基于“新凱恩斯主義”理論的漁船尾氣排放政府干預(yù)模型理論設(shè)計

徐 釗 ， 張偉英

(浙江省漁業(yè)船舶檢驗局，浙江杭州 310000)

基于“新凱恩斯主義”理論的漁船尾氣排放政府干預(yù)模型理論設(shè)計

徐 釗 ， 張偉英

(浙江省漁業(yè)船舶檢驗局，浙江杭州 310000)

本文結(jié)合MARPOL73/78公約附則VI的要求及我國海洋捕撈業(yè)的現(xiàn)狀，以浙江省漁業(yè)船舶造成尾氣污染調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果為支撐，在斯蒂格利茨“新凱恩斯主義”理論的基礎(chǔ)上，選取合適的政府干預(yù)模型，嘗試進(jìn)行漁船尾氣排放市場理論設(shè)計，建立閉環(huán)管控結(jié)構(gòu)，并依據(jù)該閉環(huán)管控結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的干預(yù)對策和措施，作為政府干預(yù)理論在防止?jié)O船造成空氣污染方面應(yīng)用的理論先導(dǎo)，期使我國能發(fā)揮后發(fā)國家的優(yōu)勢，切實降低漁船對海洋大氣的污染，使行業(yè)、政府、社會三者協(xié)調(diào)發(fā)展，達(dá)到帕累托最優(yōu)。

漁船； 空氣污染； 政府干預(yù)； 應(yīng)用

1 背景

海洋捕撈業(yè)是海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。長期以來，海洋捕撈業(yè)在保障國民生活需求、增加漁民收入、維護(hù)國家海洋權(quán)益等方面發(fā)揮重要作用。但隨著近年來漁業(yè)船舶數(shù)量的大幅增長及人民群眾環(huán)保意識的提高，漁船船型老化、設(shè)備老舊、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題日漸凸顯。

相對于陸用交通工具而言，漁船具有數(shù)量少，單船尾氣排放來源單一(僅為船用柴油機排放的尾氣)，排放總量較大，污染嚴(yán)重的特點；但相對于商船而言，漁船又具有數(shù)量眾多，設(shè)備配置落后，管理人員素質(zhì)較低，作業(yè)區(qū)域?qū)拸V且無固定航道、作業(yè)時間長等特點，管理難度較大。此外，如何切實提高現(xiàn)有漁船的尾氣排放質(zhì)量，建立滿足2018年7月1日生效執(zhí)行的《船舶發(fā)動機排氣污染物排放限值及測量方法》(GB15097-2016)要求的海洋捕撈市場，已成為當(dāng)前亟需解決的主要問題。

2 我國適用的政府干預(yù)模型

政府干預(yù)理論是西方經(jīng)濟(jì)學(xué)的重要成果，是以政府與市場的關(guān)系為核心開展的一系列理論研究，其核心內(nèi)涵是：政府在市場失靈時應(yīng)加強干預(yù)，又不能過度干預(yù)；市場中尚應(yīng)存在第三部門，該部門應(yīng)具有在提供社會公共物品方面的獨特優(yōu)勢[1-2]，作為政府、市場之間的“第三極”。三者關(guān)系[3]如圖1所示。

圖1 政府、市場、第三部門之間的關(guān)系Fig.1 Relationship between government, market and the third sector

政府干預(yù)理論共經(jīng)歷四個發(fā)展階段，市場經(jīng)濟(jì)的“守夜人”階段(19世紀(jì)初～20世紀(jì)初)，即在經(jīng)濟(jì)自由條件下，嚴(yán)格限制政府對經(jīng)濟(jì)的干預(yù)；“現(xiàn)代國家干預(yù)主義”階段(20世紀(jì)30年代～70年代初)，即自由市場長期有效條件下，存在“市場失靈”的缺陷，政府應(yīng)對市場進(jìn)行干預(yù)；“新自由主義”階段(20世紀(jì)70～80年代)，即政府干預(yù)并不總是正常，還存在“政府失靈”的情況，政府越是“失靈”，權(quán)力尋租的示范效應(yīng)越大，促使人民通過尋租手段獲得不正當(dāng)利益，反過來進(jìn)一步加劇“政府失靈”；新凱恩斯主義“混合型經(jīng)濟(jì)”階段(20世紀(jì)90年代以來)，即在總結(jié)“市場失靈”和“政府失靈”的基礎(chǔ)上提出的更為溫和的國家干預(yù)理論，政府需要對公共物品、外部性、壟斷等市場失靈進(jìn)行干預(yù)，但同時應(yīng)采取措施加強競爭、適度分散政府功能、減弱政府的壟斷作用，克服政府經(jīng)濟(jì)行為低效率，加強政府干預(yù)的積極作用[4]。

我國的海洋捕撈業(yè)是典型的政府與市場同時作用的領(lǐng)域，一方面海洋捕撈是市場行為，需要自由競爭的市場經(jīng)濟(jì)作為發(fā)展的基礎(chǔ)；另一方面，為保護(hù)海洋資源環(huán)境，根據(jù)國家“控指標(biāo)、控功率”的雙控政策，海洋捕撈業(yè)不得無序發(fā)展，漁船的船網(wǎng)工具指標(biāo)及所需功率大小須經(jīng)過政府審核批準(zhǔn)，屬于政府監(jiān)管的范疇。因此，針對漁船的NOx排放防控，在斯蒂格利茨的“新凱恩斯主義”理論的基礎(chǔ)上發(fā)展政府干預(yù)模型來平衡海洋捕撈業(yè)的發(fā)展和海洋環(huán)境的保護(hù)是合適的。

3 浙江省漁船造成空氣污染現(xiàn)狀

以浙江省為例，全省目前約有國內(nèi)海洋捕撈漁船2萬余艘，按船體材質(zhì)分類情況見圖2，按船長分類情況見圖3，按船齡分類情況見圖4。

3.1浙江省漁船NOx排放存在的主要問題

3.1.1 漁船尾氣排放量無法有效控制

a.浙江省老齡木質(zhì)漁船數(shù)量較多。根據(jù)浙江省漁業(yè)船舶檢驗局《海洋漁船船齡統(tǒng)計報表》數(shù)據(jù)，船齡20年以上的國內(nèi)海洋木質(zhì)漁船約6 900艘，占船舶總量的27.6%。這些漁船的動力推進(jìn)裝置落后，尾氣排放量大，空氣污染較嚴(yán)重；

b.實際使用的船用柴油機問題嚴(yán)重。浙江省多數(shù)小型漁船(船長12 m以下)使用非船用主機或不合格主機，不僅存在嚴(yán)重安全隱患，還導(dǎo)致該類漁船的空氣污染能力超標(biāo)且無法準(zhǔn)確計算； “大機小標(biāo)”問題嚴(yán)重，船用柴油機的真實功率無法有效獲取。

圖2 按船體材質(zhì)分類Fig.2 Sort by ship material

圖3 按船長(L)分類Fig.3 Sort by ship length (L)

圖4 按船齡分類Fig.4 Sort by ship age

3.1.2 排放后的監(jiān)管較難實現(xiàn)

a.漁船尾氣主要產(chǎn)生于作業(yè)與航行途中，由于條件限制，尾氣檢測機構(gòu)人員無法跟隨檢測，NOx排放量僅可采用估算手段獲取，準(zhǔn)確程度不足。

b.漁業(yè)行政主管部門對NOx排放量超標(biāo)后的懲治手段缺失，處罰沒有上位法支持，如何對NOx超標(biāo)排放進(jìn)行有效監(jiān)管問題亟待解決。

3.2浙江省漁船NOx排放量測算

根據(jù)2016年浙江省漁業(yè)船舶檢驗局省內(nèi)漁船尾氣排放摸底調(diào)查數(shù)據(jù)，在舟山地區(qū)選取有代表性漁船18艘(見表1)，采取NOx快速檢測法[5]測定惡劣排放數(shù)據(jù)。

表1 浙江省國內(nèi)海洋捕撈漁船NOx排放選船表Tab.1 The selection of NOx emission of domestic marine fishing vessels in Zhejiang Province

MARPOL公約附則IV規(guī)定，NOx排放標(biāo)準(zhǔn)為柴油機單位制動功率排氣中NOx的質(zhì)量流量g/kwh，該值難以直接得到，采取排氣流量直接測量法、進(jìn)氣量測量法等方法在實際操作中相當(dāng)困難，因此對被測試的柴油機而言，使用耗油率推算法，通過測量耗油率、排氣中各組分濃度等數(shù)據(jù)，間接計算NOx的質(zhì)量流量。

推算法可分為兩種，碳平衡法和碳氧平衡法。前者僅適用于不含氮、氧成分的氣體，后者適用于一般氣體，由于尾氣是復(fù)雜氣體構(gòu)成的混合氣體，因此，本次測量選取使用碳氧平衡法計算的德圖Testo pro 350煙氣分析儀測定，表1中的18艘漁船按照E3試驗循環(huán)的要求分別選取三個不同工況進(jìn)行測量，每個工況測試時間10分鐘。

代入公式計算：

GEXHW=GFUEL

(1)

式中，GEXHW表示濕排氣的質(zhì)量流量，EXHDENS表示濕排氣的濃度，GFUEL表示廢氣的質(zhì)量流量，TAU表示濕進(jìn)氣中所含氧氣質(zhì)量份額的百分?jǐn)?shù)，EPS表示燃油中所含氧氣質(zhì)量份額的百分?jǐn)?shù)。且：

(2)

式中，AWO表示氧原子量，MVO2表示氧氣的原子量，COW、HCW、CW分別表示排氣中CO、HC、殘?zhí)康臐駶舛龋籑VCO、MVHC分別表示CO、HC的摩爾體積。

(3)

式中，ALF、BET、GAM分別表示燃油中所含氫、碳、硫的質(zhì)量份額的百分?jǐn)?shù)；AWH、AWC、AWS分別表示氫、碳、硫的原子量。

代入排氣中組分質(zhì)量流量的計算公式：

MGAS=μ*conc*GEXHW或MGAS=?*conc*GEXHW

(4)

式中，conc表示某種氣體在排氣中的濕濃度，不同氣體組份的系數(shù)μ、?見表2。表中，系數(shù)μ只有在排氣密度為1.29kg/m3時是相對的，當(dāng)排氣密度≠1.29 kg/m3時，μ=?/排氣密度。

表2 不同氣體組份的μ、?系數(shù)Tab.2 The coefficients of differentgas components μ and ?

實際測量過程中，上述公式中的原子量、含量百分?jǐn)?shù)、摩爾體積、濕濃度等參數(shù)由Testo pro 350煙氣分析儀測定后直接給出。

為正確反映出柴油機實際排放水平，采用以下公式對柴油機的實際輸出功率進(jìn)行擬合：

(5)

式中, P1為表2所列轉(zhuǎn)速下的推進(jìn)功率，P2為擬合后的實際功率。

代入單位制動功率質(zhì)量流量計算:

(6)

與MARPOL公約附則VI要求NOx排放需<45N-0.2g/kWh比較，所得結(jié)果見表3。

根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)，可以大致估算浙江省漁船的NOx排放總量,估算條件如下：

(1)國內(nèi)海洋捕撈漁船柴油機使用中高速柴油機為主；

(2)燃油選用GB252輕柴油；

(3)平均轉(zhuǎn)速范圍：130 r/min≤n≤2 000 r/min；

(4) 柴油機作業(yè)工況選取怠速、70%轉(zhuǎn)速、100%轉(zhuǎn)速三個；

(5)平均作業(yè)、航行時間以2 150 h(約3個月)計算，包含一個捕魚周期和往返時間；

(6)排放計算標(biāo)準(zhǔn)采用MARPOL73/78公約附則VI第13條：≤45n0.2-(g/kW·h)，柴油機標(biāo)定轉(zhuǎn)速在130 r/min≤n≤2 000 r/min范圍時；

(7)平均排放量按照抽樣的18艘漁船計算平均數(shù)。

根據(jù)公式(7)計算NOx總排放量，結(jié)果見表4。

NOx總排放量=柴油機總功率*平均作業(yè)、航行時間*平均排放量

(7)

從表3數(shù)據(jù)看，按照IMO公約I階段對NOx的要求，在18條漁船、54個測量工況中有20個是不達(dá)標(biāo)的。不合格率為37%?？梢娔壳皣鴥?nèi)漁船排放情況較為嚴(yán)峻，排放不達(dá)標(biāo)的情況比較普遍；從表4數(shù)據(jù)看，浙江省漁船的NOx排放量絕對數(shù)值較大，但NOx的平均排放估算值尚處于MARPOL公約規(guī)定的范圍之內(nèi)。

4 干預(yù)理論在防止?jié)O船造成空氣污染方面的具體應(yīng)用

4.1漁船尾氣排放市場理論設(shè)計

根據(jù)新凱恩斯主義描述的政府干預(yù)理論，政府干預(yù)的前提是自由市場的存在。因此，漁船尾氣排放領(lǐng)域首先應(yīng)建立尾氣排放權(quán)交易市場。

考慮到“十二五”期間，我國已正式啟動碳排放交易相關(guān)工作，并選擇北京等7省、市作為試點區(qū)域[7]，本文認(rèn)為漁船尾氣排放領(lǐng)域應(yīng)通過制定尾氣排放權(quán)交易制度、設(shè)立尾氣排放交易所、設(shè)立防空氣污染基金、建立和完善漁船造成大氣污染事故損害賠償機制等方式，初步建立尾氣排放權(quán)交易市場。

表4 浙江省國內(nèi)海洋捕撈漁船平均NOx排放估算表Tab.4 Calculation of average NOx emission of domestic marine fishing vessels in Zhejiang Province

4.2建立第三部門

第三部門應(yīng)充分發(fā)揮對市場、政府的補充作用，根據(jù)當(dāng)前職能劃分，中國漁業(yè)互保協(xié)會等非營利性保險組織理應(yīng)在尾氣排放控制領(lǐng)域配合政府提供完善的公共服務(wù)，如與監(jiān)管部門合作，以政府采購或減免保費等形式派員工登船為漁船進(jìn)行尾氣排放檢測，出具尾氣排放檢測報告，對不符合排放要求的給出整改意見等[6]。

4.3完善政府職能

作為政府干預(yù)理論的主體，政府在管控漁船尾氣排放方面應(yīng)發(fā)揮核心作用，作用體現(xiàn)在三方面，即充分管控，制度建設(shè)，加強競爭。

4.3.1 充分管控

漁船監(jiān)管部門應(yīng)嚴(yán)格按照公約、法律法規(guī)等開展尾氣排放摸底調(diào)查和常規(guī)檢查；研究制定漁船造成空氣污染事件的調(diào)查取證程序和指南；配備大氣污染監(jiān)測設(shè)備、儀器，提升實時監(jiān)控能力[8]。

同時，政府應(yīng)加強對漁船尾氣排放市場的引導(dǎo)，通過與第三部門的合作，及時為市場提供公共服務(wù)，市場出現(xiàn)壟斷、外部輸入性危機等情況時及時介入，平抑“市場失靈”狀況。

4.3.2 制度建設(shè)

政府干預(yù)管控體系的建設(shè)應(yīng)盡可能避免“政府失靈”的情況產(chǎn)生，即完善制度建設(shè)，健全內(nèi)部監(jiān)管體系，消除權(quán)利尋租空間；提升媒體、公眾監(jiān)督的公正性、獨立性，在“政府失靈”時盡可能縮短失靈時間。

4.3.3 加強競爭

出臺鼓勵政策，對開發(fā)研究高效、經(jīng)濟(jì)的尾氣排放或回收技術(shù)的企業(yè)和個人適當(dāng)給予經(jīng)濟(jì)補貼；同時，積極關(guān)注新技術(shù)、新設(shè)備的發(fā)展，制定新技術(shù)、設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)和指引，如使用臭氧氧化海水吸收的脫硫脫硝工藝[9]，改進(jìn)海水法的廢氣洗滌脫硫設(shè)備[10]，使用LPG/CNG等清潔能源的漁船等，在安全、可靠、便民的基礎(chǔ)上，確保該項技術(shù)滿足節(jié)能減排的監(jiān)管需求。

4.4建立閉環(huán)管控體系

基于以上設(shè)想，使空氣污染的防治首尾相顧，最大限度地提高管控效率，降低空氣污染強度，建立閉環(huán)管控結(jié)構(gòu)如圖5。

圖5 漁船尾氣排放閉環(huán)管控結(jié)構(gòu)Fig.5 The closed - loop control structure of fishing vessel exhaust

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Theoreticaldesignofgovernmentinterventionmodelforfishingvesselsexhaustbasedon“NewKeynesianism”theory

XU Zhao, ZHANG Wei-ying

(RegisterofFishingVesselofZhejiangProvince,Hangzhou310000,China)

Based on the requirements of Annex VI of MARPOL73 / 78 Convention and the current situation of marine fishery in China, this paper uses the results of the pollution investigation on fishery vessels in Zhejiang Province to support the data. On the basis of Stiglitz′s “New Keynesianism” theory, the paper puts forward the corresponding intervention measures and tries to build a closed-loop control structure as the theoretical guide for the government intervention theory to prevent the air pollution caused by the fishing vessels. So that our country can effectively reduce the pollution of marine air exhaust. At the same time, it can make the industry, government, social coordinated development to achieve the best Pareto.

fishing vessel; air pollution; government intervention; application

2095-3666(2017)04-0262-07

10.13233/j.cnki.fishis.2017.04.004

2017-04-28

2017-10-22

徐 釗(1984-)，浙江金華人，碩士，研究方向為輪機工程。E-mail:401911345@qq.com

U 674.4

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