本文摘要：摘要：針對林漿紙行業(yè)碳減排情景進(jìn)行模擬分析。以2016年為基準(zhǔn)年，設(shè)定了1個基準(zhǔn)碳排放情景和縮減產(chǎn)能、技術(shù)推廣以及和碳交易市場3個政策情景。從宏觀經(jīng)濟(jì)視角出發(fā)，采用情景分析法，運用LEAP模型模擬不同情景下的能源需求與碳排放趨勢。結(jié)果表明：碳交易市
摘要：針對林漿紙行業(yè)碳減排情景進(jìn)行模擬分析。以2016年為基準(zhǔn)年，設(shè)定了1個基準(zhǔn)碳排放情景和縮減產(chǎn)能、技術(shù)推廣以及和碳交易市場3個政策情景。從宏觀經(jīng)濟(jì)視角出發(fā)，采用情景分析法，運用LEAP模型模擬不同情景下的能源需求與碳排放趨勢。結(jié)果表明：碳交易市場政策對于造紙產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的效果最好，其次為縮減產(chǎn)能政策，再其次為技術(shù)推廣政策，最后為基準(zhǔn)情景。
關(guān)鍵詞：林漿紙產(chǎn)業(yè),LEAP,碳排放,情景分析
1概述
最近世界氣象組織發(fā)布的《2018年全球氣候狀況聲明》顯示，2018年全球的二氧化碳排放量比上年增加了1.6%，全球溫室氣體濃度創(chuàng)下紀(jì)錄，導(dǎo)致海平面上升，南北兩極冰面消融，而這一趨勢在2019年仍將持續(xù)。面對如此嚴(yán)峻的事實，人類應(yīng)對全球變暖的努力趕不上氣候變化的速度，必須盡快找到可持續(xù)的解決方案。我國的經(jīng)濟(jì)體量大、增速快，作為溫室氣體排放大國，必須切實當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，找到一條綠色經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展道路，以負(fù)責(zé)任的姿態(tài)履行發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的承諾。
在此背景下，碳排放的影響因素、碳排放的潛力預(yù)測等方面受到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，主要的研究思路圍繞因素分解法以及計量經(jīng)濟(jì)學(xué)兩種展開。在研究碳排放影響因素方面，主要有Dietz等在Kaya模型基礎(chǔ)上建立的IPAT方程的隨機(jī)模型——STIRPAT模型;灰色關(guān)聯(lián)度分析、對數(shù)均值迪式分解法LMDI以及向量自回歸VAR模型。
在碳排放的潛力預(yù)測方面，主要有基于長期能源替代規(guī)劃系統(tǒng)模型LEAP的情景分析、蒙特卡洛動態(tài)模擬研究等。LEAP模型是一種能對能源系統(tǒng)進(jìn)行情景分析和計算的能源技術(shù)模型。目前LEAP模型得到了國內(nèi)外許多學(xué)者的應(yīng)用。于灝[1]等通過利用LEAP模型構(gòu)建了北京市客運交通能源環(huán)境模型，測算了北京市在未來不同政策下CO2的排放趨勢，最后認(rèn)為改善交通結(jié)構(gòu)并限制私家車的使用對降低北京市客運交通能源需求和CO2排放起很大作用。
楊順順[2]通過構(gòu)建長江經(jīng)濟(jì)帶分區(qū)域碳排放LEAP模型，核算了現(xiàn)狀排放量，并對2015-2030年碳排放變化進(jìn)行情景分析，結(jié)果表明長江經(jīng)濟(jì)帶空間上東部區(qū)域排放占比最高，貢獻(xiàn)源上以終端能耗碳排放為主，并指出2030年左右碳排放將達(dá)到峰值，中部區(qū)域?qū)⒊蔀樘寂欧诺淖罡甙鍓K。劉艷艷[3]運用LEAP模型對江西省2010-2030年的交通運輸業(yè)排放進(jìn)行預(yù)測分析，結(jié)果表明必須將不同的能源合理分配到交通運輸?shù)母鱾�部門中，才能緩解能源供應(yīng)壓力，減少碳排放。國外學(xué)者Di.Sbroiavacca等[4]利用LEAP模型評估各種氣候變化控制政策對阿根廷2010-2050年期間的一次能源消耗、末端能源消耗、電力部門發(fā)展和能源部門的CO2碳排放影響。
Safaai等[5]采用LEAP模型對馬來西亞的電力部門、交通運輸部門、工業(yè)部門和建筑部門的CO2排放進(jìn)行預(yù)測分析，結(jié)果表明2020年馬來西亞的碳排放量將達(dá)到2.853億t，且電力部門是最大的碳排放行業(yè)，約占43.4%。對于林漿紙產(chǎn)業(yè)碳排放的研究，趙慶建、溫作民等[6]基于林漿紙供應(yīng)鏈的多次層次投入產(chǎn)出模型，建立隱含碳流與碳排放模型，對各層次和部門的隱含碳流與碳排放進(jìn)行計算和描述，找出了熱點碳排放源與碳流路徑，幫助企業(yè)從生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化、設(shè)備技術(shù)改造、新能源替代、低碳原材料使用等方面探索可持續(xù)發(fā)展的路徑。陳誠和邱榮祖[7]基于我國制漿造紙工業(yè)特點，從供應(yīng)鏈的視角對我國制漿造紙工業(yè)的能源消耗和碳排放量進(jìn)行估算，提出了一種在遵守IPCC指導(dǎo)方針的前提下，既能區(qū)分進(jìn)口和國產(chǎn)不同的供應(yīng)鏈投入，也能考慮到供應(yīng)鏈上能源原料本質(zhì)及多用性的計算方法。
ShabbirI,MirzaeianM[8]從節(jié)能減排的視角對巴基斯坦的制漿造紙工業(yè)的能源效率與CO2減排潛力開展研究，結(jié)果表明，熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相當(dāng)于軋機(jī)實際熱能需求16.9%的節(jié)能潛力，使目前的碳排放水平降低14.3%。根據(jù)對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的分析，可以發(fā)現(xiàn)已有的研究多是針對工業(yè)中如交通運輸業(yè)、電力部門等高污染、高排放的某些公眾熟知的行業(yè)開展，林漿紙行業(yè)也是一個高能耗、高排放的行業(yè)，但是由于其更具有專業(yè)性，技術(shù)和管理領(lǐng)域也不為公眾熟知，針對該行業(yè)碳排放的深入研究也相對缺乏。
基于此，本文對中國林漿紙行業(yè)的能源需求與碳排放開展了調(diào)研，以2016年為基準(zhǔn)年，設(shè)定了1個碳排放基準(zhǔn)情景和縮減產(chǎn)能、技術(shù)推廣以及碳交易市場3個碳減排政策情景。從宏觀經(jīng)濟(jì)視角出發(fā)，采用情景分析法，運用LEAP模型模擬各情景下的能源需求與碳排放情況，旨在為我國林漿紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)能減排尋找一條可持續(xù)發(fā)展的道路。
2LEAP模型與碳排放情景設(shè)定
2.1LEAP模型概述
LEAP(Long-rangeEnergyAlternativesPlanningSystem)，即長期能源替代規(guī)劃系統(tǒng)，由美國波士頓大學(xué)與斯德哥爾摩環(huán)境研究所共同開發(fā)，是一種以情景分析法為基礎(chǔ)的自下而上分析的能源—環(huán)境核算工具。LEAP模型一般基于能源建模軟件LEAP實現(xiàn)，LEAP軟件包含了能源需求預(yù)測、能源轉(zhuǎn)換、生物質(zhì)資源、環(huán)境影響預(yù)測及成本分析等模塊，這些模塊通�？梢曰ハ嘟M合，形成一個或若干個具體的方案。然后通過在模塊中建立相應(yīng)模型、設(shè)置相關(guān)參數(shù)以實現(xiàn)所研究對象對環(huán)境的影響以及成本預(yù)測等[9]。
相比于其他模型，LEAP具有容易使用、輸入數(shù)據(jù)后自動運算分析的優(yōu)勢，是一個很好的構(gòu)建能源需求與供給的量化模型，使結(jié)果具體化、可視化;同時模型設(shè)置了不同情景參數(shù)以改變最終結(jié)果，方便決策者從不同情景中選擇系統(tǒng)最佳方案;另一方面，LEAP模型提供了環(huán)境數(shù)據(jù)庫，決策者既可鏈接使用軟件自帶數(shù)據(jù)庫，也可以自行輸入數(shù)據(jù)，對研究對象進(jìn)行費用效益分析，同時優(yōu)化選擇。最后，LEAP模型可以讓用戶根據(jù)現(xiàn)有的能源需求與數(shù)據(jù)進(jìn)行能源預(yù)測，有助于制定和實施減少溫室氣體排放、節(jié)約能源等能源政策。
2.2能源需求與CO2排放計算
2.2.1能源需求
該模塊用于預(yù)測將來的能源需求。一般需先建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常包括部門、子部門、終端使用以及設(shè)備四個層次。例如，本文的研究部門是工業(yè)，則它的子部門就是林漿紙產(chǎn)業(yè)，熱電站動力鍋爐是其中一個終端，而煤鍋爐就是終端使用的設(shè)備之一。能源需求通常由部門的活動水平以及活動水平所對應(yīng)的能源強(qiáng)度決定。
2.2.2碳排放
本參考聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會發(fā)布的碳排放計算指南，用碳排放系數(shù)法主要核算林漿紙行業(yè)能源活動消耗煤炭、石油、天然氣一次電力以及其他燃料產(chǎn)生的二氧化碳排放量。
3模擬結(jié)果分析
3.1能源需求情景模擬
根據(jù)假定的情景，借助LEAP軟件進(jìn)行政策的模擬，可以得出在四種不同的假設(shè)情景、下的能源需求。中國林漿紙產(chǎn)業(yè)能源需求在四種假設(shè)情景下都呈下降趨勢，其中基準(zhǔn)情景下能源需求量由13.9億吉焦減少到12.5億吉焦;縮減產(chǎn)能情景下需求量下降到6.6億吉焦;技術(shù)推廣情景下能源需求量下降到7.5億吉焦;碳交易市場情景下能源需求量下降到4.9億吉焦。綜合看來，碳交易市場情景對于林漿紙產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排效果最好。
4結(jié)論與建議
4.1結(jié)論
通過建立四種假設(shè)的政策情景，采用情景分析法模擬分析政策推行效果，得出以下幾點結(jié)論：中國林漿紙產(chǎn)業(yè)具有很大的節(jié)能減排潛力，政府通過建立節(jié)能減排政策對林漿紙產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展是十分有效的。根據(jù)LEAP模型軟件模擬的結(jié)果可以看出，文中假設(shè)的4種政策情景對于節(jié)能減排的效果不一，其中碳交易市場政策對于造紙產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的效果最好，其次為縮減產(chǎn)能政策，再其次為技術(shù)推廣政策，最后為基準(zhǔn)情景。通過排序可以得出：政府如果想通過政策的建立促進(jìn)高能耗、高排放的林漿紙企業(yè)向節(jié)能減排的綠色方向發(fā)展，應(yīng)優(yōu)先考慮建立碳交易市場政策，其次為建立有效化解產(chǎn)能政策或淘汰落后產(chǎn)能政策，最后為推廣國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)政策。
如果政府在林漿紙行業(yè)推廣《國家低碳節(jié)能技術(shù)(2017年版本)》中相關(guān)的先進(jìn)節(jié)能低碳技術(shù)，國內(nèi)林漿紙產(chǎn)業(yè)的能源消耗會大幅降低，且二氧化碳等溫室氣體的排放也將得到有效控制。通過控制國內(nèi)林漿紙產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能，能夠緩解產(chǎn)能過剩的問題，同時可以達(dá)到節(jié)能減排的效果。落后產(chǎn)能的淘汰有利于推進(jìn)林漿紙行業(yè)的“供給側(cè)”改革，推動該產(chǎn)業(yè)向著高技術(shù)水平方向發(fā)展。
模擬結(jié)果表明，通過建立碳交易市場政策在林漿紙產(chǎn)業(yè)中的減排效果是最為有效的。碳交易市場政策的建立，二氧化碳排放的外部成本將直接成為企業(yè)的內(nèi)部成本，這一轉(zhuǎn)變將有效推動林漿紙產(chǎn)業(yè)向著節(jié)能減排方向努力改進(jìn)，通過設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)升級改造來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，碳排放交易政策將有效推動國內(nèi)林漿紙產(chǎn)業(yè)向著綠色發(fā)展方向發(fā)展。
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