(1)碳足迹概念的研究。
由前面的分析可知,有关碳足迹的概念目前仍存在争议,学术界尚未形成一个统一规范的定义。碳足迹的概念的提出和发展大致可分为两个阶段。第一个阶段为非政府组织及政府部门提出的观点,多数认为碳足迹度量的是某一活动或产品直接排放的二氧化碳或温室气体量。第二个阶段为学术界对碳足迹的探讨,认为碳足迹度量的是某一活动或产品在生命周期内排放的温室气体量。
对于碳足迹是否包含全部温室气体的排放问题,国外学者进行了研究。Carbon(2007)、Matthews(2008)等学者认为碳足迹应包括人类活动和自然界活动所造成的所有温室气体的排放量,而Hammond(2007)、Druckman(2009)等学者认为碳足迹仅包括二氧化碳的排放量。在直接碳足迹和间接碳足迹问题上,Padgett(2008)、Kenny(2009)等学者认为应该核算只有与产品或活动直接相关的排放量,而Wiedmann(2008)、Schmidt(2009)等学者认为碳足迹应当包括直接和间接排放的温室气体量。
在研究尺度方面,有基于微观层面的个人、产品、家庭的碳足迹研究,也有从宏观层面的大尺度、大区域的研究。针对个人碳足迹的研究主要指的是每个人日常生活所导致的碳排放量。2007年6月20日,英国环境、食品及农村事务部在其官方网站发布二氧化碳排放量计算器,让公众可以随时上网计算自己每天生活中排放的二氧化碳量。2006年以来,我国国内一些网站也公布了二氧化碳排放量计算器,让公众可以借鉴使用。在家庭碳足迹方面研究,Suh(2006)等研究了家庭的大小、收支情况对碳足迹的影响,研究结果表明,随着家庭消费额的不断增长,碳足迹呈现上升趋势。Padgett(2008)、Kenney(2009)等学者运用碳足迹模型对爱尔兰和美国部分家庭碳足迹进行研究,并探讨影响碳足迹的主要因素。企业的碳足迹的研究主要针对企业,测度方法一般采用生命周期评价。2009年1月,新西兰最大的乳品企业恒天然委托三家独立研究机构对其碳足迹进行测算,得出有益的结论。2009年3月,全球领先的第三方环境评估机构Camco完成了金光纸业(中国)投资有限公司(APP)首个碳足迹评估项目,此次评估为该公司制定明确的碳排放基准线和长期的节能减排管理措施奠定了基础。
基于宏观尺度碳足迹的研究,学者主要着眼于一个国家、区域或城市来探讨。Weber et al(2007)从贸易的角度,运用投入产出模型分析美国国际贸易中隐含的碳足迹。Benjamin et al(2011)从城市、产业碳足迹角度,计算分析了伦敦、北京等12个城市的农业、交通业、建筑业和工业能源使用、废弃物等方面的碳足迹。郭运功等(2010)从城市尺度着手,估算了11年间基于能源消费的碳足迹、各产业的碳足迹以及碳足迹效率等,并利用STIRPAT模型研究了社会经济与碳足迹之间的关系。在生产碳足迹和消费碳足迹问题上,姚亮等(2013)、刘红光等(2014)、闫云凤(2014)认为从消费碳足迹的思想来衡量一个国家的碳减排责任更加合理。
综合来看,国外学者对碳足迹概念的研究起始较早,并已形成了较为成熟的体系,所研究的角度具有多样性。而国内学者对碳足迹的研究起步较晚,主要是从对碳排放的研究逐渐引申为对碳足迹的研究,其中研究方法和视角较为单一。为了全面客观地评价消费者的环境责任,本书从满足消费的视角去研究生产和服务的碳足迹,也就是说,核算碳足迹不仅包括直接碳足迹,同时也包括间接碳足迹。
(2)碳足迹核算方法的研究。(www.xing528.com)
在研究碳足迹概念的同时,对碳足迹核算方法的研究也在同步进行,并推动着碳足迹研究的不断深入和发展。目前核算碳足迹的主要方法有三种:投入产出分析,生命周期评价法以及混合生命周期评价法。
①投入产出分析。投入产出模型是目前运用较多、应用比较成熟的经济分析方法。投入产出分析通过平衡方程反映初始投入、中间投入、总投入、中间产品、最终产品和总产出之间的平衡关系,反映各个流量之间的来源和去向。Wang et al(2007)采用投入产出分析方法的研究表明,虽然中国现在温室气体排放量已超过美国,但其排放量中有23%是为了满足其他国家消费而产生的碳排放。Matthews et al(2008)根据世界可持续发展商会和世界自然基金对于碳足迹的定义,运用投入产出模型对工业部门、企业、家庭和政府部门的碳足迹进行分析。Weber(2008)运用投入产出分析,结合消费支出调查分析了国际贸易对美国家庭碳足迹的影响,研究结果表明家庭收入和支出是影响碳足迹的最主要因素。Druckman et al(2009)运用多区域投入产出模型,对碳足迹不同时间尺度和不同家庭间进行了纵向和横向的对比分析。
②生命周期评价法。生命周期评价法是一种评价产品、工艺或活动,从原材料采集,到产品生产、运输、销售、使用、回收、维护和最终处置整个生命周期阶段有关的环境负荷的过程。它首先辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放,然后评价这些消耗和释放对环境的影响。Post(2006)运用生命周期评价方法研究了英国电力产业中不同能源消费模式下的碳足迹,结果表明任何一种能源消费模式在其生命周期内都会排放二氧化碳。Gamage et al(2008)基于生命周期方法比较了两种不同类型办公室座椅的碳足迹,结果表明原料中含铝的座椅具有较高的温室效应系数,直接开采铝比利用循环铝排放的温室气体更多。Lenzen(2008)对生命周期法进行评价,提出分割产品生命周期的供应链以解决重复计算问题的问题。虽然生命周期评价本身具有一些局限性,但随着研究的深入,对其不断进行更新和完善,它将会在环境影响和评价方面发挥越来越重要的作用。
③混合生命周期评价法。混合生命周期评价是指将过程生命周期评价和投入产出生命周期评价结合使用的方法。该方法由Bullard et al在20世纪70年代第一次石油危机之后提出,主要用于能源投入产出分析。该方法将投入产出分析和生命周期评价整合在同一分析框架内,是近年来的研究热点。由于分析对象在生命周期各阶段的投入产出均可通过技术矩阵加以表示,因此微观系统的特定过程与宏观经济部门之间的联系可以在一个统一的框架下加以描述。这种方法保留了生命周期评价法具有针对性的特点,同时也能有效利用已有的投入产出表,减少了碳足迹核算过程中的人力、物力投入,适用于宏观和微观各类系统的分析。因混合法在实践中对研究人员的理论要求较高,所以目前运用混合法核算碳足迹的研究不多,不过随着方法的不断推广和完善,未来利用混合法研究碳足迹的次数将会逐渐增多。
近年来,国内越来越多的学者开始利用这些方法研究碳排放问题。陈迎等(2008)应用基于投入产出表分析方法,定量研究了2002—2006年我国外贸进出口商品中的内涵能源问题,研究结果表明我国是内涵能源的净出口大国。齐晔等(2008)采用投入产出法,估算了1997—2006年我国进出口贸易中的隐含碳,研究结果显示我国为国外排放了大量的碳。陈红敏(2009)对隐含碳排放投入产出分析框架进行了扩展,并利用该框架分析了2002年我国各部门最终消费中的隐含碳排放情况,结果表明部门分类水平的粗细对于各部门生产过程隐含碳排放的核算结果具有较大的影响。曹淑艳和谢高地(2010)利用投入产出方法综合分析了2007年我国52个产业部门碳足迹的流动情况,并依据产业部门对碳足迹的高低进行分类,并针对各类别提出了相应的政策建议。徐盈之和胡永舜(2011)基于投入产出模型,对比分析了我国制造业部门各行业的直接碳排放和最终需求引致的碳排放,最后得出不同行业直接排放和由最终消费引致的碳排放的数据。黄祖辉和米松华(2011)利用投入产出-生命周期评价法,对农业系统碳足迹进行量化,深入分析了农业碳排放的数量和结构特征,其结果显示隐含在农用能源和农业工业投入品生产过程中的碳排放被忽视或被低估。孙立成等(2014)以投入产出表为基础,分析了我国省际区域碳排放转移及其空间特征,并提出相应的建议。
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