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【关键词】能源消费结构,温室气体排放,新能源
我国近几年气象问题频发,如:酸雨,雾霾等,严重影响了人们的日常生活。那么是什么导致全球变暖呢?温室气体排放问题出现在我们眼前,而能源消费结构与温室气体排放息息相关。因此,基于能源消费结构的我国温室气排放问题的统计分析显得尤为重要。研究能源消费结构与温室气体排放的关系也为我国调整能源战略,引导我国国民经济朝着新的能源消费结构方向理性发展提供了理论支持。
一、我国能源消费结构现状
2010年至今,我国不断优化能源消费结构,持续加快推进大型煤炭基地、大型煤电基地建设,并着重推进大型核电、西电东送、西气东输工程等方面的建设,加强新能源的开发和利用。
本文主要研究的能源有:煤炭,石油,天然气,水电、风电、核电。
如表1所示,2010-2012年, 中国煤炭消费量占能源消费总量均占66%以上, 虽然在2012年有所下降,但是从能源消费结构来看, 煤炭依然在中国能源消费总量中占主导地位,这与中国煤炭资源丰富有着必然的关系。随着中国天然气工业和水电、核电、风电事业的发展, 煤炭消费比例呈下降的趋势,但是全国能源消费总量都超过32000亿吨, 逐年增长, 从能源消费总量环比增长速度来看,增长趋势不明显,但仍应引起重视,一个事实即是:能源消费总量在持续增加,能源消费结构仍有优化的空间。
二、能源消费结构与温室气体排放的关系
与能源消费结构相关的温室气体主要包括三种气体:二氧化碳,甲烷,氧化亚氮。下面分别分析了能源消费结构与这三种主要温室气体排放的关系。
(一)能源消费结构与二氧化碳
如表2所示,2011-2012年,随着煤炭消费比重的下降,新能源消费比重的增加,我国二氧化碳平均浓度下降,温室气体排放情况有所改善。CO2是最重要的温室气体,对温室效应的贡献约占全部温室气体的67%,目前在大气中浓度已达389.6ppm,比工业革命前的浓度(278ppm)高41%,在2011年至2012年间,二氧化碳浓度约390ppm,是造成气候变暖的主要原因,也是目前全球最关注的温室气体。现在普遍认为,人类活动造成了大气中二氧化碳的快速增长,其中一次能源燃料是产生二氧化碳的最多来源,一次能源燃烧中以含碳量最多的煤炭燃烧贡献最大,中国作为发展中国家,虽然与美国、日本、德国等发达国家相比,中国人均能源消费量和由此而产生的人均二氧化碳排放量远低于这些国家,但单位能源所创造的产值也仍处于较低的水平,这就是中国能源消费总量始终保持较高的水平的原因。
(二)能源消费结构与甲烷
如表3所示,2011-2012年随着天然气消费比重的增加,我国甲烷平均浓度增加,说明甲烷的排放与天然气的消费比重有关,随着天然气消费比重的增加而上升。甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体,甲烷的浓度继续保持着稳定的增长,浓度达到1809ppb,目前大气甲烷浓度已达到如此高的水平,并且仍在继续增加。现在甲烷对温室效应的贡献约为26%仅次于二氧化碳,且相对增温潜力却为二氧化碳的21倍。在甲烷气体的各种排放源中,一次能源的开发和利用是重要来源。从全球范围来看,人为源约占总释放量的58%~79%,而其中的21%左右又与一次能源燃料的生产和使用有关。总体来说全球能源方面,甲烷在空气中排放主要来源于煤矿、石油、天然气开采过程的泄漏。,生物质燃烧排放是中国能源领域的第二大甲烷排放源。生物质燃烧排放的甲烷主要来自于生物体的不完全燃烧过程。甲烷排放到空气中是多方面的,我们需要控制其源头,防止其排放超标。
(三)能源消费结构与氧化亚氮
如表4所示,2011-2012年,随着煤炭消费比重的下降,石油消费比重大致不变,我国氧化亚氮平均浓度下降,说明氧化亚氮的排放会随着一次能源消费比重的下降而减少。氧化亚氮也是大气的微量气体成分,其平均浓度有所下降。且氧化亚氮对温室效应的贡献同样有所下降。氧化亚氮在大气中的浓度相对较低。但它对全球变暖的贡献不可小视。因此,应高度重视氧化亚氮在大气中浓度的增加。氧化亚氮排放同样来自一次能源。虽远小于自然土壤、水体等天然排放源,但它也是主要排放源,并且进行氧化亚氮减排较调控天然源见效更快。中国对一次能源燃烧和生物质燃烧过程氧化亚氮排放量约占全国氧化亚氮排放量的12.4%和1.9%。总的来说,中国对能源领域氧化亚氮排放量研究较其他两种气体要薄弱得多,目前关注较多的是循环流化床燃烧过程氧化亚氮的排放研究,对于其它氧化亚氮排放源则研究相对较少,因此,在利用有限数据进行氧化亚氮排放量的估算时存在着很大的不确定性。因此,我国一方面与要需要精确氧化亚氮排放量,一方面要减少及控制氧化亚氮排放量。
三、结论
由于我国经济的飞速发展,我国不暇顾及能源消费结构的优化问题,导致能源消费结构未能适应当前新能源、可再生能源及清洁能源开始大力开发和利用的情况,从而使得我国温室气体排放问题日益严重。综合上述研究,得出结论:能源消费结构与我国温室气体排放问题有关,2012年与2011年的能源消费结构的变化使二氧化碳平均浓度(ppm)、甲烷平均浓度(ppb)上升, 氧化亚氮平均浓度(ppb)有所下降。
四、能源消费结构优化措施
中国能源消费结构的优化主要在于能源系统的优化,能源系统优化是一个长久工程,也是一项非常艰巨而繁琐的工作。
大力开发和完善风电、水电、核电技术,进一步发展风电、水电和核电工程。我国这方面的经验丰富,且具有丰富的资源。现在我国各方面技术取得了长足的进步,但仍需要各方面的支持和广大民众的理解。核电虽然有泄漏的危险。但只要做好安全措施,并有效的利用,都是利国利民的。水电是我国长久以来比较关注,我国水电工程日趋完善。大力发展这三种能源,提高其消费比重,降低煤炭、石油的消费比重,可以减少温室气体排放。
着重研究和推广煤清洁技术。我国煤炭消费比例常年高居不下,那么我们可以从降低污染的角度出发,降低其对空气的污染。煤炭的清洁处理主要是煤净化。煤净化后,温室气体排放量就能得到有效控制。不管是从近期还是从长远来看,都能够实现能源消费结构优化。
参考文献:
论文关键词:转变发展方式,低碳经济,公共政策
“低碳经济”最先是由英国政府提出的,是指依靠技术创新和政策措施,实施一场能源革命,建立一种较少排放温室气体的经济发展模式,从而减缓气候变化。低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和制度创新,目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。[1]对于地方政府要达到低碳经济的目标应采取怎样的政策措施呢?
一、优化能源结构
在21世纪的今天,全球发展面临着资源短缺与环境污染两个严重的问题。从根本上解决这两个问题需发展低碳经济,而发展低碳经济的关键在于优化能源结构,其措施包括以下几点:①提高能源效率,重点改善城市的能源消费结构和效率。如我国应注重车用燃料生产技术,清洁煤、核能、太阳能和风能等先进发电技术,先进节能技术,碳捕获和贮存,可再生能源等能源新技术的开发。②降低煤在国家能源结构中的比例,提高煤炭净化比重。当前,传统工业的发展已经不适宜现代社会的发展需要,而加速国家能源消费从传统煤炭矿种为主向现代石油和天然气矿种为主的结构转变成为发展低碳经济的必然选择。③要全力发展低碳和无碳能源,促进能源供应的多样化。要保证能源安全和保护环境,发展低碳和无碳能源,促进能源供应的多样化,是减少煤炭消费降低对进口石油依赖度的必然选择。[2]
二、制定合理有效的碳汇政策
“碳汇”来源于《联合国气候变化框架公约》缔约国签订的《京都议定书》,《联合国气候变化框架公约》(UN-FCCC)将碳汇定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制,将碳源定义为向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制。碳汇主要指森林吸收并储存二氧化碳的多少,或者说是森林吸收并储存二氧化碳的能力。增加碳汇的途径主要来源于植树造林、草原修复、湿地保护、农田改造和海洋管理等措施,保护自然碳库,利用植物和土壤吸纳大气中的二氧化碳,清除大气中的温室气体。同时地方政府要严厉制止森林乱砍滥伐,减少林地功能挪作他用。[3]
三、强化科技,推进低碳技术创新
所谓低碳技术,也称为清洁能源技术,主要是指提高能源效率来稳定或减少能源需求,同时减少对煤炭等化石燃料依赖程度的主导技术。在发展低碳技术方面,我国与发达国家相比差距明显:以高能效技术来看,目前发达国家的综合能效,也就是一次能源投入经济体的转换率已达到45%,而我国只有35%,最近两年虽然有了很大的提高,但整体来看还是很落后。[4]在目前境况下,我国已获得的低碳技术有三类:一是低碳新能源技术。其方法是用低碳能源去置换传统的高碳化石能源;如太阳能、风能、氢能等替代能源和可再生能源技术。二是温室气体的捕集技术。温室气体的捕集技术是优化现有能源结构的技术性和经济性的主要途径。三是温室气体的埋存技术。其方式是将捕集起来的二氧化碳气体深埋于海底或地下,以此达到减少排放温室气体的目的,当前的研发主要集中在采空的油气藏储层、不可开采的煤层等作为二氧化碳储库的可能性空间。[5]
四、工农业结构要实现低碳化
如今,由于我国仍处于工业化进程中,在发展低碳经济时不能完全抛弃工业中的“高碳”成分,而是要在降低碳排放量中推进其优化和发展。此外,要提高高碳产业准入的市场门槛,合理限制一些发达国家把碳密集产业和高能耗项目向我国转移。其次,要降低农业对化石能源的依赖,走低碳农业的新路子。要发展低碳农业其路径主要有:①大幅度地减少化肥和农药的用量。如用粪肥和堆肥作为化肥的替代品,提高土壤有机质含量;通过秸秆还田,增加土壤养分;采用深耕作物与中耕作物轮作,扩大作物根系营养能力。②充分利用农业的剩余能量。如农作物收割后的秸秆是农业中的剩余能量,其中70%以上的纤维素、本质素等都可用作饲料、肥料、培养料;也可采用秸秆气化技术,在高温、高压、厌氧条件下经热解气化成可燃性气体。③推广太阳能和沼气技术,在农村普及太阳能集热器是发展低碳农村的有效方式。[6]最后,要大力发展现代服务业,减少国民经济发展对工业增长的过度依赖。现代服务业是一个能耗低、污染小、就业容量大的低碳产业,中国的现代服务业拥有很大的提升空间。
五、地方政府对低碳制度和法律的创新
从我国现实情况来看,推进低碳制度创新应综合运用以下几类措施:一是建立低碳领域的技术创新机制,如清洁能源技术和高效能源技术。二是从制度上为企业节能减排创造条件。企业是节能减排与发展低碳经济的主体,政策支持对其节能的设备投资、技术进步、减排成本,以及管理机制改进等都具有巨大的影响作用。
对于低碳政策和法律创新,目前较常用的有经济手段和监管手段。经济手段的出发点是为低碳经济的市场参与者创造良好的经济环境,使发展和投资低碳产业的环境更具有吸引力,如引入税收减免,碳基金或者给予某种形式的财政支持等。监管手段是以法律或行政法规、行业标准等方式强制市场参与者达到具体的标准,如污染排放标准、能源安全标准等。低碳立法:为保证减排目标的顺利实现、发展模式的顺利转型,必须围绕低碳技术创新与发展新型清洁能源进行相关法律法规的创新与法律体系的建设。[7]近年来,我国先后制定了《节约能源法》、《清洁生产促进法》、《可再生能源法》、《循环经济促进法》以及《气候变化国家评估报告》等法律法规,这些法规总结了国内外发展循环经济的有效经验,以“减量化、再利用、资源化”为主线,来促进循环经济的继续发展。
参考文献:
【1】庄贵阳.中国经济低碳发展的途径与潜力分析【J】.太平洋学报,2005(11).
【2】王茹,王红梅.地方政府关于低碳经济发展评价的关键因素探究.科技网,2010(11).
【3】庄贵阳:《“十一五”期间能源强度下降20%目标约束下我国的能源需求及政策措施》,载于《经济研
参考》2006年第77期.
【4】洪芳柏.《低碳经济与温室气体核算》,载于《杭州化工》2009年第3期.
【5】张坤民,潘家华,崔大鹏.低碳经济论【M】.北京:中国环境科学出版社,2008:31.
【6】李旸.我国低碳经济发展路径选择和政策建议.国际能源网.
全球变暖(Global Warming)已成为受到各界广泛关注的话题,成为关系到人类命运的重大问题。厄尔尼偌(EIN1O)现象、全球性的极端干旱或洪水等天气事件,使人们不得不关注“全球变暖”是否是一个真实命题?全球变暖的科学基础是否可靠?如果全球气候真的存在变暖的趋势,人类活动到底对此有多大贡献?我们需要花费多少代价才能应对或适应上述变化?……同时,也有不同的声音认为“全球变暖”是个自然的气候波动过程,其影响被部分科学家过分夸大,我们完全没有必要“杞人人尤天”。在2009年哥本哈根会议期间爆出的“气候门事件”,使得上述疑问变得格外突出。
从目前国际主流观点看,国际社会普遍认为:近期全球气候的确存在变暖的趋势,而工业革命以来人类排放的二氧化碳等温室气体是加速变暖过程的重要因素。这一观点在由各国科学家和气候官员组成的IPCC(Intergovernmental Panel OnCl1mate Change)的四次科学评价报告中得到充分体现。
关于全球变暖的科学基础,还必须要追溯到2D0年以前。1827年,法国科学家Jean-BaDtlste Fourler就指出地球大气层存在与温室相似的热量保存机制,即所谓的“温室效应”(Greenhouse effects)。1860年,英国科学家通过测量二氧化碳和水蒸气对红外辐射的吸收,认为地球出现冰期的一个原因是由于大气二氧化碳浓度降低导致的热辐射减少。1896年,瑞典科学家Svante Arrhenius做了开创性工作,他建立模型计算了二氧化碳浓度与地球热量平衡的关系,他提出如果大气二氧化碳浓度翻倍,地球平均气温将增加5―6度。Svante Arrhenlus100年前的工作,与我们现在的认识基本一致,他也被视为气候变暖理论的最重要的奠基者之一。到1940年前后,英国科学家G.S。Ca]]endar首次计算了气候变暖与大气化石燃料排放二氧化碳量的关系。1957年,美国加利福利亚Scrlpps海洋研究所的Roger Revelle和Hans Suess指出人类获得正在“重建”大气二氧化碳平衡关系,该文章促进了同年在夏威夷Hauna Kea开展大气二氧化碳浓度监测,这项工作A延续至今,成为日后大气二氧化碳浓度与气候变化研究的重要基础。
温室效应与地球表面气温变化
科学研究数据表明,地球气候的长期变化与大气中的温室气体浓度波动有显著关系。如图1所示从对南极VOstok冰芯中40万年来气温记录的研究结果可以看出,地表温度的变化与大气中二氧化碳浓度、甲烷浓度的变化呈显著的正相关关系。
大气中二氧化碳等温室气体调节着地表系统的热量平衡。太阳辐射为地球提供了巨大的辐射能。根据太阳能与地表和大气的热红外辐射的热平衡计算,地球表面和大气的平均温度大致为-19℃,但是地表附近的实际温度大致为15℃。这是因为,太阳的短波辐射可以穿过大气层抵达地表,地表被加热后放出的短波热辐射被大气中的水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和臭氧(O2)等吸收,因此阻挡了地表辐射热量向外空间的耗散,而使地球表面大气温度上升,该过程被称为温室气体效应,而具有吸收热量长波辐射能力的气体被称为温室气体,主要的温室气体有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)以及氟氯烃类(CFCs)等。
在地球近代演化过程,自然界的温室气体的汇、源转化,使大气中温室气体浓度维持在一个相对稳定的波动范围,大气二氧化碳气体温室效应使地表温度保持在相对适宜的水平,有利于地球生物及人类的繁衍生息。工业化以来,特别是上世纪中叶大规模工业化推动全球经济快速发展,人类活动(主要是化石燃料使用)使大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体浓度迅速增加,氟氯烃类(CFCs)等新的人工合成温室气体也被排入大气,由此使大气温室效应极大地增强,导致近ZL4-年来气温增加远远超过历史气温的平均变化范围。
(1)二氧化碳(C02
(2)甲烷(CH4) 甲烷是另一种重要的温室气体,主要是由沼泽湿地、水田和土壤中草木腐烂、食草动物肠胃微生物活动产生。大气中的甲烷一直很低,200多年前大气中甲烷浓度大约700ppb(千分之一DDm),明显的增长主要发生在最近二三十年间。如图2所示,工业革命以来,人类活动对全球环境变化的影响越来越明显,近期大气甲烷浓度的增长趋势与气温升高基本是一致的。1998年的观测数据表明,大气中的甲烷浓度已达到1730DDm(Dlugkencky等,1998)。
(3)氧化亚氮(N2O) 氧化亚氮作为温室效应强烈的温室气体,在大气中非常稳定,在大气中的寄宿时间可达130~150年。农业化学肥料和人类生产生活产生的含氮化合物的转化是大气氧化亚氮的主要来源。工业革命以前,大气中氧化亚氮的浓度估计在260―285Dpm(Fluckiger等,1999),最近200年中,大气中的N2O浓度增加了大约15%,浓度上升到275ppb,目前以0.25%的速率增加(IPCC,1996)。氧化亚氮除本身为重要的温室气体外,还会引起平流层中O2减少,因此,具有双重温室效应作用。
科学家已建立了多种全球气候变化的预测模型,假定在2030年二氧化碳浓度加倍的情况下进行气候变化的预测分析。研究结果显示,随着大气中二氧化碳浓度加倍,全球气温将增高
1.5~4.5摄氏度。不同的温室气体具有的各自的全球变暖增温潜力(GWP)。所谓全球变暖增温潜力,是指不同温室气体相对于二氧化碳温室效应的贡献率。根据I PCC的评估报告(1996),二氧化碳(CO2)对全球变暖的贡献率为63.7%,甲烷(C Hd)为19.2%,CFCs为10.2%,氧化亚氮(N2O)为5.7%,其他因素为1.2%。
人为活动对全球变暖的影响
大气中二氧化碳等温室气体的浓度水平依赖于地球系统中碳循环的生物地球化学过程。通过生物代谢、火山喷发等过程,海洋、陆地生态系统、岩石圈中二氧化碳、甲烷进入大气圈。而另一些相反的过程,如植物吸收同化、地球化学沉积,又使大气中的温室气体回到海洋和陆地生态系统。在自然条件下,地球系统的不同环境蓄体(大气、海洋、陆地生态系统)中二氧化碳、甲烷处于相对平衡的动态物质交换状态,因此,至少在近百万年的地质尺度上大气中二氧化碳、甲烷等的浓度水平在相对稳定的范围内变动。地球环境中碳的自然循环过程中,大气、海洋和陆地等主要“碳库”的大小及其相互之间的碳交换通量关系(见图4)。
工业革命以来的人类活动,如化石燃料使用、水泥工业、土壤利用类型改变等,极大地干扰了碳循环的自然平衡。人类活动成为导致大气中二氧化碳增加的一个重要的源,初步估算工业革命以来人类活动排放的二氧化碳在大气的净增量为405+30(×109gC),大气二氧化碳浓度呈显著增加趋势。
关键词:城市;温室气体;排放;系统动力学
中图分类号:TB71+1文献标识码:A 文章编号:
1.系统动力学的概述
系统动力学模型是一种综合仿真模型,可用于能源部门之间供给和消费关系的模拟,基于能源需求与能源供应的详细描述,通过外生情景假设驱动,对人口、经济、环境与资源之间的动态反馈问题进行有效地协调。目前该模型已被广泛应用于国家、城市以及行业等多尺度下产业结构、能源消费、温室气体排放和管理、供需调控等综合研究中。
系统动力学仿真模拟是研究复杂能源供需系统关系以及温室气体排放问题的一种有效手段,可合理且科学的进行预测,为能源的供给、经济的可持续发展以及减少温室气体排放提供了相应的参考依据,对于城市实现可持续发展具有很重要的意义。由于能源消费和温室气体排放系统动力学研究基于行业与城市的双重考虑下,其研究还不是很全面和系统,对城市能源消费和排放只有经过多行业的完整解析才可完成该研究任务。文章就以某城市为例,就城市温室气体排放系统动力学进行研究,利用系统动力学,对城市的产业结构、经济的发挥因素与温室气体排放之间的关系进行梳理和动态模拟,并预测该城市未来温室气体排放量的趋势,以此对该城市发展低碳经济以及低碳城市的建设实施经情景分析与评价,提出相应的减排依据以及政策措施。
2.模型系统结构的分析
将该城市温室气体排放系统划分为六个子系统,即能源消费、经济、碳汇、温室气体排放、能源供给、人口,这六个系统之间互相联系和影响,构建成为因果反馈关系,其各子系统之间影响关系主要下图所示。
图一温室气体排放各子系统之间结构关系图
从该图我们可以看出能源供应子系统与能源需求子系统是模型的两大主体,其中CO2的排放量主要取决于能源的数量以及使用能源的类型。各个经济部门中,其使用的一次能源主要为煤炭、天然气与石油等,电作为二次能源,其主要来源于核电站、燃煤热电站以及水电站等,不同类型电站在生产相同电能的时候,其所排放的温室气体数量也会有所不同,因此,该模型将电能供应也纳入到了研究的范围内。由于能源需求主要来自于第一产业、第三产业、工业、家庭生活以及建筑业等,因此该模型重点预测人口规模与经济部门的发展情况。
3.模型因果关系的分析
在该城市温室气体排放系统动力学模型的范围内,着重是对能源系统产生影响的相关因素进行分析,其主要包括能源消费与经济发展的各子系统,比如生活能源消费、工业能源消费、三产能源消费、一产能源消费以及建筑业能源消费,同时还分析各子系统内部以及互相影响的要素与联系,把温室气体排放系统各子系统中的关键要求均包含在该模型边界内,互相发生作用成为复杂关系网;接着利用发聩组成为闭合回路,经过正负反馈关系将不同信息和动作间互相影响的结果反映出来。此外,在该模型构建中还融入了经济计量学的柯布一道格拉斯生产函数、资本存量永续盘存法以及奥肯定律悖论,在一定程度上增强了该模型解决问题的可信度以及精确性。
4.明确模型参数以及方程
该模型模拟的时间段为2011—2020,其模拟时间的步长是1年。该模型中参数类型主要包含了表函数、初始值、常数值、辅助变量值、速率值五种,不同类型的方程与参数可采用以下几种方式来明确:第一,经验公式法,通过以往对GDP和生产要素间关系的研究经验,在本研究中主要采用了奥肯定律悖论、道格拉斯生产函数以及资本永续盘存法三个经济学观点;第二,回归分析法,对于存在比较大相关性变量之间的方程,可利用SPSS软件,采取数学的最小二乘法统计法来实施二元或者多元性回归分析,找出历史数据之间互相的规律,同时实施显著性检验与拟合优度检验,实施回归分析明确回归方程。第三,多年算术平均值,在模型中若遇到不可采取回归分析法来拟合的参数,应采用长时间数列历史数据的算术或者几何平均值来执行,防止使用数学方程式牵强拟合而产生一些不合理的数据偏差;第四,表函数法,在模型中,有些变量间不是一种简单的线性关系,不可代数组合来得到,表函数作为构建该模型的一个重要工具,具有操作方便与便于运用等优点,能够处理一些不能通过回归分析法来明确的参数,可精确描述参数的变化。
5.该城市温室气体排放情景预测
城市温室气体的排放与碳汇能力、能源需求、经济发展能源结构等有关,因此,在本研究中考虑到因投资率的不同所带来的三种发展情景,在此基础上设置了相应的低碳情景与节能情景。
5.1节能情景
在设置节能情景时,主要考虑了经济的发展与降低单位GDP能耗水平两个方面的内容,为了确保该城市快速增长,该城市的固定资产所占GDP比重应该一直处于一种较高水平的状态上。同时在该研究中,在“十二五”期间,通过提高产业结构的调整与节能效率,该城市每一年的单位产值能耗大概下降了近3.2%,其三产能耗水平总体保持不变。
5.2低碳情景设置
基于节能情景,考虑到能源结构、碳汇能力以及清洁能力等三个方面的影响,来构造该城市低碳情景,
5.2.1能源结构。该城市在“十二五”期间,其年产煤总体保持在4000万t左右,如果该城市能源消费结构仍旧保持在这个比例上,一直到2015年的时候,其产煤可达到1999万t,对此该城市在未来发展中,应该降低对煤炭的需求,以此使煤炭能源供应安全得到保障。
5.2.2油料和天然气工序能力的预测。由于受到自然资源的限制,该城市不出产石油,其所需要的成品油均靠外部的调入。该城市作为天然气的主产区,其天然气资源非常的丰富。因此,为了确保该城市天然气替代工程能够顺利的推行,应该优化该城市能源结构,同时向国家提出关于其天然气外送项目份额的留存。 该城市在“十二五”期间其能源消费品种结构变化如表一所示。
表一“十二五”期间其能源消费品种结构变化
6.城市温室气体排放预测结果的分析
通过上述内容,本研究在不同固定资产的投资率与能耗强度下,明确了该城市的常住人口、国民的生产总值、温室气体排放强度、能源需求总量以及温室气体排放总量,其具体如下:第一,常住人口,根据该城市“十二五”规划,该城市常住人口的增长比较快,其主要是因外出打工人口回家就业或者创业,造成其常住人口的比例不断增加,如图二所示;第二,能源消费,该城市在未来发展过程中,其能源消费主要呈一种上升的趋势,其能源的需求逐年增加,如图三所示;第三,温室气体排放,在节能情景下,该城市温室气体排放量呈一种逐年增加的趋势,在低碳情景下其温室气体排放量也会逐渐增,如图四所示。
图二该城市常住人口情况
图三 该城市能源消费预测
图四 该城市节能情景温室气体排放预测
通过这些结果显示,该城市必须要将降低单位产值能耗作为其首要任务,加大对产业结构的调整,不断推进产业节能减排工作,并优化其能源结构,积极促进森林工程的建设,根据低碳情景的发展,因地制宜利用当地的可再生能源,大力开发与利用天然气,以此推动该城市的发展,确保其在未来发展过程中,CO2的排放量能够显著下降。
参考文献:
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[关键词]低碳社会;经验;启示
1 低碳社会的内涵
目前国内尚无关于低碳社会的严格定义,英国国家环境研究院给出了一个比较宽泛的低碳社会定义,认为一个低碳社会至少应该包括:(1)采取能够与可持续性发展原则兼容的行动,确保达到处于各个发展阶段的国家的需要;(2)做出对全球公平的贡献,控制大气中二氧化碳的浓度以及将其他温室气体的排放量控制在一定范围内,避免危险的气候变化,进一步深入削减全球排放量;(3)呈现高水平的能源利用率以及使用低碳能源资源和生产技术;(4)采用与温室气体低排放量一致的消费和行为模式。
这个定义具有两个特点,一是尽管这个定义想要覆盖全部的国家情况,但是对于处在不同发展阶段的各个国家而言,意义各有不同。对于发达国家而言,要达到低碳型社会,到21世纪中期得达到二氧化碳排放量大幅度削减的状态。它包括低碳型技术和生活方式变化以及机构变化的部署和发展。对于发展中国家而言,达到低碳型社会的目标必须和达到更广泛的发展目标紧密结合。这将产生一个观点――最终达到发展的高级阶段,使二氧化碳的密度与发达国家低碳型社会保持一致。二是这个定义在强调技术作用的同时,也同时强调生活方式的变化和社会变革的重要性。
2 国外建设低碳社会的途径及经验
2.1 不同主体的定位
2.1.1 投资者
据悉,世界将会投资给美国将近200万亿美元,作为2005年至2030年的能源基础设施建设投资,其中,发展中国家的投资占据一半多。单就中国而言,就占据了全部发展中国家的三分之一。现今的机制使金融在推动低碳型投资的过程中起着重要的作用。洁净发展机制(CDM)项目被期望到2012年能集中20亿吨二氧化碳的减排量,而这可能值40亿美元。尽管如此,对于发展中国家而言,这只是估计的200-300亿美元低碳型投资计划中的一个分数。根据世界银行的数据,金融投资给支持减少低碳型技术的成本的战略性全球项目将会得到10倍的增长。
2.1.2 商务圈
商务圈越来越流行一种观点,就是拥有健康、有竞争力的经济和干净的环境之间没有内在冲突。运输在商务中成为减少温室气体排放的重点。在运输方面,有三个层级能够采取措施减少温室气体的排放。第一个是简单的通过人类行为。坚持限速、采用更为灵敏的驾驶技术以提高汽车效率。英国低碳汽车合作组织强烈建议开展信息和教育运动来鼓励低碳型车辆的购买以及灵活驾驶技术。第二层是清洁车辆技术和燃料的发展。油电混合车已经准备好投放市场。这些可以为基于可选择的燃料(比如氢)进行更先进的车辆设计、可选择的改进手段(燃料电池)以及电力汽车开辟道路。低碳型燃料汽车,包括可持续生产氢和生物燃料将会发挥作用。最后一层是运输系统自身的改变。信息和运输技术能够被用来通知司机,这样就可以避免交通拥挤,从而二氧化碳排放量就能够减少。
2.1.3 消费者
消费者获得能源的途径必须改变,前提是温室气体的排放能够得到快速的下降。能源需求可以被定义为双方选择者和一系列可用选择的产物。对车或燃料的税收或是价格的增长不能影响到流动车辆的实际情况,除非是消费者还有选择。空调在全球范围内增长速度很快,不是因为人们提升自己的需求是因为热舒适,而是因为现在的世界使他们内在不能再自然的调节冷热温度。能源政策需要将焦点从技术和市场效率上转到检测能源服务需要怎样通过最少的能源密集方式达到。政策旨在深入减排二氧化碳,必须采取整体的和长期的方法来改变。
2.2 实现途径的比较
关于低碳社会的实现途径,国外存在两种观点,第一种观点强调技术,认为居民看重舒适和便利,他们过着城市的生活方式,有着集中的生产系统,可以通过技术途径,提高资源利用效率,进而实现低碳社会的目标。第二种观点关注慢速、自然型社会,认为人们将要生活在分散的社区,自给自足,在当地生产和消费,这个社会强调社会和文化价值而非个人野心。两种社会发展途径都将导向低碳型社会,但在具体实现过程中却存在一定差异――不同的安居方式的运输需求不同,电力生产的结构不同。技术驱使型社会强调核能力和化石燃料与碳的获取以及存储一起使用。氢是用来生产燃料电池汽车的。自然型社会则是强调生物质能,既用于发电也用于使用氢汽车的生物能源生产。
2.3 具体的行动计划
2.3.1 英国
Deacon(2007)规划了由伦敦市长承担的减少伦敦二氧化碳排放量的全面行动。这项计划设置了到2025年的目标,计划由四个主要部分组成:绿色家庭、绿色组织、绿色能源和绿色运输。绿色家庭项目能够削减近一半的二氧化碳排放量,借助于住房绝缘和高效能源设备。绿色组织项目旨在鼓励公司通过简单的管理方法节约能源,比如关灯和关IT设备,提高建筑的能源效率。绿色能源的目标是从国家电网中节省掉四分之一的伦敦供电,再寻找更为有效的当地能源系统。绿色运输项目鼓励人们去乘坐公共交通工具,采取方法如在拥挤时收费,奖励使用燃料有效的车辆,可以采取免除他们的拥挤费用以及停车费用。
2.3.2 日本
日本的Shiga县提出恢复Biwa湖水质量,将垃圾容量减少至75%,并且到2030年将二氧化碳排放量减至50%。这项计划需要得到市民、商务以及当地政府的配合。目标是合作者们通过“可持续性税收”和“可持续性金融”来分享经济和环境的利益。具体措施包括环境条例、关于使用土地以及建设的条例、对于先进科技的补贴、自愿的环境行动计划和意识/教育项目。
2.4 国际合作的实施
2006年2月,日本环境局(MOE)和英国环境、食品、农村事务部门(DEFRA)开启了一项低碳社会项目,该项目旨在针对气候变化、清洁能源以及可持续发展而进行对话,项目是在2005年于英国G8峰会上提出的。该对话包括G8以及其他对能源有需求的国家。它关注的焦点有以下几点:转变能源系统,创造一个更安全和持续的未来的战略性挑战;控制由联合计划行动制定的任务的执行情况;在各参与政府间分享最好的经验。项目的出发点是使温室气体浓度稳定在一定范围内以避免危险的气候变化,下一步要创造一个低碳型社会的远景,确定达到必需的转变所需的具体的步骤。项目的核心内容是碳价格方案(到2050年每吨二氧化碳上涨至100美元)以及“碳附加”方案。
3 结论及建议
3.1 低碳社会建设经验的总结
3.1.1 主要经验
从现有的各个国家关于建设低碳社会的实施途径、计划和
方案看,可以总结出以下几点重要的结论:(1)如果大气中温室气体浓度仍稳定的处于一个安全的范围,那么达到低碳型社会就指日可待;(2)与延缓气候变化的努力和经历气候变化的极端影响相比,到达低碳型社会成本更低;(3)创立低碳社会解决途径一低碳技术的研发综合法以及市场、产品和服务的投资的市场条件需要长期稳定性;(4)在建的环境、运输和能源区域将需要更多持续性的变化;(5)政策工具之间存在协同作用能够促进可持续发展目标实现以及鼓励转向低碳型社会。执行这些政策能够提供重要的经济、社会和环境双赢,尤其是在发展中国家;(6)政府的角色很关键,高层领导更是不可或缺。政府必须建立起使个人、商业和组织都能从新型低碳市场获益的可实现条件;(7)国家间应建立信任,加强长期目标和政策的可信度;(8)在清晰的政策框架下,消费者选择和个人行为能使低碳型选择和生活方式成为现实,能成为达到低碳型社会需要的行为变化的有力的驱动者。
3.1.2 主要启示
国外建设低碳社会的实践给我们的主要启示包括:(1)应加强碳价格的长期政策信号,比如,通过税收和加强国际排放贸易,应该为商业建立合适的奖励刺激;(2)如果把税收负担从收入中移去而且雇佣趋向于环境污染,将会有助于使二氧化碳排放成本内在化,鼓励商业和个人减排;(3)发展中国家的发展投资焦点应该被转移到低碳型方法上;(4)对发展中国家来说,转向低碳型技术需要一些步骤上的改变。可以通过扩展金融流和发展发展新的金融机制来实现;(5)贸易制度应该得到调整,鼓励技术和产品的快速进步,使可持续性发展在降低二氧化碳排放量的同时得到加固;(6)能源效率改善应该被加速,采取刺激手段鼓励制度上的和行为上的变革;(7)证实和部署接近的商业技术是亟需的,比如获取碳和存储碳,是一项重大的研发投资,为技术在长期中带来更多收益;(8)政策应该被执行,使人类行为和生活方式的变化成为现实,通过去除高碳选择和提供给消费者从低碳方法中获益的机会;(9)国际合作应得到加强,在国家、区域间和国际股东间分享专业以及最好的经验。
3.2 中国建设低碳社会的建议
3.2.1 改变能源供应结构,提高能源使用效率
我国温室气体排放主要集中在能源生产和能源消费行业,必须大力发展可再生能源,严格控制燃煤电长建设,改造高污染电厂;大力推动清洁燃料发电,加快应用固碳发电技术等低碳发电技术。此外,还要在农村大力提倡可再生能源的应用,包括沼气、太阳能、秸杆等,大力推广吊坑、节煤灶等。
3.2.2 倡导绿色建筑和低碳城市,转变城市建设模式
城市是温室气体的主要排放源,能否推行低碳城市发展模式,直接关系到低碳社会能否真正建立。低碳城市的构建途径包括新能源技术应用、清洁技术应用、绿色规划、绿色建筑和低碳消费等。
3.2.3 改造交通运输系统,推行生态交通
交通能耗和温室气体排放将是我国未来碳排放的重要来源,必须利用先进技术,从提高能源利用效率,减少碳排放入手,改造现有交通运输系统。首先,应该推行城际轨道交通为主、高速公路为辅的交通模式,减少单位碳排放;其次,保留和扩展自行车道和步行道,大力发展地铁、公交专用道等,优化公交出行方式。
参考文献