潘文琦 楊紅強
摘要:林業(yè)碳泄漏是嚴重影響林業(yè)項目碳抵消效率的熱點問題。國內(nèi)碳泄漏研究主要集中在高排放部門,林業(yè)部門的碳泄漏評估尚處于起步階段。目前,林業(yè)碳匯已成為中國碳交易市場自愿減排項目的重要補充,需要把握林業(yè)碳泄漏的實質(zhì)、厘清其產(chǎn)生機理和評估方法并積極應對。文章旨在闡述林業(yè)碳泄漏評估方法學的研究進展和在排放歸因方面亟待優(yōu)化的重點問題。首先,基于研究林業(yè)碳泄漏的一般邏輯思路,構(gòu)建林業(yè)碳泄漏評估的排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架。其次,在該框架下分析林業(yè)碳泄漏類型、干預邊界和排放歸因在主流的林業(yè)碳匯方法學和科學文獻構(gòu)建的模型中如何量化林業(yè)碳泄漏,以及隨著研究的深入出現(xiàn)研究重點的轉(zhuǎn)移。最后,根據(jù)林業(yè)碳匯在我國自愿減排市場上的實際情況,結(jié)合大型林業(yè)工程以及碳匯林項目的進展,建議借鑒國外成熟的林業(yè)碳泄漏量化方法學,評估林業(yè)項目扣除碳泄漏后的實際減排貢獻,并探索成熟和過熟林后續(xù)的碳泄漏管理方向;國家核證自愿減排量項目文件亟須在正確界定碳泄漏的前提下考慮多種類型的泄漏從而實現(xiàn)全面的碳泄漏核算;此外,隨著林業(yè)項目范圍擴大和國際貿(mào)易聯(lián)系加深,土地利用轉(zhuǎn)移問題的建模原理在具象化碳排放轉(zhuǎn)移方面的優(yōu)勢,對于評估國際碳泄漏并促進國際氣候公平具有重要的借鑒價值。
關鍵詞:林業(yè)碳泄漏;評估方法學;排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架;碳市場
中圖分類號:X196; F326.2; F832.5文獻標識碼:A文章編號:1673-338X(2023)03-021-15
基金項目:國家自然科學基金面上項目“基于‘碳負債-碳補償?shù)臅r間動態(tài)林業(yè)碳減排集成評估系統(tǒng)與測度”(編號:72073064),江蘇省“333高層次人才工程”科研項目“全球林產(chǎn)品貿(mào)易碳流動及碳減排潛力研究”(編號:BRA2018070),江蘇省研究生科研與實踐創(chuàng)新計劃項目(編號:KYCX20_0902)。
Research Progress on Evaluation Methodology of Forest Carbon Leakage
PAN Wenqi1, 2YANG Hongqiang1, 2, 3
(1 College of Economics and Management, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037;2 Research Center for Economics and Trade in Forest Products, National Forestry and Grassland Administration, Nanjing 210037;3 Yangtze River Delta Economic and Social Development Research Center, Nanjing University, Nanjing 210093)
Abstract:Forest carbon leakage is a hot spot that seriously affects the carbon offsetting efficiency of forestry programs. However, research on carbon leakage in China mainly focuses on high emission sectors, the assessment of forest carbon leakage is still in its early stages. Currently, forestry carbon sequestration has become an important supplement to voluntary emission reduction programs in Chinas carbon trading market. It is necessary to grasp the essence of forest carbon leakage, mechanism of its generation, and evaluation methodology to actively respond to it. This work aims to illustrate the current progress and urgent priority of forest carbon leakage evaluation methodologies in emission attribution. First of all, an Emissions-Displacement-Attribution-Quantification analysis framework for forest carbon leakage evaluation was constructed based on the general logic of forest carbon leakage study. Secondly, how forest carbon leakage types, intervention boundaries, and emission attribution were analyzed to quantify forest carbon leakage in internationally mainstream forestry carbon sequestration programs, the CCER mechanism, and models constructed in the scientific literatures. The research focus shifted with its progress. Finally, combined with the actual situation of forestry carbon sequestration in the voluntary abatement markets in China and the progress of large forestry programs and forest carbon sequestration programs, it was recommended to draw on mature forest carbon leakage quantification methodologies from abroad and evaluate the actual emission reduction contribution of forestry programs by deducting carbon leakage, and then explore the direction of carbon leakage management for mature and over mature forests in the future. CCER project documents should consider various types of leakage under the premise of correctly defining carbon leakage, so as to achieve comprehensive carbon leakage accounting. In addition, with the expansion of the forestry programs scope and the deepening of international trade links, the advantages of the modeling principle of land use change in the aspect of concrete carbon emissions transfer have important reference value for assessing potential international carbon leakage and further promoting international climate equity. Key Words:forest carbon leakage;evaluation methodology;Emissions-Displacement-Attribution-Quantification analysis framework;carbon market
1引言
氣候變化對人類福祉和對地球健康的威脅日益增加。第26屆聯(lián)合國氣候變化締約方大會(COP26)指出,2015-2021年是有記錄以來最熱的七年,創(chuàng)紀錄的大氣溫室氣體濃度及其累積的熱量正將地球推向未知的領域①。2020年9月,在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上,中國首次向世界承諾“二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的“雙碳”目標。中國是全球最大的溫室氣體排放國,雖然提出實現(xiàn)碳中和的時間比歐美國家晚了10年,但從碳達峰到碳中和的時間間隔僅30年,較之歐美國家(40-60年)縮短了10年以上。因此“雙碳”目標時間緊、任務重。碳交易是引導重點企業(yè)減少溫室氣體排放、內(nèi)部化企業(yè)減排成本、實現(xiàn)碳中和目標的重要政策工具。全國統(tǒng)一碳市場經(jīng)歷了四年的試點期于2017年底正式啟動,如圖1所示。目前中國碳市場覆蓋的碳排放量居全球第一,高達45億噸二氧化碳,是歐盟碳交易配額總量的2.80倍;但是2021年中國碳市場交易額僅為13.90億歐元,與世界最大碳市場——交易額高達6830億歐元的歐盟碳交易市場距離還很遠(張中祥,2022)。碳排放抵消機制是指允許碳排放交易市場的履約主體使用一定比例的經(jīng)相關機構(gòu)審定的減排量來抵消其部分碳減排履約義務的市場管理規(guī)定,是一種靈活的履約機制。以自愿減排項目為載體的抵消機制是以碳排放配額(Carbon Emission Allocation, CEA)為主要交易標的的中國碳排放交易體系的重要補充。2020年底,由生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》將林業(yè)碳匯等項目的溫室氣體減排效果納入了國家核證自愿減排量(China Certified Emission Reduction, CCER),允許重點排放單位用其抵消不超過應清繳碳排放配額的5%②。
碳泄漏一直是氣候變化政策機制研究中的熱點問題,是指發(fā)生在項目邊界外可歸因于項目活動的溫室氣體排放量變化(Atmadja et al., 2012;劉博杰等,2017;Yu et al., 2021)。如果一個林業(yè)項目的實際減排量低于核證減排量,并用核證減排量去抵消其他行業(yè)/地區(qū)的碳排放量時,即少減排或多排放相應數(shù)量的溫室氣體,將導致全球溫室氣體排放量增加(武曙紅,2006)。目前,在林業(yè)碳匯納入碳交易市場進程持續(xù)推進的背景下,繼續(xù)忽視林業(yè)碳泄漏不僅要高估林業(yè)項目整體的減排效益,而且會誘導其他行業(yè)/地區(qū)超額排放,一定程度上會影響2060年前碳中和目標的達成。當泄漏引起的排放量占項目產(chǎn)生的減排量或碳匯清除量的5%以上,而且這種碳泄漏的發(fā)生概率達到或超過50%時,這種碳泄漏就應視為帶有實質(zhì)性,必須予以考慮(雪明,2014)。研究表明,林業(yè)部門的碳泄漏率比能源部門還高出13%(Pan et al., 2020),在林業(yè)項目規(guī)模不斷擴大的背景下,極大地影響了項目本身和自愿減排抵消項目的減排效率。然而,目前由于受到數(shù)據(jù)、技術等諸多限制,林業(yè)碳泄漏的實證研究結(jié)果具有較大的不確定性(Murray et al., 2004; Baylis et al., 2013;Kallio et al., 2018a),給林業(yè)項目的實際碳抵消貢獻評估帶來了極大的挑戰(zhàn)。因此,本文以林業(yè)碳泄漏的評估方法學為研究對象,首先,構(gòu)建林業(yè)碳泄漏評估的排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架;其次,在該框架下分析林業(yè)碳泄漏類型、干預邊界和排放歸因在國際主流的林業(yè)碳匯方法學、國內(nèi)國家核證自愿減排量機制下的林業(yè)碳匯項目方法學和科學文獻構(gòu)建的模型中如何量化林業(yè)碳泄漏,以及隨著研究的深入出現(xiàn)研究重點的轉(zhuǎn)移和深化;最后,根據(jù)林業(yè)碳匯在我國自愿減排市場上的實際情況,結(jié)合大型林業(yè)工程和碳匯造林項目的進展,提出改進方法學的建議。
本文的學術貢獻與創(chuàng)新主要體現(xiàn)在兩個方面:(1)在林業(yè)項目范圍不斷擴大和森林碳匯在緩解氣候變化方面的作用日益凸顯的背景下,現(xiàn)有研究還未就林業(yè)碳泄漏問題形成一個專門的分析框架,亟須在明確排放主體和排放轉(zhuǎn)移邊界的前提下,理順碳泄漏和林業(yè)項目的因果關系,加強量化林業(yè)碳泄漏背后的邏輯支撐。(2)國內(nèi)林業(yè)碳匯項目方法學形成較晚,在林業(yè)碳泄漏評估方面尚不成熟,亟需結(jié)合國際主流的林業(yè)碳匯項目方法學評估經(jīng)驗進行修正和完善,進一步健全已納入林業(yè)碳匯國家核證自愿減排量的自愿碳排放交易市場。
2林業(yè)碳泄漏排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)將減排項目層面的碳泄漏定義為:由于項目活動導致的項目邊界外溫室氣體的增加或減少(Watson et al., 2000)。根據(jù)該定義得出碳泄漏公式(Pan et al., 2020),如式(1)所示。
基于上述定義,林業(yè)碳泄漏的研究必須包含四個重要部分:排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化(Emissions, Displacement,Attribution, Quantification, EDAQ)。首先,排放主體是指產(chǎn)生溫室氣體排放的人類活動和責任方,是劃分泄漏類型的重要依據(jù);排放轉(zhuǎn)移旨在描述溫室氣體是如何跨邊界轉(zhuǎn)移的(Pan et al., 2020)。兩者是研究林業(yè)碳泄漏問題的前提,從而確定潛在的泄漏類型和研究范圍,初步構(gòu)建量化碳泄漏的頂層邏輯。早期的研究僅證實了實物流動,并假設流出地和流入地生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的單位溫室氣體排放相同(Gan et al., 2007),之后學界將這一類結(jié)果定義為采伐泄漏(harvest leakage)并在國際林產(chǎn)品貿(mào)易領域作進一步拓展和深入(Solberg et al., 2010;Hu et al., 2014;Kallio et al., 2018a;Kallio et al., 2018b)。其次,泄漏排放歸因在林業(yè)碳泄漏問題提出之初就存在,是一直困擾學界的難題,即如何在排除外界因素干擾基礎上剝離出特定林業(yè)政策導致的邊界外額外碳排放增加量(Meyfroidt et al., 2020)。人類活動是碳排放的載體,主流的研究一般根據(jù)人類活動來監(jiān)測和研究排放轉(zhuǎn)移和歸因(Atmadja et al., 2012)?;诖耍欧艢w因的難點進一步聚焦于追蹤林業(yè)政策與其導致的人類活動之間的因果關系。最后,依據(jù)林業(yè)項目類型、實施地域、項目期限等特點,選定適合的項目文件方法學或者科學文獻中構(gòu)建的模型,實現(xiàn)林業(yè)碳泄漏的量化。盡管這些組成部分在文獻中尚未形成成熟的分析框架,但主流的林業(yè)碳泄漏研究都包含這四個模塊(Atmadja et al., 2012)。本文基于四個模塊邏輯關系構(gòu)建的林業(yè)碳泄漏排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架,如圖2所示。
3不同排放主體下的林業(yè)碳泄漏類型
從碳泄漏的起因、大小、項目的作用空間、排放主體和碳泄漏產(chǎn)生的部門等角度可以對碳泄漏類型進行不同的劃分(Schwarze et al., 2002)?;谂欧胖黧w、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架,明晰排放主體是劃分林業(yè)碳泄漏類型的前提(Henders et al., 2012;葉慧穎等,2020)。依據(jù)碳泄漏的排放主體不同,林業(yè)碳泄漏可分為一次泄漏、二次泄漏和生態(tài)泄漏三類。
一次泄漏,又稱活動轉(zhuǎn)移泄漏(activity shifting leakage),是以項目實施直接涉及的開發(fā)商或者代理商為排放主體,包括活動轉(zhuǎn)移和業(yè)務轉(zhuǎn)移兩類(Schwarze et al., 2002;Aukland et al., 2003)。前者是指引起碳排放的活動未被制止而轉(zhuǎn)移到了其他地區(qū)產(chǎn)生的泄漏。比如一個項目從開發(fā)商處購買一塊土地以保護該地塊上的森林,開發(fā)商可能會用這筆錢購買另一塊林地用于開發(fā),并且該泄漏往往發(fā)生在項目周邊地區(qū),其量化有賴于遙感等監(jiān)測技術的精度。后者是指原本在項目區(qū)域內(nèi)購買材料或產(chǎn)品的廠商,因項目實施轉(zhuǎn)而向區(qū)域外購買以維持生產(chǎn)而產(chǎn)生的泄漏。當開發(fā)商是國際經(jīng)營伐木或者農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)時,泄漏也可能發(fā)生在國際層面。
二次泄漏,又稱市場路徑泄漏(market leakage),是以受項目活動影響的第三方為排放主體。林業(yè)保護項目減少木材、農(nóng)產(chǎn)品等供給,打破初始的市場均衡并引起價格變化,從而對第三方的生產(chǎn)消費行為產(chǎn)生影響,比如將木材和農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到其他地區(qū),同時轉(zhuǎn)移的還有附載在產(chǎn)品上的溫室氣體排放。該變動一般很難直接觀測到,需要借助經(jīng)濟分析和建模等間接工具(Murray, 2008),并且傾向于在國家和國際等大尺度空間內(nèi)發(fā)生。
生態(tài)泄漏,是指項目邊界內(nèi)活動導致周圍生態(tài)系統(tǒng)碳排放通量變化的自然過程,屬于不存在特定排放主體的特殊類別泄漏(Schwarze et al., 2002)。例如,泥炭林保護項目改變了項目區(qū)域內(nèi)的地下水位,導致項目核算邊界內(nèi)外碳排放通量變化。生態(tài)泄漏發(fā)生的根源在于項目區(qū)域與周邊地區(qū)的水文連接,因此一般發(fā)生在項目周邊地區(qū)。
4排放轉(zhuǎn)移邊界的劃定
基于排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化的林業(yè)碳泄漏分析框架,劃定排放轉(zhuǎn)移邊界是量化林業(yè)碳泄漏的另一個重要前提,然而傳統(tǒng)的基于地理邊界的劃分隨著林業(yè)項目范圍擴大并逐漸破碎化的特點已不再適用。
4.1改進的排放轉(zhuǎn)移干預邊界
碳泄漏的定義表明,溫室氣體排放從碳泄漏源(邊界內(nèi))流動到碳泄漏匯(邊界外發(fā)生泄漏的區(qū)域)。因此,必須明確碳泄漏的源和匯,否則分析的分子分母無法計算。確定碳泄漏的源和匯的前提條件是明確項目邊界的定義?!恶R拉喀什協(xié)定》(MarrakeshAgreement)在涉及對清潔發(fā)展機制(Clean Development Mechanism, CDM)操作安排的規(guī)定中提及,項目邊界是指包含所有項目參與方控制下,可歸因于清潔發(fā)展機制項目的溫室氣體源排放和匯清除。同時要求項目參與方準確計量和檢測清潔發(fā)展機制項目活動產(chǎn)生的泄漏,并將泄漏從項目邊界內(nèi)、項目產(chǎn)生的減排量和匯增加中扣除(UNFCCC①, 2001)。此外,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會在關于土地利用、土地利用變化及林業(yè)(Land Use, Land Use Change and Forestry, LULUCF)的特別報告中指出,碳泄漏是由于項目活動而間接地對另一區(qū)域或另一時間段的土地碳儲存產(chǎn)生的影響(Watson et al., 2000)。特別報告對邊界的理解基于時間和地理空間兩個維度。Atmadja等(2012)認為,項目碳泄漏產(chǎn)生的原因以及與其相關的排放所涉及的規(guī)??赡艽笥陧椖勘旧?,故隨著林業(yè)項目規(guī)模增大,項目邊界概念的局限性愈發(fā)凸顯,建議在評估林業(yè)碳泄漏時采用干預邊界代替項目邊界。于是,碳泄漏可重新定義為項目干預邊界以外的直接或者間接歸因于邊界內(nèi)干預措施的溫室氣體排放的增加或減少。干預邊界的概念包含了項目可能影響的各個層面,比如地理位置、項目參與方、時間等,其在林業(yè)項目范圍不斷擴大甚至跨越國界的大趨勢下更具有應用前景。
4.2林業(yè)項目干預模式
以目前比較大的跨國林業(yè)項目——減少毀林和森林退化造成的排放、森林可持續(xù)經(jīng)營以及保護和提高森林碳儲項目(Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation, the sustainable management of forests, and the conservation and enhancement of forest carbon stocks, REDD+)為例,其干預措施主要包括兩類,如表1所示。
減少毀林和森林退化造成的排放、森林可持續(xù)經(jīng)營以及保護和提高森林碳儲項目,一方面,從森林面積的角度保護森林,包括減少毀林和造林兩個途徑,前者屬于減少砍伐森林和森林退化導致的溫室氣體排放的范疇,而后者屬于“+”的范疇;另一方面,該項目從森林碳密度,即增加蓄積量的角度保護森林,包括減少森林退化以及森林恢復更新和可持續(xù)的森林經(jīng)營兩類,前者屬于減少砍伐森林和森林退化導致的溫室氣體排放的減少負反饋范疇,后者屬于“+”的增加正反饋的范疇。
減少毀林和森林退化造成的排放、森林可持續(xù)經(jīng)營以及保護和提高森林碳儲項目的實現(xiàn)途徑暗含著兩種森林管理模式或干預模式,即禁伐和造林。兩種模式對木材市場的影響截然相反,從而引起不同程度的碳泄漏(García et al., 2018)。假設干預邊界內(nèi)外存在A和B兩地,依據(jù)不同森林管理模式的組合,可以列舉出四種情景。管理模式對木材價格的影響機制如表2所示。
當兩地采取造林和可持續(xù)經(jīng)營的森林保護模式,A地造林將導致木材產(chǎn)品供給增加和價格下降,較低的木材價格將阻礙B地的造林活動,引起正向碳泄漏。當兩地采取減少毀林即禁伐的管理模式,A地防止毀林將導致木材產(chǎn)品供給減少和價格上升,高額的木材價格勢必加劇B地的毀林問題,產(chǎn)生正向碳泄漏。與上述兩種情景相反,當兩地處于不同的森林管理制度下,單邊的林業(yè)保護政策將引起負向碳泄漏。具體而言,在A地采取造林的管理模式引起木材供給增加、價格降低,則引起采取禁伐政策的B地木材需求量降低和減少毀林,產(chǎn)生負向碳泄漏。在A地采取禁伐的森林保護模式意味著木材供應減少和價格上漲,從而引起采取造林模式的B地鼓勵造林,同樣產(chǎn)生負向碳泄漏。
5排放歸因及其在量化中的具體實踐
在解決了排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化的林業(yè)碳泄漏分析框架中排放主體和排放轉(zhuǎn)移邊界兩大前提之后,本文從林業(yè)碳匯項目方法學和科學文獻中梳理量化林業(yè)碳泄漏的核心問題——排放歸因,即如何將邊界外額外的碳排放歸因于特定的林業(yè)項目。
5.1項目方法學中的排放源歸因和量化機理
清潔發(fā)展機制、國際核證減排標準和國家核證自愿減排項目方法學中,關于林業(yè)碳泄漏的數(shù)理邏輯均體現(xiàn)了該方法學對排放歸因的處理。
5.1.1清潔發(fā)展機制
經(jīng)過聯(lián)合國清潔發(fā)展機制執(zhí)行理事會多次刪減和修訂①,截至2022年底,核準的造林/再造林項目方法學包括一個大型方法學(AR-AM0014)、一個整合方法學(AR-ACM0003)以及兩個小型方法學(AR-AMS0003和AR-AMS0007)。涉及碳泄漏的評估工具是AR-TOOL15,主要針對項目開展前農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)移導致的額外碳排放,其本質(zhì)是核算受農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)移影響的土地碳庫碳儲量變化。其中農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)移是指農(nóng)業(yè)活動從項目邊界內(nèi)的土地區(qū)域轉(zhuǎn)移到項目邊界外的土地區(qū)域。該工具不考慮聯(lián)合國清潔發(fā)展機制的造林/再造林項目活動的次級影響(例如產(chǎn)品需求、供應和價格的變化)導致的項目邊界之外發(fā)生的溫室氣體排放量增加。具體如式(2)至式(4)所示。
5.1.2國際核證減排標準
國際核證減排標準(Verified Carbon Standard, VCS)計劃由非營利組織Verra建立②。Verra由氣候組織(Climate Group, CG)、國際排放交易協(xié)會(International Emissions Trading Association, IETA)和世界經(jīng)濟論壇(World Economic Forum, WEF)于2005年共同領導開發(fā),目的是通過制定和管理有助于私營部門、國家和民間團體實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和氣候行動目標的標準,以解決世界上最棘手的環(huán)境問題和社會挑戰(zhàn)。
在評估項目的泄漏問題之前,通常需要明晰其產(chǎn)生的機理和底層邏輯。不論是哪種類型的碳泄漏,發(fā)生的前提條件是林業(yè)項目的開展影響相關林/農(nóng)產(chǎn)品相對于基線的產(chǎn)量,從而以邊界外額外的產(chǎn)量彌補該缺口。以VM0003為例,當項目導致的林產(chǎn)品相對于基線減產(chǎn)小于5%,且輪伐期延長少于5年,則默認活動轉(zhuǎn)移泄漏LKAS= 0。緊接著需要測試某個林業(yè)項目中各種類型碳泄漏的重要性,再決定以哪種類型的碳泄漏評估為主,可參照聯(lián)合國清潔發(fā)展機制的工具AR-TOOL04。將各碳源對項目總體的溫室氣體減排/抵消總量的貢獻比例進行排序,后5%視為不重要的部分予以剔除。5%可以視為判定碳泄漏在林業(yè)項目碳減排和匯清除總量中的重要性閾值。根據(jù)VM0032的方法學,當泄漏滿足如下條件時,被視為不重要,計算方法如式(5)所示。
(4)無泄漏的方法學類型。通過梳理國際核證減排標準的項目方法學文件中第14個部門(農(nóng)業(yè)、林業(yè)、土地利用部門)的內(nèi)容,我們發(fā)現(xiàn)與陸地生態(tài)系統(tǒng)相關的減緩氣候變化項目中,林業(yè)項目產(chǎn)生碳泄漏排放的傾向更大。以農(nóng)業(yè)減氮項目(VM0022)為例,項目措施本質(zhì)上并沒有影響項目區(qū)的產(chǎn)量,不存在泄漏產(chǎn)生的前提條件。減氮措施反而會在基期情景的基礎上減少溫室氣體排放,即負泄漏(不在國際核證減排標準的項目評估范圍內(nèi))。濕地項目(VM0004、VMD0044)的適用條件之一就是在項目設計之初通過修建防滲大壩或者設置緩沖區(qū),切斷項目區(qū)域和周邊地區(qū)的水文連接,從而實現(xiàn)不改變鄰近地區(qū)年均地下水位深度、洪水頻率和洪水持續(xù)時間的目的,從頂層設計的角度規(guī)避生態(tài)泄漏。如果項目實施通過水文連接影響了周邊地區(qū)的溫室氣體排放,則需要調(diào)整項目邊界,將受影響的區(qū)域納入項目范圍。
5.1.3國家核證自愿減排
國家發(fā)展改革委已備案涉及林業(yè)的5個項目方法學,包括《AR-CM-001-V01碳匯造林項目方法學》《AR-CM-003-V01森林經(jīng)營碳匯項目方法學》《AR-CM-002-V01竹子造林碳匯項目方法學》《AR-CM-005-V01竹林經(jīng)營碳匯項目方法學》和《AR-CM-004-V01可持續(xù)草地管理溫室氣體減排計量與監(jiān)測方法學》。以上林業(yè)碳匯方法學為我國開發(fā)國家核證自愿減排量的林業(yè)碳匯項目提供了依據(jù)和標準。其中,竹子造林碳匯項目方法學和竹林經(jīng)營碳匯項目方法學為我國首創(chuàng)。這些項目方法學均未考慮碳泄漏。其中碳匯造林項目方法學和竹子造林碳匯項目方法學涉及的泄漏源包括項目實施可能引起的項目前期農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)移和項目活動中使用運輸工具和燃油機械造成的排放;森林經(jīng)營碳匯項目方法學涉及的泄漏源包括農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)移、燃油工具的化石燃料燃燒、施用肥料導致的溫室氣體排放??沙掷m(xù)草地管理溫室氣體減排計量與監(jiān)測方法學包括三種潛在的泄漏源:(a)項目邊界外的糞肥施用到邊界內(nèi)造成項目邊界外土壤有機碳降低或用于供熱和炊事的化石燃料用量增加而導致的泄漏排放量;(b)減少了項目邊界內(nèi)糞便作為能源的利用率,造成烹飪和取暖所用的非可再生能源薪材燃料或者化石燃料用量增加而造成的排放量;(c)項目邊界外租用放牧草場造成的排放量。其中,潛在的泄漏源(a)和(b)已在項目適用條件中被排除。可持續(xù)的草地管理會導致項目期內(nèi)牲畜數(shù)量下降。由于項目區(qū)的牧民與當?shù)卣炗喠瞬菪笃胶庳熑螘?,因此即使發(fā)生了項目外農(nóng)戶將草地租用給項目戶的情況,也不會造成草場退化。
5.2科學文獻中的排放歸因處理
碳泄露在工業(yè)和能源相關的溫室氣體減排政策下被廣泛研究,最早可以追溯到Felder等(1993)。林業(yè)碳泄漏研究始于2007年,學者們估計來自毀林和森林退化的泄漏高達40%(Atmadja et al., 2012)。Paltsev(2001)研究認為,土地利用、土地利用變化及林業(yè)部門幾乎不產(chǎn)生跨區(qū)域泄漏,但是隨著林業(yè)項目的輻射區(qū)域越來越廣和區(qū)域間聯(lián)系愈發(fā)緊密,碳泄漏問題幾乎無法避免。Murray等(2004)依據(jù)林業(yè)碳泄漏的產(chǎn)生原理構(gòu)建經(jīng)濟學模型,后續(xù)研究基本均沿用這一原理。Gan等(2007)和Sun等(2009)開創(chuàng)性地將森林模塊和土地利用變化融入經(jīng)濟學模型進行林業(yè)項目碳泄漏評估。其中,Sun等(2009)的模型考慮了世界不同地區(qū)森林碳密度和碳排放過程的差異性,從而更好地適應了不同地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)變化。林地保護每增加1噸碳儲存就會導致世界其他地區(qū)通過林地轉(zhuǎn)換為其他土地利用類型而釋放0.47~0.52噸碳。
但是,除了政策因素外,這些模型在參數(shù)設置上保持不變。因此,Meyfroidt等(2009)的研究是林業(yè)碳泄漏研究領域的另一個突破,即用物質(zhì)流分析方法估計林業(yè)碳泄漏,并區(qū)分基期情景與干預情景,將直接由林業(yè)項目干預導致的泄漏排放從觀測到的總排放中分離出來。結(jié)果表明,限制采伐的林業(yè)保護政策導致的泄漏排放僅占總排放的36%,剩余部分來自即使沒有該政策也存在的木材需求,即上述基期情景。后續(xù)的研究專注于解決區(qū)域間的碳密度差異問題和政策與泄漏的歸因問題;前者的關鍵點在于解決數(shù)據(jù)精度問題,后者的關鍵點在于解決建模的技術難題。
林業(yè)碳泄漏歸因和產(chǎn)生路徑以及陸地生態(tài)系統(tǒng)的復雜性給相關的實證研究帶來了極大的困難(Saikku et al., 2012;Meyfroidt et al., 2020),這也是有些實證研究觀測不到碳泄漏的主要原因(Warman et al., 2016)。即使通過調(diào)查數(shù)據(jù)觀測到邊界外的耕地擴張(Jonsson et al., 2012;Mangowi, 2015),也不能說明是環(huán)境政策導致的,也有可能是經(jīng)濟發(fā)展、人口增長或者進口商品等的影響。許多學者認為,將觀測到的泄漏歸因于特定的減排措施極其困難,因為環(huán)境政策通常包含多個目標,而減排措施與土地利用變化的多種驅(qū)動因素混合在一起,其中包括當?shù)睾腿蚴袌?、技術以及其他政策的變化(T?bben et al., 2018;Pendrill et al., 2019;Schierhorn et al., 2019),而且這些驅(qū)動因素往往重疊在同一塊土地上(Heilmayr et al., 2020)。土地利用變化和碳泄漏涉及土地科學和經(jīng)濟學的交叉領域,單純研究土地利用變化的學者通常會忽視市場對稀缺性資源的經(jīng)濟反應,難以證明林業(yè)政策與碳泄漏之間的因果關系,也不利于長期的土地利用變化預測(Hertel, 2018;劉博杰等,2016;Pendrill et al., 2019)。
經(jīng)濟模型能夠設置反事實情景,排除經(jīng)濟、人口等的影響,只考慮政策對邊界外碳排放變化的潛在影響。表3歸納了量化林業(yè)碳泄漏的主流研究。無論是大型的一般均衡模型,如全球貿(mào)易分析(Global Trade Analysis Project, GTAP)和可計算一般均衡(Computable General Equilibrium, CGE),還是針對有限經(jīng)濟部門的局部均衡模型,如全球林產(chǎn)品模型(Global Forest Products Model, GFPM),或者是作者根據(jù)特定研究對象以及市場規(guī)律構(gòu)建的均衡模型,在明確林業(yè)政策與邊界外碳排放變化之間的因果關系方面的邏輯是相通的。其中,大型的一般均衡模型盡管已經(jīng)形成了一套成熟的軟件系統(tǒng),但是在運用到林業(yè)部門時,產(chǎn)品種類劃分過于粗放(Gan et al., 2007)。而局部均衡模型以及根據(jù)特定的林業(yè)項目構(gòu)建的模型適用條件較為苛刻,其開發(fā)速度遠遠落后于林業(yè)項目的落地速度。目前,減少毀林和森林退化造成的排放、森林的可持續(xù)管理以及保護和提高森林碳儲項目之類的林業(yè)項目一般在發(fā)展中國家實施,而這些國家的數(shù)據(jù)可用性差,難以將發(fā)達國家開發(fā)使用的泄漏模型直接照搬,通常要對前提假設和適用性條件進行一定的簡化和設定(Lasco et al., 2007)。在最簡單的情景下,基期的土地利用狀態(tài)被設置為土地利用變化歷史數(shù)據(jù)的線性投影,則干預邊界以外土地利用變化導致的碳排放變化即為碳泄漏。
6研究展望
森林吸收和固定二氧化碳的功能在緩解全球氣候變化中起到特殊的作用。然而,林業(yè)碳泄漏問題嚴重影響了項目的減排效率,甚至可能誤導購買林業(yè)碳匯核證減排量的高排放企業(yè)發(fā)生超額排放的問題。對林業(yè)碳泄漏評估方法學的研究一方面可以準確評估林業(yè)碳匯項目考慮碳泄漏之后的實際減排貢獻,另一方面對已納入林業(yè)碳匯的國家核證自愿減排量的碳排放交易市場的建立健全具有重要意義?;谘芯苛謽I(yè)碳泄漏問題的一般邏輯,本文構(gòu)建了排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化的分析框架,在明確排放主體和排放轉(zhuǎn)移邊界的前提下,理順碳泄漏和林業(yè)項目的因果關系,加強量化林業(yè)碳泄漏背后的邏輯支撐。
國內(nèi)外主流的林業(yè)碳匯項目方法學均考慮了碳泄漏的問題。其中聯(lián)合國清潔發(fā)展機制項目方法學只考慮了農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)移引起的泄漏,忽視了項目導致的市場波動。國際核證減排標準的項目方法學的劃分更細,有利于具體項目依據(jù)適用性條件對號入座。但劃分太細導致普適性方面存在欠缺,而其更新速度遠遠不及新項目的落成速度。除此以外,國際核證減排標準的項目方法學還普遍存在5個方面問題:(1)項目方法學對數(shù)據(jù)質(zhì)量要求高,依賴項目執(zhí)行方提供證明文件佐證泄漏的存在,風險較大;(2)市場路徑泄漏的歸因問題沒有解決,基本還是靠觀測數(shù)據(jù);(3)沒有考慮負泄漏,可能損害項目實施者的權(quán)益;(4)沒有考慮跨國泄漏,評估邊界拘泥于項目本身和周邊地區(qū),可能受制于國際相對有限的氣候合作;(5)碳排放活動轉(zhuǎn)移和集約化(即泄漏管理措施)在總體泄漏中的占比問題尚未提及。國內(nèi)的國家核證自愿減排量方法學者認為碳泄漏可忽略不計,并且對泄漏的定義存在偏差,運輸工具和燃油機械造成的排放應該是減排成本而非項目文件所述的碳泄漏。
在量化林業(yè)碳泄漏的實證研究中,排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化的分析框架中前三個模塊均隨著研究的深入,研究重點進行了不同程度的轉(zhuǎn)移。簡單的依賴遙感等監(jiān)測數(shù)據(jù)精度的項目活動轉(zhuǎn)移泄漏不再是研究重點,而是轉(zhuǎn)向了更為復雜的市場路徑泄漏。林業(yè)碳泄漏類型的研究重點轉(zhuǎn)移促進了針對特定林業(yè)項目的經(jīng)濟學模型的開發(fā)和推廣。隨著林業(yè)項目范圍擴大到全國甚至跨國,簡單的基于地理的項目邊界定義已不再適用,而是考慮“干預邊界”進行項目內(nèi)外的劃分。然而,國內(nèi)關于碳泄漏的研究主要集中在高排放部門,林業(yè)部門的碳泄漏研究尚在起步階段。在“雙碳”目標的壓力下,國內(nèi)越來越重視林業(yè)發(fā)展,林業(yè)碳泄漏的量化和管理勢必成為熱點問題。我國大型林業(yè)工程目前均已實施超過20年,積累了豐富的可供分析的數(shù)據(jù),亟需借鑒國外成熟的林業(yè)碳泄漏建模思路,評估林業(yè)工程扣除碳泄漏后的實際減排貢獻,并探索成熟和過熟林后續(xù)的碳泄漏管理方向。
林業(yè)碳匯項目文件方法學的開發(fā)是在項目開展實踐和實證研究過程中不斷修正和完善的。本文以林業(yè)碳泄漏分析框架和方法學為切入口,通過理順排放主體、排放轉(zhuǎn)移、排放歸因和排放量化分析框架在項目文件和實證研究中的內(nèi)在邏輯,并結(jié)合我國林業(yè)碳匯在國家核證自愿減排量的自愿碳排放交易市場中實現(xiàn)“雙碳”目標的重要作用和現(xiàn)實困境,對未來將林業(yè)碳泄漏納入國家核證自愿減排量項目方法學提出3點建議:(1)項目方法學關于碳泄漏的基本概念需要進行一定的修正,實現(xiàn)和國際項目接軌。而目前的國家核證自愿減排量項目方法學存在將減排成本與碳泄漏混為一談的問題,不僅影響項目減排貢獻核算的準確性,也將誤導參照該項目文件的實證研究。(2)應將多種類型的泄漏考慮在內(nèi),實現(xiàn)全面的碳泄漏核算。只針對一種類型的泄漏計算過于片面,例如若在活躍市場下不考慮需要借助經(jīng)濟學模型的市場路徑泄漏將嚴重高估項目減排貢獻,而若忽視具有積極效應的“負泄漏”則會高估項目碳泄漏量,損害項目開發(fā)商的權(quán)益和積極性。故建議綜合評估各種泄漏的協(xié)同效應,使測算結(jié)果更加全面、可靠。(3)隨著林業(yè)項目范圍擴大和國與國之間貿(mào)易聯(lián)系加深,國際泄漏存在轉(zhuǎn)嫁氣候責任的風險。但是目前缺乏處理國際泄漏的方法,涉及的建模路徑需要復雜的數(shù)據(jù)輸入,且應用范圍較為有限。因此,建議借鑒土地利用轉(zhuǎn)移問題的建模原理具象化碳排放的轉(zhuǎn)移,從而估計潛在的國際泄漏,以期進一步促進國際間的氣候公平。
參考文獻
劉博杰,逯非,王效科,等.森林經(jīng)營與管理下的溫室氣體排放、碳泄漏和凈固碳量研究進展[J].應用生態(tài)學報, 2017, 28(02): 673-688.
劉博杰,張路,逯非,等.中國退耕還林工程溫室氣體排放與凈固碳量[J].應用生態(tài)學報, 2016, 27(06):1693-1707.
武曙紅.我國CDM造林和再造林項目方法學及案例研究[D].北京:北京林業(yè)大學, 2006.
雪明.中國REDD+項目管理體系的構(gòu)建[D].北京:北京林業(yè)大學, 2014.
葉慧穎,張奇,潘勛章,等.自愿減排項目碳泄漏:內(nèi)涵、類別及應對[J].中國環(huán)境管理, 2020, 12(03):98-106.
張中祥.建設全國統(tǒng)一大市場對全國碳市場建設意味著什么[J].經(jīng)濟研究參考, 2022(08):5-11.
Acosta-Morel M. Land Use Change, Forest Carbon Leakage, and REDD [D]. Columbus:The Ohio State University, 2011.
Alix-Garcia J M, Shapiro E N, Sims K R E. Forest conservation and slippage:Evidence from Mexico s national payments for ecosystem services program [J]. Land Economics, 2012, 88(04):613-638.
Atmadja S, Verchot L. A review of the state of research, policies and strategies in addressing leakage from reducing emissions from deforestation and forest degradation (REDD+) [J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2012, 17:311-336.
Aukland L, Costa P M, Brown S. A conceptual framework and its application for addressing leakage:the case of avoided deforestation[J]. Climate Policy, 2003, 3(02):123-136.
Babbar D, Areendran G, Sahana M, et al. Assessment and prediction of carbon sequestration using Markov chain and InVEST model in Sariska Tiger Reserve, India [J]. Journal of Cleaner Production, 2021, 278:123333.
Bastos Lima M G, Persson U M, Meyfroidt P. Leakage and boosting effects in environmental governance:a framework for analysis[J]. Environmental Research Letters, 2019, 14(10):105006.
Baylis K, Fullerton D, Shah P. What Drives Forest Leakage [R]. Cambridge:NBER Working Paper, 2013.
Felder S, Rutherford T F. Unilateral CO2reductions and carbon leakage:the consequences of international trade in oil and basic mate‐rials [J]. Journal of Environmental Economics and Management, 1993, 25(02):162-176.
Fortmann L, Sohngen B, Southgate D. Assessing the role of group heterogeneity in community forest concessions in Guatemala s Maya Biosphere Reserve [J]. Land Economics, 2017, 93(03):503-526.
Gan J, McCarl B A. Measuring transnational leakage of forest conservation [J]. Ecological Economics, 2007, 64(02):423-432.
García J H, Orlov A, Aaheim A. Negative leakage:The key role of forest management regimes [J]. Journal of Forest Economics, 2018, 33:8-13.
González-Eguino M, Capellán-Pérez I, Arto I, et al. Industrial and terrestrial carbon leakage under climate policy fragmentation [J]. Climate Policy, 2017, 17(sup1):S148-S169.
Heilmayr R, Carlson K M, Benedict J J. Deforestation spillovers from oil palm sustainability certification [J]. Environmental Research Letters, 2020, 15(07):075002.
Henders S, Ostwald M. Forest carbon leakage quantification methods and their suitability for assessing leakage in REDD [J]. Forests, 2012, 3(01):33-58.
Hertel T W. Economic perspectives on land use change and leakage [J]. Environmental Research Letters, 2018, 13(07):075012.
Hu X, Shi G, Hodges D G. International market leakage from China s forestry policies [J]. Forests, 2014, 5(11):2613-2625.
Jadin I, Meyfroidt P, Lambin E F. Forest protection and economic development by offshoring wood extraction:Bhutan s clean development path [J]. Regional Environmental Change, 2016, 16:401-415.
Jonsson R, Mbongo W, Felton A, et al. Leakage implications for European timber markets from reducing deforestation in developing countries [J]. Forests, 2012, 3(03):736-744.
Kallio A M I, Solberg B. Leakage of forest harvest changes in a small open economy:case Norway [J]. Scandinavian Journal of Forest Research, 2018a, 33(05):502-510.
Kallio AM I, Solberg B, K??r L, et al. Economic impacts of setting reference levels for the forest carbon sinks in the EU on the European forest sector [J]. Forest Policy and Economics, 2018b, 92:193-201.
Kim M K, Peralta D, McCarl B A. Land-based greenhouse gas emission offset and leakage discounting [J]. Ecological Economics, 2014, 105:265-273.
Kuik O. REDD+ and international leakage via food and timber markets:a CGE analysis [J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2014, 19:641-655.
Lasco R D, Pulhin F B, Sales R F. Analysis of leakage in carbon sequestration projects in forestry:a case study of upper magat watershed, Philippines [J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2007, 12:1189-1211.
Mangowi A L. Carbon stock and emission difference by woodland degradation around a REDD+ pilot site in Kilosa, Morogoro Tanzania[D]. Morogoro:Sokoine University of Agriculture, 2015.
Meyfroidt P, B?rner J, Garrett R, et al. Focus on leakage and spillovers:informing land-use governance in a tele-coupled world [J]. Environmental Research Letters, 2020, 15(09):090202.
Meyfroidt P, Lambin E F. Forest transition in Vietnam and displacement of deforestation abroad [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009, 106(38):16139-16144.
Murray B C, McCarl B A, Lee H C. Estimating leakage from forest carbon sequestration programs [J]. Land Economics, 2004, 80(01):109-124.
Murray B C. Leakage from avoided deforestation compensation policy:concepts, empirical evidence and corrective policy options[M]. Durham:Duke University, 2008.
Nepal P, Ince P J, Skog K E, et al. Forest carbon benefits, costs and leakage effects of carbon reserve scenarios in the United States[J]. Journal of Forest Economics, 2013, 19(03):286-306.
Paltsev S V. The Kyoto Protocol:regional and sectoral contributions to the carbon leakage [J]. The Energy Journal, 2001, 22(04):53-79.
Pan W, Kim M K, Ning Z, et al. Carbon leakage in energy/forest sectors and climate policy implications using meta-analysis [J]. Forest Policy and Economics, 2020, 115:102161.
Pendrill F, Persson U M, Godar J, et al. Deforestation displaced:trade in forest-risk commodities and the prospects for a global forest transition [J]. Environmental Research Letters, 2019, 14(05):055003.
Saikku L, Soimakallio S, Pingoud K. Attributing land-use change carbon emissions to exported biomass [J]. Environmental Impact Assessment Review, 2012, 37:47-54.
Schierhorn F, Kastner T, Kuemmerle T, et al. Large greenhouse gas savings due to changes in the post-Soviet food systems [J]. Environmental Research Letters, 2019, 14(06):065009.
Schwarze R, Niles J O, Olander J. Understanding and managing leakage in forest-based greenhouse-gas-mitigation projects [J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A:Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2002, 360(1797):1685-1703.
Sohngen B, Brown S. Measuring leakage from carbon projects in open economies:a stop timber harvesting project in Bolivia as a case study [J]. Canadian Journal of Forest Research, 2004, 34(04):829-839.
Solberg B, Moiseyev A, Kallio A M I, et al. Forest sector market impacts of changed roundwood export tariffs and investment climate in Russia [J]. Forest Policy and Economics, 2010, 12(01):17-23.
Sun B, Sohngen B. Set-asides for carbon sequestration:implications for permanence and leakage [J]. Climatic Change, 2009, 96(03): 409-419.
T?bben J, Wiebe K S, Verones F, et al. A novel maximum entropy approach to hybrid monetary-physical supply-chain modelling and its application to biodiversity impacts of palm oil embodied in consumption [J]. Environmental Research Letters, 2018, 13(11):115002.
UNFCCC. Decision 17 CP. 7:Modalities and Procedures for a Clean Development Mechanism as Defined in Article 12 of the Kyoto Protocol [R]. Marrakech:IPCC, 2001.
Warman R D, Nelson R A. Forest conservation, wood production intensification and leakage:An Australian case [J]. Land Use Policy, 2016, 52:353-362.
Watson R T, Noble I R, Bolin B, et al. Land Use, Land-Use Change, and Forestry. A Special Report of the IPCC [R]. Cambridge: Cambridge University Press, 2000.
Wear D N, Murray B C. Federal timber restrictions, interregional spillovers, and the impact on US softwood markets [J]. Journal of Environmental Economics and Management, 2004, 47(02):307-330.
Yu B, Zhao Q, Wei Y M. Review of carbon leakage under regionally differentiated climate policies [J]. Science of the Total Environment, 2021, 782:146765.
Zech K M, Schneider U A. Carbon leakage and limited efficiency of greenhouse gas taxes on food products [J]. Journal of Cleaner Production, 2019, 213:99-103.
(責任編輯康子昊)
①詳見世界氣象組織(World Meteorological Organization,WMO)網(wǎng)站:https://public. wmo. int/zh-hans。
②詳見中華人民共和國中央人民政府官網(wǎng):http://www. gov. cn/zhengce/zhengceku/2021-01/06/content_5577360. htm。
①《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change)的英文首字母縮寫。
①詳見《聯(lián)合國氣候變化框架公約》官網(wǎng):https://cdm. unfccc. int/methodologies/index. html。
②詳見Verra官網(wǎng):https://verra. org/methodologies-main/#vcs-methodologies。