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减少碳排放的途径

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇减少碳排放的途径范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

减少碳排放的途径

减少碳排放的途径范文第1篇

一、碳排放的研究内容和研究方法

碳排放量主要是根据二氧化碳产生的化学原理,制定出最优化的碳排放量的估算方法,工作人员应该分析当前中国碳排放和经济发展的现状,并由此确定二者之间相互影响的作用方向;还可以通过抽样调查,从中探究碳排量和农业经济增长的关系[1]。碳排放的研究方法可分为以下两种:

1碳排放测算方法

碳排放量可以按照生产者和消费者的责任原则进行计算,计算的公式为:碳排(29.27MJ/kg)×燃料含碳量×氧化率×C转化为CO2的系数44/12。

2弹性分析法

在对经济增长和碳排放的关系进行分析时,应采用弹性分析法对CO2排放量的GDP弹性进行计算,该公式为:碳排放量的GDP弹性=CO2排放量变化的百分比/GDP变化的百分比。

二、中国碳排放的现状

要知道,只有消耗能源才能促进国家的经济增长,那么,在消耗能源的背后就是对环境的危害,尤其是碳排放,对生态环境造成了很大的威胁,就近几年中国的碳排放量进行分析[2],总结出:随着时间的变化,碳排放量的增长率在逐年增长。由此可见,碳排放在促进增长的建设中扮演着重要的角色。

三、中国经济增长与碳排放脱钩状况

近20年来,中国的碳排放量和GDP增长的脱钩状态分为以下三个阶段:第一阶段呈现弱脱钩的状态;第二阶段主要表现为扩张性负脱钩;第三阶段又回到了弱脱钩的状态,这三个阶段呈现的是低-高-低的趋势,由此可见,经济的增长速度越快,碳排放量就越多,也就是说,碳排放量是随着经济增长的多少决定的。

四、经济增长与碳排放之间关系的宏观背景

由于碳排放所带来的环境问题已经被越来越多的人们关注,这主要是因为人们在追求经济增长的同时,严重的破坏了自然环境,实际上,这不仅破坏了环境还给人们的生活造成了影响。现今,全球气候变暖已经变成了事实,为了控制这一情况的继续发展,低碳经济作为一种新型的经济发展形态应运而生。那么,如何发展低碳经济呢?首先,要确定发展低碳经济的途径,其途径是:调整经济结构、改变生活方式以及发展可再生能源技术,当然除此之外还要充分地发挥政府的职能,提高政府的管理水平。低碳经济从表面上看是为了应对温室气体排放而制定的新型经济发展形态,实际上,它也包含很多内容[3],它不仅是企业发展的主体,还是现代市场经济发展的主要模式,实行低碳经济模式,必须要从多方面进行节能减排,要知道,节能减排是构建低碳文明的基础,它可以促使环境和经济增长同时发展,所以,低碳经济是国家可持续发展的必由之路,与此同时,低碳经济也成为了国家可持续发展的指南,为可持续发展提供了可操作性路径,主要包括:低碳能源系统、低碳产业系统、低碳技术系统等。碳排放与经济增长的关系是低碳经济发展持续的关键之处,只有处理好碳排放与经济增长的关系,才可以顺利推进国家的可持续发展。

五、碳排放影响因素的实证研究

要想让中国的经济更快更好地发展,就要明确以下几个问题:碳排放影响因素的问题?不同区域的碳排放影响相同吗?这些因素是如何影响碳排放的?这些问题都对国家的经济增长有着重要的影响。根据众多的专家研究,可以得出影响碳排放的主要因素是:产业的规模、结构以及能源消费结构和技术管理水平等。通过对影响碳排放的主要因素进行分析[4],可以得出:在国家经济增长的同时,农业的产业规模也在不断扩大,由此可得出,在能源消费的过程中,碳排放的数量是随着煤炭的碳排量系数升高而增大的,为控制碳排放量的增大,要做到以下几点:

1加快产业结构的调整

目前,中国正处在工业化发展时期,二氧化碳的排放给中国的环境带来了很大的压力,因此,要对产业结构进行调整,完成中国产业结构的升级,以促进低碳经济的发展,减少排放

2加快技术创新

无论是任何一项工作都应该要求有技术上的创新,所以,在控制碳排放上也要加强技术创新,通过先进的技术减少污染物的排放,从而推动国家的经济发展。

3增加洁净能源

要知道,中国是一个将煤炭作为主要能源的国家,所以,大量的碳排放都是因为煤炭的燃烧而产生的,为控制碳排放,应加大利用可再生能源,以此来改变能源结构,达到控制碳排放的目的。总之,中国要减少碳排放,就要对农业的产业结构进行调整,与此同时,提升清洁生产水平,这对控制碳排放也很重要,只有这样,才能实现经济增长和碳排放之间的协调发展。

结束语:

减少碳排放的途径范文第2篇

关键词:碳排放;节能减排;建筑业;辽宁省

中图分类号:TK411+.5

文献标识码:A文章编号:1674-9944(2016)22-0171-02

1引言

作为国民经济的支柱产业,建筑业在拉动农村富余劳动力就业和国民经济增长方面具有举足轻重的地位。但同时,随着城镇化的快速发展,建筑业引起的能源消耗和温室气体排放对全球气候变暖的影响也不容忽视。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告(2007年)统计,建筑业消耗的能源总量占全球40%,排放的CO2占全球36%。在我国,建筑能耗约占全社会能源消费的28%~30%[1],CO2排放量占社会总排放量的40%左右[2]。因此,建筑业的节能减排对我国绿色低碳建筑的发展及全球气候变暖的控制具有重要的时代意义。

|宁省是一个建筑业发展迅速的工业大省,“十一五”以来建筑业增加值在国内生产总值中的比重由5.8%上升到6.6%,2014年建筑业从业人员达到87万人,比2011年增加43万人,成为推动辽宁经济发展的重要力量。但是,随着建筑经济的发展,建筑业的能源消费量和温室气体排放量也在不断增加,对全社会的节能减排工作造成了一定影响。由于2009年以来,辽宁省建筑业能源消费品种增加了煤油和燃料油,因此为了分析过程的一致性,选取2009~2014年辽宁省建筑业能源消费数据,对这一时期辽宁建筑业碳排放量进行计算及趋势分析,并进行建筑业碳排放量、碳排放强度和建筑业总产值的关系研判,进而提出未来辽宁建筑业碳减排的途径和策略。

2辽宁省建筑业碳排放趋势分析

2.1范围界定

(1)建筑业范围。建筑业研究范围依据我国投入产出表所包含的内容,主要指房屋和土木工程建筑业、建筑安装业、建筑装饰业和其他建筑业。

(2)能源种类范围。根据辽宁统计年鉴(2010-2015年)中的“分行业主要能源品种消费量”,建筑业能源消费种类包括煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、电力等6种能源。

2.2辽宁省建筑业能源消费碳排放量测算

根据IPCC第4次评估报告(2007)中的碳排放计算指南,计算公式如下:

C=∑ni=1Ri+Ti(1)

其中,C为建筑业碳排放量,单位为万t;Ri为第i种能源的消费量,单位为万t标准煤;Ti为第i种能源的碳排放系数,单位为吨碳/吨标准煤,i为能源种类。根据辽宁统计年鉴建筑业能源消费种类,选取煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、电力等6种能源品类进行分析。为计算需要,先将各类能源消费量的单位对标准煤进行折算处理,根据《中华人民共和国国家标准GB/T2589―2008综合能耗计算通则》所列,各种能源折标准煤参考系数见表1。各类能源碳排放系数依照IPCC第4次评估报告(2007)《GuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories:volumeⅡ》整理,结果见表1。计算结果如表2。

2.3辽宁省建筑业碳排放特征及趋势分析

将2009~2014年辽宁省建筑业总产值、碳排放量和碳排放强度的数据无量纲化处理,绘制三者在这一时期的变化趋势曲线,如图1。从图1可以看到,2009年以来辽宁省建筑业发展迅速,到2014年建筑业总产值比2009年增加了1.3倍,但同时建筑业能源消耗随之增加,2009~2013年碳排放量的增速达到了7.4%,2014年稍有回落,而碳排放强度一直呈下降趋势。总体来说,辽宁省建筑业能源消耗碳排放的特征主要有以下两个方面。

(1)高度正相关性。碳排放量的变化趋势与建筑业总产值的增长趋势高度吻合,两者呈现高度正相关性。

(2)弱脱钩状态。从辽宁省近几年建筑业碳排放强度的变化来看,一直处于持续下降趋势,建筑业总产值和碳排放强度呈现弱脱钩状态,表明辽宁省建筑业节能减排工作的开展已经取得了一定成效,继续加大减排力度有望实现建筑业总产值和碳排放的完全脱钩。

出现这两个特征的原因有三点:第一,经济活动频繁必然导致碳排放量增加,建筑业产值的增长与碳排放量的增加密切相关;第二,辽宁省近几年在能源结构调整方面加大了力度,减少了能源消耗,正在向着绿色、低碳、高效、环保的集约化道路前进;第三,在建筑活动中进行技术创新,碳排放强度不断减少。从长远来看,建筑业在国民经济增长中仍将占有重要地位,而建筑业能源消耗的碳排放量也将存在持续走高的风险,因此,制定切实可行的辽宁省建筑业碳减排策略显得尤为迫切。

3辽宁省建筑业碳减排对策

3.1推行绿色建筑发展

为全面推动绿色建筑发展,切实转变住房城乡建设模式和建筑业发展方式,辽宁省于2015年出台了《辽宁省绿色建筑行动实施方案》,对辽宁省绿色建筑的发展提出了明确要求。绿色建筑是节能减排的重要途径之一,具有“四节一环保”(节能、节地、节水、节材,保护环境建设污染)的特点,因此,绿色建筑的建设和发展对建筑业实现碳减排具有强大的推动作用。绿色建筑应涵盖到城乡建设的各个方面,不仅包括大型公用建筑、民用住宅,还要在城郊及农村推行绿色保障房及绿色民房建设等[3]。

3.2优化建筑业能源结构

建筑业的低碳发展,不仅需要在建设阶段实行生产方式的调整来减缓碳排放,还要在使用阶段减少能源的消费强度来降低碳排放。因此,需要从能源生产和利用方式两个方面展开。第一,加大风能、核能和可再生能源等清洁能源的利用,进一步优化建筑业能源结构,通过能源利用的多样化来实现建筑低碳化。第二,结合辽宁省产业空间布局和能源平衡,建立科学合理的能源供应和运输渠道,减少运输压力和运输过程产生的碳排放。

3.3提升建筑业的产业技术升级

优化建筑设计,加强源头的材料消耗控制和末端的建筑垃圾处理,降低单位面积的建筑材料消耗量,对废旧建筑的施工废弃物进行回收利用,减少建筑业能源结构碳强度[4]。大力发展装配式建筑产业,打造现代建筑产业化示范城市,推动辽宁省建筑业的绿色转型。

3.4转变居住观念

居民的居住条件是衡量生活质量的标准之一,但在现今低碳社会发展中,要摒弃追求超大居住空间的观念,尽量选择中小户型的住宅,减少建筑使用阶段的住宅能耗碳排放。住宅使用阶段要充分利用自然能源,减少煤炭等矿物燃料的使用和依赖,同时降低火力发电在电力结构中的比例,从而减少电力的碳排放系数。

参考文献:

[1]2013年我国建筑能耗占全社会能耗的28%以上[N].人民政协报,2014-05-22(11).

[2]胡文发.中国住宅建筑使用阶段碳排放的因素分解实证[J].同济大学学报(自然科学版),2012,40(6):960~964.

减少碳排放的途径范文第3篇

关键词 碳排放;LMDI分解技术;产业分解;地区分解

中图分类号 F206 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)12-0004-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.12.002

当前,我国正处于快速工业化推进进程中,二氧化碳排放仍保持快速增加态势,控制和削减 二氧化碳排放形势十分严峻。到底是什么原因促进了我国碳排放持续快速增长,值得探讨。 分解分析作为研究事物的变化特征及其作用机理的一种分析框架,在环境经济研究中得到越 来越多的应用。将排放分解为各因素的作用,定量分析因素变动对排放量变动的影响,成为 研究这类问题的有效技术手段。通行的分解方法主要有两种,一种是指数分解方法IDA(Ind ex Decomposition Analysis),一种是结构分解方法SDA(Structural Decomposition Ana lysis)。相对于SDA方法需要投入产出表数据作为支撑,IDA方法因只需使用部门加总数据 ,特别适合分解含有较少因素的、包含时间序列数据的模型,在环境经济研究中得到广泛使 用。本文采用IDA类中的LMDI(Log Mean Divisia Index,对数指标分解方法)对我国碳排 放因素进行分解分析。

1 碳排放因素分解:模型构建与分解技术

有关二氧化碳排放的恒等式很多,鉴于我们的关注重点在经济总量、经济结构、能源利用效 率和能源消费结构对碳排放的影响,本文采用下述恒等式对我国二氧化碳排放轨迹进行分析 :

C=ΣijCij=ΣijQQiEi EijCijQQiEiEij=ΣijQSiIiM ijUij

其中,i表示产业(或地区),j表示一次性能源消费种类(煤炭、石油、天然气);C表示 二氧化碳排放总量,Cij表示i产业(或地区)消耗j种能源的二氧化碳排放量;Q和Q i分别表示经济总量和i产业(或地区)增加值;E,Ei,Eij分别表示能源消耗总 量、i产业(或地区)的能源消费总量、i产业(或地区)j种能源的消费量;Si表示i产业 (或地区)增加值所占比重;Ii表示i产业(或地区)能源消费强度;Mij表示j种 能源在i产业中所占的比重,Uij表示i产业中消费j种能源的二氧化碳排放系数。

这样,在基期和报告期的碳排放量差异可表示为乘法模式和加法模式:

Dtot=Ct/C0=DactDstrDintD mixDemf

ΔCtot=Ct-C0=ΔCact+ΔCstr+ΔCint+Δ Cmix+ΔCemf

上述分项中分别代表经济活动(经济规模扩张)、经济结构、能源消耗强度、能源结构和碳 排放系数的变动对总的排放水平的影响。

对于上述公式的因素分解属于IDA分解分析范畴,主要包括Laspeyres IDA与Div isia IDA两 大类。其中,LMDI属于Divisia IDA的一个分支,由于具有全分解、无残差、易使用,以及 乘法分解与加法分解的一致性、结果的唯一性、易理解等优点而在众多分解技术中受到重视 ,目前在许多领域得到广泛应用。LMDI 的主要缺陷在于无法处理具有0值和负值的数据,但 B.W. Ang等人使用“分析极限”(analytical limit)的技巧成功地解决了这一问题。在实 际问题中,一般不会出现负值,而对于0值,则可以用一个任意小的数代替(比如10的-10~ -20次方)而不会影响计算结果。

根据LMDI分解方法(详细推导过程可参阅B.W. Ang, etc (2003)等),在乘法分解模式下, 则有:

Dact=exp(Σij(Ctij -C0ij)/ (lnCtij-lnC0ij(Ct-C0)/( lnCt-lnC0)ln(Q tQ0))

Dstr=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(StiS0i))

Dint=exp(Σij(Ctij-C0 ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(ItiI0i))

Dmix=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(MtitM0 ij))

Demf=exp(Σij(Ctij-C0ij)/(lnCt ij-lnC0ij(Ct-C0)/(lnCt- lnC0)ln(UtijU0 ij))

在加法分解模式下,则有:

ΔCact=Σij(Ctij-C0ij)(lnCtij-lnC0ij)ln(QtQ0)

ΔCstr=Σij(Ctij-C0ij)(lnCtij-lnC0ij)ln(StiS0i)

ΔCint=Σij(Ctij-C0 ij) (lnCtij-lnC0ij)ln(ItiI0i)

ΔCmix=Σij(Ctij-C0ij)(lnCt ij-lnC0ij)ln(Mt ijM0ij)

ΔCemf=Σij(Ctij-C0ij)(lnCt ij-lnC0ij)ln(Ut itU0ij)

2 数据来源及处理

郭朝先:中国碳排放因素分解:基于LMDI分解技术

中国人口•资源与环境 2010年 第12期

本文收集了1995,2000,2005和2007年分产业增加值和各地区GDP,并根据相应的GDP 平减指数统一折算成2000年不变价格。同时,收集上述4个年度的分产业和各地区煤炭、石 油、天然气消费量,并将它们统一折算成标准量(t标煤)。鉴于各种能源在不同年份碳排 放系数变化率较小以及测度碳排放系数的技术困难,这里假定它们是不变的,统一使用IPCC 提供的默认值测算二氧化碳排放数据。因此,在接下来的因素分解过程中,碳排放系数的变 化被假定为贡献率为0。另外,需要注意的是,这里所指的能源结构仅仅指煤炭、石油、天 然气三种化石能源的结构,不包括其他能源如水电、核电、太阳能、风能等新能源和可再生 能源。主要的数据来源包括:历年《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》,以及IPCC提 供的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。

3 中国碳排放的产业分解

根据计算,1995,2000,2005和2007年全国产业排放的二氧化碳分别为29.4亿t,31.4亿t, 51.1亿t和61.1亿t。1995-2007年分产业二氧化碳排放量及其增长情况见表1。 表1显 示,电力、热力的生产和供应业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制 造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业和煤炭开采和洗选业6个产业是最主 要的排放大户。数据显示,1995,2000,2005和2007年这6个产业分别占到当年总排放量 的79.1%,83.7%,89.5%和90.7%。从表1还可以看出,1995-2007年多数产业碳排放呈增长态 势 ,尤其是6个主要产业碳排放增长明显。从碳排放强度看,多数产业碳排放强度有所下降, 表现出一种向好的发展态势,但下降幅度还比较有限(见表1)。

首先,根据LMDI乘法分解方法,对中国产业碳排放进行分解,结果如表2所示。表2显示,19 95-2007年,中国碳排放增长2.080 9倍,其中,产业规模增长(经济总量)导致碳排 放增长 2.929 7倍,产业结构的变化导致碳排放增长1.046 6倍,能源利用效率的提高使碳排放保持 在原来的0.683 9倍的水平上,能源结构的变动也有助于减排,使碳排放保持在原来的0.992

4倍的水平上。在其中的不同时间段内,产业规模的增长始终是导致碳排放增长的主要因素 ;一般情况下,能源利用效率(能源强度)是促使碳排放减少的主要因素,但在2000-2005 年例外,这期间能源利用效率的下降导致碳排放增长1.014倍;从碳排放的角度看, 我国的 产业结构处于不断“劣化”的过程中,产业结构的“劣化”导致碳排放增长,而能源结构处 于不断“优化”的过程中,能源结构的“优化”导致碳排放相对减少,但是这两个因素的贡 献相对都比较小。

其次,根据LMDI加法分解方法,对中国产业碳排放进行分解,结果如表3所示。 表3显示,19 95-2007年,中国碳排放增加317 388万t,其中,产业规模增长(经济总量)导致碳排放增 加465 555万t,产业结构的变化导致碳排放 增加19 727万t,能源利用效率的提高和能源结 构的变动分别使碳排放减少164 579万t和3 316万t。从碳排放增长的贡献率来看,1995-200 7年产业规模增长的贡献率为146.7%,产业结构的贡献率为6.2%,能源强度的贡献率为-51.9 %,能源结构的贡献率为-1.0%。如同乘法分解一样,在其中的不同时间段内产业规模的增长 始终是导致碳排放增长的主要因素,能源利用效率(能源强度)一般促使碳排放减少(但20 00-2005年例外),产业结构的“劣化”导致碳排放增长,能源结构的“优化”导致碳排放 相对 减少,但后两个因素的贡献相对都比较小。

分产业看,大多数产业表现为:产业规模是导致碳排放增长最主要的因素,而能源利用 效率的提高是促使碳排放减少的主要因素(见表1)。在6个最主要的碳排放“大户”产业中 ,规模因素均导致了碳排放增长,电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延业、化学 原料及化学制品制造业、煤炭开采和洗选业由于在经济结构中的份额增加而使其碳排放进一 步增长,石油加工、炼焦及核燃料加工业由于在经济结构中的份额减少而使其碳排放减少, 能源利用和能源结构因素一般使得产业碳排放减少,但是石油加工、炼焦及核燃料加工业属 于例外情况。

4 中国碳排放的地区分解

汇总各个地区碳排放量,得到1995、2000、2005和2007年全国产业排放的二氧化碳分别为33.5 亿t,36.2亿t,62.6亿t和75.4亿t,这些远比从产业层面汇总得出的数据高。由于统计数据缺 乏,分地区数据不包括数据。重庆在成为直辖市之前的1995年数据是根据四川省重庆市 相关数据估算而来。这种差异主要来源于两个途径:一是统计口径的差异,地区层面的统计 包括生活消费能源排放的二氧化碳,而产业层面不包括;二是统计部门不一致,全国产业层 面的数据统计由国家统计局负责,地区层面的数据统计由地方统计部门负责,由于这种不一 致,使得相同年度的能源消费全国数据和地方汇总数据出入很大,地方汇总数据往往大于全 国数据。这种差异并不妨碍接下来的分析,因为地区层面的因素分解主要用于说明地区排放 问题,不涉及产业排放问题。

从地区二氧化碳排放总量来看,2007年,山东、山西、河北排放超过5亿t,河南、辽宁、江 苏排放超过4亿t,内蒙古、广东、浙江超过3亿t,这些地区同时也是1995-2007年排放增幅 最大的地区。上述9个地区二氧化碳排放量占到全国排放总量的一半以上份额,就1995-2007 年排放增幅而言,上述9个地区增幅占到全国增幅的6成以上。从碳排放强度看,除宁夏和海 南外,碳排放强度均出现下降,表现出一种向好的发展态势,但下降幅度总体来说比较有限 ,存在进一步下降的巨大空间。

根据LMDI乘法分解方法,对中国地区碳排放进行分解,结果如表4所示。表4显示,1995-200 7年,中国碳排放增长2.247 8倍,其中,经济总量的扩张导致碳排放增长为 原来的3.660 3 倍,地区结构的变化、能源利用效率的提 高和能源结构的变动分别使碳排放减少到0.988 1 倍、

0.623 1倍和0.997 1倍的水平上。分时间段看,地区经济总量的扩张始终是导致碳 排放 增长的主要因素,能源利用效率的提高是促使碳排放减少的主要因素,地区结构和能 源结构 变动因素对碳排放增长影响都很小。

根据LMDI加法分解方法,对中国地区碳排放进行分解,结果如表5所示。表5显示,1995-200 7年,中国碳排放增加418 309万t,其中,地区经济总量扩张导致碳排放增加670 131万t, 产业结构的变化、能源利用效率的提高和能源结构的变动导致碳排放分别减少6 208万t、24 4 288万t和1 524万t。从碳排放增长的贡献率来看,1995-2007年产业规模增长的贡献率为1 60.2%,产业结构的贡献率为-1.5%,能源强度的贡献率为-58.4%,能源结构的贡献率为-0.4 %。如同乘法分解一样,在其中的不同时间段内地区经济规模的增长始终是导致碳排放增长 的主要因素,能源利用效率始终是促使碳排放减少的主要因素,地区结构因素和能源结构因 素倾向于减少碳排放(个别时间段例外),但这两个因素的贡献相对都很小。

分地区看,各地区经济规模的增长无一例外地导致碳排放增长;除宁夏、海南外 ,能源强度 因素均导致碳排放减少;东北地区和部分中西部地区的省份由于在全国经济总量中所占份额 下降,使得地区结构因素促使其二氧化碳排放减少,而大多数地区能源结构的变化导致二氧 化碳排放减少,但后两个因素所发挥的作用一般都较小(见图1)。

5 结 论

本文构建了一个包括经济总量、经济结构、能源利用效率、能源结构等变量 的碳排放恒等式 :C=ΣijQSiIiMijUij, 运用LMDI 方法对1995-2007年中国碳排放进行了产业层面和地区层面的因素分解,结果发现:

(1)经济规模总量的扩张是中国碳排放继续高速增长的最主要原因。

(2)能源利用效率的提高是抑制碳排放增长最主要的因素,但是某些时间段、部分产业和 个别地区做的并不好,存在能源利用效率下降导致碳排放增长的情况。

图1 1995-2007年各地区二氧化碳排放因素分解

Fig.1 1995-2007 Decomposition of regional carbon dioxide e mission

(3)经济结构(产业结构和地区结构)的变化对碳排放增长有影响作用,但总体而言,作用相对较小,潜力还没有发挥出来。

(4)能源结构(这里指煤炭、石油、天然气三种化石能源的结构)的变化对碳排放增长影 响十分有限。

考虑到未来一段时间内中国经济还将继续保持高速增长态势,当前各地区在促进 地方经济高 速增长方面均持十分积极的态度,因此,试图通过调整经济发展速度和地区 经济结构的方法 来控制中国二氧化碳排放是 不现实的。由于中国是一个发展中的大国, 当前各种产业都有其 存在发展的空间,因此,短时间内试图通过调整产业结构来显著降低二氧化碳排放也是不可 能的,但是,在产业内部大力推进产业内升级,特别是工艺创新、工艺升级达到节能减排的 目的则是可能的,这实际上是提高能源利用效率的途径。不过,从长远来看,产业结构调整 和产业结构升级来降低二氧化碳排放则是一个可行的选择。中国能源资源的禀赋决定了试图 调整化石能源内部结构来达到减排的目的也是不现实的,但是,通过大力发展可再生能源和 新能源来优化能源结构达到减排的目的则是可能的。由此可见,当前降低二氧化碳排放最主 要的途径是提高能源利用效率,从历史情况看,我国能源利用效率状况不容乐观,但这也为 未来提高能源利用效率提供了巨大空间。

参考文献(References)

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Decomposition of Chinas Carbon Emissions: Based on LMDI Method

GUO Chaoxian

(Institute of Industrial Economics of Chinese Academy of Social Scien ces, Beijing 100836, China)

Abstract Carbon emission is a hot issue nowadays. How to evalua te various factors contribution to carbon emission is important in finding som e key factors to reduce carbon emission. The paper constructs a carbon emission

identity, based on economic gross, economic structure, energy efficiency, en ergy consumption structure, emissions parameters, and uses LMDI method to decomp o se Chinas carbon emissions in 1995-2007 at industrial and regional levels.

Th e results show that expansion of economic scale is the most important factor for

the continuous carbon emissions growth and the improvement of energy efficiency

is th e most important to inhibit carbon emissions growth. The changes of industrial

减少碳排放的途径范文第4篇

近年来城市化进程的加快,导致建设用地出现快速扩张的趋势,人类社会面临的土地利用问题较历史上任何时候都显得更为突出。近年国内外多个权威研究机构研究已表明合理的城市土地利用对城市的碳排放具有一定的约束作用,本文通过对葫芦岛城市碳排放评估的基础上提出基于低碳理念的城市土地利用规划策略。

关键词:低碳;土地利用;城市规划;低碳城市

Abstract:

Speed ​​up the urbanization process in recent years, leading to the construction land to the trend of rapid expansion, land use issues facing human society than any time in history becomes more prominent. Number of domestic and international authoritative research institutes in recent years research has shown that reasonable urban land use with certain constraints on the city's carbon emissions, this article on the basis of the assessment on the carbon emissions of Huludao city, urban land use planning strategy based on low-carbon concept .

Key words:low carbon;Land Use;City planning;Low Carbon City

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

研究区域概况

葫芦岛市位于辽宁省西南部, 1989 年建市, 是环渤海经济圈最年轻的沿海城市。它地处辽东湾西南部沿海地区, 东北和华北的交汇处, 葫芦岛市总土地面积 1041494 公顷。葫芦岛市地理位置优越, 矿产资源和旅游资源十分丰富, 同时它也是振兴东北老工业基地的重要组成部分, 是环渤海经济圈中最具发展潜力的海滨城市。

低碳城市评价标准:

随着世界各国对低碳城市的重视,关于低碳城市的理论研究也在如火如荼的进行当中,低碳城市规划同传统城市规划最大的区别据在于低碳城市规划的主要目的是减少城市的碳排放量,虽然世界各国已经有很多基于低碳生态理念的城市建设完成,但是如今在世界范围内还没有一个公认的低碳城市评价标准体系。目前一系列的研究还都是处在研究探索阶段。

葫芦岛城市碳排放量评估计算

在低碳城市的建设过程当中,需要对城市的碳排放或者二氧化碳的排放有个准确的掌握,以便以此为根据指定相对应的策略。其中最基本的指标是二氧化碳的排放量,即城市在生产和消费过程当中向大气排放的二氧化碳的量。

其基本公式为:城市二氧化碳排放量=二氧化碳排放总量-二氧化碳吸收总量。

其中,二氧化碳排放总量=能源消费带来的二氧化碳排放总量+工业产品生产的二氧化碳排放量+垃圾排放二氧化碳总量+农地二氧化碳排放总量+其他。而二氧化碳吸收总量指的是“绿地吸收的二氧化碳量”。由于本次计算的是葫芦岛城市区域的碳排放量,因此对于农业用地的碳排放量不列入到计算范围之内。

城市能源消费带来的二氧化碳排放量

2010年葫芦岛重点耗能工业企业能源生产消费总量为16 406 398吨标准煤。

系数法计算能源二氧化碳排放的基本公式:CO₂=KE

E为不同类型能源使用量,可按标准统一折算为标准煤,系数K为碳排放强度或者碳排放系数。因国家、地区、技术的不同有所差别。目前我国采用的碳排放系数主要是国家发改委能源研究所的0.67(吨/标准煤)。经此公式计算结果为10 992 286.66吨

工业产品生产带来的二氧化碳排放量

工业产品二氧化碳的排放量一般计算水泥和刚才的成产过程中的二氧化碳排放。但是由于钢材的生产过程中的二氧化碳排放主要体现在能源的消费上因此一般只计算水泥生产过程中的碳排放量。水泥生产的二氧化碳绝对排放量=本地生产的水泥总量×0.6。葫芦岛2010年水泥产量为263.4万吨。计算结果为1 580 400吨。

垃圾排放二氧化碳总量

由于我国垃圾焚烧所占比例较少,为简化计算,垃圾排放二氧化碳的计算一律按填埋处理,排放系数取0.3。根据葫芦岛市统计年鉴2010年葫芦岛生活垃圾清运量为20.8万吨。计算结果为62 400吨。

林业碳吸收量

根据葫芦岛市2010年的统计结果显示葫芦岛市的园林绿化面积为2802公顷。而从全球来看,温带森林每年每公顷吸收的二氧化碳量为2.5~27吨。本次计算取最大值27.其计算结果为75 634吨。最后计算结果得出葫芦岛市城市年二氧化碳排放量为12 559 452.66吨。

计算结果尽管同我国其他大中型城市相比无论是人均还是总量葫芦岛市的碳排放量都不算高,但是也有下降的空间及要求。

通过土地利用变化减少碳排放的主要策略

土地利用方式是社会经济发展方式的土地资源上的具体表现,也是城市发展的客观体现,根据政府间气候变化委员会(IPCC)的评估报告,自1850年以来全球有三分之一的温室气体排放由土地利用变化世界导致,随着工业化、城市化进程的加快,土地利用变化所导致的二氧化碳排放量也呈现增长趋势。因此城市用地的低碳化、合理化利用是低碳城市规划的重中之重。通过土地利用的方式减少碳排放主要分为直接和间接两种途径。

直接减少碳排放途径

减少地面硬化

减少地面硬化是为了保持土壤的碳汇功能,土壤中的微生物在一定环境下可吸收和固定空气中的二氧化碳将其转化,大量的硬质地面隔离了土壤与空气的接触使之无法发挥固碳的作用,因此应重视土壤的生态价值,重视地面的硬化处理,以保持地面的生态系统和透气透水的自然功能。

提倡和鼓励绿色节能建筑

绿色建筑的发展相对城市,在国内也已经初具规模,由于绿色建筑在他的生命周期内,最大限度的节约了能源,保护环境和减少污染是有效的低碳策略。

城市基础建设低碳化

城市的基础设施在城市的碳排量中也占据的很大的比重,社会的发展和人们生活水平的提高导致一小汽车为主导的交通方式已经形成。给城市的环境建设带来巨大压力。低碳城市的假设中应改变这种现状,应建设以大运量、高效率、低能耗、轻污染、少用地、低噪音同时又能优化城市布局,带动产业发展的交通工具为主导的交通模式。应发展以公共交通有主,步行系统为辅助的交通模式。从而有效的减少交通上产生的二氧化碳排放。

控制城市用地的密度与尺度

高密度的城市用地必然产生更多的碳排放,因此也容易产生热岛效应。城市用地的尺度是通过控制城市规模的无限扩张来降低城市碳排放持续增加的趋势。

重视城市绿化,发挥绿地碳汇功能

在城市的绿化活动中应因地制宜的选着适合本地区、高碳汇量的植物,根据合理化、多样化的植物配置原则进行规划建设。

间接减少碳排放途径

混合用地模式

混合用地模式可以分为宏观的混合和微观的混合,宏观的混合表现为多个不同功能的建筑体存在于同一个地块内,使这一地块呈现出多样性和混合性。微观的混合则表现为同一座建筑内的不同功能空间的加入混合。使一座建筑内部具有多种不同使用功能。具体表现就是各种形式的建筑综合体,例如商业综合体等等。

提倡低碳生活方式

以创建低碳家庭、低碳社区、低碳乡村、低碳企业、等多种活动以及建筑类型为载体,小至一个人大至一个集体,从每一天每一件事情做起养成低碳生活方式,也是全民低碳意识和国民素质提高的过程。

结语

我国目前正处于大规模的城市建设和新一轮的空间结构调整期,城市规划应从低碳化的土地利用规划入手,探讨绿色城市空间规划方法。通过调整城市空间布局,构建绿色交通体系、综合紧凑型城市和生态单元,实现在碳来源、碳排放、碳捕捉三个方面的减碳化,真正实现低碳城市发展目标。

参考文献

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减少碳排放的途径范文第5篇

1城镇污水处理与碳排放关系

1.1污水输送过程中碳排放在污水输送过程中,温室气体的直接排放的主要途径是排水管道厌氧环境产生CH4,间接排放则包括污水提升所用电耗等。有研究表明[4],污水在压力管道中停留的时间越长,产生的CH4量越大,管道的管径越大,产生的CH4量越大,压力管道中的CH4浓度接近甚至超过标准状态下CH4的饱和浓度22mg/L,这些溶解于污水中的CH4,通过放气阀、有压流转换为重力流或者进入污水处理厂后,释放到空气中。澳大利亚的研究表明[5],如污水处理厂进水全部为压力管道输送,则污水输送系统产生的温室气体量是污水和污泥处理过程中产生的温室气体总和的12%~100%。

1.2污水处理过程中碳排放污水处理是温室气体的主要分散排放源之一。就污染物去除过程而言,主要产生CO2、CH4和N2O,对能量供给过程来说,发电、燃料生产会排放CO2。污水处理的温室气体可分为直接排放和间接排放两种类型。直接排放是指污水处理过程中排放的温室气体,间接排放主要是指污水处理消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放的温室气体,除此以外,还包括尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体。

1.2.1直接排放由图1可知,好氧处理过程中,污水中的有机碳被微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化,在把有机物氧化分解成CO2和H2O等,以满足自身生长和繁殖过程对物质和能量的需要。应该指出,在新细胞合成与微生物增长过程中,除氧化一部分有机物外,还有一部分细胞物质也被氧化分解以供应能量,即进行内源呼吸,内源呼吸也排放H2O、CO2、NH3等气体。有机物的厌氧分解过程可划分为两个阶段:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段,分别由两类微生物群体完成。厌氧发酵具有两个主要特点:(1)有机物一旦转化为气态产物后,污液中构成BOD和COD的化学物质(主要是有机碳)即转变为CH4和CO2,仅积蓄少量的微生物细胞;(2)由于有机物最终的转化产物中含有大量的CH4,它是一种温室气体,应尽量避免排入大气环境,同时它也是一种高热值气体,可采取措施回收利用。如图3、图4所示[7],污水生物脱氮的基本原理是在硝化菌及反硝化菌的作用下,将污水中的含氮化合物转化为气态氮化物的过程,其中包括硝化作用和反硝化作用两个反应过程。N2O通常被认为是不完全硝化作用或不完全反硝化作用的产物。

1.2.2间接排放城镇污水处理厂处理污水消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放温室气体,以及尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体。具体排放途径如表

1.1.3污泥处理过程中碳排放污泥处理处置的碳排放主要也包括两方面:一是污泥处理处置过程直接排放;二是处理处置设施运行能耗间接造成的碳排放[8]。从全球尺度来看,前者主要来自大气中已存在的CO2,只是通过碳吸收—存贮—释放的循环过程又回到大气环境中,属于中性碳,对于碳减排的影响有限。从碳源上讲,运行能耗的碳排放来自于化石能源,属于典型的碳减排领域。污泥处理处置技术以脱水—填埋、生物堆肥、厌氧消化、干化焚烧为主。在目前现行的几种主流污泥处理处置方式中,填埋1t湿污泥(含水率60%)会造成500kg的碳排放量,在各种处理处置工艺中其碳排放量最大;厌氧消化技术碳排放量约在28~35kg/t;生物堆肥和热干化—焚烧的碳排放量强度分别在25~30kg和150~180kg左右[9];从处理过程的碳排放角度来看,厌氧消化和好氧生物堆肥的碳排放量较脱水填埋产生的少。

2城镇污水处理厂低碳运行的技术途径

2.1合理规划污水收集输送系统污水系统规划最为关键的问题是科学选择收集、处理、排水体制和模式,实际规划中应在综合考虑城市规模和布局、受纳水置、环境容量等因素的基础上,评估不同方案并统筹考虑污水再生利用和污泥资源利用的方向和规模。就污水收集系统而言,其作用是将污染物输送至污水处理厂,而管道淤积将增加CH4的产生,管道渗漏将影响污水管道的污染物输送能力。因此必须提高输送系统的效率,建立日常养护制度,借鉴国外先进养护技术和修复技术,减少管道污染物沉积量和渗漏量是污水收集系统低碳运行的关键。如对于处理家庭、工业、小型社区或服务区产生的污水,采用污水分散收集与处理的方案[10],进行现场收集与就近处理,既有利于污水的再生回用,又可降低污水长距离输送过程中的能耗和CH4排放。

2.2污水处理过程中的碳减排途径

2.2.1好氧处理过程中温室气体的控制从理论上讲,污水中的有机碳素物质均能被强氧化剂氧化成CO2的形式排入空气中,因此,好氧处理中温室气体减排实质就是减少或固定污水处理中CO2。CO2的固定方法主要有物理法、化学法和生物法[11]。大多数物理法和化学法能量消耗较大,而且物理法固定的CO2最终都需结合生物法将其转化为有机碳;生物法固定CO2主要是依靠植物和微生物,在污水处理中植物生长一般受到限制;微生物固定CO2的研究目前主要集中在光能自养型微生物(微藻类和光合细菌)和化能自养型微生物(氢-氧化细菌)对CO2固定与转化[12],但通常具有较高固碳能力的光合细菌和氢-氧化细菌由于需要光照或严格厌氧和供氢,限制了其在反应器或水中的应用。李艳丽等[13]通过生物技术手段从海水及其沉积物中选育到在普通好氧条件下具有固碳能力的非光合微生物菌群,并通过电子供体和无机碳源结构的优化,显著提高了其对无机碳的同化能力,好氧条件下固碳菌液的最高碳同化效率可达110mgCO2/L•d;同时,通过分子生物学手段研究发现在不同培养条件下,菌群的群落结构发生很大改变。经过测序、序列比对及构建系统发育树后发现,在已测序的16个显著条带中,11个是不可培养微生物,即其只能以共生方式存在,混合培养时,固定CO2的效果可能是多种菌共同作用的结果。所以,利用非光合微生物菌群控制好氧处理中的CO2减排这可通过如下途径来实现:(1)通过生物技术分离或长期驯化得到在普通好氧条件下具有固碳能力的非光合微生物菌群,通过电子供体和碳源结构的优化,提高其在污水处理中的固碳效率。(2)研究与优化固碳微生物菌群的结构和配比,提升固碳效率。

2.2.2厌氧处理过程中温室气体的控制厌氧过程其实质是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某些中间产物,同时释放能量并产生不同的代谢产物。所以,在污水达标排放的前提下,厌氧处理中的温室气体减排这可通过如下途径来实现:(1)将厌氧反应所产生的CO2引入固碳系统,通过微生物的作用固定CO2。(2)强化乙酸的产生而减少CH4的产生。通过产氢产酸微生物对污水进行厌氧发酵,可将其中的有机成分尽可能转化成乙酸,在达到污染控制目标的同时,为二阶段发酵法生产高附加值的生化产品提供给足够的可溶性碳源。(3)强化H2的产生而减少CH4的产生。目前国内外在厌氧产氢污泥驯化、不同基质的产氢潜能、厌氧发酵产氢的影响因素和厌氧发酵产氢数学模式等方面的研究已取得了一定进展[14],但尚有许多理论和技术难题需要解决。应加大在该方向的研究力度,尽早实现厌氧发醉产氢工业化应用。(4)强化厌氧过程中CH4的产生,发展沼气工程。一般污水厂厌氧消化气中CH4的含量约为60%~65%,燃烧热值约为21~23MJ/m3,是优良的燃料。污水厂可利用沼气烧锅炉,为污泥消化池加热或者为污水厂生活提供炊事、采暖、洗浴的热源;沼气发电机发电[15]和沼气燃料电池发电[16]以其低排放,低污染,节约能源,废物资源再利用等优点而倍受各国政府的关注,开发沼气发电成为CH4减排的一项重要措施。

2.2.3污水脱氮过程中N2O的控制目前对不同污水处理工艺过程中N2O的释放情况缺乏系统的研究资料,很难优选出一种N2O释放量低的工艺;且污水种类多样、成分复杂,为降低N2O释放量而对污水的水质进行调控存在着较大的难度。因此,N2O的减排及控制问题主要从以下两方面进行:(1)运行工况的优化。根据污水处理中N2O产生与释放的主要影响因素分析[17],得出控制N2O减量的策略:保证污水处理中硝化系统有较高的DO(>0.5mg/L),反硝化系统尽量避免溶解氧的存在;保证高C/N(>3.5)、较大的SRT(>10d)和适当的pH值(6.8~8);尽量避免系统中NO-2N等物质的积累,减轻某些化学物质(如H2S、甲醛、乙烯、重金属离子等)对硝化及反硝化菌酶系统的毒性作用等。(2)微生物种群的优化与调控。污水生物脱氮过程中微生物种群及关键酶活性影响和决定了N2O的产生[18]。可应用分子生物学手段确定出污水生物脱氮体系中硝化菌及反硝化菌的主要种群及关键酶的活性,然后通过投加或固定N2O释放量低的基因工程菌的方式进一步优化污水处理系统中的微生物种群结构,从而控制N2O的产生和排放。

2.3污泥处理处置能源化利用途径我国在城市污泥处理、处置及资源化方面的技术才刚刚起步,目前仍然采用以土地利用为主,其他利用方式为辅的资源化方式,形式比较单一,而且利用率也不高,与国外先进国家相比尚有较大差距[19]。国外发达国家目前较成型的技术有:污泥发酵产沼气发电、污泥燃烧发电、污泥热解与制油技术,还处在研究试验阶段的污泥制氢技术[20]。

2.3.1污泥发酵产沼气该技术共分为两个阶段:第一步将污泥厌氧消化,即污泥在厌氧条件下,由兼性菌和专性厌氧菌(甲烷菌)降解有机物,分解最终产物为二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4);第二步是燃烧甲烷气使发动机转动,将消化气的能量转变为轴动力,然后用发电机使之转化为电能。厌氧消化产甲烷不仅投资、运行、管理程度不高,而且从COD中所转化的能量(50%~60%)适中。所需要的技术和设备较为简单,非常容易实现工程化。有实例研究表明[21]污水处理厂所产生的CH4燃烧后产生的能量足够污水处理厂运行中曝气、污泥脱水及污泥焚烧所需。

2.3.2污泥燃烧发电污泥直接焚烧发电这种方式的能量转化效率高达80%左右,但污泥焚烧在工程实施时所需的设备较多,污泥焚烧厂的兴建规模也很大。具体地说,首先是要对高含水率(95%~97%)的污泥进行机械脱水处理或以堆肥方式蒸发水分;其次是投资焚烧、发电设备[22]。这种方式能量转化效率虽然高,但所需设备成本很高,所以实际应用的工程实例并不多见。

2.3.3污泥热解制油技术热分解技术不同于焚烧,它是在氧分压较低状况下,对可燃性固形物进行高温分解生成气体产油分、炭类等,以此达到回收污泥中的潜能。热解制油就是通过热分解技术,将污泥中含碳固形物分解成高分子有机液体(如焦油、芳香烃类)、低分子有机体、有机酸、炭渣等,其热量就以上述形式贮留下来。污泥中的炭有约2/3可以以油的形式回收,炭和油的总回收率占80%以上;而热解制油技术中油的回收率仅有50%。但由于热解法只需提供加热到反应温度的热量,省去了原料干燥所需的加热量,能量剩余较高,大约为20%~30%(一般在污泥含水率80%以下的情况下)[23]。

2.3.4生物制氢污泥制氢技术主要有:污泥生物制氢,污泥高温气化制氢,以及污泥超临界水气化制氢[24]。三种制氢技术相比较,超临界水气化制氢技术具有良好的环保优势和应用前景,目前已积累了一些试验研究结果。该技术是一种新型、高效的可再生能源转化和利用技术,具有极高的生物质气化与能量转化效率、极强的有机物无害化处理能力、反应条件比较温和、产品的能级品位高等优点。与污泥的可再生性和水的循环利用相结合,可实现能源转化与利用以及大自然的良性循环。在超临界水中进行污泥催化气化,污泥的气化率可达100%,气体产物中氢的体积分数甚至可以超过50%,且反应不生成焦炭、木炭等副产品,不会造成二次污染,具有良好的发展前景。

2.4污水处理厂的节能途径污水处理厂能耗成本占污水处理厂运营维护成本的40%~80%,外部能源(煤等化石燃料)发电产生CO2排放。换言之,以消耗大量外部能源消除污水中含能物质(COD)的最终结果实际上是一种污染的转嫁方式。污水处理厂能耗分布见图5。由图5可知,能耗分布主要集中在污水提升、曝气供氧、污泥输送与处理和混凝沉淀等部位,因此污水处理厂的节能工作应从上述部位出发,降低能耗,进一步减少CO2的排放。节能途径主要有:工艺的优选实现系统节能、高效的装置实现设备节能、无害高效的药剂实现原料节能、排放物的资源化实现产出物节能、管理模式创新实现管理节能。

3结论

城镇污水处理中碳排放的主要产生环节有:

(1)污水输送过程中管道厌氧环境产生CH4、污水提升所用能耗等;

(2)污水好氧处理中有机碳氧化分解为CO2,厌氧处理中有机物酸性发酵产生少量CO2、碱性发酵最终转化产物中含有大量CH4,脱氮处理中不完全硝化作用或不完全反硝化作用产生N2O;

(3)污泥处理处置过程直接排放温室气体、处理处置设施运行能耗等。

针对上述污水处理与碳排放的关系,基于目前的研究情况,污水处理厂实现低碳运行可采取的的技术途径:

(1)在方案选择中注重污水输送、污水处理和污泥处理的全过程整体性考虑;

(2)注重分析污水输送的方式,减少管道污染物沉积量和渗漏量,有条件的地方采用污水分散收集与处理的方案;