构建嵌套于城市碳账户下的可计算城乡家庭碳账户框架

家庭作为社会最小单元,是消费端的主要参与主体。在消费端基础上确立碳排放责任,有助于厘清基于利益相关者降低碳排放的动力机制。目前个人碳普惠管理实践过程中仍存在消费引发的碳排放边界难以说清、个人负碳市场交易逻辑复杂、个人减排逻辑道义纠结、缺乏稳定的管理体系等问题。若以家庭端作为制度安排和市场交易的基础,建立城乡家庭碳账户就是核心基石。本研究目标为初步构建家庭碳账户框架,明确其账户范围、边界、计算方法和与城市碳账户和个人碳捕获衔接的可扩展逻辑。综述了现有个人碳账户和家庭碳账户的研究现状,基于我国碳排放管理特色,构建城乡家庭碳账户体系,包含资产、权益、负债三大子账户,确定了家庭碳账户核算边界、抽样方式和计算方法。并进一步解释了城乡家庭碳账户与城市碳账户的链接嵌套逻辑,设计了城乡家庭碳账户参与城市碳配额管理的方式,以及区别了城乡家庭碳账户与个人碳普惠。从账户的角度出发,将家庭碳账户与碳市场相结合,“有形的手”碳配额市场与“无形的手”碳减排权益市场相结合,共同为家庭消费端碳减排提供了新的思路,并在一定程度避免了不同核算边界下的责任重叠问题,易于与我国碳管理体系衔接。本文提出的城乡家庭碳账户可作为适应中国碳管理特色的精细化深度减排的重要工具,对以家庭为单元的碳排放额度分配、减排及交易,深度推进碳普惠的激励机制设计,调动城市多级嵌套的碳减体系等具有基础支撑作用。

气候变化和土地利用变化驱动下的生物多样性系统分析新框架

尽管目前已有大量关于生物多样性评估的研究,但同时考虑生物多样性多维评估、多驱动因素对生物多样性变化的影响评估及生物多样性变化中长期动态模拟预测等研究仍相对缺乏,这会引起对生物多样性不同维度变化水平的片面理解,导致生物多样性保护工程管理决策失误。基于此,综述现有生物多样性评估维度、驱动因素及历史评估的研究进展,并基于现有研究存在的局限性提出生物多样性多维评估方法与人地耦合系统下生物多样性模拟模型构建思路,基于此提出气候变化和土地利用变化驱动下的生物多样性系统分析新框架。该框架包括:①生物多样性“潜力-贡献-重要性”多维评估理论与方法构建;②人地耦合系统下生物多样性模拟模型构建;③人地耦合系统下生物多样性预测及生物多样性保护工程效果仿真与管理。该框架可为生物多样性保护工程管理及可持续开展提供科学建议。

灰水足迹研究进展与方法学改进

灰水足迹是水足迹的重要组成部分,定义为稀释污染物所需的水量。灰水足迹作为水污染的体积量化指标,已得到国际学术界广泛应用。然而,由于底层数据缺乏和方法体系限制,灰水足迹研究尚无法为实践管理提供有效支持。本文剖析了灰水足迹评价的必要性及相关概念内涵,从灰水足迹核算方法及适用范围、演化机制、基于灰水足迹的虚拟水流动路径解析等方面综述其研究进展。在此基础上,分析当前灰水足迹核算方法的局限性并提出改进思路。同时,为实现灰水足迹深度应用,进一步阐述未来研究的重点方向,包括构建高时空分辨率灰水足迹数据库、基于实体—虚拟灰水耦合流动格局推动生态补偿机制和推进灰水足迹标签制度以消费侧选择引导生产侧绿色转型。

热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算方法综述

热带雨林类国家公园的“水库”价值对国家具有重要战略意义。但由于热带雨林类国家公园水生态系统服务受益主体复杂、生态效益与核算边界多元,其价值核算方法仍存在诸多挑战,使得建立在其准确计量基础上的热带雨林类国家公园保护与修复难以有效开展,阻碍了国家公园水生态产品价值实现及国家生态文明试验区建设进程。基于此,首先厘清现有研究中热带雨林类国家公园水生态系统服务的多元受益主体、多尺度生态效益、多边界评估框架,综述现有研究中热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算方法,并总结其优势与挑战,进一步结合热带雨林类国家公园水生态系统服务形成机制指出其对核算研究的启示。可为后续热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算、水生态系统管理与保护等提供理论与方法支撑。

碳责任、碳市场与碳交易

气候变化已成为全球共同关注的环境问题,减少温室气体排放,积极应对气候变化,需要世界各国/地区、组织/机构、企业/公司、行业/部门乃至个人共同为之努力。2020年9月,我国提出“碳达峰碳中和”目标(以下简称“双碳”目标)。推进碳达峰碳中和,是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,是我国对国际社会的庄严承诺,也是推动高质量发展的内在要求。

城市碳中和措施的边际减排成本分析--以北京市为例

城市是碳中和的主阵地,随着“双碳”目标的提出,将鼓励更多的减排技术和政策在城市低碳转型中发挥作用.基于此,本研究运用边际减排成本方法,以北京市为例,结合北京市低碳政策推广情况,对具体减排技术的减排潜力和减排成本进行分析,绘制了具有35项减排措施的北京市边际减排成本曲线,识别出有较高经济性的优先减排措施,为北京市实现碳中和目标提供技术措施优先级排序和实施路径建议.研究表明:1)筛选出的电力部门、交通部门、建筑部门减排技术的减排潜力分别为14.96亿、7.66亿、2.55亿t.平均碳边际减排成本为485.12元·t^(−1),电力部门、交通部门、建筑部门的平均减排成本为154.56、417.56、688.28元·t^(−1);北京市应大力推广电力减排措施,保证北京市碳排放进入快速下降通道;2)在35项减排措施中,11项的减排措施的边际减排成本为负,成本有效的CO_(2)减排潜力为39967万t,占39.15%;减排初期应大力推广电动出租车、电动公交车和电动轻型货车、照明节能等负成本措施;3)高边际减排成本措施的减排潜力较大,但不具有成本优势,实施难度大,为促进此类减排技术的扩散,政府可以采取一定程度的补贴或激励政策确保减排投资收益的稳定性,降低减排投资风险.

生态产品市场化定价的理论基础:(2)经济学基础

生态产品的价格除了要反映出生态学所体现的内在价值量,还应体现出其外部性和供求关系,因此,在定价过程中必不可少的是厘清相关的经济学理论。文章首先从经济学发展的维度出发,梳理了不同经济学阶段对生态产品价值理解的变化趋势,以及这种趋势对生态产品定价的影响。指出如果基于外部性和产权理论将生态产品作为一个整体来考虑,可能导致定价与实际情况不符。然而新技术的出现和“暴露生态学”等关于生态受益的研究为打破这种“整体化”定价提供了潜在支持,使得生态产品分类化、市场化及定价成为可能。基于经济学理论梳理和实证分析,文章从方法学创新、定价过程中需要规避的问题、定价后的监管机制等方面对未来生态产品的市场化定价提出展望。

碳责任账户的目标原则、分配逻辑与框架构建:文献综述

气候变化是全人类面临的共同挑战。实施碳排放责任分配是促进多方排放行为主体为应对气候变化采取减排行动的重要手段。由于攸关各参与主体的实际利益,基于不同的分配视角(如生产侧、消费侧等)、减排目标(碳排放总量、碳排放强度等)和分配原则等,碳排放责任分配研究经历了一系列的发展与演化。本文对碳排放责任的历史发展和分配原则演变进行综述,阐述了以公平、效率以及兼具公平和效率为目标导向的碳排放责任分配机制,并从排放配额、排放要求和减排目标三个方面对基于供应链的企业碳责任分配进行了探讨。最后,提出在生产过程日益分散、空间生产碎片化的当前环境下,需要沿着生产网络、确定基于供应链的碳责任分配方案,以激发和鼓励供应链所有成员为减缓气候变化做出共同努力。

碳责任账户的目标原则、分配逻辑与框架构建:账户建立

随着全球环境问题日趋严重,企业和消费者日益认识到减缓气候变化的紧迫性。作为经济活动的主要参与者,减少温室气体排放已经成为任何单个企业及其供应链的巨大挑战。供应链的所有参与者都需要为气候减缓做出努力。现有的碳排放责任核算大多从企业的生产方面入手。最终消费者作为供应链的重要参与者,是所有生产者的最终服务对象,同样具有不可忽视的碳减排作用以及应承担的碳减排责任。本文提出以产品为导向,考虑产品生产过程中的直接碳排放和间接碳排放,建立产品碳排放基准值,对基于供应链的所有参与主体进行责任分配,进而建立基于供应链的碳责任账户。本文构建的责任体系框架具有更广泛、更有前景的应用潜力。

北京试点碳市场行业基准值研究——以供热行业为例

以北京试点碳市场的供热行业为例开展行业基准值研究,基于2013~2019年碳试点经核查的热力重点排放企业数据,采取4种基准线情景对北京市热力行业碳排放基准值进行分析,结果表明:随着北京市大气污染治理措施推进,供热行业燃煤清洁化改造基本完成,以2017年为分水岭,供热强度由快速下降过渡到平稳状态,适宜选择更近的历史年份作为分析的基准年,经综合评估基准线数值的先进性,行业配额的盈余程度和配额不足企业比例,建议北京市供热行业基准值取值为63.1kgCO_(2)/GJ,该基准值比已发布的北京市地方行业能耗限额标准严格,与已发布的北京市供热行业碳排放先进值具有较好一致性;北京市热力行业从历史强度法转变为基准线法后,通过划定统一的基准线,令行业整体配额处于不足状态,公平性相比历史强度法进一步提高,对实现全市双碳目标下热力系统重构具有积极促进作用.

生态产品市场化定价的理论基础:(1)生态学基础

生态产品价值实现是践行生态文明的重要组成,也是“两山”转换的关键。虽然已有多种将生态产品内在价值转化为经济效益的途径,但缺乏对支撑生态产品合理化定价的环境伦理、生态学和经济学理论的系统化梳理和反思。文章梳理了生态价值概念随着人类对自然从顺应、利用到重视的变化过程,阐述了理论的升级和价值观的转变,重点探讨了生态产品定价的两个重要争议:(1)定价是否属于“人类中心主义”的范畴;(2)市场化定价可能会对生态价值观产生怎样的冲击。研究发现:在既关注了生态产品为人类提供的“直接价值”,又以充分保护和重视其“内在价值”为目的范式下,生态产品市场化定价已脱离了纯粹的人类中心主义;但将生态产品融入资本市场后,仍需要警惕可能出现的价值观担忧,以及重视生态产品与其他产品相比的非线性、不可逆、产权特殊等属性,还要平衡好生态产品使用价值和非使用价值的关系等。

轻量化改进XYZNet的RGB-D特征提取网络

针对用于位姿估计的RGB-D特征提取网络规模过于庞大的问题,提出一种轻量化改进XYZNet的RGB-D特征提取网络。首先设计一种轻量级子网络BaseNet以替换XYZNet中的ResNet18,使得网络规模显著下降的同时获得更强大的性能;然后基于深度可分离卷积设计一种多尺度卷积注意力子模块Rep-MSCA(re-parameterized multi-scale convolutional attention),加强BaseNet提取不同尺度上下文信息的能力,并约束模型的参数量;最后,为了以较小的参数代价提升XYZNet中PointNet的几何特征提取能力,设计一种残差多层感知器模块Rep-ResP(re-parameterized residual multi-layer perceptron)。改进后的网络浮点计算量与参数量分别降低了60.8%和64.8%,推理速度加快了21.2%,在主流数据集LineMOD与YCB-Video上分别取得了0.5%与0.6%的精度提升。改进后的网络更适宜在硬件资源紧张的场景下部署。

“一带一路”倡议下区域碳不平等量化及政策启示

在全球贸易背景下量化分析“一带一路”区域的碳不平等,厘清“一带一路”区域隐含碳排放和经济收益不均衡分配的内在机制,是践行绿色“一带一路”倡议的科学前提及基础.本研究基于全球贸易分析项目(GTAP)数据库,构建环境拓展的多区域投入产出(MRIO)模型,涵盖102个“一带一路”沿线国家和地区,且依沿线区位合并为9大研究区域,核算生产和消费视角下“一带一路”区域碳排放、增加值,追溯隐含碳排放、增加值在研究区域间的空间转移格局,通过构建双边贸易中碳不平等指标及全球贸易网络中碳不平等综合指标,全面地量化分析了“一带一路”区域的碳不平等现象.研究表明:1)2014年“一带一路”区域生产和消费视角下的碳排放分别占全球碳排放总量(25966.23 Mt)的65.29%和60.54%;“一带一路”区域生产和消费视角下的增加值分别占全球增加值总额(669714.27亿美元)的40.87%和40.10%.2)在全球贸易中,“一带一路”区域承担来自非“一带一路”区域的净碳排放转移(即“一带一路”区域向非“一带一路”区域净出口隐含碳排放量)1234.25 Mt,同时从非“一带一路”区域获得了5154.83亿美元净经济收益;其中,“一带一路”中东区域作为“一带一路”区域中唯一的隐含碳排放净进口区域,向“一带一路”区域净转移碳排放152.18 Mt,同时在全球贸易中获得了2801.36亿美元净经济收益;中国是最大的隐含碳排放净出口区域,承担来自全球的净碳排放转移达到903.98 Mt,其中31.30%来自“一带一路”区域的净碳排放转移,同时在全球贸易中承担了349.12亿美元净经济损失.3)在“一带一路”区域内,中国和“一带一路”中东区域之间的碳不平等指标最大,为1.75,表明中国在双边贸易碳不平等中处于不利地位,这主要是由中国重工业、建筑业部门与“一带一路”中东区域贸易中存在严重的隐含碳排放和增加值错配导致;“一带一路”中东区域在全球贸易网络中碳不平等综合指标为2.53,表现为主要受益者,这主要是由于该区域农业、建筑业和服务业均为隐含碳排放净进口部门,而重工业部门获得了大量的净经济收益.整体来看,“一带一路”区域在全球贸易碳不平等中普遍处于不利地位,中国、“一带一路”南亚区域和“一带一路”欧洲区域在全球贸易网络中碳不平等综合指标分别为-2.60、-2.16、-2.22,是全球贸易碳不平等的主要受害者.本研究结果可为在全球贸易下践行绿色“一带一路”倡议,实现“一带一路”区域碳治理与经济协调发展提供科学依据和政策启示.

基于能值分析的城市生态系统健康评价--以包头市为例

城市生态系统健康是城市生态学界近年来的研究热点和前沿。采用能值评价方法,结合城市生态系统作为复合系统所具有的生态服务功能,明确提出基于能值进行城市生态系统健康评价的理论框架和技术路线,得出表征城市健康程度随时间的变化走向和比较意义。针对城市生态系统健康表征特性,采用4个要素,即活力（V）、组织结构（O）、恢复力（R）和服务功能维持（F）,构建了评价城市生态系统健康的新的能值指标——城市健康能值指标（EUEHI）,并将EUEHI应用于包头城市生态系统健康评价中,并比较了其他5个城市的EUEHI。结果显示2000~2004年包头健康程度总体呈现上升状态,健康等级不断提高,但同中国其他城市之间尚有距离,健康程度仍处于较低水平。这说明近几年包头重视改变资源结构和利用效率,使得城市生态系统在生态系统服务功能维持方面得到不断改善。同时,包头作为老工业城市组织结构尚不完善,环境负荷大,生态系统承载力逐年降低,因此仍需从降低环境胁迫入手,逐步降低城市生态系统干扰,使其恢复力得以提高,增加系统反弹恢复的容量,使之恢复维持结构与格局的能力,实现城市健康和谐发展。

基于生态网络的城市代谢结构模拟研究——以大连市为例

基于生态热力学的城市系统结构的研究是实现城市生态规划和环境管理等实际工作优化与决策的关键理论问题之一。基于生态热力学流核算方法,建立大连市生态网络模型,通过路径分析探讨了代谢长度与代谢路径数量、连通性的变化关系,确定了城市代谢系统的基本营养结构,以及各组分间的作用途径;利用网络有效利用矩阵中正负号分布、数量比值,确定了城市代谢系统各组分间的作用方式、共生状况,最后揭示出固有网络结构中复杂的生态关系。结果表明:大连是具有一个高度竞争性的部门共生体,而且随着代谢长度的增加,城市代谢系统中各组分间的作用途径更为多样,代谢路径数量、连通性不断提高。该研究可为政策制定者确定如何在现有的经济基础上,避免支付高额生态成本和重复发达国家城市建设中的末端控制模式,推动社会系统的生态化转型实践,促进城市的健康发展。

基于能值分析方法的城市代谢过程研究--理论与方法

作为一个以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统,城市所遵循的高投入、低产出、高污染的粗放型发展模式导致了严重的结构性隐患与环境问题。基于生物物理的视角考虑,城市生态环境问题的出现,与城市代谢不良密切相关。当前对城市代谢的研究视角多基于污染物排放和资源消费,需要一种热力学的全新视角从整体角度来重新诠释可持续发展。开发了一种基于能值分析方法的城市代谢过程研究框架,首先对城市的可持续发展进行热力学解析,其次针对现有能值方法的局限,结合自然系统对污染物的自净化及污染对经济系统和生态系统的损害程度测度方法,从水体污染、大气污染和固体废物研究城市代谢对人群健康和自然生态系统的影响。研究有利于解决城市代谢不良的影响因子识别问题和代谢系统综合评价问题,使政策制定者建立以生态为本的城市观,推动社会系统的生态化转型实践,力求突破当前城市发展的瓶颈,促进城市的可持续发展。

基于能值分析方法的城市代谢过程--案例研究

城市代谢过程研究是实现城市生态规划和环境管理等实际工作优化与决策的关键理论问题之一。核算了1999—2006年北京代谢过程中能值通量和强度,并依照Eco-Indictor 99的划分标准,结合自然系统对污染物的自净化及污染对经济系统和生态系统的损害程度测度方法(DALY法和PDF法),从城市代谢生产过程和消费过程研究城市代谢对人群健康和自然生态系统的影响,结果表明:(1)北京城市代谢过程大部分依赖于外部购买的不可更新资源的消耗;(2)外部购买的不可更新资源主要依赖于它省的资源供给,对国外资源利用很少,说明北京是一个本国资源依赖性的城市,而且这种依赖程度在不断增长;(3)当前过快的城市代谢过程主要由固定资产建设所拉动,随着北京基础建设程度放缓,这种高依赖性的代谢模式会的到一定的改变;(4)在考虑生态损失的情况下其可持续发展水平有5%的下降。该研究克服传统外在预警式评价方法的局限,综合评价城市生态系统内在代谢过程及代谢水平,为城市生态规划和环境管理提供更为有效的优化与决策依据。

城市跨区域资源环境协同治理:理论框架、应用场景及可拓展性

本文基于城市代谢及远程耦合理论,从复杂系统科学及要素耦合视角出发,构建了城市复合生态系统资源环境要素耦合理论框架,系统阐释了多种资源环境要素在城市“自然生态-经济生产-社会消费”三元子系统中跨部门及跨区域的流转路径、空间格局与耦合关系。本文以中国四大直辖市的“能-水-土地”资源要素耦合为例,验证该理论框架的可行性和科学性,基于已构建的以城市为中心的多级经济尺度投入产出嵌套模型,突破城市行政区划藩篱,实现城市“能-水-土地”足迹在“部门-城市-国家-全球”上的可量化及可追溯。结果表明,超过70%的虚拟资源流的供给来源于城市行政边界外,四大直辖市均是资源消费型城市,建筑业是能源消费密集的部门而农业是“水-土地”消费密集的部门。

生态系统服务功能非货币量核算研究

区别于价值量核算方法,基于生态热力学的环境核算方法从物质计量角度开展环境核算,以期打破大多数以人类为中心框架下的经济学方法,而新的方法框架进一步关注对人类及生态有益的生态服务的价值,即不忽视自然界提供的无关人类的相关服务功能。综述了基于生态热力学的环境核算理论基础,从禀赋价值视角重新解读了社会经济系统,从更深层次明确了"当前的"自然资产和生态服务实际是生态系统对资源使用的一种努力和结果,其"过去的"生态过程经历了长时间"试错和优化"。以美国森林生态服务功能案例研究展现了基于生态热力学的生态服务功能核算方法与基于支付意愿的市场价值核算方法与异同,并提出了使用能值方法进行生态系统服务功能核算的六大步骤。最后,针对近期能值方法的改进,给出四点发展展望:1)能值基准的不断更新夯实了生态系统服务功能非价值量核算的基础;2)已有大量能值分析在生态资产和生态服务功能应用案例可为今后的研究提供方法参照和比较的可能;3)生态服务功能价值量和非价值量的差异的根源在于从人类中心论到生态中心论的环境伦理观的转移;4)从生态热力学的视角研究生态服务功能为从能量的角度提出环境税确立了可能性。本研究建议采用双重核算方法,即类似于金融会计中使用的方法一样,用能量来记录环境负债,并建立一个货币化的资产负债表说明经济情况及环境对经济生产的贡献。

生态产品价值实现机制的理论基础:热力学,景感学,经济学与区块链

当前,生态产品价值实现探索实践中面临生态系统服务度量难、核算难、货币化难、交易难等基础性难题,导致生态产品价值核算体系不统一、生态产品市场交易机制不完善、各类生态产品交易平台不规范、绿色金融滞后、绿色发展市场化激励机制不足等问题。本文从最关键的生态产品价值理论出发,梳理生态产品价值实现困境的根源和理论基础,并尝试提出可能的多元核算方法与热力学、景感学、经济学相结合的实践解决路径,形成不同单位的统一核算标的物。通过探索利用区块链、大数据等科技赋能生态产品价值实现,提出构建生态资产加密数字货币化的可能性,并进一步形成不同生态产品的价格形成机制、成本监审制度和价格调整机制,完善生态产品市场交易机制,建立统一的生态产品交易平台,促进绿色金融发展,推动自然资源管理能力现代化。