張彩平,詹金輝

(南華大學(xué) 經(jīng)濟管理與法學(xué)學(xué)院,湖南 衡陽 421001)

2021年10月,國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》,明確指出要“抓住資源利用這個源頭,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,全面提高資源利用效率,充分發(fā)揮減少資源消耗和降碳的協(xié)同作用”,將循環(huán)經(jīng)濟助力降碳行動作為重點實施的“碳達(dá)峰十大行動”之一。循環(huán)經(jīng)濟以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,符合可持續(xù)發(fā)展理念,是契合“雙碳”目標(biāo)的經(jīng)濟增長新模式。就企業(yè)而言,既需要不斷地技術(shù)創(chuàng)新為低碳循環(huán)發(fā)展提供動力和源泉,也需要科學(xué)有效的分析工具助力企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展決策,落實循環(huán)經(jīng)濟理念。碳素價值流分析關(guān)注企業(yè)生產(chǎn)全過程,能夠全面反映企業(yè)的碳素流轉(zhuǎn)與價值流轉(zhuǎn)情況,是循環(huán)發(fā)展決策的重要分析工具,然而目前國內(nèi)外缺乏科學(xué)的理論框架與方法體系對企業(yè)循環(huán)發(fā)展過程中的碳素流與碳素價值流進(jìn)行準(zhǔn)確地核算與分析?；诖吮尘?本文擬借鑒物質(zhì)流分析方法,結(jié)合資源價值流理論,構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析框架并應(yīng)用于鋼鐵企業(yè),通過反映生產(chǎn)過程中碳素流轉(zhuǎn)情況與價值流轉(zhuǎn)情況,為鋼鐵企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程提供數(shù)據(jù)支撐,推動企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展。

一 文獻(xiàn)回顧

自循環(huán)經(jīng)濟概念提出以來,學(xué)者們從不同角度展開了研究,取得了豐碩的研究成果,對于資源使用過程的關(guān)注使得越來越多的學(xué)者開始基于物質(zhì)流、價值流分析對循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平進(jìn)行評價;CO2大量排放導(dǎo)致的溫室效應(yīng)使得很多學(xué)者開始關(guān)注生產(chǎn)中的碳元素流動情況,碳素流引起了學(xué)者們的廣泛探討。循環(huán)經(jīng)濟物質(zhì)流與價值流、碳素流研究中提出了眾多創(chuàng)新性觀點為本文的研究提供了理論與方法借鑒。

(一)循環(huán)經(jīng)濟物質(zhì)流研究

物質(zhì)流分析基于系統(tǒng)分析方法和質(zhì)量守恒原理,在一定時空范圍內(nèi),對社會經(jīng)濟活動中物質(zhì)的投入和產(chǎn)出進(jìn)行量化分析,是循環(huán)經(jīng)濟的重要技術(shù)支撐,也是循環(huán)發(fā)展模式的核心調(diào)控手段[1]。學(xué)者們基于物質(zhì)流分析、生命周期評估和物質(zhì)流成本會計定量分析工具[2],提出循環(huán)經(jīng)濟指標(biāo)體系應(yīng)包括的主要指標(biāo)[3],構(gòu)建區(qū)域物質(zhì)流循環(huán)性評價指標(biāo)體系[4]、循環(huán)經(jīng)濟評價指標(biāo)[5],綜合評價循環(huán)發(fā)展環(huán)境績效[6]。還有學(xué)者針對區(qū)域[7]、工業(yè)園區(qū)[8]等進(jìn)行更具體的物質(zhì)流分析,提出循環(huán)化改造的有效路徑。

(二)循環(huán)經(jīng)濟價值流研究現(xiàn)狀

循環(huán)經(jīng)濟價值流分析是將元素流分析與傳統(tǒng)的成本計算、經(jīng)濟增加值計算和分析相結(jié)合的一種方法[9],是將物質(zhì)流動的存量和流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為貨幣等經(jīng)濟屬性的成本或價值,可以為資源的物質(zhì)流動優(yōu)化提供相應(yīng)的經(jīng)濟數(shù)據(jù)及方法體系[10]。陸鐘武團(tuán)隊在產(chǎn)品中某一元素M循環(huán)流動研究的基礎(chǔ)上,提出“元素M的價位”概念,給出了物質(zhì)循環(huán)流動下的價值流分析圖[11]。肖序等運用全生命周期分析方法識別循環(huán)經(jīng)濟價值流分構(gòu)成,并對其確認(rèn)和計量展開研究[12]。具體應(yīng)用方面,鄭季良等構(gòu)建了價值流評價模型并應(yīng)用于某高耗能產(chǎn)品[13];肖序團(tuán)隊等探討了鋼鐵企業(yè)、林木資源流的價值走向,建立了核算方法體系[14-15]。

(三)循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—價值流”研究現(xiàn)狀

物質(zhì)流分析是價值的基礎(chǔ),決定價值流數(shù)據(jù)的形成,屬于技術(shù)性分析范疇;而價值流分析則屬于經(jīng)濟性分析范疇,循環(huán)經(jīng)濟運行過程中物質(zhì)流與價值流密不可分。因此,越來越多的學(xué)者從“物質(zhì)流—價值流”二維視角對循環(huán)經(jīng)濟效應(yīng)度量、循環(huán)經(jīng)濟水平評價展開研究[16-18],構(gòu)建了循環(huán)經(jīng)濟價值流轉(zhuǎn)理論模型與分析框架[19],以資源物質(zhì)流轉(zhuǎn)路線為基礎(chǔ)客觀分析價值流轉(zhuǎn)狀況,識別生產(chǎn)過程中的無增值或者高成本、高消耗活動[20],為企業(yè)管理提供數(shù)據(jù)支撐,通過價值鏈管理提升可持續(xù)性,符合循環(huán)經(jīng)濟的驅(qū)動原則[21]。

(四)碳素流研究現(xiàn)狀

氣候環(huán)境的變化,“雙碳”目標(biāo)的提出更深層次地推動了綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展[22],在資源和環(huán)境的雙重約束下,需要盡可能實現(xiàn)再利用、再生產(chǎn)、再循環(huán)、資源化[23-24],以實現(xiàn)資源循環(huán)利用,減少隱含碳排放,因此學(xué)者們開始對生產(chǎn)流程中的碳元素流轉(zhuǎn)情況進(jìn)行分析,進(jìn)而產(chǎn)生了碳素流。目前碳素流研究主要集中于鋼鐵、化工行業(yè)。根據(jù)鋼鐵行業(yè)碳素流與直接排放計算原理,對典型大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的CO2排放進(jìn)行計算[25],詳細(xì)分析鐵前系統(tǒng)的碳素流動情況[26],在碳素流分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)建碳成本核算模型[27-28],從“碳素流—價值流”二維視角對碳成本的核算與控制進(jìn)行研究[29]。馬丹竹等構(gòu)建煉油企業(yè)“三塔兩爐”部分裝置系統(tǒng)的碳素流模型與評價指標(biāo)體系,詳細(xì)分析了煉油企業(yè)生產(chǎn)流程的碳素流情況[30-32]。

綜上所述可知,現(xiàn)有研究側(cè)重于從物質(zhì)流、價值流和“物質(zhì)流—價值流”視角進(jìn)行循環(huán)經(jīng)濟的分析與評價,以及對流程制造企業(yè)的碳素流轉(zhuǎn)情況進(jìn)行分析,缺乏契合“雙碳”目標(biāo)的循環(huán)經(jīng)濟碳素價值流分析?；诖爽F(xiàn)狀,本文將循環(huán)經(jīng)濟與“物質(zhì)流—價值流”、碳素流相結(jié)合,構(gòu)建符合“雙碳”目標(biāo)要求、能夠反映“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”循環(huán)過程的循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析框架,這對于準(zhǔn)確核算企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展過程中的碳素流轉(zhuǎn)與價值流動、識別高能耗與高排放環(huán)節(jié)、制定低碳循環(huán)發(fā)展方案以及推動我國企業(yè)積極主動發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

二 循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析框架的構(gòu)建

本文在“物質(zhì)流—價值流”二維分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)碳減排的現(xiàn)實需求,引入碳素流這一新的分析維度,揭示生產(chǎn)流程中碳素循環(huán)流動規(guī)律,以及循環(huán)過程中與之相應(yīng)的貨幣資金流動情況,為企業(yè)循環(huán)發(fā)展決策提供多維度數(shù)據(jù)。

(一)內(nèi)在邏輯

“物質(zhì)流—價值流”二維分析框架運用總物流分析方法,對生產(chǎn)流程中所有物質(zhì)的流轉(zhuǎn)情況、利用效率等情況進(jìn)行分析?！半p碳”目標(biāo)下,企業(yè)碳減排壓力增加,管理過程中對碳元素相關(guān)信息的需求也越來越大,亟需運用元素流分析方法對生產(chǎn)流程中碳元素的輸入、貯存和輸出進(jìn)行分析,即進(jìn)行碳素流分析。價值創(chuàng)造是企業(yè)追求的最終目標(biāo),循環(huán)經(jīng)濟由經(jīng)濟因素而非環(huán)境因素驅(qū)動[33],因此在物質(zhì)流、碳素流分析的基礎(chǔ)上,厘清價值流轉(zhuǎn)情況對企業(yè)管理活動必不可少,這對促進(jìn)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展具有重要驅(qū)動作用。

從物質(zhì)流、碳素流、價值流三者之間的邏輯關(guān)系來看,物質(zhì)流分析是碳素流分析的基礎(chǔ),只有明確物質(zhì)的流轉(zhuǎn)情況,才能通過各類物質(zhì)的含碳量數(shù)據(jù)計算出生產(chǎn)流程中碳元素的流轉(zhuǎn)情況,進(jìn)而進(jìn)行碳素流分析。物質(zhì)流分析、碳素流分析為價值流分析提供了可能,企業(yè)生產(chǎn)的過程是物質(zhì)、元素流轉(zhuǎn)的過程,只有當(dāng)賦予不同物質(zhì)、元素貨幣價值時才會產(chǎn)生價值流,物質(zhì)流、碳素流分析明晰了生產(chǎn)過程中實物資源流轉(zhuǎn)規(guī)律與利用效率,進(jìn)而為資源價值流與碳素價值流分析提供了數(shù)據(jù)與路徑?！拔镔|(zhì)流—碳素流—價值流”分析明確了物質(zhì)、碳元素的輸入量、輸出量、利用效率以及內(nèi)部資源價值損失情況,識別高消耗、高排放、高損失、低利用率的環(huán)節(jié),是企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的有效分析方法。

(二)整體分析框架

“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析框架需要揭示物質(zhì)、碳元素以及與物質(zhì)和碳元素相關(guān)的價值流流轉(zhuǎn)情況,物質(zhì)流維度、碳素流維度基于生命周期理論,對物質(zhì)、碳元素的輸入、貯存與輸出路徑進(jìn)行梳理與分析。循環(huán)經(jīng)濟視角下,摒棄傳統(tǒng)線性發(fā)展模式“取之即用,用之即棄”的觀念,關(guān)注廢棄物資源再生過程,分析“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”循環(huán)過程中的物質(zhì)、碳素流轉(zhuǎn)情況。價值流維度以物質(zhì)流、碳素流分析中的實物流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、路徑為基礎(chǔ),反映物質(zhì)時空流轉(zhuǎn)過程中的價值轉(zhuǎn)移,包括正制品價值、負(fù)制品價值、回收價值與廢棄物環(huán)境損害價值。整體而言,循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析的根本目標(biāo)是從資源利用、環(huán)境保護(hù)、價值創(chuàng)造三個層面為企業(yè)管理活動提供對決策有用的數(shù)據(jù),幫助企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益“雙贏”。

(三)具體分析流程

循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析框架借鑒資源價值流轉(zhuǎn)會計核算方法,對生產(chǎn)制造過程中材料、能源的投入、流轉(zhuǎn)、產(chǎn)出、循環(huán)利用過程中碳元素的數(shù)量與價值變化進(jìn)行分析,明確碳元素的有效利用價值與流轉(zhuǎn)損失價值,其最終目標(biāo)是為企業(yè)改進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟物質(zhì)流路線。前文構(gòu)建了循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析整體框架,明確了不同維度的核算與分析目標(biāo),還需要進(jìn)一步明確具體核算方法體系與分析方法,為三維分析框架的運用提供方法指導(dǎo)。

1.核算方法體系

循環(huán)發(fā)展過程中,碳素的流動不僅是“輸入→輸出”單一方向的流動,還包括中間投入、輸出物質(zhì)向輸入端的逆向流動,循環(huán)經(jīng)濟視角下進(jìn)行碳素流、價值流分析的過程中,應(yīng)該重點關(guān)注廢棄物的再生處理。碳素價值流分析是在碳素流的基礎(chǔ)上,輔以成本、價格數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步計算,因此要核算碳素價值流,需要先進(jìn)行碳素流分析。

(1)循環(huán)經(jīng)濟碳素流核算程序

碳素流轉(zhuǎn)分析可根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)工藝,將生產(chǎn)過程劃分為多個物量中心,對各物量中心含碳資源與能源的輸入、流轉(zhuǎn)和輸出進(jìn)行追蹤,其中結(jié)轉(zhuǎn)到下一生產(chǎn)工序的半成品為“正制品”,每一物量中心的廢棄物為“負(fù)制品”,這為碳素價值流的核算與分析奠定了基礎(chǔ)。循環(huán)經(jīng)濟視角下,根據(jù)物質(zhì)流轉(zhuǎn)平衡原理,上一環(huán)節(jié)流入物質(zhì)碳元素質(zhì)量+循環(huán)流入碳素量+新投入物質(zhì)碳元素=輸出產(chǎn)品碳元素質(zhì)量+廢棄物碳元素質(zhì)量,生產(chǎn)流程的碳元素流轉(zhuǎn)見圖1,以物量中心2為例,碳素流平衡式為:P1+N2=P2+D2+R2。

圖1 基于企業(yè)生產(chǎn)流程的循環(huán)發(fā)展碳素流轉(zhuǎn)分析圖

(2)循環(huán)發(fā)展碳素價值流核算程序

基于循環(huán)經(jīng)濟碳素流核算結(jié)果,賦予碳素貨幣價值,可以得出生產(chǎn)流程的碳素價值流轉(zhuǎn)路線圖。輸入端的碳素價值包括本環(huán)節(jié)新投入物質(zhì)碳素價值和上一環(huán)節(jié)流入正產(chǎn)品的碳素價值;輸出端的碳素價值根據(jù)輸入端碳素價值乘以輸出端物質(zhì)各自的碳素量占比計算得出,具體計算公式如下:

NVi=NWi×Pi

(1)

(2)

其中,NVi表示新投入物質(zhì)的碳素價值,NWi表示新投入物質(zhì)的碳素量,Pi表示新投入物質(zhì)的單位成本;OVi表示輸出端物質(zhì)碳素價值,IVi表示輸入端物質(zhì)碳素價值,Wi表示輸出物質(zhì)碳素量,Wt表示輸出端碳素總量。

運用以上的核算方法,可計算得出各環(huán)節(jié)的碳素價值流情況,再進(jìn)一步核算,將物質(zhì)的碳素流轉(zhuǎn)價值劃分為碳素有效利用價值與碳素流轉(zhuǎn)損失;結(jié)合碳素流轉(zhuǎn)情況,運用基于端點模型的生命周期環(huán)境影響評價方法計算出廢棄物外部環(huán)境損害價值。企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展的碳素價值流核算模型見圖2。

圖2 低碳循環(huán)發(fā)展碳素價值流核算模型

其一,內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)價值核算。內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)價值包括碳素有效利用價值、碳素流轉(zhuǎn)損失價值兩部分,其中碳素有效利用價值是指企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中流轉(zhuǎn)到下一生產(chǎn)流程的產(chǎn)品碳素價值,即“正制品”價值;碳素流轉(zhuǎn)損失價值則是指生產(chǎn)流程無法流轉(zhuǎn)到下一生產(chǎn)流程的廢棄物碳素價值,即“負(fù)制品”價值。由此內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)價值的核算公式如下:

RV=RV1+RV2

(3)

其中:RV表示內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)價值,RV1表示碳素有效利用價值,RV2表示廢棄物碳素?fù)p失價值。

循環(huán)經(jīng)濟背景下,企業(yè)通過對廢棄物再生處理,提高資源有效利用效率,實現(xiàn)生產(chǎn)流程的循環(huán)發(fā)展。循環(huán)利用與資源再生使得生產(chǎn)流程中直接排放的廢棄物大量減少,最終廢棄物資源流轉(zhuǎn)損失也相應(yīng)減少,減少部分即為廢棄物的回收價值。

RV2=RVz+RVc

(4)

RV=RV1+RVz+RVc

(5)

其中:RVz表示最終廢棄物碳素流轉(zhuǎn)損失價值,RVc表示廢棄物碳素回收價值。

其二,外部環(huán)境損害價值?！半p碳”目標(biāo)下,企業(yè)生產(chǎn)流程造成的外部環(huán)境損害主要考慮對溫室效應(yīng)的影響,本文所指的負(fù)制品主要是二氧化碳,計算其帶來的外部環(huán)境損害。基于端點模型的生命周期環(huán)境影響評價方法(LIME),本文綜合考慮了全球變暖等11個環(huán)境領(lǐng)域,并分別進(jìn)行評估,運用LIME系數(shù)表中二氧化碳對地球溫暖化的影響系數(shù)計算CO2的外部環(huán)境損害價值。核算公式如下:

WV=WCO2×XLIME

(6)

其中:WV表示外部環(huán)境損害價值,WCO2表示CO2排放量,XLIME表示CO2的LIME系數(shù)。

2.“內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失—外部環(huán)境損害”分析

在數(shù)據(jù)計算的基礎(chǔ)上,將內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失與廢棄物外部環(huán)境損害相結(jié)合,形成分析框架。將其運用于企業(yè)中,能促進(jìn)企業(yè)對生產(chǎn)流程中的碳素價值流轉(zhuǎn)進(jìn)行分析與診斷,通過對廢棄物外部環(huán)境損害價值與內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失價值絕對量的比較分析,明晰企業(yè)生產(chǎn)流程的優(yōu)化路徑,識別具有改善潛力的關(guān)鍵點,幫助企業(yè)制定低碳循環(huán)發(fā)展決策。將整個生產(chǎn)流程橫向,可以識別整個生產(chǎn)流程中內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害最高的環(huán)節(jié),優(yōu)先對該環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改造;對具體生產(chǎn)流程內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害進(jìn)行比較,識別影響該環(huán)節(jié)內(nèi)外部效益的關(guān)鍵點,幫助企業(yè)進(jìn)行循環(huán)發(fā)展決策。此外,縱向比較不同時期的內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害,明晰企業(yè)低碳循環(huán)決策實施的效果,為企業(yè)進(jìn)一步優(yōu)化低碳循環(huán)發(fā)展方案提供數(shù)據(jù)反饋。

三 重慶鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”分析

前文構(gòu)建了“物質(zhì)流—碳素流—價值流”分析的整體框架、設(shè)計了具體分析流程,本部分將選擇重慶鋼鐵股份有限公司(以下簡稱“重慶鋼鐵”)為案例公司,進(jìn)行應(yīng)用研究,識別企業(yè)需要優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié),分析循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。

(一)公司簡介

重慶鋼鐵股份有限公司成立于1997年,于1997年、2007年分別在香港聯(lián)交所和上海證券交易所發(fā)行股票上市。2017年底,重慶鋼鐵完成重組,企業(yè)性質(zhì)由國有控股企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌纤兄?。目前重慶鋼鐵具備年產(chǎn)鋼840萬噸的生產(chǎn)能力,主要產(chǎn)品有:4 100 mm寬厚板生產(chǎn)線、2 700 mm中板生產(chǎn)線、1 780 mm熱軋薄板生產(chǎn)線等。重慶鋼鐵生產(chǎn)的船體結(jié)構(gòu)用鋼、鍋爐及壓力容器用鋼榮獲“中國名牌產(chǎn)品”稱號,另有4個產(chǎn)品榮獲“重慶名牌”稱號。

2020年,中國寶武接替四源合投資成為重慶鋼鐵實際控制人,重慶鋼鐵自此成為“寶武系”的重要成員。重慶鋼鐵結(jié)合能源結(jié)構(gòu)、能源利用回收現(xiàn)狀,研究“雙碳”路徑和減碳措施,建設(shè)“美麗重鋼,山水重鋼”。從治理結(jié)構(gòu)來看,重慶鋼鐵健全能源管控治理結(jié)構(gòu),設(shè)置能源環(huán)保管理委員會,統(tǒng)籌公司能源環(huán)保問題;從資源能源利用來看,重慶鋼鐵通過新建降碳設(shè)施,提高能源利用效率,實現(xiàn)二次能源全部回收;從綠色生產(chǎn)來看,重慶鋼鐵積極推進(jìn)清潔運輸,開發(fā)利用清潔能源,研究開發(fā)綠色產(chǎn)品;從節(jié)能降碳項目來看,重慶鋼鐵積極推進(jìn)節(jié)能項目改造與節(jié)能降碳技術(shù)交流,為提高資源能源利用效率提供支撐。具體來看,重慶鋼鐵2022年完成部分項目建設(shè)、改造并成功投入運營,其碳減排效果與成本投入見表1。

本文選擇重慶鋼鐵作為案例研究對象有以下幾點原因:首先,鋼鐵行業(yè)的碳排放量占全國碳排放總量的15%左右,是名副其實的碳排放大戶,鋼鐵行業(yè)的碳減排直接關(guān)系到我國整體“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn);其次,重慶鋼鐵在低碳循環(huán)發(fā)展方面實施了一系列舉措,分析其循環(huán)過程中的碳素價值流轉(zhuǎn)情況,對其他企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展更具參考意義;最后,“A+H”上市公司的身份使得重慶鋼鐵在碳減排方面的信息披露更加詳細(xì)、全面,有助于研究所需數(shù)據(jù)的獲取。

(二)重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展碳素價值流核算

重慶鋼鐵具有“焦化—燒結(jié)—煉鐵—煉鋼—連鑄—軋鋼”整條完整的生產(chǎn)工藝流程,由于連鑄工序幾乎不直接消耗含碳資源,且不產(chǎn)生含碳廢棄物,因此本文在計算過程中將重慶鋼鐵的生產(chǎn)流程簡化為“焦化—燒結(jié)—煉鐵—煉鋼—軋鋼”五個步驟。根據(jù)前文的分析流程,循環(huán)發(fā)展碳素價值流核算包括碳素流核算與碳素價值流核算兩個部分。

1.碳素流核算

根據(jù)物質(zhì)守恒原理,各生產(chǎn)工序的碳元素均處于輸入與輸出平衡的狀態(tài)。以煉鐵環(huán)節(jié)為例,輸入的焦炭、無煙煤、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、天然氣含有的碳元素質(zhì)量等于輸出高爐煤氣、生鐵、二氧化碳包含的碳元素質(zhì)量,各物質(zhì)的碳元素質(zhì)量=物質(zhì)量×物質(zhì)含碳量。重慶鋼鐵通過煉鐵廠系統(tǒng)升級與改造節(jié)省了焦炭用量14 300噸,將輸出的高爐煤氣用于再循環(huán)與資源再生減少了直接排放至空氣中的高爐煤氣量。該環(huán)節(jié)的碳素流計算如下:查閱《IPCC溫室氣體清單指南》《中國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南》等標(biāo)準(zhǔn)文件可知,焦炭的碳元素含量為0.83 t C/t,輸入的焦炭質(zhì)量為:3 065 816.57-14 300=3 051 516.57(噸),焦炭的碳元素質(zhì)量為:3 051 516.57×0.83=2 532 758.75(噸),同理可算出無煙煤、焦?fàn)t煤氣、輸入高爐煤氣、天然氣、輸出高爐煤氣、生鐵的碳素量分別為732 822.76噸、29 498.58噸、1 553 230.27噸、1 919.58噸、3 239 429.38噸、316 061.91噸。基于物質(zhì)守恒原理倒擠出二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為:2 532 758.75+732 822.76+29 498.58+1 553 230.27+1 919.58-3 239 429.38-316 061.91=1 294 738.65(噸),根據(jù)二氧化碳的分子式得出碳元素含量為12/44,因此輸出的二氧化碳排放量為1 294 738.65÷(12/44)=4 747 375.05(噸)。重慶鋼鐵各生產(chǎn)流程的碳素流數(shù)據(jù)見圖3。

圖3 低碳循環(huán)碳素流路線圖(單位:噸)

2.碳素價值流核算

碳素流數(shù)據(jù)是計算碳素價值流的基礎(chǔ),本環(huán)節(jié)仍以煉鐵流程為例,上一環(huán)節(jié)流入焦炭的碳素價值為:517 196.12÷2 544 627.75×2 532 758.75=514 783.74(萬元),本環(huán)節(jié)新投入的無煙煤的碳素價值為:732 822.76×1 343.86÷10 000=98 481.12(萬元),同理可計算其他新投入物質(zhì)的碳素價值分別為49 557.61萬元、310 646.05萬元、3 973.53萬元。輸出高爐煤氣的碳素量占比為:3 239 429.38÷(3 239 429.38+316 061.91+1 294 738.65)=66.79%,進(jìn)而計算高爐煤氣的碳素價值為:(514 783.74+98 481.12+49 557.61+310 646.05+3 973.53)×66.79%=652 833.55(萬元),同理可計算輸出生鐵、二氧化碳的碳素價值分別為:63 729.22萬元、260 879.28萬元,各物量中心的碳素價值流轉(zhuǎn)情況見圖4。

圖4 低碳循環(huán)碳素價值流路線圖(單位:萬元)

(三)重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展“內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失—外部環(huán)境損害”分析

對碳素價值流計算結(jié)果進(jìn)一步計算與分析,得出重慶鋼鐵低碳循環(huán)發(fā)展的內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失、外部環(huán)境損害的情況,并且從循環(huán)發(fā)展的角度對企業(yè)負(fù)制品的回收價值與最終資源流轉(zhuǎn)損失進(jìn)行區(qū)分,識別企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展優(yōu)化的關(guān)鍵點。高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等負(fù)制品經(jīng)過循環(huán)利用與資源再生最終可全部回收利用,實現(xiàn)零放散,因此本文計算的內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失為負(fù)制品碳素價值扣除可回收產(chǎn)品的回收價值后的差額部分。

1.內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)價值核算

以焦化環(huán)節(jié)為例,根據(jù)輸出端正制品與負(fù)制品的碳素量可以計算得出正制品率為65.79%,負(fù)制品率為34.21%,這個階段輸出端的碳素價值總量為786 131.82萬元,再計算得出正制品價值(碳素有效利用價值)為:786 131.82×65.79%=517 196.12(萬元),負(fù)制品價值為:786 131.82×34.21%=268 935.70(萬元)。該環(huán)節(jié)產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣通過富余煤氣發(fā)電、循環(huán)利用實現(xiàn)全部回收,回收價值為:286 131.82×7.40%=58 173.75(萬元),內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失為:268 935.70-58 173.75=210 761.95(萬元)。同理可計算得出其他生產(chǎn)流程的內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)價值情況,具體見表2。

表2 重慶鋼鐵2022年內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)價值 (單位:萬元)

2.外部環(huán)境損害價值核算

外部環(huán)境損害價值是指廢棄物對環(huán)境損害的經(jīng)濟價值,通過將廢棄物產(chǎn)生的環(huán)境影響內(nèi)化為企業(yè)的經(jīng)濟成本促使企業(yè)從成本控制的角度增強對廢棄物的管理,減少排放。本文計算外部環(huán)境損害價值時,綜合考慮生產(chǎn)流程中直接排放的二氧化碳,放散的焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣中包含的二氧化碳以及消耗電力間接導(dǎo)致的二氧化碳排放。以焦化環(huán)節(jié)為例,重慶鋼鐵通過技術(shù)升級實現(xiàn)了1 100萬噸規(guī)模下的煤氣零放散,2022年鋼材產(chǎn)量約834萬噸,因此2022年重慶鋼鐵煤氣零放散,即焦?fàn)t煤氣放散導(dǎo)致的二氧化碳排放為0。焦化環(huán)節(jié)共消耗電力248 602.27 MW·h,2022年的自發(fā)電比例為76.63%,電力碳排放因子為0.581 t CO2/MW·h,外購電力碳排放量為:248 602.27×(1-76.63%)×0.581=33 755.14(噸)。前文計算得出直接排放二氧化碳3 801 709.85噸,因此焦化環(huán)節(jié)二氧化碳排放量為:3 801 709.85+33 755.14=3 835 464.99(噸),外部環(huán)境損害成本為:3 835 464.99×1 000×2.327×0.051=45 518.15(萬元)。同理可計算出其他環(huán)節(jié)二氧化碳排放的外部環(huán)境損害成本數(shù)據(jù),見表3。

表3 重慶鋼鐵2022年二氧化碳外部環(huán)境損害價值

3.“內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失——外部環(huán)境損害”綜合分析

基于重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展后內(nèi)部碳素流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害計算數(shù)據(jù),對比循環(huán)發(fā)展前的數(shù)據(jù),綜合分析可知:第一,煉鐵、焦化環(huán)節(jié)均呈現(xiàn)出內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害雙高的狀態(tài),其根本原因在于資源利用效率不高,具有較大的節(jié)能降耗空間,并且廢棄物排放導(dǎo)致的環(huán)境損害成本分別高達(dá)5.64億元、4.54億元,進(jìn)一步提升廢棄物循環(huán)再利用水平將會帶來巨大的經(jīng)濟效益。第二,循環(huán)后軋鋼環(huán)節(jié)的內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失和外部環(huán)境損害情況均有所改善,但內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失在整個生產(chǎn)流程中處于較高水平,在后續(xù)低碳循環(huán)決策中該環(huán)節(jié)應(yīng)該重點關(guān)注資源利用效率以降低內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失,同時兼顧外部環(huán)境損害。第三,煉鋼環(huán)節(jié)處于較為理想的狀態(tài),內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害成本均較低,在保持現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上,還可以進(jìn)一步深入優(yōu)化,提升資源利用效率。第四,燒結(jié)環(huán)節(jié)導(dǎo)致的環(huán)境損害較大,2022年循環(huán)后外部環(huán)境損害成本為2.57億元,還需要進(jìn)一步優(yōu)化。據(jù)此,重慶鋼鐵在低碳循環(huán)發(fā)展過程中,應(yīng)該優(yōu)先重點關(guān)注煉鐵和焦化環(huán)節(jié)的改造,提高資源利用效率,降低內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害成本,輔之以燒結(jié)、軋鋼環(huán)節(jié)的優(yōu)化措施,見圖5。

圖5 重慶鋼鐵“內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失—外部環(huán)境損害價值”分析(單位:億元)

(四)重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展環(huán)境效益與經(jīng)濟效益分析

1.環(huán)境效益

隨著“雙碳”目標(biāo)的持續(xù)推進(jìn),企業(yè)面臨的減排壓力越來越大,鋼鐵行業(yè)作為碳排放大戶更是加大了對減排效益的關(guān)注。重慶鋼鐵通過對焦化、煉鐵、煉鋼等碳排放多的工藝流程進(jìn)行循環(huán)發(fā)展優(yōu)化,一方面從源頭上控制了能源消耗量,另一方面加強了末端治理,提升了廢棄物的回收效率,進(jìn)而減少了二氧化碳排放。前文對重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展后的碳素流轉(zhuǎn)情況進(jìn)行了分析,核算了各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放量,為了分析循環(huán)發(fā)展為企業(yè)帶來的環(huán)境效益,還需要與循環(huán)發(fā)展前的碳排放量進(jìn)行對比分析。企業(yè)循環(huán)發(fā)展前自發(fā)電比例為72.63%,焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣也存在一定程度的放散,運用前文的計算方法可以計算出循環(huán)前外購電力的碳排放量、煤氣放散產(chǎn)生的碳排放量以及生產(chǎn)過程中的直接碳排放量,進(jìn)而計算出循環(huán)發(fā)展的碳減排量,見表4。

表4 重慶鋼鐵CO2減排量 (單位:噸)

由表4可知,重慶鋼鐵通過循環(huán)發(fā)展有效減少了二氧化碳排放量,共實現(xiàn)二氧化碳減排1 078 497.37噸。其中主要的碳減排來源于外購電力產(chǎn)生的碳排放,重慶鋼鐵通過3×80 MW亞臨界煤氣高效發(fā)電技術(shù)將富余煤氣用于發(fā)電,既降低了煤氣放散導(dǎo)致的碳排放量增加,又增加了企業(yè)的自發(fā)電量,減少了因大量外購電力而產(chǎn)生的二氧化碳排放。

2.經(jīng)濟效益

經(jīng)濟效益是企業(yè)發(fā)展追求的永恒目標(biāo),循環(huán)發(fā)展是否會為企業(yè)帶來正向的經(jīng)濟效益嚴(yán)重影響著企業(yè)主動發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、參與碳減排活動的積極性。企業(yè)通過循環(huán)發(fā)展實現(xiàn)生產(chǎn)輸入端的資源節(jié)約、生產(chǎn)過程中資源流轉(zhuǎn)損失價值的減少以及末端廢棄物外部環(huán)境損害的降低,因此本文計算的循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟效益包括源頭節(jié)約的資源成本、內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失價值的節(jié)約額以及外部環(huán)境損害價值的節(jié)約額。碳交易市場的發(fā)展賦予了企業(yè)碳減排量經(jīng)濟價值,企業(yè)通過降低碳排放量可以將節(jié)約的碳配額出售以獲取收益,或者在企業(yè)超額排放的前提下降低履約成本,因此碳減排活動產(chǎn)生的碳收益也應(yīng)該作為企業(yè)循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟效益的組成部分。此外,為了獲得上述經(jīng)濟效益,企業(yè)開展循環(huán)項目投入了大量的成本,應(yīng)該作為循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟效益的抵減項。

(1)輸入端資源節(jié)約成本

如表1所示,重慶鋼鐵2022年開展的脫濕鼓風(fēng)升級改造、RH真空烘烤工藝優(yōu)化項目幫助企業(yè)節(jié)約了焦炭、天然氣和電力的使用,減少了資源與能源成本約7 615.44萬元,具體見表5。

表5 重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展輸入端資源節(jié)約成本

(2)內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害成本節(jié)約額

由前文重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展“內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失—外部環(huán)境損害”分析中表3、表4的數(shù)據(jù)匯總為表5中循環(huán)發(fā)展后內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失與外部環(huán)境損害價值的相關(guān)數(shù)據(jù)。運用前文的計算方法,結(jié)合企業(yè)數(shù)據(jù)可以計算出循環(huán)前的相關(guān)數(shù)據(jù)。循環(huán)前后具體數(shù)據(jù)見表6。

表6 重慶鋼鐵內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失價值、外部環(huán)境損害成本節(jié)約額 (單位:萬元)

(3)碳收益

根據(jù)《重慶市2021、2022年度碳排放配額分配實施方案(征求意見稿)》(以下簡稱“分配方案”),鋼鐵企業(yè)的免費碳配額分配采用歷史排放強度下降法,計算公式如下:

A=B×Xm×M

(7)

其中,A表示重點排放單位碳配額總量;B表示企業(yè)歷史碳排放強度基準(zhǔn)值;Xm表示調(diào)節(jié)系數(shù),M表示排放單位年度實際產(chǎn)量。

根據(jù)《分配方案》和重慶鋼鐵2021、2022年發(fā)布的《環(huán)境、社會及管治報告》《年度報告》等可知重慶鋼鐵歷史碳排放強度基準(zhǔn)值為1.46,實際產(chǎn)量為834 2358噸,調(diào)節(jié)系數(shù)為0.9450,因此年度碳配=1.46×834 2358×0.9450=11 509 951.33(噸)。未實施循環(huán)發(fā)展的碳排放量為13 263 253.37噸,循環(huán)發(fā)展后碳排放量為12 184 756.06噸,因此無論是否實施循環(huán)發(fā)展措施重慶鋼鐵的碳排放量均超過了免費額度,需要購買碳配額完成履約工作,通過循環(huán)發(fā)展措施企業(yè)可以節(jié)約購買碳配額支出為:(13 263 253.37-12 184 756.06)×31.24÷10 000=3 369.23(萬元),即可獲取的碳收益為3 369.23萬元。

(4)循環(huán)發(fā)展成本

重慶鋼鐵循環(huán)發(fā)展項目的成本投入如表1所示。根據(jù)企業(yè)年報,固定資產(chǎn)采取年限平均法計提折舊,預(yù)計使用壽命取10年,預(yù)計凈殘值率取5%。重慶鋼鐵2022年循環(huán)發(fā)展項目共計投入資金197 527.97萬元,當(dāng)年應(yīng)計提折舊18 765.16萬元,即2022年循環(huán)發(fā)展的成本為18 765.16萬元。

綜上所述,重慶鋼鐵輸入端節(jié)約了成本7 615.44萬元,內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失成本節(jié)約了5 245.20萬元,外部環(huán)境損害成本節(jié)約了12 372.36萬元,循環(huán)發(fā)展使得碳配額履約成本降低了3 369.23萬元,計入當(dāng)年循環(huán)發(fā)展成本的金額為18 765.16萬元,因此,循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟效益為:7 615.44+5 245.20+12 372.36+3 369.23-18 765.16=9 837.07(萬元),重慶鋼鐵實現(xiàn)了循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟效益的正向增長。

四 結(jié)論與啟示

(一)結(jié)論

本文從循環(huán)經(jīng)濟視角,借助“碳素流—價值流”二維分析方法,構(gòu)建了循環(huán)經(jīng)濟“物質(zhì)流—碳素流—價值流”三維分析框架,并以重慶鋼鐵為例展開案例分析,識別企業(yè)進(jìn)一步優(yōu)化循環(huán)發(fā)展方案的關(guān)鍵點,為企業(yè)后續(xù)循環(huán)發(fā)展項目的決策與開展指明了方向;同時基于碳素價值流分析結(jié)果,從經(jīng)濟效益與環(huán)境效益兩個方面對循環(huán)發(fā)展的效果進(jìn)行評價。主要研究結(jié)論如下:

1.根據(jù)碳素流轉(zhuǎn)規(guī)律對重慶鋼鐵低碳循環(huán)發(fā)展的碳素流進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)焦化、煉鐵是高排放環(huán)節(jié);以碳素流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),進(jìn)行碳素價值流核算與分析,可以發(fā)現(xiàn)焦化、煉鐵環(huán)節(jié)內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失高、外部環(huán)境損害成本高,軋鋼環(huán)節(jié)內(nèi)部資源流轉(zhuǎn)損失高。由此可以看出,這三個環(huán)節(jié)是重慶鋼鐵后續(xù)低碳循環(huán)發(fā)展過程中需要重點關(guān)注的環(huán)節(jié)。

2.從環(huán)境效益和經(jīng)濟效益兩個角度對重慶鋼鐵低碳循環(huán)效果進(jìn)行評價,發(fā)現(xiàn)通過優(yōu)化工藝流程、引進(jìn)循環(huán)發(fā)展技術(shù)等方式提升了企業(yè)的資源利用效率,減少了廢棄物排放。重慶鋼鐵2022年通過循環(huán)發(fā)展實現(xiàn)降碳1 078 497.31噸;減少了7615.44萬元資源能源采購成本,同時降低了12 372.36萬元外部環(huán)境損害成本,綜合考慮循環(huán)發(fā)展項目的成本投入,重慶鋼鐵2022年通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)了9 837.07萬元的正向經(jīng)濟效益。由此可見,循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展對企業(yè)而言是既經(jīng)濟、又降碳的選擇,對于其他企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有重要借鑒意義。

(二)啟示

在推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的進(jìn)程中,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟完美契合了降碳與發(fā)展的目標(biāo),面對日益加劇的減排壓力,提高資源利用效率、降低廢棄物排放是企業(yè)的理性選擇。本文雖然以重慶鋼鐵為例展開案例研究,但研究結(jié)論對于我國其他企業(yè)循環(huán)發(fā)展、助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)具有重要啟示與借鑒意義。具體表現(xiàn)如下:

1.循環(huán)發(fā)展是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要手段。循環(huán)發(fā)展通過對廢棄資源的再循環(huán)、再利用,一方面提高了資源利用效率,減少了資源消耗;另一方面降低了廢棄物的排放,直接降低了碳排放量。

2.碳素價值流分析是企業(yè)循環(huán)發(fā)展的重要工具。碳素價值流分析能夠清晰反映生產(chǎn)流程中含碳資源數(shù)量與價值的流轉(zhuǎn)情況,為企業(yè)識別碳排放重點、了解資源利用效率提供數(shù)據(jù)支撐,是幫助企業(yè)進(jìn)行低碳發(fā)展決策的重要分析工具。同時碳排放產(chǎn)生的外部環(huán)境損害成本也有助于倒逼企業(yè)通過優(yōu)化生產(chǎn)流程、加強廢棄物的回收再生降低環(huán)境損害,提高環(huán)境效益。

3.政府支持是企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要支撐。企業(yè)低碳循環(huán)發(fā)展需要在前期投入大量資金,而減排帶來的經(jīng)濟效益在前期并不明顯,企業(yè)將面臨較大的資金壓力,此時政府提供碳減排貸款等資金支持會緩解企業(yè)資金壓力,推動企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟的積極性與主動性。