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摘要 从碳排放权、适宜性、额外性、协同效应4个方面分析了甘肃省南部地区开展小水电项目的可能性，利用中国西北电网数量相当电量来探讨CDM减排效益。计算得出基准线综合排放因子，采用线性模型，将污染物的排放量和其他变量简化求得协同效应减排量，验证了CDM减排成果，得出不同階段甘肃省南部小水电CDM减排效益。甘肃省南部地区开展小水电CDM项目存在着较大的发展潜力，要想取得最大化的减排效益，需要在保护生态环境的基础上推进CDM市场化减排，随着未来国际碳减排价格的增长，甘肃省南部地区小水电项目减排效益显著。
关键词 CDM；协同效应；排放因子；减排效益；小水电
中图分类号 P967；F062.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）18-0187-04
Abstract The possibility of small hydropower projects of South of Gansu Province were analyzed from four aspects of the carbon emissions， suitability， additional， synergistic effect，used considerable number of northwest power grid power to explore the benefits of CDM emission reduction. We calculated the baseline emission factor， using the linear model， the emissions of pollutants and other variables to simplify the obtained synergistic effect of emission reduction， emission reduction results verified that the CDM， the different stages in South of Gansu Province， small hydropower CDM emission reduction. Small hydropower CDM projects in the South of Gansu Province had great potential for development.In order to maximize the effectiveness of emission reduction，we have to promote the marketization of CDM emission reduction on the basis of protecting ecological environment.With the growth in the future price of the international carbon emission reduction， emission reduction benefits of small hydropower projects in South of Gansu Province were significant.
Key words CDM；Synergistic effect；Emission factor；Emission reduction benefits；Small hydropower
甘肅省南部区域的陇南市和甘南州水资源储备量丰富，陇南市处于北亚热带向暖温带的过渡地区，年降水量400～1 000 mm，雨量充沛，水力资源丰富，有嘉陵江、白龙江、白水江、西汉水四大水系，大小河流3 900多条，年径流量279亿m3。甘南藏族自治州位于甘肃省西南部，地处青藏高原和黄土高原的过渡地带，地势西北高，东南部较低，是黄河重要水源补给功能区和长江上游的重要水源涵养功能区。甘肃省南部（陇南市和甘南州）水电开发潜力较大，目前的开发量极为有限，水电能源产业有很大的发展空间。
1 CDM项目简介
清洁发展机制（CDM）是联合国《京都议定书》设置的一种国际上减少温室气体排放的合作机制，是具有强制约束力的国际减少温室气体排放的公约。由于温室气体全球性的影响以及发达国家排放温室气体的相对成本较高，因此《京都议定书》设置了通过发达国家向发展中国家提供资金和技术支持，在发展中国家开展减排温室气体的项目，从而完成发达国家应承担的减排任务的交易机制，称为CDM[1-3]。其核心内容允许发达国家和发展中国家合作，减排项目在发展中国家实施。发达国家通过CDM减排项目产生的部分或全部碳减排量来履行本国的温室气体减排责任和义务，发展中国家通过该项目可以获得额外的资金和先进的技术，从而促进本国经济的可持续发展[4-6]。CDM项目主要来源于发展中国家的油气、农业、交通、工业、煤炭、电力等行业，主要分布在水力、风力、光电等能效领域。
2 CDM项目适宜性
一个项目能否划分为CDM项目及是否适宜开展CDM项目，需要从4个方面考虑：碳排放权确认、额外性、协同效应、可持续发展性。我国的碳排放权在交易市场中作为一种商品而存在并且在使用或者出售过程中是使用已经认证了的碳排放权（CERs）[7-11]。因此，碳排放权作为一种商品，可以在项目的交易方及申办方计量和确认。甘肃省南部地区发展小水电项目，在保护生态环境的基础上，属于可再生能源项目，该项目具有可持续发展性，为了满足CDM的条件，该项目还必须具有额外性和协同效应。
2.1 额外性分析
CDM项目的额外性是通过该项目的碳排放量是否降低到基准线的水平来衡量，同时要确保该项目本身不属于基准线。对甘肃省南部来说，理论上存在的可再生能源有风能和太阳能，因太阳能资源不充足和太阳能发电造价昂贵出现了项目开发的障碍性；风能资源在陇南市和甘南州地区较为贫乏，因此不存在开发的可能。甘肃省南部小水电项目所产生的电能而产生的碳排放量低于同类化石燃料所产生的碳排放量基准线，因此符合额外性的原则。 2.2 CDM协同效应
协同效应是指温室气体减缓政策制定中明确考虑了影响并把影响货币化了的部分。美国环保局则认为，协同效应应该包括当地在减少温室气体排放过程中所减少的相关的局域污染物的排放（如可吸入颗粒物、NOx、VOC、SO2、CO）。在较低CERs价格影响项目申办方在CDM项目本身获得收益的时候，CDM的协同效应可以促进当地的企业或者政府更多地发展CDM项目。CDM项目实际污染物排放量可以用基准线下污染物排放量减去CDM项目中污染物的排放量表示：
3.2 CDM水电项目减排效益
3.2.1
甘肃省南部水电产业发展。甘肃省小水电产业几乎集中在南部地区的陇南市和甘南藏族自治州，2015年底，甘肃省南部地区共有水电站297座，总投资117.3亿元，总装机容量在169.76万kW。甘肃省南部地区水电站已获得国家批准的纳入CDM项目的共有56个，全省获批CDM项目的22.5%；已经注册的CDM项目共有53个，占全省注册CDM项目的22.9%；已经签发的CDM项目共有33个，占全省已签发CDM项目的32.4%。其中已签发的CDM项目签发量为减排8 454 899 t CO2（图1）。
在已签发的CDM项目活动中，签发减排量大于40万t的CDM项目共有7个，主要签发发达国家为荷兰和日本，如表1所示。
变系数模型（3）中回归系数和截距都在变化，在计算过程中假设截面成员的结构和个体间均存在差异。
在上述模型中，yij表示甘肃省南部地区县域i在年度j的碳排放指标向量；xij是甘肃省南部地区在甘肃省南部地区县域i在年度j的CDM项目；ai是由于沒有观察到各县域个体的不同对解释变量的影响；b为相应变量系数；Control为与碳排放有关的控制变量，主要是人均GDP对温室气体排放的影响；cij为随机干扰项。根据煤炭消费量、工业增加值占GDP的比重、工业污染投资额等相关变量数量，利用模型（6）～（8）在Eviews 6.0中计算求得各变量描述性统计结果（表2）。
从表2可以看出，2005—2015年甘肃省南部地区最大CO2排放量为456 574.13万t，最小为332 133.29万t。可见，该时期CO2的排放量呈现大幅度增长。CDM项目数也从0上升到了107个，同时，人均GDP、工业增加值占GDP比重以及工业污染治理投资额都得到了大幅度的增长，说明了清洁发展机制在甘肃省南部地区得到了很好的发展，小水电CDM项目取得了很好的减排效果。
3.2.3
CDM小水电项目效益。甘肃省南部地区共有水电站290多座，总投资117.3亿元，纳入CDM项目的仅占了37.6%。分3个假设对CDM项目减排效益进行处理，假定装机容量就为实际生产过程中的发电容量；评估CDM未来发展潜力时假定所有的项目均为CDM项目；协同效应中产生的CO2排放量为火力发电时所产生的协同污染物排放。根据基准线排放情景，结合甘肃省南部地区实际发展情况，取电量边际排放因子OM为0.75，容量边际排放因子BM为0.25，综合排放因子CM=0.75 OM+0.25 BM=0.831 15 t·MWh-1，除去电机不稳定以及季节性水流因素的影响，甘肃省南部地区发电时间以7 200 h/年计，可以确定基准线排放量为：
基准线排放量=装机容量×年发电时数×综合排放因子+协同效应排放量
根据西北区域电网发电实际情况，在假设CDM项目活动在火力发电情况进行的同时，主要协同污染物为SO2和NOx，结合联合国政府气候变化专门委员会IPCC规定《国家温室气体排放指南》，将协同效应计算公式采用半参方法估计部分线性模型运用于实际计算，结合甘肃省南部地区实际情况，求得污染物排放相对于CO2排放的比例因子为0.144 1，因此协同效应排放量可简化为：
协同效应排放量=0.144 1×装机容量×年发电时数×综合排放因子
以2014年发展中国家碳排放交易额16.12美元/t CO2计算，可以得出不同阶段和不同时期甘肃省南部地区CDM小水电项目的减排效益（表3）。
随着国家持续推进民生改善和社会建设，打好节能减排和环境治理攻坚战略的实施，在“需要大力发展风电、积极发展水电、安全发展核电”方针政策的引导下，甘肃省南部地区
越来越多的小水电项目有望纳入CDM项目运行发展管理体制。CDM项目污染物协同减排量存在着巨大的发展潜力，随着区域电网的建设以及未来国际碳减排价格的增长，甘肃省南部地区小水电项目减排效益收入将会越来越高。
4 结论
甘肃省南部地区水力资源丰富，适合开展小水电CDM项目，通过发达国家（碳减排买方）全部或部分经核证后的碳减排量（CERs）的购买和合作，甘肃省南部地区可以从荷兰、日本、德国等发达国家获得先进的环境友好技术和额外的资金，是一个双赢的清洁生产机制。通过基准线情景的识别，甘肃省南部地区发展小水电项目可以利用西北电网数量相当的电量方案来进行替代，计算得出西北区域电网电量OM为0.957 8 t·MWh-1，BM为0.451 2 t·MWh-1 ，CM为0.831 15 t·MWh-1。CDM项目减排协同效应的计算，不仅有助于CDM项目额外性的识别，而且有助于促进当地的企业或者政府更多地发展CDM项目。甘肃省南部地区的小水电站截至2014年底共建立了297座，其中纳入CDM项目运行的仅有56座，在未来的发展过程中，存在着较大的CDM开发潜力，已签发的CDM项目签发量为8 454 899 t CO2，可获得减排收益13 951.86万美元；已注册和已批准的CDM项目则每年可以收益16 970.10万和18 573.73万美元。甘肃省南部地区在借助本土优势的情况下，要想更好地开展CDM项目，需求最大化地获取减排效益，推进市场化减排，应当在国家发展和改革委员会CDM项目机构的支持下，从有利于碳交易市场健康发展的角度考量，优化市场布局，健全和发展保障体系，保护生态环境，合理开发利用水电资源。 参考文献
[1] METZ B，DAVIDSON O R，BOSCH P R，et al.Climate Change 2007：Mitigation of Climate Change.Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].New York：Cambridge University Press，2007.
[2] CLEMENS J，TRIMBORN M，WEILAND P，et al.Mitigation of greenhouse gas emissions by anaerobic digestion of cattle slurry[J].Agriculture，ecosystems and environment，2006，112（2/3）：171-177.
[3] PAUSTIAN K，RAVINDRANATH N H，AMSTEL A V.2006 IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventories.Volume 4：Agriculture，Forestry and Other Land Use[M].Kanagawa，Japan：Institute of Global Environmental Strategies（IGES），2006.
[4] CDMExecutive Board.EB 35 Report Annex 12：Tool to calculate the emission factor for an electricity system[EB/OL].（2007-10-19）[2017-01-21].http：//cdm.unfccc.int/goto/MPappmeth.
[5] SNEATH R W，BELINE F，HILHORST M A.Monitoring GHG from manure stores on organic and conventional dairy farms[J].Agriculture，ecosystems and environment，2006，112（2/3）：122 -128.
[6] 宣曉伟，张浩.碳排放权配额分配的国际经验及启示[J].中国人口·资源与环境，2013，23（12）：10-15.
[7] ZHAO Y，WANG S X，DUAN L，et al.Primary air pollutant emissions of coalfired power plants in China：Current status and future prediction[J].Atmospheric environment，2008，42（36）：8442-8452.
[8] LANTZ M，SVENSSON M，BJRNSSON L，et al.The prospects for an expansion of biogas systems in Sweden：Incentives，barriers and potentials[J].Energy policy，2003，35（3）：1830-1843.
[9] AMON B，KRYVORUCHKO V，AMON T，et al.Methane，nitrous oxide and ammonia emissions during storage and after application of dairy cattle slurry and influence of slurry treatment[J].Agriculture，ecosystems & environment，2006，112（2/3）：153-162.
[10] FRIEDL B，GETZNER M.Determinants of CO2 emissions in a small open economy[J].Ecological economics，2003，45（1）：133-148.
[11] HOLMNIELSEN J B，AL SEADI T，OLESKOWICZPOPIEL P.The future of anaerobic digestion and biogas utilization[J].Bioresource technology，2009，100：5478-5484.
关键词 CDM；协同效应；排放因子；减排效益；小水电
中图分类号 P967；F062.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）18-0187-04
Abstract The possibility of small hydropower projects of South of Gansu Province were analyzed from four aspects of the carbon emissions， suitability， additional， synergistic effect，used considerable number of northwest power grid power to explore the benefits of CDM emission reduction. We calculated the baseline emission factor， using the linear model， the emissions of pollutants and other variables to simplify the obtained synergistic effect of emission reduction， emission reduction results verified that the CDM， the different stages in South of Gansu Province， small hydropower CDM emission reduction. Small hydropower CDM projects in the South of Gansu Province had great potential for development.In order to maximize the effectiveness of emission reduction，we have to promote the marketization of CDM emission reduction on the basis of protecting ecological environment.With the growth in the future price of the international carbon emission reduction， emission reduction benefits of small hydropower projects in South of Gansu Province were significant.
Key words CDM；Synergistic effect；Emission factor；Emission reduction benefits；Small hydropower
甘肅省南部区域的陇南市和甘南州水资源储备量丰富，陇南市处于北亚热带向暖温带的过渡地区，年降水量400～1 000 mm，雨量充沛，水力资源丰富，有嘉陵江、白龙江、白水江、西汉水四大水系，大小河流3 900多条，年径流量279亿m3。甘南藏族自治州位于甘肃省西南部，地处青藏高原和黄土高原的过渡地带，地势西北高，东南部较低，是黄河重要水源补给功能区和长江上游的重要水源涵养功能区。甘肃省南部（陇南市和甘南州）水电开发潜力较大，目前的开发量极为有限，水电能源产业有很大的发展空间。
1 CDM项目简介
清洁发展机制（CDM）是联合国《京都议定书》设置的一种国际上减少温室气体排放的合作机制，是具有强制约束力的国际减少温室气体排放的公约。由于温室气体全球性的影响以及发达国家排放温室气体的相对成本较高，因此《京都议定书》设置了通过发达国家向发展中国家提供资金和技术支持，在发展中国家开展减排温室气体的项目，从而完成发达国家应承担的减排任务的交易机制，称为CDM[1-3]。其核心内容允许发达国家和发展中国家合作，减排项目在发展中国家实施。发达国家通过CDM减排项目产生的部分或全部碳减排量来履行本国的温室气体减排责任和义务，发展中国家通过该项目可以获得额外的资金和先进的技术，从而促进本国经济的可持续发展[4-6]。CDM项目主要来源于发展中国家的油气、农业、交通、工业、煤炭、电力等行业，主要分布在水力、风力、光电等能效领域。
2 CDM项目适宜性
一个项目能否划分为CDM项目及是否适宜开展CDM项目，需要从4个方面考虑：碳排放权确认、额外性、协同效应、可持续发展性。我国的碳排放权在交易市场中作为一种商品而存在并且在使用或者出售过程中是使用已经认证了的碳排放权（CERs）[7-11]。因此，碳排放权作为一种商品，可以在项目的交易方及申办方计量和确认。甘肃省南部地区发展小水电项目，在保护生态环境的基础上，属于可再生能源项目，该项目具有可持续发展性，为了满足CDM的条件，该项目还必须具有额外性和协同效应。
2.1 额外性分析
CDM项目的额外性是通过该项目的碳排放量是否降低到基准线的水平来衡量，同时要确保该项目本身不属于基准线。对甘肃省南部来说，理论上存在的可再生能源有风能和太阳能，因太阳能资源不充足和太阳能发电造价昂贵出现了项目开发的障碍性；风能资源在陇南市和甘南州地区较为贫乏，因此不存在开发的可能。甘肃省南部小水电项目所产生的电能而产生的碳排放量低于同类化石燃料所产生的碳排放量基准线，因此符合额外性的原则。 2.2 CDM协同效应
协同效应是指温室气体减缓政策制定中明确考虑了影响并把影响货币化了的部分。美国环保局则认为，协同效应应该包括当地在减少温室气体排放过程中所减少的相关的局域污染物的排放（如可吸入颗粒物、NOx、VOC、SO2、CO）。在较低CERs价格影响项目申办方在CDM项目本身获得收益的时候，CDM的协同效应可以促进当地的企业或者政府更多地发展CDM项目。CDM项目实际污染物排放量可以用基准线下污染物排放量减去CDM项目中污染物的排放量表示：
3.2 CDM水电项目减排效益
3.2.1
甘肃省南部水电产业发展。甘肃省小水电产业几乎集中在南部地区的陇南市和甘南藏族自治州，2015年底，甘肃省南部地区共有水电站297座，总投资117.3亿元，总装机容量在169.76万kW。甘肃省南部地区水电站已获得国家批准的纳入CDM项目的共有56个，全省获批CDM项目的22.5%；已经注册的CDM项目共有53个，占全省注册CDM项目的22.9%；已经签发的CDM项目共有33个，占全省已签发CDM项目的32.4%。其中已签发的CDM项目签发量为减排8 454 899 t CO2（图1）。
在已签发的CDM项目活动中，签发减排量大于40万t的CDM项目共有7个，主要签发发达国家为荷兰和日本，如表1所示。
变系数模型（3）中回归系数和截距都在变化，在计算过程中假设截面成员的结构和个体间均存在差异。
在上述模型中，yij表示甘肃省南部地区县域i在年度j的碳排放指标向量；xij是甘肃省南部地区在甘肃省南部地区县域i在年度j的CDM项目；ai是由于沒有观察到各县域个体的不同对解释变量的影响；b为相应变量系数；Control为与碳排放有关的控制变量，主要是人均GDP对温室气体排放的影响；cij为随机干扰项。根据煤炭消费量、工业增加值占GDP的比重、工业污染投资额等相关变量数量，利用模型（6）～（8）在Eviews 6.0中计算求得各变量描述性统计结果（表2）。
从表2可以看出，2005—2015年甘肃省南部地区最大CO2排放量为456 574.13万t，最小为332 133.29万t。可见，该时期CO2的排放量呈现大幅度增长。CDM项目数也从0上升到了107个，同时，人均GDP、工业增加值占GDP比重以及工业污染治理投资额都得到了大幅度的增长，说明了清洁发展机制在甘肃省南部地区得到了很好的发展，小水电CDM项目取得了很好的减排效果。
3.2.3
CDM小水电项目效益。甘肃省南部地区共有水电站290多座，总投资117.3亿元，纳入CDM项目的仅占了37.6%。分3个假设对CDM项目减排效益进行处理，假定装机容量就为实际生产过程中的发电容量；评估CDM未来发展潜力时假定所有的项目均为CDM项目；协同效应中产生的CO2排放量为火力发电时所产生的协同污染物排放。根据基准线排放情景，结合甘肃省南部地区实际发展情况，取电量边际排放因子OM为0.75，容量边际排放因子BM为0.25，综合排放因子CM=0.75 OM+0.25 BM=0.831 15 t·MWh-1，除去电机不稳定以及季节性水流因素的影响，甘肃省南部地区发电时间以7 200 h/年计，可以确定基准线排放量为：
基准线排放量=装机容量×年发电时数×综合排放因子+协同效应排放量
根据西北区域电网发电实际情况，在假设CDM项目活动在火力发电情况进行的同时，主要协同污染物为SO2和NOx，结合联合国政府气候变化专门委员会IPCC规定《国家温室气体排放指南》，将协同效应计算公式采用半参方法估计部分线性模型运用于实际计算，结合甘肃省南部地区实际情况，求得污染物排放相对于CO2排放的比例因子为0.144 1，因此协同效应排放量可简化为：
协同效应排放量=0.144 1×装机容量×年发电时数×综合排放因子
以2014年发展中国家碳排放交易额16.12美元/t CO2计算，可以得出不同阶段和不同时期甘肃省南部地区CDM小水电项目的减排效益（表3）。
随着国家持续推进民生改善和社会建设，打好节能减排和环境治理攻坚战略的实施，在“需要大力发展风电、积极发展水电、安全发展核电”方针政策的引导下，甘肃省南部地区
越来越多的小水电项目有望纳入CDM项目运行发展管理体制。CDM项目污染物协同减排量存在着巨大的发展潜力，随着区域电网的建设以及未来国际碳减排价格的增长，甘肃省南部地区小水电项目减排效益收入将会越来越高。
4 结论
甘肃省南部地区水力资源丰富，适合开展小水电CDM项目，通过发达国家（碳减排买方）全部或部分经核证后的碳减排量（CERs）的购买和合作，甘肃省南部地区可以从荷兰、日本、德国等发达国家获得先进的环境友好技术和额外的资金，是一个双赢的清洁生产机制。通过基准线情景的识别，甘肃省南部地区发展小水电项目可以利用西北电网数量相当的电量方案来进行替代，计算得出西北区域电网电量OM为0.957 8 t·MWh-1，BM为0.451 2 t·MWh-1 ，CM为0.831 15 t·MWh-1。CDM项目减排协同效应的计算，不仅有助于CDM项目额外性的识别，而且有助于促进当地的企业或者政府更多地发展CDM项目。甘肃省南部地区的小水电站截至2014年底共建立了297座，其中纳入CDM项目运行的仅有56座，在未来的发展过程中，存在着较大的CDM开发潜力，已签发的CDM项目签发量为8 454 899 t CO2，可获得减排收益13 951.86万美元；已注册和已批准的CDM项目则每年可以收益16 970.10万和18 573.73万美元。甘肃省南部地区在借助本土优势的情况下，要想更好地开展CDM项目，需求最大化地获取减排效益，推进市场化减排，应当在国家发展和改革委员会CDM项目机构的支持下，从有利于碳交易市场健康发展的角度考量，优化市场布局，健全和发展保障体系，保护生态环境，合理开发利用水电资源。 参考文献
[1] METZ B，DAVIDSON O R，BOSCH P R，et al.Climate Change 2007：Mitigation of Climate Change.Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].New York：Cambridge University Press，2007.
[2] CLEMENS J，TRIMBORN M，WEILAND P，et al.Mitigation of greenhouse gas emissions by anaerobic digestion of cattle slurry[J].Agriculture，ecosystems and environment，2006，112（2/3）：171-177.
[3] PAUSTIAN K，RAVINDRANATH N H，AMSTEL A V.2006 IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventories.Volume 4：Agriculture，Forestry and Other Land Use[M].Kanagawa，Japan：Institute of Global Environmental Strategies（IGES），2006.
[4] CDMExecutive Board.EB 35 Report Annex 12：Tool to calculate the emission factor for an electricity system[EB/OL].（2007-10-19）[2017-01-21].http：//cdm.unfccc.int/goto/MPappmeth.
[5] SNEATH R W，BELINE F，HILHORST M A.Monitoring GHG from manure stores on organic and conventional dairy farms[J].Agriculture，ecosystems and environment，2006，112（2/3）：122 -128.
[6] 宣曉伟，张浩.碳排放权配额分配的国际经验及启示[J].中国人口·资源与环境，2013，23（12）：10-15.
[7] ZHAO Y，WANG S X，DUAN L，et al.Primary air pollutant emissions of coalfired power plants in China：Current status and future prediction[J].Atmospheric environment，2008，42（36）：8442-8452.
[8] LANTZ M，SVENSSON M，BJRNSSON L，et al.The prospects for an expansion of biogas systems in Sweden：Incentives，barriers and potentials[J].Energy policy，2003，35（3）：1830-1843.
[9] AMON B，KRYVORUCHKO V，AMON T，et al.Methane，nitrous oxide and ammonia emissions during storage and after application of dairy cattle slurry and influence of slurry treatment[J].Agriculture，ecosystems & environment，2006，112（2/3）：153-162.
[10] FRIEDL B，GETZNER M.Determinants of CO2 emissions in a small open economy[J].Ecological economics，2003，45（1）：133-148.
[11] HOLMNIELSEN J B，AL SEADI T，OLESKOWICZPOPIEL P.The future of anaerobic digestion and biogas utilization[J].Bioresource technology，2009，100：5478-5484.