二氧化碳的排放问题

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二氧化碳的排放问题范文第1篇

部分碳酸饮料中添加的二氧化碳,来自一项目前备受关注的技术――碳捕集和封存,这项新技术事关人类面临的重大挑战――“全球气候变暖”,该技术对减少温室气体排放具有深远的意义,将为人类减缓气候变暖带来希望。

碳捕集与封存(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,用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。它包括二氧化碳捕集、运输以及封存三个环节,可以使单位发电碳排放减少85%至90%。

捕集二氧化碳可达食用程度

“北京已有比较成熟的碳捕集技术,现在许多碳酸饮料里的二氧化碳都是从北京高碑店热电厂试验示范装置中生产的,纯度非常高,大家可以放心喝。”西安热工研究院北京分院二氧化碳控制与减排研究所黄斌博士表示。

黄斌说,从高碑店热电厂二氧化碳捕集试验装置里捕集出的二氧化碳,精制以后可以达到食用的程度,就是99.9%至99.99%的程度,截至2009年春节,二氧化碳捕集系统运行稳定,销售食品级二氧化碳已超过800万吨。

如何科学利用二氧化碳

要减少一种物质对人类的危害,最好的办法就是科学利用。

目前全球二氧化碳工业利用量大约是每年1至1.5亿吨。美国是世界上最大的二氧化碳生产国和消费国,生产能力每年约1000万吨。中国有二氧化碳生产企业100家左右,生产能力是每年200至250万吨,而一个几十万千瓦的燃煤电厂,一年能捕获二氧化碳100至200万吨,同目前中国企业生产的二氧化碳的总量是差不多的。黄斌说,“目前人类对二氧化碳的消费量是非常有限的,因此人类面临的一个问题是,由于过度地使用化石原料造成了二氧化碳过多,而人类无法消费多出的庞大的那部分,所以造成了一系列气候和生态问题。”

彻底做法是把多余二氧化碳封存

如何处置多出来的二氧化碳,一个“异想天开”的解决方案出台了:把人类排放的二氧化碳气体捕捉并集中起来,深埋于海底或地下,彻底解决因温室气体而引发的全球气候变暖威胁。

“地质封存、深海封存将成为被捕获后的二氧化碳主要去向。”黄斌博士说,二氧化碳被捕获后,必须对其进行安全、长期地封存,才能最终完成控制二氧化碳进入大气的工作。地质封存被普遍认为是未来主流的封存方式,其原理是将捕获到的二氧化碳用管道输送到地下深处长期或永久性“填埋”在地质中。

深海封存是指把二氧化碳注入深海中以进行长时间的存储,大部分二氧化碳在深海中将与大气隔离若干世纪,目前深海封存在全世界还未被真正采用,也未开展试点示范,仍处于研究阶段。

二氧化碳封存面临的科学疑问是,将巨量的二氧化碳储存到地下或深海,是否有可能逃逸出去?对此黄斌解释说,令人乐观的是二氧化碳并不需要被永久封存,封存的时间只要保证自然界中碳循环将大气中的二氧化碳降到工业化之前的水平即可,“只要二氧化碳的封存可以在几千年内防止严重泄漏,届时碳循环就可以解决这个问题,从目前来看,人类的科技发展应该可以做到。”

碳捕集和封存技术将力挽狂澜

中国科学院院士、中科院地学部原主任孙枢指出,碳捕集和封存是一种实现全球温室气体低排放的关键技术。“减排”除了节约能源、利用清洁能源和清洁燃烧技术外,重要的途径是二氧化碳的捕集和埋存。随着工业化进程和经济社会的发展,燃烧化石燃料所导致的空气污染和温室效应,已严重地威胁着人类赖以生存的地球环境,全球气候变暖是各国可持续发展面临的共同挑战,解决方法是寻求成本低且有效的方案来减少二氧化碳的排放。

孙枢院士认为,目前二氧化碳的工业分离、管道运输、地质封存和工业利用等方面已经形成成熟的市场,这使二氧化碳捕集与封存技术有可能力挽狂澜,成为减少温室气体排放的有效措施。

北半球永冻土储有1.5万亿吨碳

一个国际研究小组日前公布研究报告称,北半球永冻土层中冷冻碳的储量可能超过1.5万亿吨,是此前估计的两倍左右。

研究人员表示,这些冷冻碳主要分布在北极以及加拿大、哈萨克斯坦、蒙古国、俄罗斯、美国、格陵兰等国家和地区,储量约为目前大气中碳含量的两倍。一旦气温升高导致永冻土层开始融化,大气中两种温室气体――二氧化碳和甲烷的含量将急剧增多,从而进一步加速全球变暖。

研究人员预计,这些永冻土层中的碳在本世纪全球气候变化过程中将产生重要作用。

二氧化碳的排放问题范文第2篇

[关键词]碳减排、二氧化碳捕集、二氧化碳运输、二氧化碳储存

中图分类号：X55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0342-02

一、 研究目的及意义

随着现代社会工业的发展，环境问题已经成为人类关注的焦点，由于大量排放二氧化碳导致的温室效应便是其中重要的一环，其带来的危害已经为各国政府高度关注。我国政府承诺到2020年碳排放强度比2005年降低40-45%，足可见我国对控制二氧化碳排放的决心之大。但当前我国的能源领域面临着多方挑战，能源消费增长迅速，且现阶段我国的能源结构仍以煤炭为主，世界一多半的煤炭为中国所用，中国60%多的煤炭用于发电，因此控制燃煤电厂二氧化碳的排放是我国碳减排的关键，研究电厂二氧化碳捕集运输和储存技术显得举足轻重。

二、 二氧化碳的捕集技术路线及方法分析

燃煤电厂对燃料燃烧不同阶段产生的二氧化碳的捕集分为燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集三条技术路线。现阶段捕集方法主要有物理吸附法、物理吸收法、化学吸收法、膜分离法、低温蒸馏法等，使用何种捕集方法取决于二氧化碳气体的浓度、压力、温度，不同类型发电机组以及不同技术路线会选用不同的捕集方法。

2.1 二氧化碳捕集技术路线现状分析

2.1.1 燃烧前捕集：燃烧前捕集技术主要应用在整体煤气化联合循环发电系统（IGCC），IGCC的工艺流程主要为：氮气作为动力气源带动燃煤进入气化炉，与空分系统分离送出的纯氧在气化炉内发生高压富氧反应，生成有效成分主要为一氧化碳和氢气的混合气体，随后，在催化转换器中经过水煤气变换后，促使一氧化碳转换为二氧化碳并进一步产生氢气，混合气体中二氧化碳被捕集分离，氢气经过净化作为清洁的气体燃料送入燃气轮机用于燃烧。燃烧前捕集技术的优点是由于混合气体的压力较高，可以生成浓缩的二氧化碳气流，不用加压便能满足压缩机对管道内输送气体压力的要求，减少能耗，同时高浓度的二氧化碳气体有利于捕集和利用，该技术还具有捕集系统小、捕集效率高以及对污染物的控制方面有很大潜力的优点，缺点是IGCC技术仍面临初期投资成本高、可靠性不高的问题，并且由于二氧化碳捕集系统需使用蒸汽以及压缩机需使用额外功率会导致IGCC面临发电成本增加40%、效率降低22%的问题。该技术常采用物理溶剂吸收方法和膜分离法来捕集二氧化碳。

2.1.2 燃烧后捕集：燃烧后捕集顾名思义是在燃料燃烧后产生的烟气中进行二氧化碳捕集的技术。由于电厂烟气中二氧化碳的浓度相对较低，该技术路线一般采用化学吸收法并需要使用强力溶剂。该技术的优点是只需对现有燃煤机组加以改造加装二氧化碳捕集装置即可，不需要对机组的结构进行大面积的调整，适合运行机组改造，并且该种技术是一种成熟的技术，缺点是由于烟气中二氧化碳的浓度较低，二氧化碳的捕集费用相对较高，同时还面临溶剂再生需要消耗大量能量的问题。燃烧后捕集技术还可使用物理吸附法、膜分离法和低温蒸馏法捕集二氧化碳。

2.1.3 富氧燃烧捕集：富氧燃烧捕集顾名思义就是化石燃料在燃烧的过程中助燃剂是纯氧而非空气，这样燃料燃烧完毕烟气中主要含有二氧化碳和水蒸气，只有少量的二氧化硫、碳氧化物等杂质，把烟气进行脱硫、脱硝及除尘后进行冷却，除去其中的水蒸气便可得到高纯度的二氧化碳，纯度能够达到80%至98%，少量烟气再循环进入燃烧室，目的是控制火焰温度，防止燃料在纯氧中燃烧时温度过高，并且提高了烟气中二氧化碳的体积比。此种技术的优点是捕集成本低；由于没有氮气参与燃烧，烟气中氮氧化物的含量大大降低；由于是富氧燃烧，可以降低燃料的消耗量，提高热效率，缺点是燃烧需要在富氧的环境下进行，制备高纯度氧的能耗很高；燃烧室需要改造；该种技术面临的问题很多，如烟气再循环的参入量、氧量变化造成锅炉燃烧调节的改变等，该种技术尚不成熟，处于示范阶段。

综上所述，三种二氧化碳捕集技术路线各有特点，燃烧前捕集技术占用场地小、捕集效率高但初期投资成本高，适用于IGCC电厂；燃烧后捕集技术对已建电厂改造难度小、技术相对成熟但捕集成本高；富氧燃烧捕集成本低但制氧能耗高、技术不成熟，燃烧后捕集和富氧燃烧捕集技术路线主要适用于传统以化石能源为燃料的电厂，并适合老厂改造。现阶段，三种技术路线均未达到商业化的程度，只处于实验室阶段或有少量的示范项目。

2.2 二氧化碳捕集方法介绍

2.2.1 物理吸收法

物理吸收法是利用有机溶剂在高压下对二氧化碳的吸收量增大的机理实现的，通过对有机溶剂降压便可以释放二氧化碳，还原溶剂。此种方法能耗较低，要求有机溶剂具有对二氧化碳的溶解度随压力变大增速明显、沸点高、选择性好、无毒、稳定性好等特点。常用的物理吸收溶剂有聚乙二醇二甲醇、甲醚、环丁砜、三乙醇胺和碳酸丙烯酯。

2.2.2 化学吸收法

化学吸收法在化工行业是一种常见的方法，一般二氧化碳的吸收溶剂为有机胺的水溶液。研究发现水对乙醇胺吸收二氧化碳的能力有提升作用，没有水的存在，1mol乙醇胺只能吸收0.5mol二氧化碳，水存在的情况下，1mol乙醇胺能吸收1mol二氧化碳。醇胺类化学吸收法的优点为技术成熟、吸收量大、选择性高并能同时吸收硫化氢和氮氧化物等有害气体；缺点为吸收溶剂再生困难，需要消耗较高能量；对设备易腐蚀；在富氧的环境下，吸收性能大幅降低等。

2.2.3 物理吸附法

物理吸附法是利用固体吸附剂对二氧化碳进行选择性吸附的原理，脱除烟气中的二氧化碳，吸附法分为变温吸附法和变压吸附法。固体吸附剂表面的孔径大小、孔容和极性以及吸附材料分子量、分子大小、极性决定了该吸附剂的吸附能力，此种方法比吸收法具有吸附过程需要能量少的优点，并且由于吸附过程是放热过程，吸附剂需要通过加热还原再生。物理吸附法对二氧化碳的捕集成本与吸收法大致相当，但其对二氧化碳的吸附量和选择性要更好，并且吸附剂的还原需要的能量较低，操作简单，相比吸收法更具有市场价值，缺点是进行二氧化碳捕集前需要将混合气体冷却、干燥，以及除去易使吸附剂中毒的气体，并且存在二氧化碳回收率不高以及吸附剂选择性的问题。常用的吸附剂有天然沸石、分子筛、活性氧化铝、硅胶和活性炭等。

2.2.4 膜分离法

膜分离法是利用部分气体无法穿透薄膜的原理对气体进行分离，此法的驱动力是膜两侧的压差，当差压达到一定值时，能够穿透薄膜的气体会透过薄膜，捕集气体会留在膜内。薄膜的气体选择性、压力比、穿透气流和总气流的流量比决定了此薄膜的二氧化碳捕集能力。此方法在分离工业合成氨尾气、炼油尾气等领域已经广泛使用，但是由于电厂烟气流量大，需要膜的面积很大，投资成本高。用于捕集二氧化碳的薄膜有醋酸纤维膜、聚苯醚膜、乙基膜、聚砜膜、溴磺化聚环氧丙烷膜、沸石矿物膜等。

2.2.5 低温蒸馏法

低温蒸馏法是利用不同气体的冷凝点不同而进行气体分离的，系统一般由压缩机、焦耳汤普森阀、多级热交换器和膨胀机组成，系统中设有不同温度的冷阱，以此来捕集不同冷凝点的气体。由于低温蒸馏法是在液态的形态下捕集到的二氧化碳，为运输和储存提供便捷；该方法同时还能减少水的消耗、化学试剂的使用量以及有效解决设备腐蚀等问题，缺点是设备庞大、能耗大、烟气中的粉尘易阻塞设备等，此方法一般用于分离高浓度的二氧化碳，常用于分离油田伴生气中的二氧化碳。

2.2.6 二氧化碳捕集新方法

所谓的二氧化碳捕集新方法是指尚在实验室研究阶段，技术尚未成熟的方法，主要有化学循环捕集法和二氧化碳水合分离法。

上述几种二氧化碳的捕集方法各有千秋，需要根据捕集技术路线选择合适的捕集方法或几种捕集方法的集合，电厂的二氧化碳捕集方法大多尚在实验室或示范阶段，需要进一步研究论证。

三、 二氧化碳的运输与储存技术分析

3.1 二氧化碳运输技术

二氧化碳经捕集、压缩形成超临界流体或液体，通过铁路、船舶、管道等输送工具运至目的地的过程称为二氧化碳的运输。当运输距离较远时（大于1000千米）管道运输的成本最低，并且管道运输是一项成熟的商业化技术，其成本取决于管道的长度、直径、二氧化碳的压力和地质特点。

3.2 二氧化碳储存技术

二氧化碳的存储技术分为地质储存、海洋储存、储液站储存、固态储存和矿物碳化储存技术。

地质储存技术是把超临界状态的二氧化碳灌入油田、气田、无法开采的煤层、深盐水层进行储存，这些地层必须由岩石密封，并且相对二氧化碳来说是不可渗透的。把二氧化碳注入油田或气田存储二氧化碳的同时用以驱动采油或气，可以提高30%至60%的石油产量；注入无法开采的煤矿可以把煤层中的煤层气驱赶出来，增加煤层气采集率；深盐水层储存技术由于储存容量大具有最大的潜力，该方法已于1996年一家挪威的能源公司投入商业运行。

海洋储存技术是把二氧化碳输送到海洋600米深度以下的区域，在此深度由于水的压力能够把二氧化碳转换为液体，当储存深度达到3000米、温度低于10摄氏度时，液态二氧化碳的密度会大于水的密度，并在表面形成粘稠状薄膜，防止二氧化碳扩散。此种技术可能会改变海洋的PH值，其对环境的危害程度未知，此种技术还在探索阶段。

储液站储存技术是把捕集到的二氧化碳进行净化、干燥等处理后冷却形成高压、低温的液态二氧化碳，具有效率高、气体纯度高、储量大的特点。

固态存储技术是把二氧化碳先高压压缩形成液态二氧化碳，然后高压低温冷却形成干冰储存，由于其生产工艺困难且储存条件费用高，此项技术并不常用。

矿物碳化技术储存二氧化碳是一项新兴技术，技术原理是将二氧化碳矿物碳化固定与含方英石杂质的钙基膨润土深加工相结合，利用钙基膨润土容易通过离子交换形成碳酸钙以及碱法分离方英石过程中容易形成吸收二氧化碳溶液的特点，实现吸收固定二氧化碳，但其预期成本远高于其他存储方法，不适合开展利用。

四、 结束语

现阶段，制约二氧化碳捕集存储技术发展的关键在于技术不成熟和高昂成本问题，研究开发成熟、高效、低成本的二氧化碳捕集储存技术将是未来发展的方向。本文通过对现有的二氧化碳的捕集、运输及储存技术进行阐述，为未来该技术在电厂的成熟应用提供理论依据。

参考文献

二氧化碳的排放问题范文第3篇

匡算分析

文■佟 庆 周 剑 张文婷

国务院的《“十二五”控制温室气体排放工作方案》提出，北京到2015年单位地区生产总值二氧化碳排放比2010年下降18%，这个目标简称为碳强度控制目标。因此，对源自能源活动的二氧化碳排放总量进行定量化的计算和分析，是研究北京市碳强度控制目标实现情况的一项重要的基础性工作。

一、北京市能源活动分类及二氧化碳排放机理

为了进行二氧化碳排放匡算分析，本研究依据统计机构所公布的能源平衡表和二氧化碳排放机理，对北京市的能源活动进行了以下分类：

加工转换：包括发电、供热、炼油、煤炭洗选等活动，将投入的能源转换为电力、热力、石油制品、洗精煤等新的能源品种。在北京市的能源加工转换环节，最主要的二氧化碳排放源是发电和供热，排放机理为燃烧排放，化石燃料中的碳元素在高温燃烧过程中被氧化为二氧化碳，排放至大气中。而在发电、供热之外的能源加工转换活动中，要么是发生大分子结构碳链的断裂，例如炼油，生产出的石油制品大部分仍以碳氢化合物的形式存在，极少发生碳元素被氧化为二氧化碳的化学反应；要么则仅仅是以去除能源中的杂质为目的，例如煤炭洗选，也基本不涉及二氧化碳排放问题。因此，本研究进行了简化处理，不考虑发电、供热之外的能源加工转换活动的二氧化碳排放问题。

终端能源作为燃料用途：煤炭、石油制品、天然气等作为农业、工业、建筑业、第三产业和居民生活的燃料，排放机理为燃烧排放。

终端能源作为生产原材料用途：在某些工业生产活动中，把能源作为原材料投入使用，例如北京市的一些混凝土生产企业采用石油制品沥青为原料，还有一些石油化工企业也采用石油制品生产油和防水涂料等。根据国际经验，与燃烧活动相比，终端能源作为生产原材料用途所导致的二氧化碳排放量是微乎其微的；其中还有一些过程只是发生了产品体积或浓度方面的物理变化，根本不排放二氧化碳。因此，为了简化起见，本研究不考虑终端能源作为生产原材料用途的排放问题。

从北京市行政区域以外调入电力：北京市在电力消费方面的情况较为特殊，是一个电力的净调入地区，超过2/3的电力消费量由区域外调入。全市的电力主要依靠华北电网内其他省区的电厂来供应，意味着这部分电力消费隐含了在其他省区的二氧化碳排放问题。此类二氧化碳排放在国际上被定义为电力消费所导致的间接排放。由于在能源统计方面，净调入的电量应计入实际消费地区能源消费总量之中，本研究也将净调入电量所隐含的间接二氧化碳排放量计入北京市的二氧化碳排放总量之中，这种处理方法可以比较公平地体现能源消费侧所应承担的社会责任。

二、匡算研究方法

国家发展改革委已经内部下发了《省级温室气体清单编制指南（试行）》（简称《省级清单指南》），本研究在此方法的基础上，提出简化的匡算方法，可以快速地对北京市能源活动导致的二氧化碳排放形势与趋势作出判断，计算公式如下：

EM = （EFi，j × ACi，j） （1）

式中，EM为北京市能源活动所导致的二氧化碳排放总量；下标i代表能源活动的类型，包括发电、供热、终端能源消费、电力的净调入；下标j代表能源品种；EFij为区分能源活动类型和能源品种的排放因子；ACij为区分能源活动类型和能源品种的活动水平。

在公式（1）的应用过程中，最关键的问题是排放因子和活动水平数据的获取。具体到排放因子而言，由于政府部门和统计机构尚未公布北京市的化石燃料排放因子数据，因此在目前的匡算研究中只能采用国家级数据进行代替， 煤炭、 石油产品和气体能源的燃烧排放因子分别为2.64tCO2 / tce、 2.07tCO2 / tce和1.63tCO2 / tce；由于北京市调入的电力全部来自于华北电网， 因此调入电力隐含的间接二氧化碳排放因子可以引用国家发展改革委每年公布的华北电网运行边际排放因子数据， 2010年为0.9914kgCO2 / kWh， 2011年为0.9803kgCO2 / kWh。

匡算所需的能源活动水平数据可以依靠《北京市统计年鉴》或《中国能源统计年鉴》中的北京市能源平衡表而获取，需要注意两个问题：一是能源平衡表分别给出了分品种的终端能源消费量和原材料用途的消费量，两者之差才是终端能源消费侧的化石燃料燃烧活动水平；二是应从外省区调入电量的数据中扣除从北京市调出的电量，才是净调入电力的活动水平。

三、结果分析

如表1所示，北京市能源活动的二氧化碳排放总量呈现了较低的增长趋势。其中净调入电力隐含的间接排放量占全市能源活动排放总量的1/3以上， 虽然华北电网电源结构的优化导致了电网排放因子的下降，但由于全市用电量增长所导致的净调入电量的显著增加， 此部分间接排放量的年均增速为6.9%，大大高于全市排放总量的增速。在化石燃料燃烧所导致的直接排放方面， 这一年间已实现了绝对减排（即排放总量的降低）。

将北京市年度二氧化碳排放总量数据除以当年的地区生产总值（2010年不变价，下同），得到2010年和2011年全市万元地区生产总值二氧化碳排放量（简称为GDP碳强度）分别为1.12和1.04吨二氧化碳，这一年间的降幅为6.8%。

四、主要结论

（一）采用匡算方法可以对北京市二氧化碳排放形势和趋势进行大体上的判断

目前，北京市发展改革委和清华大学正在按照《省级清单指南》的要求，组织相关单位共同编制北京市温室气体排放清单，但由于精细化核算的工作量很大，以及部分数据的保密性要求，近期内还不具备向全社会公布北京市温室气体排放清单结果的条件。与《省级清单指南》方法相比，本研究所提出的能源活动二氧化碳排放匡算方法，虽然在计算结果的精确度方面略逊一筹，但优势在于全部活动水平数据均为公开的统计数据，可以简便快速地得到计算结果。在原始数据口径具有一致性的情况下（例如数据来源统一规定为各年度的《北京市统计年鉴》），可以对北京市二氧化碳排放形势和趋势进行大体上的判断。

（二）北京市能源活动的二氧化碳排放总量增长平缓，产业结构调整发挥了重大作用

从产业结构方面来看，第二产业占地区生产总值的比重比2010年低了0.6个百分点，第三产业的比重则上升了0.6个百分点。这一年间对于北京市产业结构优化贡献最大的是首钢的搬迁计划完成。这项搬迁工作自2005年开始启动，在2010年内，首钢在北京市仍剩余400万吨粗钢产能，至2010年底才完成了全部涉钢产能的搬迁。自2011年开始，北京市粗钢产量降为零。除首钢搬迁所导致的黑色金属冶炼与压延加工业规模大幅萎缩之外，北京市的石油和化工行业规模也有一定的缩减。对于这些高耗能行业规模的有效调控，使得北京市煤炭消费量一年间减少了400万吨标煤以上。与2010年相比，2011年北京市能源活动的二氧化碳排放总量仅增加了不到1%；其中由于煤炭消费量的减少，化石燃料燃烧所导致的直接二氧化碳排放量还有所降低。

（三）北京市能源活动的二氧化碳排放总量仍具备一定的合理增长空间

根据北京市政府部门的产业发展规划相关文件，在“十二五”期间，北京市鼓励高端制造业和新兴战略性产业等的发展，这些受到鼓励的行业类型分布在第二产业和第三产业两个部门，相关行业规模的合理增长会使全市能源消费总量和二氧化碳排放总量均有所增加。随着城镇化率的进一步提高以及机动车保有量的增加，北京市的居民生活部门和交通部门能源消费和二氧化碳排放量也会相应增加。因此，从总体趋势来看，北京市“十二五”期间能源消费总量和二氧化碳排放总量会保持一定的增长势头。

二氧化碳的排放问题范文第4篇

（许昌学院经济与管理学院 河南 许昌 461000）

摘 要：全球变暖与环境污染日益引起来世界各国的高度关注，并引起理论界的探索研究。采用IPCC计算方法，对中国碳排放量进行估算，并定量研究了碳排放量与GDP，碳排放强度与能源消费结构、环境治理水平的关系。研究表明，碳排放量与GDP显著正相关，碳排放强度与环境治理水平显著负相关，最后，从调整能源消费结构等角度提出促进中国低碳发展的政策措施。

关键词 ：碳排放数据；碳排放强度；环境治理

中图分类号：X784 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．06．021

基金项目：教育部人文社会科学研究规划项目“基于CGE模型的我国低碳发展政策构建研究”（项目编号：12YJA790214）；河南省高等学校哲学社科研究“三重”重大专项“新常态下河南省产业经济发展的机遇、挑战和对策”（项目编号：2014-SZZD-07）

收稿日期：2014-12-26

0 引言

根据联合国（NGO）世界和平基金会世界低碳环保联盟总会公布的数据显示，中国碳排放量已超过美国，成为世界第一大碳排放国家，但人均碳排放却远远低于美国。中国是发展中国家，现在正处于工业化、城镇化的重要阶段内，对于能源消费数量庞大，而且能源消费结构不合理。然而，随着全球气候变暖问题日益引起世界关注以及国内越来越严重的环境污染现象引起人民关注，减少二氧化碳等废弃物排放，加快发展低碳经济已经受到中国政府的重视。2009年中国在哥本哈根举行的全球气候大会中作出庄严承诺“到2020年，中国每单位GDP中碳排放比2005年下降40％~45％”。减少二氧化碳排放，首先要明确影响二氧化碳产生的因素，较为经济、准确地获得二氧化碳排放数据。本文将估算中国碳排放数据，为低成本、高质量获取二氧化碳排放数据以及减少二氧化碳排放提供参考依据。

国内外有关估算碳排放数据的方法的研究主要有，Druckman等采用类多维区域投入产出模型，结果显示英国碳排放量与收入水平、居所、职位和家庭组成有关；Ramakrishnan应用DEA方法研究了了GDP、能源消费、碳排放三者之间的联系；Ugur Soytas运用VAR 模型研究了美国能源消耗、GDP与碳排放量之间的因果关系。魏楚通过研究发现GDP增长与能源利用效率对碳排放影响较大；许士春采用LMDI加和分解法得出我国碳排放的最大驱动因素经济产出效应而最大的抑制因素为产业结构效应的结论；赵敏利用IPCC二氧化碳排放量计算方法估算出上海居民城市交通碳排放数据，并分析了碳排放强度；叶震参考了RAS双向平衡方法，利用投入产出表，估算出我国1995－2009年数据。现有文献研究结果表明，碳排放量与能源消耗、能源利用技术以及能源消费结构有重要的关系，然而现有研究方法有些过于复杂，所需要的参数较多，结果未必更真实接近真实碳排放量。

1 碳排放数据的估算方法

二氧化碳排放量的估算方法多种多样，常见的有如投入产出法、碳足迹计算器法、IPPC计算法等。IPCC 计算碳排放的方法是联合国气候变化委员会提出的，为世界通用的计算方法，IPCC的评估报告阐明大气中二氧化碳的来源主要为人工排放，而人工排放的途径主要来源能源消费。尽管各国减排技术或资源禀赋存在诸多差异，但是这种方法依然可以通过变换相应参数进行调整，这种方法为研究者提供了所需要的各种能源的参数以及排放因子的缺省值，计算十分简单。

采用IPCC碳排放计算指南中的计算方法，假设各类能源的碳排放系数为固定数值，将其结合能源消费数据：

式（1）中，A为通过能源消费向空气中排放的碳排放总量；Bi为能源i消费量； i为能源种类；i＝1，2，3，估算的是由煤、石油、天然气三种能源产生的二氧化碳量；Ci为能源i的碳排放系数。

上述IPCC碳排放计算方法在连续进行时间序列数据估算时存在一个缺陷，即如果选定基年的碳排放系数，那么基年以后年份同样选择相同的碳排放系数，则明显没考虑废弃物循环利用和综合治理的因素，因为随着人类环境保护意识水平的提高，循环利用或综合利用产生的二氧化碳等废弃物的力度也在加大。但是很难获得二氧化碳回收等方面的数据，因此，选择“环境污染治理投资总额占国内生产总值比重”这一指标修正碳排放系数。

取某一种能源基年的碳排放系数为Ci1，基年环境污染治理投资总额占国内生产总值比重的值为，则基年以后任一年份碳排放系数为：

本文选择2000年为基年，利用以上公式估算中国2000－2012年碳排放总量（文中数据来源历年《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》），GDP以2012年价格计算，估算结果如表1和图1。

从表1和图1中可以看出，中国碳排放量总体呈现增长趋势，在总体增长的趋势中，出现几次阶段性下降现象，主要原因不是能源消费总量下降，而是环境污染治理投资总额占国内生产总值比重上升。中国碳排放量主要由煤炭产生，而石油和天然气所产生的二氧化碳较少，这主要是因为中国能源消费结构中煤炭所占比重较大，而其他所占比重较小，产生单位热量煤炭排放的二氧化碳多。碳排放强度的变化趋势见图2。

碳排放强度是单位GDP的碳排放量，其大小直接反映了经济发展对环境影响的大小。从图2可以看出，碳排放强度呈现出下降的趋势，这表明中国在节能减排上取得的成效，然而应该认识到中国碳排放强度依然较高，而且最近几年下降速度变慢。

2 碳排放量与GDP关系

中国经济正在处于高速发展之中，能源消费结构和环境治理水平也在不断变化，经济的快速发展依赖于能源消费的快速增长，能源消费的快速增长促进了碳排放量的增长，而能源消费结构优化和环境治理水平提高又减少了碳排放量。因此，有必要研究碳排放量与GDP关系以及碳排放强度与能源消费结构、环境治理水平的关系。

为解释变量，以2012年不变价格计算，碳排放量被为被解释变量，模型中参数采用普通最小二乘法（OLS）估计，则中国二氧化碳碳排放量与的线性回归模型如下：

用2000－2012年时间序列数据估计模型中的参数，则2000－2012年中国二氧化碳碳排放量与的关系为：

从上述建立的一次线性回归模型各参数可以看出，GDP对碳排放量显著，回归系数显示为正值，表明中国GDP显著正向影响碳排放量，随着GDP增长，二氧化碳排放量也将与之同步增长的趋势，并且GDP每增加1亿元，二氧化碳排放量增加0．24万t。由于GDP增长和二氧化碳排放量呈长期的单调递增关系，随着中国经济的不断发展，中国将面临着更多更大的减排压力。

用CI表示碳排放强度，f1、f2分别代表煤炭、石油占能源消费总量的比重，用表示环境污染治理投资总额占国内生产总值比重，2000-2012年，中国碳排放强度能源利用结构以及环境治理水平的回归如下：

括号中数据为相应参数的t检验值，1％显著。

碳排放强度和煤炭、石油占能源消费总量的比重变化的正向关系说明，煤炭、石油占能源消费总量的比重的提高都会使碳排放强度增加，但是从回归结果来看，煤炭占能源消费总量的比重提高1％要比石油占能源消费总量的比重提高1％促进碳排放强度增加得快一些，因此，从这个角度可以说，提高石油占能源消费总量的比重有利于降低碳排放强度。环境污染治理投资总额占国内生产总值比重的符号为负，表明环境治理水平能显著降低碳排放强度，系数的绝对值较大，表明在中国提高环境污染治理将会显著降低碳排放强度。

3 促进中国低碳发展的政策措施

3．1 转变经济发展方式，形成全社会参与低碳发展的局面

要把加快低碳发展作为贯彻落实科学发展观的重要内容，在全社会广泛开展宣传，使全社会认识到中国由于经济发展引起的过多碳排放量面临的国际减排压力，以及由于大量碳排放量引起的气候变化和环境污染问题，要明确中国作为发展中大国在碳排放方面享有的权利和应承担的义务。要牢固确立低碳发展意识，让转变经济发展方式以及保护环境等成为各级政府和企业的重要发展理念。要区别经济增长与经济发展，经济增长是经济发展的部分内容，经济发展不仅有经济总量的增加，更需要有经济效益、环境治理以及人民水平的提高。中国要避免走西方先污染后治理的模式就必须加快转变经济发展方式，加快低碳发展。

3．2 优化产业结构

当前中国产业结构不合理，主要表现在第二产业比重较大，第三产业比重较小，由于不同产业生产相同价值的产品其消耗的能源是不同的，一般来说，生产等值产品第二产业消耗的能源最多，排放的二氧化碳也最多，第三产业消耗的能源最少，排放的二氧化碳也最少。中国要想完成在哥本哈根举行的全球气候大会中作出的承诺，就必须加大产业结构调整力度，加快第三产业发展，力争在快速发展经济的同时，使碳排放总量最少。

3．3 调整能源消费结构

碳排放强度与能源利用结构显著相关，一般来说，产生等热煤碳排放的二氧化碳最多，石油次之，天然气最少，而清洁能源排放更少。长期以来，中国能源消费结构形成以煤炭为主，清洁能源较少的局面，在一定程度造成了碳排放量的快速增加。因此，要加大对风能、核能、水电等清洁能源的开发与利用，不断调整能源消费结构。另外，开发新的清洁能源在改善国内能源消费结构，降低碳排放量的同时，又可以显著促进经济增长。

3.4 加大环境治理力度

中国碳排放量的增加，影响因素很多，由前面研究可以看出环境治理能显著降低碳排放强度。从统计数据可以看出，中国环境污染治理投资总额占国内生产总值比重一直较低，而且其值一直难以稳定，处于不断变化中。当前，中国面临诸多问题，其中大部分问题都与环境污染治理投资力度不够相关，因此，有必要加大环境治理力度。加大环境治理力度可以逐步引入碳税制度。碳税可以迫使企业因为沉重的税收而放弃碳排放量较多的一些产品生产，从而降低二氧化碳排放量，它是最具有市场效率的减少碳排放的经济政策手段之一。

3.5 增加碳汇

减少二氧化碳除了减少二氧化碳的排放外，还应该尽量吸收已经排放的二氧化碳。碳汇的目的就是从大气中除去二氧化碳的一些方法过程、活动以及机制，主要依靠森林吸收并储存二氧化碳。陆地生态系统中森林是最大的碳库，通过树木和花草等植物的光合作用，吸收大气中的二氧化碳，制造出氧气并向外排出，这样会降低大气中的二氧化碳含量、减缓气候变暖的效果。当前，中国森林面积和森林覆盖率较低，需要继续增加森林面积。中国是能源消费大国，排放的空气中的二氧化碳十分庞大，要想保证空气质量，减缓二氧化碳对气候的影响，需要扩大森林面积来吸收空气中的二氧化碳。另外，国土的绿化会使国家的形象得到大幅提升，吸引更多的游客来旅游观光，不仅有利于降低二氧化碳，同时也可以加快发展第三产业，促进中国产业结构调整和经济发展。

参考文献

1 Angela Druckman. The Carbon Footprint of UK Households 1990-2004[J]. Ecological Economics, 2009(68)

2 Ramakrishnan. Factor Efficiency Perspectiveto the Relationships among World GDP, Energy Consumption and Carbon Dioxide Emissions[J]. Technological Forecasting & Social Change, 2006(73)

3 Ugur Soytas. Energy Consumption, income, and Carbon Emissions in the United State[J]. Ecological Economics, 2007(62)

4 蒋金荷.中国碳排放量测算及影响因素分析[J].资源科学，2011（4）

5 许士春，习蓉，何正霞．中国能源消耗碳排放的影响因素分析及政策启示［J］．资源科学，2012（1）

6 赵敏．上海市居民出行方式与城市交通CO2排放及减排对策［J］．环境科学研究，2009（6）

二氧化碳的排放问题范文第5篇

近年来低碳经济受到各国的推崇，但煤化工产业严重阻碍了低碳经济的发展。本文将对低碳经济进行阐述，分析煤化工在低碳经济中的重要地位和二氧化碳的危害，并针对现状对节能降耗及二氧化碳的处理进行论述。

关键词：

低碳经济；煤化工产业；若干问题

由于煤化工产业的主要原料是煤炭，所以生产过程中会产生大量的二氧化碳，不仅会加重温室效应，还会对低碳经济的发展造成严重影响。所以必须要控制煤化工产业的二氧化碳排放量，并采取措施对排放的二氧化碳进行处理，以达到减缓温室效应的目的。

1低碳经济及其特征

1.1低碳经济

低碳经济是指以可持续发展为核心，通过各种方式来减少对碳含量较高能源的使用，从而达到减少温室气体的排放量，实现社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济是目前国际上普遍认同的经济发展模式，对于资源逐渐枯竭，环境条件逐渐恶化的现状，发展低碳经济能使其得到有效的缓解。

1.2特征

1.2.1低能耗。

低碳经济要求以减少能源的使用实现经济的发展，所以提高能源的使用效率，减少能源消耗是其特点。

1.2.2低排放。

低碳经济对污染物的排放要求较高，所有破坏环境的排放物都必须得到控制。

1.2.3绿色能源。

在低碳经济中，要求选择对环境无害的太阳能、风能等可再生绿色资源。

1.2.4针对所有温室气体。

从名称上可以看出低碳经济是针对温室气体的经济模式，其中不仅包含了二氧化碳，还包含其他引起温室效应的气体。

2煤化工在低碳经济中的重要性

煤化工产业会排放大量的二氧化碳，违背了低碳经济的根本原则，所以煤化工产业一直为社会所诟病。而实际上我国二氧化碳排放量的前三个行业是火电、冶金、建材，煤化工产业的碳排放量排在第四，但人们针对的却是煤化工行业的二氧化碳排放。主要是因为我国的电能主要来自火力发电，短时间内不可能改变这种情况；而冶金行业是为了满足社会发展的需要，必须进行生产；建材在我国社会的重要性更是不言而喻，也是不可能在短时间内改变的。排放量前三的行业都无法改变，所以排在第四的煤化工产业成为被针对的对象。对于低碳经济而言，我国的各行业中目前能改变的是煤化工产业，所以煤化工产业在低碳经济中占有绝对的主导作用。

3排放二氧化碳的危害

3.1温室效应导致海平面上升

温室效应会导致南北两极和高山的冰雪融化速度加快，海平面会因此而升高。对于沿海的低海拔城市，海平面升高会导致低洼地区被淹没、土地盐碱化加重、海水倒灌等。目前，一些国家和地区已经出现沿海低洼地区被淹没的情况，人们可以通过土壤回填来缓解这个问题。但是，随着温室气体排放量的增加，温室效应将会越来越严重，简单的填海工程将失去作用。

3.2温室效应导致气候带移动

对于地势较高的内陆地区，温室效应带来的影响目前并不明显。但随着时间的推移，温室效应将会导致气候带向高纬度地区移动，高纬度地区的降水会因此而改变。气候的变化会引起动植物的生存环境变化，一些动植物可能会因此而灭绝，人们的生产养殖也会受到影响。

4节能降耗

节能降耗是减少二氧化碳排放量的有效措施，能从根本上解决二氧化碳的排放问题。目前，各国都采取了相应的措施来减少经济发展中的二氧化碳排放量，主要是通过提高能源的利用率来减少资源的使用。对于我国而言，国家从宏观上制定了可持续发展战略方针，并出台各种规定用于控制二氧化碳的排放量。但从长远来看，我国必须加快能源使用的转型，大力发展太阳能、风能、地热等绿色能源的使用，尽快脱离对煤炭的依赖。对于煤化工产业，需要研发先进技术，提高煤炭的使用率，对生产过程中的废弃物进行回收利用等。

5处理二氧化碳

5.1埋存

对于工业上产生的二氧化碳，可以将其进行深埋处理。对于我国而言，地下埋存目前还没有被证实安全可靠，是一种有待研究的埋存方式。海底埋存是实现二氧化碳大规模长期埋存的理想方式，但海底埋存需要先进的技术和大量的资金投入，目前不能大规模开展。

5.2设施农业吸碳

可以将工业生产排放的二氧化碳用于大棚种植，利用植物的光合作用吸收二氧化碳。这种方式是实现低碳经济的最佳办法，目前已有一些地区开始实施。随着设施农业的发展，这种方式势必会成为消除二氧化碳的主要方式。

5.3植树造林

目前大气中含有的二氧化碳主要是森林和绿地在吸收，但随着人口的增加和人们对木材的需求量增大，森林遭到严重破坏。对于通过植树来吸收二氧化碳的方式，由于其成本较大而难以实施，所以需要长时间开展。

6结语

对于社会的可持续发展，低碳经济是最好的经济发展方式。但目前的实际情况是无法立即实现低碳经济，所以需要长时间坚持低碳经济的发展模式。

作者：刘永泽 单位：云南能源职业技术学院

参考文献：

[1]陈乐.新型煤化工产业发展规划研究[D].中国矿业大学（北京）,2015.