李艷麗， 王澤遠， 李立芬

(石家莊鐵道大學 管理學院，河北 石家莊 050043)

一、城域貨運交通污染現(xiàn)狀

隨著京津冀地區(qū)城鎮(zhèn)化快速推進，商業(yè)大廈雄踞中心城區(qū)，工業(yè)園、物流園環(huán)居四周的大都市格局成為主導。伴隨著發(fā)展，主城區(qū)與近郊之間(城域)的交通量開始巨幅上升，擁堵和尾氣問題愈加嚴峻[1]。研究證實，單輛中型或重型柴油貨車的尾氣污染物排放量大約相當于100輛微型或小型客運汽車，排放不達標或保養(yǎng)不善的柴油貨車尾氣污染排放量甚至可以達到200倍之多。這些貨運尾氣排放與近郊工業(yè)排放，形成了京津冀大氣霧霾的最重要源頭。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2020年全國貨車排放的污染物中，一氧化碳為205.7萬t、碳氫化合物為45.0萬t、氮氧化物為519.6萬t、顆粒物為6.2萬t，分別占汽車排放總量的29.8%、26.6%、84.3%、90.9%[2]。2020年全國各類貨車污染物排放情況如表1所示。

表1 2020年全國各類貨車污染物排放情況 萬t

目前，國內(nèi)外研究學者中，大部分學者主要研究的是貨物污染物排放量測算[3-4]、減排量測算[5-6]以及減排對策[7]的研究，很少有學者對“貨運減排產(chǎn)生的機會經(jīng)濟價值”進行交叉研究。

本文將環(huán)境容量作為生產(chǎn)要素，根據(jù)環(huán)境生產(chǎn)要素化理論，在明確環(huán)境容量不變的基礎(chǔ)上，在需求者之間進行配售和監(jiān)測，允許自行交易，從而實現(xiàn)環(huán)境容量的高效持續(xù)利用和環(huán)境總量達標的雙重目標[8]。將城域綠色貨運交通的污染物減排量，通過排污權(quán)市場交易、分配到其他行業(yè)所產(chǎn)生的機會效益、減少政府環(huán)境污染治理費用三種方式對機會經(jīng)濟價值進行測算，并對其進行分析，以順利實現(xiàn)“雙碳”目標，打造現(xiàn)代化綠色低碳交通體系。

二、城域貨運公鐵交通污染物排放計算

(一)研究車輛

在鐵路運輸中所使用的機車主要為電力機車和內(nèi)燃機車，其中電力機車使用比例為88.1%，內(nèi)燃機車使用比例為11.9%[9]。隨著低碳節(jié)能等技術(shù)發(fā)展，鐵路內(nèi)燃機車逐漸淘汰，使用電力機車進行貨運比例正逐年增加，故僅考慮鐵路運輸中的電力機車。公路運輸選取重卡為研究對象，與鐵路運輸過程中的污染排放情況進行比較，其中將重卡分為柴油重卡、純電動重卡、天然氣重卡和油氣混合重卡。

(二)貨運量和貨運里程

京津冀地區(qū)為落實黨和國家在2018年做出“公轉(zhuǎn)鐵”工作部署，《交通運輸部等九部門貫徹落實國務(wù)院辦公廳<推進運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整三年行動計劃(2018-2020年)>的通知》(交運發(fā)〔2018〕142號)文件中明確指出了2018—2020年京津冀各省市鐵路貨運增量和新建鐵路專用線道路里程。其中，新建港口集疏運鐵路為541.69 km，物流園區(qū)鐵路為270.73 km，工礦企業(yè)鐵路為212.88 km，京津冀各省市鐵路貨運增量如表2所示。研究選用鐵路貨運增量和新建鐵路專用線里程兩個指標，計算京津冀城域綠色貨運污染物減排量。

表2 2018—2020年京津冀各省市鐵路貨運增量 萬t

(三)排放物選取

計算公鐵交通工具的在運輸過程中的排放量情況，排放物中含有溫室氣體和常規(guī)氣體污染物。以下為主要選取的排放物，其中溫室氣體主要為 CO2和CH4，氣體污染物為VOC、CO、NOx、SO2和顆粒物。

(四)污染物計算

本文只考慮貨物在運輸過程中燃料排放情況，燃料周期分為原料的開采、運輸、存儲以及燃料的生產(chǎn)加工、運輸和存儲兩部分[10]。其中，由于原料和燃料的存儲過程排放占比小，缺少數(shù)據(jù)統(tǒng)計，忽略該階段計算。

根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒2020》和《中國電力年鑒2020》查得，原油、原煤和天然氣的開采效率，柴油的能源轉(zhuǎn)化效率和燃料投入比例以及我國的電力結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的發(fā)電效率等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)帶入到greet模型進行運輸工具WTP階段排放物計算，得出該階段的排放數(shù)據(jù)。運輸工具WTP階段和PTW階段排放物數(shù)據(jù)如表3、表4所示。

表3 運輸工具WTP階段排放物數(shù)據(jù) mg

表4 運輸工具PTW階段排放物數(shù)據(jù) mg

車輛在行駛過程中的能耗和排放受很多因素的影響，如上下坡、剎車、載重量、駕車習慣等[11]，所以對于重卡，沒有一個準確的燃油經(jīng)濟性，所以采用油耗的平均水平，柴油重卡在平原每百公里平均油耗為34～37 L，天然氣重卡每百公里平均油耗為77 L，混合動力重卡平均油耗為73 L/km，電力機車平均能耗為105.21 kWh/104tkm。根據(jù)車輛油耗計算出運輸工具PTW階段的排放物情況。

通過對PTW階段排放結(jié)果對比分析，電力機車和純電動重卡在運輸階段近零排放，而柴油重卡、天然氣重卡、油氣混合重卡每噸公里有著不同程度的污染物排放，其中柴油重卡對霧霾貢獻較大，天然氣重卡和油氣混合重卡排放的溫室氣體較多。電力機車和純電動重卡在運輸過程沒有污染物的排放，將這兩種運輸方式稱為城域綠色貨運方式，計算貨物運輸由柴油重卡、純電動重卡、油氣混合重卡運輸轉(zhuǎn)為城域綠色貨運的污染減排量。

三、環(huán)境容量機會經(jīng)濟價值測算模型構(gòu)建

以機會成本為基礎(chǔ)研究機會價值，結(jié)合每噸公里污染物排放量和每種污染物的價格為依據(jù)，構(gòu)建測算模型來計算城域間高污染公路運輸轉(zhuǎn)為綠色運輸后減排量所帶來的機會經(jīng)濟價值。

(一)指標選取

從城域綠色貨運為企業(yè)和社會帶來的經(jīng)濟效益構(gòu)建城域貨運大氣環(huán)境容量機會經(jīng)濟價值測算模型。大氣環(huán)境容量在特定區(qū)域為一個定值，城域綠色貨運能夠?qū)p少的排放量配額分配到不同使用途徑，產(chǎn)生不同的機會經(jīng)濟價值。以排污權(quán)市場進行交易、分配到其他企業(yè)產(chǎn)生的機會價值和減少政府環(huán)境治理成本三種方式對機會經(jīng)濟價值計算。因此選用排放物市場價格、對其他生產(chǎn)排放的機會價值和大氣環(huán)境治理費作為機會經(jīng)濟價值測算指標，通過指標建立測算模型。

1.排放物市場交易

排放物市場價格是指政府對排放的CO2、SO2、NOx、VOC等進行交易的價格。企業(yè)根據(jù)自身排污量和政府所允許排放配額，以排污權(quán)市場的形式進行買入或賣出排污權(quán)[12]。城域綠色貨運能夠很好地降低社會污染物排放量，企業(yè)將減少的配額排放量購入，使得企業(yè)排污量增加，從而企業(yè)生產(chǎn)量也增加，獲得更多的經(jīng)濟效益。排放物市場的全面實施，需求者可以自行交易，通過排放權(quán)市場交易價格能很好地計算出城域綠色貨運減排量所增加的經(jīng)濟價值。計算公式如下：

C1=∑[(P×S×Ti)×Li]

(1)

式中，C1為城域綠色貨運產(chǎn)生的經(jīng)濟價值，P為貨運量，S為貨運里程，Ti為每噸公里城域貨運污染物減排量，Li為不同排放物的單位市場價格。

2.機會價值

機會價值是針對機會成本而言的，某一單位從事某項經(jīng)營活動節(jié)省的資源，使其他單位經(jīng)營活動增加的收入。大氣中所允許排放的污染物總量是一定的，構(gòu)建新型城域綠色低碳貨運方式，降低城域貨物運輸中污染物排放量，將減排量的排放配額分配到其他企業(yè)，能加大企業(yè)的生產(chǎn)量創(chuàng)造更多的機會價值。對其他企業(yè)產(chǎn)生的機會價值計算公式如下：

(2)

式中，C2為綠色貨運對其他生產(chǎn)排放的機會價值;K是替代產(chǎn)業(yè)單位價格;P為貨運量;S為貨運里程;Ti為每噸公里城域貨運污染物減排量，M是替代產(chǎn)業(yè)單位排放量。

3.大氣環(huán)境污染治理

環(huán)境保護稅作為一種經(jīng)濟手段，旨在調(diào)節(jié)污染企業(yè)的生產(chǎn)行為來實現(xiàn)大氣環(huán)境資源的有效利用。政府采用行政措施對排污企業(yè)征收大氣環(huán)境保護稅，企業(yè)可通過清潔生產(chǎn)的方式減少污染物排放，降低政府大氣環(huán)境污染治理投入，因此選取大氣環(huán)境保護稅作為城域綠色貨運減少治理費用的計算指標。由大氣環(huán)境保護稅計算公式可知，僅對前三位的污染物稅額計算城域綠色貨運減少的大氣環(huán)境治理費，具體公式如下：

(3)

式中，C3為城域綠色貨運為政府減少的大氣環(huán)境治理費;Ni為不同排放物的稅額;P為貨運量;S為貨運里程;Ti為每噸公里城域貨運污染物減排量;Bi為不同排放物的污染當量值。

(二)模型構(gòu)建

通過對機會經(jīng)濟價值指標分析，城域綠色貨運增加的排污量可以用于排污權(quán)市場交易，其他企業(yè)生產(chǎn)排放以及減少治理大氣環(huán)境污染所投入的成本，增加機會經(jīng)濟價值。大氣環(huán)境容量機會經(jīng)濟價值匯總計算公式為：

(4)

C=∑Cn=C1+C2+C3，n=1,2,3

(5)

式中，C為城域綠色貨運產(chǎn)生的總經(jīng)濟價值;C1為增加的經(jīng)濟價值;C2為對其他生產(chǎn)所得的機會價值;C3為政府減少的大氣環(huán)境污染治理費。

四、城域貨運環(huán)境容量機會經(jīng)濟價值測算

以城域綠色運輸?shù)呢涍\量和道路里程為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計算得到的污染物減排量，結(jié)合排放交易市場的污染物價格，鋼鐵行業(yè)的價格、政府治理的環(huán)境保護稅額分別測算機會經(jīng)濟價值。

(一)排放物交易計算

1.碳排放權(quán)市場價格

根據(jù)《國際碳行動伙伴組織(ICAP)2020年度報告》可知，中國的試點城市中只有北京、深圳和上海試點進行交通行業(yè)的碳交易。城域綠色貨運減少的碳是交通減碳，屬于CCER項目。以京津冀地區(qū)作為研究區(qū)域，選用北京試點的CCER交易數(shù)據(jù)作為計算依據(jù)。CCER交易價格受多種因素的影響，在不同時期價格變化較大，呈現(xiàn)不穩(wěn)定特征，因此在量化時選用北京CCER年交易均價?？紤]到2020年碳市場受新冠疫情的影響，以2019年北京CCER交易數(shù)據(jù)為基準，計算得出CCER平均價格為10.43元/t[13]。

2.NOx排放權(quán)市場價格

排污權(quán)交易市場具有明顯的地域性特征，不同地區(qū)價格呈現(xiàn)波動性，北京和天津的排放權(quán)交易所中尚未查到氮氧化物排污權(quán)的交易數(shù)據(jù)，選用河北省的排污權(quán)NOx交易價格進行計算。依據(jù)河北省出臺《2021—2025年度主要污染物排放權(quán)交易基準價格的通知》查得氮氧化物排放權(quán)交易基準價格為9 000元/t。

3.SO2排放權(quán)市場價格

城域柴油重卡貨運中排放了大量的SO2，本文在選用河北省SO2排放權(quán)的價格進行計算。根據(jù)河北省出臺《2021—2025年度主要污染物排放權(quán)交易基準價格的通知》查得SO2排放權(quán)交易基準價格為7 500元/t。

4.VOC排放市場價格

VOC作為“十四五”期間主要治理污染物之一，目前VOC排放權(quán)最早在東莞、佛山等市排污權(quán)交易中心進行交易，在對VOC減排量的經(jīng)濟價值計算時，選擇東莞市VOC排放權(quán)交易價格。根據(jù)東莞市修訂《東莞市排污權(quán)有償使用和交易試點管理暫行辦法》，目前政府對VOC排放權(quán)的指導價為8 000元/t。

(二)對鋼鐵行業(yè)產(chǎn)生的機會價值計算

選擇鋼鐵行業(yè)對其進行機會價值分析，城域綠色貨運減排量若全部用于鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)，計算產(chǎn)生的機會價值。鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)排放污染物節(jié)點非常多，各工序污染物排放特征不同，產(chǎn)生濃度也不同。本文主要借鑒郝毅仁等[14]專家對鋼鐵行業(yè)各工序污染物排放量占比分析，以100萬t規(guī)模計量，按超低排放標準計算各工序污染物排放量。由此得知，生產(chǎn)1 t鋼鐵排放0.339 5 kg SO2，0.790 2 kg NOx，0.441 2 kg PM。

近年來，鋼材價格受市場需求的影響，具有一定不穩(wěn)定性，出現(xiàn)不同程度的波動。2019年中國鋼材價格從3 507元/t升至3 510元/t，峰值達到4 107元/t[15]?？紤]到2020年以來鋼材市場受疫情影響，選取2019年鋼材均價3 708元/t作為計算依據(jù)。

(三)大氣環(huán)境污染治理費計算

CO2在空氣中大量存在，沒有對環(huán)境形成直接污染，所以不計入大氣環(huán)境中CO2治理所投入的成本或費用。政府對企業(yè)采用征收大氣污染保護稅的形式，計算治理大氣環(huán)境的費用。將污染物排放量與其污染當量值作比值，求出京津冀城域綠色貨運應(yīng)稅大氣污染物排放前三污染當量數(shù)。根據(jù)《應(yīng)稅污染物和當量值表》查得大氣主要污染物的污染當量值。通過計算，油氣混合重卡的應(yīng)稅污染物當量排序為：NOx> CO>顆粒物；柴油重卡的排序為：NOx>CO>SO2；天然氣重卡的排序為：CO>NOx>顆粒物。從京津冀各省市財稅部門查得應(yīng)稅稅額標準不相同，其中北京市和天津市為12元/污染當量和10元/污染當量，而河北省按照地域分為三檔：一檔為9.6元/污染當量、二檔為6元/污染當量、三檔為4.8元/污染當量[16]。以京津冀地區(qū)為研究區(qū)域，通過平均法計算出稅額標準平均水平為8.48元/污染當量。

(四)機會經(jīng)濟價值計算

將城域柴油重卡運輸、天然氣重卡運輸和油氣混合重卡運輸分別轉(zhuǎn)為鐵路或純電動重卡運輸，分別計算城域貨運減排所得到的排放權(quán)交易總額、對鋼鐵行業(yè)產(chǎn)生的機會價值、大氣環(huán)境污染治理費，通過公式(4)對機會經(jīng)濟價值進行匯總，計算結(jié)果如表5所示。

表5 城域貨運大氣環(huán)境容量機會經(jīng)濟價值 萬元

結(jié)果表明，將柴油重卡運輸、天然氣重卡運輸和油氣混合運輸分別轉(zhuǎn)為城域綠色運輸，2018—2020年產(chǎn)生機會經(jīng)濟價值分別為232 756.2萬元、33 324.66萬元和45 533.75萬元，其中，柴油重卡所產(chǎn)生的機會經(jīng)濟價值最多。柴油重卡、天然氣重卡和油氣混合重卡在運輸中產(chǎn)生不同程度的污染，減少重型卡車數(shù)量，增加綠色低碳貨運車輛，促進公轉(zhuǎn)鐵在污染嚴重的城域內(nèi)部開展，構(gòu)建合理的公鐵交通運輸結(jié)構(gòu)。深入推進交通運輸結(jié)構(gòu)不僅能夠減少環(huán)境污染，同時還能夠增加機會經(jīng)濟價值。

五、結(jié)語

大氣環(huán)境容量的合理利用，對生產(chǎn)生活等方式產(chǎn)生最大限度的效益。結(jié)合“帕累托最優(yōu)”理論進行分析，在城域貨運量不變的前提下，通過對京津冀城域綠色貨運減排所產(chǎn)生的大氣環(huán)境容量機會經(jīng)濟價值測算，可以得出以下結(jié)論。

(1)減少城域間柴油重卡、天然氣重卡和油氣混合重卡數(shù)量，增加城域貨運綠色運輸，不僅能夠減少大氣環(huán)境污染，還對京津冀地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮出了積極的作用，使生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)有效融合，促進經(jīng)濟綠色發(fā)展。

(2)3年行動計劃實施完成，推進運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整的效果明顯，未來應(yīng)持續(xù)深入推進運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快城域軌道交通建設(shè)，發(fā)展新能源貨運汽車，推動城域貨運軌道交通和新能源貨運協(xié)調(diào)發(fā)展。

(3)糾正公鐵交通結(jié)構(gòu)失衡問題，減少環(huán)境污染、交通擁堵等問題，使我國逐步形成與大氣環(huán)境容量及環(huán)境承載力相匹配、與生產(chǎn)生活生態(tài)相和諧的交通發(fā)展新格局[17]，以城域綠色低碳貨運發(fā)展推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，盡快實現(xiàn)京津冀“藍天碧水凈土”和“雙碳”目標。