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化工行业碳排放配额分配方法探讨

来源:现代化工作者:苏玲彦等2021/11/21 10:36:35我要投稿

北极星碳管家网讯:摘要:随着国家将发电行业纳入全国碳市场并开展碳交易,化工作为高碳排放行业纳入碳市场也提上日程,化工行业配额分配方法的研究具有重要意义。通过梳理国际及国内试点碳市场的化工行业配额分配方法,结合我国碳市场发展及化工行业排放特点,提出适合我国化工行业的配额分配方法,并对基准线法使用中的问题提出相关建议,为我国化工行业配额分配方案提供参考。

2020年9月,国家碳市场主管部门明确表示发电行业已经做好了纳入碳排放交易市场的相关准备,“十四五”期间要进一步加快碳市场的建设,加快纳入含化工、钢铁、水泥等在内的其他重点行业。全国统一碳市场的建立,配额分配是其中非常复杂且关键的环节之一。碳配额作为在碳市场机制下控排企业的碳排放许可权利,是碳市场交易的重要标的物,制订公平、科学的配额分配方法意义重大。化工行业是国家最早拟纳入碳市场的八大行业之一,是国民经济的重要命脉产业,具有能耗大、排放高的特点,是国家实现碳中和伟大目标的重点控排行业。国家目前已经公布了电力、水泥、电解铝行业的配额分配方案讨论稿,但尚未公布化工行业的配额分配方案。目前关于配额分配方案的研究多集中在产品结构比较单一的行业,比如电力、钢铁、水泥等,由于化工行业产品结构复杂,各产品工艺流程差异较大,对化工行业配额分配的研究文献较少。

1 碳排放配额分配方法现状

1.1 国外化工行业配额分配方法

国外主要碳交易市场有欧盟碳排放交易体系(EU ETS)、美国区域温室气体减排行动(RGGI)及加州碳市场、澳大利亚新南威尔士州温室气体减排计划及新西兰碳市场等。其中欧美碳市场最为成熟,最具规模,覆盖的经济体量也最大,在国际碳交易市场上起到了示范作用。美国区域碳市场中RGGI和加州碳市规模较大,运行时间较长,但RGGI中只纳入了电力行业,对化工行业纳入全国碳市场的针对性问题指导意义不大;加州碳市场覆盖范围较广,涉及到与化工生产相关的设施和企业,第一年的配额由历史排放数据决定,之后每年的配额依据产量和基准线决定,产品基准过于复杂的设施基于能源消耗的分配方法进行配额分配。欧盟碳市场是目前全球最具规模、最为成熟的碳交易体系,涵盖了欧盟28个成员国及挪威、冰岛和列支敦士登共31个国家,覆盖电力、化工、钢铁等行业,建立了较为完备的政策法规体系。EU ETS前两个阶段主要实行以其历史排放水平为基准的历史法分配,其中第一阶段碳市场配额供给严重大于需求,导致碳价下降到非常低的水平;从第三阶段(2013—2020年)开始多数行业实行基准线法分配配额,并设计开发了52种产品的基准线方法,纳入的化工产品共计七大类:硝酸、己二酸、乙二醛和乙醛酸、氨产品、大宗化学品、氢和合成气类产品、碳酸钠和碳酸氢钠,纳入化工行业排放量占所有纳入企业总量的5%以上。综上所述,针对化工行业配额分配更具参考性的欧盟碳市场,前期采用历史法分配配额出现了碳市场供大于求的情况;随着碳市场推进,基准线法成为配额分配的主流方法,并在碳市场稳定有效运行中发挥重要作用。

1.2 国内试点化工行业配额分配方法

2011年10月,国家发展和改革委员会发布《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准北京、上海、广东等七省市实行碳排放交易试点,正式拉开了我国碳排放交易市场建设的序幕。我国试点地区明确纳入化工行业的有湖北、天津、上海、福建4个试点,北京将化工纳入其他工业。根据各试点最新发布的配额分配方案及政策文件整理如表1所示。

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目前,中国试点碳市场化工行业主要采用历史总量法和历史强度法为企业分配配额。其中湖北和北京采用历史排放总量法,上海和福建采用历史强度法分配配额,天津市采用历史强度和历史总量相结合的方法。其中,湖北碳排放分配方案根据上一年度配额市场存量与当年初始配额总量引入了市场调节因子,旨在消化过去行业的配额留存。从试点地区运行情况看,历史法存在“鼓励落后、鞭打快牛”的问题,减排较差的企业由于其历史排放高而得到了更多的配额。采用历史总量法的试点地区,为规避历史总量法分配配额带来的缺陷,配额按生产天数或基准年排放量加权平均来发放,但因为生产负荷等计算问题带来的误差,导致实际配额发放仍有失公允;历史强度法虽然可随着产品产量的变化而调整,督促企业进行自身的节能减排,但仍是企业和自己历史排放水平进行比较,对先进企业不公平。综上所述,历史法不能很好地利用市场手段达到节能减排最大化的目标,不适合作为长期的配额分配方案。

2 我国化工行业配额分配方法探讨

历史法具有对数据要求不高、操作简单、易于调整的优势,适用于生产工艺复杂、产品种类繁多的行业,因此在国际碳市场初期及国内试点碳市场运行期间,化工行业多采用历史法分配配额是适宜的。但随着碳市场工作的推进,为实现习近平总书记提出的“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”伟大目标,历史法弊端就会显现,因此需要提出更客观、更具效率的配额分配方法,最大程度地体现碳配额分配中的公平性原则,充分发挥碳市场激励企业减排的目的。

2.1 对标国际碳市场

欧盟碳市场是目前运行时间最长、机制建设最完善成熟的碳市场,欧盟碳市场从第三阶段开始实行基准线法分配配额,并设计开发了52种产品的基准线方法,对我国制定统一碳市场下化工行业配额分配具有重要借鉴意义。我国政策设计应与欧盟碳市场第三、第四阶段改革措施对标,吸取欧盟碳市场第一和第二阶段的经验,根据我国碳排放总量目标和递减系数,积极推动化工行业和产品基准线的设定。

2.2 国内化工行业发展现状及政策

近年来由于化工产品产量显著上升,使得行业单位能耗有所降低,但整个行业的能耗水平依然居高不下。我国化工行业生产技术相对落后,产品结构不够合理,高技术、高附加值产品的比重偏低,低端过剩、高端短缺,基础化学品过剩、功能化学品短缺,具体体现在化肥、纯碱、烧碱、硫酸、农药等传统基础化学品过剩严重,其中,2019年出口氮肥、磷肥、农药产量分别占其产量的16.8%、38.8%及65%。习近平总书记碳达峰目标的提出,需要于“十四五”期间超前布局,能耗强度和碳排放强度都比较高的化工行业不能再盲目扩充产能,应率先实现碳排放达峰目标,为实现二氧化碳达峰创造良好基础。我国应积极推动行业基准线配额分配方法,针对产能过剩的行业设定相对严格的配额基准线。

2.3 国内化工行业基准线研究基础

我国自2017年全国统一开展碳核查以来,化工行业已经历2013—2015、2016—2017、2018及2019年度4个轮次共7个年度的排放报告和核查工作,通过多年的核查工作,积累了大量碳排放基础数据,为开展化工行业基准线研究提供了翔实的数据储备。据了解,目前国家相关部门已经开展了《石油和化工行业重点产品碳排放限额》研究,且此标准已在国家标准委员会立项,初步提出含合成氨、甲醇、纯碱、烧碱、PVC等7种化工产品的碳排放限额,为国家化工行业制定基准线配额分配方法奠定了良好基础。

2.4 行业基准线法的优势及问题剖析

2.4.1 优势突出

国内针对历史法和基准线法优缺点的争论一直存在,实际上基准线法的优点是不言而喻的,行业基准线法根据排放单位的实物产出量和所属行业基准2个要素计算配额,即配额=行业基准×实物产出量,行业基准代表的是整个行业排放的先进水平,其最大优点是避免了历史总量法和历史强度法中会出现“鞭打快牛”的缺陷,技术先进、排放效率好的企业可以获得较高的配额,最大程度地体现了碳配额分配中的公平性原则,可以充分发挥碳市场激励企业减排的目的,是碳市场配额分配的主要发展趋势。

2.4.2 化工配额分配采用基准线法存在问题及解决思路

(1) 生产情况复杂,核算边界难统一

当配额分配方法采用基准线法时,补充数据表作为配额分配依据,其核算边界一致的重要性空前提高,只有坚持完全统一的核算边界,对控排企业来说才有公平性可言。以合成氨生产为例,合成氨产品的补充数据表虽明确了核算边界,但与实际复杂的生产情况并不能完全契合。考虑到部分生产企业的空分装置存在外包等情况,核算边界中约定了不包括空分装置,但很多空分装置耗电量没有单独计量,导致此部分电耗无法准确剥离;还有生产企业将备煤过程外包,如果外包允许剔除,可能存在企业普遍采取外包措施降低排放。对于以上碳排放数据监测计量问题,随着碳市场的推进,企业计量设施会不断完善,国家应规定企业在碳排放关键计量点加装必要的计量设施,避免由于共有排放源计量装置不全而采用企业经验分摊造成的碳排放向非控排企业转移的问题;此外国家在补充数据表边界划分时应统筹考虑,合理划分产品边界,高度重视因设施外包等问题造成的碳转移及碳泄露问题。

(2) 产品种类众多,排放强度差异大

化工是国家拟纳入八大行业中产品最多的行业。与电力、建材等产品结构相对单一的行业不同,化工补充数据表纳入的行业包括基础化学原料制造、肥料制造、农药制造和合成材料制造四类,每类又包含多种子行业。环办气候函〔2019〕943号《关于做好2019年度碳排放报告与核查及发电行业重点排放单位名单报送相关工作的通知》,明确化工纳入主营产品如表2所示。

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化工行业拟纳入管控的产品繁多,给化工行业配额分配带来很大难度。建议已具备基准线研究基础的产品优先采用行业基准线法,如合成氨、甲醇、烧碱、纯碱、PVC等优先采用行业基准线法作为配额分配方法;电石、氮肥等化学肥料、有机肥料及微生物肥料、生物农药及微生物农药等可采用历史强度法作为配额分配方法;随着化工行业数据质量不断提高,基准线不断完善,后续可逐渐采用行业基准线法分配配额。

(1) 同种产品生产工艺不同,基准线制定复杂

例如甲醇生产包含煤制甲醇、天然气制甲醇、焦炉煤气制甲醇等生产工艺。不同原料和生产过程、装置、工艺,能源消费有很大区别,碳排放强度也有所不同,复杂的生产工艺增加了基准线制定的难度。针对工艺差别较大的情况如甲醇生产,可区分煤制甲醇和气制甲醇两大类研究其排放基准线,由于天然气制甲醇和焦炉煤气制甲醇两类生产工艺和排放强度相近,可统一为气制甲醇排放基准线。

(2) 新型化工技术不断发展,产品种类不断更新

比如具有国家战略意义的新型化工煤制油行业,虽然产品为柴油、液化石油气等油品,但生产工艺与石油化工行业有较大区别,不能按照石化行业核算指南核算其温室气体排放,目前国家要求按照化工行业指南核算排放量。但煤制油生产的油品及副产品种类众多,且产品种类通常根据市场调节而变化,产品含碳量的准确、定期检测难度相对较大,给碳排放核算结果带来较大不准确性,导致采用“碳平衡”计算思路的化工核算指南存在较大局限性;实际上煤制油工序装置相对固定,更适用于分装置计算过程排放的情况,国家可研究开发适用于煤制油生产企业的排放核算指南。目前煤制油生产虽采用化工指南核算排放量,但由于化工覆盖产品中无对应代码,无法填报作为配额分配依据的“补充数据表”,建议进一步完善纳入碳市场覆盖行业及产品类型,以尽快实现基准线法分配配额。

3 结论与建议

无论是从国际碳交易市场的先进经验来看,还是从国内化工发展现状及政策需求来看,我国碳市场化工行业配额分配采用更客观、更具效率的基准线法,可以最大程度发挥碳市场激励企业减排的目的。但化工行业因生产工艺复杂、产品多样、计量设备不完善等问题,增加了化工行业配额分配的难度,因此对于化工行业配额分配提出如下建议:(1)对具备行业基准值研究的产品,应优先采用行业基准线法。对于部分产品复杂的行业,在后续不断提高数据管理的前提下,可暂时采用历史强度法,待条件成熟后再采用行业基准线法。(2)国家应加快化工产品碳排放基准线的研究,目前已经系统分析了7种高耗能化工产品的基准线,更广泛的产品基准线研究是十分必要的,建议逐步扩大研究产品种类。对于核算非常复杂且排放总量又小的化工产品,在一定程度上可以借鉴美国加州的能源消耗碳配额分配方法,从而提高研究效率。(3)国家应继续完善行业排放核算指南、拟纳入碳市场管控产品分类及作为配额分配依据的“补充数据表”,完善核算数据标准,提高数据核算质量,以推动基准线分配配额方法的实施。


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