二氧化碳排放趋势
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二氧化碳排放趋势范文第1篇
中图分类号：F205 文献标志码：A 文章编号：1008-3758（2012）02-0119-06
全球气候变化是人类迄今所遇最重大的生态环境问题，已经成为人类社会发展严重的制约，低碳发展已经成为人类发展的必然选择。全球主要国际组织和国家重视低碳发展研究，现有应对气候变化的理论研究主要从以全球气候变化为主题的生态环境研究和各国低碳经济的技术实现研究两个角度进行，对低碳发展的理论研究和指标分析还比较缺乏，本文主要在生态经济学的构架下建立生态-公平-效率（ecology-equity-efficiency，简称3E）模型，以二氧化碳排放空间作为主要指标，分析全球主要国家的低碳发展现状和前景。
一、生态-公平-效率（3E）模型的建立及指标的选取
1.低碳发展的生态-公平-效率（3E）模型
气候变化和化石能源供给瓶颈已经成为人类社会发展的严重制约，低碳发展是对要求经济增长、社会公平和环境保护三者兼顾的人类可持续发展的延伸和具体化。以规模、公平和效率为维度的生态经济学作为低碳发展的理论基础，从本质上来说符合可持续发展的目标。低碳发展要实现生态环境、社会公平及经济增长等目标，须要把生态规模、社会公平与经济效率三个要素统一起来，并从独立发展到整合的三维要素，见图1。
在环境维度，温室气体的大量排放已经引起了全球性的气候变化，以生态规模为代表的地球环境接纳二氧化碳等温室气体的能力应该是低碳发展要考虑的最基本的条件，主要指标为全球二氧化碳排放总量。在社会维度，在生态规模的基础上，要考虑社会发展权利和福利的合理配置，这是社会发展的第二层需求，主要指标为人均年二氧化碳排放量。在经济维度，社会的经济发展需要考虑效率因素，主要体现在温室气体排放空间这一稀缺资源是否得到有效配置。
2.现有温室气体排放权分配指标
20世纪90年代起，作为发展中国家代表，中国学者开始关注国际气候制度中的公平问题，徐玉高等从二氧化碳排放权的交易和激励机制角度论述了碳权的分配；徐嵩龄从国际环境法的角度探讨碳减排的公平与效率；徐玉高等提出了气候变化的公平准则，特别指出发展中国家应该拥有更多的发展空间；何建坤等就气候变化问题的公平性进行了分析；潘家华等提出了“碳预算”概念，从理论框架和减排策略上进行了广泛的探讨。国外学者也在研究人均二氧化碳排放量的基础上，提出了修正方案――温室气体排放权（GDR）方案，引起国内外的关注。其中人均二氧化碳排放量和温室气体排放权作为主要的二氧化碳排放公平分配指标在一定程度上体现了公平理念但均有缺陷：
（1）人均二氧化碳排放量作为较早出现的二氧化碳排放公平分配指标具有现实意义，但该指标是对当年排放情况的考虑，而缺少对历史责任的分析。从二氧化碳排放权的人际公平原则看，以人均二氧化碳排放量为主要指标的“紧缩与趋同”方法，对于发展中国家来说仍然是不公平的。
（2）温室气体排放权（GDR）是由瑞典斯德哥尔摩环境研究所（SEI）提出，设计了以国内生产总值（GDP）和累积历史排放为核心指标的“责任一能力指数（RCI）”。RCI指数法通过累计二氧化碳排放量和达到世界收入水平线的人口比例等指标，试图融合发展中国家的发展需求和发达国家的能力要求。该方法也有其自身的局限性，主要问题集中于历史责任与未来要求的协同考虑和全球收入水平线等取值问题。
二、二氧化碳排放空间研究假设与计算方法
二氧化碳排放空间是指在一定时限内为达到生态目标可排放的二氧化碳的总量，这一指标为全球二氧化碳排放量与生态容量之间的平衡设置了一个阈值。在人均累计二氧化碳排放量的指标基础上，人均二氧化碳排放空间可以作为重要指标对全球和各国的二氧化碳排放进行合理的分配，通过二氧化碳排放效率的指标来实施。本文选择在1990-2005年二氧化碳累计排放量均超过全球总排放量1%的主要国家进行分析。具体研究假设和计算方法如图2所示。
1.研究时限
全球二氧化碳累计排放量统计和计算是以1990年和2050年为起点和终点的。1990年作为起点的选择依据是当年召开的第二次世界气候大会明确指出必须限制温室气体排放以遏制全球性气候恶化，《京都议定书》也以1990年作为排放总量的基准线。随着全球经济的不断发展，二氧化碳等温室气体的排放量还将不断升高，到2050年全球二氧化碳累计排放量将直接影响全球经济发展与气候变化的长期趋势。
2.分配指标
本文以全球二氧化碳排放公平原则下的在研究时限内人均年二氧化碳排放量作为分配指标。以全球气候变化在“临界点”之内为目标，在全球二氧化碳排放总量确定的情况下，人类应该具有平等的发展权利和二氧化碳排放权利。1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量应该成为全球对二氧化碳累计排放量进行分配的重要指标。
3.人口数据来源
未来人口估算依据联合国经济和社会事务部的《世界人口展望（2006年修订版）》的人口数据，1990-2005年全球及各国人口数据为确定数据，2006-2050年人口数据均为基于历史趋势根据各国生育、死亡、移民速率进行推算的结果。在全球及各国进行二氧化碳排放空间分析过程中，全球及各国的人口和人均年二氧化碳排放量共同决定各国二氧化碳排放空间的分配。
三、基于3E模型的主要国家二氧化碳排放空间实证分析
以到2050年不引发全球气候急剧变化的“临界点”为目标，以1990-2050年为期限，对全球及各国以人口数据为依据进行二氧化碳排放量的分配，减去1990-2005年已经排放的二氧化碳总量，即可计算出2006-2050年全球及各国二氧化碳排放空间和人均年二氧化碳排放量。
1.基于生态规模的全球二氧化碳排放总量的预测
经过大量科学预测和分析，将全球温升控制在2℃、大气中温室气体浓度控制在450～550ppm作为全球应对气候变化的长期目标，经过计算，从1990年至2050年共有13 530亿吨二氧化碳排放的累计排放量。全球二氧化碳年排放量需要尽早得到较好地控制，有研究显示，若峰值出现在2020年以后，那么就必须采取更为激进的减排手段（甚至是排放的负增长），否则就无法在未来实现450 ppm的排放路径。
根据1990-2050年间全球总人年对全球二氧化碳累计排放总量进行国家间分配，可以得到表1中1990-2050年各国二氧化碳累计排放量。其中表1中所列出的各国1990-2005年二氧化碳排放量数据来自世界能源研究所，由此可以计算得出2006-2050年各国二氧化碳排放空间。
如表1所示，2006-2050年全球尚有9806.26亿吨二氧化碳的排放空间，其中美国、俄罗斯、澳大利亚和加拿大等国在1990-2005年期间已经耗尽本国在1990-2050年期间的二氧化碳排放空间，需要通过更加严厉的减排手段达到二氧化碳净排放为负值的要求。巴西、印度、中国、墨西哥等国由于1990-2005年的累计二氧化碳排放量比较小，所以还有比较充裕的二氧化碳排放空间。
2.基于公平分配的人均年二氧化碳排放量的分析
（1）1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量的确定
根据本文对不引发全球气候变化“临界点”的分析，1990-2050年全球二氧化碳的累计排放总量约为13530亿吨，这期间全球总人年为4585.33亿人年，全球二氧化碳累计排放量与全球总人年的比值即为全球人均年二氧化碳排放量。经计算1990―2050年全球人均年二氧化碳排放量为2.95吨/人年。
（2）2006-2050年各国排放空间的确定
按照1990-2050年期间全球及各国的人年统计，可以计算出在时限内全球及各国的二氧化碳排放量。由于1990-2005年全球二氧化碳的排放已经发生，因此可以查出全球及各国的事实排放量值；2006-2050年全球及各国可排放的二氧化碳的空间应该在1990-2050年各国二氧化碳排放空间中减去1990-2005年各国的事实排放量值。
（3）人均年二氧化碳排放量的确定及分析
人均年二氧化碳排放量即为对应年限的累计二氧化碳排放量或者排放空间与统计人口与年限直接的比值，它代表了在一定时限内各国二氧化碳排放的权利，也体现了二氧化碳减排的难度。本文把1990-2050年分为两个时间段，分别是已经发生的1990-2005年和需要分析与计算的2006-2050年。经过对累计二氧化碳排放量和二氧化碳排放空间的计算，在各国历年人口数据统计的支撑下，可以计算出1990-2005年和2006-2050年的人均年二氧化碳排放量，如图3所示。
从全球的角度来看，1990-2005年的人均年二氧化碳排放量略高于2006-2050年，相差1.24吨/人年。澳大利亚、加拿大和美国的1990-2005年的人均年二氧化碳排量超过15吨/人年，德国和俄罗斯超过10吨/人年，日本、韩国、英国、波兰、乌克兰等国也接近10吨/人年，这些国家在2006-2050年间的人均年二氧化碳排放量都非常有限。澳大利亚、加拿大、俄罗斯和美国均需要大幅下降人均年二氧化碳排放量才能满足已经透支的各国二氧化碳排放空间的要求。其中美国作为全球最发达的国家，在二氧化碳排放的问题上有着最重的责任，为达到美国的二氧化碳排放空间，美国需要大大降低人均年二氧化碳排放量，只有从19.55吨/人年降低到净吸收二氧化碳1.62吨/人年才能实现。这就要求发达国家不仅要做好本国的二氧化碳等温室气体的减排工作，也需要为其他国家的减排提供更多的技术和资金支持，才能实现本国的排放目标。在图3中，巴西、中国、印度、印度尼西亚等国的2006-2050年人均年二氧化碳排放量较1990-2005年还有提高，这说明在1990-2005年这些国家的二氧化碳排放量没有达到全球人均年二氧化碳排放水平，这些国家的发展还存在一定的排放空间。但需要看到，这些国家多为发展中国家，在发展过程中也要经历工业化和城市化的进程，二氧化碳排放量还将有比较大的提高。关注这些国家的二氧化碳排放水平，是控制全球气候变化的关键因素之一。
3.基于效率考量的各国二氧化碳排放效率分析
以人均二氧化碳排放量和人均GDP为横轴和纵轴，以主要国家2006年的人均GDP和人均二氧化碳排放量做图，可以比较直观地分析主要国家二氧化碳排放效率，具体数值见图4。
图4中回归线显示了主要国家二氧化碳排放效率的平均值，位于回归线上方国家的二氧化碳排放效率高于平均水平，位于回归线下方国家的二氧化碳排放效率低于平均水平。从图4中数据分布情况可以看出，在主要国家中法国是二氧化碳排放效率最高的国家之一；英国、日本、德国及西班牙等发达国家用相对较少的二氧化碳排放达到了较高的经济发展水平；澳大利亚、加拿大及美国等属于处于高收入、高排放的二氧化碳排放效率较低的发达国家，需要在二氧化碳减排的相关领域作出更多贡献；印度、印度尼西亚、巴西等国家作为发展中国家经济水平尚较低，但是二氧化碳排放效率高于平均水平。
二氧化碳排放效率分析对中国发展有着现实意义。作为发展中大国，随着中国经济增长，二氧化碳排放量的增速加快，2006年中国的二氧化碳排放效率已经低于主要国家平均水平。中国必须坚持科学发展观，在提高经济水平的同时重视二氧化碳排放的控制。走低碳发展道路、不断提高二氧化碳排放效率，将是中国发展的必然路径。
四、结语
二氧化碳排放趋势范文第2篇
关键词甲烷排放；减排政策；国际气候谈判；应对气候变化；国家战略
中图分类号X32文献标识码A文章编号1002-2104（2012）07-0008-07doi:103969/jissn1002-2104201207002
作为负责任的发展中大国，中国政府已经把应对气候变化纳入到社会经济发展规划，并不断采取强有力的措施［1］。应对气候变化已经或者未来相当长时期内一直是中国经济社会发展面临的主要任务，也是影响中国未来可持续发展的重大议题。科学合理地制定应对气候变化国家战略，需要正确认识温室气体排放问题。
甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体，占2004年全球人为源温室气体排放总量的14.3%［2］。中国的甲烷排放问题同样十分突出，仅考虑二氧化碳排放已经不能全面代表中国的温室气体排放［3］。根据国家气候变化初始信息通报公布的中国温室气体排放国家清单，1994年中国甲烷排放总量为34 287 Gg，占温室气体排放总量（以二氧化碳排放当量计，不考虑土地利用变化的二氧化碳排放）的23.4%［4］。据Zhang和Chen［3］的估计，在2007年中国经济部门温室气体排放的构成中，仅考虑甲烷一项，其当量二氧化碳排放量已达989.8 Mt，这一数值均已远高于英国、加拿大、德国等国化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量。因此，考虑甲烷对于反映中国温室气体排放的历史与发展趋势同等重要。
然而，尽管甲烷排放在中国温室气体排放整体格局中具有重要地位，国家尺度甲烷减排相关的政策研究仍然相对薄弱，诸多问题亟待进一步厘清。本文将从中国甲烷排放的研究进展出发，立足于甲烷排放的历史和现状，力图通过辨析甲烷与中国温室气体减排战略、中国甲烷系统减排策略与措施、中国甲烷排放与国际气候谈判的国家立场等问题，系统阐述中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系，为我国政府相关政策的制定提供决策参考。
1甲烷与中国温室气体减排战略
全球大气中的甲烷与二氧化碳相比，其浓度要低2个数量级，属于大气痕量气体，其排放量的微小增加将会导致大气中甲烷浓度的明显升高。由于甲烷在大气中的寿命较短（12-17年），减缓甲烷排放对大气中甲烷的减少具有迅速的影响，而二氧化碳在大气中存留时间很长（50-200年），减少大气中二氧化碳则需要更长时间才能见效。因此，大气中甲烷浓度可以相对迅速地对甲烷减排活动做出响应。虽然多数研究集中于中国二氧化碳的减排策略，然而在《京都议定书》中，除二氧化碳以外，甲烷、氧化亚氮、氢氟化碳、全氟化碳和六氟化碳五种温室气体均在限制之列。显然，甲烷的纳入统计将拓宽中国温室气体减排的选择，甚至可以以最低的减排成本为目标实现优化减排。
甲烷排放在中国整体温室气体排放格局中占有极其重要的地位，在未来温室气体减排战略的实施过程中，甲烷减排可以做出直接贡献。2002-2007年，中国甲烷排放的年均增长率为4.2%，而同期中国二氧化碳排放的年均增长率为12.5%［5］。从排放强度来看，中国政府已经承诺到2020年单位GDP的二氧化碳排放与2005年水平相比减排40%-45%。按照历年单位GDP甲烷排放的下降趋势，在保持目前的经济增长速度情况下，中国甲烷排放也完全能实现相应40%-45%的减排目标。2005-2007年，中国单位GDP的甲烷排放已经下降了20.7%，而同期中国单位GDP的二氧化碳排放仅下降了4.3%［5］。即使基于最低的全球增温潜势（CO2∶CH4∶N2O=1∶25∶298）计算，甲烷排放强度（单位GDP排放量）降低了47.6 g CO2-eq/元，而同期二氧化碳排放强度降低了48.4 g CO2-eq/元。甲烷排放强度与二氧化碳排放强度的降低幅度基本相当。显然，甲烷强度减排对中国温室气体强度减排产生直接影响。
二氧化碳排放趋势范文第3篇
Abstract: Carbon dioxide capture and
storage is a decisive scheme to reply the global climate change. There are three ways to capture carbon dioxide: Post-combustion, Pre-combustion, and Oxy-fuel combustion. Geological storage, ocean storage and mineral carbonation are main styles.
前言
化石燃料占当今全球能源使用量的75-80%,人类二氧化碳总排放量的3/4来源于化石燃料的使用。如果不采取特殊的措施将我们对气候的影响降到最小,化石燃料使用排放的二氧化碳将对我们生存的环境造成严重的危害:全球温度上升1.4-5.8℃、季节更替改变和无法预知的事件,给我们的子孙后代带来灾难。因此,二氧化碳减排势在必行。同时,在找到新能源替代化石燃料以前,对排放的二氧化碳合理处置也是我们亟待研究和解决的重点。
1碳捕集和封存
碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称CCS)是指将大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源产生的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。
2二氧化碳捕集
二氧化碳捕集的目的是产生能运输到储存地点的二氧化碳高压浓缩液[1]。目前比较大的二氧化碳固定点源有:化石燃料的燃烧(电力、水泥生产、炼油厂、钢铁工业、化石工业以及石油和天然气加工等)和生物质(生物乙醇和生物能)等。
二氧化碳的捕集方式主要有四种:燃烧后捕集(Post-combustion)、燃烧前捕集(Pre-combustion)、富氧燃烧(Oxy-fuel combustion)以及工业分离(Industrial Separation)。工业分离从技术原理上,可以归入前三种。
在燃烧后捕集二氧化碳技术中,二氧化碳在化石燃料燃烧后通过化学或物理吸附法被分离出来。燃烧后捕集技术通常应用于常规发电站。此技术可从发电站的烟道气或者其它大的点源捕集二氧化碳。但是,由于烟道气中含有二氧化碳和氮气,且二氧化碳含量低,捕集规模庞大,耗费大量的能源,发电站要求具有一定商业规模。
目前燃烧前捕集二氧化碳技术广泛应用于化学肥料、化学药品、气体燃料(H2、CH4)和动力生产。燃烧前捕集技术是化石燃料高压富氧气化生成CO和H2混合气体,再将混合气体通过水蒸气,CO再与蒸汽反应生成二氧化碳并得到更多的H2。在燃烧前从排除的气流中分离出相对较纯的二氧化碳和H2。分离出的H2可作为无碳燃料。
在富氧燃烧中,氧气代替空气与燃料燃烧,产生以二氧化碳和水蒸汽为主的烟道气。水蒸汽可通过冷却凝析出。该技术捕集的几乎纯净的二氧化碳可直接运输到储存场所并储存。
燃烧后脱碳的技术核心是氨吸收脱除二氧化碳,难点在于分子水平吸附剂的开发。燃烧前脱碳的关键技术是转化制氢,涉及高温下氢的膜分离技术,包括模式转化装置、膜材料等方面的技术开发。富氧燃烧技术的关键是氧气供应及高技术涡轮机的开发。
3二氧化碳运输
捕集到的二氧化碳必须运输到合适的地点进行封存,为减小体积,需要将二氧化碳压缩至超临界状态,提高运输效率。管道运输是最经济有效的运输方式。2008年,美国约有5800千米的二氧化碳管道,这些管道大都用以将二氧化碳运输到油田,注入地下油层以提高石油采收率(Enhanced Oil Recovery,EOR)。
4二氧化碳封存
二氧化碳封存是指将从各种点源中捕集的二氧化碳,运输至埋存地,并注入地质结构中封存起来。二氧化碳封存方式众多,主要有地质封存、海洋封存和矿石碳化。
地质封存
地质封存一般是将超临界状态(气态及液态的混合体)的二氧化碳注入地质结构中,这些地质结构可以是石油和天然气储层、咸水层、无法开采的煤层等。IPCC的研究表明,二氧化碳性质稳定,可以在相当长的时间内被封存。若地质封存点是经过谨慎选择、设计与管理的,注入其中的二氧化碳的99%都可封存1000年以上。
把二氧化碳注入油田或气田用以驱油或驱气可以提高采收率(CO2-EOR或CO2-EGR技术),使用EOR技术可提高30%~60%的石油产量。在CO2-EOR项目中,50-67%二氧化碳气体会随着原油采出并将其分离、压缩后循环注入油藏以降低成本;在CO2-EGR技术实施过程中还要考虑储层盖层完整性、二氧化碳纯度、注入时间、注入速率等因素。
将二氧化碳注入煤层,封存的同时,也可有效的替换甲烷,提高煤层气采收率(CO2-ECBM技术)。常规的减压法开采煤层采收率仅为50%,而将二氧化碳注入煤层,甲烷采收率可达到90%,同时二氧化碳被吸附以达到封存目的。
二氧化碳注入深部含盐水层,溶解在水中,部分与矿物质缓慢发生反应,形成碳酸盐,达到永久封存目的。咸水层一般在地下深处,富含不适合农业或饮用的咸水,这类地质结构较为常见,同时拥有巨大的封存潜力。不过与油气田相比,目前人们对这类地质结构的认识还较为有限。
也有研究提出玄武岩、油气富集的页岩、盐洞和废弃矿井等也存在适合二氧化碳储存的场所。
海洋封存
海洋封存是指将二氧化碳通过轮船或管道运输到深海海底进行封存。海洋封存二氧化碳潜力巨大,同时也对海洋环境造成负面的影响,海洋封存二氧化碳使海水表面二氧化碳浓度增加,改变了海洋的化学特征,造成了表层海洋酸化等,此外,封存在海底的二氧化碳也有可能会逃逸到大气当中。因此,二氧化碳海洋封存需要关注渗漏可能造成沉积环境的改变及局部海洋酸化的风险。
矿石碳化
矿石碳化是利用碱性和碱土氧化物,如氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)将二氧化碳固化,这些氧化物与二氧化碳反应后生成碳酸镁(MgCO3)和碳酸钙(CaCO3),达到永久封存目的。如天然形成的含硅酸盐矿物质,蛇形岩,在世界各地分布众多,将燃煤产生的二氧化碳萃取物注入岩石,会生成稳定的碳酸盐。
5前景
全球应对气候变暖和环境改变的举措正如火如荼的进行着:2009年,全球发电设备巨头阿尔斯通和全球化工业领先企业陶氏化学公司合建的碳捕集试验电厂成功运行;英国RWE npower投资的Aberthaw电厂2010年投入使用;欧盟第六框架计划的中国-欧盟二氧化碳捕集与封存合作项目,旨在提供技术指导,并于2010年之前在中国设计一座燃煤电厂,进行二氧化碳捕集与封存;澳大利亚温室气体技术合作研究中心(CO2CRC)的Otway项目,将通过天然气井向地下岩层灌注10万吨二氧化碳;北达科塔大学能源与环境中心负责管理的平原CO2减排合作伙伴方,将在加拿大阿尔伯塔和威利斯盆地进行二氧化碳封存,将二氧化碳灌注到一个主要的咸水层结构等等。
二十一世纪为天然气世纪,世界能源发展总趋势是向低碳化以至无碳化方向发展。二氧化碳捕集与封存势必是应对全球气候变化的决定性方案之一。
参考文献:
[1] Bert Metz,Ogunlade Davidson,et al. IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage[M]. UK:Cambridge University Press,2005.
[2] " UNEP CCS-guide Can carbon dioxide storage help cut greenhouse emissions"? 2006.4
[3] "NETL 2007 Carbon Sequestration Atlas",2007
二氧化碳排放趋势范文第4篇
关键词煤化工；二氧化碳；节能减排
中图分类号TQ53文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0112-01
目前，众多国家包括美国、日本、欧洲等国家都在积极研究煤化工产业中的节能减排技术，从而降低二氧化碳的排放，突破煤化工产业的高碳困扰，从而更好的保护环境，做到可持续发展。我国也在积极研究煤化工产业中的新兴技术来解决煤化工产业中产生大量二氧化碳排放的问题。
1煤化工产业中的二氧化碳的排放
二氧化碳是常见以及化工产业中向大气排放的主要温室气体之一。因为大量的温室气体进入大气中会导致全球的气候变暖，从而地球的自然环境及人们生产活动带来严重的影响。而我国是煤炭资源非常丰富的国家之一，我们可探测的煤炭储存量超过了1万亿吨，因此作为我国主要的资源利用产业，煤化工产业的发展是我国化工产业发展的重点及关键产业。
但是在发展煤化工产业的过程中必然面临二氧化碳的排放问题。我们从煤炭及石油元素的够成上可以看出：煤中氢原子及碳原子的比在0.2-1.0之间，石油中氢原子与碳原子的比在1.6-2.0之间。在煤化工产业的生产过程中，用煤来代替石油生产出石化工产品会由于氢原子与碳原子比调整等原因，向外排放过量的一氧化碳及二氧化碳。
在煤直接液化、间接液化、煤制烯烃等煤化工生产过程中也面临这二氧化碳排放等问题。
首先，煤直接液化过程中，把固态煤在高压高温下与氢气进行反应，让煤炭直接转化成液体油。在反应的过程中，煤中的氧与反应环境中的氢气结合，产出二氧化碳（据估算，煤炭直接液化中每吨液化粗油的二氧化碳排放量约为2.2 t）。其次，间接煤液化中二氧化碳的排放则是经过三个大步骤：煤的气化、煤的合成、煤的精炼。在这三个过程中，煤的气化和合成中会排放出一定量的二氧化碳（据估算，煤间接液化过程每吨液化产品的二氧化碳的排放量约为3.4 t）。
在煤制烯烃的过程中二氧化碳的排放量估算，若根据每吨中间产品甲醇进行计算约为2.2 t，若根据每吨最终产品烯烃进行计算约为6.2 t。根据我国煤化工产业的工艺对其平均二氧化碳的排放量进行估算：煤化工产业中因生产以上煤化工产品将会排放出超过2亿多t的二氧化碳。所以，煤化工产业中将排放出大量的二氧化碳造成较为严重的环境压力。
2煤化工产业中节能减排技术
从对煤化工产业中二氧化碳的排放我们可以看出，由于煤化工生产的单元及工艺比较复杂多样，必须重视加强对整个煤化工产业的效益分析，提高科技节能的意识及技术，不断地降低煤化工产业过程中的生产消耗，促进煤炭资源的绿色深加工产业的发展，减少温室气体的排放量。以下简要介绍几种煤化工产业中的节能减排技术。
1）开发大规模气化技术。煤气化生产技术一种煤炭综合利用率较高及洁净煤水平较高的重要节能技术。同时，煤气化技术被广泛应用于现代煤化工、煤造油等重要煤化工产业之中。但是，大规模的气能技术的开发，需要继续以高效生产、经济、环保为目标深入开展进一步的研究以确保在气化过程中技术的可靠性与稳定性。现代煤气化技术的发展趋势是：气化压力朝高压化发展、气化炉向大型气炉发展、气化温度向高温化发展，以此不断提高煤炭有机物的充气化程度，减少温室气体的排放及降低对环境的污染。
2）多联产系统的运用。运用多联产系统可能集成各类资源进行综合运用，充分考虑资源、能量及环境等各种因素。例如，采用新型双气头多联产系统，将富一氧化碳的气化煤气充分燃烧，从而替代富氢的焦炉煤气。通过对多联产系统的应用，若采用新型的双气头多联产系统不仅可以产生较好的经济效益还能大大减少二氧化碳的排放。同时节约了水及煤炭资源。与传统的生产工艺相比，多联产系统的运用能够有效的实现二氧化碳减排的节能目标。
3）煤与焦炉、高炉气制和二甲醚大型化技术的应用。众所之知，甲醇可以应用于在多个领域，包括天然气、焦炉煤气等。由于，煤变油的过程对于煤质的要求较为严格，但是对于高硫、高灰劣质煤等不能应用与煤变油的过程，但是却可以作为甲醇的生产原料。通过焦炉煤气制备甲醇，可以有效的改善环境提高对资源的利用率。
3总结
综上，煤化工产业的可持续发展必须大力提高对节能减排技术的应用。从而，大大减少煤化工产业的发展对环境的污染。同时，结合煤化工生产的实际，坚持科学发展观、坚持走可持续发展的道路，不断引进国内外等先进的节能技术并应用于生产发展循环经济，做好煤化工产业中的节能减排工作，促进煤资源的深加工及相关产业的发展。
我国“十一五”规划纲要中强调“发展煤化工，建设煤炭液化示范工程，促进煤炭深度加工”。通过纲要的要求，发展煤化工产业要充分利用我国多煤少油的能源结构，通过节能减排及洁净煤技术，集中处理在煤化工产业中排放的二氧化碳及污染物的排放，缓解国内对进口原油的依赖程度。
参考文献
二氧化碳排放趋势范文第5篇
关键词：林业；低碳经济；森林碳汇
中图分类号：F316.12
文献标识码：A
文章编号：1673-5919（2012）03-0053-03
控制和减少温室气体的排放，发展低碳经济，是全世界控制气候变化的战略选择。而在应对气候变化中，林业具有特殊作用。发展低碳经济，不仅要重视节能减排，还要重视碳汇的作用。因此，要发展低碳经济，就要求在最大限度减少碳排放的同时，必须重视发挥林业的碳汇作用[1]。
1 林业是发展低碳经济的有效途径
林业是减排二氧化碳的重要手段。部分研究认为，林业减排是减排二氧化碳的重要手段。首先，通过抑制毁林、森林退化可以减少碳排放；其次，通过林产品替代其他原材料以及化石能源，可以减少生产其他原材料过程中产生的二氧化碳，可以减少燃烧化石能源过程中释放的二氧化碳[2]。
1.1 毁林、森林退化与碳排放
近年来，大部分的毁林活动都是由人类直接引发的，大片的林地转变成非林地，主要活动包括大面积商业采伐以及扩建居住区、农用地开垦、发展牧业、砍伐森林开采矿藏、修建水坝、道路、水库等[3]。
在毁林过程中，部分木材被加工成了木制品，由于部分木制品是长期使用的，因此，可以长期保持碳贮存，但是，原本的森林中贮存了大量的森林生物量，由于毁林，这些森林生物量中的碳迅速的排放到大气中，另外，森林土壤中含有大量的土壤有机碳，毁林引起的土地利用变化也引起了这部分碳的大量释放。因此，毁林是二氧化碳排放的重要源头。
毁林已经成为能源部门之后的第二大来源，根据 IPCC 的估计，从19世纪中期到20世纪初，全世界由于毁林引起的碳排放一直在增加，19世纪中期，碳排放是年均3亿t，在20世纪50年代初是年均10亿t，本世纪初，则是年均23亿t，大概占全球温室气体源排放总量的17%。因此，IPCC认为，减少毁林是短期内减排二氧化碳的重要手段。
1.2 林木产品、林木生物质能源与碳减排
①大部分研究认为，应将林产品碳储量纳入国家温室气体清单报告，主要理由是林产品是一个碳库，伐后林产品是其中一个重要构成部分[4]。
通过以下手段，可以减缓林产品中贮存的碳向大气中排放：大量使用林产品，提高木材利用率，扩大林产品碳储量，延长木质林产品使用寿命等。另外，也可以采用其他有效的手段来减缓碳的排放，降低林产品的碳排放速率，如合理填埋处置废弃木产品等方式，这样，甚至可以让部分废弃木产品实现长期固碳。在森林生态系统和大气之间的碳平衡方面，林产品的异地储碳发挥了很大的作用。
②贾治邦认为，大量使用工业产品产生了大量的碳排放，如果用林业产品代替工业产品，如减少能源密集型材料的使用，大量使用的耐用木质林产品就可以减少碳排放。秦建华等也从碳循环的角度分析了林产品固碳的重要性，林产品减少了因生产钢材等原材料所产生的二氧化碳排放，又延长了本身所固定的二氧化碳[5]。
③以林产品替代化石能源，也可以减少因化石能源的燃烧产生的二氧化碳排放。例如，木材可以作为燃料，木材加工和森林采伐过程中也会有很多的木质剩余物，这些都可以收集起来用以替代化石燃料，从而减少碳的排放；另外，林木生物质能源也可以替代化石燃料，减少碳的排放。
根据IPCC 的预计，2000—2050 年，全球用生物质能源代替的化石能源可达20~73GtC[6]。相震认为，虽然通过分解作用，部分林产品中所含的碳最终重新排放到大气中，但因为林业资源可以再生，在再生过程中，可以吸收二氧化碳，而生产工业产品时，由于需要燃烧化石燃料，由此排放大量的二氧化碳，所以，使用林产品最终降低了工业产品在生产过程中，石化燃料燃烧产生的净碳排放[7]。林产品通过以下两个方面降低碳排放量：一是异地碳储燃料，二是碳替代。这两方面可以保持、增加林产品碳贮存并可以长期固定二氧化碳，因此，起到了间接减排二氧化碳的作用。
从以上分析可知，林业是碳源，因此在直接减排上将起到重大作用；林业可以起到碳贮存与碳替代的作用，可以间接减排二氧化碳。因此，林业是减排二氧化碳的重要手段。
有些研究认为林业在直接减排二氧化碳方面的作用不大。这是基于较长的时间跨度来考察的，认为林业并不是二氧化碳减排的最重要手段，工业减排是发展低碳经济的长久之计；但是从短时间尺度来考察，又由于CDM项目的实施，林业是目前中国碳减排的一个重要的不可或缺的手段。
2 森林碳汇在发展低碳经济中发挥的作用巨大
绝大部分的研究认为，林业是增加碳汇的主要手段。谢高地认为，中国的国民经济体系和人类生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放为基础。虽然不同地区、不同行业单位GDP碳排放量有所差别，但都必须依赖碳排放以求发展。这种依赖是长期发展形成的，是不可避免的，我国现有的技术体系还没有突破性的进展，在这之前要突破这种高度依赖性非常困难，实行减排政策势必会影响现有经济体系的正常运行，降低人们的生活水平，也会产生相应的经济发展成本[8]。谢本山也认为，中国还处于城镇化和工业发展的阶段，需要大量的资金和先进的技术才能使这种以化石能源为主要能源的局面有所改变，而且需要很长的周期，目前的条件下，想要实现总体低碳仍然存在较大的困难。与工业减排相比，通过林业固碳，成本低、投资少、综合收益大，在经济上更具有可行性，在现实上也更具备选择性[9]。
从碳循环的角度上讲，陶波，葛全胜，李克让，邵雪梅等认为，地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库四大碳库，其中，在研究碳循环时，可以将岩石圈碳库当做静止不动的，主要原因是，尽管岩石圈碳库是最大的碳库，但碳在其中周转一次需要百万年以上，周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长，平均为千年尺度，是除岩石碳库以外最大的碳库，因此二者对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成，内部组成很复杂，是受人类活动影响最大的碳库[10]。
从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看，森林地区是陆地生态系统的碳蓄积的主要发生地。森林生态系统在碳循环过程中起着十分重要的作用，森林生态系统蓄积了陆地大概80％的碳，森林土地也贮藏了大概40％的碳，由此可见，林业是增加碳汇的主要手段。
聂道平等在《全球碳循环与森林关系的研究》中指明，在自然状态下，森林通过光合作用吸收二氧化碳，固定于林木生物量中，同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同时，通过林木呼吸和枯落物分解，又将二氧化碳排放到大气中，同时，由于木质部分也会在一定的时间后腐烂或被烧掉，因此，其中固定的碳最终也会以二氧化碳的形式回到大气中。所以，从很长的时间尺度(约100年)来看，森林对大气二氧化碳浓度变化的作用，其影响是很小的。但是由于单位森林面积中的碳储量很大，林下土壤中的碳储量更大，所以从短时间尺度来看，主要是由人类干扰产生的森林变化就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。
根据国家发改委2007年的估算，从1980—2005年，中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6
亿t，森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。李育材
研究表明， 2004 年中国森林净吸收二氧化碳约5
亿t，相当于当年工业排放的二氧化碳量的8%。 还有方精云等专家认为，在1981—2000年间，中国的陆地植被主要以森林为主体，森林碳汇大约抵消了中国同期工业二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可见，林业在吸收二氧化碳方面具有举足轻重的作用。
3 发展森林碳汇的难点
通过以上分析可以看出，通过林业减排与增加碳汇是切实可行的，减少二氧化碳的排放量、增加大气中二氧化碳的排放空间是发展低碳经济关键所在。然而，森林碳汇在发展低碳经济中也受到相关规定的限制。
在《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》中，都有关于“清洁发展机制(CDM)”和碳贸易市场的叙述，其中明确规定开发森林碳汇项目及进行碳贸易须要符合以下规则：
①在《京都议定书》中明确规定，开发森林碳汇的土地，必须是从项目基准年开始，过去五十年内没有森林，《京都议定书》也规定，如果是再造林项目，所用的土地必须是从1989年12月31日至项目开发那一年不是森林，但是在此之前可以有森林[12]。
②进行交易的碳信用额必须是新产生的，不可以是现存的碳汇量。
③自身可以完成减排指标的，不可以利用清洁发展机制；可以使用清洁发展机制的国家，与其合作的发展中国家的企业，也需要将符合规定的碳减排量申报，并获得联合国相关部门认可后，才能出售给发达国家的企业。
④减少毁林和优化森林管理产生的森林碳汇并没有纳入清洁发展机制；另外，只有造林再造林项目产生的森林碳汇被纳入到清洁发展机制，森林碳汇项目的种类很单一，而且有关的申报、认证等程序非常复杂。
通过以上分析，可以得出以下结论，林业对于发展低碳经济具有不可替代的作用。尽管也受到很多方面的制约，但其未来的快速发展趋势是必然的。因此必须加强森林经营、提高森林质量，促进碳吸收和固碳；保护森林控制森林火灾和病虫害，减少林地的征占用，减少碳排放；大力发展经济林特别是木本粮油包括生物质能源林；使用木质林产品，延长其使用寿命，最大限度的固定二氧化碳；保护湿地和林地土壤，减少碳排放。
参考文献：
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[2] 王春峰.低碳经济下的林业选择[J].世界环境,2008(2):37-39.
[3] 林德荣,李智勇.减少毁林和森林退化引起的排放:一个综述视角的分析[J].世界林业研究,2010(2):1-4.
[4]文冰.基于低碳经济的林分质量改造分析[A].低碳经济与林业发展论—中国林业学术论坛·第6辑 , 2009:179-186.
[5]贾治邦.全面发展林业,助推低碳经济发展[J].高端论坛2010(3):18-19.
[6] 魏远竹.产业结构调整与林业经济增长方式转变[J]北京林业大学学报,2001(1):72-75.
[7]相震.碳减排问题刍议[J].环境科技,2009(2):1-10.
[8]谢高地.碳汇价值的形成与和平价[J].自然资源学报,2011,26(1):1-10.
[9]谢本山.森林碳汇在低碳经济中的作用[J].现代农业科技2010(23):205-206.
[10]陶波,葛全胜.陆地生态系统碳循环研究进展[J].地理研究,2011(5):142-157.
