美国电力行业碳排放强度与总量目标的确定及启示(下)

[《中外能源》2017年第5期], 中央财经大学政府管理学院 刘骊光 发布于 2017/10/10


作为奥巴马政府气候行动计划的重要组成部分,美国环保署(EPA)于2014年6月发布了针对现有电厂的《清洁电力计划》提案,并在2015年8月形成最后版本。该计划在确保电力可靠供应的基础上,为联邦各州现有电厂确立了到2030年的碳排放强度和排放总量目标,标志着覆盖全美电力行业的完整、一致的管控框架基本形成。《清洁电力计划》提案以2012年为基年,引入44种最佳减排模式计算出各州到2030年的碳排放强度,以此作为各州的履约目标;并在此基础上,配合潜在州际碳交易市场的需要,分两种方案,确定了各州电厂排放总量目标。《清洁电力计划》遭受到来自部分州政府的反对,特别是新任总统特朗普上台后,该政策的不确定性加大。然而,美国电力行业碳排放强度和排放总量目标制定过程中体现出的科学性和公众参与,对我国碳交易市场建设,特别是下一步如何制定和推进基于行业和地区的碳排放约束指标分配方案具有借鉴意义。

3.1  方案一:现有电厂碳排放总量目标的确定

首先需要确定待规制的化石燃料电厂类型和基年(2012)的总发电量(Historical Affected Fossil Generation),而后对发电量进行调整。更多应用最佳减排模式(BSER)中的BB3BB4可以减少对化石能源的需求,但不会影响到历史发电水平。调整后的化石能源发电量(Adjusted Affected Fossil Generation)的计算公式为:

调整后的Y年化石能源发电量=历史(基年)发电量-未来Y年可再生能源发电增量-Y年在建核电电量-Y年能效提高带来的节电量

接下来,计算Y年的发电总量目标值(Mass Equivalent Generation Level)。最后,计算各州未来各年排放总量目标值:将预计发电量与碳排放强度目标值按公式相乘[89]

Y年发电总量目标值=调整后的Y年化石能源发电量+最佳减排模式Y年可再生能源及核电(BB3)发电量+最佳减排模式Y年能效改进行动(BB4)带来的节电量

3.2  方案二:现有电厂及新建电厂碳排放总量目标的确定

当对现有电厂及新建电厂合并考虑时,需要将为满足电力需求而新建的、特别是NGCC发电机组带来的发电增量计入在内。

首先,环保署根据基年电力销售量和增长因子测算出未来各年的电力销售量,年增长因子根据能源信息署(EIA)年度能源展望数据得出,全国共划分为21个区域。其次,计算Y年新建发电机组的需求增量。此过程基于上步测算的电力销售量,将输电损失和基年在建NGCC机组发电量考虑在内,计算公式为:

Y年新建机组需求增量=(预计Y年电力销售量-2012年电力销售量)×(1+输电损失率)-在建NGCC发电量

由于此方案将现有电厂和新建电厂合并考虑,将上式得到的新建发电机组需求增量与方案一中现有电厂Y年发电总量目标值加总,得到本方案Y年发电总量目标值。最后,将预计发电量目标值与碳排放强度目标值相乘,得出各州未来各年排放总量目标值[8,9]

3.3  联邦各州电厂的碳排放总量目标

由于计算过程中采用的公式不同以及纳入变量的差别,采用碳排放总量目标方法,需要碳排放降低的比率与采用强度方法有所不同,但更大的差异在于是否将新建电厂也考虑在内。总体来看,电厂的碳排放总量目标在联邦各州之间存在很大差异。除爱达荷州以外,采用方案二的总量目标法可以有效缓解减排压力。加州等9个州采用方案一总量目标法,下降比率低于采用强度方法;而艾奥瓦(Iowa)4个州由于2012年的可再生能源发电比例已超过该区域2030年目标,在实施总量目标控制时,需要付出更大的努力[89]

4  美国环保署建立电厂碳排放标准的特点

电力行业碳排放目标的确定是环保署《清洁电力计划》的核心任务之一,排放强度目标以及排放总量目标的确定都标志着联邦政府对碳排放开始进入精细化、定量化的管控阶段。美国《清洁电力计划》碳排放标准的建立具有以下特点:

①计划第一次对美国各州现有电厂2030年的碳排放强度进行了限制。在充分考虑各州的能源结构、发电特点、政策实施等现实情况的基础上,环保署为各州电厂的碳排放强度和排放总量建立了严格的差异化定量标准。为达到此目标,根据《清洁空气法案》第111d项,各州将遵照环保署管控要求,设计各自项目,控制电厂碳排放强度。环保署的研究表明,如果各州能按照提案给出的碳排放强度标准有效实施,到2030年,美国电厂的碳排放总量有望比2005年降低30%

②各州可以根据实际情况自行选择实现2030年目标的途径。一方面,环保署采用的控制碳排放途径框架只用作各州电厂2030年碳排放强度或总量标准的建立,而不是用来预测或规划未来各州电力发展状况;另一方面,《清洁电力计划》中提到的碳排放强度目标不是针对单个电力企业的未来排放目标,而是将电厂所在的联邦州作为规制对象,由各州在保证电厂2030年碳排放目标实现和电力安全、可靠供应的前提下,自行决定成本有效的减排措施,如根据本州在提高燃煤发电效率、扩大天然气联合循环发电(NGCC)应用、推广可再生能源发电和核电利用以及改进能源效率等方面的潜力差别化选择方案,跨州合作减排等。同时,联邦政府鼓励各州继续推进正在进行的减排项目,如西部气候倡议、东北部地区开展的地区温室气体行动(Regional Greenhouse Gas Initiative)、可再生能源配额制、碳排放交易等,促进最终目标实现。

③对有争议的问题进行公开评议。继2013年《总统气候行动计划》后,各利益集团争相游说,如何对电厂排放进行管控一直争议不断。面向公众的公开评议制度一直是环保署推行提案的重要原则。为了推行《清洁电力计划》,在一年的准备时间中,环保署在全国11个地区召开了公共听证活动,同300多家州政府、电力公司、工会、非政府组织、消费者组织、产业部门及公众代表展开座谈,商讨降低现有电厂碳排放的有效措施。可以说,《清洁电力计划》集中了多个行业、机构专业人员的智慧,体现了政策制定的合法性、科学性和公众参与。尽管20158月《清洁电力计划》的最终版进一步简化和调整了电力最佳减排模式,并提出新能效激励方案,但基本的计算原理得到保留[10]

④国内政治因素对推进《清洁电力计划》的影响。值得一提的是,美国气候政策一直存在很强的复杂性,党派分歧严重[11]。尽管奥巴马总统表现出较强烈的决心,不惜绕过国会而由联邦部门单方推动美国气候行动,但随后民主党于2014年底失去了国会两院的多数席位。在2016年总统大选中,曾扬言若当选后美国将退出《巴黎气候协定》并中止《清洁电力计划》的共和党候选人特朗普当选总统,美国联邦政府的气候政策面临空前挑战。而此时,支持联邦行动的州与反对联邦过多管制的州也在气候问题上形成对立。尽管《清洁电力计划》的前景尚难确定,但特朗普执政后立场已有所缓和,目前正由环保署重新对《清洁电力计划》进行审议。

5  结论与启示

《清洁电力计划》是美国环保署继《新建电厂碳排放标准》发布后,针对联邦各州现有电厂碳排放水平制定的管控政策。该计划综合考虑了技术潜力和各州的实际情况,通过划定基线水平、公式导入与计算,为各州2030年电厂碳排放强度和排放总量建立了较为严格的标准。标准的确立反映出计划约束性、灵活性并重的特点。一方面,各州必须制定实施方案,确保达到2030年电厂碳排放目标;另一方面,环保署并不负责管理各州的具体行动,各州可以根据自身情况,选择达成目标的方式。

《清洁电力计划》对各州电力企业2030年碳排放强度及排放总量均提出了限制性目标,经测算,无论采取哪种方式,各州现有电厂的碳排放总量有望降低30%。环保署的主要目的是通过推出对各州电厂的碳排放强度限定目标,鼓励各州采取更灵活的措施,创新政策工具,降低排放。另外,从全国范围看,截至2015年,美国温室气体排放已较2005年降低12%,有望实现《总统气候行动计划》中提到的2020年温室气体排放比2005年水平降低17 %的目标。《清洁电力计划》提案对实现17%减排目标的独有贡献尚属有限。当然,计划中的目标对联邦各州的影响各有不同,对以燃煤发电为主的州或电厂会形成较强的约束。

我国“十二五”规划确定了“单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%”的约束性目标,该约束性目标通过逐级分解,纳入各地方政府的责任考核[12]。目标达成的背后,却是各省市与中央在分担碳减排承诺指标上的种种博弈[1314]。此外,为了更好地参与国际气候合作,我国承诺“2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右”。2017年,我国在原有“两省五市”碳排放交易试点的基础上,已正式启动全国性的碳排放交易市场,但如何在碳排放约束指标分配中考虑行业和地区发展差异仍任重而道远。美国针对现有电厂的碳排放强度目标的确定,对我国今后改进工作具有重要的启示作用。

①我国有必要对碳排放强度或总量目标任务按行业进行分解。由于各地区的产业基础、发展水平差别很大,仅仅将控制目标分解到各省市而不考虑行业的差异,容易损害目标分解的公平性,也降低了地方采取具体应对措施的灵活性,从而加大了对政策讨价还价的成本。

②科学的政策设计和安排是有效实施的保证。为了搞好节能减排工作,我国应健全统计、监测和考核体系:建立和完善电力、建筑、交通、公共机构、居民等能耗统计制度,完善信息发布制度。此外,在政策设计时,应提升政策过程的科学化水平,并充分考虑对管控企业的激励。

③应提高政策过程的透明度和参与度。美国电厂碳排放目标的确定建立在透明、扎实的数据信息的基础上,各方代表都能够较充分地参与政策方案的评议和论证。只有充分尊重各方意见,才有利于消除误解和抵触情绪,达成共识,发挥各地区、各基层单位的积极性,灵活、创新地寻找解决方案。

④应该重视研究美国联邦政府气候政策的新进展。《清洁电力计划》是奥巴马第二执政期美国气候政策的重要成果,尽管规制对象仅限于电力行业,但受此行业影响的相关方非常广泛,规制方法新颖且扎实,不仅提供了研究美国气候政策和治理的可靠案例,对我们深化气候变化政策研究,改进我国政策实践也大有助益。

参考文献:

[1]Executive Office of the President. The Presidents Climate Action Plan [EB/OL]. (2013-06-25). http://www.c2es.org/docUploads/obama-cap.pdf.

[2]Center for Climate and Energy Solutions (C2ES). President Obamas Climate Action Plan: One Year Later [EB/OL]. http://www.c2es.org/docUploads/climate-action-plan-one-year-later-7-15-14.pdf.

[3]EPA.Learn About Carbon Pollution from Power Plants [EB/OL]. http://www2.epa.gov/carbon-pollution-standards/learn-aboutcarbon-pollution-power-plants.

[4]Federal Register. Carbon Pollution Emission Guidelines for Existing Stationary Sources: Electric UtilityGenerating Units [EB/OL]. (2014-06-18). https://federalregister.gov/a/2014-13726.

[5]EPA Clean Energy eGrid [EB/OL]. http://epa.gov/cleanenergy/energy-resources/egrid/index.html.

[6]RAMSEUR J L. State CO2 Emission Rate Goals in EPAs Proposed Rule for Existing Power Plants [EB/OL]. https://fas.org/sgp/crs/misc/R43652.pdf.

[7]EPA. Clean Power Plan Proposed Rule Technical Documents [EB/OL]. http://www2.epa.gov/carbon-pollution-standards/clean-power-plan-proposed-rule-technical-documents.

[8]RAMSEUR J L. EPAs Proposed Clean Power Plan: Conver-sionto Mass-Based Emission Targets [EB/OL]. https://fas.org/sgp/crs/misc/R43942.pdf.

[9]EPA. Clean Power Plan Proposed Rule: Translation of the State-Specific Rate-Based CO2 Goals to Mass-Based Equivalents [EB/OL]. https://www.epa.gov/cleanpowerplan/clean-power-planproposed-rule-technical-documents.

[10]EPA. Clean Power Plan for Existing Power Plants [EB/OL]. https://www.epa.gov/cleanpowerplan/clean-power-plan-existing-power-plants#CPP-final.

[11]刘骊光,白云真.解读美国《总统气候行动计划》的动因[J].气候变化研究进展,201410(4)297-302.

[12]国务院.国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知,国发(2011)26.[EB/OL]. http://www.gov.cn/zwgk/2011-09/07/content_1941731.htm.

[13]张启安.碳减排分省定量难,碳税碳交易还在探索[EB/OL]. (2011-11-06). http://news.hexun.com/2011-01-06/126618630.html.

[14]伍源源.专家称能源总量控制目标制定完成分解目标即将下达[EB/OL]. (2012-12-06). 重庆时时彩个位定胆http://finance.ifeng.com/roll/20121206/7394876.shtml.

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