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  气候变化研究进展   2017, Vol. 13 Issue (2): 165-171.  DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.113
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引用本文 [复制中英文]

姜含宇, 张兆阳, 别鹏举, 等. 发达国家HFCs管控政策法规及对中国的启示[J]. 气候变化研究进展, 2017, 13(2): 165-171. DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.113.
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Jiang Hanyu, Zhang Zhaoyang, Bie Pengju, et al. HFCs Controlling Policies and Regulations of Developed Countries and Inspirations to China[J]. Climate Change Research, 2017, 13(2): 165-171. DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.113.
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作者简介

姜含宇,男,硕士研究生。

通信作者

胡建信(通信作者),男,教授,jianxin@pku.edu.cn

文章历史

收稿日期:2016-06-06
修回日期:2016-08-20
发达国家HFCs管控政策法规及对中国的启示
姜含宇 , 张兆阳 , 别鹏举 , 胡建信     
北京大学环境科学与工程学院/环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100871
摘要:作为受《蒙特利尔议定书》控制的氟氯化碳(CFCs)和氟氯烃(HCFCs)的替代品,氢氟碳化物(HFCs)由于具有较高的全球增温潜势(GWP)值而在近年受到国际社会的广泛关注。目前部分发达国家已制定并实施相关政策法规控制HFCs的生产、消费和排放,如欧盟的新F-Gas法规以配额管理的方式对HFCs进行总量控制,美国通过新制冷剂替代计划(SNAP)计划筛选替代品及实施禁用年限逐步替代HFCs等。通过分析比较发达国家政策法规的区别和共性,建议中国在未来应将HFCs控制纳入法律法规的管制范畴,并遵循总量控制原则,利用全生命周期管理的手段逐步实现HFCs的排放管控。
关键词氢氟碳化物(HFCs)    发达国家    排放管控    政策法规    
引言

氢氟碳化物(Hydrofluorocarbons, HFCs)具有较高的全球增温潜势(Global warming potential, GWP)值,是《京都议定书》的受控温室气体之一[1]。HFCs的生产和消费,是由于替代消耗臭氧层物质(Ozone depleting substances, ODS)氟氯化碳(Chlorofluorocarbons, CFCs)及氟氯烃(Hydrochlorofluorocarbons, HCFCs)而产生的[2]。全球已经于2010年完成了CFCs等ODS的淘汰。自2013年开始,根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》(以下简称《蒙特利尔议定书》)的相关规定,《蒙特利尔议定书》中的第五条款国,已经开始逐步削减和淘汰HCFCs,而作为HCFCs替代物质之一的HFCs在未来的需求量也将明显增加。由于HFCs的强温室效应及高增长性,欧盟、美国及日本等发达国家先后制定了相关政策法规控制HFCs的生产和消费;考虑到HFCs是作为ODS的替代品发展而来,美国、加拿大及墨西哥于2009年提出《蒙特利尔议定书》修正案提案,提议将19种HFCs增列为附件F加以控制。HFCs也一直受到中、美两国元首的关注,自2013年6月以来,几乎每次两国元首会面达成的两国协议均包括HFCs的减排行动计划[3-6]

为协助各国推动HFCs管控,联合国环境署(UNEP)在2014年发布了世界各国HFCs管控政策及法规的汇总报告[7],据报告统计,全球有26个国家和地区开展了针对HFCs的管理控制行动,并已制定或计划制定相关政策法规。

中国HFCs生产、消费和排放量增加显著。2013年的HFCs排放量已达112.7 Tg CO2当量(不含生产过程无意排放的CHF3,HFC-23),其中HFC-134a排放大约33 Gg,HFC-125、HFC-32及HFC-152a约12 Gg,HFC-143a约3.5 Gg,上述几种HFCs排放已占中国HFCs排放总量的88%。2005—2013年,几种GWP值较高的HFCs,包括HFC-134a、HFC-125、HFC-32及HFC-143a的年平均增长率分别为27%、83%、77%和100%;在不受控制的情景下,2050年中国的HFCs年排放将达到2000~2800 Tg CO2当量[8]。根据Velders等[9]的预测,2050年中国HFCs排放的高值将达到全球总排放量的31%,将是全球HFCs第一排放大国,其中工商制冷行业排放占比为54%,房间空调行业排放占比为27%。在该预测中,2050年美国的HFCs排放中,工商制冷行业占比为40%,房间空调行业占比为32%。受《蒙特利尔议定书》的控制和中国未来经济发展的影响,在汽车空调、房间空调和工商制冷等行业作为HCFCs主要替代品的HFC-134a、HFC-125和HFC-32等HFCs在未来的消费量都将迅速增加。然而,中国对HFCs的管控尚处于起步阶段,借鉴发达国家政策法规的经验对中国未来HFCs的管理和控制具有重要意义。

1 发达国家HFCs管控政策法规介绍 1.1 欧盟政策法规

2006年5月,欧盟颁布了关于控制含氟温室气体使用的法规Regulation No 842/2006和关于限制机动车空调中含氟温室气体使用的指令Council Directive 70/156/EEC,成为世界上第一个对含氟温室气体管理控制立法的地区。2014年,欧盟正式颁布了对含氟温室气体进行管理控制的新法规Regulation No 517/2014(以下简称新F-Gas法规),以替代原有的法规。欧盟的管控措施总体上分为3个方面:(1)以配额管理为控制手段,从源头上进行总量控制;(2)以物质的GWP值为标准,分行业禁止相关产品和设备的使用;(3)按照HFCs的生命周期进行管理,对生产、使用及报废回收等环节进行严格控制,减少排放。

新F-Gas法规的主要特点是以总量控制为基本目标,对含氟温室气体的生产及使用以配额的形式进行分配并且可以进行市场交易,其中配额以CO2当量为单位进行计算。新F-Gas法规以2015年为基准年,其目标为2030年投放欧盟市场的HFCs削减至基准年的21%。具体削减时间表如图 1所示。

图 1 欧盟投放市场的HFCs配额削减时间表 Figure 1 The phasing-out schedule of HFCs by the market control in EU

对于配额的管理,新F-Gas法规规定,企业需每年对投放市场的HFCs量进行注册和申请,为确保申请的合法性及公开性,欧盟专门成立了HFCs注册机构对相关申请进行审核及公示。对于已经申请并获批相应配额的企业,不同的企业之间可以进行配额的交易。自2018年起,配额基准值为2009—2012年投放欧盟市场的HFCs总量的年均值减去豁免用途的总量[10]

对于含氟温室气体生产、消费及使用的管控,新F-Gas法规对使用含氟温室气体的产品及设备采取了相应的禁用措施,并明确了部分产品禁止进入市场的时间表,涉及领域包括制冷、空调、热泵、消防设备、泡沫、气雾剂、鞋类及轮胎等。其中部分产品及设备已于法规颁布前禁止,在未来即将禁止的产品及设备时间表如表 1所示。

表 1 欧盟含氟温室气体的产品及设备禁止时间表 Table 1 The limiting timetable for products containing F-Gases in EU

除此之外,新F-Gas法规还规定使用含氟温室气体的设备必须定期进行检漏,检漏频率根据所含含氟温室气体CO2当量的差别而定,介于半年至两年不等。含有500 t CO2当量及以上的设备需强制安装带有报警器的检漏系统。同时,设备运营商必须建立和维护内容完善的设备运行记录,包括充入含氟温室气体量、气体回收及循环利用记录、检漏记录和报废记录等。

1.2 美国政策法规

2013年6月,美国政府颁布了《总统气候行动计划》(The President’s Climate Action Plan),该计划主要分为3个部分,包括美国联邦政府在减缓气候变化、削减温室气体排放及国际合作等领域的政策安排。《总统气候行动计划》指出,作为CFCs和HCFCs在制冷、发泡等行业的替代品,HFCs等含氟温室气体在未来的排放将会显著增加,并成为排放增长最迅速的温室气体。预计2020年,含氟温室气体的排放将翻1倍,2030年排放将增长2倍[11]

针对上述问题,为控制含氟温室气体排放的增长,美国政府将通过国际合作与国内行动相结合的方式控制含氟温室气体的排放。具体政策包括政府鼓励汽车制造商削减汽车空调中HFCs的泄漏及排放;美国环境保护署(EPA)通过新制冷剂替代计划(Significant New Alternatives Policy Program, SNAP)颁布推荐替代品和技术及其实施时间表、鼓励开发低排放、安全可持续的制冷剂替代产品和技术;政府采购将选择更加清洁、安全和可持续的HFCs替代品及替代技术。

SNAP是美国依据《清洁空气法》(Clean Air Act)而制定的计划,最初应用于对ODS替代技术的筛选和评估,于1994年3月以最终法案的形式由EPA正式颁布。随着CFCs及HCFCs的淘汰,作为ODS主要替代品的HFCs由于具有较高的GWP值,目前也已成为SNAP计划替代品筛选评估的重点关注对象。与美国其他自愿性含氟温室气体减排伙伴合作行动计划相比,SNAP计划对含氟温室气体的管理控制更加详细全面,几乎包含了涉及含氟温室气体使用的全部领域。由于技术的不断进步及替代品环境影响评估的变化,EPA会不定期对各种替代品进行状态修改并对新替代品进行增列。EPA确立了如下机制用以修订或增补SNAP中的替代品/替代技术列表:

(1) 在将Ⅰ类(CFCs、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿、甲基溴、溴氟烃、溴氯甲烷)或Ⅱ类(HCFCs)物质的新替代品(作为化学物质销售)投放美国市场前,其制造商需至少提前90 d上报EPA,并通报其主要用途;

(2) 任何人均可要求EPA自SNAP可接受和不可接受替代品/替代技术列表中增加或删除某种物质;

(3) 当EPA获得预先被评议的替代品新数据或特征资料时,也可就申请和通告以外的内容修订SNAP列表。

2015年7月,EPA以最终法案的形式颁布了SNAP计划的最新修订版本,此次最新版本的SNAP计划将多种HFCs及其混合物的状态从“可接受”变更为“不可接受”,其中对HFCs的禁用实施过程按照行业列出了具体的禁止时间表,涉及行业包括气雾剂、新制造的轻型机动车中的空调系统、零售食品制冷及自动售货机、泡沫发泡剂,涉及的HFCs包括HFC-134a、HFC-125、HFC-227ea、HFC-245fa及多种HFCs混合物等[12]。部分行业及物种禁止时间表如表 2所示。

表 2 SNAP设定的不同消费行业部分HFCs禁止时间表 Table 2 The limiting timetable for some HFCs in the SNAP

在使用动态机制进行替代品筛选的基础上,SNAP计划也规定了针对使用含氟温室气体的设备建立检漏机制及记录保存。EPA要求每年至少对制冷剂含量在50磅以上的制冷系统检漏一次,每季度至少对制冷剂含量在500磅以上的工商制冷系统检漏一次,要求专业技师对5~50磅制冷系统中回收的制冷剂进行相关记录。

① 1磅= 0.4536 kg。

美国的SNAP计划包括的HFCs消费领域没有欧盟完整,也就是说部分行业的替代技术和控制时间表还处于可选择状态。

1.3 其他国家政策法规

除欧盟、美国外,其他部分国家目前也制定了法律法规及相关政策控制HFCs的使用及排放,其中较为系统和完善的国家包括日本、澳大利亚等。

自1998年以来,日本环境省先后颁布了4部与HFCs的管理控制相关的法律法规,包括《全球变暖对策促进法》《家用电器回收法》《氟碳化合物回收及销毁法》《机动车报废法》等。其中最早颁布的《全球变暖对策促进法》中要求全职雇员超过21人,且所有设备的温室气体年排放量超过3000 t CO2当量的企业必须记录并向政府上报每年温室气体的排放总量。《家用电器回收法》规定消费者在购买含HFCs的家用电器时需额外缴纳HFCs的回收及运输费用,零售商需提供商品报废及回收服务,并将报废商品运送至制造商指定的回收点,同时制造商需完成报废商品中HFCs的收集及回收工作。《氟碳化合物回收及销毁法》旨在控制商业制冷和空调设备在运行及报废过程中HFCs的排放,该法规要求HFCs及含有HFCs的设备生产商和进口商使用零或低GWP值制冷剂逐步替代HFCs,含HFCs制冷剂的设备使用者需定期对设备进行检漏并向政府报告设备泄漏情况,同时设备维护及维修人员需进行注册并获取政府认证。《机动车报废法》则规定消费者需额外支付机动车中HFCs制冷剂的回收和报废费用,在机动车报废后由专门的回收机构进行回收,最后由制造商统一进行收集和销毁。日本目前已颁布的法律法规多将重点集中于含HFCs产品生命周期过程中的排放控制,明确了生产及进口商、零售商、消费者多方的责任和义务,在各个环节上减少了HFCs的排放。同时部分法律法规明确要求使用零或低GWP值的制冷剂替代HFCs,一定程度上从源头上控制了HFCs的排放。

澳大利亚于1989年颁布了《臭氧保护及人工合成温室气体管理法》,并在2012年对该法案进行了最新的修订。该法案规定HFCs及其他《京都议定书》受控的人工合成温室气体的生产商和进口商需缴纳温室气体行政管理税,HFCs税费为165澳元/t。对于HFCs及含HFCs设备的生产和进出口,该法案规定相应的企业和个人需缴纳相应费用以获取生产使用及进出口许可证,费用为HFCs生产进出口许可证认证费15000澳元,含HFCs设备进口许可证认证费3000澳元,且设备不得超过5台,含HFCs总量不得超过10 kg。此外,持有相关许可证的企业和个人需按时向政府部门上交季度报告。同时,澳大利亚成立了专门的机构——制冷剂再生组织(Refrigerant Reclaim Australia, RRA),对相应的企业和个人进行监督管理。

1.4 各国政策法规比较

作为HFCs管控政策及法规较为完善的主要发达国家和地区,欧盟、美国、日本及澳大利亚在管控思路上有较明显的差异,但同时又有部分共同的特点。

在管控思路方面,欧盟在制定管理控制含氟温室气体法律法规的过程中采用的原则是基于GWP值的总量控制原则,并且给出了明确的削减目标和时限,是一种结果导向的思维模式;美国采用的原则是基于行业和物种分类的禁止和新替代品的开发,并没有明确的削减控制时间表,是一种过程导向的思维模式;日本以明确相关利益方责任为主要原则,从含氟温室气体的生命周期各个环节进行管控,具有宏观的针对性;而澳大利亚更加侧重于使用税收等经济手段进行控制。可以说,不同的原则选取决定了各国在含氟温室气体管理控制方面特点的不同。在面临同样的问题(高GWP值HFCs的使用导致温室气体排放)时,欧盟解决问题的方式是从根源上削减HFCs的使用,达到减少高GWP值温室气体排放的目的;而美国则采取循序渐进的方式,通过不断开发新的替代品和替代技术逐步从市场上淘汰高GWP值的HFCs。相较而言,欧盟的立法更加严格,且规定的内容更加具体,具有较长的时效性;美国的法规更加开放,具有更快的更新速度,同时为各种含氟温室气体的淘汰提供了有效的解决途径;而日本和澳大利亚的法规则各自具有针对性,适用于本国的实际特点。同时,上述国家的政策法规也有着共同点,即对相关利益方的规范手段均纳入了内容的范畴,可见对含氟温室气体使用的规范化要求,是尤为重要的。

2 发达国家HFCs管控政策法规对中国的借鉴意义

世界各国在管理控制HFCs的过程中,由于本国实际状况的不同,具体政策和法规的形式及内容也不尽相同,因此中国在未来开展HFCs管控行动时,既需要考虑现有政策法规的系统性和完整性,又需要结合自身国情,考虑其可操作性。作为《蒙特利尔议定书》的第五条款国,中国目前仍在逐步削减淘汰HCFCs的进程中,因此,作为HCFCs替代品的HFCs的管理控制,需要考虑实际的市场需求和技术发展程度等多方面因素的制约和影响,不能影响行业的正常发展。总结发达国家HFCs的管控经验,值得中国学习与借鉴的内容包括以下几个方面。

第一,及早明确应对策略,将HFCs的控制纳入法律法规的管制范畴。从发达国家管控HFCs的相关政策法规的发展过程可以看出,发达国家首先将对HFCs的控制纳入相关法律法规,这使得后续的管理工作具有法律依据和强制力。目前中国对于HFCs的管控政策仅限于发改委在2015年颁布的《国家发展和改革委办公厅关于组织开展氢氟碳化物处置相关工作的通知》[13],其主要管控生产工艺过程无意产生的副产物排放。因此,未来政策法规的制定不仅需要参考发达国家的相关经验,还需要参照其他环境公约控制化学品的管理方法,将HFCs管控纳入相关法律范畴,如将HFCs纳入依据《危险化学品条例》制定的《危险化学品目录》;结合国家颁布的《产业结构调整指导目录》制定相应的经济政策,鼓励开发和应用非HFCs类替代品和替代技术,促进替代技术的升级[14];或增设专门的法规,借鉴中国在过去对ODS的管控过程中积累的经验,制定和颁布《消耗臭氧层物质管理条例》等法规。

第二,将HFCs的管控工作纳入中国应对气候变化的规划范畴。HFCs作为高GWP值物质,属于影响气候变化的重要温室气体之一。在国家发展和改革委员会2014年发布的《国家应对气候变化规划(2014—2020)》中,提出了“工业生产过程等非能源活动温室气体排放得到有效控制”的目标,除采取行动减排无意产生的HFC-23之外,并未对有意生产的HFCs控制的相关工作进行具体的战略规划[15]。因此,为了全面系统地从国家战略层面管控HFCs,进而为中国应对气候变化提供有力支持,建议将HFCs的排放控制纳入未来《国家应对气候变化规划》的“控制温室气体排放”范畴,控制其在各种工业领域的排放,同时建立HFCs的排放统计核算体系,加大相关替代品的技术研发力度。

第三,相应政策法规的制定应遵循总量控制的原则。应根据市场需求及各行业未来发展速度,分行业分物质制定相应的时间表,明确削减进程,对HFCs的生产和消费总量进行控制。在管控过程中,应结合各行业替代技术的成熟程度,根据行业优先性制定具体控制计划,优先淘汰替代技术成熟的和GWP值高的HFCs。中国应尽早实施HFCs生产配额制度,逐步削减HFCs的生产和消费。

第四,结合企业技术升级,采用适当的经济和政策激励支持企业的替代技术研发。目前在制冷空调相关行业的HFCs替代品主要包括碳氢化合物、氟烯烃(Hydrofluoroolefins, HFO)、CO2、液氨等;泡沫行业的替代技术包括水发泡技术、HFO发泡技术及碳氢发泡技术等;气雾剂行业HFCs的替代品包括碳氢化合物和HFO等。其中国外的一些企业已经获取了部分替代品专利,形成了垄断,相关替代技术成本大大增加。在替代技术尚未成熟或者成本昂贵的情况下,对HFCs的生产消费进行控制势必会给相关行业的企业带来巨大的压力,因此在新替代技术的开发投入上,决策者应考虑为相关企业提供科技补贴,或通过市场政策的调节鼓励低GWP值替代技术的应用。美国EPA在控制HFCs的过程中,与多个行业签订了伙伴合作计划,鼓励各行业自愿选择新替代技术以控制HFCs的生产和消费,这种调动行业积极性的政策激励,有助于减少决策者和企业双方的压力。

第五,采用全生命周期的HFCs减排模式和措施,并明确各利益相关方的责任和义务。对HFCs的管理控制,涉及到HFCs的生产、含HFCs设备的使用、设备的报废和HFCs的回收处理等多个环节。这些环节包括了HFCs生产企业、设备运营商及维修商等多方的行为。其中,HFCs生产企业需要定期对生产装置进行泄漏检查和维护;设备运营商需要对相关设备定期进行泄漏检查,并建立和维护内容完善的设备运行及报废记录;维修商需要避免HFCs灌装及回收过程中的无意排放等。在管理控制HFCs的过程中,应充分考虑到每一方行为对整体管控过程带来的影响,从而明确各方的责任和义务,使HFCs的生产、消费、使用及报废等各个环节合法化、规范化。

第六,逐步建立多元化可持续的资金机制保障减排进程。研究建立减排HFCs的资金机制,借助包括多边基金和全球环境基金在内的国际资金协助中国的节能减排行动。同时在面对全球气候变化的呼声要求下,中国需要认识到自身经济状况的上行趋势和国际资金支持能力的减弱,在条件允许时加大国内财政扶持和企业投入,逐步建立相应的专项资金机制。基于利益相关方的责任和义务划分,研究建立强有力的研究专项基金,联合中央、地方和企业的资金投入,注重协同增效(如与其他节能减排CO2、NOx、VOCs等活动的协同),精准、优质、高效地开展削减HFCs的活动。

3 结论与讨论

2016年10月,近200个国家在卢旺达基加利通过《蒙特利尔议定书》修正案,以减少强效温室气体HFCs的排放,管控HFCs的国际法及具体时间表已经形成。按照该修正案的要求,中国将于2024年之前开始开展实质性削减HFCs的管控工作。总结欧美等发达国家和地区政策法规对中国的借鉴意义,包括:(1)将HFCs的管控工作纳入中国法规的管制范畴;(2)将HFCs的管控工作纳入应对气候变化的规划范畴;(3)遵循总量控制的原则,明确不同行业和不同物质的削减进程;(4)结合技术升级,采用适当的经济政策支持企业进行替代技术研发;(5)采用全生命周期减排模式和措施,明确各利益相关方的责任义务;(6)逐步建立多元化可持续的资金机制保障减排进程。

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HFCs Controlling Policies and Regulations of Developed Countries and Inspirations to China
Jiang Hanyu, Zhang Zhaoyang, Bie Pengju, Hu Jianxin    
Collaborative Innovation Center for Regional Environmental Quality, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871, China
Abstract: As substitutes of chlorofluorocarbons (CFCs) and hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) which are controlled under the Montreal Protocol, hydrofluorocarbons (HFCs) have become a focus globally in recent years for their high global warming potential (GWP). Nowadays, some developed countries have established policies and regulations to control the production, consumption and emission of HFCs. The F-Gas Regulation of the European Union takes total-amount-control of HFCs by quota management, while Significant New Alternatives Policy Program in the U.S. phases out HFCs by altering acceptable substitutes. By analyzing and comparing the differences and similarities of policies and regulations in developed countries, it's essential for China to legalize HFCs control and to phase down HFCs through full-lifecycle management under the total-amount-control principle.
Key words: hydrofluorocarbons (HFCs)    developed countries    emissions control    policies and regulations