尼泊尔制砖业减排的经济与政策分析

尼泊尔砖业减排的经济与政策分析 GovindaRTimilsinaSunilMalla马丁·菲利普·黑格 发展经济学发展研究小组2024年6月 政策研究工作文件10833 Abstract 制砖业是尼泊尔二氧化碳排放和当地空气污染物的主要来源之一。煤炭占目前全国化石燃料来源二氧化碳排放量的三分之一，完全是进口的，是制砖行业的主要燃料。制砖行业占煤炭消费二氧化碳排放总量的27%。在制砖行业采用清洁技术或燃料对于改善空气质量，增强能源独立性以及实现《巴黎气候协议》和2045年净零排放目标所规定的国家自主贡献至关重要。在制砖行业中，用国内能源替代进口煤炭大大减少了该国的进口费用。这项研究考察了各种替代品的经济性，以减少煤炭消耗和砖行业的相应排放。该研究考虑了一系列碳税。 （每吨二氧化碳10至100美元），这是一项环境财政政策。根据技术的能源效率，每吨10美元的二氧化碳税将使砖的生产成本增加2％至6％。如果碳税是每吨二氧化碳100美元，砖的成本将增加12％至36％。然而，如果没有实现低成本、清洁的替代方案，该政策的实施可能并不成功。例如，用生物质替代更多的煤炭提供了直接成本和环境节约，但需要放松严格的森林保护。该研究建议了针对非烧制替代砖的各种促销政策。它还认为，由于使用电力烧砖是减少尼泊尔砖业排放的理想选择，因此政府和发展伙伴应优先考虑电窑的试点项目。 政策研究工作文件系列传播了正在进行的工作结果，以鼓励就发展问题交换意见。该系列的目标是快速得出发现，即使演示文稿还不够完善。论文带有作者的姓名，应相应地引用。本文表达的发现、解释和结论完全是作者的观点。它们不一定代表国际复兴开发银行/世界银行及其附属组织的观点，也不代表世界银行执行董事或它们所代表的政府的观点。 尼泊尔砖业减排的经济与政策分析1 Govinda R Timilsina, Sunil Malla, Martin Philippe Heger2 关键词：尼泊尔，砖工业，砖制造技术，经济分析，减排。 1.Introduction 尼泊尔依赖进口的化石燃料供应。这意味着几乎所有燃料基CO2排放和大部分当地空气污染物是由进口燃料造成的。煤炭是碳最密集的燃料，目前占全国CO总量的36%23由于高温热量需求，制砖是一个能源密集型过程，煤炭是尼泊尔最常见的用于加热的燃料。仅制砖行业就消耗了尼泊尔煤炭供应总 量 的 三 分 之 一 以 上（ICIMOD，2019a），该 行 业 占 全 国CO总 量 的27%2煤 炭 消 费 排 放(Sadavarte等人。，2019年）。尼泊尔的几个城市正在遭受当地空气污染，因为污染水平比世界卫生组织（WHO）设定的标准高很多倍。首都加德满都是世界上污染最严重的城市，其空气质量指数（AQI）为265，于2024年4月10日上午11: 06。细颗粒物污染（PM2.5）水平是当时世界卫生组织年度空气质量指导值的34倍。4砖窑是该市PM2.5排放源之一。尼泊尔2023年的PM2.5平均浓度是世界卫生组织年度空气质量指导值的8.5倍。 尼泊尔正在经历快速城市化和地震后重建的建筑，对砖块的需求不断上升。例如，在过去两年的人口普查年(2011年至2021年)之间，用砖墙建造的住房单元数量增加了21% (CBS，2014年；NSO，2023年)。如果目前的制砖做法继续下去，CO2制砖业的排放量将增加，从而挑战尼泊尔到20306年实现国家自主贡献（NDC）和2045年实现净零排放目标的能力。此外，制砖业造成的当地空气污染，特别是PM2.5，会导致严重的健康问题。据估计，2015年环境PM2.5造成11, 619人死亡，该国约五分之一的PM2.5来自砖窑（世界银行，2019年）。 在缺乏替代燃料的情况下，该国用于烧制粘土砖的煤炭使用量一直在不断增加。例如，在2010年至2022年期间，煤炭进口量增加了四倍以上，从2009年的2.44亿吨增加到2022年的12.48亿吨（NTIP，2023年）。2018年，煤炭约占尼泊尔化石燃料进口总量的7% (CBS，2022b)。 尼泊尔政府颁布了几项政策，以减少砖业对环境和社会的破坏。砖业特有的主要政策包括i）在2009年禁止传统的Bll Trech窑与现代窑，例如锯齿形，竖井砖，隧道和霍夫曼窑，以及ii）推广相对节能的竖井砖窑在2010年（SMSEE，2017）。政府还从2008年之前颁布的标准（MOFE，2018年）升级了2018年不同窑炉类型的排放和烟囱高度标准。为响应政府法规，砖窑越来越多地采用锯齿形技术系统。之字形技术将悬浮颗粒物（SPM）的排放量从700 mg / Nm3（政府允许的比率）降低到113 mg / Nm3.8同样，政府针对2017年工人的针对砖块行业的职业安全与健康（OSH）的指令/指南包括i）每天工作不超过8小时，连续工作5小时后休息半小时，ii）在炉子和砖烧制区域中涉及的工人的工作持续时间相对较短，以及iii）在砖工业中优先考虑粉尘控制和噪声调节（ILO和MOLESS，2022）。 尽管政府努力减少制砖行业的环境和健康外部性，但尼泊尔向现代和气候友好型制砖生产的转变一直很缓慢。例如,竖井砖窑(VSBK) 9占所有窑的不到2%,其余1%的所有窑是霍夫曼窑(HK)和隧道窑(TK) (ICIMOD, 2019a)。砖行业对政府法规的反应有限，这表明有些。 其他政策措施，如定价和财政措施，将是必要的，以减少CO2和砖业的当地空气污染物。然而，在政府考虑定价政策之前，有必要了解这些政策的技术和经济可行性。尼泊尔在这一领域没有严格和定量的分析。这项研究旨在帮助填补知识空白。 这项研究的主要目的是研究粘土烧结砖生产的各种技术和燃料的经济性，例如采用或改造节能技术，应用更清洁的可再生（零碳）生物质燃料（例如Procedre，可持续燃料木材，木屑/木屑，木屑和甘蔗渣）和电气技术。这项研究还考察了资源节约型砖的经济学10 (例如Procedre，压缩稳定土块（CSEB）和空心混凝土砌块（HCB））以及使用其他可持续替代方案对砖基建筑进行改造（例如Procedre，带有胶合板的木结构结构，用于屋顶，墙壁和地板建筑），通过减少未来对粘土烧制砖的需求来减少有害的空气污染。该研究基于砖行业的技术经济分析框架，从私人和社会角度进行了经济分析。该研究还利用了通过快速实地调查收集的信息，对全国22座砖窑的物理观察，以及与尼泊尔砖业专家的协商（Timilsia和Malla，2023年）。 本文组织如下。第2节简要介绍了尼泊尔的砖业，然后在第3节进行了方法学发展。第4节简要讨论了通过调查收集数据。第5节介绍了主要结果和敏感性分析。第6节介绍了政策含义/建议。第7节总结了本文。 2.尼泊尔砖业概况 2018年，尼泊尔大约有1349座正在运营的砖窑，其中11座生产了估计51.4亿块砖，砖业对GDP的贡献率为4%，就业近 246, 000人（CBS，2022a；ICIMOD，2019a）。表1中总结了尼泊尔砖业的简要快照。 在尼泊尔烧制粘土砖的砖窑的基本类型是夹式窑（CK），固定烟囱牛沟窑（FC BTK），改进的之字形窑（ZZK），垂直轴砖窑（VSBK），霍夫曼窑（HK）和隧道窑（TK）。这些窑可分为传统窑或现代窑。12然而，传统窑占所有窑的主导地位，约占所有窑的76％（ICIMOD，2019a）。在这些类型的砖窑中，CK和FC BTK的能效最低，污染最严重，而TK的能效最高，污染最少。由于其技术设计的相似性，可以将FC BTK升级为改进的ZZK。但是，由于缺乏熟练技术，很少有FCBTK转化为ZZK窑。 ZZK的建设和运营工人，以及砖窑业主的投资需求融资渠道有限。 前面定义的替代砖有两种类型：粉煤灰砖和实心或空心砌块）（Rawal等人。，2020年）。粉煤灰砖是在机械化工厂中制造的，其中使用盘式搅拌机将粉煤灰（煤燃烧的副产品）与沙子，石粉，石灰和水泥混合，以制备所需的混合物混合物。与飞灰砖类似，建筑施工中使用的实心或空心砌块是在半机械化或机械化工厂中通过混合所需的原材料混合物制成的。Procedre，实心或空心混凝土砌块（水泥，沙子和细砾石的混合物），蒸压加气混凝土（沙子，石膏，石灰，水泥和铝粉的混合物）和压缩稳定土块（土壤，沙子，细砾石和水泥的混合物）。这些替代砖之间的主要区别是不同类型的原材料的组成。这些替代砖的主要优点是更好的化学成分和减少环境足迹（Vasić等人。，2021年）。由于最近与气候相关的政策，这些替代砖在尼泊尔越来越受欢迎，但是，它们目前的实际产量和在该国砖总产量中的份额相对较小，并且仅限于城市地区。 3.经济分析方法 在这项研究中，开发了一种区分砖生产的私人和社会成本的技术经济评估。技术经济评估主要侧重于生产阶段，反映了生产者的观点，并分析了在砖生产中从现有煤炭转向清洁燃料的技术和经济可行性。 有三个主要的系统元素(准备、机械化和烘烤)是制造粘土烧制的砖所必需的。过程1（准备）利用机器，电力，柴油，动物和人力，过程2（机械化）利用机器，电力和人力，过程3（烘烤或烧制技术）利用化石和生物质燃料。除了计划的停机时间（图1）外，所有三个过程在一年中都以流程流程运行。仅考虑与在砖窑区域内发生的活动相关的成本。窑区以外的其他活动和成本，如原材料运输。 or final product costs, are excluded. For instance, in Figure 1, the cost estimation in this study is associated withonly mechanization and knaking technology. 经济分析从多个角度进行。首先，从私人（金融）的角度，按技术和按省份比较当前的生产成本。其次是从社会角度对成本进行比较。从私人角度来看，生产成本包括资本支出(例如Procedre窑的成本、土地租赁以及监管和合规设备成本)、能源成本(例如Procedre、煤炭、生物质和电力)、劳动力成本和材料成本(例如Procedre、粘土、水和添加剂)。除了私人成本之外，社会生产成本还包括与砖生产相关的环境和健康损害成本。该研究还包括用先进的生物质燃料替代常用砖生产技术（ZZK）和替代砖生产的经济学。所有这些经济分析都使用来自技术经济评估和快速调查的信息。 𝐀𝐀,𝐀𝐀首先，我们估计了在尼泊尔生产粘土烧结砖的私人成本。砖生产的私人成本(𝐀)尼泊尔的每个省(i)和每个技术类型(j)包括特定年份的运营支出(OpEx)和资本支出(CapEx)(t) (等式1)。 𝐀𝐀,𝐀𝐀(𝐀)=𝐀𝐀𝐀𝐀𝐀𝐀,𝐀𝐀(𝐀)+𝐀𝐀𝐀𝐀𝐀𝐀𝐀,𝐀𝐀(𝐀) 业务支出[𝐀𝐀𝐀𝐀represent the ongoing manufacturing costs required to produce a brick (Equation2). It includes direct and indirect costs. The direct costs 包括原材料(E。Procedre，粘土，水和能源成本）和人工成本，而间接成本包括运营和维护成本以及公用事业。业务支出也可以分为变动成本和固定成本。可变成本直接取决于生产的产品数量(e。Procedre，原材料）和固定成本不直接取决于生产的产品数量（e。Procedre、劳动力)。业务支出有三个主要组成部分（方程式2.1 - 2.3）。 where𝐀 第一个组成部分是原材料成本[𝐀制砖的原材料包括水、粘土和不同的能源。与在模制过程中使用的水和粘土原料相关的成本以及与在烘烤(烧制)过程中使用的能源相关的成本。砖生产所需的价格和原材料数量是从调查和技术经济评估中获得的。第二部分是劳动力成本[。𝐀它有两个部分(公式2.2)。直接人工成本是使用技术经济评估和调查估算的，例如平均工资和砖块的重量，以及各省（i）不同的工资指数。间接