我国城镇经营性公共建筑碳排放权初始定价研究

论文价格:150元/篇 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis 编辑:vicky 点击次数:125
论文字数:33256 论文编号:sb2021022810035234747 日期:2021-03-15 来源:硕博论文网
文章的主要研究成果如下:(1)结合能源平衡表和城市集中供热数据,测算得出我国城镇公共建筑碳排放总量,进而得到主要类型经营性公共建筑碳排放量。采用 IPCC 清单法,基于能源平衡表,得到城镇公共建筑能源消耗量,结合化石燃料排放因子和电力排放因子等数据,首先测算得出城镇公共建筑不含集中采暖的碳排放量。其次,通过城市集中供热能耗数据,得到我国城镇公共建筑集中采暖碳排放量,将二者加总求和,得到我国城镇公共建筑碳排放总量。2017 年,我国城镇公共建筑碳排放总量为 71166 万吨。最后,根据各类型经营性建筑面积占比和碳排放强度等指标,估算得到宾馆酒店建筑和商场建筑碳排放量。

1 绪论

1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
近年来,随着全球经济的快速增长,大量的能源与资源被不断消耗,社会各个行业都在向大气中排放着大量温室气体,导致全球温室效应问题加重。人类面临着气候变化的严峻挑战,因此积极主动地应对气候问题、推进低碳生活建设进程,是目前各个国家和地区早已达成的共识。因此,减少碳排放已成为全球性议题,世界各国和各地区政府按照“共同但有区别责任”的原则,分别采取相关措施来降低国家碳排放量。1992 年,由联合国发布的《联合国气候变化框架公约》成为各国进行碳减排合作的基础。1997 年,非常具有历史意义的《京都议定书》在日本京都第三次缔约方会议上形成。由于我国是世界上人口最多的国家,由国民消费行为产生的温室气体的排放量是一个巨大的数字,近几年来全国二氧化碳年排放总量总是高居世界首位,2017 年我国二氧化碳排放总量已高达 9232.6 百万吨,是位列第二名的美国碳排放总量的 1.81 倍。而在此之前,我国政府曾在 2015 年的巴黎气候大会上承诺,中国碳排放总量峰值将在 2030 年到达,此后将逐渐减少碳排放量,同时承诺了以 2005 年数据为基准值,到 2030 年我国单位 GDP的二氧化碳排放量将下降 60%~65%。
(1)全球能源危机问题严重
有专家学者通过研究预测,地球的化石能源将在不久的将来逐渐枯竭,整体能源的消耗情况均不明朗,有专家学者预测地球的石油供应仅能维持到 2050 年左右。随着全球人口和经济的增长,人类对能源的需求已达到了前所未有的水平,世界能源危机迫在眉睫。国内方面,根据专业机构统计,2018 年我国能源消费总量约为 46.4 亿吨标准煤,比四十年前增长了 7.7 倍,同时位居世界第一。国内有学者预测,到 2030 年我国能源消费总量将达到 60 亿吨标准煤。考虑到未来的城镇化还要继续,如果不能有效控制能源使用,能源资源消耗速度还将加快。为缓解能源危机,我国必须推进节能工作,提高能源利用效率,促进绿色低碳消费,控制能源消费总量,通过节能减排降低能源对外依存度,提高国家的整体能源安全。在建筑方面,由于我国建筑总体规模大,其节能潜力较大,是我国节能工作的重点领域之一。
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1.2 文献综述
1.2.1 国外研究现状
对于碳排放权的定价研究,国外学者研究内容主要包括提出碳排放权定价方法和分析碳排放权价格影响因素两大方面。国外学者们通常使用边际减排成本(MAC)方法来计算影子价格,并以此作为碳排放权初始价格。Montgomery(1972)通过研究发现,边际减排成本同样存在于碳排放权交易市场中,且一般均衡模型可用于边际减排成本的确定。[2]Hintermann(2010)基于市场有效的前提,研究欧盟碳交易体系的运作方式,深入剖析了价格变动与边际减排成本之间的关系,并分析二者之间是否相互影响。
探究在假设市场有效的前提下,深入分析了 EUETS 的运作,探究边际减排成本与价格变动间的相互影响及关联。
(1)碳排放权定价方法
1)影子价格定价法
影子价格是反映资源真实价值的经济价格,它具备最优性、虚拟性、方向性等特征,其主流计算方法是基于运筹学原理,进行线性规划求最优解得到,其主要运用在资源配置问题的资源定价方面。
随着减排问题被提为全球性议题,国外学者先后提出不同方法来计算二氧化碳影子价格。McKitrick(1999)基于企业技术角度,运用微分方式,首先对边际减排成本曲线进行了演算。[4]Umberto 等(2001)采用边际减排成本(MAC)曲线模拟分析的方法,对二氧化碳影子价格进行计算。[5]Keith Willet 等构建了一个基于影子价格的定价模型,文章通过将其与其他已投入实践的定价模型相比,发现该模型更容易操作,且模型的效率成熟度也更高。
至于二氧化碳影子价格的测算,国外学者们也提出了不同的测算方法。Shephard(1970)首先构建了产出距离函数用于测算技术效率[6],Chambers 等在产出距离函数的基础上进行,加入了径向向量对期望产出和非期望产出对偶响应。[7]F re 等测算了电力行业中二氧化硫的影子价格,此后 F re 等进行进一步研究,分别对期望产出和非期望产出采用环境产出函数与环境方向性产出距离函数进行估算,结果表明采用环境产出函数方法的估算结果对技术存在高估可能性。
图 1-1 技术路线图
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2 公共建筑特点与碳交易市场框架

2.1 公共建筑分类与特点
随着城镇化的加速推进,我国公共建筑的分类体系不断得到完善,规模不断扩大。根据不同的划分原则,可将公共公建筑划分成诸多类别。同时,公共建筑能耗需求不断增长,碳排放量也在不断增长。由于功能需求不同,各种类型公共建筑在部分能耗指标方面呈现出各自的特点。2.1.1 公共建筑分类与面积存量
(1)公共建筑分类
随着城镇化进程的加快,我国公共建筑面积存量不断增加,类型不断丰富。1996~2017 年间,我国城镇公共建筑面积竣工总面积累计至少达 70 亿 m2以上。近年来,每年平均新增城镇公共建筑面积近 8 亿 m2,占比达到当年新增建筑总面积的 20%以上。同时,满足不同功能需求的公共建筑类型,包括文化教育、医疗卫生、交通运输等均形成体系。公共建筑可按照不同划分原则进行划分。
1)按建筑功能属性划分
按建筑功能属性,公共建筑可分为宾馆酒店建筑、商场建筑(如超市、金融建筑等)、办公建筑(包括政府办公建筑和商业办公建筑)、文化教育建筑(如学校、培训机构建筑等)、医疗卫生建筑(如医院、私人诊所等)、交通运输建筑(如机场、车站建筑等)、通信建筑以及其他公共建筑等类型。
2)按经营目的划分
按建筑经营活动的目的,可将公共建筑划分为经营性公共建筑和非经营性公共建筑。经营性公共建筑是指该类建筑业主以盈利为目的,将建筑作为载体,以商品或服务的形式进入流通领域进行经营活动,以获取利润,包括酒店建筑、商场建筑、部分民办教育机构和私人医疗机构等建筑。非经营性公共建筑是指不以盈利为目的建设投资项目,是为社会公众提供产品与服务,但不收取费用或收取较少费用,该类公共建筑的目的是实现一定的社会与环境目标,包括公益性建筑(如绝大部分的学校、医院等建筑)、环境保护与污染治理类建筑、公用基础设施建筑等(如火车站、机场建筑等)。
图 2-8 公共建筑碳排放权交易相关主体构成
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2.2 公共建筑碳交易市场框架
2.2.1 公共建筑碳排放权交易机理
由于全球温室效应等气候问题的加剧,大气环境容量变成有限性资源,此时向大气环境排放温室气体的权利就变成了一种资源,即碳排放权。碳排放权实质上代表的是权利主体对大气环境容量资源的一定使用权,即通过一定途径获取向外排放温室气体的权力。在定价之前,首先需明确碳排放权交易机理,本节将阐述公共建筑碳排放权和碳排放权交易的内涵,为碳排放权定价奠定理论基础。
(1)碳排放权交易内涵
碳排放权交易的内涵在于,政府通过制定某区域内碳排放总量目标,使碳排放权变得稀缺,在一级市场对通过某种分配方式对碳排放权进行分配,并建立科学有效的检测与核证体系,公开市场供需信息,在二级市场上实现碳排放权商品化,配以公开透明的交易平台和灵活高效的碳市场交易机制,在此过程鼓励金融机构参与交易过程,保证碳市场的流动性,由市场配置有限资源,达到降低减排成本的目的。总体而言,碳排放权交易是把有限的碳排放权商品化,并通过市场机制进行管理的一种经济手段,其最终目标是为了高效利用有限的大气环境容量资源,减少温室气体排放,以期解决全球气候变化问题。碳排放权交易的重点在于充分利用了市场机制作用,在此基础上允许权利主体合法进行买卖碳排放权行为。
(2)公共建筑碳排放权交易内涵与分配方法
公共建筑碳排放权是指公共建筑业主为了满足公共建筑向大气中排放温室气体的需要,所获取的符合国家法律法规的碳排放量的权利。
1)公共建筑碳排放权交易内涵
公共建筑碳排放权交易是指某个国家或地区根据自身国情,在某段固定时间内,设置区域内需要达到的排放总量目标,将公共建筑二氧化碳排放权商品化,允许买卖碳排放权的行为。[44]
碳排放权交易包括基于配额的碳交易与基于项目的碳交易两种方式。在基于配额的碳交易市场中,建筑业主从一级市场初始分配中得到的碳排放权,便是建筑业主之间主要的交易对象。这些配额为直接减排量,减排成本较低的建筑可以通过降低减排得到额外的碳排放配额。在基于项目的碳交易市场中,交易对象为减排抵消量,它是间接减排量,可通过投资其他国家或地区的建筑减排项目,在该项目种取得的额外减排量可以用于抵消承诺的减排目标。本文的研究范围是基于配额的城镇公共建筑碳排放权交易市场。
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3 基于影子价格模型的城镇经营性公共建筑碳排放权初始定价...................26
3.1 碳排放权定价与测算方法.............................26
3.1.1 公共建筑碳排放权定价方法..........................26
3.1.2 公共建筑碳排放权影子价格测算方法........................28
4 省域城镇经营性公共建筑碳排放权影子价格..............................38
4.1 定价模型与地区差异指标体系构建...............................38
4.1.1 地区差异定价模型............................38
4.1.2 地区差异影响因素识别.............................38
5 城镇经营性公共建筑碳排放权初始定价对策与建议........................47
5.1 初始定价过程监管体系建设.................................47
5.1.1 完善建筑能耗监测系统.............................47
5.1.2 加强建筑能耗数据跟踪与管理..........................48

5 城镇经营性公共建筑碳排放权初始定价对策与建议

5.1 初始定价过程监管体系建设
5.1.1 完善建筑能耗监测系统
建筑碳排放量的测算是基于建筑能源消耗数据,对其进行转化计算得到,而建筑能耗数据的统计与采集则需要基于一套完善的建筑能耗监测系统。现阶段,我国在建筑能耗数据监测方面取得一定的进展。从 2007 年开始,我国开始开展建筑能耗监测统计工作,监测对象为国家机关办公建筑和大型公共建筑。为全国性建筑能耗监测平台的建设积累经验,我国首先在深圳、北京和天津等地点开展试点工作。同年,我国政府陆续出台一系列管理规范文件。通过在公共建筑内安装监测系统,监测并统计分析建筑的能源消耗情况,可及时掌握管理范围内建筑的能源消耗与管理水平,并及时发现问题,采取相应措施。[52]这不仅可以为政府部门提供建筑碳排放量测算的基础数据,进而制定合理的城镇公共建筑碳排放权初始价格,也可以为相关部门对建筑实施减排优惠制度、提供相应优惠贷款或政府补贴等政策提供基础数据。
然而,现阶段我国的建筑能耗监测系统还存在一些不足,需要得到改进。一方面由于建筑能耗监测平台建设尚处于发展阶段,目前监测范围所覆盖的建筑类型和建筑数量较为有限,仅包括办公建筑和大型公共建筑,如商场建筑、酒店建筑、医院建筑等类型,且各省份之间由于情况不同,所制定的监测范围亦存在差异,有的省份侧重于对学校、医院等建筑进行数据监测,而有的省份则侧重于监测商场、酒店等建筑能耗数据。公共建筑能耗监测数据的不完善将导致碳排放相关数据难以测算,进而不利于我国城镇公共建筑碳排放权初始定价工作的开展。因此,政府应进一步完善和改进公共建筑能耗监测系统,推进全国性公共建筑能耗数据监测平台的建设,扩大统计与监测范围,争取覆盖全类型公共建筑。另一方面,目前国内部分大型公共建筑还在采用手工抄录等较为落后的监测方法,这些落后的监测方法不仅效率低,而且误差较大,另外无法达到实时监测的效果,这对于政府及时了解公共建筑节能减排情况,制定相关的措施政策造成阻碍。因此,政府相关部门应改进建筑能耗监测方法,提倡高新技术在公共建筑能耗数据统计中的使用,推进建筑能耗监测线上平台的建设,提高数据管理的便捷度。
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6 结论与展望

6.1 研究结论
本文首先分析了公共建筑相关特性,深入剖析公共建筑碳交易市场框架构成与运行机制,阐述公共建筑碳排放权初始价格内涵。其次,引入影子价格概念,以宾馆酒店建筑和商场建筑为例,在测算两大类型经营性公共建筑碳排放总量的基础上,构建影子价格模型,求解所得出的最优解即为二者的碳排放权影子价格全国平均水平。在此基础上,分析各省份之间经济水平和技术水平的差异,通过地区差异调整系数得到我国各省份两大类型经营性城镇公共建筑碳排放权影子价格,即初始价格。文章的主要研究成果如下:
(1)结合能源平衡表和城市集中供热数据,测算得出我国城镇公共建筑碳排放总量,进而得到主要类型经营性公共建筑碳排放量。采用 IPCC 清单法,基于能源平衡表,得到城镇公共建筑能源消耗量,结合化石燃料排放因子和电力排放因子等数据,首先测算得出城镇公共建筑不含集中采暖的碳排放量。其次,通过城市集中供热能耗数据,得到我国城镇公共建筑集中采暖碳排放量,将二者加总求和,得到我国城镇公共建筑碳排放总量。2017 年,我国城镇公共建筑碳排放总量为 71166 万吨。最后,根据各类型经营性建筑面积占比和碳排放强度等指标,估算得到宾馆酒店建筑和商场建筑碳排放量。
(2)基于影子价格模型,计算得到主要类型城镇经营性公共建筑——宾馆酒店建筑和商场建筑碳排放权全国平均初始价格和各省份初始价格。构建目标函数,设立约束条件,求出最优解,进而估算公共建筑经营年利润额,结合碳排放总量数据得到全国平均初始价格。结果显示,2017 年我国宾馆酒店建筑碳排放权影子价格约为 5490 元/吨,商场建筑碳排放权影子价格约为 16470 元/吨。在此基础上,分析各省份地区的经济水平差异和技术水平差异,构建地区差异定价模型,获得地区差异调整系数,最终得出我国各省份城镇经营性公共建筑碳排放权影子价格,以此作为各省政府初始定价的参考依据。
(3)给予政府制定建筑碳排放权初始定价的相关政策与建议。一方面,在初始定价过程监管体系建设方面,提出政府应完善建筑能耗监测系统,加快推进全国性建筑能耗监测平台的建设,同时需加强建筑能耗数据的跟踪与管理;另一方面,在建筑碳市场收入的使用上,提出政府应明确碳市场收入的使用方式,及时公示收入使用的具体去向,保证碳市场收入使用的公开性,提高使用流程的透明度。
参考文献(略)

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