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1．2農(nóng)業(yè)碳排放核算IPCC有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放的論述多集中于生物活動產(chǎn)生、土壤碳和水稻的甲烷排放，而關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)投入導(dǎo)致碳排放的研究不多。結(jié)合我國和湖南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點，以《2006年指南》為主要參考，結(jié)合田云［2，22］等基于投入視角的農(nóng)地碳排放測算研究，確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放源包括:稻田、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、牲畜活動。由于農(nóng)業(yè)機械動力相關(guān)的碳排放已在能源消費碳排放核算中涵蓋，為避免重復(fù)，此處不再涉及。構(gòu)建農(nóng)業(yè)物質(zhì)投入碳排放核算公式為。式中，A－C為碳排放;i為第i種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入;εi為第種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素碳排放系數(shù)。農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素碳排放系數(shù)參考美國橡樹嶺國家實驗室等機構(gòu)和學(xué)者的研究成果，見表2。水稻生長過程中會釋放大量甲烷，而甲烷是IPCC公布的六類溫室氣體之一。水稻是湖南省種植面積最大的農(nóng)作物，因此核算湖南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放需要考慮水稻生長的碳排放。Wang［23］、Cao［24］、Matthew［25］等學(xué)者測算了稻田甲烷排放系數(shù)，結(jié)果為0．44gCH4/(m2•d)、0．44gCH4/(m2•d)、0．50gCH4/(m2•d)，研究將三者的算數(shù)平均值作為計算系數(shù)，即0．46gCH4/(m2•d)。根據(jù)2007年IPCC第四次評估報告的相關(guān)內(nèi)容，1單位甲烷與1單位二氧化碳溫室效應(yīng)比為25∶1，據(jù)此可確定甲烷與碳的轉(zhuǎn)換系數(shù)為6．82，結(jié)合稻田甲烷排放系數(shù)，確定稻田碳排放系數(shù)為3．136gC/(m2•d)。湖南省水稻生長周期為120—150天，研究選取平均值135天為計算標準。稻田碳排放計算公式為。式中，R－C為稻田碳排放量;S為水稻播種面積。根據(jù)《2006年指南》第四卷第10章關(guān)于牲畜和糞便管理過程碳排放的相關(guān)論述，畜牧業(yè)尤其是諸如牛、羊等反芻動物生長過程中會產(chǎn)生大量的甲烷，具體而言包括腸道發(fā)酵和糞便管理兩部分。參考田云［12］等學(xué)者的研究，我國畜牧業(yè)產(chǎn)生甲烷排放的主要牲畜品種有牛、馬、驢、騾、豬、羊，以IPCC給出的排放系數(shù)為依據(jù)，運用上文所述的甲烷—碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，建立我國主要牲畜碳排放系數(shù)見表3。畜牧業(yè)碳排放計算公式為:。
1．3廢棄物碳排放核算根據(jù)《2006年指南》第五卷有關(guān)廢棄物的分類研究，溫室氣體排放源主要有四類:固體廢棄物生物處理、廢棄物的焚化與露天燃燒、固體廢棄物填埋處理、廢水處理與排放，固體廢棄物填埋處理(即SWDS)是廢棄物溫室氣體的主要來源。固體廢棄物被掩埋后，甲烷菌可使廢棄物所含有機物分解產(chǎn)生甲烷氣體。由前文可知，甲烷是主要溫室氣體之一，且產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比二氧化碳強。據(jù)IPCC相關(guān)研究估計，全球每年約3%—4%的溫室氣體來源于廢棄物填埋處理產(chǎn)生的甲烷?！?006年指南》推薦使用一階衰減法(FOD)，一階衰減法能獲得更好的測算精度。根據(jù)《2006年指南》和渠慎寧［3］等學(xué)者的研究，本研究給出固體廢棄物填埋處置產(chǎn)生甲烷量的一階衰減法的估算公式。
2數(shù)據(jù)來源與處理說明
2．1數(shù)據(jù)來源農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中涉及的水稻種植面積、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜數(shù)據(jù)來自2001—2011年《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》和能源數(shù)據(jù)來自湖南省能源平衡表;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各類牲畜數(shù)量來自歷年《湖南省統(tǒng)計年鑒》;工業(yè)廢棄物和城市固體垃圾數(shù)據(jù)來自國研網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，確實部分運用插值法根據(jù)歷年數(shù)據(jù)補充完整(限于篇幅，方法介紹略);土地利用數(shù)據(jù)來自國研網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，經(jīng)濟數(shù)據(jù)來自相關(guān)年份的《湖南省統(tǒng)計年鑒》，按2000年不變價格參與計算。
2．2處理說明根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》和趙榮欽等學(xué)者的研究，承載碳排放的土地利用類型包括耕地、牧草地、農(nóng)村居民點用地、城鎮(zhèn)居民點及工礦用地、交通水利和其他用地。研究將根據(jù)碳排放發(fā)生載體，本文將其分解到具體的用地類型，畜牧業(yè)按照食物來源將牲畜活動分屬于耕地和牧草地，用地類型與碳排放源對應(yīng)關(guān)系見表4。
3結(jié)果分析
3．1碳排放總量與時序特征根據(jù)上述公式，我們對湖南省的碳排放總量進行了測算，結(jié)果見表5。2011年湖南省碳排放總量為10377．79萬t，比2000年的3504．60萬t增長了196．10%，遠低于同時期GDP增速(500．21%)。從碳排放來源分析，2011年湖南省碳排放的主要來源仍然是能源消費，占總量的95．69%，達9930．06萬t;其次是畜牧業(yè)碳排放，占總量的2．43%，達2523．01萬t;種植業(yè)碳排放站總量的1．78%，達184．76萬t;廢棄物碳排放最少，僅為碳排放總量的0．10%。根據(jù)IPCC給出的《2006年指南》，全球能源消費占碳排放總量比例的平均水平為75%，湖南省能源消費碳排放占比遠高于參考值，說明湖南省的能源消耗量較大，節(jié)能減排的形勢嚴峻。本研究重點測算了湖南省2000—2011年的碳排放總量，通過分析其時序和結(jié)構(gòu)變化特征探討了湖南省新世紀初期經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境的影響。研究時序內(nèi)湖南省碳排放逐年增加(表5)，且增速持續(xù)上升，年均增長率10．37%，低于GDP的年均增長率(17．69%)。湖南省碳排放的結(jié)構(gòu)特征也發(fā)生了較大變化，2000年能源消費僅占碳排放總量的77．29%，隨后逐年上升，直至2008年超過90%，2011年達到總量的95．69%，能源消費對碳排放的影響逐漸增強，湖南省經(jīng)濟發(fā)展對能源消費的依賴日益突出，暴露了較為嚴重的經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量問題。種植業(yè)碳排放占比逐年下降，比2000年降低了4．12倍，對碳排放總量的影響逐漸變小。畜牧業(yè)碳排放在碳排放結(jié)構(gòu)中處于第二位，2000占比高達13．36%。隨著能源消費碳排放的迅猛增加和畜牧業(yè)自身的萎縮，畜牧業(yè)碳排放占比也逐年下降，比2000年降低了4．50倍;廢棄物在總量中的比例一直較低，2000年占總量的0．23%，隨后逐年下降，2011年僅為0．10%。
3．2土地承載結(jié)構(gòu)特征與效應(yīng)分析根據(jù)以上有關(guān)土地承載碳排放來源的描述，本研究將2011年湖南省碳排放根據(jù)其土地承載的屬性進行分解，并進一步計算結(jié)構(gòu)特征與碳排放強度，以期從土地利用的視角分析碳排放的來源及減排路徑，具體見表6。結(jié)果顯示，城鎮(zhèn)居民點及工礦用地是最大的碳排放源，總量達7781．06萬t，占總量的74．98%，且碳排放強度(碳排放與土地面積的比值，t/hm2)也最高，為263．94;交通水利及其他用地次之，碳排放強度為33．41，碳排放占總量的11．30%，為1172．40萬t;其他用地類型的碳排放量較少，總計占比為13．73%;牧草地的碳排放總量雖然較少，但其強度較大，單位面積碳排放達32．22t，是僅次于城鎮(zhèn)居民點及工礦用地和交通水利及其他用地的碳排放土地承載類型。
4結(jié)論與討論
二、實證分析
實證部分主要運用空間DURBIN模型對我國區(qū)域碳排放的影響進行量化分析。模型中，以co2為被解釋變量，以city，energy，pgdp，building，industry為解釋變量，利用STATA軟件進行編程計算。具體模型如下?？蓻Q系數(shù)R2為0.3530，反映模型在變量的選擇上及模型整體構(gòu)建上基本上符合預(yù)期。因變量的空間滯后回歸系數(shù)為0.1264，在0.01的水平上不顯著為正，這反映了我國相鄰的各省市間碳排放存在空間依賴性，但并不十分顯著。我國區(qū)域碳排放的空間影響因素分析：城鎮(zhèn)化率對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，在其他因素不變的情況下，城鎮(zhèn)化率每提高1%，碳排放增加5.4%；城鎮(zhèn)化率的空間滯后項系數(shù)為-0.072，顯著為負，表明城鎮(zhèn)化率對區(qū)域間碳排放存在顯著的擠出效應(yīng)，這表明相鄰省市相同的城鎮(zhèn)化率會形成競爭態(tài)勢，使相鄰區(qū)域碳排放量受到影響。
能源強度對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，能源強度每降低1噸標準煤/萬元GDP，碳排放降低11.5%；能源強度的空間滯后項系數(shù)為0.0337，顯著為正，表明能源強度對區(qū)域間碳排放存在顯著的溢出效應(yīng)。人均GDP的對數(shù)對碳排放的回歸系數(shù)不顯著為負，人均GDP的對數(shù)每增加1個單位，碳排放降低4.1%；人均GDP的對數(shù)形式的空間滯后項系數(shù)為-0.1735，但不顯著，這表明人均GDP對相鄰區(qū)域間碳排放不存在顯著的擠出效應(yīng)，這也表明人均GDP增加并不意味著相鄰區(qū)域碳排放會增加。建筑業(yè)總產(chǎn)值對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，建筑業(yè)總產(chǎn)值的對數(shù)每增加一個1個單位，碳排放增加0.74%；建筑業(yè)總產(chǎn)值的空間滯后項系數(shù)為0.102，但不顯著，這表明建筑業(yè)總產(chǎn)值對相鄰區(qū)域間碳排放存在不顯著的溢出效應(yīng)。規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的對數(shù)每增加一個1個單位，碳排放增加0.24%；規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的空間滯后項系數(shù)顯著為負，表明規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值對區(qū)域間碳排放存在顯著的擠出效應(yīng)，這表明相鄰省市相同的規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值會形成競爭態(tài)勢，資本等生產(chǎn)要素要流向更有利于增值的地方。
二、文獻回顧
目前，國內(nèi)外關(guān)于城市家庭碳排放的研究可以歸納為以下三個方面。一是家庭基本特征和家庭能源消費方式對碳排放的影響。國外學(xué)者帕喬里(Pachauri)借助家庭微觀調(diào)查的研究，結(jié)果表明，家庭收入是家庭碳排放的重要影響因素;杰克遜(Jackson)的研究表明，家庭規(guī)模、住房面積、成員結(jié)構(gòu)、消費水平等家庭特征是家庭碳排放的主要影響因素。弗林格爾(Vringer)等發(fā)現(xiàn)，戶主年齡在40－50歲的高收入群體，其家庭能源消耗最大。楊選梅等以南京為例認為常住人口、交通出行、住宅面積是影響家庭碳排放的顯著因子。楊瑞華等對全國不同地域9個城市的家庭碳排放情況進行跟蹤調(diào)查，對城市家庭碳排放特點和不同地域城市碳排放差異進行了實證研究，結(jié)果表明，家庭碳排放量與家庭經(jīng)濟文化水平和家庭常住人口數(shù)呈正相關(guān)，沿海經(jīng)濟發(fā)達城市家庭的碳排放量高于內(nèi)陸城市和經(jīng)濟欠發(fā)達城市。威爾森(Wilson)等研究了家庭成員的環(huán)境認知、能源消費行為對家庭碳排放的影響。二是家庭碳排放的空間分布差異研究。阿爾蒙德(Almond)等研究發(fā)現(xiàn)，在中國，秦嶺－淮河以北地區(qū)由于需要家庭集中供暖，其碳排放量特別高?？ǘ?Kahn)通過使用1993年美國居住能源消費調(diào)查數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)居住郊區(qū)化對能源消費的顯著影響以及其環(huán)境后果。黃茹等通過廣州市3個不同區(qū)位類型社區(qū)家庭的問卷調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)郊區(qū)社區(qū)家庭碳排放量最高，市區(qū)社區(qū)家庭碳排放量居中，城鄉(xiāng)結(jié)合部家庭碳排放最低。張馨等研究了城鄉(xiāng)居民家庭能源消費的碳排放，結(jié)果表明，從2000－2007年城鎮(zhèn)居民家庭的直接能耗和間接能耗碳排放都呈上升趨勢，農(nóng)村居民家庭的直接能耗碳排放逐年增加而間接能耗碳排放有所下降。三是從時間序列分析家庭規(guī)模的變化對碳排放的影響。蔣耒文等認為，相對于個人而言，家庭是消費的主要單位，在人口總量保持穩(wěn)定的情況下，家庭規(guī)模變化導(dǎo)致的家庭戶總量的變化有可能對碳排放產(chǎn)生明顯的影響。陳佳瑛等就中國1978－2007年家庭模式變化對碳排放的影響情況進行了實證分析，發(fā)現(xiàn)家庭規(guī)模與總戶數(shù)對于碳排放具有較大影響力，家庭戶單位體現(xiàn)出對人均單位未能包括的家庭消費行為模式的包容，因而可能成為更合適的居民能源消費產(chǎn)生碳排放的分析單位。王欽池認為根據(jù)邊際效應(yīng)遞減規(guī)律，在一定的經(jīng)濟社會條件下，應(yīng)該存在一個能源利用效率最高的家庭規(guī)模，稱之為最優(yōu)家庭規(guī)模。當家庭規(guī)模大于或者小于最優(yōu)規(guī)模時，都會導(dǎo)致能源利用效率的降低和碳排放量的增加。總體說來，家庭碳排放的研究視角從開始較多地集中在宏觀層面逐漸轉(zhuǎn)向家庭微觀層面。隨著我國新型城市化建設(shè)的加速推進，人們生活方式將發(fā)生巨大變化，城市居民生活水平也將不斷提高，城市生活能耗消費量將不斷增長，導(dǎo)致城市家庭能耗碳排放對環(huán)境的影響更加明顯。因此，有必要對某一區(qū)域或省域的家庭碳排放特點及變化特征做詳細調(diào)查研究，這樣可以針對不同研究區(qū)域的家庭特征、低碳消費行為分別研究碳排放的影響因素，從而制定更有針對性的區(qū)域、社區(qū)及微觀家庭成員的減排政策。本文將以微觀家庭調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟發(fā)達的東部沿海省份江蘇作為研究對象，主要研究江蘇城市家庭碳排放的結(jié)構(gòu)特征和區(qū)域差異性，并分別對調(diào)查城市家庭的基本特征、家庭成員低碳消費行為與家庭碳排放的相關(guān)性作回歸分析，最后得出江蘇城市家庭碳排放的主要影響因素。
三、數(shù)據(jù)來源與研究方法
1．數(shù)據(jù)來源
研究采用2013年南京郵電大學(xué)大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目“江蘇城市家庭碳排放調(diào)查”研究小組對江蘇省城市家庭活動的調(diào)查數(shù)據(jù)。該調(diào)查按照江蘇南北區(qū)域經(jīng)濟發(fā)達與不發(fā)達等特點選取了蘇南的南京市、蘇中的南通市以及蘇北的連云港市，由于三個城市2012年的城鎮(zhèn)居民家庭人均消費性支出分別與所在區(qū)域的平均水平最接近，且南京市是江蘇城市化程度最高的城市，南通市是蘇中地區(qū)三個市中人口最多的城市，連云港市2012年人均GDP排在江蘇13個地級市的倒數(shù)第二位，因此，選取這三個城市體現(xiàn)了江蘇區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的差異性和典型代表性，可以代表不同區(qū)域的城市家庭碳排放基本情況。研究在每個城市選擇三個社區(qū)(市區(qū)社區(qū))，為了使數(shù)據(jù)收集更具廣泛性和靈活性，并且提高問卷收集速度，在每個社區(qū)選擇150戶家庭采用入戶隨機發(fā)放和現(xiàn)場填寫問卷的方式進行調(diào)查，要求每個家庭18周歲以上成員填寫調(diào)查問卷。研究共發(fā)放問卷1350份，收回有效問卷1288份，問卷有效率為95.4%。調(diào)查問卷包括三個部分:家庭基本特征、家庭低碳消費行為和家庭碳排放結(jié)構(gòu)。家庭基本特征包括家庭的人口統(tǒng)計特征、消費特征(居住面積)、出行特征、文化特征、經(jīng)濟特征(家庭收入)五個方面，其中人口統(tǒng)計特征包括:家庭常住人口數(shù)、被調(diào)查者的性別、年齡。家庭低碳消費行為包括家庭成員的每周購物頻率、在外就餐頻率、垃圾分類情況、空調(diào)溫度調(diào)控、自備購物袋以及“一次性”用品的使用六項內(nèi)容。家庭碳排放結(jié)構(gòu)包括家庭能耗(家庭用電、水、天然氣或罐裝液化氣)、交通出行(飛機、火車(動車)、長途汽車、地鐵、公交車、小汽車、電動車)、家庭生活垃圾三個方面。
2．研究方法
比娜等提出了消費者生活方式方法(ConsumerLifestyleApproach，CLA)，該方法是從家庭外部環(huán)境、個人決策因素、家庭基本特征、消費者行為以及消費行為產(chǎn)生的后果五個方面研究家庭碳排放。該模型首先被用于美國家庭碳排放研究中，隨后該模型被眾多學(xué)者引用。此模型中消費者是指為滿足其生活需要購買產(chǎn)品和服務(wù)的個人或家庭的實體;生活方式影響并決定了消費者的個體消費行為。該模型的目的是通過理解消費者的個體行為以便制定出更好的公共政策。由于各種影響因素的相互交織，并且其中一些因素隨著環(huán)境的變化而不斷變化，因此，了解“消費者”變得很復(fù)雜。本文在此方法的基礎(chǔ)上加以修改和補充，繪制了基于家庭消費行為特征的家庭碳排放影響因素技術(shù)路線圖。
2、2010－2013年柴油車黑碳排放變化趨勢
研究表明，2013年全國柴油類機動車黑碳排放量為31.33萬噸，與2012年相比，減少了約2.8%。2010－2013年全國機動車黑碳排放變化趨勢如圖5所示，從可以看出，2010－2013年我國機動車的黑碳出現(xiàn)先增后減的變化規(guī)律，經(jīng)過2011年后呈現(xiàn)出下降的趨勢。2010－2013年我國柴油類汽車的黑碳排放變化趨勢也呈現(xiàn)相同的變化趨勢。出現(xiàn)這種趨勢的原因，一方面是因為我國柴油車仍舊呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，二是由于這兩年我國加大了黃標車淘汰的力度，黃標車保有量逐漸減少，黃標柴油車的黑碳排放下降速度要快于綠標車黑碳排放的增長速度，黑碳排放在二者平衡之后逐漸開始下降。
3、2013年分區(qū)域黑碳排放狀況分析
2013年全國各省(直轄市、自治區(qū))的柴油類機動車保有量調(diào)研表明，柴油車保有量較大的省份主要集中在中東部地區(qū)，其中保有量前五位的省份依次為山東、河南、河北、廣東和遼寧，分別為244.1、220.2、214.8、176.1和139.4萬輛，另江蘇和安徽的柴油車保有量也超過了100萬輛。2013年全國分省份的柴油車保有量如圖8所示。2013年分省黃標柴油汽車保有量的分布狀況如圖9所示。黃標柴油車較多的省份有廣東、山東、河南、江蘇和河北，分別為87.5萬輛、61.4萬輛、50.9萬輛、39.4萬輛和35.1萬輛，這五個省的黃標柴油車所占數(shù)量占到全國黃標柴油車總保有量的38%左右。2013年各省(直轄市、自治區(qū))柴油車黑碳排放量如圖10所示。前五位的為河南、河北、山東、廣東和內(nèi)蒙，其黑碳排放量分占總柴油車黑碳排放量的8.8%、8.5%、7.7%、7.2%和5.1%，約占全國。各省(直轄市、自治區(qū))黃標柴油車的黑碳排放量，前五位仍然為河南、河北、廣東、山東和內(nèi)蒙，顯示了黃標柴油車黑碳排放與總的柴油車黑碳排放有著很強的相關(guān)性和黃標柴油車黑碳減排的重要性。
4、小結(jié)
(1)2010－2013年，我國柴油車增長了23%，柴油類汽車保有量約增長了約43.3%;2013年我國柴油車保有量約為2593.5萬輛;
2不同結(jié)構(gòu)建筑的隱含能與隱含碳
關(guān)于建筑產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸和安裝階段所消耗的隱含能和排放的隱含碳，AlcornandBaird［29］、BuchananandHoney［30］、Bjorklund［6］、lawson［31］、CWC等做過前期研究，有研究成果數(shù)據(jù)．Guggemos［18］的研究邊界是美國中西部2棟面積為4400m2的5層辦公建筑的全生命周期，但針對案例的隱含能和隱含碳，Guggemos得出混凝土結(jié)構(gòu)分別是8300MJ／m2和550kg／m2，鋼結(jié)構(gòu)分別是9500MJ／m2和620kg／m2．日本學(xué)者Ari－ma［21］根據(jù)《京都議定書》計算不同回收方式時結(jié)構(gòu)的碳排放．臺灣學(xué)者Li在統(tǒng)計建筑所需鋼材、混凝土、木材、膠合板需要量后，采用基于過程的LCA分析方法，得出混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)建筑隱含能與隱含碳成果．Rossi對布魯塞爾某居住建筑進行研究時，使用Pleaides＋軟件進行模擬，結(jié)合手工計算，得出混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的隱含碳成果．2013年，Griffin［25］采用Hammond和Jones的ICE數(shù)據(jù)庫研究某大學(xué)禮堂大跨度結(jié)構(gòu)的隱含能和隱含碳．結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的隱含能和隱含碳在計算時分原始材料和非原始材料2類．混凝土結(jié)構(gòu)分桁架混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)．桁架混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)采用原始材料時對應(yīng)的隱含能分別為808MJ／m2和1036MJ／m2，對應(yīng)的隱含碳為100kg／m2和133kg／m2．Kim［27］采用投入產(chǎn)出法，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)建筑主要材料的消耗量和韓國經(jīng)濟基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算建筑能耗與碳排放．研究特別分析了螺紋鋼、型鋼占建筑總能耗與碳排放的比例。表2，3反映多數(shù)研究者認為木結(jié)構(gòu)建筑比混凝土結(jié)構(gòu)建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑有更低的隱含能和隱含碳．另一方面，單從隱含能的角度，CORRIM［33］、UN－HABITAT［34］、BuchananandLevine［35］的研究也顯示，木結(jié)構(gòu)住宅相較混凝土結(jié)構(gòu)住宅有更低的隱含能．BorjessonandGustavsson［36］考慮土地使用和替代的影響，得出同樣結(jié)論．瑞典和挪威學(xué)者PetesonandSolberg［37］依賴建筑材料、廢棄物管理和森林碳匯流，也得出同樣結(jié)論．LenzanandTreloar［38］參考澳大利亞材料價格采用投入產(chǎn)出法分析了BorjessonandGustavsson的研究數(shù)據(jù)，得出隱含能是BorjessonandGustavsson研究結(jié)果的2倍，但也有同樣的結(jié)論．從結(jié)構(gòu)的環(huán)境影響角度，日本Gerilla用全球變暖潛力來描述建筑的環(huán)境影響，認為混凝土結(jié)構(gòu)比之木結(jié)構(gòu)有更高的環(huán)境影響（多23％）．其他方面，Li研究木結(jié)構(gòu)替代混凝土結(jié)構(gòu)以及木結(jié)構(gòu)替代鋼結(jié)構(gòu)的替代效應(yīng)因子．Arima認為木結(jié)構(gòu)建筑有碳儲存功能，由于碳儲存的原因，Arima把城市木建筑群稱為“城市森林”，指出日本城市中的碳儲存為1．5×108t碳，超過日本森林6．8×108t碳儲存的20％．從建筑結(jié)構(gòu)類型看，木結(jié)構(gòu)碳排放的減量是混凝土結(jié)構(gòu)的1／2，是鋼結(jié)構(gòu)的2／3．Griffin認為木結(jié)構(gòu)在隱含能、隱含碳和重量方面有利，但木結(jié)構(gòu)有很差的隔聲性能，同時需要配備石膏板防火系統(tǒng)和自動噴淋系統(tǒng)以滿足防火的要求．Schmidt在Gagono、Pirun及Crespell、Gagnon研究的基礎(chǔ)上以某高層住宅為例，研究CLT交叉層積材結(jié)構(gòu)在美國使用的潛力．研究指出CLT結(jié)構(gòu)的防火性能可以滿足法律的要求．相較混凝土結(jié)構(gòu)而言，由于CLT結(jié)構(gòu)采用了更少的勞力及材料成本更低，有更低的隱含能和隱含碳．關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)，Guggemos認為鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)建筑在使用階段的能源消耗沒有區(qū)別．盡管在建設(shè)階段鋼結(jié)構(gòu)的能源消耗指標比混凝土結(jié)構(gòu)要小很多，然而需要注意的是，鋼結(jié)構(gòu)材料在生產(chǎn)過程中的能耗一定程度上超過了其在建設(shè)階段、廢棄階段相對于混凝土結(jié)構(gòu)的能源節(jié)約．所以Guggemos認為從全生命周期的角度來看，鋼結(jié)構(gòu)并不會比混凝土結(jié)構(gòu)更優(yōu)越．Kim認為混凝土結(jié)構(gòu)相較鋼結(jié)構(gòu)具有減少能耗、減少建設(shè)成本（含碳排放成本）的優(yōu)勢．Griffin認為鋼結(jié)構(gòu)如果考慮足夠高的回收率的話，它的隱含能與混凝土結(jié)構(gòu)是有可比性的，但鋼結(jié)構(gòu)的隔熱性能不好，隔聲和防火性能也是最差的．簡言之，Guggemos認為混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)階段和工程建設(shè)階段的能耗與碳排放高低互補，以致2種結(jié)構(gòu)隱含能與隱含碳近似．而Kim和Griffin的研究結(jié)論比較一致，即在同等邊界條件下混凝土結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)有更低的隱含能和隱含碳．但如果考慮鋼材的回收利用，則鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的能耗與碳排放亦相當．圖2，3反映了不同時期、不同學(xué)者對木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑隱含能與隱含碳研究的數(shù)據(jù)集群．從圖2，3可知，研究成果不具有隨著時間增加或減少的趨勢，而且數(shù)據(jù)成果差異度較大．研究成果主要與研究者的研究邊界、研究方法以及采用的數(shù)據(jù)來源（數(shù)據(jù)庫）密切相關(guān)．但總體上，木結(jié)構(gòu)建筑的隱含能與隱含碳低于混凝土結(jié)構(gòu)建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑，混凝土結(jié)構(gòu)建筑的隱含能與隱含碳在同等邊界條件下低于鋼結(jié)構(gòu)建筑．
3不同結(jié)構(gòu)建筑的環(huán)境影響
圖4主要材料能耗占建筑能耗的百分比結(jié)構(gòu)形式的不同并不意味著材料的單一性．Buchanan和Honey的研究顯示，混凝土結(jié)構(gòu)住宅中含有鋼材和木材，鋼結(jié)構(gòu)住宅中含有混凝土和木材，木結(jié)構(gòu)住宅中含有鋼材和混凝土．表4為Buchanan和Honey研究木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑能耗時，得出的不同材料能耗在建筑能耗中所占的百分比．由圖4可知，鋼材、混凝土和木材能耗分別在鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)建筑能耗中的比例都是最高的．從材料的能耗分配看，鋼結(jié)構(gòu)中鋼材能耗占3種結(jié)構(gòu)鋼材全部能耗的50％以上，混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土能耗占3種結(jié)構(gòu)混凝土能耗約50％，木結(jié)構(gòu)中木材能耗占3種結(jié)構(gòu)木材能耗的80％?？紤]建筑運營階段，Rossi認為50年生命周期混凝土結(jié)構(gòu)運營碳排放加隱含碳是200～1500kg／m2，鋼結(jié)構(gòu)運營碳排放加隱含碳是180～1250kg／m2．Rossi強調(diào)運營階段的環(huán)境影響占建筑全生命周期環(huán)境影響的62％～98％，而能源結(jié)構(gòu)強烈影響著運營階段的碳排放．將現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)向可再生能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，是Rossi提出的可持續(xù)建筑的發(fā)展之道，只有當能源結(jié)構(gòu)更環(huán)保以后，結(jié)構(gòu)隱含能在建筑全生命周期中才更具有代表性．關(guān)于頗具爭議的“盈余森林”和“負碳排放”，中瑞典大學(xué)Gustavsson指出，木結(jié)構(gòu)建筑由于采用了生物燃料替代了化石燃料，有更高的“負碳排放”．混凝土結(jié)構(gòu)建筑全生命周期的碳排放是負值，原因是“盈余森林”的存在，即混凝土結(jié)構(gòu)建筑由于需要更少的木材，提高了建筑生命周期的生物質(zhì)能．從建筑的能量平衡和碳平衡看，Gustavsson指出木結(jié)構(gòu)建筑的能量平衡及碳平衡除了不考慮木材加工殘留物或廢棄木材作為燃料再恢復(fù)使用外都是負的．木結(jié)構(gòu)建筑比混凝土結(jié)構(gòu)建筑有更低的碳排放．表5是Gustavsson案例在最佳情境和最不利情境下的能量平衡和碳平衡（某公寓住宅建筑面積為1190m2）．圖5，6是Gustavsson案例最佳情境時能量平衡與碳平衡的過程示意圖．
4不同墻體建筑的碳排放
美國硅酸鹽水泥協(xié)會MedgarL．Marcean［15］等研究2種不同結(jié)構(gòu)墻體（木框架墻和混凝土隔熱墻）住宅的生命周期評估．圖7，8為2種墻體不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，二者差異在于木框架檣以合板為主要材料，混凝土隔熱墻以混凝土為主．報告采用Simapro軟件［39］對某2層住宅案例進行模擬，并考慮住宅分布在美國的5個城市（代表美國5種不同的氣候）以對比分析．案例住宅設(shè)計滿足美國1998年國際能源保護法（IECC）［40］的需要．在軟件模擬中采用了Eco－indicator99（荷蘭和瑞士），EDIP／UMIP96（丹麥），EPS2000（瑞典）3種不同的準則．并在Eco－indicator99中采用了不同的權(quán)重設(shè)置（共有3種情境）．在建筑的運營階段，采用VisualDOE2．6軟件［41］模擬家庭能源消費，因為該軟件在模擬家庭能源消耗方面比其他軟件更精確．該報告的LCA評估在ISO14040框架［42］下執(zhí)行．研究案例的系統(tǒng)邊界包括能源和材料的輸入和輸出、使用和維護，但不包括廢棄情境和廢棄物處理．LCA評估中使用的LCI數(shù)據(jù)來源于公開發(fā)表的報告和可獲取的商業(yè)數(shù)據(jù)．同一住宅在5種不同準則（情境）下的環(huán)境影響被歸一化和加權(quán)為一個沒有單位的環(huán)境負荷分數(shù)．研究數(shù)據(jù)顯示，幾乎在5種準則（情境）所有情況下，木框架墻住宅的環(huán)境影響指標比混凝土隔熱墻住宅的環(huán)境影響指標要大，混凝土隔熱墻住宅有更低的環(huán)境影響分數(shù)．如果僅考慮建筑材料，木材和銅管的環(huán)境影響排放第1位和第2位，以水泥為基礎(chǔ)的材料排第3．
2實證結(jié)果與分析
2.1面板單位根檢驗
采用適用于相同根情形LLC（Levin-Lin-Chu）檢驗方法和不同根情形的IPS(Im-Pesaran-Shin)檢驗方法并采用Eviews6.0軟件對lnGDPit、lnENERGYit和lnCARBONit進行單位根檢驗。***表示1%的顯著水平下拒絕原假設(shè)。由表1可知，在LLC檢驗和IPS檢驗下，lnGDP、lnEN-ERGY和lnCARBON三個變量的水平值均不能拒絕單位根假設(shè)。而三個變量的一階差分在1%的顯著性水平下均拒絕單位根假設(shè)，為1階單整I(1)過程。因此，可以對變量進一步做面板協(xié)整檢驗。
2.2面板協(xié)整檢驗
采用基于回歸殘差的Pedroin檢驗方法對lnGDPit和lnENERGYit、lnENERGYit和lnCARBONit之間的關(guān)系分別進行面板協(xié)整檢驗，考察變量之間的長期均衡關(guān)系。檢驗結(jié)果見表2。從表2檢驗結(jié)果來看，7個統(tǒng)計量均在1%的顯著水平下拒絕“不存在協(xié)整關(guān)系”的原假設(shè)，表明lnGDPIt和lnENERGYit、lnENERGYit和lnCARBONit之間存在顯著的協(xié)整關(guān)系。從表3檢驗結(jié)果可以看出，2個殘差序列均在1%的顯著性水平下均拒絕單位根假設(shè)，因此殘差序列為平穩(wěn)序列，表明我國省際經(jīng)濟增長和能源消費、能源消費和碳排放之間存在長期均衡關(guān)系。
2.3面板協(xié)整方程估計
確定變量之間存在協(xié)整關(guān)系之后，通過Hausman檢驗，本文選擇固定變系數(shù)模型，并采用廣義最小二乘法對模型（1）、（2）進行面板協(xié)整估計。限于篇幅，僅對面板協(xié)整估計結(jié)果的彈性系數(shù)值進行討論。從模型的擬合效果來看，R-squared值接近1表示擬合度相當好；P值和P(F-statistic)值均為0，模型的顯著性明顯；D-W值接近2，表明模型的殘差序列不存在自相關(guān)性。因此，1996～2011年期間中國及省際經(jīng)濟增長與能源消費和能源消費與碳排放之間的關(guān)系可以分別用模型（1）、（2）表示。為進一步明確經(jīng)濟增長、能源消費與碳排放的傳導(dǎo)效率，根據(jù)表4的彈性系數(shù)值，可以得到我國省際從經(jīng)濟增長到能源消費到碳排放的傳導(dǎo)系數(shù)。從圖1可以看出，能源消費對經(jīng)濟增長、碳排放對能源消費的傳導(dǎo)系數(shù)均為正值，表明全國及各省市經(jīng)濟增長、能源消費和碳排放的變化方向一致，三者之間具有相互依賴相互促進關(guān)系。傳導(dǎo)系數(shù)大小表明了三者的相互依賴程度。從經(jīng)濟增長對碳排放的傳導(dǎo)系數(shù)大小來看，可以分為三組：首先是北京和上海，其傳導(dǎo)系數(shù)大于3.0，經(jīng)濟增長帶來的碳排放比例最大，傳導(dǎo)效率較差；其次，全國及天津、遼寧、山西、安徽、吉林、湖北、黑龍江、甘肅、廣東、貴州、重慶、江西、四川、江蘇、浙江、河北等16省市為一組，其傳導(dǎo)系數(shù)在1.0～2.0之間，經(jīng)濟增長的幅度小于碳排放增長的幅度，傳導(dǎo)效率一般；最后，其余省份的傳導(dǎo)系數(shù)小于1，經(jīng)濟增長的幅度大于碳排放增長的幅度，傳導(dǎo)效率較好。從地域分布來看，東北地區(qū)和東部地區(qū)的彈性系數(shù)較大，西北地區(qū)的彈性系數(shù)較小，究其原因與該地區(qū)的能源消費結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)達程度等因素有關(guān)。從傳導(dǎo)效率來看，目前我國內(nèi)蒙古、福建、山東、河南、湖南、廣西、海南、云南、陜西、青海、寧夏和新疆等12個省市達到或超越了環(huán)境波特假說的拐點。全國及其他省市則尚未達到環(huán)境波特假說的拐點，要實現(xiàn)減排目標需要以犧牲更大的經(jīng)濟增長為代價，需要因地制宜制定不同的發(fā)展政策。
2.4面板誤差修正模型
為分析變量之間的短期調(diào)整效應(yīng)，根據(jù)模型（3）、（4），本文進一步對變量關(guān)系采用面板誤差修正模型進行估計。為減少篇幅，本文這里只對誤差修正項系數(shù)進行討論，模型（3）、（4）的面板誤差修正項系數(shù)如表5所示。從面板誤差修正的估計結(jié)果來看，誤差修正項系數(shù)均在1%的顯著性水平下通過檢驗，表明模型（3）、（4）的誤差修正機制成立。由表5可知，模型（3）中全國及各省市的誤差修正項系數(shù)的絕對值都較小，表明能源消費對經(jīng)濟增長的短期調(diào)節(jié)作用不顯著。模型（4）中，從誤差修正項系數(shù)大小來看，河北等省市的誤差修正項系數(shù)絕對值大于1，表示這些省份碳排放對能源消費的短期調(diào)節(jié)作用較為顯著，調(diào)節(jié)幅度較大，其他省市的誤差修正項系數(shù)絕對值小于1，表明這些省市碳排放對能源消費的短期調(diào)節(jié)作用相對較小。
根據(jù)建筑工程施工階段施工工序內(nèi)容，可以將主體結(jié)構(gòu)施工系統(tǒng)劃分為鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、腳手架工程和運輸工程五個子系統(tǒng)．分別對各子系統(tǒng)進行二氧化碳排放量研究，進而綜合為整個主體施工階段的二氧化碳排放量．所構(gòu)建的主體結(jié)構(gòu)施工階段二氧化碳排放量分析模型如圖1所示．在利用計算機進行模擬分析時，首先利用Vensim軟件中的“Model”（模型）功能鍵，確定所建模型的初始運行時間、終止時間、步長及時間單位等，接著在Vensim窗口中依次選擇系統(tǒng)中的各個變量，點擊“Equation”（方程式）功能鍵，在出現(xiàn)的窗口中輸入方程式或常數(shù)．完成所有變量賦值后，運用“RunaSimulation”（執(zhí)行模擬）功能鍵運行模型．最后，利用分析工具欄中的“TableTimeDown”（直向表格）功能鍵，便可計算出各子系統(tǒng)的二氧化碳排放量，從而確定主要的影響子系統(tǒng)．
1.2各子系統(tǒng)二氧化碳排放量分析
1.2.1模板工程系統(tǒng)目前建筑行業(yè)普遍使用的模板主要是鋼模板和木模板，塑料模板和鋁模板也在不斷的推廣中．其中，鋼模板的使用面積占總量不到1/4，而木模板使用面積達到75%以上[8]．因為模板系統(tǒng)在使用階段對環(huán)境的影響很小，所以將生產(chǎn)模板所產(chǎn)生的碳排放量作為施工階段對環(huán)境影響的考慮因素．鋼模板二氧化碳排放量計算公式為：E=，其中：E為二氧化碳排放量（g）；Q為每千克鋼材二氧化碳總排放量（g）；K為鋼材總重（kg）；n為鋼模板周轉(zhuǎn)使用次數(shù)．每千克鋼材二氧化碳排放量Q為410g[9]，結(jié)合施工過程中模板使用的總重量K，得出總的二氧化碳排放量，再根據(jù)鋼模板的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)n，將總的二氧化碳排放量進行平均，從而計算出鋼模板使用一次的二氧化碳排放量．在計算木模板二氧化碳排放量時，因為無法計算使用木材對環(huán)境排放的二氧化碳的量，所以可以將這一部分木材本應(yīng)吸收的二氧化碳量，作為其對環(huán)境的負面影響加以考慮．木模板二氧化碳排放量計算方法為：根據(jù)模板的木材使用量，再結(jié)合木材吸收二氧化碳量，就可計算出每年木模板本應(yīng)吸收的二氧化碳的量，再乘以一定的年限即可，本文取為20年，同時要考慮到木模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，一般取8次[8]．據(jù)專家測定，森林每生長1m3木材大約可以吸收1.83t二氧化碳．1.2.2鋼筋工程系統(tǒng)鋼筋工程系統(tǒng)包括鋼筋的存儲、加工、綁扎、焊接、回收利用等．鋼筋加工流程為：除銹—調(diào)整調(diào)直—切斷—彎曲成型．所使用到的機器有調(diào)直機、切斷機和彎曲機，焊接過程需要使用電焊機，加工及焊接過程二氧化碳排放計算方法為：∑，其中：E為二氧化碳排放量（kg）；a為燃煤產(chǎn)生每千瓦時電能所排放的二氧化碳量（kg）；i=1,2,3,4，分別表示調(diào)直機、切斷機、彎曲機和電焊機；為相應(yīng)機器在整個施工階段的工作總時長（h）；為相應(yīng)機器的功率（kW）；表示相應(yīng)機器的數(shù)量．與模板一樣，將鋼筋生產(chǎn)階段的二氧化碳排放量計入施工階段．在進行鋼筋工程施工時，要精確計算鋼筋需求量，降低損失率，將損耗率控制在2%以下．要做好鋼筋的回收使用，例如將回收中質(zhì)量合格的鋼筋當做馬凳和墻體定位筋等．1.2.3混凝土工程系統(tǒng)混凝土工程包括運輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護．普通混凝土劃分為十四個等級，生產(chǎn)不同等級的混凝土所排放的二氧化碳也不一樣，王帥詳細分析了生產(chǎn)六個等級的混凝土對環(huán)境的影響，可作為參考[10]．在施工階段，主要考慮混凝土的澆筑、振搗和養(yǎng)護過程對環(huán)境的影響．在澆筑過程中使用的機械包括：混凝土輸送泵、振動器．根據(jù)機械的功率、使用時長即可計算出耗電量，繼而可得出二氧化碳排放量．嚴格控制沖洗混凝土輸送泵用水量和養(yǎng)護過程中用水量，并做好記錄統(tǒng)計．根據(jù)消耗每立方米水資源所排放的二氧化碳，便可計算總的排放量．1.2.4腳手架工程系統(tǒng)腳手架按照所用材料的種類可以分為：木腳手架、竹腳手架和鋼管腳手架，在高層建筑中，使用鋼管腳手架較為普遍，因而主要考慮使用此種腳手架對環(huán)境的二氧化碳排放影響．同樣將生產(chǎn)過程的二氧化碳排放計入施工階段．計算方法為：E=，其中：L為鋼管總長（m）；A為鋼管規(guī)格（kg/m）；n為鋼管、鑄鐵周轉(zhuǎn)使用次數(shù)（取50次）；為每千克鋼材二氧化碳總排放量（g）；M為扣件的總重量（t）；為每噸鑄鐵的標準煤耗,根據(jù)國家鑄造協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國鑄鐵業(yè)平均能耗為800kgce/t；為每千克標準煤的二氧化碳排放量2.46kg．1.2.5運輸工程系統(tǒng)運輸工程系統(tǒng)主要考慮施工材料場內(nèi)的垂直運輸，統(tǒng)計垂直運輸機械的電能消耗和原油消耗，即可得出相應(yīng)二氧化碳的排放量．
2實例分析
2.1案例概況
西安市某棟高層住宅，總建筑面積21757m，地上18層，地下1層，建筑高度為58m，主體為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，工期為352d，其中從地下室到主體結(jié)構(gòu)完工耗時85d，近似記為6個月，材料耗用情況如表2所示．
2.2模擬結(jié)果及分析
該模型包含五個子系統(tǒng)，由于篇幅有限，僅以商品混凝土工程CO2排放子系統(tǒng)為例進行簡單的分析．在Vensim窗口中選擇“商品砼工程CO2排放變化量”變量，用鼠標雙擊該變量使之成為工作變量，再點擊分析工具欄中的“CausesTree”(因果樹圖)按鈕，便可得到如圖2所示的因果樹圖，從中可以較為清晰的了解該子系統(tǒng)中的影響因素，再點擊“Equations”（方程式）鍵，利用方程式編輯器來建立編輯模塊方程式，如圖3所示．其他變量依此操作逐步進行確定，最后點擊工具列中的“RunaSimulation”(執(zhí)行模擬)便可得出相應(yīng)的結(jié)果．商品混凝土工程CO2排放子系統(tǒng)狀態(tài)變量和速率變量的計算方程如下：狀態(tài)變量方程：商品砼工程CO2排放量=商品砼過去時刻排放量＋商品砼過去至當前時刻排放變化量(1)速率變量方程：商品砼工程CO2排放變化量=商品砼生產(chǎn)排放量＋用水量排放量＋砼澆筑過程排放量(2)本案例的持續(xù)時間為6個月，計每段時間間隔為1個月，為了便于統(tǒng)計最終結(jié)果，可以在主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，將各項消耗匯總輸入模型，再將商品砼工程CO2排放變化量除以六，即認為每月的輸入量相等，那么商品砼工程CO2排放量就會呈現(xiàn)線性增長，如圖4所示．將各變量的數(shù)值輸入模型，得出相應(yīng)子系統(tǒng)所排放CO2量依次為：商品混凝土工程子系統(tǒng)排放2824210kg，鋼筋工程子系統(tǒng)排放538463kg，模板工程子系統(tǒng)排放754918kg，鋼管腳手架工程子系統(tǒng)排放3617kg，運輸工程子系統(tǒng)排放95220kg．各部分在CO2總排放量中所占比例如圖5所示．從圖5中可以看出，在主體工程施工階段商品混凝土工程所排放的CO2量所占比重最大，其次是模板工程和鋼筋工程，而腳手架工程和運輸工程排放量所占比重較小．因而在推行綠色施工時，要特別注重商品混凝土工程、模板工程及鋼筋工程的施工過程，嚴格控制材料的投入，減少材料在使用過程中的損耗率，大力推廣綠色施工材料，開發(fā)綠色替代材料，減少施工過程對環(huán)境的影響．
1987年Enger和Granger提出了協(xié)整理論和誤差修正模型，指出一些經(jīng)濟變量雖然是非平穩(wěn)序列，但變量間的線性組合卻可能是平穩(wěn)的，這些變量之間可能存在著協(xié)整關(guān)系。當變量之間存在著協(xié)整關(guān)系時，還可以用誤差修正模型分析變量間的短期波動關(guān)系［13－14］。
1.2指標選取與模型構(gòu)建
(1)指標選取從上述文獻可以看出，影響我國交通運輸業(yè)碳排放的因素可能有交通發(fā)展水平、交通能源強度、交通運輸結(jié)構(gòu)、人均GDP、居民收入等因素。根據(jù)蔡博峰等人的研究，和國外不同，我國交通部門CO2排放量和人均GDP之間并不顯著相關(guān)(判定系數(shù)R2=0.214)，這可能是由于我國交通領(lǐng)域的CO2排放主要受工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟活動驅(qū)動，而不是家庭收入的驅(qū)動;我國道路交通CO2排放與居民收入的相關(guān)性很低(判定系數(shù)R2=0.147)，這可能是我國道路運輸?shù)腃O2排放并非像一些發(fā)達國家以私家車排放為主，而很可能主要以貨車、出租車、公司商務(wù)車和政府用車為主［15］。因此人均GDP、居民收入不是影響我國交通運輸業(yè)碳排放的主要因素。由于如何量化交通運輸結(jié)構(gòu)存在一定的分歧，因此本文重點研究交通發(fā)展水平和交通能源強度對我國交通運輸業(yè)碳排放的影響。選取交通運輸業(yè)碳排量為因變量，交通發(fā)展水平和交通能源強度為自變量，用能源消耗法計算交通運輸業(yè)碳排放，交通發(fā)展水平用換算周轉(zhuǎn)量指標表征，交通能源強度用單位換算周轉(zhuǎn)量的能源消耗表征。(2)模型構(gòu)建基于上述研究方法和指標，本文構(gòu)建了交通運輸業(yè)影響因素的計量經(jīng)濟模型:y=u+αx1+βx2，(1)式中，μ為隨機誤差項;y為交通運輸業(yè)碳排量值;x1為交通運輸業(yè)換算周轉(zhuǎn)量;x2為交通能源強度;α，β為回歸系數(shù)。
1.3數(shù)據(jù)處理
(1)交通運輸業(yè)碳排量測算模型及結(jié)果根據(jù)《IPCC2006國家溫室氣體清單指南》，移動源(交通部門)的CO2排放核算方法可以分為兩種。方法一是自上而下，基于交通工具燃料消耗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算;方法二是自下而上，基于不同交通類型的車型、保有量、行駛里程、單位行駛里程燃料消耗等數(shù)據(jù)計算燃料消耗，從而計算CO2排放。由于獲取我國不同類型機動車行駛里程和油耗等數(shù)據(jù)比較困難，因此基于公開數(shù)據(jù)完全采用第2種方法的可行度較低?？紤]我國成品油生產(chǎn)和供應(yīng)的壟斷性很高，因而采用第1種方法基于交通工具燃料消耗的計算精度高。本文根據(jù)第1種方法構(gòu)建交通運輸業(yè)CO2排放測算模型:EQ=EQp+EQc+EQg+EQe+EQh，(2)式中，EQ為交通運輸業(yè)總CO2排放量;EQp為消耗石油燃料的CO2排放量;EQc為消耗煤炭的CO2排放量;EQg為消耗然氣的CO2排放量;EQe為消耗電能折算的CO2排放量;EQh為消耗熱能折算的CO2排放量。①消耗石油燃料的CO2排放量交通運輸業(yè)中使用石油燃料的主要有汽油、煤油和柴油等。EQp=∑(不同燃油消耗量×CO2排放系數(shù))，其中燃油、煤炭、燃氣等各種能源CO2排放因子取《IPCC2006國家溫室氣體清單指南》第2卷能源中的表2－2所規(guī)定的值。終端電的消耗不直接產(chǎn)生CO2，但電廠發(fā)電過程中會產(chǎn)生CO2，屬于間接碳排放。在火電、水電和核電3類電廠中，水電和核電廠產(chǎn)生很少的CO2排放，可以忽略不計，因此本文主要計算火電廠產(chǎn)生的CO2排放。(2)交通運輸業(yè)換算周轉(zhuǎn)量計算公式及結(jié)果交通運輸業(yè)換算周轉(zhuǎn)量TR為客運周轉(zhuǎn)量和貨運周轉(zhuǎn)量之和。采用客/貨運周轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換系數(shù)(如表2所示)，將客運周轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成貨運周轉(zhuǎn)量，并與原來的貨運周轉(zhuǎn)量相加，最后得到換算周轉(zhuǎn)量，如表3所示。各運輸方式周轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)來源于我國歷年的統(tǒng)計年鑒。(3)交通能源強度計算公式及結(jié)果交通能源強度EN用單位換算周轉(zhuǎn)量所消耗的能源量表征。由于能源的種類眾多，因此能源消耗按發(fā)熱量折算成標準煤表示，即:交通能源強度=能源消費量換算周轉(zhuǎn)量。
2實證結(jié)果分析
2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理
為了避免時間序列數(shù)據(jù)出現(xiàn)偽回歸的現(xiàn)象，對EQ，TR，EN數(shù)據(jù)進行對數(shù)變換，這種處理不會影響數(shù)據(jù)的統(tǒng)計性質(zhì)，對數(shù)變換后的序列分別用LNEQ，LNTR，LNEN表示，檢驗均由EVIEW6.0完成。
2.2單位根檢驗
本文的平穩(wěn)性檢驗采用常見的ADF單位根檢驗，得到相關(guān)數(shù)據(jù)序列的單整性階數(shù)如表5所示。原序列和其一階差分序列的ADF單位根檢驗表明，LNEQ，LNTR，LNEN均為一階單整序列I(1)，滿足對其進一步進行協(xié)整檢驗的要求，變量彼此之間可能存在協(xié)整關(guān)系。
2.3Johnsen協(xié)整檢驗及標準化協(xié)整方程
(1)跡檢驗和最大特征值檢驗對3個變量LNEQ，LNTR，LNEN進行Johnsen協(xié)整檢驗，檢驗結(jié)果如表6、表7所示。表6和表7的結(jié)果均表明，LNEQ，LNTR，LNEN在0.05的顯著水平下拒絕了沒有協(xié)整關(guān)系的假設(shè)，接受了至多存在一個協(xié)整關(guān)系的假設(shè)。這說明在0.05的顯著水平下序列LNEQ，LNTR，LNEN間存在一個協(xié)整關(guān)系，能夠建立向量誤差修正模型。(2)標準化協(xié)整方程Johnsen協(xié)整檢驗除給出協(xié)整關(guān)系的檢驗外，還給出了協(xié)整關(guān)系式。本案例的無限制條件下的協(xié)整關(guān)系如表8所示。為了使序列間的更為明顯直觀，一般將排序第一的序列前的系數(shù)標準化為1，這樣表示的協(xié)整關(guān)系稱為標準化協(xié)整關(guān)系，如表9所示。因此，最終的協(xié)整方程為:LNEQ=1.429165×LNEN+0.985885×LNTR，se=(0.07462)(0.01502)。(3)式(3)揭示了LNEQ與LNTR，LNEN間的長期均衡關(guān)系:交通能源強度每增長1個單位將導(dǎo)致交通運輸業(yè)碳排放上升1.429165個單位，交通運輸換算周轉(zhuǎn)量每增長1個單位將導(dǎo)致交通運輸業(yè)碳排放上升0.985885個單位。
2.4VECM模型及檢驗結(jié)果
協(xié)整關(guān)系只能說明各序列間的長期均衡關(guān)系，為了分析EQ與TR和EN的短期動態(tài)關(guān)系，需要建立將短期波動與長期均衡聯(lián)系在一起的誤差修正模型(VECM)。通過Eview6.0估算出誤差修正模型:D(LNEQt)=－0.681440×ECMt－1－0.467110×D(LNEQt－1)+0.249810×D(LNENt－1)+0.200329×D(LNTRt－1)－0.064671，(4)式中，LNEQt，LNEQt－1分別為第t年和第t－1年交通運輸業(yè)碳排量的對數(shù)變換;LNENt－1為第t－1年交通運輸業(yè)換算周轉(zhuǎn)量的對數(shù)變換;LNTRt－1為第t－1年交通能源強度的對數(shù)變換;ECMt－1為誤差修正項。由式(4)可以看出，交通運輸業(yè)碳排放的短期波動可以分為3個部分:第1部分是前一期碳排放變動的影響，第2部分是前一期能源強度和交通發(fā)展水平的影響，第3部分是前一期碳排放偏離長期均衡關(guān)系的影響。上年度LNEQ增加1個單位，本年度LNEQ反方向變動0.467110個單位。上年度LNEN增加1個單位，本年度LNEQ正方向變動0.249810個單位。上年度LNEQ增加1個單位，本年度LNTR正方向變動0.200329個單位。上年度的非均衡誤差以68.144%的比率對本年度碳排放增量做出修正，即以－68.144%的調(diào)整力度將非均衡狀態(tài)拉回均衡狀態(tài)。
二、碳排放權(quán)交易會計的確認、計量與記錄
會計是人類社會發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物，它是用貨幣作為一種手段從而有效對各單位的經(jīng)濟活動進行系統(tǒng)、連續(xù)的反映，根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營成果、現(xiàn)金流量以及財務(wù)狀況從而對企業(yè)的財務(wù)收支、經(jīng)營活動實施監(jiān)督。碳排放權(quán)會計是在全人類倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟的條件下而誕生的，它與傳統(tǒng)會計有著截然不同的特點，作為一種商品，碳排放權(quán)可以在市場上進行交易和流通，影響著企業(yè)的資產(chǎn)等諸多會計因素，當前尚未準確定義碳排放權(quán)會計。一直以來會計學(xué)者研究的熱點話題就是傳統(tǒng)會計目標，受托責任觀和有決策有用觀是當前會計的主要目標。與傳統(tǒng)的會計相比，碳會計的誕生具有與眾不同的時代意義，從我國當前的碳排放交易會計的環(huán)境來看，二氧化碳等諸多溫室氣體的排放在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的趨勢下是不可避免的。站在宏觀管理的角度進行分析，我國所承擔的環(huán)境責任就要求對國內(nèi)溫室氣體的排放予以有效的控制，該過程中會產(chǎn)生碳排放權(quán)的管理，企業(yè)碳排放核算會計能夠通過行政手段，對市場上的碳權(quán)交易進行引導(dǎo)，以便于促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；站在會計信息使用者的角度進行分析，隨著人們環(huán)保意識的增強及碳排放權(quán)交易市場的發(fā)展，碳排放權(quán)會計信息對于外部使用者及企業(yè)管理者的投資與管理提供有用信息；另一方面，站在碳排放權(quán)交易會計自身的角度進行分析，其對于碳排放企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境的影響予以監(jiān)督、核算，并能夠?qū)⑻寂欧艡?quán)交易的企業(yè)的經(jīng)營成果、現(xiàn)金流量、經(jīng)營狀況等信息提供給使用者，對于其決策具有非常重要的參照作用。會計假設(shè)是會計環(huán)境中客觀存在的，通過諸多分析、觀察抽象出來的制約條件和基本前提，是對企業(yè)會計核算所處的手段、時間、空間等的合理假設(shè)，是會計報告、記錄、計量和確認的基礎(chǔ)。作為會計理論的一部分，碳排放權(quán)會計不僅應(yīng)該具備會計的基本假設(shè)，在新型的會計領(lǐng)域內(nèi)，還應(yīng)該具備特殊性。碳排放權(quán)會計核算的主要前提就是會計主體假設(shè)，碳排放權(quán)會計只核算本企業(yè)主體內(nèi)部的碳排放事項以及本會計主體與其他會計主體之間相互聯(lián)系的碳排放事項，同時還要注重不同代際之間享有公平的生存和發(fā)展機會。
三、碳排放成本的計量與確認
碳排放成本核算過程中，涉及到的主要內(nèi)容有：①對碳排放成本予以確認，一旦企業(yè)中的經(jīng)濟業(yè)務(wù)涉及到碳排放，需要依據(jù)一定的流程將費用確認為碳排放成本；②依據(jù)企業(yè)碳排放流程予以分析，對碳排放成本的原因與相關(guān)環(huán)節(jié)予以分析；③對碳排放成本的計量方法予以確定；④對碳排放成本的相關(guān)數(shù)據(jù)予以計量，并在報表中進行披露。在碳排放成本的確認過程中，需要能夠滿足下列的幾個條件：①相關(guān)交易與企業(yè)的碳排放有關(guān)；②相關(guān)事項涉及碳排放的交易是否會導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟利益流出；③相關(guān)事項導(dǎo)致的經(jīng)濟利益流出能夠可靠的計量，同時需要考慮是否能夠?qū)υ擁椫С鲇枰再Y本化。目前國際上公認的《溫室氣體協(xié)議書》是由世界資源研究所與世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會共同制定的，這是目前上國際公認的關(guān)于溫室氣體排放的計量標準，在該協(xié)議中，對碳成本核算的基本程序與計量標準予以了明確規(guī)定，如果能夠?qū)ζ髽I(yè)溫室氣體的排放量予以準確的計量，就能夠?qū)ζ髽I(yè)所要承擔的碳排放成本予以換算。氣壓碳排放成本核算步驟為：①組織邊界及運營邊界的設(shè)定；②相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與整理；③碳排放量的計算。在碳排放成本的計量過程中，常用的兩種計量方法為：作業(yè)成本法與基于全生命周期理論的成本法。
四、碳會計信息披露
在碳會計信息的披露過程中，應(yīng)該堅持下列的基本原則：①可靠性。在編制碳會計信息的過程中，應(yīng)該從企業(yè)的實際出發(fā)，將與企業(yè)碳氣體排放相關(guān)的事項作為主要依據(jù)，保證會計信息的無偏與中立；②注重企業(yè)成本效益。在披露碳信息的過程中，應(yīng)當對披露成本與信息的使用價值予以考慮，防止由于信息的盲目披露導(dǎo)致效率低下；③謹慎性。企業(yè)要充分認識到事項與交易在性質(zhì)及金額方面的重要性；④及時性。企業(yè)應(yīng)該對已經(jīng)發(fā)生的碳排放信息予以及時的收集與處理，保證其信息的時效性；⑤可比性。同一企業(yè)在不同時期所發(fā)生的類似的與碳排放事項應(yīng)該相互可比；⑥可理解性，收集碳會計信息的最主要的目的就是應(yīng)用，所以應(yīng)該保證所有碳會計信息具有清晰明了的特點；⑦相關(guān)性，企業(yè)的碳會計信息應(yīng)該與其使用者的決策相關(guān)。
生命周期評價（LifeCycleAssessment，簡稱LCA）由4部分組成：目標與范圍定義、清單分析、影響評價和結(jié)果解釋［8－10］。目標定義是定義評價的環(huán)境類型，需要根據(jù)評價對象的環(huán)境影響特點進行目標選擇。范圍定義，即系統(tǒng)邊界設(shè)置，需要在既有研究條件（時間、費用）下，定義適用、合理的研究范圍。清單分析和影響評價是研究的主要內(nèi)容，清單分析是在目標和邊界確定的基礎(chǔ)上，針對研究對象的過程特點，建立與之相關(guān)的環(huán)境影響數(shù)據(jù)清單。影響評價又是在清單數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行與評價目的有關(guān)的計算和分析。最后需要對分析結(jié)果進行解釋，提供改善環(huán)境影響的建議。本文采用LCA方法對瀝青混凝土路面在建設(shè)期的能耗與碳排放進行分析計算評價。
1．2研究對象、范圍
本文的研究對象與范圍為建設(shè)期的半剛性基層瀝青混凝土路面，不包含路基及路面其他相關(guān)輔助設(shè)施（如標志標線、護欄、照明設(shè)施等）。
1．3過程法、邊界條件及假設(shè)
過程法（P－LCA）是對分析范圍內(nèi)每個與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的離散過程中的消耗和排放進行逐一量化，而后累計各個離散過程的數(shù)據(jù)得到總的環(huán)境影響［4］。然而，產(chǎn)品的每一個階段過程都包含復(fù)雜的上游過程，如材料運輸階段，除運輸過程以外，還包括運輸設(shè)備的生產(chǎn)，運輸設(shè)備生產(chǎn)又包括設(shè)備制造原料的開采、加工和運輸?shù)?。若進行如此深入細致的過程分析勢必費時費力，而這部份計算結(jié)果又僅占有極小的比例，分析效率低下，因此，需要把握分析重點，設(shè)定合理研究邊界及假設(shè)，舍棄細枝末節(jié)，提高分析效率。
1．4環(huán)境類型和功能單位
瀝青混凝土路面生命周期清單分析的環(huán)境影響類型為碳排放（以t當量CO2計）以及能耗（以GJ當量熱計）。功能單位設(shè)定為1km車道，車道道面寬度為3．75m。
2分析模型
2．1原材料生產(chǎn)階段
（1）生產(chǎn)階段能耗Ep。瀝青混凝土路面建材包括基本的筑路材料和道路輔助設(shè)施建材，如瀝青、水泥、碎石等，建材開采生產(chǎn)階段的總能耗計算模型見式（1）。再利用材料視為原材料，材料再利用過程即為其生產(chǎn)過程，并以使用歸屬為前提進行計算，即當考慮一種再利用材料、工藝或方法的能耗與排放是否計入某項工程時，以該種材料、工藝或方法是否使用于該工程來判定。例如，瀝青混凝土路面再利用包括舊路銑刨、舊料粉碎、篩分、運輸?shù)裙に囘^程，由于銑刨形成新的工作面用于舊路施工，整個銑刨過程計入施工中，而舊料粉碎、篩分和運輸至堆放地的能耗和排放則視為其舊料的生產(chǎn)能耗及排放，有多少舊料得到再生利用則計入多少能耗與排放，其他工程使用本工程產(chǎn)生的舊料時，應(yīng)將舊料生產(chǎn)的能耗與排放計入其他工程中。（2）生產(chǎn)階段排放Ipr。原材料生產(chǎn)階段排放的計算方法與其能耗計算方法相似，計算模型見式（2）。Ipr＝∑i（1＋φi）VirMi（2）式中：Vir為開采和生產(chǎn)單位材料時第r種污染物的排放質(zhì)量；其他符號意義見式（1）。
2．2施工階段
施工階段的能耗和排放由兩個部分組成：一是原材料、廢棄材料的運輸；另一是施工機具設(shè)備的運行。（1）運輸能耗Ect和環(huán)境排放Ictr。施工過程中的運輸要分為長距離運輸和短距離運輸，長距離運輸包括原材料自產(chǎn)地到現(xiàn)場，以及廢棄材料由現(xiàn)場到處置地的運輸，短距離運輸是材料在施工現(xiàn)場的轉(zhuǎn)運。本文將長距離運輸歸入施工運輸過程中，短距離運輸歸入施工機具設(shè)備分析中。運輸過程考慮運輸方式、運輸距離、燃料類型、運輸質(zhì)量以及返程運輸。鐵路和水路運輸不考慮返程，公路運輸考慮返程，設(shè)定返程運輸?shù)幕玖鳛闈M載運輸?shù)?0％［1］。廢棄材料運輸一般采用公路運輸，處置場地固定，運輸距離設(shè)定為50km。（2）施工機具設(shè)備能耗Ece和環(huán)境排放Icer。瀝青混凝土路面施工的機具設(shè)備包括拌和設(shè)備、攤鋪機、壓路機等，施工過程能耗和環(huán)境排放的實質(zhì)是各種機具設(shè)備運行能耗與排放的總和。機具運行的能源類型主要有三種：柴油、汽油和電能。計算中將各機具設(shè)備按單位工作量換算其能耗強度（MJ／工作量）和排放強度（t／工作量）。如拌和樓的能耗強度單位為MJ／t混合料，壓路機的能耗強度為MJ／m2。
3路面結(jié)構(gòu)、分析清單及計算軟件
3．1瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)
參照我國瀝青混凝土路面設(shè)計規(guī)范［11，12］以圖1所示的半剛性基層瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)為典型路面結(jié)構(gòu)，分析該路面結(jié)構(gòu)在建設(shè)期的能耗及環(huán)境碳排放。
3．2分析清單
分析清單即計算所需的各類原材料、施工機具設(shè)備的能耗與碳排放強度數(shù)據(jù)，是通過對過程流的劃分及數(shù)據(jù)的收集和處理，得到的過程流中組成要素的環(huán)境數(shù)據(jù)。過程流的劃分一般采用過程法，將材料的生產(chǎn)和施工過程逐一分解至可計算的過程流。以瀝青為例：瀝青制煉和生產(chǎn)的流程主要由原油開采、運輸、提煉加工、存儲四個環(huán)節(jié)組成。根據(jù)前述確定的研究范圍，分析瀝青制煉加工的能耗與排放。我國道路瀝青生產(chǎn)用的原油主要來自國內(nèi)和中東，2010年，我國約開采原油19000萬t，進口原油24000萬t，假定兩類原油用于生產(chǎn)道路瀝青的比例是相等，而國產(chǎn)原油的瀝青收率（即單位質(zhì)量原油產(chǎn)出瀝青的比率）為25％，進口原油的收率為40％。原油提煉瀝青的生產(chǎn)能耗參考《清潔生產(chǎn)標準－石油煉制業(yè)（瀝青）》（HJ443－2008），該標準適用于以石油為原料用連續(xù)氧化法（養(yǎng)護瀝青裝置）和溶劑法。其中清潔等級三級為我國瀝青生產(chǎn)能耗的基本水平，取表3中清潔等級三級的平均值代表我國瀝青制煉的平均水平，得瀝青生產(chǎn)的平均能耗為34kg標油／t原油，按能耗將標油換算為標準煤，1kg標油＝1．43kg標準煤，由標準煤的排放換算標油的排放。文獻［13］中采用上述過程法，收集并計算得到我國70余類相關(guān)原材料和施工機具設(shè)備的能耗與排放清單，為瀝青混凝土路面的LCA評價奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。3．3計算軟件計算采用由上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院編制的《瀝青路面建設(shè)期能耗與碳排放計算軟件》軟件（軟件著作權(quán)號：2013R11L142356）。該軟件由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理后臺和輸入頁面組成，輸入頁面為網(wǎng)頁形式，目前可供局域網(wǎng)用戶進行使用，后臺處理器為EXCEL軟件，結(jié)果以EXCEL文件形式輸出，清單數(shù)據(jù)主要來源于文獻［13］。
4計算結(jié)果與分析
4．1典型結(jié)構(gòu)與材料組合的能耗、碳排放分析
將路面結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)輸入軟件中，各結(jié)構(gòu)層在生產(chǎn)、運輸和施工階段的能耗與碳排放。典型瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)中瀝青混凝土面層由上至下建設(shè)能耗占比分別為8．6％、11．2％和15．6％，基層由上至下能耗占比分別為27．9％、23．7％和11．9％，其中水穩(wěn)碎石上基層能耗占比最大，基層材料能耗與碳排放整體占比約62％，面層材料占比約38％，層間材料能耗占比最小約1．4％，如圖2所示。路面各層在碳排放占比方面與能耗占比分布相似，但基層材料尤其是水穩(wěn)碎石材料的碳排放占比明顯高于其能耗占比，水穩(wěn)碎石基層的碳排放占比高達65％，表明以水泥為結(jié)合料的半剛性基層材料是瀝青混凝土路面建設(shè)期碳排放的主要來源，如圖3所示。各階段能耗與碳排放分布分析，原材料生產(chǎn)階段的能耗與碳排放占建設(shè)期能耗與碳排放的比例分別為65．0％和77．0％，施工階段占比分別為27％和18％，運輸階段的能耗與碳排放占比最小，分別為8％和5％，如圖4和圖5所示。說明原材料生產(chǎn)期間的能耗與碳排放是瀝青混凝土路面建設(shè)期能耗與碳排放的主要組成部分。而在原材料生產(chǎn)階段能耗與碳排放占比最高的是水泥，能耗占比為57．1％，碳排放占比達到73．4％，而集料和瀝青類結(jié)合料在這兩項指標中的占比分別為17．2％、25．7％以及10．5％、16．1％。水泥生產(chǎn)期能耗與碳排放，在瀝青混凝土路面建設(shè)期占比分別達到37．1％和56．6％，水泥摻量是影響半剛性基層瀝青混凝土路面能耗與碳排放的關(guān)鍵因素。根據(jù)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命，算得路面結(jié)構(gòu)承載標準荷載每百萬軸次作用的能耗為84．9GJ和9．9t碳排放。
4．2不同環(huán)保瀝青混凝土路面技術(shù)下能耗與碳排放的比較分析
將路面結(jié)構(gòu)層材料的能耗與碳排放換算為1cm厚3．75m寬和1000m長的單位體積下的能耗與碳排放，結(jié)果見表6。單位體積下路面材料的能耗隨層位降低而下降，與材料的性能和費用成正比。其中SBS改性瀝青混合料的能耗達到70．7GJ，是各類材料中最高的，其能耗與碳排放高出普通熱拌瀝青混合料約15％，主要是因為SBS改性劑的生產(chǎn)，具有高能耗與高排放的特征以及成品SBS改性瀝青在生產(chǎn)和施工中存在二次加熱。水穩(wěn)碎石的單位體積能耗低于瀝青混凝土，而6％水泥摻量的水穩(wěn)碎石單位體積碳排放則高于SBS改性瀝青混凝土，達6．1t，相比4％水泥摻量其能耗與碳排放增加約30％，能耗增加約23．2％，進一步說明水泥摻量是影響水穩(wěn)碎石能耗與碳排放的主要因素。選擇三類對與減少路面能耗與排放具有明顯效果的材料和技術(shù)進行分析，分別是：瀝青混合料溫拌技術(shù)、瀝青混合料再生技術(shù)以及替代部分水泥的脫硫石膏水穩(wěn)碎石。分析設(shè)定：（1）溫拌技術(shù)，集料加熱、瀝青加熱溫度相比熱拌混合料降低30℃［14］；（2）再生技術(shù)，以舊料替代集料及部分瀝青，不添加再生劑，舊料總量為30％，分別替代29％的集料及1％的瀝青，舊料往返運距為20km，考慮舊料破碎加工；（3）脫硫石膏水穩(wěn)碎石，以7％的脫硫石膏替代2％的水泥及5％的細集料，脫硫石膏往返運距為20km。算得上述材料或技術(shù)單位體積材料建設(shè)期能耗與碳排放，見表6。（1）溫拌技術(shù)：瀝青混合料溫拌能耗降低約5．2～5．3GJ，碳排放減少約0．4t，能耗與碳排放降幅分為7．5％～8．6％和6．7％～8％。（2）再生技術(shù)：再生混合料能耗降低約5．6GJ，碳排放建設(shè)約0．5t，降幅分為9．3％和10％，另計算，當舊料往返運輸量相比集料多133km·t時，能耗優(yōu)勢消失，當舊料往返運輸量相比集料多160km·t時，碳排放優(yōu)勢消失，考慮舊料棄置的運輸時，在上述技術(shù)基礎(chǔ)上增加舊料運輸距離。（3）溫拌＋再生技術(shù)：由表6可見，兩種技術(shù)同時使用時形成節(jié)能減排的疊加效果。（4）脫硫石膏穩(wěn)定碎石：能耗降低3．2GJ，降幅約9．6％，碳排放減少1．2t，降幅約25．5％。三種技術(shù)中，脫硫石膏水穩(wěn)碎石的環(huán)境友好性最好，尤其是對碳排放的減少起到良好效果。再生技術(shù)需考慮舊料運輸?shù)木嚯x，當舊料棄置的運距大于舊料利用的運距可認為舊料利用是有效的。
（一）企業(yè)實行低碳、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略
我國的環(huán)境政策是影響碳密集企業(yè)資產(chǎn)和負債的重要因素。2011年3月，“十二五規(guī)劃”明確提出到2015年非化石能源只占一次能源消費比重的11.4%。該約束性指標更清楚地表明了中國發(fā)展新能源的決心。為了推進企業(yè)實行低碳，淘汰落后產(chǎn)能，國務(wù)院頒布了《加強淘汰落后產(chǎn)能工作的通知》，加大對小煉鐵、小火電關(guān)停力度，由此可見碳排放的治理顯示出它重要的位置。同時，我國碳市場的法律法規(guī)有了較大進步。2012年11月9日《深圳經(jīng)濟特區(qū)碳排放管理若干規(guī)定》已出臺并正式實施，這是我國首部規(guī)范碳排放權(quán)交易的地方法規(guī)，使困擾我國碳排放交易有關(guān)主體、配額、交易方式、處罰等諸多問題得到了明確。同時我國出臺了一系列政策來促進企業(yè)實行低碳，包括獎勵和懲罰措施。“十一五”以后，我國在節(jié)能減排項目上投入了大量的專項撥款資金。如今，國家低碳技術(shù)創(chuàng)新專項資金最高可獲2000萬元扶持同時我國對再生資源實行稅收優(yōu)惠政策，對符合條件的風(fēng)力發(fā)電、垃圾發(fā)電和燃料乙醇等實行增值稅、消費稅的優(yōu)惠政策。在處罰力度上，顯得略為單薄。例如在深圳，違反低碳生態(tài)精神，違背可持續(xù)發(fā)展的，最高罰款為20萬元。
（二）碳戰(zhàn)略管理現(xiàn)狀
（1）我國缺乏碳披露相關(guān)的法律法規(guī)。
碳信息披露項目（CDP）是英國成立的非營利性組織，旨在推動企業(yè)積極應(yīng)對氣候變化。在2011年CDP對全球企業(yè)進行的碳披露項目中，54％的被調(diào)查中國企業(yè)（100家樣本企業(yè)）不愿意披露自己的碳信息。500強報告中的10個“未回復(fù)大企業(yè)”中，光中國企業(yè)就有3家。事實上，負責CDP項目的人員與企業(yè)溝通的時候經(jīng)常會遇到一些困難。如上市企業(yè)不明白什么是碳信息披露以及為何要進行碳披露。不僅如此，企業(yè)部門缺少碳戰(zhàn)略智能部門，導(dǎo)致無人填寫問卷。目前為止，我國并未出臺系統(tǒng)的有關(guān)碳披露的法律法規(guī)，導(dǎo)致與國外碳信息披露標準的脫軌。然而，隨著我國碳市場的興起，有關(guān)碳信息披露的政策必將影響到企業(yè)的生存發(fā)展，特別是一些碳密集型企業(yè)。
（2）企業(yè)內(nèi)部缺乏碳法規(guī)和相關(guān)職能部門應(yīng)對新型的低碳經(jīng)濟。
我國企業(yè)對與如何進行碳管理仍然停留在概念層面。在2011中國CDP報告中僅有15%（100家樣本企業(yè)）成立了專門應(yīng)對溫室氣體的治理機構(gòu)，16家企業(yè)披露了其溫室氣體的績效及激勵機制，23%的企業(yè)披露了應(yīng)對溫室氣體變化風(fēng)險的方法體系。然而，外界希望企業(yè)實行碳信息披露制度的情緒高漲，為了滿足政府和社會公眾當前和未來對于“溫室氣體排放及其影響”相關(guān)信息的需求，有必要在企業(yè)內(nèi)部建立一個自上而下的溫室氣體排放信息框架體系以及相應(yīng)的信息披露平臺。
二、企業(yè)內(nèi)部“自上而下”的碳影響報告書建立
（一）編制碳影響報告書的前提：編制溫室氣體清單
為了有效應(yīng)對溫室氣體變化和碳市場的出現(xiàn)，企業(yè)必須通過持續(xù)、透明的操作過程去建立一個有登記制度和全面審查制度的溫室氣體清單，這個清單能夠幫助公司去測量其碳足跡。建立清單的第一步在于理解現(xiàn)有的溫室氣體會計準則。由于我國缺乏完善健全的碳會計體系，可以借鑒國際會計準則和環(huán)境會計準則中有關(guān)溫室氣體的確認計量和報告披露。通過此舉，可以確信企業(yè)的碳足跡計量和披露的標準是恰當?shù)?，也就是說確認計量溫室氣體排放的標準必須和相應(yīng)的會計政策相吻合。由此，企業(yè)有關(guān)碳的披露報告是公允且準確的，能夠被公司管理層、股東和政府機構(gòu)相信和理解，從而衡量企業(yè)是否遵守了國家的法律法規(guī)。關(guān)于如何建立溫室氣體會計標準，我國企業(yè)可以借鑒世界資源研究院（WRI）的“溫室氣體協(xié)議：企業(yè)計量和報告準則（企業(yè)標準）”。要想充分利用相關(guān)會計準則，必須對物理碳足跡和溫室氣體排放成本有深刻的了解。完成第一步以后，便可以開始企業(yè)碳影響報告書的建立。
（二）碳影響報告書編制要求
（1）碳影響報告書通過將碳信息轉(zhuǎn)換成財務(wù)信息幫助企業(yè)進行決策分析。
企業(yè)的碳影響報告書應(yīng)當實質(zhì)有效地反應(yīng)碳資產(chǎn)和碳負債。這一體系將幫助企業(yè)決策者將物理碳排放信息轉(zhuǎn)化成財務(wù)上的信息。鑒于無論是GAAP還IFRIS都缺乏可指導(dǎo)的碳排放交易、碳匯、碳抵消等財稅準則，這里建立的企業(yè)碳影響報告書將有效地處理物理碳信息和財務(wù)信息之間的鴻溝。碳影響報告書能夠幫助企業(yè)決策者分析物理數(shù)據(jù)上的碳足跡并將其轉(zhuǎn)化為財務(wù)上的指標，從而分析碳排放對企業(yè)利潤的影響。關(guān)于如何建立一個有效的碳報告體系，企業(yè)必須在一段時間內(nèi)建立一個合理而透明的估價機制，從而評估出有關(guān)的碳資產(chǎn)和碳負債。然而，建立這樣的估價機制到目前來說是有很大困難的，主要在于沒有有關(guān)碳抵消信用額度和碳排放分配額的市場價格。以下是在建立碳影響報告書時遇到的一些會計計量上的問題。
（2）碳影響報告書中影響會計計量的因素。
主要包括：一是碳抵消的市場價格。碳抵消的價格是受地理因素、碳抵消標準和碳信用影響的。公司應(yīng)當采用當前市場價格或者采用碳市場交易下明確標明的價格。然而，在用它情況下，企業(yè)必須采取較低的價格從而減少企業(yè)對利潤的操縱。這樣使得企業(yè)對碳信用的估價是準確公允的。二是碳的社會成本。碳的社會成本是指企業(yè)由于排放溫室氣體違反相關(guān)法律法規(guī)而造成的潛在成本。通常是指企業(yè)向大氣排放二氧化碳對社會環(huán)境造成破壞而形成的經(jīng)濟上的代價，如罰款。目前在我國，企業(yè)由于碳排放污染的最高罰款相較于發(fā)達國家顯得較少，但由于我國將越來越重視循環(huán)低碳經(jīng)濟，企業(yè)的社會成本必將增加。社會成本的估價在碳減排和碳排放市場無確定交易價格時顯得尤為重要，社會成本的計量將減少企業(yè)由于碳排放的不確定性和交易價格不穩(wěn)定性而造成的財務(wù)風(fēng)險。社會成本是確認計量企業(yè)較長時期內(nèi)的成本，這將提高溫室氣體披露報告的質(zhì)量和可信度，同時有助于企業(yè)進行相關(guān)的碳資本預(yù)算。三是溫室氣體的分類操作。溫室氣體來源的分類是很重要的，能夠確定什么樣的活動排放碳，排放出來的碳屬于哪個排放種類。確定溫室氣體的種類是為了根據(jù)公式計算出溫室氣體的排放量。排放種類可以被分為三類：一號直接排放源（化石燃料、交通燃料、加工等）、二號間接排放源（購買的電力、暖氣、冷氣等）與三號間接排放源（生產(chǎn)采購的原料、商務(wù)出差、雇員上下班等）。每個企業(yè)的性質(zhì)不同則關(guān)注的重點排放種類也是不同的，例如電力企業(yè)應(yīng)當關(guān)注一號直接排放源，而一個零售商應(yīng)當注重三號間接排放源。通過分類計算并結(jié)合相關(guān)部門、法規(guī)和股東的因素，可以得出哪些部門或者業(yè)務(wù)的碳風(fēng)險是較高的。四是能源成本。與確認計量有關(guān)的碳減排一樣重要的是能源資源成本。這樣使得低碳清潔項目在企業(yè)有了優(yōu)先執(zhí)行的機會，從而減少由于執(zhí)行高碳項目而帶來的損失，使得企業(yè)減少資本預(yù)算并增強了競爭力。五是碳資產(chǎn)。碳資產(chǎn)=社會成本的減少+碳抵消+碳減排。六是碳負債。碳負債=社會成本的增加+碳排放違法相關(guān)法律法規(guī)的成本+產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的碳排放成本。七是碳定價機制。在碳資產(chǎn)方面，應(yīng)當以貨幣計量每噸碳減排量帶來的經(jīng)濟效益。在碳負債方面，以貨幣計量每噸碳排量帶來的損失。總之，碳影響報告書必須包括所有的碳活動，包括碳減排和購買碳排放量。碳資產(chǎn)與碳負債之差得出一個凈額，這個凈額為碳所有者權(quán)益，即為凈碳。凈碳是作為企業(yè)進行長期碳管理的目標和碳資本預(yù)算的標準，通過此舉達到減少溫室氣體排放的目的。
三、溫室氣體排放的全面管理
（一）建立碳全面管理模型，將碳管理融入到企業(yè)資本預(yù)算決策中，分析與碳排放有關(guān)的機遇與風(fēng)險
有關(guān)溫室氣體的政策和碳排放市場充滿危機的同時，也賦予了很多機遇。危機包括罰款和社會不良效應(yīng)，機遇包括了成本的節(jié)約、商譽和罰款的避免。如企業(yè)能夠嚴格執(zhí)行編制溫室氣體清單表，并通過編制碳影響報告書去了解碳排放對公司財務(wù)的影響和相關(guān)的碳資產(chǎn)和碳負債，那企業(yè)就能有效的管理和溫室氣體排放有關(guān)的風(fēng)險和機遇。企業(yè)之所以要衡量與碳排放有關(guān)的風(fēng)險、或有負債和機遇，是因為企業(yè)通過此舉能夠做出更為完善的決定，比如在對相關(guān)碳密集企業(yè)的合并與收購時進行的風(fēng)險評估調(diào)查，從而確定在該能源產(chǎn)業(yè)的投資是否正確。由此可得，一個對碳足跡有著深刻理解的企業(yè)在未來是有很強的競爭力的。為了充分利用這一競爭優(yōu)勢，企業(yè)應(yīng)當保證對碳的決策分析是融入到企業(yè)決策的整個過程中的，即企業(yè)應(yīng)當對碳排放進行全面的管理。企業(yè)建立的碳全面管理的模型，可以通過相關(guān)的財務(wù)管理工具和方法去分析和管理碳排放的成本、相關(guān)風(fēng)險和機遇。
（二）將碳排放納入資本預(yù)算的指標、影響因素與具體的影響
（1）碳排放相關(guān)的現(xiàn)金流量和測量碳風(fēng)險的指標。
有效的管理與碳排放有關(guān)的風(fēng)險、或有負債和機遇的目的之一是為了得出碳排放的現(xiàn)金流，從而將碳排放融入到資本預(yù)算的決策中去。資本預(yù)算是根據(jù)項目的正負的現(xiàn)金流量與項目的折現(xiàn)率算出投資項目的價值，從而判斷該項投資是否值得。凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、投資回報率、投資回收期、碳排放影子價格都將成為投資項目碳風(fēng)險的財務(wù)指標。
（2）影響碳排放現(xiàn)金流量的因素。
碳足跡對項目現(xiàn)金流的影響有兩方面。首先，在進行一項新的投資時，必須了解這項投資的碳足跡對整個公司的影響。其次，在進行企業(yè)合并收購時，將溫室氣體成本的資本預(yù)算融入到被合并方現(xiàn)有資產(chǎn)和負債中，從而掌握一項投資的真正成本。
（3）目前溫室氣體成本對企業(yè)的影響大大被忽視了，然隨著社會進步，有關(guān)碳的成本將對企業(yè)造成重要影響。
不管是項目的投資還是企業(yè)間的合并，項目的資本預(yù)算都應(yīng)當考慮為了遵守溫室氣體減排的相關(guān)法律法規(guī)，而產(chǎn)生的預(yù)計現(xiàn)金流量。比如，若潛在投資項目每單位生產(chǎn)量產(chǎn)生的溫室氣體超過了企業(yè)其他項類似的資產(chǎn)，那么潛在投資項目的資本預(yù)算應(yīng)當包括為了碳減排而發(fā)生的成本。如果潛在投資項目每單位生產(chǎn)量產(chǎn)生的溫室氣體低于了企業(yè)其他項類似的資產(chǎn)，那么資本預(yù)算應(yīng)當包含相關(guān)碳減排成本的節(jié)約。目前為止，溫室氣體成本對于資本預(yù)算的影響大大被忽視了。然而，隨著碳市場和相關(guān)法規(guī)的持續(xù)發(fā)展，有關(guān)碳的成本將對企業(yè)造成重要的影響。
（4）碳排放是影響市場份額的重要因素。
除了溫室氣體排放對現(xiàn)金流造成的影響外，如果一個企業(yè)的單位生產(chǎn)力產(chǎn)生的溫室氣體較多，會對其市場份額產(chǎn)生不良影響。這樣的企業(yè)從內(nèi)部管理的角度，是缺乏效率的。相較于其他碳減排顯著的企業(yè)而言，碳排放量較高的企業(yè)缺乏競爭力。因此，企業(yè)應(yīng)當將碳排放管理納入內(nèi)部控制管理。比如，沃爾瑪成為了碳減排的楷模，沃爾瑪力爭在供應(yīng)鏈上減少碳排放量帶來的成本。它認為污染代表著沒用被利用的資源，從而會給企業(yè)帶來成本。長期以往，高成本的供應(yīng)鏈會因為競爭對手的低成本供應(yīng)鏈而喪失客戶市場。面臨環(huán)境問題的企業(yè)也會因為遵守相關(guān)溫室氣體法規(guī)而帶來較高的成本。市場上也會發(fā)覺這些風(fēng)險，從而對債務(wù)和股票有更高的收益要求，從而對企業(yè)造成更大成本負擔。
四、碳風(fēng)險評估與全面管理模型應(yīng)用
企業(yè)首先應(yīng)當根據(jù)自己的性質(zhì)建立建立一個高標準、登記制度的溫室氣體清單。其次，了解與溫室氣體減排有關(guān)的簽字優(yōu)勢，從而建立一個自上而下得碳影響報告書，用來約束企業(yè)內(nèi)部的每個人員。最后，將碳排放納入企業(yè)資本預(yù)算，實行全面管理制度，測量碳風(fēng)險和財務(wù)評估。以下礦物燃料發(fā)電力企業(yè)進行模擬。
