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国际     2020-08-20 17:19:00         中国能源网

  1简介

  英国议会于2008年通过了《气候变化法案》(Climate Change Act)(以下简称《法案》)。作为全世界第一个为应对气候变化进行立法的大国,英国旨在通过该法案为相关政策提供前所未有的法律支撑。

  《法案》具有以下五大特征[1]:

  第一,该法案设定了一个法定的长期排放目标,规定在2050年实现英国境内的温室气体排放总量不高于其1990年排放总量的80%。

  第二,为了实现该目标,英国政府逐步推出了关于碳排放预算的多个“五年计划”,旨在为每五年期间的温室气体排放总量设定一个法定上限。

  第三,为了让英国的公共和私有部门在面对气候变化带来的挑战时做出最佳决策,该法案为各个部门提供持续的气候变化适应规划。

  第四,该法案设立了一个独立的咨询机构,即气候变化委员会(Committee on Climate Change, CCC)来对节能减排和适应气候变化提供建议并进行监督,同时也提高了该法案的公信力。

  第五,该法案明确规定了政府的相关责任与提供政府报告的义务(即对公众报告减排的进程与未来规划),并通过议会、第三方(如CCC)甚至法院来保证英国气候变化政策朝正确的方向前进。

  本文将从以下三方面讨论英国《气候变化法案》:第一,在能源产业的进展和成就;第二,在其他产业的进展和成就;第三,经验。

  2《法案》在能源产业的进展和成就

  自2008年立法以来,能源产业就被认为是温室气体减排的主战场。下图展示了英国各个产业自1990年以来温室气体排放的趋势。自从2008年《法案》实施以来,英国的温室气体年排放总量从6.43亿吨降到4.35亿吨,下降了33.4个百分点。其中,大约62%的减排来自于能源产业。

  能源产业之所以在减少二氧化碳排放上取得了如此巨大的成功,得益于可再生能源(比如风能和太阳能)逐步替代了传统的化石能源(煤炭和天然气)。在2008年,全英大约76%的供电来自于化石能源,而到了2018年,该数字下降到了46%。到了2019年,自工业革命以来首次,英国可再生能源的发电量超过了传统化石能源。随之而来的,是供电产业的碳排放强度的大幅缩水,每兆瓦时的二氧化碳排放量从2008年的0.5吨下降到2020年的(预期)0.23吨。

  除了大力发展可再生能源,能源产业成功减排的另一关键因素是基荷发电由之前的煤电变成了如今的气电。由于煤电的碳排放强度是气电的三倍左右,这一转变极大地降低了二氧化碳排放总量。在2008年,大约29.5%的供电来自于煤炭,而在2019年,这一数字下降到了1.6%。造成这一转变的因素主要有两个。第一,英国的供电产业拥有整个欧洲最高的碳税,导致了煤电的价格高于气电的价格;第二,在过去五年,英国政府逐渐按计划有序关停煤电厂,并计划于2024年10月1日之前关停所有的煤电厂。除此之外,得益于能效的提高,英国全国对电力需求的降低对减排也起到了一定的促进作用——从2008年至2018年,英国的电力需求下降了14.5个百分点。

  这一切都得益于一系列能源政策的施行,比如碳税、可再生能源补贴、需求侧政策以及空气质量指令(管控)。

  2.1二氧化碳排放税

  二氧化碳排放税,简称“碳税”,是对工业生产所排放的二氧化碳(及其他温室气体)按每吨进行收税。英国早在2005年就成为第一批参与欧盟“排放交易体系”(Emissions Trading System, ETS)的国家。随着脱欧,英国也将在2021年退出该体系。欧盟ETS采取限额交易制度——每年,欧盟会设定一个碳排放上限,而参与ETS的所有企业将被分配得到一定的碳排放许可。企业可以通过交易碳排放许可获利,亦可通过购买许可获得更多的排放权。因此,碳排放许可的价格会随着供给与需求变动。除了参与欧盟ETS,自2013年以来英国的电厂还需支付“碳价格附加税”(Carbon Price Support, CPS),该附加税自2015年以来就稳定在每吨二氧化碳18英镑。

  说到碳税就不得不提到供电产业的“优序效应”(merit order effect),即将所有活跃的发电机组按照发电的边际成本进行排序,从而形成电力市场的供给曲线。碳税会增加化石能源的发电成本,而由于煤电的碳排放强度远高于气电,英国发电厂所面临的双重碳税(ETS和CPS)也使得煤电的边际成本高于气电。因此,新建的可再生能源发电厂将取代更贵、污染性更强的煤电,从而实现大规模的减排。

  因为脱欧的关系,英国碳税的未来还是个未知数。英国“税务海关总署”(Her Majesty’s Revenue and Customs)的最新文件[2]提出几种替代欧盟ETS的选项。一方面,早在2018年,英国政府就提出要用“二氧化碳排放税”(Carbon Emissions Tax,CET)来替代欧盟ETS。最初的CET价格定在了16英镑/吨二氧化碳,并将涵盖之前欧盟ETS涵盖的所有英国境内的产业及企业。除了CET,还有另一种选项,即设立英国自己的“排放交易体系”(ETS)。在满足双方利益的情况下,英国ETS甚至可以和欧盟ETS挂钩。当然,不管以何种新的机制来替代欧盟ETS,英国政府的目标只有一个,即保持一个较高的碳税价格来保证英国能达成其设立的2050年的减排目标。

  根据英国“天然气暨电力市场管制局”(Office of Gas and Electricity Markets, Ofgem)2019年的《能源市场状况》(State of the Energy Market)[3],碳税是实现英国能源产业减排的最有效的政治工具,其减排效果比可再生能源补贴、需求侧政策以及空气质量指令加起来还要好。笔者及合作者估算,2015年,CPS使英国少排放了4450万吨二氧化碳,相当于英国1990年全年排放量的5.6%[4]。

  尽管英国的CPS极大地减少了发电产业的二氧化碳排放,其他的欧盟国家并没有实施一个相匹配的碳税价格,这导致了一些问题。除了通过本土的电厂发电,英国同时也通过海底电缆和一些欧洲国家进行电力贸易。英国的高碳税导致了高电价,使得英国成为了电力进口国,而这不可避免地会导致碳泄露。另一方面,不对等的碳税会使得市场背离贸易国之间的最佳发电方案,即高碳税市场(即英国)将生产低于最佳方案的电能,而低碳税市场(即欧洲其他和英国进行电力贸易的国家)将生产高于最佳方案的电能,从而导致市场扭曲。据笔者及合作者估算,在2015至2018年间,因市场扭曲产生的无谓损失约为每年8000万欧元,约等于跨国电力贸易所产生的社会价值(即电力贸易产生的市场剩余)的32%。同时,大约0.9%的来自英国CPS减排成果被法国和荷兰抵消 [5]。

  现如今,英国和法国、比利时、荷兰以及爱尔兰岛的电网通过海底电缆连接。此外,还有三个海底电缆在建,另有两个项目在早期开发阶段。随着海底电缆的增加,因单边碳税而导致的市场扭曲会更加严重。当然,这个问题可以通过平衡双方的碳税得以解决,方法一是英国政府敦促欧盟匹配英国的高碳税,方法二是英国可以对从低碳税国家进口的电能征收“边境调节税”(Border Tax Adjustment, BTA)。

  2.2可再生能源补贴

  自21世纪以来,英国实施过各种可再生能源补贴政策。其中2002年在不列颠岛(包括英格兰、苏格兰、威尔士地区)开始实施的“可再生能源供应义务证书”(Renewable Obligation Certificates, ROCs)是大规模可再生能源项目的主要支持机制。自2005年起,北爱尔兰也加入了ROCs。

  ROCs要求有执照的电力供应商提供一定比例的来自可再生能源的电能。该比例在2010年至2017年的七年间逐年上升,为英国的减排作出了巨大贡献。在2016年4月1日到2017年3月31日期间,英国22.2%的电能来自于可再生能源,ROCs使英国少排放了2830万吨二氧化碳,相当于1990年英国全年排放量的3.6%[6]。

  自2017年起,新的电力供应商将不再参与ROCs,而已经参与了ROCs的供应商将保留在该机制中直到2037年。政府用“差价合约”(Contracts for Difference, CfD)取代了ROCs。

  CfD于2013年首次出现在《能源法案》(Energy Act 2013)中,并对2014年10月至2015年3月期间的供电进行了第一轮分配。在CfD的体系下,低碳发电公司与一家国有公司签订合约,以便从“行使价”(strike price)和“参考价”(reference price)的差价中获得收入。“行使价”是指投资某一特定低碳技术所需的成本,通常体现为远期合约中的执行价格;“参考价”是指英国电力的市场价格,通常体现为电力批发价。简单地说,无论参考价如何变动,低碳发电公司生产的一部分电能始终通过行使价结算。由于行使价相对参考价要稳定,CfD为可再生能源发电厂提供了一个高且稳定的收入来源,同时防止由电力批发价格浮动所带来的损失。

  除了ROCs和CfD,可再生能源发电厂还享有其他类型的政府补贴,比如在2001至2015年间实施的“征税豁免证书”(Levy Exemption Certificates, LECs)以及在2010至2019年期间实施的“上网电价”(Feed-in Tariffs, FiT)。LECs对可再生能源发电厂免除”气候变化税”(Climate Change Levy,一种能源消费税),从而使可再生能源发电厂在市场中拥有一定的竞争优势。FiT则旨在补贴小型的低碳发电机——不管是公司还是个人,只要通过可再生能源技术(比如家用的太阳能电池板和风力涡轮机)发电并将该发电机接入电网,就可以根据发电量得到政府补贴。

  根据Ofgem 2019年的《能源市场状况》估算,可再生能源补贴对能源产业减排的贡献仅次于碳税——在2010至2018年间总共减少了2.35亿吨二氧化碳排放,大约占(这篇文章所介绍的)能源产业的所有脱碳政策减排总量的38% [3]。值得一提的是,在几十年的实践中,可再生能源的投资成本大幅下降,同时可再生能源发电机的寿命大幅增加。因此,从长期来看,可再生能源补贴也在通过“边做边学”(learning by doing)创造价值。

  2.3需求侧政策

  碳税和可再生能源补贴都属于供给侧政策(FiT除外,因其既是供给侧也是需求侧政策),而需求侧政策也被普遍认为会对实现减排目标起到关键作用。除了实现节能目标,需求侧政策旨在促使电力需求变得更灵活——随着可再生能源供给逐年增长,可再生能源的多变性和难预测性会让电力市场的供给平衡受到冲击,而需求侧政策旨在为此提供解决方案。

  在众多的需求侧政策中,智能电表(smart meters)的普及会在未来的低碳电力市场中扮演关键角色。智能电表通常跟室内显示器连接,可以实时地、自动地记录和传输住户的用电量至其供电商。供电商进而可以根据住户的电力消费模式为住户提供动态电价——通过实时变化电价促使住户减少或转移峰值用电量,从而减少峰值供电的压力,降低二氧化碳排放。笔者合作者的研究表明,通过电力监管部门的有效监管,可以迫使供电商把他们从动态电价中获得的利润让利给住户。由此,动态电价可以给住户和供电商都带来经济利益 [7]。

  在未来的低碳电力系统中,预计会有80%的供电来自可再生能源。同时,随着交通运输及供热的普遍电气化,电力市场的供求平衡不仅仅关系到供电产业,还会影响交通运输和供热产业的正常运转。另外,我们也不能忽视智能电表和动态电价的长期影响——当住户更换家用电器时,能够自动调节用电时间的能效更高的智能家居将格外受欢迎。

  除了智能电表的普及,另外两个仍在施行的需求侧政策包括自2013年4月开始实施的“能源公司义务”(Energy Company Obligation, ECO),自2009年6月开始对非家庭用户实施的“可再生热能鼓励机制”(Renewable Heat Incentive, RHI),以及自2014年4月开始对家庭用户实施的RHI。ECO规定能源供应商向家庭能源用户推广节能措施,包括更换和升级低效的供热系统。RHI则为可再生热能(比如太阳能热板和生物质燃料锅炉)的利用提供经济激励。

  在21世纪初期,还有一些其他的需求侧政策也对温室气体减排作出了一定的贡献。自2008年4月至2012年底实施的“碳减排目标”(Carbon Emissions Reduction Target, CERT)要求大型电气供应商减少英国家庭住宅的碳排放量。自2009年10月至2012年底实施的“社区节能计划”(Community Energy Saving Programme, CESP)则要求能源公司有一个总体的二氧化碳减排目标,并要求能源供应商和生产商对低收入地区的家庭用户提供节能措施。研究表明,CESP最终达成了其最初减排目标的85%[8]。

  2.4欧盟空气质量法令

  除了英国国内的立法与政策,英国的温室气体排放企业还受到来自欧盟的空气质量监管。其中具有代表性的是自2001年12月27日起实施的“大型燃烧电站法令”(Large Combustion Plants Directive, LCPD)。该法令针对额定热输入等于或大于50兆瓦的发电机组,旨在降低酸性污染物、污染颗粒和臭氧层破坏物质的排放量。欧盟的空气质量法令效果显著。在2004至2015年期间,欧盟的所有大型火力发电站排放的二氧化硫、氮氧化物以及灰尘分别降低了77%、49.5%和81%。研究发现,在所观测到的减排中,71%的二氧化硫减排、38%的氮氧化物减排以及75%的灰尘减排得益于排放系数的下降,即归功于欧盟的相关立法[9]。

  另一个例子是2013年开始在欧盟各国实施的“工业排放法令”(Industrial Emissions Directive, IED)。该法令旨在通过“最佳可行技术”(Best Available Technique)减少来自工业的有害气体排放。最佳可行技术,顾名思义,是指现存的最佳减排技术。在笔者写这篇文章的时候,对IED的回顾性评估正在进行。预计最终结论会是IED增强了立法的高效性,通过老旧设备的提前退休降低了温室气体排放,同时激发了创新。

  3法案在其他产业的进展和成就

  英国在2019年的温室气体排放总量只有1990年的55%。其中能源产业对减排作出了突出贡献,从某种程度上掩饰了其他产业在减排上的欠缺。

  工商业实现的减排量仅次于能源产业,位居第二。可再生能源的大规模使用是工商业近几年来减排的关键。值得一提的是,大型企业之间有提出一些非政府倡议,比如“可再生能源百分百”(RE100)旨在要求企业在某个设定的年限之前实现其供能全部来自可再生能源。在不远的将来,一个崭新的低碳经济体会需要新的商业模式来适应社会的变化。共享经济就是一个很好的例子。共享经济指的是人们得到、提供以及共享某种物品或者服务,而该物品或服务通常存在于旨在为社区服务的线上平台。经研究发现,共享经济有降低温室气体排放的潜质[10],其在英国的市场总量在2016年1月至2017年7月的18个月期间增长了60%[11]。

  自2008年以来,英国交通运输业的温室气体排放总量变化不大。然而研究发现,随着电动车在英国的销售额近几年来呈指数增长,交通运输业的电气化将迎来一个暴增点[12]。由于英国供电的碳排放强度较低,随着越来越多的电动汽车上路,交通运输业的二氧化碳排放量将得到显著下降。然而,航空业的脱碳进程仍然任重道远:一方面,商业航空在2050年前几乎不可能实现电气化;另一方面,通过植树造林来中和航空业的大量温室气体排放也显得不切实际。还有一种潜在的办法是通过进一步降低生物质燃料的碳排放强度来解决航空运输业的碳排放问题。

  同样是得益于供电产业碳排放强度的下降,住宅的温室气体排放量在2008至2018年间下降了15%。尽管如此,建筑行业的脱碳仍然面对很大的挑战。因此,为了让老旧建筑能够高效利用能源,同时对新建建筑实行更高的节能标准,更严苛的监管必不可少。

  在2008至2018年期间,英国农业的年均温室气体排放量大约是4500万吨,约占2018年温室气体排放总量的10%。农业被看作是最难脱碳的产业之一,因此需要更严格的监管政策。比如,对减排提供经济支持、加大投资发展减排技术以及加速植树造林。

  对英国而言,交通运输业和工商业(以及能源产业中的供热系统)会是温室气体减排的下一个主战场。而其减排方式主要是实现交通运输业和工商业的电气化,因此供电产业的大规模减排是这一切的基础。也就是说,对绝大多数国家而言,能源产业的减排须是其长期减排计划的优先选择。

  4经验

  4.1《法案》在政治经济领域的主要经验

  除了在环境和能源产业改革所取得的成就外,《气候变化法案》在其他方面也取得了显著的成就。Fankhauser教授及其团队通过采访33位气候变化方面的专家和利益相关者,总结出以下三点主要成就[1]。

  4.1.1《法案》改变了有关气候变化的政治辩论的形式。有关部门通过发布详细的报告,为气候变化的相关辩论提供有力的论点。其中CCC的年度报告成为政策制定者、商业领域的利益相关者、媒体以及学术界进行政策分析的主要资源。

  4.1.2“脱碳是必要的”这一观点被大众广泛接受。同时,由于英国的各个主要党派都在《法案》上投入了大量的政治资源,《法案》回撤的风险被大大降低。碳排放预算和CCC都在为英国实现长期的减排目标保驾护航。

  4.1.3《法案》带来的一个意外成就是英国在国际舞台上成为了气候变化的领导者。比如,《法案》是英国能够在巴黎气候大会上扮演领导者角色的一个主要原因。另外,在国际气候立法的舞台上,英国的政客和私有企业都喜欢基于《法案》提出论点。

  Fankhauser教授及其团队同时也指出,《法案》仍然有一定的缺陷[1]。比如,排放目标和相关减排政策的鸿沟正在加大——正如前面所说,《法案》在除能源外的其他产业取得的成就乏善可陈。另外,气候变化会对环境产生影响,比如洪涝灾害频发,而对这类影响的整治并没有被囊括在《法案》的管辖范围之内。

  英国《气候变化法案》的经验值得其他国家学习,尤其是还未对温室气体减排实施立法的国家。Fankhauser教授及其团队总结出《法案》对国际社会关于气候立法有以下四点经验[1](p.1)(笔者译):

  “第一,为应对气候变化,一个具有完整框架的法案是减少温室气体排放和提高环境适应能力的必要工具;第二,一个良好的气候法应该包含法定的目标、明确职责和责任并且提供长期前进方向;第三,提前设立多年的经济目标,能有助于形成一个明确而又可变通的长期减排指标;第四,一个独立的咨询机构能够有效保证政策的长期执行,帮助政府做出基于实证的政治决策。”

  4.2《法案》在能源领域的主要经验

  如前文所说,能源产业的脱碳是实现长期的、雄心勃勃的整个经济体减排目标的基础。因此,笔者基于自身对于英国能源改革的研究经验,总结出英国能源产业脱碳有以下四点经验。

  4.2.1碳税和可再生能源补贴在所有能源产业的脱碳政策中扮演了重要角色。一个合适的碳税价格能够使煤电价格高于气电,从而让新建的风力发电机去取代(相较于气电)污染性更强的煤电。另一方面,如果碳排放的社会成本像绝大多数文献估算的那样,处在一个较高的位置,那么从长期来讲,可再生能源补贴能够对经济带来正收益。

  4.2.2可再生能源成本的快速下降表明稳定可靠的政策(比如CfD和FiT)会刺激“边做边学”。因此,对像氢能源的生产与储存以及碳捕捉与储存(Carbon Capture and Storage, CCS)这种新的但是暂时昂贵的脱碳技术进行补贴同样有刺激“边做边学”的潜力。

  4.2.3在未来的电力系统中,具有多变性和难预测性的可再生能源将占据很大的比例,因此电力系统的供求平衡显得格外重要。除了抽水蓄能和氢能源存储等柔性电力技术,需求侧政策也能极大降低电力系统的平衡成本。因此,对发展需求响应实施长远的政策激励也至关重要。

  4.2.4将电价控制在一个消费者能够负担得起的水平也很重要,而一个充满竞争的市场能够将能源成本和价格控制在最低。尽管第四点跟脱碳政策没有直接关系,但这对社会的再分配起到关键作用。据统计,在2016年,英国平均每户在能源上的支出约等于总支出的4%,而在21世纪的头几年,这一数字还是3%。在收入处于底层10%的住户中,这一数字从21世纪头几年的6%上升到2016年的8.4%。

  5目标“净零耗”

  尽管《法案》取得了前文提到的多方面的成就,CCC估算现如今英国的所有脱碳政策并不能让英国实现其第四个碳排放预算“五年计划”(2023—2028)所设立的目标。因此,CCC敦促政府尽快设立清晰的、稳定的、精心设计的相关政策,以实现进一步脱碳。CCC还从可行性、经济性和必要性进行分析,提议英国应该设立一个2050年前“净零耗”的目标。2019年6月,英国议会正式通过了对2050年以前实现“净零耗”的立法,这也使英国成为第一个以“净零耗”为目标的主要经济体。

  “净零耗”也叫“碳中和”,旨在通过碳汇(自然碳汇包括植被、海洋等,人工碳汇包括CCS等)将人类活动所排放的温室气体完全中和。新的目标涵盖了所有产业,包括在2008年最初版本中被忽略掉的国际航运和海运。

  “净零耗”对于能源产业来说是一个绝佳机会,因为能源产业优先实现零排放是“净零耗”目标得以实现的关键。如今,英国政府正在通过政策引导来大力发展可再生能源:目标在2030年前拥有总共400亿瓦装机容量的海上风力发电机组——要知道,2018年英国供电的总装机容量也才830亿瓦。

  英国国家基础设施委员会(National Infrastructure Commission, NIC)通过模拟2030年以后英国的发电情况,发现依赖于可再生能源和柔性电力技术(比如氢能源发电)的供电系统将比依赖于核电的供电系统便宜30%[13]。此外,NIC还建议用生物能发电取代核电,为电力系统提供基底负荷。

  当然,“净零耗”不可能由能源产业独自完成。一些针对高能效建筑、低碳供热、电动车市场、碳捕捉与储存、植树造林和泥炭地还林以及开发低碳农业设备的政策都必须加大强度且比原计划更早地实施。这意味着需要一个强有力的政府领导,同时也需要来自商界和各个社区的支持。

  6总结

  迄今为止,英国的《气候变化法案》取得了巨大的成功,其成就主要体现在能源产业的大规模脱碳和减排上。《法案》给其他的尤其是还没有对气候变化进行立法的国家提供了宝贵的经验。

  作为最先设立“净零耗”目标的国家之一,英国首先需要实现能源产业的零排放,而后利用供电产业极低的碳排放强度,通过电气化(绝大多数的)其他产业来实现整个经济体的“净零耗”。这意味着能源产业在整个实现减排的过程中占据了绝对的中心地位。

  值得一提的是,根据英国的经验,减排和经济发展并不冲突。在2009至2019的十年间,英国的国民生产总值(GDP)增加了20%,而其温室气体排放减少了32%。即使我们并不知道如果没有《法案》,英国的GDP会增加多少,但数据表明,自1990至2016年间,英国的温室气体排放减少了42%,而其他G7国家的这一数据只有平均3%;同期,英国的GDP增长了67%,而其他G7国家的这一数据只有61%。(来源:南方能源观察

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