小水電清潔發(fā)展機(jī)制碳減排效益研究

劉群 李嘉瑩

摘要 從碳排放權(quán)、適宜性、額外性、協(xié)同效應(yīng)4個(gè)方面分析了甘肅省南部地區(qū)開展小水電項(xiàng)目的可能性，利用中國(guó)西北電網(wǎng)數(shù)量相當(dāng)電量來(lái)探討CDM減排效益。計(jì)算得出基準(zhǔn)線綜合排放因子，采用線性模型，將污染物的排放量和其他變量簡(jiǎn)化求得協(xié)同效應(yīng)減排量，驗(yàn)證了CDM減排成果，得出不同階段甘肅省南部小水電CDM減排效益。甘肅省南部地區(qū)開展小水電CDM項(xiàng)目存在著較大的發(fā)展?jié)摿Γ肴〉米畲蠡臏p排效益，需要在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上推進(jìn)CDM市場(chǎng)化減排，隨著未來(lái)國(guó)際碳減排價(jià)格的增長(zhǎng)，甘肅省南部地區(qū)小水電項(xiàng)目減排效益顯著。

關(guān)鍵詞 CDM；協(xié)同效應(yīng)；排放因子；減排效益；小水電

中圖分類號(hào) P967；F062.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）18-0187-04

Abstract The possibility of small hydropower projects of South of Gansu Province were analyzed from four aspects of the carbon emissions， suitability， additional， synergistic effect，used considerable number of northwest power grid power to explore the benefits of CDM emission reduction. We calculated the baseline emission factor， using the linear model， the emissions of pollutants and other variables to simplify the obtained synergistic effect of emission reduction， emission reduction results verified that the CDM， the different stages in South of Gansu Province， small hydropower CDM emission reduction. Small hydropower CDM projects in the South of Gansu Province had great potential for development.In order to maximize the effectiveness of emission reduction，we have to promote the marketization of CDM emission reduction on the basis of protecting ecological environment.With the growth in the future price of the international carbon emission reduction， emission reduction benefits of small hydropower projects in South of Gansu Province were significant.

Key words CDM；Synergistic effect；Emission factor；Emission reduction benefits；Small hydropower

甘肅省南部區(qū)域的隴南市和甘南州水資源儲(chǔ)備量豐富，隴南市處于北亞熱帶向暖溫帶的過(guò)渡地區(qū)，年降水量400～1 000 mm，雨量充沛，水力資源豐富，有嘉陵江、白龍江、白水江、西漢水四大水系，大小河流3 900多條，年徑流量279億m3。甘南藏族自治州位于甘肅省西南部，地處青藏高原和黃土高原的過(guò)渡地帶，地勢(shì)西北高，東南部較低，是黃河重要水源補(bǔ)給功能區(qū)和長(zhǎng)江上游的重要水源涵養(yǎng)功能區(qū)。甘肅省南部（隴南市和甘南州）水電開發(fā)潛力較大，目前的開發(fā)量極為有限，水電能源產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展空間。

1 CDM項(xiàng)目簡(jiǎn)介

清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）是聯(lián)合國(guó)《京都議定書》設(shè)置的一種國(guó)際上減少溫室氣體排放的合作機(jī)制，是具有強(qiáng)制約束力的國(guó)際減少溫室氣體排放的公約。由于溫室氣體全球性的影響以及發(fā)達(dá)國(guó)家排放溫室氣體的相對(duì)成本較高，因此《京都議定書》設(shè)置了通過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家提供資金和技術(shù)支持，在發(fā)展中國(guó)家開展減排溫室氣體的項(xiàng)目，從而完成發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)承擔(dān)的減排任務(wù)的交易機(jī)制，稱為CDM[1-3]。其核心內(nèi)容允許發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家合作，減排項(xiàng)目在發(fā)展中國(guó)家實(shí)施。發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)CDM減排項(xiàng)目產(chǎn)生的部分或全部碳減排量來(lái)履行本國(guó)的溫室氣體減排責(zé)任和義務(wù)，發(fā)展中國(guó)家通過(guò)該項(xiàng)目可以獲得額外的資金和先進(jìn)的技術(shù)，從而促進(jìn)本國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[4-6]。CDM項(xiàng)目主要來(lái)源于發(fā)展中國(guó)家的油氣、農(nóng)業(yè)、交通、工業(yè)、煤炭、電力等行業(yè)，主要分布在水力、風(fēng)力、光電等能效領(lǐng)域。

2 CDM項(xiàng)目適宜性

一個(gè)項(xiàng)目能否劃分為CDM項(xiàng)目及是否適宜開展CDM項(xiàng)目，需要從4個(gè)方面考慮：碳排放權(quán)確認(rèn)、額外性、協(xié)同效應(yīng)、可持續(xù)發(fā)展性。我國(guó)的碳排放權(quán)在交易市場(chǎng)中作為一種商品而存在并且在使用或者出售過(guò)程中是使用已經(jīng)認(rèn)證了的碳排放權(quán)（CERs）[7-11]。因此，碳排放權(quán)作為一種商品，可以在項(xiàng)目的交易方及申辦方計(jì)量和確認(rèn)。甘肅省南部地區(qū)發(fā)展小水電項(xiàng)目，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，屬于可再生能源項(xiàng)目，該項(xiàng)目具有可持續(xù)發(fā)展性，為了滿足CDM的條件，該項(xiàng)目還必須具有額外性和協(xié)同效應(yīng)。

2.1 額外性分析

CDM項(xiàng)目的額外性是通過(guò)該項(xiàng)目的碳排放量是否降低到基準(zhǔn)線的水平來(lái)衡量，同時(shí)要確保該項(xiàng)目本身不屬于基準(zhǔn)線。對(duì)甘肅省南部來(lái)說(shuō)，理論上存在的可再生能源有風(fēng)能和太陽(yáng)能，因太陽(yáng)能資源不充足和太陽(yáng)能發(fā)電造價(jià)昂貴出現(xiàn)了項(xiàng)目開發(fā)的障礙性；風(fēng)能資源在隴南市和甘南州地區(qū)較為貧乏，因此不存在開發(fā)的可能。甘肅省南部小水電項(xiàng)目所產(chǎn)生的電能而產(chǎn)生的碳排放量低于同類化石燃料所產(chǎn)生的碳排放量基準(zhǔn)線，因此符合額外性的原則。

2.2 CDM協(xié)同效應(yīng)

協(xié)同效應(yīng)是指溫室氣體減緩政策制定中明確考慮了影響并把影響貨幣化了的部分。美國(guó)環(huán)保局則認(rèn)為，協(xié)同效應(yīng)應(yīng)該包括當(dāng)?shù)卦跍p少溫室氣體排放過(guò)程中所減少的相關(guān)的局域污染物的排放（如可吸入顆粒物、NOx、VOC、SO2、CO）。在較低CERs價(jià)格影響項(xiàng)目申辦方在CDM項(xiàng)目本身獲得收益的時(shí)候，CDM的協(xié)同效應(yīng)可以促進(jìn)當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)或者政府更多地發(fā)展CDM項(xiàng)目。CDM項(xiàng)目實(shí)際污染物排放量可以用基準(zhǔn)線下污染物排放量減去CDM項(xiàng)目中污染物的排放量表示：

3.2 CDM水電項(xiàng)目減排效益

3.2.1

甘肅省南部水電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。甘肅省小水電產(chǎn)業(yè)幾乎集中在南部地區(qū)的隴南市和甘南藏族自治州，2015年底，甘肅省南部地區(qū)共有水電站297座，總投資117.3億元，總裝機(jī)容量在169.76萬(wàn)kW。甘肅省南部地區(qū)水電站已獲得國(guó)家批準(zhǔn)的納入CDM項(xiàng)目的共有56個(gè)，全省獲批CDM項(xiàng)目的22.5%；已經(jīng)注冊(cè)的CDM項(xiàng)目共有53個(gè)，占全省注冊(cè)CDM項(xiàng)目的22.9%；已經(jīng)簽發(fā)的CDM項(xiàng)目共有33個(gè)，占全省已簽發(fā)CDM項(xiàng)目的32.4%。其中已簽發(fā)的CDM項(xiàng)目簽發(fā)量為減排8 454 899 t CO2（圖1）。

在已簽發(fā)的CDM項(xiàng)目活動(dòng)中，簽發(fā)減排量大于40萬(wàn)t的CDM項(xiàng)目共有7個(gè)，主要簽發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家為荷蘭和日本，如表1所示。

變系數(shù)模型（3）中回歸系數(shù)和截距都在變化，在計(jì)算過(guò)程中假設(shè)截面成員的結(jié)構(gòu)和個(gè)體間均存在差異。

在上述模型中，yij表示甘肅省南部地區(qū)縣域i在年度j的碳排放指標(biāo)向量；xij是甘肅省南部地區(qū)在甘肅省南部地區(qū)縣域i在年度j的CDM項(xiàng)目；ai是由于沒有觀察到各縣域個(gè)體的不同對(duì)解釋變量的影響；b為相應(yīng)變量系數(shù)；Control為與碳排放有關(guān)的控制變量，主要是人均GDP對(duì)溫室氣體排放的影響；cij為隨機(jī)干擾項(xiàng)。根據(jù)煤炭消費(fèi)量、工業(yè)增加值占GDP的比重、工業(yè)污染投資額等相關(guān)變量數(shù)量，利用模型（6）～（8）在Eviews 6.0中計(jì)算求得各變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表2）。

從表2可以看出，2005—2015年甘肅省南部地區(qū)最大CO2排放量為456 574.13萬(wàn)t，最小為332 133.29萬(wàn)t。可見，該時(shí)期CO2的排放量呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)。CDM項(xiàng)目數(shù)也從0上升到了107個(gè)，同時(shí)，人均GDP、工業(yè)增加值占GDP比重以及工業(yè)污染治理投資額都得到了大幅度的增長(zhǎng)，說(shuō)明了清潔發(fā)展機(jī)制在甘肅省南部地區(qū)得到了很好的發(fā)展，小水電CDM項(xiàng)目取得了很好的減排效果。

3.2.3

CDM小水電項(xiàng)目效益。甘肅省南部地區(qū)共有水電站290多座，總投資117.3億元，納入CDM項(xiàng)目的僅占了37.6%。分3個(gè)假設(shè)對(duì)CDM項(xiàng)目減排效益進(jìn)行處理，假定裝機(jī)容量就為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的發(fā)電容量；評(píng)估CDM未來(lái)發(fā)展?jié)摿r(shí)假定所有的項(xiàng)目均為CDM項(xiàng)目；協(xié)同效應(yīng)中產(chǎn)生的CO2排放量為火力發(fā)電時(shí)所產(chǎn)生的協(xié)同污染物排放。根據(jù)基準(zhǔn)線排放情景，結(jié)合甘肅省南部地區(qū)實(shí)際發(fā)展情況，取電量邊際排放因子OM為0.75，容量邊際排放因子BM為0.25，綜合排放因子CM=0.75 OM+0.25 BM=0.831 15 t·MWh-1，除去電機(jī)不穩(wěn)定以及季節(jié)性水流因素的影響，甘肅省南部地區(qū)發(fā)電時(shí)間以7 200 h/年計(jì)，可以確定基準(zhǔn)線排放量為：

基準(zhǔn)線排放量=裝機(jī)容量×年發(fā)電時(shí)數(shù)×綜合排放因子+協(xié)同效應(yīng)排放量

根據(jù)西北區(qū)域電網(wǎng)發(fā)電實(shí)際情況，在假設(shè)CDM項(xiàng)目活動(dòng)在火力發(fā)電情況進(jìn)行的同時(shí)，主要協(xié)同污染物為SO2和NOx，結(jié)合聯(lián)合國(guó)政府氣候變化專門委員會(huì)IPCC規(guī)定《國(guó)家溫室氣體排放指南》，將協(xié)同效應(yīng)計(jì)算公式采用半?yún)⒎椒ü烙?jì)部分線性模型運(yùn)用于實(shí)際計(jì)算，結(jié)合甘肅省南部地區(qū)實(shí)際情況，求得污染物排放相對(duì)于CO2排放的比例因子為0.144 1，因此協(xié)同效應(yīng)排放量可簡(jiǎn)化為：

協(xié)同效應(yīng)排放量=0.144 1×裝機(jī)容量×年發(fā)電時(shí)數(shù)×綜合排放因子

以2014年發(fā)展中國(guó)家碳排放交易額16.12美元/t CO2計(jì)算，可以得出不同階段和不同時(shí)期甘肅省南部地區(qū)CDM小水電項(xiàng)目的減排效益（表3）。

隨著國(guó)家持續(xù)推進(jìn)民生改善和社會(huì)建設(shè)，打好節(jié)能減排和環(huán)境治理攻堅(jiān)戰(zhàn)略的實(shí)施，在“需要大力發(fā)展風(fēng)電、積極發(fā)展水電、安全發(fā)展核電”方針政策的引導(dǎo)下，甘肅省南部地區(qū)

越來(lái)越多的小水電項(xiàng)目有望納入CDM項(xiàng)目運(yùn)行發(fā)展管理體制。CDM項(xiàng)目污染物協(xié)同減排量存在著巨大的發(fā)展?jié)摿ΓS著區(qū)域電網(wǎng)的建設(shè)以及未來(lái)國(guó)際碳減排價(jià)格的增長(zhǎng)，甘肅省南部地區(qū)小水電項(xiàng)目減排效益收入將會(huì)越來(lái)越高。

4 結(jié)論

甘肅省南部地區(qū)水力資源豐富，適合開展小水電CDM項(xiàng)目，通過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家（碳減排買方）全部或部分經(jīng)核證后的碳減排量（CERs）的購(gòu)買和合作，甘肅省南部地區(qū)可以從荷蘭、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家獲得先進(jìn)的環(huán)境友好技術(shù)和額外的資金，是一個(gè)雙贏的清潔生產(chǎn)機(jī)制。通過(guò)基準(zhǔn)線情景的識(shí)別，甘肅省南部地區(qū)發(fā)展小水電項(xiàng)目可以利用西北電網(wǎng)數(shù)量相當(dāng)?shù)碾娏糠桨竵?lái)進(jìn)行替代，計(jì)算得出西北區(qū)域電網(wǎng)電量OM為0.957 8 t·MWh-1，BM為0.451 2 t·MWh-1 ，CM為0.831 15 t·MWh-1。CDM項(xiàng)目減排協(xié)同效應(yīng)的計(jì)算，不僅有助于CDM項(xiàng)目額外性的識(shí)別，而且有助于促進(jìn)當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)或者政府更多地發(fā)展CDM項(xiàng)目。甘肅省南部地區(qū)的小水電站截至2014年底共建立了297座，其中納入CDM項(xiàng)目運(yùn)行的僅有56座，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，存在著較大的CDM開發(fā)潛力，已簽發(fā)的CDM項(xiàng)目簽發(fā)量為8 454 899 t CO2，可獲得減排收益13 951.86萬(wàn)美元；已注冊(cè)和已批準(zhǔn)的CDM項(xiàng)目則每年可以收益16 970.10萬(wàn)和18 573.73萬(wàn)美元。甘肅省南部地區(qū)在借助本土優(yōu)勢(shì)的情況下，要想更好地開展CDM項(xiàng)目，需求最大化地獲取減排效益，推進(jìn)市場(chǎng)化減排，應(yīng)當(dāng)在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)CDM項(xiàng)目機(jī)構(gòu)的支持下，從有利于碳交易市場(chǎng)健康發(fā)展的角度考量，優(yōu)化市場(chǎng)布局，健全和發(fā)展保障體系，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，合理開發(fā)利用水電資源。

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