基尼系數值優化至相對公平區間,基于人口指標的基尼系數值優化至比較公平區間(基尼系數公平性衡量參照經濟學領域的公平性區間:基尼系數低于0.2表示環境資源利用公平;0.2~0.3表示比較公平;0.3~0.4表示相對公平;0.4~0.5表示利用不公平;0.5~0.6表示利用非常不公平;0.6以上表示極度不公平),說明基于基尼系數法的分配方案更趨于公平。本文采用了4項有代表性的自然社會環境指標,它們可分別代表各國家的自然、社會和環境狀況,因此,在此基礎上進行的CO2總量指標分配結果的公平性也更好。
3.2不同目標濃度下全球各國的排放空間計算及分配
3.2.1碳排放空間的計算人類未來通過燃燒化石能源可排放碳總量計算方法是:首先,設定排放目標濃度;然后,根據向大氣排放1Gt碳,大氣CO2體積濃度會增加0.47×10-6[17],全球碳循環過程中海洋和陸地等自然系統能夠吸收54%,扣除土地利用所導致的排放(按年均1.5Gt碳)來計算碳排放空間。本文將目標年份設在2009-2050年,根據IPCC報告建議的控制溫度的大氣目標濃度范圍,本文分別設定體積濃度450×10-6、500×10-6、550×10-63種目標濃度,分別計算3種情形下的化石能源碳排放空間,如表3所示。3.2.2不同情形下2009-2050年碳排放空間虛擬分配根據表3所得3種情況下工業革命至2050年碳排放空間,利用前文設計的基尼系數優化求解軟件進行分配,得出各國工業革命至2050年的碳排放空間。然后減去各國歷史累計至2008年的排放量,即得到各國2009-2050年碳排放配額,其中正數表示未來仍有排放空間,負數則表示該國已經將排放配額用完,并且出現赤字。同時計算未來排放空間較歷史累計排放增排比例,正數代表未來排放空間較歷史累計排放增加的比例,負數代表未來排放空間較歷史累積排放減少的比例,如表4所示。由表4可以看出,附件1國家美國、荷蘭、法國、捷克、德國、波蘭、丹麥、英國和日本在3種情形下均有赤字,保加利亞、西班牙、烏克蘭和羅馬尼亞在體積濃度500×10-6和550×10-6情形下的排放配額尚有盈余,匈牙利和意大利在550×10-6濃度情形下有少量排放空間,而加拿大、希臘、挪威、俄羅斯、澳大利亞、新西蘭在3種情形下均有一定量的剩余排放空間,總體上看,發達國家配額較人均歷史累計趨同法的有所增加。非附件1國家僅部分國家有赤字出現,烏茲別克斯坦、卡塔爾、阿聯酋、朝鮮和韓國在450×10-6濃度情形下赤字;其他歐亞和科威特在450×10-6和500×10-6濃度情形下出現赤字,大部分國家存在一定的發展空間。需要說明的是,3種情形下均未形成赤字的國家,并非一直不需要減排,如果這些國家繼續以目前排放強度或更高強度排放,部分國家的排放配額將在2050年前消耗殆盡,屆時可能也需要不同程度的減排,其具體的未來減排情況,需要根據未來的實際排放情況進行滾動規劃方能確定。上述結果(盈余或是赤字)單純是從公平性最大化角度所作的優化分配,在方案實際實施過程中,不僅要考慮CDM機制交易[22]各國的CO2排放量收支(即排放權購買國家要增加其排放配額,賣方國家要減去交易額),另外還要酌情考慮發達國家通過資金援助等手段對發展中國家碳減排提供的幫助。值得一提的是,依據基尼系數法的優化分配規則和滾動規劃的分配理念,在各國歷史排放和自然社會環境狀況一定的基礎上,以3~5年為一個規劃期進行碳排放權的分配,全球CO2排放配額分配方案就可以進行實時的滾動,這種滾動規劃就使得該方法能夠定量化地兼容未來各種變化因素的同時又不失公平性(如人口的變化、碳源碳匯統計方法和口徑的變化、全球碳容量研究結果的更新變動、各國的主動性承諾等),從而大大提高該方法的適用性。
3.3與IPCC方案基尼系數對比為了進一步驗證方案的公平性,本文粗略計算了IPCC方案實施后的基尼系數,與基尼系數法的基尼系數進行對比。IPCC[17](政府間氣候變化專門委員會)提出附件1國家,2020年在1990年的基礎上減排25%~40%,到2050年則要減排80%~95%;對非附件1國家中的拉美、中東、東亞以及“亞洲中央計劃國家”,2020年要在“照常情景”(BAU)水平上大幅減排,到2050年所有非附件1國家都要在BAU水平上大幅減排。我們分別假定在2009年就實現2020年和2050年目標,其中2020目標設定為2009年附件1國家在1990年基礎上減排30%,非附件1國家無需減排,2050年目標設定為2009年附件1國家在1990年基礎上減排90%,非附件1國家減排20%,計算其基尼系數,如表5所示。由表5可知,按照IPCC方案進行實施的話,其分配后果仍然是不公平的,大部分指標仍處于不公平甚至極度不公平的區間。而與之相比,基尼系數法各項指標的基尼系數和基尼系數加權總和均有不同程度的減小,且基本都處于公平區間(僅在化石能源儲量的指標上變化不大,這與尋求多指標加權總和最小有關),可見基尼系數法分配的公平性在本文所定義的公平性范疇下更優。
4結論與展望