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，利用中國西北電網(wǎng)數(shù)量相當(dāng)電量來探討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市場化減排，隨著未來國際碳減排價格的增長，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 P967；F062.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 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備量豐富，隴南市處于北亞熱帶向暖溫帶的過渡地區(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渡地帶，地勢西北高，東南部較低，是黃河重要水源補(bǔ)給功能區(qū)和長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)目簡介

清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）是聯(lián)合國《京都議定書》設(shè)置的一種國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)國家排放溫室氣體的相對成本較高，因此《京都議定書》設(shè)置了通過發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家提供資金和技術(shù)支持，在發(fā)展中國家開展減排溫室氣體的項(xiàng)目，從而完成發(fā)達(dá)國家應(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)國家和發(fā)展中國家合作，減排項(xiàng)目在發(fā)展中國家實(shí)施。發(fā)達(dá)國家通過CDM減排項(xiàng)目產(chǎn)生的部分或全部碳減排量來履行本國的溫室氣體減排責(zé)任和義務(wù)，發(fā)展中國家通過該項(xiàng)目可以獲得額外的資金和先進(jìn)的技術(shù)，從而促進(jìn)本國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[4-6]。CDM項(xiàng)目主要來源于發(fā)展中國家的油氣、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。我國的碳排放權(quán)在交易市場中作為一種商品而存在并且在使用或者出售過程中是使用已經(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)目的額外性是通過該項(xiàng)目的碳排放量是否降低到基準(zhǔn)線的水平來衡量，同時要確保該項(xiàng)目本身不屬于基準(zhǔn)線。對甘肅省南部來說，理論上存在的可再生能源有風(fēng)能和太陽能，因太陽能資源不充足和太陽能發(fā)電造價昂貴出現(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價格影響項(xiàng)目申辦方在CDM項(xiàng)目本身獲得收益的時候，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kW。甘肅省南部地區(qū)水電站已獲得國家批準(zhǔn)的納入CDM項(xiàng)目的共有56個，全省獲批CDM項(xiàng)目的22.5%；已經(jīng)注冊的CDM項(xiàng)目共有53個，占全省注冊CDM項(xiàng)目的22.9%；已經(jīng)簽發(fā)的CDM項(xiàng)目共有33個，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)目活動中，簽發(fā)減排量大于40萬t的CDM項(xiàng)目共有7個，主要簽發(fā)發(fā)達(dá)國家為荷蘭和日本，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)算過程中假設(shè)截面成員的結(jié)構(gòu)和個體間均存在差異。

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體的不同對解釋變量的影響；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t，最小為332 133.29萬t。可見，該時期CO2的排放量呈現(xiàn)大幅度增長。CDM項(xiàng)目數(shù)也從0上升到了107個，同時，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，說明了清潔發(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個假設(shè)對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)過程中的發(fā)電容量；評估CDM未來發(fā)展?jié)摿r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)目活動在火力發(fā)電情況進(jìn)行的同時，主要協(xié)同污染物為SO2和NOx，結(jié)合聯(lián)合國政府氣候變化專門委員會IPCC規(guī)定《國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)排放量可簡化為：

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

以2014年發(fā)展中國家碳排放交易額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）。

隨著國家持續(xù)推進(jìn)民生改善和社會建設(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?，隨著區(qū)域電網(wǎng)的建設(shè)以及未來國際碳減排價格的增長，甘肅省南部地區(qū)小水電項(xiàng)目減排效益收入將會越來越高。

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，通過發(fā)達(dá)國家（碳減排買方）全部或部分經(jīng)核證后的碳減排量（CERs）的購買和合作，甘肅省南部地區(qū)可以從荷蘭、日本、德國等發(fā)達(dá)國家獲得先進(jìn)的環(huán)境友好技術(shù)和額外的資金，是一個雙贏的清潔生產(chǎn)機(jī)制。通過基準(zhǔn)線情景的識別，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)碾娏糠桨竵磉M(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，在未來的發(fā)展過程中，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13 951.86萬美元；已注冊和已批準(zhǔn)的CDM項(xiàng)目則每年可以收益16 970.10萬和18 573.73萬美元。甘肅省南部地區(qū)在借助本土優(yōu)勢的情況下，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)市場化減排，應(yīng)當(dāng)在國家發(fā)展和改革委員會CDM項(xiàng)目機(jī)構(gòu)的支持下，從有利于碳交易市場健康發(fā)展的角度考量，優(yōu)化市場布局，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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