工业园区温室气体核算方法研究 严坤 1，吕一铮 1，郭扬 1，田金平 1, 2*，陈吕军 1, 2 （1. 清华大学环境学院，北京  100084；2. 清华大学生态文明研究中心，北京  100084） 【摘  要】 碳达峰碳中和已成为我国重要的国家战略，作为工业发展的重要载体，工业园区贡献了全国 50% 以上的工业产 出和 31% 左右的碳排放，是我国控碳减碳的重要靶点。准确把握园区碳排放特点，对制定针对性减碳举措意义 重大。然而，工业园区温室气体排放核算方法尚未统一，需结合园区特点进行深入探讨。本研究分析了工业园 区组成结构与发展特征，将园区的碳排放源归类为能源消费、工业过程和产品使用与废弃物处理处置三大类， 比较不同核算方法，提出适合园区特点的温室气体排放清单建议，之后对国家级开发区开展案例研究，揭示其 排放结构特征。结果显示，2015—2017 年 203 家园区碳排放强度小幅增加，排放总量持续上升，总排放中超 85% 为直接排放，但三年内仍分别有 100、98 和 92 家园区的间接排放占自身总排放比重超过 50%，间接排放是 工业园区碳排放不可忽视的重要组份。最后，建议从间接排放占比显著或产城融合程度较高或以单一企业为绝 对主体等特殊园区入手，探讨企业、园区、城市等不同层面碳排放核算之间的联系，构建园区低碳发展评价指 标体系，推动工业园区温室气体核算标准的建立。 【关键词】 工业园区；温室气体；碳排放；核算方法 【中图分类号】X321；F205 【文章编号】1674-6252（2021）06-0013-11 【文献标识码】A 【DOI】10.16868/j.cnki.1674-6252.2021.06.013 引言 （以下简称“经开区”）的单位工业增加值碳排放为参 气候变化是当今人类社会面临的重大共同挑战， 导致其发生的最主要因素是人类活动导致的短期内温 室气体的大量排放 [1]。中国政府高度重视气候变化问 题，积极承担温室气体减排责任。2020 年 9 月，习近 平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布， 中国二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力 [2] 争取 2060 年前实现碳中和 。如期实现碳达峰碳中和 目标已成为我国重大国家战略。 2018 年，中国工业能源消费占全国消费总量的 考，对全国工业园区碳排放强度做同质化假设，估算 出 2015 年我国工业园区碳排放总量为 28.2 亿 t，约占 当年全国排放总量的 31%[12]。工业园区是我国碳排放 的重要来源与实现碳达峰碳中和的重要战场 [13]。 温室气体排放核算是掌握排放特征、制定减排政 策、评价降碳效果的重要基础，目前在国家 [14, 15]、城 市 [16, 17]、企业 [18, 19]、行业 [20-23] 等层面已有大量研究， 并形成了一些核算标准或指南 [14, 15, 18, 19, 24-27]。在工业 园区层面，温室气体核算已有一些研究，但尚未形成 规范、统一的核算标准。此外，由于在国家统计体系 66%[3]，同年全国温室气体排放总量中 88% 来自能源， 中工业园区并非专门的统计单元，各园区数据的统计 10% 来自工业过程 [4]，据此判断工业部门碳排放约占 范围、口径及可得性存在差异。这些因素导致不同研 全国排放总量的 68%。在我国工业部门中，工业园区 经过四十多年发展 [5]，已成为我国工业发展过程中最 究中采用的核算边界、范围与方法等存在较大差异， 制约了核算结果的可比性，难以支撑面向大量园区制 主要也最普及的发展空间，集聚了大量的工业生产活 定定量化碳减排路线图的决策需要。为此，本研究结 动，是吸引投资、制造强国、发展经济最具活力的载 合工业园区特征，分析工业园区温室气体排放核算已 体 [6-9] ，截至 2018 年，我国国家级和省级园区总数分 [10] 别为 552 和 1991 ，贡献了全国过半的工业产值 [11] 有研究成就，在此基础上提出工业园区温室气体排放 。 核算清单建议，并辅以大样本案例进行研究，以期为 与显著的经济产出相伴而来的是大量的温室气体排 推动工业园区做好温室气体排放核算、支撑碳达峰碳 放，郭扬等以 2015 年 213 家国家级经济技术开发区 中和行动奠定基础。 资助项目： 国家自然科学基金项目（41971267）；国家社会科学基金重大项目（18ZDA046）。 作者简介： 严坤（1999—），男，博士研究生，研究方向为产业生态学、工业园区低碳发展，E-mail: yank21@mails.tsinghua.edu.cn。 * 责任作者：田金平（1974—），男，副研究员，研究方向为产业生态学、生态工业园区等，E-mail: tianjp@tsinghua.edu.cn。 ·13·   中国环境管理  2021 年第 6 期   1  研究基础 园区碳排放关注的重点。随着产城融合发展的持续深 化 [30]，许多园区的服务业迅速发展，特别是在一些东 1.1  工业园区组成结构与发展特征 部地区或地处省会（自治区首府）城市的园区中，第 工业园区的组成结构可概化为图 1。从边界范围 三产业已占较大比重，相应的碳排放不容忽视。在 来看，明确的边界是开展温室气体核算的重要前提。 园区企业间存在复杂的物质能量流动网络，根据其来 尽管国家发布的园区名录明确了工业园区的面积和四 源与去向是否在园区内，可将其划分为 5 种基本模式 至范围 [28, 29]，但此部分通常指实践中所称的核心区部 （如图 1 右下部分所示） ，其中也存在企业间的上下游 分，而在实际发展过程中，常常会面临园区核心区土 供应链、工业行业细分门类相同企业组成的产业集群， 地无法满足继续发展要求的问题，因而出现了众多的 以及为减少废弃物而在部分企业间形成的循环利用产 扩展区域，“一园多区”现象普遍，园区实际管辖的 业共生等 [31]，多种模式组合构成了园区的物质能量交 范围名称多样且变化较快，有核心区、拓展区、委托 换模型，进一步增加了园区碳排放核算的复杂性。 代管区、“飞地”等多种提法，园区实际面积及边界 结合上述园区组成结构分析发现，我国工业园区 界定往往语焉不详。理清园区真实面积既是园区精细 在发展过程中形成的典型特征及其对温室气体排放核 化管理中的一个难题，也是园区核算温室气体以及制 算的影响主要表现在以下方面： 定碳达峰碳中和路线图需首要解决的问题。此外，由 （1）工业园区数量多、种类广、差异大，既有工 于园区通常有一定的优惠政策，部分实际经营活动在 业增加值超过 2000 亿元的特大型园区，也有产值不 园区外的企业也选择在园区内注册，企业注册地与实 足百亿元的小微园区，各园区的产业结构与碳排放结 际经营地分离现象较多。这些都为园区碳排放核算与 构存在显著差异。 （2）较多园区由多个在地理上或相连或互不相连 管理带来了巨大的挑战。 在园区内部，利益相关方（或称活动主体）主要 的区块组成，不同区块间的管理及责任归属较为复 包括政府部门、基础设施、制造业和服务业。其中， 杂，园区实际边界范围缺乏统一界定，同时企业注册 基础设施和制造业是多数园区的主体部分，也是目前 地与实际经营地分离现象普遍，生产经营活动统计口 图 1  工业园区组成结构 ·14·    工业园区温室气体核算方法研究  径复杂多样。 广泛参考使用的主要有两套体系。一是由 IPCC 发布 （3）园区兼具生产端与消费端的特点，企业购入 的国家温室气体清单指南体系 [14, 15, 32]，其首发于 1995 原材料，输出产品和服务，园区内外基础设施共同为 年，是全球首个温室气体清单编制指南，工业园区碳 周边地区提供基础保障，导致园区边界物质能量通量 排放核算中对排放源的划分及具体计算公式大多来源 巨大、组成复杂。 于此。二是由世界资源研究所（WRI）和世界可持续 （4）园区企业间存在局部的上下游供应链关系， 发展工商理事会（WBCSD）共同编制的温室气体核 部分企业为降低成本也会形成产业集群、产业共生等 算体系，其中将企业 / 组织的温室气体排放划分为范 关系，园区内物质能量流动网络复杂。 围 1 ～ 范围 3[18, 19, 33]，有效避免了同一碳排放在不同 （5）园区企业随市场变化产品更新迭代较快，园 主体间的重复计算，因而在行业 [34]、园区 [35-37]、城 区发展易出现跳跃性，一个大型项目的建设或退出就 市 [17] 和国家 [38] 等不同尺度得到广泛应用。在工业园 可能会对园区的经济发展水平、资源环境影响、碳排 区层面，范围 1 ～ 范围 3 被定义为：范围 1，指园区 放量等带来突跃变化。 实际管辖边界内的所有直接碳排放；范围 2，指园区 （6）园区发展呈现明显的产城融合发展趋势，第 从外部购入的电力和热力等在上游生产过程中产生的 三产业逐渐增加，特别是进行大型综合类园区碳排放 间接碳排放；范围 3，指园区除范围 2 之外的其他所 核算需对第三产业予以关注。 有间接排放。 这些特征的存在使得工业园区温室气体排放具有 现有研究及实际应用的温室气体核算方法主要包 自身的独特性，不能简单套用国家、城市、企业等层 括两类：排放清单法和投入产出法。排放清单法指首 面的核算方法进行计算，需结合工业园区的组成结构 先构建包含各主要温室气体排放活动的清单，再依照 与发展特征，面向园区实际需求，在已有研究成果的 清单进行温室气体排放的核算分析的方法，其基本计 基础上探讨制定出能有效指导园区绘制减碳路线图的 算原理为：碳排放 = 活动水平 × 排放因子。排放清单 核算方法。 法具有操作简单、易标准化、便于推广等优点，是目前 1.2  工业园区温室气体排放来源 应用最广、相关研究最多的方法，在国家和地区 [14, 15]、 行业 [24-27]、园区 [11, 39-41]、企业 [18, 19, 33] 等层面均有广 图 2 和图 3 分别描述了工业园区能量流动和碳流 泛应用。投入产出法指通过投入产出表刻画各部门间 动的通用模型。园区内各主体在创造经济产出的同时 原料输入与产品输出关系，结合碳排放矩阵和生命周 都会产生碳排放：热电厂的碳排放来自其燃烧的化石 期评价方法对碳排放进行计算 [42, 43]。投入产出法通 能源；制造业企业产生的碳排放来自其消费的能源及 常不存在数据的取舍，具备较好的完整性，但由于投 工业生产过程；服务业企业的碳排放来自其消费的能 入产出表的编制工作通常仅在较大尺度开展，因此相 源；垃圾处理厂