“雙碳”目標下中國化工行業(yè)碳排放權分配研究

廖志高，阮夢穎

（1.廣西科技大學經(jīng)濟與管理學院，廣西 柳州 545006；2.廣西工業(yè)高質量發(fā)展研究中心，廣西 柳州 545006）

全球變暖加劇了地球氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，極端氣候越來越多見，而人類在生產(chǎn)生活中過量的二氧化碳排放是導致全球變暖的主要原因。中國高度重視環(huán)境問題，積極應對氣候變化工作，承諾二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”。構建全國碳排放權交易市場對中國實現(xiàn)“碳中和”“碳達峰”目標有巨大的作用和意義；建設全國碳市場可促使高排放行業(yè)加快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構調整，推動綠色低碳技術創(chuàng)新，實現(xiàn)能源消費的綠色低碳化。[1]2011年中國開始實行碳排放權交易試點，2020年全國碳市場開始逐步落地，2021年全國碳排放權交易市場正式確立。由于發(fā)電行業(yè)直接燃燒煤炭等化石能源，二氧化碳排放量大，而且管理制度比較健全，數(shù)據(jù)管理規(guī)范、容易核實，配額分配相對簡便易行，發(fā)電行業(yè)成為首個納入全國碳市場的行業(yè)。隨后，石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力、航空八大重點行業(yè)逐步納入碳排放權交易的范圍，因此需加快對這八大行業(yè)的研究，完善行業(yè)碳排放核算與分配方法。碳排放權交易機制是一種有效的減排手段，碳排放配額分配方案是否科學合理將成為碳市場能否成功運行的關鍵?；ぷ鳛楦吣茉聪?、高污染排放的行業(yè)，加快完善碳排放配額分配方法對中國實現(xiàn)“雙碳”目標具有重大意義。

一、國內外化工行業(yè)碳排放研究現(xiàn)狀

碳排放權分配的研究多集中在電力、鋼鐵、水泥等產(chǎn)品結構比較單一的行業(yè)，而化工行業(yè)生產(chǎn)流程復雜、產(chǎn)品種類多樣，目前對化工行業(yè)碳排放權分配的研究較少[2]。國外碳交易市場發(fā)展得比較成熟，其中歐美碳市場最為完善，為其他國家成立碳交易市場提供了參考。歐盟碳排放交易體系前期主要采用歷史法分配，這種方法有較大的弊端，碳排放配額數(shù)量發(fā)放過多導致碳價下跌嚴重。在歐盟碳市場發(fā)展的第三階段將碳排放權直接下放到行業(yè)，并且多數(shù)行業(yè)開始實行基準線法分配碳排放權[3]。中國碳市場中化工行業(yè)的碳排放權分配可以參考歐盟碳市場，前期可采用歷史法分配，由于數(shù)據(jù)積累較少，采取歷史法操作便捷并且易于調整，隨著數(shù)據(jù)的累積以及碳市場相關制度的完善，需逐步調整為基準線法。

有針對性的減碳政策能促使減碳行動的高效實施，加快解決氣候變化問題。這就要對碳排放責任核算方法進行科學合理的設置，清晰的碳排放責任劃分是碳排放權公平分配的重要基礎。碳排放責任應同時符合標準化、一致性和有效性三大原則，準確核算碳排放量是合理分配碳排放權、有針對性地減少碳排放、實現(xiàn)“雙碳”目標的重要基礎。進行碳排放責任劃分時不僅要考慮一個活動過程中直接產(chǎn)生的碳排放量，也要考慮用于該活動的產(chǎn)品在其生產(chǎn)過程中的碳排放量，同時還要減去活動對外所輸出產(chǎn)品所對應的碳排放責任[4]。碳排放責任基于不同的承擔主體就會有不同的責任，現(xiàn)在較常用的碳排放責任核算方法有生產(chǎn)者責任法、消費者責任法和各類責任分攤法[5]，但都存在一定的局限性。

二、化工行業(yè)碳排放責任核算方法

生產(chǎn)者責任法核算較為簡便且應用范圍廣，但因認為生產(chǎn)者承擔全部碳排放責任而缺乏公平性，會造成生產(chǎn)成本的增加或導致“碳泄漏”的現(xiàn)象。消費者責任法考慮消費者的碳排放責任，雖是一種更為公平的核算方法，但計算過程復雜、應用難度大，且對生產(chǎn)者的減排約束和激勵不足[6]。付坤等人綜合考慮了生產(chǎn)者責任和消費者責任，提出基于共擔原則的省級電力排放核算方法[7]；為進一步平衡生產(chǎn)者與消費者之間的碳排放責任，得到更為公平合理的碳排放責任分擔方案，張洋等人在對現(xiàn)有碳排放責任核算方法研究的基礎上提出了“基于基準值的碳排放責任核算方法”[8]45，為中國碳減排活動提供了新的參考。

（一）生產(chǎn)者責任法

生產(chǎn)者責任法又稱“領地責任”法，該方法認為生產(chǎn)者要承擔直接生產(chǎn)活動中的碳排放。中國在運用生產(chǎn)者責任核算的方法計算時也將由于電、熱等能源使用導致的間接碳排放[8]44包含在內，化工行業(yè)核算碳排放的公式如下：

其中：C——二氧化碳排放量。

生產(chǎn)者責任法下，化工行業(yè)二氧化碳排放量等于一次能源燃料排放的二氧化碳量、生產(chǎn)過程中二氧化碳排放量、消耗電力及熱力釋放的二氧化碳排放量之和，但生產(chǎn)者責任法沒有考慮消費者對產(chǎn)品碳排放需要承擔的責任。

（二）消費者責任法

消費者責任法認為終端消費者承擔產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的所有碳排放，但在碳減排責任核算方面操作性不強，且不利于促進生產(chǎn)者在生產(chǎn)活動過程中節(jié)能減排。由于化工行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品種類繁多、過程復雜，難以對產(chǎn)品生產(chǎn)全過程產(chǎn)生的碳排放進行回溯，為了將消費者責任法下碳核算與其他原則下化工行業(yè)碳排放核算進行比對，把消費者責任法核算碳排放的公式簡化如下：

（三）基于基準值責任法

基于基準值的核算方法是根據(jù)現(xiàn)有核算方法進行改進，引入基準值的概念，在生產(chǎn)過程和終端消費之間分攤碳排放責任，使核算流程得到簡化，并且提高了可操作性及可實施性。化工行業(yè)按生產(chǎn)方視角進行碳排放責任核算，考慮計算直接用于生產(chǎn)的碳排放量與流入流出產(chǎn)品基準值之間的差值，具體核算計算方法如下：

其中：C直接——生產(chǎn)過程直接碳排放量，i——基準值，n——購入產(chǎn)品種類，m——售出產(chǎn)品種類。

化工行業(yè)在生產(chǎn)活動中承擔的碳排放責任如圖1所示：

圖1 化工行業(yè)承擔碳排放責任

從以上論述可以看出，基準值的確定是科學合理地運用基準值責任法進行碳排放責任核算的關鍵。根據(jù)張洋等人建立的基準值體系[8]45，將產(chǎn)品在各個行業(yè)中碳排放責任的平均值看作該產(chǎn)品的碳排放基準值，而該產(chǎn)品的碳排放責任可用產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的直接碳排放與由于消費原料和能源產(chǎn)生的碳排放的總和來計算。具體計算公式如下：

其中：ik——某類產(chǎn)品基準值，CKkt直接——全行業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn)品的直接碳排放總量，Czt——全行業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn)品消費的中間產(chǎn)品碳排放量，n——行業(yè)數(shù)量。

三、化工行業(yè)碳排放權初始分配

碳排放權初始分配是以碳排放責任核算為基礎的，初始碳排放權分配應兼顧公平與效率，選用適當?shù)奶寂欧咆熑魏怂惴椒ㄓ兄趯Τ跏继寂欧排漕~進行合理分配，既能給行業(yè)施加適當?shù)膲毫Γ植恢劣诖驌魷p排積極性，使行業(yè)達到高效減排。

（一）碳排放權初始分配方法對比

初始碳排放權的公平合理分配不僅會對碳交易市場產(chǎn)生直接影響，還會影響碳減排活動的效率。目前，中國碳交易市場中相關機制還不健全，需要進一步完善。中國碳市場試點在進行配額分配時主要依據(jù)歷史排放量[9]，目前中國處于經(jīng)濟快速發(fā)展階段，化工行業(yè)作為國民經(jīng)濟中不可或缺的重要組成部分，其產(chǎn)品生產(chǎn)量與二氧化碳排放量均比較高，采用歷史法容易導致配額發(fā)放超過實際需求量，會影響碳減排成本，并不是一種公平的方案?；鶞示€法能夠直接控制試點行業(yè)的碳排放效率[10]，而確定合適的“基準”非常困難，需要大量的行業(yè)歷史碳排放數(shù)據(jù)作為支撐，但化工行業(yè)數(shù)據(jù)較少，目前還不能夠達到使用基準線法的標準。

歷史強度法則是在數(shù)據(jù)缺失而達不到基準線法條件時采用的一種介于基準線法和歷史排放法之間的碳排放配額分配方法[11]，是通過產(chǎn)品產(chǎn)量、歷史強度值、減排系數(shù)等因素實行配額分配的，可以將歷史強度法視為由歷史排放法到基準線法的過渡。

在中國碳排放權交易試點中，北京碳排放權的初始分配主要采用歷史排放法和歷史排放強度法；天津碳排放權的初始分配主要采用歷史排放法和基準線法相結合的方式；上海碳排放權的初始分配采用“祖父分配法”（也稱“歷史排放分配法”）和基準分配法；廣東包括深圳碳排放權的初始分配則是采用了變通的基準分配法；湖北在碳排放配額初始分配方面首創(chuàng)了歷史強度法，是非常具有中國特色的分配機制創(chuàng)新；而重慶提出了一種新的配額分配方法，采用“分配基數(shù)+配額調整”進行配額[12]。而根據(jù)各試點地區(qū)開展碳排放權初始分配的實踐工作效果來看，基準線法適用于電力、熱力等行業(yè)，“祖父分配法”適用于鋼鐵、化工等其他行業(yè)?！皻v史法”不僅實施簡單，且成本較低，因此目前中國化工行業(yè)可選擇通過一段時間的歷史排放法進行分配實踐，取得化工行業(yè)碳排放的詳細數(shù)據(jù)，之后再逐步轉向基準線法。

（二）化工行業(yè)碳排放權初始分配方案

中國將化工行業(yè)納入碳排放權交易市場的試點省市有北京、上海、天津、湖北、福建。其中，北京、湖北采用歷史總量法對化工行業(yè)碳排放權進行分配；上海、福建采用歷史強度法對化工行業(yè)碳排放權進行分配；天津將歷史總量法與歷史強度法結合起來對化工行業(yè)碳排放權進行分配。目前，中國國內對化工行業(yè)碳排放權分配的研究較少，國外的碳排放配額分配方法不適用于現(xiàn)階段中國的化工行業(yè)，故參照國內試點?。▍^(qū)、市）化工行業(yè)碳排放配額分配方案進行研究。

1.歷史總量法

歷史總量法也稱為“祖父法”，是基于歷史排放量的碳排放配額分配方式，按照“祖父分配法”，將行業(yè)歷史排放量作為基準，以此分配碳排放的配額。對中國的化工行業(yè)，前期采取歷史法對碳排放權進行分配，參考國內試點碳市場中化工行業(yè)碳排放權的分配方法，選用

2017年至2019年3年的二氧化碳排放量平均值作為歷史排放基數(shù)，具體分配方案公式如下：

其中：A——既有設施基礎配額，Ch——歷史排放基數(shù)，e——行業(yè)控排系數(shù)。

查詢《2019年度碳排放權配額分配方案》，得到部分行業(yè)控排系數(shù)，見表1。

表1 行業(yè)控排系數(shù)

2.歷史總量法、歷史強度法相結合

為設立一個平衡責任與目標、公平與效率的配額分配方法[13]，可選擇將歷史總量法與歷史強度法結合使用。天津采用歷史總量法與歷史強度法相結合，碳排放基數(shù)為上一年碳排放量。計算公式如下：

灰色預測模型只需要少量樣本就能夠進行預測，且抗干擾能力強，考慮使用該模型進行碳排放配額預測?？上然跉v史數(shù)據(jù)計算2015年至2020年的年度基礎配額，再采用灰色預測方法建立GM(1,1)模型對2030年化工行業(yè)碳排放權分配額進行預測。由于中國經(jīng)濟發(fā)展會增加二氧化碳排放量，直接選取近10年化工行業(yè)碳排放量不能準確預測出減碳目標下2030年情形。為更加貼合實際，選取2014年至2019年化工行業(yè)碳排放量進行預測，這種樣本少、信息量小的數(shù)據(jù)適合采用GM(1,1)進行預測。

3.基準線法

用“歷史排放法”進行碳排放權分配時，行業(yè)歷史碳排放總量越多，分配的碳排放權越高。這就造成了減排效果較差的企業(yè)獲得較高的配額，減排效果好的企業(yè)反倒要求進一步縮減碳排放，不公平的結果會降低企業(yè)減排積極性，不利于碳減排目標的實現(xiàn)。歐盟碳市場中很多行業(yè)實行基準線法對碳排放權進行分配，并已經(jīng)開發(fā)了52種產(chǎn)品的基準線方法，且實行基準線方法進行碳排放權分配納入的化工產(chǎn)品總計七大類。中國現(xiàn)行在碳交易市場中采用基準線法的行業(yè)主要集中在電力、熱力、水泥、鋼鐵行業(yè)等?；ば袠I(yè)未使用基準線法進行碳排放權分配[14]，因為化工行業(yè)生產(chǎn)流程比較復雜，而且中國對化工行業(yè)的原始數(shù)據(jù)積累還不夠完善，不能馬上投入使用基準線法。隨著數(shù)據(jù)的增多以及碳市場的成熟，中國化工行業(yè)碳排放權分配方案也應逐步從歷史法向基準線法過渡。

四、結果分析

（一）碳排放核算結果

選取2017年、2018年和2019年的數(shù)據(jù)采用生產(chǎn)者責任法、消費者責任法、基準值法進行計算，為了便于整理，將產(chǎn)品分為消費與產(chǎn)出兩大類，計算得到各類產(chǎn)品基準值如表2所示，3種核算方法下得到結果對比如圖2所示。

表2 化工行業(yè)各類產(chǎn)品基準值

圖2 不同方法碳排放核算對比圖

不同核算方法下碳排放核算結果呈現(xiàn)出明顯差異，從2017年至2019年的發(fā)展來看，采取生產(chǎn)者責任法核算時碳排放責任逐年降低，采取消費者責任法核算時碳排放責任逐漸增高。并且在生產(chǎn)者責任與消費者責任下，2017年至2019年碳排放的方差遠高于基準值責任。采用生產(chǎn)者責任法會造成“碳泄漏”的問題，忽視終端消費應當承擔的責任，而居民終端消費間接對能源消費所產(chǎn)生的二氧化碳量占比在居民碳排放總量的一半以上。相對于生產(chǎn)者責任核算方法,基于基準值責任核算方法使碳排放責任減少了約10%，基準值法對生產(chǎn)者與終端消費就碳排放責任進行分配，推進減排行動高效實施?；ば袠I(yè)應提升技術，優(yōu)化工藝流程，提高產(chǎn)品的開發(fā)效率，在生產(chǎn)過程中控制碳排放量，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展；由于消費者消費促進生產(chǎn)會帶來能源消耗，導致二氧化碳排放量增長，終端消費者也需要控制消費。

（二）碳排放權分配結果

1.采用歷史總量法分配

分別選取生產(chǎn)者責任核算方法、基于基準值核算方法的碳排放量以及行業(yè)總排放量作為基數(shù)，運用歷史排放法對化工行業(yè)的碳排放權進行分配，得到結果如圖3所示。

圖3 不同方法碳排放權分配對比

基于行業(yè)總排放量采用歷史總量法對化工行業(yè)的碳排放權進行分配的配額遠大于基于生產(chǎn)者與基準值核算方法的配額，過于寬松的條件不利于增強行業(yè)減排的主動性。

2.采用歷史總量法、歷史強度法相結合分配

灰色預測模型只需要少量樣本就能夠進行預測，且抗干擾能力強，適用于許多問題。由于化工行業(yè)已有數(shù)據(jù)較少，本研究將歷史總量法與歷史強度法有機結合，利用GM(1,1)模型對2030年化工行業(yè)碳排放權分配額進行預測。采用殘差檢驗對GM(1,1)模型進行檢驗，碳排放量與獲得的碳配額數(shù)量的預測結果如表3所示，對模型進行檢驗，得到預測值和實際值的平均相對誤差φ為0.0087，GM(1,1)通過殘差檢驗，認為預測結果比較符合實際。

表3 碳排放量及碳配額灰色預測

從表3可以看出，由于平衡了公平與效率，碳排放配額數(shù)量都低于實際碳排放量，采用歷史總量與歷史強度法相結合的方法進行初始碳排放配額分配，得到2030年化工行業(yè)分得的碳排放配額為51886萬噸。

五、分配方案驗證

將采用歷史總量與歷史強度結合的方法得到的2030年化工行業(yè)配額分配數(shù)量與碳達峰方案下預測的化工行業(yè)碳排放權分配的數(shù)量進行對比，驗證歷史總量法與歷史強度相結合的配額分配方法的可靠性。根據(jù)中共中央、國務院印發(fā)的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》（以下簡稱《意見》），到2030年單位國內生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上。2005年碳排放強度為2.747噸/萬元，2030年碳排放強度最大為0.961噸/萬元。[15]根據(jù)2015年至2019年數(shù)據(jù)，中國GDP平均增速約為7%，考慮碳達峰背景下為減碳導致經(jīng)濟平緩增長，假設未來10年中國GDP平均年增長速度為6%，按照以上進行推算，得出2030年中國二氧化碳排放總量1748517萬噸。目前，化工行業(yè)碳排放占中國碳排放總量比例為4%，并呈現(xiàn)下降趨勢，假設到2030年化工行業(yè)碳排放量占國內總排放量的3%，得出2030年化工行業(yè)碳排放分配總額約為52455萬噸。

在表3中預測出2030年化工行業(yè)碳排放量約為54336萬噸，碳配額約為51886萬噸，與根據(jù)《意見》作出的預測進行比較，初步推測現(xiàn)階段采用歷史總量法、歷史強度法結合的碳排放配額分配方案是可行的。歷史總量法下的碳配額基于不同的碳排放核算責任有較明顯差異，中國碳交易市場采用歷史總量法需對碳排放責任核算方法進行完善，以滿足“碳達峰”時化工行業(yè)配額需求。

六、建議與展望

化工行業(yè)生產(chǎn)流程繁雜，技術水平差異較大，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品多樣，各種影響因素綜合作用下，碳交易市場中針對化工行業(yè)的指導具有挑戰(zhàn)性。碳排放核算是碳市場有效運轉的關鍵，現(xiàn)有的核算方法均不能同時滿足核算原則要求的一致性、標準化和有效性，化工行業(yè)完善碳排放責任核算標準以及建立科學合理的碳排放權分配方法難度較大。本研究采用基于基準值的碳排放責任核算方法，將傳統(tǒng)的生產(chǎn)者責任核算和消費者責任核算與之進行對比，認為基于基準值的碳排放責任核算方法更加合理，能夠平衡生產(chǎn)者與消費者之間的碳排放責任。

合理的碳排放配額方案應給予行業(yè)適當?shù)臏p排壓力，確保行業(yè)在生產(chǎn)過程中努力減排，開發(fā)綠色低碳技術，同時要確保公平，不打擊減排積極性。歷史總量法下，原本二氧化碳排放量基數(shù)大的企業(yè)分配到的配額數(shù)量就多，而對于采用新技術使得二氧化碳排放量減小的企業(yè)分配的配額反倒更少，這樣會使已采取碳減排行動的企業(yè)喪失減排的積極性。目前，中國的化工行業(yè)積累數(shù)據(jù)較少，應用基準線法的難度較大，而將歷史強度法與歷史排放法相結合應用于中國化工行業(yè)能夠暫時起到一個過渡作用，未來將逐步完善基準線法進行配額分配。

（一）建 議

為了更好地利用碳市場實現(xiàn)“雙碳”目標，本文提出以下建議：（1）合理分配生產(chǎn)者與消費者之間的碳排放責任，建立科學合理的基準值體系；（2）對碳排放權進行分配時兼顧公平與效率原則；（3）進一步積累化工行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)，早日將基準線法投入配額分配中。

（二）研究局限與展望

化工行業(yè)下分類很多，目前中國對化工行業(yè)的原始數(shù)據(jù)積累不夠完善，沒有嚴格按照分類進行計算，測算結果存在一定的誤差，同樣不能得出企業(yè)碳配額。同時，由于沒有開發(fā)確立化工產(chǎn)品碳排放的基準線方法，中國化工行業(yè)不能使用基準線法進行碳排放權分配。雖然本研究沒有采用基準線法，但對未來化工行業(yè)的碳排放權分配提出了一種可行方案，隨著中國碳市場的成熟，逐漸開發(fā)化工行業(yè)產(chǎn)品基準線方法，最終中國化工行業(yè)也會走上采用基準線法進行碳配額的道路。