1 引言(Introduction)

旅游业产生了约全球5%的温室气体和8%的辐射强迫(Scott et al., 2008), 对全球气候变化产生越来越大的影响.酒店住宿是旅游业除去跨境交通之外最大的排放源(Gössling et al., 2016), 全球旅游人数即将从2012年的10亿人增加到2035年的18亿人(UNWTO, 2014), 酒店业的碳排放将随之增加约135%(Scott et al., 2008).为守住全球的增温的2 ℃壁垒(Meinshausen et al., 2009), 全球温室气体到2050年必须在现阶段基础上减排80%(Stocker, 2014), 而《巴黎协议》则提到“升温不超过1.5 ℃”以减轻气候变化带来的影响, 这需要包括酒店业在内的所有部门强有力的减排行动(Michailidou et al., 2016).中国的快速城市化使得城市服务业逐渐成为城市的支柱产业, 2014年第三产业占全国GDP总额的48.1%(国家统计局, 2015), 但同时也消费了全国18%的能源(国家统计局, 2014), 并成为主要的温室气体排放者之一；中国2015年旅游人数同比增长10.7%(国家旅游局数据中心, 2015), 成为全球最大的国内旅游市场(国家信息中心, 2014), 国家“十三五规划”也把旅游业作为优化产业结构的重点发展和培育的产业, 酒店业和旅游业的低碳发展也成为必然趋势, 也是城市可持续的必然要求和重要内容(崔胜辉等, 2010).

旅游人数的增加带动了一般奢侈水平酒店数量的增加, 并扩大了高端产品消费群体的范围.酒店所提供的设备、食品和其他服务功能需要二十四小时地有效运转, 并需要保证服务水平不低于家庭的舒适度, 而旅客通常不考虑消费的后果(Santamouris et al., 1996), 不具有节约意识.因此, 已有的节能减排在法律上、经济上和技术上的发展并没有有效地减少酒店业和旅游业的温室气体排放(Scott et al., 2010, Gössling et al. 2013) , 在国家或区域范围内也很少有可实现的减排目标(Cohen et al., 2014)或针对酒店和旅游的约束性、指导性的减排政策和立法.主要原因有以下两点：第一, 缺乏成熟可靠的酒店全生命周期的碳排放评价标准和能耗、物耗的数据库建立, 使得后续的低碳酒店标准量化、低碳旅游相关法规的制定缺乏理论基础；第二, 利益相关者(包括管理部门、酒店业主和旅客等)之间缺乏有效沟通, 缺乏对酒店低碳技术的培训及旅客的消费习惯的引导(Buckley, 2013), 并需要让利益相关者理解低碳酒店的信息、认可其重要性、信任数据和办法的可靠性并学会如何降低碳排放(Gössling et al., 2016).

国外在碳排放核算的基础上已有丰富的政策工具和实践经验, 如Ecolabel Index(2014) 列出了128个应用于旅游业的生态标签案例(Gössling et al., 2016), 主要集中在美欧等地区, 绝大部分都考虑了节能减排的行为指南；有调查显示保加利亚70%的酒店都执行了节能措施, 并对其他方面的减排措施进行了评估；澳大利亚学者通过对游客的调查, 评估了酒店公开的低碳指标对其消费选择的影响(Juvan and Dolnicar, 2014).中国也于2010年启动了“生态景区中国行”公益活动(低碳旅游, 2015), 2011年由中华环保联合会和中国旅游协会在48家旅游景区开展首批全国低碳旅游试验区试点(国务院新闻办公室, 2011), 通过新能源、信息化等技术对“食、住、行、游、购、娱”各个环节进行低碳旅游建设；在2012年继续授予了19家“全国低碳旅游示范区”共建旅游单位, 这一成果也在2014年的利马气候大会上得到了展示(光明网, 2014).

对酒店业能耗和物耗数据的收集、核算方法模型的建立以及生命周期或重要环节的碳排放的核算, 是进行酒店低碳建设和管理、旅客消费习惯引导等实际工作的科学基础.从生命周期角度来看, 酒店的碳排放可以从旅客消费活动之前、消费和消费之后3个环节进行核算.台湾学者(Hu et al., 2015)根据英国标准研究所的方法(BSI, 2011), 以一家国际酒店为例建立了酒店碳排放模型, 为后续研究提供了很好的参考；从酒店业的排放源来看, 可以分为客房部分、公共活动部分(如健身房、游泳池、桑拿房等)和服务部分(如厨房、洗衣房、设备室、储藏室等), 如分析碳排放的影响因素(Oluseyi et al., 2016)或能耗对标(Chan, 2012)等.但以上研究仍然存在不足：1) 较少研究模拟了完整的酒店运营的生命周期, 包括游客消费活动产生的部分碳排放；2) 较少研究对比了不同服务水平等级酒店的详细低碳指标和影响因素, 研究和分析成果也较少应用到实际管理中.本文通过详细的样本数据收集, 从旅客消费碳足迹的视角建立相对完整的酒店碳排放评估框架, 对比分析酒店生命周期碳排放的特征、指标和影响因素, 为低碳酒店的建设和调控提供科学基础.

2 研究方法(Methods) 2.1 酒店碳排放核算框架

为了明确酒店碳排放的核算思路, 本文采取从旅客消费的角度, 综合考虑旅客在酒店入住期间所消费的产品、能源和水资源的消费, 产品设施准备阶段的上游排放(包括厨房运转、被褥毛巾的消洗和其他设备的运营等), 以及产品设施的后期处理阶段的下游排放(如用品清洗、生活垃圾处理和废水处理等).其中燃气燃烧产生的排放属于直接排放, 而电力热力消费和水供应属于“设施准备”阶段的上游排放, 而生活垃圾和污水处理产生的排放属于“消费后处理”阶段的下游排放.而这些排放源均产生于客房消费、服务部分消费和公共区域消费这3个消费部门.根据生命周期评价(BSI, 2011, Hu et al., 2015)按消费环节的思路, 以及温室气体清单(Chan, 2012)按排放源进行核算的思路, 将旅客的消费项目归并到各自的项目中, 与之前的研究进行对应, 使酒店更清晰的认识节能减排的策略.

旅客需要的餐厅、客房、浴室、娱乐以及商务等各个过程的消费需要能源的支持, 包括电力、天然气和液化石油气等.天然气和液化石油气在酒店的使用会直接排放温室气体, 而电力消费产生的排放没有直接发生在酒店内, 而是产生于能源转化过程中.消费活动结束后的固体废弃物处置和废水处理会产生CH₄和N₂O的排放, 这部分温室气体也不会直接产生于酒店内.综合来看, 可以将直接产于在酒店内的温室气体部分定义为直接排放, 其他部分定义为间接排放.

2.2 酒店低碳指标构建

根据低碳指标要能够指导部门实现碳排放强度的降低并能明确和考核碳减排任务的完成情况的要求(Lin et al., 2014), 综合分析酒店碳排放与酒店属性的关系, 考察酒店建筑物低碳水平、旅客消费水平和商业活动低碳水平并由此得出4个酒店碳排放指标, 并运用这4个指标比较3种类型酒店的碳排放水平.这4个指标包括：单位建筑面积排放量(kg CO₂·m^-2·a^-1)、单位出租间天数排放量(kg CO₂ ·间^-1·d^-1)、单位旅客排放量(kg CO₂ ·人^-1·d^-1)、单位营业额排放量(t CO₂ ·万元^-1).通过指标分析, 可以评价酒店的低碳建设水平, 分析酒店减排的潜力, 为酒店的节能减排提供参考标准, 同时也为相关部门对酒店的低碳管理提供依据.

2.3 酒店碳排放计算方法

化石燃料燃烧的CO₂排放量通过分部门、分能源品种的消费量和相应的排放因子相乘得到, 其计算公式如下：

(1)

式中, E指CO₂排放量(t)；i指不同部门；j指燃料品种；AC指消费的化石燃料实物量(t或m³)；NCV指各燃料低位发热值(MJ·t^-1, m³)；CC指燃料含碳量(t·TJ^-1)；44/12为C转换为CO₂的系数；O指氧化率.

消费电力的隐含碳排放根据电力消费量和电力排放因子计算得到.电力排放因子是指区域电网供应单位电量所产生的温室气体排放量, 本文用省级能源平衡表中能源加工转换象限的电力生产投入的化石燃料和电力生产量来计算.化石燃料燃烧的排放量根据公式(1) 进行计算, 同时也考虑N₂O的排放.电力排放因子则由化石燃料产生温室气体量除以电力生产量得到：

(2)

固体废弃物填埋产生的CH₄排放采用《中国温室气体清单研究(2005年)》(苏伟, 2014)和《省级温室气体清单编制指南》推荐的方法, 假设所有潜在的CH₄均在处理当年就全部排放完.固体废弃物的产生量根据Bohdanowicz(2005) 的估算, 即酒店人均旅客平均每天产生1 kg以上的垃圾, 本文综合多个案例酒店分析取中位数1.5 kg.固体废弃物填埋产生的甲烷排放计算如下:

(3)

式中, E_CH4指甲烷排放量；MSW_T指总的城市固体废弃物产生量；MSW_F指城市固体废弃物填埋处理率；L₀指各管理类型垃圾填埋场的甲烷产生潜力；R指甲烷回收量；OX指氧化因子.

服务业及家庭的淡水资源消费主要用于清洗、消洗以及餐饮等, 淡水消费之后直接排入市政污水管, 仅有小部分水会通过蒸发等途径损失, 其余约90%(FAO, 2010)会通过污水的方式排放到市政管道.生活废水若经厌氧处理或处置, 便会造成CH₄排放, 还会造成N₂O排放.废水的CO₂排放是生物成因, 不应纳入清单的排放总量.废水处理产生的CH₄排放和N₂O排放均采用上述同样方法进行计算.废水处理的甲烷排放计算如下：

(4)

式中, E_CH4指清单年份的生活污水处理甲烷排放总量；TOW指清单年份的生活污水中有机物总量；EF指排放因子；R指清单年份的甲烷回收量.废水处理的N₂O排放计算为：

(5)

式中, E_N2O指清单年份氧化亚氮的年排放量；N_E指污水中氮含量； EF_E 指废水的氧化亚氮排放因子；44/28为转化系数.

2.4 案例研究

宁波市属亚热带季风气候, 温和湿润, 四季分明, 是全国优秀旅游城市、历史文化名城, 也是国家的低碳试点城市.宁波市拥有丰富的旅游资源, 吸引了来自海内外众多游客, 旅游业取得了快速的发展(沈杨和张红梅, 2014).宁波酒店发展水平一直处于全国领先水平, 但随着众多国际顶级品牌的落户, 高端酒店的入住率下降, 服务效率和节能减排工作面临着新的压力.

本研究选取浙江省宁波市的10家不同星级的酒店为研究案例, 按照分层抽样的原理, 分别收集1家五星级酒店、2家四星级酒店和7家三星及以下酒店的电力和热力消费、燃气消费、水消费等能源相关数据, 并同时收集各个酒店的建筑面积、出租率和出租间天数、营业额、旅客人数等基础数据, 用于酒店的低碳指标分析.收集形式包括收集酒店的统计数据、实地调研和访谈, 并对酒店已经采用或规划中的节能减排措施进行调查研究.本研究根据研究需要和数据的可获得性, 收集了各个酒店2013—2015连续3年的各类数据, 在一定程度上提供时间序列分析的可能.

酒店碳排放计算所需要的系数和因子包括：化石能源的含碳量及其燃烧的热值来源于《中国温室气体清单研究(2005年)》(苏伟, 2014)和《省级温室气体清单编制指南》；各年电力和热力的温室气体排放因子是基于浙江省能源平衡表进行计算得到；单位水耗所需要的隐含能及隐含碳排放根据宁波市规模以上工业的能源消费进行计算, 选取其中的水供应行业所消耗的各类能源排放的加总作为水供应的排放；生活垃圾处理和生活污水处理的CH₄排放和N₂O排放因子来源于《中国温室气体清单研究(2005年)》(苏伟, 2014)和《省级温室气体清单编制指南》；其他估算参数参考自相关文献.

3 结果分析(Results) 3.1 各星级酒店碳排放量

酒店的碳排放与酒店的规模有直接关系, 规模越大的酒店由于建筑面积、房间数及接待旅客的数量, 所消费的电力、燃气和水也会越大.图 2展示了不同年份, 不同星级酒店的平均碳排放总量, 五星级酒店的碳排放量最大, 为3918.2~4269.7 t CO₂；四星级酒店次之, 为1827.9~1995.2 t CO₂；三星及以下酒店的碳排放最少, 为371.3~408.7 t CO₂.各类星级酒店的平均碳排放总量在3年间均有不同程度的减少, 五星级酒店碳减排8.2%, 四星级酒店减少8.4%, 三星及以下减少9.2%.

本研究考虑的酒店生命周期的碳排放源有酒店运营产生的电力热力消费、燃气燃烧、水消费、生活垃圾(固废)和生活废水处理.比较3种类型酒店的碳排放源, 电力消费产生的间接排放均是最大排放源, 占比65.7%~92.7%；第二大排放源是燃气燃烧产生的直接排放, 占比0.7%~28.2%；第三大排放源是废水处理, 占比3.9%~5.3%.五星级和四星级酒店的燃气消费比重较大, 主要因为这两类酒店提供了较高标准的餐饮服务, 需要用到天然气或煤气进行烹饪工作, 旅客也较多的选择在酒店就餐.综合来看, 各类酒店与能源相关的(电力热力和燃气)排放都占据了绝大部分, 占比约93.5%~94.1%.

3.2 低碳指标分析

从单位建筑面积的碳排放量来看, 四星级酒店最大, 为102.6~111.9 kg CO₂·m^-2·a^-1, 呈下降趋势, 2015年比2013年下降8.3%；而五星级酒店的单位建筑面积排放量最小, 为90.7~98.8 kg CO₂· m^-2·a^-1, 3年间下降8.2%.从单位出租间天数排放量来看, 三星及以下酒店的碳排放量最小, 约为16.4~19.2 kg CO₂ ·间^-1·d^-1, 总体呈下降趋势, 下降7.8%；而五星级酒店的单位出租间天数排放量最大, 为85.4~96.8 kg CO₂ ·间^-1·d^-1.从单位旅客排放量来看, 三星及以下酒店的碳排放量最小, 约为11.0~12.8 kg CO₂·人^-1·d^-1, 呈下降趋势；而五星级酒店的排放量最大, 为56.9~ 64.5 kg CO₂ ·人^-1·d^-1, 但下降趋势较明显, 3年间下降11.8%.

图 4展示了各类星级酒店2013—2015年单位营业额的碳排放量.三星及以下酒店的单位营业额碳排放呈总体上升趋势, 3年间上升约7.5%, 为0.96~1.12 t CO₂ ·万元^-1；2014年和2015年均为3类酒店中最大, 即生产效率最低.五星级酒店的单位营业额碳排放略小于三星及以下的, 约为0.82~1.06 t CO₂ ·万元^-1, 但下降趋势明显, 3年间下降22.9%.而四星级酒店的单位营业额碳排放远低于其他两类酒店的, 为0.24~0.26 t CO₂ ·万元^-1, 生产效率最高, 且呈轻微下降趋势.

4 讨论(Discussions and conclusions)

由3.1节分析可知, 电力排放占酒店生命周期排放的65.7%~92.7%, 是最大的排放源, 所以酒店的碳排放量以及各项指标的大小受到区域电网的碳排放因子影响较大.本文采用2013年浙江省能源平衡表计算得到浙江省单位电力生产的碳排放因子为0.9887 kg CO₂·kWh^-1, 而国家发改委公布的2012年华东电网的平均排放因子为0.6861 kg CO₂·kWh^-1, 国内其他地区的排放因子会更小.浙江省较低的电力生产效率, 是影响宁波市酒店生命周期碳排放量的重要因素.

从软件设施来看, 五星级酒店通常能够提供更周到、更舒适的服务, 同时也会消费更多的物资和能源, 产生更多的碳排放.由3.2节可知, 五星级酒店的单位出租间天数碳排放和单位旅客碳排放都远大于其他两类酒店, 说明酒店的设施的豪华程度是影响酒店碳排放直接因素.综合来看, 四星级酒店的单位建筑面积碳排放最小, 单位出租间天数和单位旅客的碳排放也远小于五星级酒店, 单位营业额的碳排放远低于其他两类酒店, 同时能提供相对舒适的消费和住宿体验, 可以认为是旅游住宿的优势选择.

从硬件设施来看, 若酒店为独立建筑, 相关的节能减排工程和设施改造便可以有效地推进酒店的低碳建设.如采用太阳能热水器装置, 可以有效减少电能的消费；采用绿色建筑的建设标准, 采用保温墙体, 可以减少空调的制冷制热使用频率；而智能中央空调的使用, 可以根据季节和天气变化, 适当调整功耗强度, 达到节能减排的效果.五星级和四星级酒店通常具有较强的节能环保意识和低碳建设的前期投资能力, 保证服务质量的同时不会大幅增加碳排放；而三星及以下酒店虽然提供经济型消费, 单位出租间天数的和单位旅客的碳排放也很小, 但是节约和减少了旅客的消费项目和质量, 同时单位营业额的碳排放却高于其他两类酒店, 经济效率较低.今后的研究应进一步确定酒店业低碳指标的排放基准, 以更好地指导酒店业的碳减排.

宁波市第三产业平均碳强度(单位GDP的直接碳排放量)为0.5236 t·万元^-1, 而住宿餐饮业的碳强度为1.3474 t·万元^-1(Hu et al., 2016), 远大于第三产业平均生产效率.从酒店的自主行动方面分析, 酒店业并不一定是一个“绿色”的产业, 需要行业内从技术上和行为上(Bohdanowicz, 2006)更加负责任的探索综合有效的节能减排措施, 明白节约物资消费和能源使用具有降低成本和减少碳排放的协同效应.研究表明, 酒店在减少20%能源消费量的情境下不会影响旅客的舒适度.从管理部门的规范和引导作用看, 虽然酒店经营者具有一定的节能减排意识, 但相关政府部门的前期投入对酒店经营者的行动和态度都有较大影响(Eva et al., 2009, Lai, 2014), 同时也能提供酒店业主参与节能减排的软硬件设施, 为相关措施的实施提供保障.

通过对酒店低碳水平的评估, 把酒店的碳排放水平作为消费者选择酒店的参考标准之一, 可以在引导消费行为的同时运用市场机制推进酒店的节能减排行动.碳标签工具(胡莹菲等, 2010)应该更加有力和有效地利用(Gössling and Buckley, 2016), 从多方面约束和引导管理部门和酒店业主的管理能力, 消费者的节能环保意识以及多方交流对话机制.管理部门应该建立完整可靠的碳评估机制, 准确系统地量化酒店业及其他旅游产品的碳排放, 并在此基础上从生产端引导低碳旅游技术和产品的开发, 从消费端进行有说服力的宣传和低碳消费行为引导.

5 结论(Conclusions)

1) 从酒店碳排放总量来看, 酒店碳排放量与酒店规模直接相关, 五星级酒店碳排放量最大, 四星级酒店次之, 三星及以下酒店最小.各类型酒店的碳排放量在三年间减少约8.2%~9.2%, 下降幅度较大.

2) 从酒店的排放源来看, 包括电力、热力和燃气的能源消费是各类酒店的最大排放源, 占比93.5%~94.1%.五星级酒店提供较多的餐饮服务, 燃气消费的碳排放占其总排放量的28.2%.废水处理排放的温室气体也需要足够重视, 减少用水量, 可以减少下游废水处理的排放.

3) 五星级酒店在建筑节能方面具有优势, 单位建筑面积的碳排放量最小；但因提供了较为舒适和奢侈的服务项目, 单位出租间天数排放量和单位旅客排放量都是三类酒店中最大的.四星级酒店的单位营业额碳排放最小, 生产效率远高于其他两类酒店.

4) 酒店碳排放的65.7%~92.7%来源于电力消费, 区域电网的碳排放因子对酒店的碳排放具有决定性的影响；同时, 电力消费量又受控于酒店的基础条件.由此可知, 优化区域电力碳排放水平和酒店的软硬件设施是减少酒店碳排放的有效措施.