專題報導

    森林作為碳匯 探討加州總量管制交易與碳抵換制度

    文/柳婉郁(國立中興大學森林學系特聘教授)、歐岱恩(國立中興大學森林學系研究助理)

    近年溫室氣體增加、全球升溫、氣候變遷加劇等問題日漸嚴重,各國也紛紛投入減排的行動。美國作為第二大排放體,對全球暖化態度始終搖擺不定,在其他大型經濟體陸續實施碳權市場時,至今仍然沒有一個全國性的碳權市場。但美國有部分州政府並不願就這樣置之不理,紛紛推動各項減碳措施、展開區域性的碳排放權市場,其中又以加州最為堅定地站在減排的第一線。

    美國加州優勝美地國家公園。圖片來源:Pixabay

    加州《第32號法案》:2050年碳排放降至1990年的20%

    在加州,溫室氣體相關政策由加州空氣資源委員會(California Air Resources Board, CARB)推動執行。他們的主要任務是確保加州地區的空氣品質保持人體無害的水準,為達成此目標,委員會推動多項專案,包含林火控制、綠能載具發展、社區空氣清潔、碳排放總量管制交易制度等。

    有感於氣候變遷加劇,2006年加州眾議院正式通過《第32號法案》(Assembly Bill 32, AB32),在顧及經濟蓬勃發展的同時,又能以更加全面、環保且長期地方式解決愈加劇烈的氣候變遷。

    《第32號法案》要求加州須在2020年將溫室氣體排放量減少至1990年的排放水準。換句話說,執行減排計畫後的排放量要比執行前減少15%。該法案也將主要的人為溫室氣體排放納入管轄,包含二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氫氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫、以及三氟化氮,接著則制定相應的減量計畫。

    根據《第32號法案》的要求,加州空氣資源委員會需要制定範疇計畫(Scoping Plan),每五年更新一次。首次範疇計畫於2008年12月通過,2014年5月第一次改版,改版內容包含新增減量策略以及建議等,目前加州空氣資源委員會的目標,是在2050年將排放量減少到1990年的20%。

    該法案要求眾多政府機關配合法案的實施,包含加州環保局、加州空氣資源委員會、加州自然資源局、森林與火災防護部門、魚類及野生動物部門等18個部門。透過部門合作,法案的執行機構加州空氣資源委員會,將透過法規、市場機制以及獎勵措施等方式,將加州的大小產業帶入永續、低碳以及乾淨的未來。

    州政府也積極推動各項綠色投資。「加州氣候投資」(California Climate Investments, CCI),便是透過投資中與民生相關的專案計畫,確保加州人民獲得更好的生活品質。

    加州氣候投資運作機制示意圖。圖片來源: 2017年加州氣候變遷範疇計畫(California's 2017 Climate Change Scoping Plan)

    加州總量管制與交易系統 納管溫室氣體超過八成

    加州政府為了順利推動氣候投資專案進行,除了編列預算之外,並設立「溫室氣體減量基金」(Greenhouse Gas Reduction Fund, GGRF)以支持各項氣候投資專案。該基金其中一個主要的資金來源就是「總量管制與交易系統」(Cap-and-Trade program, CAT)拍賣排放權的收入。

    「總量管制與交易系統」作為加州空氣資源委員會減排的關鍵之一,將加州450個排放體、超過八成的溫室氣體排放量納入管理。加州空氣資源委員會再以(1)限制排放額度、(2)拍賣排放權取得投資資金、(3)資金投入減碳研究與民生措施改善、(4)再次限縮排放額度四步驟循環,在逐步減少排放的同時兼顧經濟發展。

    總量管制與交易系統的運作以「碳排放權配額」(Carbon Emission Allowances)與「契約期」(Compliance period)作為核心。一單位的碳排放權相當於一公噸二氧化碳當量的溫室氣體排放,契約期則是加州空氣資源委員會要求排放體實施減排的時間,契約期時長大多超過一年。

    加州空氣資源委員會會先發給排放體一定額度的排放權,稱為排放上限,排放體要想辦法控制排放量在此上限內。排放上限會隨著每一次契約期結束逐年減少,藉此逼迫企業投資減排設備及技術。

    在當次契約期結束前,若排放體沒有辦法達到加州空氣資源委員會指定的排放量,則需透過購買其他排放體釋出的排放權以達到標準。相反地,若排放體能夠提前把排放量降至標準以下,則實際排放量與排放限額扣除後的排放量,就可以作為排放權賣給其他排放體使用。

    納管對象囊括三大產業部門

    自2013年起,總量管制與交易系統納入公家電能業者與大型工業設施,排放額度為每年250億噸二氧化碳當量。2015年,新增交通運輸業、公營之天然氣及其他燃料業,直到2021年止,已囊括電力分配業者、天然氣、化石燃料、精煉及暖氣設備等產業。

    美國加州總量管制交易系統管理之產業部門。圖片來源:加州空氣資源委員會

    總量管制上限以2012年的排放量為基準,設定2013年的排放量為2012年的98%,2014年則再降為96%,然後自2015年到2020年,逐年降低3%,預期2030年將達到2.005億公噸二氧化碳當量。

    美國加州總量管制交易系統碳排放權歷年分配量。 2015年因「州政府持有拍賣配額」新增交通、天然氣與其他燃料供應部門,因此總排放配額明顯上升。圖片來源:加州空氣資源委員會
    成本控制保留配額」是為因應價格波動的狀況發生所設置;「電業與天然氣供應事業配額」則是為提供納稅人、電網以及天然氣網末端的使用者使用而設置;「工業與其他部門額度」則是為了避免企業將工廠移到沒有減碳策略的地區而造成碳洩漏所設置;最後,「州政府持有拍賣配額」將由州政府投入拍賣以獲取推動其他減碳建設的資金。

    排放配額先免費後拍賣 加入調整機制防市場失靈

    總量管制與交易系統對於排放配額是採取先免費後拍賣的方式。起初先免費提供給已經在制度內的排放體,像是大型的工業設施、電力及能源業者等。實施一段時間後,加州空氣資源委員會將階段性地把免費配額轉入拍賣配額,迫使企業在購買排放額度與提升減排技術之間選擇,但逐年調降的排放上限,將使企業最終只能選擇提升減排技術。

    大型工業設施的免費分配排放額度,以該產業別平均排放量的90%為標準,但每年的配額並非固定,而是隨當年度的生產狀況改變。電力與天然氣產業等公營事業同樣享有免費配額,但條件為該配額需利用在有利於納稅人以及減緩溫室氣體排放的用途。

    雖然逐步減少排放量的初衷良好,但因涉及市場機制,若放任市場自由調整,可能會出現歐盟排放權市場開放初期,價格暴跌的狀況。為避免歷史重演,加州空氣資源委員會設立一些調整機制,可以在關鍵時刻干預市場,以避免排放權市場運作失靈——也就是為排放權設定拍賣底價。

    2012、2013年加州空氣資源委員會以每公噸二氧化碳當量排放權10美元作為底價。2014年後,在考慮通膨的情況下,以每年5%的幅度調整拍賣底價。拍賣收益將存放於溫室氣體減量基金中,作為投資其他環保專案使用,例如加州氣候投資的各項專案。

    除了設定拍賣底價外,加州空氣資源委員會也允許排放體以儲蓄(banking)的方式將分配到的排放額度暫時保存,以防止排放額度短缺或價格波動劇烈。另外,為了預防市場受到操弄或價格劇烈震盪,委員會也將4%的排放額度預先凍結。

    小額排放可選擇碳抵換 五成額度需用於加州福祉

    除了透過市場機制進行調整外,加州空氣資源委員會也允許排放體利用碳抵換額度(Carbon Offsets)抵銷小額排放。

    碳抵換額度是來自於「加州契約抵換專案」(Compliance Offset Program, COP),該專案是為了補足總量管制交易未涵蓋的產業部門而設計。只要其他部門使用具真實性、永久性(Permanence)[1]、可量化、可執行的方法,而且並非受到法律或法規要求必須減量者,也就是自願進行減量行動者,即符合抵換額度申請資格。

    在額度限制之下,受管轄的部門也可以利用抵換額度達到減排目標。在2021年前,排放體可利用碳抵換額度抵銷8%的排放量;2021到2025年調降為4%;2025到2030年間則上調到6%。

    抵換專案也規範額度來源與類型。加州空氣資源委員會要求,排放體使用的碳抵換只能來自美國境內的自願性抵換專案,而且專案類型必須為森林、都市林、減少乳製品排放、減少破壞臭氧物質、礦業逸散甲烷捕捉等六項才可使用。

    另根據加州《第398號法案》(Assembly Bill 398, AB 398),受到管制與交易系統管轄的排放體,若要使用抵換額度,所用額度至少需要有一半來自有益於加州整體福祉的專案。

    森林抵換專案成大宗 除了減碳更顧生態

    至2022年6月22日止,加州空氣資源委員會登錄在案的抵換專案共1550件,其中與林業相關的抵換專案最多,有621件;其次為畜牧產業(555件);接著是甲烷回收(99件);最後是減少破壞臭氧物質的排放(275件)。

    上述抵換專案已經發行2億3782萬9133單位的抵換額度,相當於2013-2020年所發行的排放權額度的9%,該數據(排放權額度)是由加州空氣資源委員會所公布之加州州內溫室氣體清冊(Statewide GHG Inventory)推算而得。

    與碳排放權一樣,一單位的碳抵換額度相當於一公噸二氧化碳當量(1tCO2e)的溫室氣體。另外須注意,抵換額度的使用量在溫室氣體清冊中與排放量分開計算。

    美國加州抵換專案之數量。圖片來源:加州空氣資源委員會
    美國加州抵換額度總發行之數量。圖片來源:加州空氣資源委員會

    在未來碳排放權日漸減少的情況下,碳抵換額度將愈發重要,從下圖可知,抵換額度從2015年的不限制區域,到2020年開始專案必須在加州境內,可見碳抵換額度開始將重心放在能夠造福當地社群、社區的專案項目中。

    美國加州碳排放權與碳抵換額度歷年變化。圖片來源:加州空氣資源委員會

    抵換專案中,森林專案類型數量最多的原因有三項:

    1. 森林專案是少數碳匯中,透過「增加吸收」來移除溫室氣體,而非減少排放;
    2. 森林具有多種生態系服務價值,復育森林帶來的益處不僅止於減少溫室氣體;
    3. 以復育森林作為減碳手段的方法屬於「以自然為本的解決方案」(Natural-Base Solutions, NBS)。

    透過這樣的方式解決環境問題時,對於環境的影響最小,同時對生態系統以及人類均帶來效益。另外,森林碳匯是目前地球上少數成本最低,也最容易量化的碳匯。雖然未來勢必會有其他更加成熟也更加便宜的碳匯方法可供利用,但目前仍以森林為首選。

    加州核發加州用 森林碳匯方法學有三種

    加州空氣資源委員會規定,可在加州境內使用的抵換額度皆由加州空氣資源委員會所核發,查驗證單位須通過加州空氣資源委員會審核並登記在案,目前名單上共有16間查驗證單位可供選擇。

    認證方法學則依照各查驗證標準所選用的認證標準而定,同時須符合「加州管制與交易系統」以及「加州契約抵換專案」的規定。

    專案區域限定在美國除夏威夷外的州,而目前可申請的森林碳匯方法學有三種,分別是森林經營改善(Improved Forest Management, IFM)、避免林地轉變(Avoided Land Conversion)以及再造林(Reforestation)。

    碳抵換的確實驗證 更要防碳洩漏

    排放體若欲投資抵換專案,須確保專案設計符合加州管制與交易系統規範與「美國境內森林專案守則」(Compliance Offset Protocol U.S. Forest Projects)。

    以上兩者皆規範專案需要考慮病蟲害、林火和乾旱等天災情境,透過監測、回報與認證機制(Monitor, Report, and Verify, MRV)確認碳儲存量的年限超過100年,如此才能確保抵換額度的真實性與永久性。外加性(Additionality)[2]則要求專案在符合法規與經濟限制下,要比無作為(Business-as-Usual, BAU)計算的碳儲存量更多才能成立。

    BAU情境下的碳匯估算,是以100年為單位,專案執行人員須評估森林的生長與死亡率、管理方法、伐採方法、伐採文件、成本等林業經營相關事項,並須經過第三方查驗機構認證後才算通過。

    在碳匯估算中,不確定性與碳洩漏(Carbon Leakage)都需要被注意。「加州契約抵換專案」的抵換額度都是經過最新的方法計算並扣除可能的洩漏以及不確定性後的數據。

    獲取抵換額度的方法除了企業親自投資專案之外,還可以透過場外交易(Over-the-Counter, OTC)或於交易所、零售商購買抵換額度,例如碳交易所(Carbon Trade Exchange, CTX)、Xpansiv、Sterling Planet、CarbonFund.org、Cool Effect等購買抵換額度。

    林火來了,森林碳抵換怎麼辦? 設置緩衝庫的目的

    加州碳抵換額度還有一項特點——以林火為主要對象所設置的緩衝庫(Buffer Pool)[3],雖然說是以林火為對象,但不限於林火,例如病蟲害或其他原因造成之排放,每項專案需要提撥17-19%的抵換額度做為緩衝使用。

    截至2021年為止,森林專案遍佈29州,所提供之抵換額度已經超過1億8700萬單位,其中有3083萬6860單位的抵換額度貢獻給林火緩衝庫,緩衝庫中的抵換額度自2013年開始只有兩次大規模的使用,都是因為林火的緣故。

    若專案區域因為林火使地上物的碳儲存被釋放,則專案執行人須於30天內通知加州空氣資源委員會,並於23個月內由第三方認證機構出具相關證明,提交給加州空氣資源委員會。加州空氣資源委員會接獲通知後須馬上查核,若屬實則須從緩衝庫中移除抵換額度以進行抵換。

    森林緩衝庫之抵換額度歷年變化。圖片來源:加州空氣資源委員會

    給台灣森林碳匯發展的三個啟示

    我國碳排放權市場尚未開放,但行政院環境保護署已經開放溫室氣體抵換專案,其中就有森林碳匯方法學可供利用。近年國內企業在進行碳盤查的同時也紛紛尋找種樹減碳,換取碳抵換額度的機會,但該怎麼做,國內企業也正在摸索。

    鑑於加州與台灣的產業結構都以高科技高排放產業為主,加州碳抵減方式也可供台灣溫室氣體減量行動之參考,以下歸納「加州管制與交易系統」三個可以提供給台灣的啟示:

    1. 建議規劃總量管制交易系統:

    加州空氣資源委員會並非將「加州管制與交易系統」收益視為州政府的收入,而是將收益投入於環保、溫室氣體減量與社會福祉創造等事務上。透過此舉,可確保溫室氣體減量工作有確實執行,而不是空有口號。

    另一方面,碳抵換額度則可以有限度地抵換總量管制交易系統中所規定的排放額度,讓企業投資或直接參與森林抵換專案的意願提升,甚至有更多資金注入農業與林業領域中。

    2. 簡化標售流程以提高木材供應量,提倡國產材使用:

    在參考加州空氣資源委員會公布的數據後,森林抵換專案數量最多的原因,除了是少數的碳匯之外,森林的附加價值與林業興盛也是原因之一。除了木材與碳匯價值,森林還有諸多非經濟價值,使得政府與民間都願意投入森林專案中。

    另一方面,加州森林抵換專案要求,林業在種樹之初就要規劃樹木的吸、排碳率達成平衡後的退場機制,也就是砍伐並進入市場。一來可以讓林場有新的空間可以種樹,二來可以透過家具或其他木材加工品的形式,繼續保存已經儲存的碳匯。如此一來,才有可能在2013-2021年間,達到1億8700萬單位的抵換額度產出。

    另外因近年COVID-19緣故,各種進口原物料成本節節上漲,木材也不例外。台灣是島國,在國際貿易中斷的前提下將會發生各項民生物資短缺的狀況,因此必須具備一定的自給能力。

    台灣可透過淨零減排浪潮,在推動環保與減排之餘,也提升國內各項民生物資的自給能力,如以國產材取代進口材,讓木材生產與減排行動形成良性循環,如此才能持續地推動各項環保行動。

    3. 設立抵換額度緩衝庫:

    雖說總量管制交易系統中已有緩衝庫機制,但總量管制交易系統無法面面俱到,故需要藉由其他方式補足,如加州設立抵換專案制度,讓未被總量管制交易系統納管的產業也可以參與。

    當這些產業發生碳洩漏,或因不確定性導致排放量需要修正時,緩衝庫可以在重新驗證排放量的這段時間,將庫存的抵換額度釋出,以抵銷低估之排放。

    而台灣地處環太平洋地震帶以及季風圈,以自然為本的抵換專案極易受到影響,例如梅雨季與颱風季造成的毀林。若能有此緩衝庫,則可以在專案進行修復與重新驗證時,暫時彌補增加的排放量,不會因為一時的天災而造成碳匯損失。

    台灣應盡快實行總量管制與交易系統,並將溫室氣體排放量達到一定標準的排放體強制納入管理,排放權的分配則可以跳過免費分配,直接進入拍賣階段,並與抵換專案互相連結。拍賣所得則直接投入減排技術研發、中小企業減排扶持、社會福祉提升等與ESG相關服務中。

    透過總量管制與抵換專案,提振我國對林業之重視。在種樹增加碳匯之餘,也能考慮樹木成熟後的退場機制,讓樹木所吸存之溫室氣體可以以其他形式繼續保存,達成永續經營之目的。

    註釋

    [1] 永久性(Permanence):為了要使碳抵換具真實影響力,需確認溫室氣體能幾近永久地被移除。

    [2] 外加性(Additionality):意即在沒有碳交易機制的情況下,溫室氣體減量計畫不會發生。也就是說,相較於沒有減量計畫進行的基準情境(Business-as-Usual, BAU)下,額外的減量計畫或活動具有「外加性」。外加性對碳抵換專案十分重要,若溫室氣體減量不具外加性,購買抵換額度減少碳排放反將使暖化狀況更糟。

    [3] 緩衝庫(Buffer Pool):緩衝庫用以補償因自然干擾風險造成的碳排放,例如火災、病蟲害或乾旱。

    參考資料

    ※ 本文由 行政院農業委員會林務局   補助廣告經費

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