CO2排放及减排

CO2排放及减排（精选10篇）

CO2排放及减排 第1篇

人口、经济、能源和环境是可持续发展的四个关键要素, 研究它们之间的内在机制, 对可持续发展的理论及模型研究具有重要的意义。而重心理论的地理中心性特征能够很好地描述人口、经济、能源和CO2排放地理中心的变化轨迹及其伸展方向, 分析与探讨其变动规律及内在因素, 能够很好地把握区域人口、经济、能源和CO2排放的内在作用机制, 可为区域可持续发展理论及模型研究提供依据及数据支持[1,2,3,4,5,6]。

随着我国经济的快速增长和产业结构的变化, 工业化和城市化进程不断加快, 能源消费量和与之相伴的CO2排放量持续攀升。面对气候变化的严峻挑战, 研究如何从国情和实际出发, 分析碳排放区域格局变化、地区能源效率与CO2排放的差异性、能源结构变动对碳排放的影响等问题对减缓温室气体排放, 实现节能减排目标具有重要的现实意义。

本文采用重心理论对1985-2009年我国能源生产、能源消费及CO2排放重心的演变轨迹进行推算及分析。

1 分析方法

1.1 重心概念

假设某一个区域由n个区域单元构成, 则该区域属性意义下的区域重心坐标为:

式中, (xi, yi) 为第i个区域单元的中心坐标;Pi为该区域单元某属性意义下的“重量”。

1.2 重心空间区位年际移动距离

在分析重心移动距离时, 以所取起始年为起点, 第n年重心坐标为 (xn, yn) , 第n+1年重心坐标为 (xn+1, yn+1) , 以Dn+1, n表示两个不同年际间重心移动的距离, 则年际区域重心空间移动距离采用下述公式确定:

式中, R为地理坐标单位转化为平面距离的系数, 通常取111.11 km。

R (xn+1-xn) 、R (yn+1-yn) 分别表示区域某种属性重心从n年到n+1年在经度和纬度上移动的实际距离。

1.3 重心空间年际移动方向

在分析重心移动的方向时, 以所取起始年为起点, 第n年重心坐标为 (xn, yn) , 第n+1年重心坐标为 (xn+1, yn+1) , 第n+1年重心移动方向为θn+1, n角度, 则年际区域重心空间移动方向采用下述公式确定:

式中, θn+1, n为重心年际移动的角度 (-180°<θn+1, n<180°) ;k取-1、0、1。

本文规定正东方向为0°, 逆时针旋转为正, 顺时针旋转为负。

2 数据来源与数据处理

数据来源于《新中国60年统计资料汇编》、《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、各省历年统计年鉴以及《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。本文的数据做了以下处理: (1) 研究范围为中国大陆地区, 不包括港澳台; (2) 由于西藏缺乏能源相关的统计数据, 因此在计算中不考虑西藏; (3) 尽管重庆在1997年以前的行政区划中隶属于四川省, 但由于各项统计数字较为完整, 因此将重庆进行单独核算。

3 结果分析

3.1 能源生产重心

在公式 (1) 中, 如果取Pi为各省 (市、区) 的面积, (xi, yi) 为省 (市、区) 中心坐标 (即省会) , 得到中国的几何重心为东经103.83°, 北纬36.00°, 即甘肃省兰州市。取Pi为1985-2009年间各省 (市、区) 的能源生产总量, 计算出每年的能源生产重心坐标, 将其表示在经纬网平面坐标系和中国行政区划图中, 并依次将各个坐标点连接起来, 便可得到中国25 a来能源生产重心的动态演变轨迹, 如图1所示。

3.1.1 能源生产重心移动方向

25 a来, 中国能源生产重心介于东经114.89°与111.57°, 北纬37.17°与36.20°之间。尽管中国能源生产重心仍然偏离几何重心 (东经103.83°, 北纬36.00°) , 但偏离程度逐年减小。能源生产重心偏离几何重心的距离已由1985年的1 235.90 km下降到2009年的860.19 km, 年均下降15.65 km。尽管25 a来中国能源生产重心向各个方向都有移动, 但偏西、偏南移动的频率远远高于其他方向, 分别高达96%和67%。

25 a来, 能源生产重心宏观表现为向西南方向移动, 由河北省的邢台市逐渐移动至山西省临汾市。东西方向上, 中国能源生产重心与几何重心的偏移量在不断地缩小;南北方向上, 能源生产重心已经基本接近几何重心。

3.1.2 能源生产重心移动量

考虑到位移和速度的矢量性, 本文对能源生产重心移动量的计算包含两部分, 即位移-速度和路程-速率, 前者主要分析时间段始末时间的重心变化, 后者主要研究时间段年际间的重心变化情况。

(1) 位移-速度。从东西方向看, 25 a来中国能源生产重心从东经114.89°移动到东经111.57°, 向西移动了3.32°, 合369.15 km, 年均移动15.38 km, 速度很快;从南北方向看, 能源生产重心从北纬37.17°移动到北纬36.20°, 向南移动了0.97°, 合107.53 km, 年均移动4.48 km, 速度约为东西方向的四分之一。总体来看, 能源生产重心从东经114.89°, 北纬37.17°向西偏南16.24°移动, 移动距离为384.49 km, 年均移动16.06 km。

(2) 路程-速率。从东西方向看, 25 a来中国能源生产重心向西移动3.48°, 合386.26 km, 年均移动16.09 km, 速率较大;从南北方向看, 能源生产重心向南移动了2.03°, 合225.36 km, 年均移动9.39 km, 速率约为东西方向的58%。总体来看, 能源生产重心移动距离为447.20 km, 年均移动18.63 km。

3.2 能源消费重心

采用同样的方法可以得到25 a来中国能源消费重心的动态演变轨迹, 如图2所示。

3.2.1 能源消费重心移动方向

从东西方向来看, 中国能源消费重心从东经114.96°移到东经114.19°, 移动幅度远远小于同期能源生产重心的移动幅度;从南北方向来看, 中国能源消费重心从北纬35.19°移动至33.83°。中国能源消费重心仍然偏离几何重心 (东经103.83°, 北纬36.00°) , 偏离距离由1985年的1 239.50 km下降到2009年的1 176.40 km。南北方向上, 中国能源消费重心从1985年开始一直远离几何重心位置, 至今已形成较大的偏离。东西方向上, 尽管1985年以来有不断靠近几何重心的趋势, 但幅度较小, 至今仍离几何重心较远。与同期中国能源生产重心相比, 能源消费重心整体偏南2°左右, 偏东2°～3°。尽管25 a来中国能源消费重心向各个方向都有移动, 但偏西、偏南移动的频率远远高于其他方向, 分别高达75%和92%。

25 a来, 能源消费重心宏观表现为向西南方向移动。1985年, 重心大致位于山东省菏泽市和河南省新乡市的中间, 2009年, 重心位置移至河南省许昌市附近。

3.2.2 能源消费重心移动量

(1) 位移-速度。从东西方向看, 中国能源消费重心从东经114.96°移到东经114.19°, 向西移动了0.77°, 合84.90 km, 年均移动3.54 km, 速度较慢;从南北方向看, 能源消费重心从北纬35.19°移动到北纬33.83°, 向南移动了1.36°, 合151.58 km, 年均移动6.32 km, 约为东西方向的2倍。总体来看, 能源生产重心从东经114.96°, 北纬35.19°向南偏西29.25°移动, 移动距离为173.74 km, 年均移动7.24 km。

(2) 路程-速率。从东西方向看, 中国能源消费重心向西移动1.10°, 合122.05 km, 年均移动5.09 km;从南北方向看, 能源消费重心向南移动了1.41°, 合157.16 km, 年均移动6.55 km, 速率略大于东西方向。总体来看, 能源消费重心移动198.98 km, 年均移动8.29 km。

3.3 CO2排放重心

本文计算各地区的CO2排放量为能源消费起源的排放量, 由于生产热能与电能所释放的CO2在加工转换过程中进行核算, 所以计算的能源种类涉及原煤、洗精煤等17种能源。

中国能源消费CO2排放量根据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》, 结合《中国能源统计年鉴》数据特点, 计算出各省 (市、区) 的CO2排放总量, 采用同样的方法可以得到25 a来中国CO2排放重心的动态演变轨迹, 如图3所示。

3.3.1 CO2排放重心移动方向

1985年以来, 中国CO2排放重心处在东经114.28°以东, 北纬35.21°以南, 大大的偏离了几何重心 (东经103.83°, 北纬36.00°) 。CO2排放重心在南北方向上偏离几何重心的程度越来越大, 东西方向上向几何重心方向移动但偏离程度仍然较大。整体偏离距离由1985年的1 267.22 km下降到2009年的1 178.52 km, 年均下降3.70 km。尽管25 a来中国CO2排放重心向各个方向都有移动, 但偏西、偏南移动的频率远远高于其他方向, 分别高达63%和71%。中国CO2排放重心宏观表现为向西南方向移动。1985年, 重心大致位于山东省菏泽市附近, 2009年, 重心位置移至河南省许昌市附近, 这与中国能源消费重心大致吻合。

3.3.2 CO2排放重心移动量

(1) 位移-速度。从东西方向看, 中国CO2排放重心从东经115.21°移动到东经114.28°, 向西移动了0.93°, 合102.88 km, 年均移动4.29 km;从南北方向看, CO2排放重心从北纬35.22°移动到北纬34.20°, 向南移动了1.02°, 合113.56 km, 年均移动4.73 km, 稍快于东西方向。总体来看, 能源生产重心从东经115.21°, 北纬35.22°向南偏西42.18°移动, 移动距离为153.23 km, 年均移动6.38 km。

(2) 路程-速率。从东西方向看, 中国CO2排放重心向西移动1.93°, 合214.71 km, 年均移动8.95 km;从南北方向看, CO2排放重心向南移动了2.21°, 合245.37 km, 年均移动10.22 km, 速率略大于东西方向。总体来看, CO2排放重心移动距离为326.05 km, 年均移动13.58 km。

4 结论

(1) 中国能源生产重心介于东经114.89°与111.57°, 北纬37.17°与36.20°之间。能源生产重心宏观表现为向西南方向移动, 由河北省的邢台市逐渐移动至山西省临汾市, 能源生产重心的西移特征更加明显。

(2) 中国能源消费重心从东经114.96°移到东经114.19°, 北纬35.19°移动至33.83°。能源消费重心宏观表现为向西南方向移动, 由山东省菏泽市和河南省新乡市的中间移至河南省许昌市附近, 能源消费重心的南移特征更加明显。

(3) 中国CO2排放重心处在东经114.28°以东, 北纬35.21°以南, 宏观表现为向西南方向移动, CO2排放重心由山东省菏泽市附近移至河南省许昌市附近。CO2排放重心的南移特征和西移特征差不多。

摘要：人口、经济、能源和环境是可持续发展的四个关键要素, 而重心理论能够很好地描述人口、经济、能源和CO2排放的地理中心特性及其变化轨迹, 对揭示人口、经济、能源和环境之间的内在作用机制具有重要意义。采用1985～2009年统计数据, 对中国能源生产、消费重心及CO2排放重心变化进行了推算。结果表明:中国能源生产重心、能源消费重心和CO2排放重心均偏离几何重心, 能源生产重心的西移特征明显, 能源消费重心的南移特征明显, CO2排放重心的西南移特征明显。

关键词：重心理论,能源生产,能源消费,CO2排放

参考文献

[1]张善余.人口地理学概论[M].上海:华东师范大学出版社, 1999:274

[2]Neft D S.Statistical Analysis for Areal Distributions[M].Philadelphia:Regional Science Research Institute, 1966

[3]李义俊.我国人口重心及其移动轨迹[J].人口研究, 1983 (1) :28-32

[4]张善余.我国省际人口迁移模式的重大变化[J].人口研究, 1991 (1) :2-7

[5]温军, 等.甘肃民族人口分布重心迁移轨迹[J].西北民族学院学报, 1994 (1) :47-52

CO2温室气体减排现状及对策 第2篇

摘要：温室气体的排放主要是由发达国家产生的.目前发达国家温室气体减排履约的整体情况并不乐观,主要发达国家的.排放量仍呈上升趋势.分析了世界主要国家开展温室气体减排的政策和技术措施,并结合我国能源使用结构的实际情况,提出了温室气体减排的思路与对策.作 者：孙丽梅 白艳英 SUN Li-mei BAI Yan-ying 作者单位：孙丽梅,SUN Li-mei(上海电力学院,能源与环境工程学院,上海,90)

白艳英,BAI Yan-ying(中国环境科学研究院,清洁生产中心,北京,100012)

CO2排放及减排 第3篇

【关键词】 绿色港口；碳排放量；灰色预测模型；航运业

港口是重点能耗单位，其产生的碳排放已逐渐对环境造成一定程度的危害。低污染、低能耗、高效率是我国绿色港口发展的目标。有关如何减少港口生产运营产生的碳排放、建设低碳绿色港口的课题也随之产生。因此，交通运输部在《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》中制定目标，要求到2015年，港口生产单位吞吐量综合能耗（能源强度）和二氧化碳（CO2）排放强度指标分别较2005年下降8%和10%，并提出了建立绿色港口认证体系，推动港口以效率、绿色、低碳为主要特征的绿色生态港口建设。这对港口减少碳排放提出了更高的要求，迫切需要系统的碳排放评估方法以辅助碳排放政策有效制定。我国目前对港口碳排放研究较少，本文将对此进行一些探索，为政策的制定提供参考依据。

1 港口碳排放核算依据

我国港口碳排放计算主要是以国际公认的相关准则、港口碳计算的范围和我国港口碳排放计算基础数据为依据。

1.1 国际公认的相关准则

目前，温室气体减排协议（GHG协议）已经成为国际上政府和企业使用最为广泛的碳排放核算工具，核算结果通常应用于了解、量化和管理温室气体排放。

空气质量和温室气体工具是国际港口协会（IAPH）开发的工具系统，提供了与港口相关的空气质量以及气候变化相关问题的解决方案和基于实际的港口经验，提供了空气、气候及其与港口和航运活动相关的信息，以及减少排放策略、开发清洁空气项目和气候保护计划导则。

碳足迹指导文件是世界港口气候倡议（WPCI）公司联合一些港口共同制定的指导性文件，目的在于为致力于开发自己的碳足迹核算方法的港口提供技术指导。

1.2 港口碳计算的对象范围

GHG协议在核算企业温室气体排放时，定义了三类不同的碳排放源：第一类为企业活动产生的直接排放，来源于企业拥有或者控制的排放源的静止燃烧、移动燃烧、化学过程、生产过程或逸出源的排放；第二类为企业活动消耗电力所产生的间接排放，企业购买并消耗的电力在发电过程中产生的直接排放，实际排放发生在发电厂范围内，排放源不是企业拥有或者能够控制的；第三类为企业活动产生的除消耗购买电力外所产生的间接排放，包括购买的原材料的开发和生产过程、购买能源的运输过程、售出产品和服务的使用过程等所产生的其他间接排放。

GHG协议要求企业的温室气体排放核算至少应包括第一类排放源和第二类排放源的排放。我国对港口碳排放的计算依据主要是按照港口吞吐量和折合成标准煤的单耗量（标准煤t /万t）。我国2010年前的主要港口能源消耗情况数据为推算数据，2011年后交通运输部开始对交通运输能源消耗进行了监测，因此，形成国家统一的主要港口能源消耗数据（见表1）。

1.3 碳排放系数

港口碳排放量的计算可参考碳排放系数，如国家发展和改革委员会（简称发改委）能源研究所的推荐值0.67、日本能源经济研究所的推荐值0.68、美国能源部能源信息署的参考值0.69等，我国通常采用国家发改委能源研究所数据。

由于1 t碳在氧气中燃烧后能产生大约3.67 t CO2，利用碳排放系数0.67计算，1 t标准煤在大气中燃烧可产生2.458 9 t CO2。

2 我国主要沿海港口碳排放量测算

2.1 基于灰色预测模型的我国主要沿海港口 吞吐量测算

2.1.1 样本数据

选取2000―2012年我国主要沿海港口的吞吐量为样本数据（见表2）。

2.1.2 GM（1，1）灰色预测模型构建

按照灰色模型预测具体步骤，得到港口货物吞吐量预测模型（1）（t + 1）=1 251 970.66 e0128 269 t-1 126 367.66。

对模型精度进行检验：S1=；S2=；C=<0.35；P=1>0.95。根据预测精度等级，确定精确等级为一级。计算得到邓氏关联度 =>0.6，故序列间的相关性较强。

2.1.3 我国主要沿海港口吞吐量预测

根据港口货物吞吐量预测模型，得到我国主要沿海港口2013―2050年货物吞吐量测算值（见表3）。

2.2 港口标准煤单耗量测算

目前，我国主要港口都在努力实现交通运输部制定的目标。由表1可知，我国主要沿海港口未来标准煤单耗量每年平均下降3%。

2.3 我国主要港口碳排放量测算

港口碳排放量=当年标准煤单耗量（t标准煤/万t吞吐量） €？当年货物吞吐量（万t） €？碳排放系数，由此得出2013―2050年我国主要港口CO2排放量（见表3）。

3 建设我国绿色港口碳减排对策

要实现我国绿色港口碳减排的战略，需要积极寻求相关的改进措施。通过数据分析可知，随着我国国际贸易需求量的增长，港口承担的货运周转任务也日趋繁重，若不采取防范措施，我国港口碳排放量将会从2012年的507万t上升为2050年的近万t。巨大的增长量迫切要求我国港口建设应采取新的举措。在此，本文结合以上数据分析得出的信息给出以下建议。

3.1 完善我国港口环境保护法制体系

自我国颁布《中华人民共和国环境保护法》以来，陆续颁布了大量涉及环境保护的法律、法规、部门规章以及地方性法规和规章，并在此基础上衍生出了国家环境保护标准和地方性环境保护标准。据此，我国交通管理部门应制定一套符合地区经济发展的绿色港口环境标准体系；有关港口和港口企业应加强落实环境保护和节能减排的标准、法规等工作，使绿色节约型港口建设标准统一、法规齐全、执法监督管理更加规范和有效。

3.2 建立我国绿色港口评价指标体系并制定 港口温室气体排放核算标准

绿色港口评价指标体系是绿色港口综合评价的基础，用来指导和评估绿色港口建设的成效，指标选取的好坏直接影响到整套评价体系的质量。因此，在指标体系建立的过程中，除了要遵循指标体系建立的一般原则（代表性、独立性、可行性）外，还要结合港口自身的特点遵循可持续发展原则、开放性原则和与时俱进原则。

3.3 建立港口绿色信息系统

根据以往统计数据，结合目前港口形势，综合码头操作、船舶营运、港口周边环境等因素对港口生态环境的影响作出相关预测分析，并将分析数据和结论抄送相关部门和企业。

同时，加快信息化建设，针对港口技术结构，坚持管理技术信息化、控制技术智能化、位移技术高效化和环保技术绿色化等发展模式，以现代的数码、定位信息和网络技术为支撑，推进数字化港口建设。

3.4 加大对港口的投资力度，建立积极有效的 环保激励机制

国家和地方政府管理部门对码头运营部门除了保证有足够的资金用于环境污染处理和港区生态建设以外，还应建立符合我国实际的环保激励机制。借鉴美国长滩港的相关做法，向所有进出码头的拖运货车征收绿色附加费；制定适合我国港口特色的船舶绿旗计划，激励挂靠船舶在港口附近水域降低航行速度，减少废气排放。

3.5 技术改革

采用靠港船舶使用暗点技术；港区船舶减速航行；改造设备，替换更满足清洁标准要求的驱动系统；改造起重机、叉车和运输车辆的电力传动装置；应用排放控制技术（应用柴油机微粒过滤器、选择性催化还原脱硝技术），以达到减少碳排放的目的。

参考文献：

[1] 彭传圣.港口碳排放核算方法――以新加坡裕廊2010年碳足迹报告为例[J].港口经济，2012（7）：5-9.

【摘 要】 根据我国主要港口历史数据和行业特征，利用GM（1，1）灰色预测模型预测沿海港口吞吐量，再根据港口吞吐量与能源消耗量的关系预测标准煤单耗量和碳排放量。结果表明，到2050年，我国主要港口碳排放量将迅猛增长。针对这种增长状况给出有关绿色港口评价指标体系建设、环境保护法制体系应用、港口绿色信息系统完善、环保激励机制实施、技术革新等五方面的建议。

【关键词】 绿色港口；碳排放量；灰色预测模型；航运业

港口是重点能耗单位，其产生的碳排放已逐渐对环境造成一定程度的危害。低污染、低能耗、高效率是我国绿色港口发展的目标。有关如何减少港口生产运营产生的碳排放、建设低碳绿色港口的课题也随之产生。因此，交通运输部在《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》中制定目标，要求到2015年，港口生产单位吞吐量综合能耗（能源强度）和二氧化碳（CO2）排放强度指标分别较2005年下降8%和10%，并提出了建立绿色港口认证体系，推动港口以效率、绿色、低碳为主要特征的绿色生态港口建设。这对港口减少碳排放提出了更高的要求，迫切需要系统的碳排放评估方法以辅助碳排放政策有效制定。我国目前对港口碳排放研究较少，本文将对此进行一些探索，为政策的制定提供参考依据。

1 港口碳排放核算依据

我国港口碳排放计算主要是以国际公认的相关准则、港口碳计算的范围和我国港口碳排放计算基础数据为依据。

1.1 国际公认的相关准则

目前，温室气体减排协议（GHG协议）已经成为国际上政府和企业使用最为广泛的碳排放核算工具，核算结果通常应用于了解、量化和管理温室气体排放。

空气质量和温室气体工具是国际港口协会（IAPH）开发的工具系统，提供了与港口相关的空气质量以及气候变化相关问题的解决方案和基于实际的港口经验，提供了空气、气候及其与港口和航运活动相关的信息，以及减少排放策略、开发清洁空气项目和气候保护计划导则。

碳足迹指导文件是世界港口气候倡议（WPCI）公司联合一些港口共同制定的指导性文件，目的在于为致力于开发自己的碳足迹核算方法的港口提供技术指导。

1.2 港口碳计算的对象范围

GHG协议在核算企业温室气体排放时，定义了三类不同的碳排放源：第一类为企业活动产生的直接排放，来源于企业拥有或者控制的排放源的静止燃烧、移动燃烧、化学过程、生产过程或逸出源的排放；第二类为企业活动消耗电力所产生的间接排放，企业购买并消耗的电力在发电过程中产生的直接排放，实际排放发生在发电厂范围内，排放源不是企业拥有或者能够控制的；第三类为企业活动产生的除消耗购买电力外所产生的间接排放，包括购买的原材料的开发和生产过程、购买能源的运输过程、售出产品和服务的使用过程等所产生的其他间接排放。

GHG协议要求企业的温室气体排放核算至少应包括第一类排放源和第二类排放源的排放。我国对港口碳排放的计算依据主要是按照港口吞吐量和折合成标准煤的单耗量（标准煤t /万t）。我国2010年前的主要港口能源消耗情况数据为推算数据，2011年后交通运输部开始对交通运输能源消耗进行了监测，因此，形成国家统一的主要港口能源消耗数据（见表1）。

1.3 碳排放系数

港口碳排放量的计算可参考碳排放系数，如国家发展和改革委员会（简称发改委）能源研究所的推荐值0.67、日本能源经济研究所的推荐值0.68、美国能源部能源信息署的参考值0.69等，我国通常采用国家发改委能源研究所数据。

由于1 t碳在氧气中燃烧后能产生大约3.67 t CO2，利用碳排放系数0.67计算，1 t标准煤在大气中燃烧可产生2.458 9 t CO2。

2 我国主要沿海港口碳排放量测算

2.1 基于灰色预测模型的我国主要沿海港口 吞吐量测算

2.1.1 样本数据

选取2000―2012年我国主要沿海港口的吞吐量为样本数据（见表2）。

2.1.2 GM（1，1）灰色预测模型构建

按照灰色模型预测具体步骤，得到港口货物吞吐量预测模型（1）（t + 1）=1 251 970.66 e0128 269 t-1 126 367.66。

对模型精度进行检验：S1=；S2=；C=<0.35；P=1>0.95。根据预测精度等级，确定精确等级为一级。计算得到邓氏关联度 =>0.6，故序列间的相关性较强。

2.1.3 我国主要沿海港口吞吐量预测

根据港口货物吞吐量预测模型，得到我国主要沿海港口2013―2050年货物吞吐量测算值（见表3）。

2.2 港口标准煤单耗量测算

目前，我国主要港口都在努力实现交通运输部制定的目标。由表1可知，我国主要沿海港口未来标准煤单耗量每年平均下降3%。

2.3 我国主要港口碳排放量测算

港口碳排放量=当年标准煤单耗量（t标准煤/万t吞吐量） €？当年货物吞吐量（万t） €？碳排放系数，由此得出2013―2050年我国主要港口CO2排放量（见表3）。

3 建设我国绿色港口碳减排对策

要实现我国绿色港口碳减排的战略，需要积极寻求相关的改进措施。通过数据分析可知，随着我国国际贸易需求量的增长，港口承担的货运周转任务也日趋繁重，若不采取防范措施，我国港口碳排放量将会从2012年的507万t上升为2050年的近万t。巨大的增长量迫切要求我国港口建设应采取新的举措。在此，本文结合以上数据分析得出的信息给出以下建议。

3.1 完善我国港口环境保护法制体系

自我国颁布《中华人民共和国环境保护法》以来，陆续颁布了大量涉及环境保护的法律、法规、部门规章以及地方性法规和规章，并在此基础上衍生出了国家环境保护标准和地方性环境保护标准。据此，我国交通管理部门应制定一套符合地区经济发展的绿色港口环境标准体系；有关港口和港口企业应加强落实环境保护和节能减排的标准、法规等工作，使绿色节约型港口建设标准统一、法规齐全、执法监督管理更加规范和有效。

3.2 建立我国绿色港口评价指标体系并制定 港口温室气体排放核算标准

绿色港口评价指标体系是绿色港口综合评价的基础，用来指导和评估绿色港口建设的成效，指标选取的好坏直接影响到整套评价体系的质量。因此，在指标体系建立的过程中，除了要遵循指标体系建立的一般原则（代表性、独立性、可行性）外，还要结合港口自身的特点遵循可持续发展原则、开放性原则和与时俱进原则。

3.3 建立港口绿色信息系统

根据以往统计数据，结合目前港口形势，综合码头操作、船舶营运、港口周边环境等因素对港口生态环境的影响作出相关预测分析，并将分析数据和结论抄送相关部门和企业。

同时，加快信息化建设，针对港口技术结构，坚持管理技术信息化、控制技术智能化、位移技术高效化和环保技术绿色化等发展模式，以现代的数码、定位信息和网络技术为支撑，推进数字化港口建设。

3.4 加大对港口的投资力度，建立积极有效的 环保激励机制

国家和地方政府管理部门对码头运营部门除了保证有足够的资金用于环境污染处理和港区生态建设以外，还应建立符合我国实际的环保激励机制。借鉴美国长滩港的相关做法，向所有进出码头的拖运货车征收绿色附加费；制定适合我国港口特色的船舶绿旗计划，激励挂靠船舶在港口附近水域降低航行速度，减少废气排放。

3.5 技术改革

采用靠港船舶使用暗点技术；港区船舶减速航行；改造设备，替换更满足清洁标准要求的驱动系统；改造起重机、叉车和运输车辆的电力传动装置；应用排放控制技术（应用柴油机微粒过滤器、选择性催化还原脱硝技术），以达到减少碳排放的目的。

参考文献：

[1] 彭传圣.港口碳排放核算方法――以新加坡裕廊2010年碳足迹报告为例[J].港口经济，2012（7）：5-9.

【摘 要】 根据我国主要港口历史数据和行业特征，利用GM（1，1）灰色预测模型预测沿海港口吞吐量，再根据港口吞吐量与能源消耗量的关系预测标准煤单耗量和碳排放量。结果表明，到2050年，我国主要港口碳排放量将迅猛增长。针对这种增长状况给出有关绿色港口评价指标体系建设、环境保护法制体系应用、港口绿色信息系统完善、环保激励机制实施、技术革新等五方面的建议。

【关键词】 绿色港口；碳排放量；灰色预测模型；航运业

港口是重点能耗单位，其产生的碳排放已逐渐对环境造成一定程度的危害。低污染、低能耗、高效率是我国绿色港口发展的目标。有关如何减少港口生产运营产生的碳排放、建设低碳绿色港口的课题也随之产生。因此，交通运输部在《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》中制定目标，要求到2015年，港口生产单位吞吐量综合能耗（能源强度）和二氧化碳（CO2）排放强度指标分别较2005年下降8%和10%，并提出了建立绿色港口认证体系，推动港口以效率、绿色、低碳为主要特征的绿色生态港口建设。这对港口减少碳排放提出了更高的要求，迫切需要系统的碳排放评估方法以辅助碳排放政策有效制定。我国目前对港口碳排放研究较少，本文将对此进行一些探索，为政策的制定提供参考依据。

1 港口碳排放核算依据

我国港口碳排放计算主要是以国际公认的相关准则、港口碳计算的范围和我国港口碳排放计算基础数据为依据。

1.1 国际公认的相关准则

目前，温室气体减排协议（GHG协议）已经成为国际上政府和企业使用最为广泛的碳排放核算工具，核算结果通常应用于了解、量化和管理温室气体排放。

空气质量和温室气体工具是国际港口协会（IAPH）开发的工具系统，提供了与港口相关的空气质量以及气候变化相关问题的解决方案和基于实际的港口经验，提供了空气、气候及其与港口和航运活动相关的信息，以及减少排放策略、开发清洁空气项目和气候保护计划导则。

碳足迹指导文件是世界港口气候倡议（WPCI）公司联合一些港口共同制定的指导性文件，目的在于为致力于开发自己的碳足迹核算方法的港口提供技术指导。

1.2 港口碳计算的对象范围

GHG协议在核算企业温室气体排放时，定义了三类不同的碳排放源：第一类为企业活动产生的直接排放，来源于企业拥有或者控制的排放源的静止燃烧、移动燃烧、化学过程、生产过程或逸出源的排放；第二类为企业活动消耗电力所产生的间接排放，企业购买并消耗的电力在发电过程中产生的直接排放，实际排放发生在发电厂范围内，排放源不是企业拥有或者能够控制的；第三类为企业活动产生的除消耗购买电力外所产生的间接排放，包括购买的原材料的开发和生产过程、购买能源的运输过程、售出产品和服务的使用过程等所产生的其他间接排放。

GHG协议要求企业的温室气体排放核算至少应包括第一类排放源和第二类排放源的排放。我国对港口碳排放的计算依据主要是按照港口吞吐量和折合成标准煤的单耗量（标准煤t /万t）。我国2010年前的主要港口能源消耗情况数据为推算数据，2011年后交通运输部开始对交通运输能源消耗进行了监测，因此，形成国家统一的主要港口能源消耗数据（见表1）。

1.3 碳排放系数

港口碳排放量的计算可参考碳排放系数，如国家发展和改革委员会（简称发改委）能源研究所的推荐值0.67、日本能源经济研究所的推荐值0.68、美国能源部能源信息署的参考值0.69等，我国通常采用国家发改委能源研究所数据。

由于1 t碳在氧气中燃烧后能产生大约3.67 t CO2，利用碳排放系数0.67计算，1 t标准煤在大气中燃烧可产生2.458 9 t CO2。

2 我国主要沿海港口碳排放量测算

2.1 基于灰色预测模型的我国主要沿海港口 吞吐量测算

2.1.1 样本数据

选取2000―2012年我国主要沿海港口的吞吐量为样本数据（见表2）。

2.1.2 GM（1，1）灰色预测模型构建

按照灰色模型预测具体步骤，得到港口货物吞吐量预测模型（1）（t + 1）=1 251 970.66 e0128 269 t-1 126 367.66。

对模型精度进行检验：S1=；S2=；C=<0.35；P=1>0.95。根据预测精度等级，确定精确等级为一级。计算得到邓氏关联度 =>0.6，故序列间的相关性较强。

2.1.3 我国主要沿海港口吞吐量预测

根据港口货物吞吐量预测模型，得到我国主要沿海港口2013―2050年货物吞吐量测算值（见表3）。

2.2 港口标准煤单耗量测算

目前，我国主要港口都在努力实现交通运输部制定的目标。由表1可知，我国主要沿海港口未来标准煤单耗量每年平均下降3%。

2.3 我国主要港口碳排放量测算

港口碳排放量=当年标准煤单耗量（t标准煤/万t吞吐量） €？当年货物吞吐量（万t） €？碳排放系数，由此得出2013―2050年我国主要港口CO2排放量（见表3）。

3 建设我国绿色港口碳减排对策

要实现我国绿色港口碳减排的战略，需要积极寻求相关的改进措施。通过数据分析可知，随着我国国际贸易需求量的增长，港口承担的货运周转任务也日趋繁重，若不采取防范措施，我国港口碳排放量将会从2012年的507万t上升为2050年的近万t。巨大的增长量迫切要求我国港口建设应采取新的举措。在此，本文结合以上数据分析得出的信息给出以下建议。

3.1 完善我国港口环境保护法制体系

自我国颁布《中华人民共和国环境保护法》以来，陆续颁布了大量涉及环境保护的法律、法规、部门规章以及地方性法规和规章，并在此基础上衍生出了国家环境保护标准和地方性环境保护标准。据此，我国交通管理部门应制定一套符合地区经济发展的绿色港口环境标准体系；有关港口和港口企业应加强落实环境保护和节能减排的标准、法规等工作，使绿色节约型港口建设标准统一、法规齐全、执法监督管理更加规范和有效。

3.2 建立我国绿色港口评价指标体系并制定 港口温室气体排放核算标准

绿色港口评价指标体系是绿色港口综合评价的基础，用来指导和评估绿色港口建设的成效，指标选取的好坏直接影响到整套评价体系的质量。因此，在指标体系建立的过程中，除了要遵循指标体系建立的一般原则（代表性、独立性、可行性）外，还要结合港口自身的特点遵循可持续发展原则、开放性原则和与时俱进原则。

3.3 建立港口绿色信息系统

根据以往统计数据，结合目前港口形势，综合码头操作、船舶营运、港口周边环境等因素对港口生态环境的影响作出相关预测分析，并将分析数据和结论抄送相关部门和企业。

同时，加快信息化建设，针对港口技术结构，坚持管理技术信息化、控制技术智能化、位移技术高效化和环保技术绿色化等发展模式，以现代的数码、定位信息和网络技术为支撑，推进数字化港口建设。

3.4 加大对港口的投资力度，建立积极有效的 环保激励机制

国家和地方政府管理部门对码头运营部门除了保证有足够的资金用于环境污染处理和港区生态建设以外，还应建立符合我国实际的环保激励机制。借鉴美国长滩港的相关做法，向所有进出码头的拖运货车征收绿色附加费；制定适合我国港口特色的船舶绿旗计划，激励挂靠船舶在港口附近水域降低航行速度，减少废气排放。

3.5 技术改革

采用靠港船舶使用暗点技术；港区船舶减速航行；改造设备，替换更满足清洁标准要求的驱动系统；改造起重机、叉车和运输车辆的电力传动装置；应用排放控制技术（应用柴油机微粒过滤器、选择性催化还原脱硝技术），以达到减少碳排放的目的。

参考文献：

水泥工业CO2减排及利用技术进展 第4篇

水泥工业是国民经济基础行业。由于中国处于社会经济高速发展时期,人均水泥消费量逐年剧增,在相当长时期内水泥产量将持续增长。同时水泥行业是资源消耗和能源消耗型行业。从国家工业部门节能减排目标来看,建材工业是仅次于冶金、化工的第三能源消耗大户。建材工业占全国能源总消耗的7%左右,其中水泥工业又占建材能源消耗的75%[1]。由此可知,水泥行业是CO2的排放大户。

据统计分析[2],每生产1t水泥会产生直接CO2排放0.815t,其中0.390t是由于燃料燃烧产生的,而0.425t是由于原料的分解产生的;同时,由于电力消耗,每生产1t水泥还会产生间接CO2排放约0.07t。2010年我国水泥产量约为18.68亿t,由水泥工业产生的CO2排放量也达到10多亿t。水泥工业排放的CO2占我国全社会CO2总排放量的20%左右[3],这表明水泥工业对气候变化具有相当大的影响。

水泥工业是CO2等温室气体减排的重点行业,水泥工业的减排潜力也一直为各方面关注,我国政府也提出了一些具体的约束性指标。在哥本哈根会议上,温家宝总理代表中国政府庄重承诺到2020年我国单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。水泥工业的CO2减排是关系到完成这一目标的重要方面。因此,有必要弄清楚水泥工业生产过程中CO2是如何排放的,并针对这些排放环节进行工艺过程控制或改进,结合水泥生产进行CO2的分离、捕集、封存和固定。

1 水泥工业CO2的排放

水泥生产可以概括为“两磨一烧”,生料制备需要消耗电力,熟料煅烧需要消耗化石燃料(我国为煤炭),水泥制备也需要消耗电力。同时,水泥生产将消耗大量石灰石(主要成分为CaCO3,同时有少量MgCO3)质资源作为其主要原材料。在这些生产环节中,都将产生CO2排放。因此,水泥生产企业CO2排放分为直接排放和间接排放[4,5,6]。直接排放主要包括由生料中碳酸盐分解和各种燃料燃烧产生的CO2排放;间接排放为由各工艺过程电力消耗产生的CO2排放。

1.1 CO2的直接排放

1.1.1 碳酸盐的分解

通常石灰质原料在硅酸盐水泥原料中的配比占80%~85%,所以作为生产水泥的基本原料,石灰质原料分解会放出大量的CO2。生料中碳酸盐矿物分解是水泥生产产生CO2的主要气体源。通常,每生产1t熟料需要消耗约1.3t的石灰质原料;而石灰质原料在高温下分解则会产生约42%的CO2。可以通过水泥熟料中CaO含量和MgO含量计算生料中碳酸盐矿物分解产生的CO2排放量。

1.1.2 燃料的燃烧

熟料煅烧是水泥工业的核心工艺,由生料煅烧成熟料需要消耗大量的能量,这来源于燃料的燃烧。我国水泥厂采用煤炭为主要燃料,煤炭燃烧产生大量的CO2。燃料燃烧是水泥生产产生CO2的另一重要气体源。通过单位熟料综合煤耗和排放因子的乘积可以计算出相应的CO2排放量。

1.2 CO2的间接排放

水泥生产企业间接CO2排放主要是由于各工艺过程的电力消耗,包括矿山开采、生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨及包装、发送、生产管理等过程中的各种工艺设备、电机、风机的使用。而电属于二次能源,需要由一次能源转换过来,目前我国生产1kWh的电力需要消耗404g标准煤(1kg标准煤的热值为29300kJ)。

总之,水泥生产过程CO2排放仍然以原料分解、燃料燃烧和电力消耗为主排放源,它们的排放量分别占水泥生产排放量的59%、26%和12%[6]。

2 水泥工业CO2的减排

水泥工业CO2的减排包括狭义和广义之分。狭义的减排仅是指源头的治理,从替代原燃料的使用、工艺的优化等方面减少水泥工业CO2气体的产生;广义的减排包括源头的治理和末端的处理。末端的处理包括对水泥工业中排放的CO2进行分离、捕集、封存、固定转化等一系列措施来减少水泥工业CO2向大气的排放量。

2.1 技术减排

2.1.1 提高生产过程中的能源利用率

(1)大力推广新型干法技术

目前,我国仍然是水泥生产工艺的博物馆,拥有预分解窑、预热器窑、立筒预热器窑、立波尔窑、湿法窑、带余热发电的干法窑、干法中空窑、立窑等生产工艺[7]。预分解窑主要是增设了窑尾预热器和分解炉,并将传统的生产方式下回转窑燃料由分解炉和回转窑内两处加入,在分解炉内使燃料燃烧的放热过程与熟料煅烧中耗热最大的碳酸盐分解的吸热过程高效进行,使生产具有优质、高效、低耗、环保的特点,大大提高了热效率[8]。

(2)提高燃烧器效率

燃烧器的作用主要是将燃料和空气充分混合,并且降低低温助燃空气的比例,从而改善燃烧的效果。提高燃烧器的效率,相应地会降低煤耗,从而减少CO2的排放[9]。

(3)充分回收利用水泥窑余热

在水泥生产过程中,由窑尾预热器和窑头篦冷机排出的废气余热约占水泥熟料烧成热耗的33%。这些废气余热经回收后可以用于烘干原燃料,从而减少了烘干物料所用的煤,间接地减少了CO2的排放;也可以利用回收的余热发电,将这些电能用于企业生产,减少向电网外购电量,换言之就是减少燃煤发电厂煤的用量,从而减少了CO2排放量[6]。

(4)采用节能水泥粉磨技术

粉磨设备、大功率风机及大型电机是水泥生产过程中的主要耗电单元。通过采用辊压机、立磨等新型粉磨设备,采用变频调速技术、高效电机和工厂电力系统优化,可以显著地降低生产电耗[10]。

2.1.2 适当降低水泥熟料饱和系数

水泥熟料的主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO,并且用饱和系数(KH)、硅酸率(SM)、铝氧率(IM)来调整和控制。事实上饱和系数可以在一定范围内变化,因此也可以通过优化控制参数,适当降低水泥熟料饱和系数。计算表明,若饱和系数由0.95降低至0.88,水泥熟料中CaO的含量就由68%降低至64%,每生产1t水泥熟料产生的过程CO2排放也会减少约30kg[11]。

2.1.3 采用替代原燃料

(1)采用替代原料

目前可用的替代原料主要是电石渣。电石渣是电石法生产乙炔产生的工业废渣,电石渣(干基)的主要成分是Ca-(OH)2。采用电石渣完全替代石灰质原料生产1t水泥熟料,可减少约550kg过程CO2排放[11]。另外一些大宗工业废弃物,包括钢渣、粉煤灰、煤矸石等,含有一定量的氧化钙,作为替代原料也可以获得一定量的过程CO2减排。

(2)采用替代燃料

目前,水泥行业使用的一些典型替代燃料[12]主要有预处理过的工业和城市固体垃圾(生活垃圾)、下水道污泥、废弃轮胎、废油和溶剂、塑料、纺织品和纸质废渣、生物质、动物骨粉、原木、木条和木屑、回收的木材和纸、农业废弃物(如稻壳和锯末)、生物质农作物等。

2.1.4 混合材的使用

近年来,混合材作为辅助性胶凝材料越来越多地应用于水泥生产中。混合材的使用不仅可以改善水泥的各项性能,提高水泥的使用寿命,而且可以降低熟料在水泥中的比例,减少熟料用量,进而间接减少燃料消耗量,实现CO2的减排。目前应用较广的混合材包括磨细高炉矿渣(钢铁行业的副产品)、粉煤灰(火力发电厂产生的废渣)和天然火山灰材料。

2.1.5 开发应用低碳排放的胶凝材料

(1)开发低钙水泥新品种

生产硫铝酸盐水泥时,由于熟料CaO含量较低,原料中石灰石配比下降,因此石灰石分解排出的CO2量相应减少。硫铝酸盐水泥熟料烧成时,烧成温度比硅酸盐水泥熟料低100~200℃,煤耗较低,由燃煤而排出的CO2量也就减少。因此,硫铝酸盐水泥生产比硅酸盐水泥可减排CO2约30%[13]。

目前有关科研、学校和生产单位正在开发其他低钙水泥新品种,如硫铝酸钙改性硅酸盐水泥、贝利特硅酸盐水泥等。开发低钙水泥新品种是今后减排CO2的重要技术措施之一。

(2)开发新的胶凝材料

在开发应用其他类型胶凝材料方面,可浇筑、高耐久高强石膏是目前国际上建筑材料的主要研究热点和方向。可浇筑、高耐久高强石膏的生产,基本不产生CO2排放,废弃的石膏墙材还可经简单加工后重复使用。目前,国际上研究的高强石膏其强度已经超过60MPa,并且具有抗侵蚀、耐气候等良好的耐久性能。采用可浇筑、高耐久高强石膏替代水泥混凝土,还具有原料来源广、价格低廉、建筑的住房更为舒适等优点。

同时绝大部分工业废渣通过化学激发或在高压下发生聚合,获得非常高的强度,可以用于生产墙体材料和其他建筑材料制品,可有效地降低水泥的用量。这不仅是有效解决废渣利用途径之一,也是建筑材料行业最为有效的低碳技术之一,同时也将有效降低对硅酸盐水泥或石灰的需求。

2.2 管理措施

2.2.1 “水泥生产企业二氧化碳排放量计算”标准的制定

2007年《中国应对气候变化国家方案》(简称《国家方案》)的发布,标志着我国全面推进减排工作新的起点。水泥工业是温室气体二氧化碳排放大户,是《国家方案》明确指出的我国应对气候变化的重点领域。

根据《国家方案》的具体要求,中国建筑材料科学研究总院等机构开展了“水泥生产企业二氧化碳排放量计算”标准制定的基础研究工作。标准中详细计算了水泥生产企业生产全过程和各个工艺过程(包括矿山开采、生料制备、熟料煅烧、余热发电、废物处理以及水泥粉磨及包装、发送、生产管理等过程中的各种工艺设备、电机、风机的使用)产生的二氧化碳排放量,并规定了各种燃料及替代燃料的二氧化碳排放因子。通过科学、准确的计算方法的制定和应用,可以确定水泥生产企业二氧化碳排放量的具体数值[4]。这不仅是实施《国家方案》能力建设的需求,同时也为水泥生产企业二氧化碳减排明确了主攻方向。

“水泥生产企业二氧化碳排放量的计算”为企业确定二氧化碳排放量基准线和准确计算,确定减排的具体目标及技术方案提供了参考。这对于实施《应对气候变化国家方案》,促进水泥工业的科技进步,实现水泥工业二氧化碳排放量控制无疑有着多方面的重要作用。

2.2.2 “水泥生产企业电能在线检测分析信息系统”的开发

电力消耗伴随着水泥生产的全过程,根据国家工信部的有关指导意见,中国建筑材料科学研究总院研究开发有水泥生产企业电能在线检测分析信息系统。该系统对重要用能设备、生产流程等生产能耗动态过程进行数据收集、分析和对比,以发现电能消耗过程和结构中存在的问题;通过优化工艺过程和运行参数,提高企业能源管理水平和能源效率。电能在线检测分析信息系统是建立企业能源管理中心的基本内容,并可以通过强化电能管理、优化工艺过程,获得3%~5%的节能效果。以一条日产5000t熟料水泥生产线计,该生产线的年电耗约为2.2108kWh电能,采用在线检测分析信息系统,不仅可以实现电能信息化管理,而且可实现年节电600万kWh以上,减少CO2排放也可达5000多t[10]。目前,该系统已在北京水泥厂安装并进行试运行。

3 水泥工业CO2的利用

根据中国建筑材料科学研究总院和欧洲水泥研究院(European cement research academy ECRA)的估算,CO2排放要由预计2015年最高峰的2.34Gt降低到2050年的1.55Gt,采取的各项措施中能源效率提高贡献10%,替代原燃料贡献24%,熟料替代贡献10%,CO2的分离、捕集、封存和固定将会贡献56%。

3.1 CO2的分离和回收

关于CO2的分离和回收方法[14],主要有吸收法[15]、吸附法[16]、蒸馏法和膜分离法[17]。吸收法是让单乙醇胺等的溶液吸收了废气中的CO2之后把溶液加热而回收CO2的方法;吸附法是让沸石和活性碳等吸附剂吸附了CO2之后通过减压或者加热来回收CO2的方法;蒸馏法是利用在低温高压下进行蒸馏操作的方法。这些技术虽然已经确立起来,但是需要适应各个CO2发生源的情况加以改进。膜分离法是利用各种气体透过膜的速度的差异进行分离,被认为是比前3种方法更节能型的技术。

3.2 CO2的固定

CO2的固定化技术大体可分为两种[14]:一种是把CO2作为碳资源进行再利用(再次变成资源)的方法;另一种是弃置或储藏CO2的方法。

实现把CO2重新转化为资源的方法主要有接触氢化、高分子合成、有机合成、电化学法、人造光合成、分解法和等离子体法[18]等。通过CO2的固定转化技术,可以制备二甲醚[19]、有机溶剂及有机中间体碳酸亚烃酯[20,21,22,23,24]、碳酸二甲酯(DMC)[25]、生物降解塑料[26,27,28,29]、C1化合物[30]、氧化脱氢产物[31,32]等化工产品。

3.3 CO2的生物固定

生物法固定CO2是通过植物或微生物的循环途径将CO2转化成化学物质或其自身生长的营养物质[33]。固定CO2的生物主要是植物和自养微生物。绿色植物的叶绿体中有一个特有的酶促机构,催化CO2转变成还原性的有机化合物,这个过程为CO2的固定过程。

3.4 CO2作为驱油剂

CO2提纯液化后用于驱动地下原油(Enhanced oil recovery,EOR)近年来被发达国家广泛推广应用。高压CO2注入油田后与油、水相混,当油水内含有大量溶解的CO2时,它们的粘度、密度和压缩性都得到改善,可把原油推入油井,有助于提高采收率,特别经过一次、二次采油之后的油井,通过压入CO2对残留在井下的石油可进行三次采油[34,35]。

3.5 超临界CO2作为萃取剂

超临界CO2可以作为萃取剂[36]广泛应用于萃取各种混合物的有效成分中,如蜂蜡中的高级脂肪醇[37]、黑胡椒中有效成分[38]、油茶籽油[39]等。除了萃取功能外,超临界CO2还可以与CO2反应[40]用于固定转化CO2。

3.6 碳捕捉和封存(CCS)

碳捕获和封存(Carbon capture and storage,CCS)是指CO2从工业或相关能源的源头分离出来,输送到一个封存地点,并且长期与大气隔绝的一个过程。CCS通常包括CO2的捕获、运输、注入和封存4个技术流程[41]。CO2的储存技术[42]包括海洋储存、地质储存和生物储存等。

中国建筑材料科学研究总院和欧洲水泥研究院合作的国际项目“燃烧前技术在熟料煅烧工艺中的可适用性”指出:将空气分离为O2和N2,O2作为助燃气体进入水泥窑内,排出的烟气中主要成分就是CO2,将其中一部分烟气返回窑内提高助燃气体的温度,其他大部分富含CO2(80%~90%)的气源将进行捕集和利用,不需要再次对CO2进行分离提纯。具体工艺路线示意图见图1。

2010年神华集团CO2捕获与封存全流程项目在内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗开工建设。这是我国首个CCS项目,也是此类项目在发展中国家第一次得到开发,投入使用后将是亚洲规模最大的同类工程。

尽管碳捕集和碳封存是减少CO2排放量的后处理措施,但已经得到国内外研究机构的广泛重视[43,44]。我国水泥工业的集中度正迅速发展,有些企业单一厂区内的水泥年产量超过500万t,CO2年排放量也超过400万t。因此,在水泥工业中开展“碳捕集和碳封存”的研究具有重大的意义,而“碳捕集和碳封存”技术的研发和实施对水泥工业CO2的减排有非常显著的作用[3]。

3.7 碳汇

碳汇包括森林碳汇、海洋碳汇、草地碳汇、岩石碳汇等。在这些碳汇中,森林碳汇是最具有操作性的。树木可以吸收大气中的CO2,通过光合作用,将其转化为碳水化合物储存起来,从而达到减少大气CO2含量的目的[45]。通常植物中的碳含量可达到约50%,因此发展林业、种植业有利于CO2的吸收。有研究采用微藻吸碳不仅可以加速CO2的吸收,而且可以为生物质能制备提供原料。另外,一些植物生长需要较高的CO2浓度,此浓度可达5%;将水泥窑炉高CO2含量烟气送入植物温室大棚也是一条可探索的CO2减排路径[10]。

4 结语

(1)水泥工业是CO2的排放大户,CO2的排放主要来自碳酸盐的分解、燃料的燃烧和电力消耗。

(2)应用新型干法技术、高效水泥粉磨技术、使用替代原燃料、掺加混合材、开发低碳低钙新型胶凝材料等措施可以直接减少水泥工业CO2的排放。

(3)“水泥生产企业二氧化碳排放量计算”标准和“水泥生产企业电能在线检测分析信息系统”的开发可以更好地指导水泥企业实现CO2减排。

(4)CCS、CO2的分离、回收、固定及转化技术的应用不仅能帮助水泥企业减少CO2的排放,而且将CO2固定转化为有用的再生资源,变废为宝,实现碳资源的循环利用。目前水泥企业几乎没有这种技术的应用。随着国家及社会对CO2减排的呼声越来越高,相信CO2的这些再生利用技术会更广泛地应用于水泥企业实际生产当中,并且这些技术将为水泥工业CO2的减排作出更大的贡献。

摘要：水泥工业是CO2排放的重点行业,减排潜力巨大。全面介绍了水泥生产中碳酸盐分解、燃料燃烧和电力消耗等方面CO2的排放情况;详细阐述了水泥生产中通过提高能源利用率、使用替代原燃料、开发新型低碳排放的胶凝材料等措施实现CO2减排的方法,提出了对水泥工业CO2排放实施的分离、捕集、封存、固定等回收利用技术。

CO2排放及减排 第5篇

我国二氧化碳排放的主要特点及减排路径

摘要：改革开放以来我国二氧化碳排放量不断增加;二氧化碳排放强度虽然总体不断下降,但仍明显高于国际水平.我国二氧化碳排放还处于较快增长阶段,“十二五”期间二氧化碳减排形势仍不容乐观.为实现减排目标,必须充分发挥政府和市场的作用,加快提高能源技术效率.作 者：金三林    Jin Sanlin  作者单位：北京大学经济学院 期 刊：发展研究   Journal：DEVELOPMENT RESEARCH 年，卷(期)：, “”(5) 分类号：X3 关键词：二氧化碳排放    特点    趋势    政策取向   

汽车尾气排放问题及节能减排的方法 第6篇

在现在社会中, 汽车已经逐步变成了人们生活中必不可少的一部分了, 它在我们的生活、生产、工作等中起着重要的作用, 随着经济的快速发展, 我国汽车保有量不断增加[1]。但是随着我国汽车产量和汽车的保有量的不断增长, 汽车排放的尾气同时成为了大气污染的重要来源。给城市环境带了巨大的影响。汽车尾气中主要有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和颗粒物。CO能与血液中的血红素结合。造成机能障碍, 严重者会因血液循环停止而死忙;长期处在汽车尾气的环境下, 会使人患上动脉硬化、脑溢血等疾病, 并会对幼儿的生长发育有巨大的危害。氮氧化物是引起气候变化、酸雨等的主要原因。碳氢化合物会引起人体白细胞减少或异常增多、红血球减少, 严重的引起白血病、致癌。而且会严重破坏环境, 影响农作物的生长。汽车尾气的大量排放加剧了城市环境的污染程度, 并呈现恶化和蔓延的趋势, 造成了大区域的雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题, 严重危害人体健康、尾气的排放问题已经引起了各国特别是汽车保有量较大的国家的高度重视。研究汽车的节能减排的措施和方法, 有着非常重要的社会和现实意义[2]。

2 汽车尾气排放的控制方法

2.1 提高汽车燃油的质量

燃油质量是影响汽车尾气污染的一个极其关键的因素之一, 我国的汽车燃油中烯烃和硫的含量都相对比较高, 尤其是柴油的污染更重。因此我们必须提高汽车燃油的质量, 因为汽车如果使用了不合格燃油不仅会减少汽车寿命而且会对环境造成更深的污染。我们必须全面提高自己国家的燃油质量。在满足高质量燃油的基础上, 进行燃油调质, 加强监管, 达到有效控制汽车尾气的效果。有的声音提出了要对当今汽车发动机进行柴油机化, 因为使用柴油可以减少CO和碳氢化合物的排放量, 而且柴油机耗油量比汽油机的少, 而且更可靠。高性能的柴油机被作为汽车动力源的应用越来越广泛。

2.2 尾气处理技术

汽车尾气污染的处理技术是指在汽车的排气系统中安装一些尾气净化系统和装置, 从而达到汽车排放尾气的净化, 以达到减少尾气排放, 减少污染的目的, 这种方法虽然不能完全达到净化尾气, 杜绝污染的效果, 但是却是采用了物理的、化学的手段减少了汽车尾气中的污染。

2.3 对汽车的保养维护

定期对汽车进行保养和维护也能起到有效控制汽车尾气排放的效果。虽然汽车在生产制造到出厂时排放标准都能够达到国家法定标准, 但是汽车尾气排放量在汽车卖出后就会因为车主平时的习惯跟保养各有不同而造成差异。定期对汽车发动机进行保养、更换机油、净化系统等使汽车保持一个正常的状态。可以消除不必要的污染、及时汽车使用时间长了, 也可以达到国家标准。

2.4 研制新型的发动机

发动机是汽车的最重要的部分。同时也是汽车尾气的污染源。如果想要有效的控制汽车的尾气排放及污染, 就必须研发出新型的节能的发动机, 从而控制汽车尾气的排放。研制新型发动机的措施:

(1) 充分了解发动机的结构, 通过对发动机的结构进行优化, 改善汽车发动机燃油的燃烧状况, 使燃油能够得到充分的燃烧利用, 从而降低生产的一氧化碳、碳氢化合物、氮氢化合物的量。

(2) 闭环电控发动机管理技术。新型发动机技术还有不完善的地方, 仍然存在这一些问题, 需要我们去解决。但是新型发动机能够减少汽车尾气的排放, 对汽车的发展和环境保护有重要的意义。

3 完善汽车尾气污染控制的相关政策, 加强汽车尾气污染排放的监督

简历严格的汽车尾气检测机制, 制定相关的政策、详细条款, 能够确保汽车尾气排放的实际监督。从而确保汽车的正常使用和新技术的研发, 达到节能减排的效果

3.1 提倡使用小排量的汽车

鼓励人们使用耗能少、污染少、排量少的汽车。根据各个地区的实际情况, 制定相关具体的措施, 鼓励节能环保排量小的汽车的使用。

3.2 淘汰落后、污染重的汽车

禁止使用报废车或是污染重的汽车。对每年汽车的年审严格把控, 不得让报废车上路, 对于报废车上路的或是转售的给予严格的处罚。

3.3 鼓励使用自行车或是乘坐公交

大力发展公共交通。鼓励使用自行车或是乘坐公交鼓励人们乘坐公共交通工具, 减少汽车的使用, 这样既减少了尾气排放, 又缓解了交通的压力。

3.4 推广新能源技术

现在使用最普遍的新能源就是燃气汽车和电动汽车。由于燃气汽车燃烧更彻底、排放污染物少的特点, 因此成为我国最公交车和出租车很多都开始用上了这一能源新技术。电动汽车是用自身车载电池作为电源的新型汽车。它是现在使用的最清洁的能源。而且噪声低。结构简单。维修方便。对于环保具有不可替代的重要性。

4 结语

我国汽车尾气排放治理已经取得了一定的进展, 但是与国际先进水平之间仍存在一定的差距。减少汽车尾气排放及其污染是一个复杂的值得全社会关注的问题。我们必须切实的提高自身的环保意识, 支持节能减排。尽快找到正确的有效的科学发展策略。

摘要：介绍汽车尾气的危害并针对汽车尾气的排放提出来控制汽车尾气排放的方法, 并阐述了控制技术及措施。

关键词：汽车尾气,污染治理,控制方法

参考文献

[1]邵文燕.汽车尾气污染及治理技术[J].科技情报开发与经济, 2009, 19 (16) :167-169.

CO2排放及减排 第7篇

城镇居民生活中的很多行为会带来CO2的排放。城镇居民日常生活中的照明、炊事、取暖和使用家电等生活起居行为, 会直接消耗煤炭、电力、天然气和液化石油气等生活能源, 产生温室气体。此外, 城镇居民产生的生活垃圾在填埋过程中, 会在很长一段时间内进行各种生化反应, 持续产生填埋气体, 这些填埋气体中含有大约40%~60%的CH4和30%~50%的CO2。因此, 生活用能和生活垃圾是居民在日常生活中产生的CO2的两个重要方面, 二者相辅相成, 均不容忽视。例如:居民在做饭过程中使用生活能源会产生CO2;其产生剩饭剩菜等有机生活垃圾在分解过程中也会产生CO2等温室气体。目前, 绝大多数学者在研究过程中仅仅考虑到生活能源产生的CO2, 忽视了生活垃圾在分解过程中产生的CO2。

随着社会经济的快速发展, 城镇化水平进程不断加快以及城镇居民生活水平不断提高, 城镇居民的生活用能消费和产生的生活垃圾在不断增加。如图1所示, 1980-2011年中国城镇居民生活用能消费量呈现波动上升的趋势, 从1980年的6 200万吨标准煤以每年4%的速度快速增加到22 200万吨标准煤。根据相关学者的研究, 自21世纪初以来, 城镇居民生活用能CO2排放量以每年大于2%的速度快速增加。中国城镇生活垃圾量大体呈现一直上升的趋势, 从1980年的3 100万吨以每年5%的增长速度迅速增加到16 400万吨。随着生活能源消费和生活垃圾大幅度的增加, 其产生的CO2和CH4等温室气体也在快速增加, 中国城镇居民的节能减排压力在不断增加。

综上所述, 测算生活用能和生活垃圾产生的CO2对于完善城镇居民日常生活中CO2排放研究具有重要的理论意义。同时, 随着生活用能和生活垃圾的快速增加, 产生的温室气体快速增长, 对生态环境的影响与日俱增, 研究中国城镇居民生活用能和生活垃圾CO2的排放具有重要现实意义。

1 文献综述

近年来, 越来越多的国内外学者以家庭或个人等能源消费群体为对象, 对生活能源消费及其温室气体排放情况进行测度和评价, 并对其影响因素展开研究。在对生活能源消费及其温室气体排放情况的测度和评价方面, 国内外学者通过对比分析不同地区或不同类型居民的生活能源消费及其温室气体排放情况, 研究其变化特点和发展趋势, 提出政策建议。Kadian等[1]利用长期能源替代规划系统对2001-2021年新德里市的直接生活能源消费及其温室气体排放情况进行了动态模拟, 对不同技术选择与政策组合下的生活能源消耗和温室气体排放量进行估计和分析。王春清等[2]通过未来生活用能源需要的预测模型, 对吉林省2020年以前的直接生活能源消费量及其产生的环境负荷情况进行了预测评估。另外, 国内外学者[3,4,5,6,7]借助碳排放因素分解模型、多元回归模型、对比分析等方法, 发现人均GDP、恩格尔系数、家庭收入水平、住宅类型、家庭地理位置、能源结构和家庭人口特征等因素对家庭能耗和碳排放量有一定的影响。

随着居民生活垃圾量日渐增多和处理量加大, 在生活垃圾处理过程中产生的温室气体排放问题也引起了国内外学者的极大关注。目前国内外学者主要围绕生活垃圾处理过程中产生温室气体的核算方法和测度评价展开相关研究。在生活垃圾的温室气体排放核算方法很多, 如IPCC1996指南、IPCC2006指南、加拿大气候保护城市联盟和美国环保署的推荐的计算模型[8]。赵磊等[9]采用生命周期评价方法 (LCA) 和IPCC2006指南推荐方法核算了城市生活垃圾焚烧和热解两种热化学方式处理过程中温室气体的排放量。在测试评价方面, 多位学者[10,11,12,13]结合某个城市的生活垃圾处理技术, 采用相关模型, 测算城市生活垃圾温室气体排放量, 并分析其变化趋势。

综上所述, 国内外学者对居民生活用能及其温室气体排放的研究已经较成熟, 但是对居民生活垃圾及其温室气体排放的研究大部分是针对测算方法或某个城市生活垃圾CO2排放量的研究。因此研究我国居民在日常生活中的生活用能和生活垃圾温室气体排放, 对更加准确测算城市居民日常生活CO2排放量具有重要意义。本文通过对中国1980-2011年城市居民日常生活中的人均生活用能和人均生活垃圾产生的CO2排放进行测算, 分析其变化趋势, 并对其影响因素进行分析, 得出居民日常生活中人均CO2排放量与影响因素之间的相关关系。

2 研究方法与数据来源

中国城镇居民日常生活CO2排放可以分成两个部分, 一部分是居民家庭在炊事、热水、照明、室温调节能生活起居方面对生活能源消费产生的CO2排放, 另一部分是由生活垃圾在填埋处理过程中引起的CO2排放。中国城镇居民生活能源消费包括对煤炭、电力、液化石油气、天然气和煤气的消费。

2.1 生活能源消费CO2排放量计算

因为《中国能源统计年鉴》中对城镇居民生活能源消费量的统计形式有所差异:1980-1984年统计了全国居民人均生活能源消费实物量;1985-1990年统计了城镇居民生活能源消费实物量;1991-2011年统计了城镇居民生活能源消费标煤量。因此, 本文将城镇居民人均生活能源消费量的计算过程分为以下3个阶段

1991-2011年:

1985-1990年:

1980-1984年:

其中:C1为城镇居民日常人均生活用能产生的CO2排放量;E为城镇居民人均生活能源使用量, 按标准煤计;i表示5种直接生活能源的编号;K为生活能源的CO2排放系数;T为标准煤的平均低位发热量, 取29 307千焦耳/千克;Pu为城镇总人口;Pt为全国总人口;Eu为城镇居民总生活能源消费量, 按标准煤计;Eu*为城镇居民总生活能源消费量, 按实物量计;eu*为全国居民人均生活能源消费量, 按实物量计;X为生活能源折标准煤参考系数;Π为城镇居民生活能源消费量占全国居民生活能源消费量的比例, 根据1985-1989年的城镇居民生活能源消费量占全国居民生活能源消费量的比例推算出。

2.2 生活垃圾CO2排放量计算

冯玲等[14]认为, 不同国家和地区由于经济发展水平以及自然地理条件、生活习惯的不同, 对于生活垃圾的处理方式有较大差异。而我国目前主要采用卫生填埋的方式来处理垃圾。所以本文将城市生活垃圾CO2排放量按厌氧填埋处理过程计算。

C2为CH4排放量;C3为CO2排放量;W为城市人均生活垃圾量;DOC为可降解有机碳, 可以根据生活垃圾各组分的可降解碳含量的加权平均值来计算, 生活垃圾各组分的比例参考杜吴鹏等[15]提供的数据:1980-1985年按1985年的值计算、1986-1999年按相应的调研值计算、2000-2011年按2000的值计算, 各组分的权重参考郝丽等[13]提供的数据;DOCf为实际分解的可降解有机碳比例, 取IPCC的推荐值50%;?η为甲烷氧化因子, 厌氧填埋场为100%;γ为填埋气中CH4体积的比例, IPCC的推荐值为50%; (16/12) 为CH4/C分子量比率; (44/12) 为CO2/C分子量比率;C4为参考根据全球变暖潜能值 (GWP:表示温室气体在不同时间内在大气中保持综合影响及其吸收外逸热红外辐射的相对作用, 是其产生温室效应的一个指数) 计算的最大可能CO2排放量 (李欢等) [10], 本文选取在100年的时间框架内, CH4的温室效应对应于相同效应的CO2的质量, GWP根据IPCC第二次评估报告, 1tCH4按21tCO2计算。

2.3 城镇居民日常生活人均CO2排放量

C为城镇居民日常生活人均CO2排放总量。

2.4 数据来源

本文的生活能源消费量来自1981-2012年《中国能源统计年鉴》;生活能源的CO2排放系数来自IPCC《国家温室气体排放清单指南》;人口和生活垃圾量来自1981-2012年《中国统计年鉴》;生活能源折标准煤参考系数来自《2012年中国能源统计年鉴》。

2.5 城镇居民日常生活人均CO2排放影响因素分析

影响城镇居民日常生活CO2排放的因素有很多, 包括国民经济的整体实力、城镇化水平、城镇居民收入水平、生活方式、文化水平、节能意识、生活能源供应结构、家庭统计特征、碳排放强度、能源消费强度等。基于现有文献, 社会经济的发展和居民生活方式的改变对居民生活碳排放具有重要影响作用, 同时考虑数据的可获取性、可量化程度, 本文选取了国内外常用的5个社会经济指标:人均GDP、第三产业占GDP比例、城镇化水平、城镇居民恩格尔系数和城镇失业率。5个社会经济指标从不同角度反应了社会发展水平和居民生活方式的变化:其中人均GDP、第三产业占GDP比例、城镇化水平和城镇失业率反应了社会经济的发展水平;城镇居民恩格尔系数反应了居民生活方式的变化。5个社会经济指标的相关数据来自1981-2012年《中国统计年鉴》, 人均GDP以1980年为基期, 城镇化水平用城镇人口占全国总人口的比例表示。同时考虑到居民的生活行为习惯一时难以改变, 所以在模型中加入了城镇居民CO2排放量的滞后项, 作为居民生活行为习惯的指标。本文利用Eviews7.2进行分析, 探讨了各影响因素与城镇居民CO2排放量的相关关系。

3 结果与分析

3.1 城镇居民日常生活人均CO2排放量的动态特征

根据上述计算方法得出城镇居民日常生活中产生的人均CO2排放量、生活能源消费和生活垃圾产生的CO2排放量以及城镇居民日常生活中使用的各种能源各自产生的CO2排放量, 具体结果如图2所示。根据图2中各个曲线的变化趋势, 可以看出人均CO2排放量总体呈现先下降再上升的趋势, 在2000年达到最小值, 之后以2%的平均速度增加。生活能源使用结构不断优化, 但电力、天然气等能源的使用量不断增加, 使得城镇居民人均生活能源CO2排放量出现了一个先下降再上升的趋势。而生活垃圾产生的CO2的排放量大体呈现先波动上升再趋于平稳的趋势, 在1995年后趋于平稳。在生活能源使用方面, 5种生活能源的CO2排放量的变化趋势呈现不同的表现。其中, 由煤炭产生的CO2排放量总体呈现下降趋势;由电力产生的CO2排放量总体呈现上升的趋势;由液化石油气产生的CO2排放量呈现先上升再下降的趋势, 在2003年达到最大值;由天然气产生的CO2排放量呈现上升的趋势;由煤气产生的CO2排放量呈现上升再下降的趋势, 在2008年达到峰值。从图2中还可以看出从1998年开始, 电力产生的CO2排放量首次超过煤炭, 电力成为城镇居民日常生活中CO2排放量最多的生活能源;而煤炭产生的CO2排放量一直呈现快速下降的趋势, 渐渐从居民日常生活中使用的最主要生活能源被电力替代。综上所述, 减少生活垃圾可以有效减少城镇居民日常产生的人均CO2排放量;改善城镇居民的能源使用结构, 使用优质能源也能降低城镇居民日常生活中CO2的排放。因而鼓励城镇居民在日常生活中节约能源、使用优质能源以及减少生活垃圾对可持续发展有积极作用。

3.2 城镇居民日常生活人均CO2排放量影响因素分析

3.2.1 单位根检验

由于时间序列数据做回归分析时, 其平稳性对回归结果有很大的影响。如果用明显非平稳的序列做回归, 可能会出现伪回归的错误结论, 所以在对城镇居民日常生活人均CO2排放量、人均GDP、第三产业占GDP比例、城镇化水平、城镇居民恩格尔系数和城镇失业率的自然对数进行回归分析前先利用EVIEWS7.2软件对6个时间序列数据分别进行单位根检验, 所得的各数据序列平稳性检验结果如表1所示。其中C为城镇居民日常生活人均CO2排放量、Y为人均GDP、TR为第三产业占GDP比例、UL为城镇化水平、EC为城镇居民恩格尔系数、JL为城镇失业率。ln表示取自然对数。

说明:a, b, c分别表示在1%, 5%, 10%显著性水平下显著, 即表示在1%, 5%, 10%显著水平拒绝原假设, 没有单位根, 序列平稳。

本文选取了4种常用的单位根检验方法对6个变量进行检验。通过对表1中各个序列的单位根检验结果进行比较得出以下结论:在选择有截距项时, ln (C) 、ln (TR) 和ln (EC) 的一阶单整序列在1%的显著性水平下拒绝原假设, 没有单位根, 表现为平稳;其他3个变量的二阶单整序列在1%的显著性水平下表现平稳, 除了ln (UL) 的二阶单整序列在ERS方法下以及ln (JL) 的二阶单整序列在ADF方法下是在5%的显著性水平下表现平稳, 考虑到ln (UL) 和ln (JL) 的二阶单整序列在其他三种方法下均在1%的显著性水平下表现平稳, 综合考虑后, 本文认为ln (UL) 和ln (JL) 的二阶单整序列在1%的显著性水平下表现平稳。在选择有截距项和时间趋势时, 综合比较分析后, 本文认为ln (JL) 在水平情况下表现为平稳, ln (C) 的一阶单整序列在1%的显著性水平下表现平稳, 其他变量的二阶单整序列在1%的显著性水平下表现平稳。综上所述, 虽然6个变量的水平值均表现有单位根, 但他们的一阶或二阶单整序列均表现平稳, 所以本文认为在通过协整检验的情况下可以进行回归分析。

3.2.2 协整检验

本文根据研究需要, 通过增减变量, 综合考虑AIC、SC、D.W.和R2选定了了9组变量 (如表2所示) , 分别探讨其与城镇人均CO2排放量之间的关系。其中lnC (-1) 为lnC的滞后项, 表示居民的行为习惯。为了检验变量间是否存在长期的稳定关系, 本文运用Engle-Granger两步协整检验方法检验9组变量是否存在协整关系。只有存在这种关系 (即协整关系) 时回归分析的结果才是有意义的, 否则即使得到显著的回归结果, 也仍有可能是伪回归从而使整个回归分析失去意义。本文对9组变量进行协整检验, 这对于建立计量经济学模型非常重要。如表2所示, 在Engle-Granger两步协整检验方法下9组变量的残差序列在5%的显著性水平下也表现出没有单位根、序列平稳的结果, 即存在协整关系。

说明:*表示在5%的显著水平下显著。

3.2.3 回归分析

本文利用Eviews7.2软件使用加权最小二乘法方法进行回归分析。得出9组变量的回归分析结果 (如表3所示) , 其中α表示常数项。

说明:a, b, c分别表示在1%, 5%, 10%显著性水平下显著。

通过对比分析9种情况下ln (Y) 、ln (TR) 、ln (UL) 、ln (EC) 、ln (JL) 和lnC (-1) 与ln (C) 的系数可以看出, ln (Y) 、ln (TR) 、ln (UL) 和lnC (-1) 的系数始终为正, 即人均GDP、第三产业占GDP比例、城镇化水平和城镇居民生活习惯与城镇人均CO2排放量呈正相关关系;ln (EC) 和ln (JL) 的系数始终为负, 即城镇居民恩格尔系数和城镇失业率与城镇人均CO2排放量呈负相关关系;从各变量系数的绝对值来看, lnC (-1) 的系数最大, 即城镇居民的生活习惯对城镇人均CO2排放量的影响作用最大, 督促城镇居民养成节能减排的生活习惯对减少CO2的排放有较强的积极作用;其他5个变量的系数的绝对值较小, 虽然这5个变量对城镇人均CO2排放量的影响作用较小, 但仍需要人们重视。

人均GDP的增加和城镇化水平的提高表明国家实力在不断增强, 其对城镇居民日常生活CO2的效应可以从两个方面来解析。一方面国家实力的不断提升伴随着优质能源的研究及生产不断发展, 家庭用能基础设施日益完善, 优质能源不断替代温室气体高排放能源, 如:电力和天然气等优质能源的消费比例日益提高, 而煤炭等高排放能源的消费比例日益下降;另一方面表现为城镇居民的生活水平不断提高, 既表现在家用电器的品种和数量在不断增加还表现在对其他消费也在不断增加, 这不仅带来生活能源使用量的变化也会带来大量生活垃圾, 而这两者均会带来CO2的排放。人均GDP的增加和城镇化水平对人均CO2这两方面的效应是相反, 但是后者的效应大于前者的效应, 导致ln (Y) 和ln (UL) 的系数为正, 即随着人均GDP的增加人均CO2排放量也会增加。城镇居民恩格尔系数可以直观表示城镇居民个体的经济水平, 其对日常生活CO2的效应也将从两方面展开讨论。一方面城镇居民的居住条件在30年间发生了巨大的变化, 很多居民从平房搬入了楼房, 这也是优化生活用能结构的一个重要前提;另一方面城镇居民使用电器的品种和数量的增加导致用电量在不断提高, 同时其他消费带来的大量生活垃圾, 都带来CO2的排放。随着城镇居民恩格尔系数的减少, 居民生活水平不断提高, 前者的效应小于前者, 从而ln (EC) 的系数为负。随着第三产业占GDP比例的增加, 人们的消费日益多元化, 消费量也日益增加, 这不仅会导致能源消费的增加也会增加生活垃圾的排放, 从而ln (TR) 的系数为正。城镇失业率的减少不仅体现到城镇居民人均收入的增加, 也能间接体现社会的稳定性增加, 间接引起城镇居民能源消费量的增加和生活垃圾的增加, 从而ln (JL) 的系数为负。城镇居民日常生活均CO2排放量的滞后项表示城镇居民的行为习惯, 而个人的生活习惯一时很难改变, 前一年的人均CO2排放量与人均CO2排放量相关关系较强, 并呈正相关关系。

4 结论与讨论

1) 1980-2011年, 中国城市居民日常生活人均CO2排放量呈现先下降再上升的趋势, 从1980年人均排放CO2870kg下降到2000年的700kg又上升到2011年的890kg。中国城市居民人均CO2排放量从21世纪初开始上升, 从侧面反映出随着经济的高速发展和城市居民生活水平的提高, 城市居民日常生活排放的CO2越来越多, 减排压力日益增强。未来随着经济的发展、生活水平的进一步提高, 城市居民日常生活的产生的人均CO2有可能进一步增长。因此有必要采取相应的措施鼓励居民在日常生活中节约能源和减少生活垃圾, 有助于减少人均CO2的排放。

2) 对于城市居民日常生活能源消费产生的CO2来说, 也出现了先下降再上升的趋势, 变化趋势与人均CO2排放趋势类似, 从1980年人均生活用能排放CO2800kg下降到2000年的380kg又上升到2011年的600kg。近年来, 电力已经成为城市居民日常生活中最主要的CO2排放源, 煤炭日益被优质能源替代。但是由于其他生活能源的消耗日益增多, 城市居民日常生活直接CO2排放量也日益增加。未来如果想要有效地控制居民日常生活直接CO2排放量, 可能需要进一步优化生活能源利用结构, 加大太阳能、风能、核能等清洁能源的研发利用。同时, 也需要居民加强节能减排意识。

3) 对于城市居民生活垃圾的CO2排放来说, 虽然近年来人均生活垃圾在缓慢减少, 但生活垃圾中的含碳有机物比例也在增长。根据生活垃圾CO2排放量计算公式, 就百年全球变暖趋势 (GWP) 而言, 生活垃圾填埋气体中1tCH4的温室气体效应相当于21tCO2的效应, 最终计算出1t生活垃圾在填埋过程中最多可产生1.1t的CO2, 影响作用也不容小觑。这就需要人们在日常生活中注意减少生活垃圾, 同时也要求社会开展更加清洁的垃圾处理方式, 如:沼气处理、焚烧发电和好氧稳定处理等, 减少CO2的排放。

CO2排放及减排 第8篇

关键词：煤化工,节能,排污,监管

0 引言

内蒙古锡林浩特地区煤炭资源丰富, 分布在全盟11个旗县市, 有百余个含煤盆地, 探明及预测储量2500亿吨, 估算可采总储量1452亿吨, 褐煤总储量在全国居第一位。长焰煤、气煤、无烟煤也有一定储量。煤质大部分为中灰、低硫、低磷褐煤, 平均收到基低位发热量3500大卡/公斤, 是优质动力煤和化工用煤。这些煤田大部分具有埋藏浅、煤层厚、易开发的特点, 且结构稳定, 开采条件好, 适合于综合技术的应用和集约化生产。近年来提出依托锡林郭勒盟丰富的煤炭资源, 走煤炭深加工的路子, 延长煤炭产业链, 着重发展高附加值的煤化工产业, 以精博大, 力争将资源优势转化为产业优势和效益优势、经济优势和发展优势, 使煤化工产业成为推动锡林郭勒盟经济腾飞的主力引擎。然而在煤化工企业高效发展的同时, 锡盟地区的节能减排也面临着巨大的挑战。

1 锡盟地区煤化工行业排放现状

锡盟地区煤化工主要是以褐煤作为原料经过一系列物理、化学加工转化为气体、固体燃料、化工产品。虽然煤炭化工相比较起石油化工较为清洁环保, 但是高能耗、高污染仍然是煤化工所面临的巨大问题。煤炭化工在每个环节都会产生各种各样的污染物, 尤其其对水的需求量较大, 且在生产中很容易出现一些环境事故。据调查统计, 全国煤化工行业在2005年粉尘排放总量占全国6%, 一氧化碳排放量约12.5万吨。那么, 锡盟地区的煤化工企业排放主要有那些问题呢?

1.1 排污情况分析

粉尘污染:备煤系统包括原料煤风选、运输、存储、破碎筛分、干燥、气化上煤等设施, 在备煤过程中, 煤炭的分选、运输、装卸、储存、破碎、筛分等均产生大量粉尘。

煤化工污水:煤炭气化排污水为煤转化的一种主要工艺废水, 污染组分主要有COD、BOD5、总氨、挥发酚类、硫化物、氰化物等。

煤气洗涤污水为煤转化的主要工艺废水, 污染组分为COD、BOD5、总氨、挥发酚类、硫化物、氰化物等, 用水量大, 处理难度大, 目前是煤气化过程中需要重点防治的对象。

工艺废气污染:煤炭的中温裂解及低温裂解产生的主要废气为CO、粉尘、CO2、CH4等, 部分经旋风除尘后高空排放。

低温甲醇洗为煤炭气化过程中的主要工艺废气, 污染组分为CO2、CH4、甲醇、H2S等。其中CO2和H2S为酸性气污染物。

1.2 排污企业特点

大型国企控污效果好:锡盟地区的大型国有企业目前在污染物排放方面控制明显好于中小型煤化工企业, 后期配套设置较为完善, 如多伦煤化工后期将含硫污染物回收制作石膏, 在减排的同时也提高了经济效益。

大部分煤化工企业很难完成国家下达的节能减排指标:由于政府相关部分煤化工节能减排指标存在部分问题, 主要表现在指标针对性不强, 下达的指标不是完全按照合理的方法计算出来的, 脱离企业实际情况胡乱下达指标的现象造成很多煤化工企业难以完成规定的染污, 导致部分企业偷排现象严重。

大部分企业缺少节能减排设备及相关专业人员:由于煤化工节能减排设备投资量大, 一些中小型企业只是为了敷衍检查才配套了一些简单节能减排设备, 这些设备效果层次不齐, 不查不整改。同时由于缺少了专业的节能减排人员, 节能减排设备的购置及使用均受到一定的限制, 导致锡盟地区煤化工节能减排目前只停留在表面阶段。

2 锡盟地区煤化工节能减排的相关对策及建议

(1) 制定合理的煤化工发展规划

锡盟地区的煤化工行业可谓发展迅速, 但是在地域分布和规划方面仍然没有全面进行规划, 政府部门应该结合本地实际, 合理的规划布局煤化工产业和地域分布规划, 制定出较为合理的区域性煤化工产业定位、产品结构和产业链。可以考虑布局煤化工产业园, 做到资源共享, 提高产业集群化水平, 让企业将彼此的废弃物或中间体互相利用处理, 从而提高煤化工产业节能减排的效率。

(2) 规范煤化工规模

煤化工的规模效益非常明显, 煤化工企业要综合考虑其产品结构、品种差异, 市场变化趋势, 技术成熟程度以及投资情况, 确定具有一定市场竞争力的产品结构及规模。同时, 在一些废弃物的回收生产方面, 副产物的加工利用也需要主产物有一定的规模效益。确定煤化工项目建设与否应当遵循以下方面:

煤化工企业的规模不能太小, 规模太小的企业副产物产量较小, 难以加工成具有高附加价值的副产品, 同时其投资规模小, 对节能减排装置设备的投资能力有限, 必定在此方面有很大的问题。

煤化工企业规模不能太大, 太大则企业结构复杂, 运营管理困难加大, 势必抑制规模效益的程度。

(3) 实行严格的节水政策

锡盟地区目前缺水地区较多, 而煤化工的生产每一个环节都对用水量有很大的需求, 这就要求煤化工企业在生产时必须实行严格的节水制度, 控制生产用水, 实现“废水零排放”非常必要。这也是保证锡盟地区工业可持续发展的必由之路。

(4) 政府加大对节能减排的监督力度

政府重视煤化工产业的节能减排, 加大对煤化工企业节能减排的查处力度, 严厉打击煤化工企业违规排放, 一经查处, 挂牌查封, 限期整改直到该企业符合国家和地区相关法律法规为止, 并给与一定的经济处罚。并将结果向社会公布, 以引起其他煤化工企业对节能减排的重视, 并起到警示作用。对恶意违反节能减排法规的企业, 对其重罚并追究该企业主要负责人及领导人。

(5) 政府协调进行技术支持

由政府出面协调节能减排方面的专家学者协助煤化工企业进行技术改造, 淘汰落后设备, 采取先进技术, 并鼓励企业协同当地学校等进行技术研究, 鼓励技术创新, 在资金和政策上倾斜支持, 并对煤化工节能减排相关的项目优先支持。加强煤化工节能减排专业人才的培养, 由政府出面组织相应的技术培训班, 要求各企业均派技术人员学习, 同时在本地高校中选择合适人才派出学习先进技术和理念, 利用这个途径培养本地的节能减排人才。对企业负责人和主要领导人不断强化节能减排的意识, 要求定期进行学习考试, 从技术和人才双方面保证节能减排的不断推进。

3 结语

锡盟地区在大力发展煤化工的同时, 我们要做到一切从综合高效的可持续发展出发, 因地制宜, 结合当地情况不断强化节能减排力度, 加强监督管理, 大力鼓励和支持节能减排技术创新, 提高能源的循环利用率, 降低排放量, 减少环境污染, 做到煤化工产业与当地环境友好, 建设可持续发展的煤化工基地。

参考文献

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CO2排放及减排 第9篇

3.1因煤炭消费排放的二氧化碳占世界因煤炭消费排放二氧化碳总量的比例及其趋势

图8显示, 2004和2005年中国因煤炭消费排放的二氧化碳量占世界因煤炭消费排放的二氧化碳总量的比例为3 5.4%和3 8.2%, 而美国2 0 0 4和2 0 0 5年因煤炭消费排放的二氧化碳量占世界因煤炭消费排放的二氧化碳总量的比例为2 0%和1 9%, 分别为我国的0.56倍和0.50倍。根据美国能源署的预测, 假定法律和政策没有变动, 2005～2030年, 世界因煤炭消费排放的二氧化碳量的年平均增速为2.4%。2005～2030年, 中国因煤炭消费排放的二氧化碳量将以平均每年3.6%的全世界最高速度增加 (远高于日本的年平均增速-0.1%) , 因煤炭消费排放的二氧化碳量占世界因煤炭消费排放的二氧化碳量总量的比例也将逐年增加, 至2 0 3 0年, 中国因煤炭消费排放的二氧化碳量将占世界因煤炭消费排放的二氧化碳总量的5 0.9%。2005～2 0 3 0年, 美国因煤炭消费排放的二氧化碳量占世界因煤炭消费排放的二氧化碳总量的比例将逐年减少, 至2 0 3 0年, 美国因煤炭消费排放的二氧化碳量占世界因煤炭消费排放的二氧化碳量总量的比例将为1 5.2%, 是中国的0.3倍。

3.2因液体燃料消费排放的二氧化碳占世界因液体燃料消费排放二氧化碳总量的比例及其趋势

图9显示, 2004和2005年中国因液体燃料消费排放的二氧化碳量占世界因液体燃料消费排放的二氧化碳总量的比例为7.8%和8%, 而美国2004和2 0 0 5年因液体燃料消费排放的二氧化碳量占世界因液体燃料消费排放的二氧化碳总量的比例为2 4%和23.8%, 分别为中国的3.1和3.0倍。根据美国能源署的预测, 假定法律和政策没有变动, 2 0 0 5～2 0 3 0年, 世界因液体燃料消费排放的二氧化碳量的年平均增速为1.6%。2005～2030年, 中国因液体燃料消费排放的二氧化碳量将以平均每年3.9%的全世界最高速度增加 (远高于日本的年平均增速0) , 因液体燃料消费排放的二氧化碳量占世界因液体燃料消费排放的二氧化碳量总量的比例也将逐年增加, 至2 0 3 0年, 中国因液体燃料消费排放的二氧化碳量将占世界因液体燃料消费排放的二氧化碳总量的1 3.9%。2 0 0 5～2 0 3 0年, 美国因液体燃料消费排放的二氧化碳量占世界因液体燃料消费排放的二氧化碳总量的比例将逐年减少, 至2 0 3 0年, 美国因液体燃料消费排放的二氧化碳量占世界因液体燃料消费排放的二氧化碳量总量的比例将为18.2%, 是中国的1.3倍。

3.3因天然气消费排放的二氧化碳占世界因天然气消费排放二氧化碳总量的比例及其趋势

图10显示, 2004和2005年中国因天然气消费排放的二氧化碳量占世界因天然气消费排放的二氧化碳总量的比例为1.5%和1.8%, 而美国2 0 0 4和2 0 0 5年因天然气消费排放的二氧化碳量占世界因天然气消费排放的二氧化碳总量的比例为2 1.9%和2 1.1%, 分别为中国的1 4.6倍和1 1.7倍。根据美国能源署的预测, 假定法律和政策没有变动, 2005～2030年, 世界因天然气消费排放的二氧化碳量的年平均增速为2.1%。2 0 0 5～2 0 3 0年, 中国因天然气消费排放的二氧化碳量将以平均每年5.9%的全世界最高速度增加, 因天然气消费排放的二氧化碳量占世界因天然气消费排放的二氧化碳量总量的比例也将逐年增加, 至2 0 3 0年, 中国因天然气消费排放的二氧化碳量将占世界因天然气消费排放的二氧化碳总量的4.4%。2 0 0 5～2 0 3 0年, 美国因天然气消费排放的二氧化碳量占世界因天然气消费排放的二氧化碳总量的比例将逐年减少, 至2 0 3 0年, 美国因天然气消费排放的二氧化碳量占世界因天然气消费排放的二氧化碳量总量的比例将为1 3.6%, 是中国的3.1倍。

综上所述, 如果不采用清洁能源及采取节能技术等措施, 2005～2030年, 中国因煤炭、液体燃料、天然气消费而排放的二氧化碳都将以全世界年均最高速度增加。至2 0 3 0年, 中国的二氧化碳排放量将占世界二氧化碳总排放量的2 8.3%, 为美国的1.8倍。中国因煤炭消费而排放的二氧化碳将占世界因煤炭消费而排放二氧化碳总量的5 0.9%, 为美国的3.3倍。中国因液体燃料消费而排放的二氧化碳将占世界因液体燃料消费而排放二氧化碳总量的1 3.9%, 为美国的0.7 6倍。中国因天然气消费而排放的二氧化碳将占世界因天然气消费而排放二氧化碳总量的4.4%, 为美国的0.32倍。2005～2010年之间, 中国二氧化碳的排放量将超过美国, 成为世界上二氧化碳排放量最多的国家, 因煤炭消费而排放的二氧化碳量远高于美国是其主要原因。

4各类能源在4大产业部门间的消费结构对比分析

为了便于中美的对比分析, 将中国经济系统分为工业、商业、交通和民用4个大的产业部门。国内的能源类型分为煤炭、液体燃料、天然气和电力。其中液体燃料按照世界能源委员会的定义, 指煤油、柴油、石油及任何同等的液体燃料。由图11知, 2 0 0 5年, 中国9 5.3%的煤炭用于工业, 0.7%用于商业, 0.3%用于交通业, 3.7%用于民用部门。对液体燃料来说, 中国7 4.6%的液体燃料用于工业, 5.6%用于商业, 1 8.9%用于交通业, 0.9%用于民用部门。对天然气来说, 中国7 6%的天然气用于工业, 4.3%用于商业, 2.8%用于交通业, 1 7%用于民用部门。对电力来说, 中国7 8.6%的电力用于工业, 8.4%用于商业, 1.7%用于交通, 1 1.3%用于民用部门。4类能源在中国工业部门中的消费都超过了7 0%, 尤其是煤炭, 在工业部门的消费比例高达9 5.3%。可见, 中国目前的节能减排潜力将主要存在于工业部门。

美国能源署对能源大的分类为:液体燃料、煤炭、天然气、可再生能源和生物能源、电力。相对中国来说, 美国的能源类型更为多元化, 可再生能源和生物能源已经在工业、民用和商业部门广泛应用。

图1 2显示, 2008年, 美国96%的煤炭用于工业 (与中国工业部门耗煤比例基本相当) , 其他部门的煤耗非常少, 其中交通业的煤耗为0。对液体燃料来说, 美国7 0%的液体燃料用于交通, 2 4%用于工业, 商业和民用消费的液体燃料非常少。对天然气来说, 美国4 8%的天然气用于工业, 3 0%用于民用。对可再生能源和生物能源来说, 7 9%用于工业, 1 7%用于民用。对电力来说, 美国3 7%的电力用于民用, 3 5%用于商业, 2 8%用于工业, 交通的电耗为0。对电损耗来说, 3 7%的电损耗出现在民用部门, 3 6%在商业部门, 2 7%在工业部门。美国的能源消费结构相对我国来说是较为合理的。对比人均能耗和人均G D P能耗更能说明这种能源消费结构的经济意义。

图13显示, 美国和日本发达国家人均能耗远远的高于我国。但是美国和日本的人均G D P能耗却非常之低, 仅为我国的0.1 9倍和0.1 2倍。这主要得益于这些国家工业生产领域能源消费结构的合理性和能源的高效利用, 也得益于这些国家第三产业发展迅猛。工业特别是重工业发展迟缓, 而人均G D P水平与我国较为接近的印尼人均G D P能耗都比我国低很多, 仅为我国的0.4倍。人民币币值过低也是造成我国人均G D P能耗高的一个原因。但能源消费结构的不合理, 能源的低效利用仍是我国人均G D P能耗高的主要原因。

另外, 图1 2还显示, 美国民用部门电消费比例为中国的3.3倍, 而且电损耗的比例在4个部门中最高。美国民用部门天然气消费比例为中国的1.8倍。并且2005～2008年美国能源消费总量年均为中国的1.5倍, 美国人口数不及中国的1/4。可见美国的人均居民消费能源远较中国为高。根据生产空间和二氧化碳处理空间 (与能源消费成正比) 算出的2 0 0 5年人均生态足迹, 美国人的为1 0, 世界平均为2, 中国人的仅为1。曾经有人考察过一个美国中产阶段家庭的消费状况, 发现其中4 0%的支出属于无效支出。美国的大量生产、大量消费的经济运行方式和生产高效、消费低效的国民文化, 是促成美国民用部门能源消费比例较高的主要原因。这一点是不值得我们借鉴的。

CO2排放及减排 第10篇

温室气体包括二氧化碳( CO2) 、甲烷( CH4) 、氧化亚氮( N2O) 、氢氟烃( HFCs) 、全氟碳( PFCs) 、六氟化硫( SF6) 、三氟化氮( NF3) 、五氟化硫( SF5) 、三氟化碳( CF3) 和卤化醚( 如C4F9OC2H5, CHF2OCF2OC2F4OCHF2, CHF2OCF2OCHF2) 。 其中,CO2是全球范围内排放量最大的温室气体,它主要来源于化石能源燃烧,工业过程和产品使用,农业,林业及其他土地利用。全球CO2排放量占温室气体总量的75%[6]。而能源部门是温室气体排放清单中的重要部门,在发达国家,其贡献一般占CO2排放量的90% 以上[6]。

中国是发展中国家,没有承担《京都议定书》规定的减排目标[5]。但是作为全球最大的经济发展体,面对日益严峻的全球性气候变化,中国应积极应对,转变经济发展模式,调整产业结构,深化技术改革,加强环境保护,为应对全球气候变化贡献积极力量。我国也明确提出了“绿色发展,建设资源节约型,环境友好型社会”的发展新思路[7]。

本课题选取了我国经济较为发达的浙江省和经济较为落后的贵州省作为研究对象,考查了从2005—2012年间两省化石能源消耗情况,并根据IPCC推荐的排放因子法计算了两省化石能源消耗排放的CO2量。由计算结果可知,两省因能源消耗排放的CO2均呈直线增长趋势,说明随着经济的发展,CO2排放量也随之增加。另外,两省的单位GDP CO2排放量随时间的推移不断下降,说明通过革新生产技术,提高生产效率,优化产业结构等手段,两省的经济都逐步体现了环保节能的理念。特别提出的是,浙江省虽然在CO2排放总量上高于贵州省, 但是单位GDP CO2排放量却远远低于贵州。这说明,浙江省经济发展的优越性不仅体现在较高的经济总量上,也体现于它在满足经济发展需求的同时, 对温室气体较小的贡献作用上。

1研究方法

1. 1研究省份

浙江省位于我国东南沿海长江三角洲南翼,面积10. 55万km2,常住人口5 477万( 2012年统计)[8]。优越的地理条件,使浙江素有“鱼米之乡” 之称,是我国经济最活跃的省份之一。它在以国有经济为主导地位的条件下,充分发挥民营经济的作用,形成了具有鲜明特色的“浙江经济”。贵州省位于我国西南云贵高原,面积17. 62 km2,人口数为3 484万( 2012年统计)[8],全省80% 地形为山地,生态环境良好,气候宜人,但经济欠发达,是全国公认的贫困省份。两省历年GDP数据见表1、图1。

亿元

数据来源: 《 中国能源统计年鉴 》 ( 2006—2013 )

选择这两个省份作为研究对象的具体原因是两者面积相当,但经济发展情况差异较大。在经济发展与生态环境保护双重标准的指导下,两省都根据自身特点,制定了与本身相适应的经济发展规划。 2011年3月,国务院正式批复《浙江海洋经济发展示范区规划》,成立我国第一个海洋经济示范区。 示范区覆盖杭州,宁波,温州,台州,舟山,嘉兴,绍兴七个城市,它将以浙江省丰富的海洋资源为发展基础,大力建设港口大宗物流平台,发展海洋新兴产业和建设海洋生态园区[9]。同时,在贵阳举办的“生态文明贵阳国际论坛”成为了国内唯一以生态文明为主题的国家级国际性论坛。论坛围绕生态文明领域的前瞻性、趋势性问题进行探讨,交流低碳发展、 循环发展、绿色发展的实践经验,展示发展成果,推广典型案例。此项研究希望通过对比,探讨两省的可持续发展潜力和未来经济发展模式的可行性。

1. 2能源数据

能源数据来源于2006—2013年《中国能源统计年鉴》( 以下简称“年鉴”) 。根据“年鉴”中对能源消费量的定义,它包括原煤,原油及其制品,天然气和电力的消费总量。由于原煤和原油及其制品种类的多样性和成分的复杂性,为简化计算,数据只考查了煤炭消费总量( 包括洗精煤,型煤) ,焦炭消费总量,油品消费总量( 包括原油,汽油,煤油,柴油) ,天然气消费总量和电力消费总量5项内容( 表2、3) 。 而没有按照IPCC推荐的明细考查各具体类型燃料的消费量。另外,在我国现阶段生产力发展水平下, 电力主要由火电和水电构成。由于水电没有CO2排放,只有火电存在CO2排放,故电力消费量由火电生产量代替。依据IPCC推荐的排放因子法计算出这5种燃料消耗量对应的CO2排放量,最后求和得出两省每年能源消耗排放的总CO2量。

1. 3排放因子法

排放因子法是IPCC推荐的CO2计算方法。其基本计算思想是把有关人类活动发生程度的信息( 称作“活动数据”或“AD”) 与量化单位活动的排放量或清除量的系数结合起来。这些系数称作“排放因子”( EF) 。因此,基本的方程是:

IPCC推荐的计算方法有三个层级,第一层级为基于燃料的排放量,因为所有燃烧源的排放估算可以根据燃烧的燃料数量( 通常来自国家能源统计) 以及平均排放因子。对于CO2,排放因子主要取决于燃料的碳含量,而燃烧条件( 燃烧效率、在矿渣和炉灰等物中的碳残留) 相对不重要。因此,CO2排放可以基于燃烧的燃料总量和燃料中平均碳含量进行估算。排放因子采用IPCC数据库中推荐的缺省因子。第二层级采用国家特定生产技术水平条件下, 特定燃料在特定燃烧条件下的排放因子代替缺省因子。它能够更为真实的反应排放源的CO2排放情况。第三层级为最高层级,它是详细排放模式测量, 属于工厂级数据。它能够对非CO2温室气体作更好的估算,但也需要做更为细致的监测工作[6]。

采用IPCC推荐的第一层级计算方法,既缺省因子计算方法。首先,IPCC根据能源的发热量对能源消耗量做出转换,将质量单位转化为能量单位,转化因子即实现了每种燃料的能源单位转化( 表4) 。另外,IPCC认为CO2的排放量与燃料的含碳量有关。 它假设在燃烧过程中,燃料中的碳100% 被氧化为CO2。不难看出,含碳量高的燃料排放的CO2气体也相应较高。排放因子即将能源化的燃料转化为对应的CO2排放量。因此,CO2计算公式可以表示为:

由公式计算出各省所列能源清单的CO2排放量,然后加合,得到该省CO2排放量。特别提出,火电生产过程中CO2的计算是将火电生产量按0. 122 9 kg / kw·h时折合为标煤量,然后通过标煤量计算CO2排放量。另外,本课题也研究了各省单位GDP CO2碳排放量以及GDP - CO2拟合曲线,将CO2与经济数据结合,更加体现出经济发展是否满足可持续发展的需求。

2研究结果与讨论

研究结果显示,浙江和贵州两省在2005—2012年间,由能源消费产生的CO2排放量均呈直线上升趋势如图2所示。浙江省CO2最大排放量为2011年的939 104. 87千t,2012年排放量出现小幅度回落,最小排放量为2005年的509 923. 56千t。而贵州省的排放量在8年中一直呈现出稳定的增长趋势,最小值出现在2005年,为319 940. 66千t,最大值出现在2012年,为527 819. 98千t。两省的单位GDP CO2排放量曲线均呈下降趋势( 图3) ,浙江省单位GDP CO2排放量变化区间为2. 62 ~ 3. 80 t/元, 变化范围较小。而贵州省的单位GDP CO2排放量变化范围较大,从2005年的15. 97 t/元下降为2012年的7. 70 t/元。拟合两省从2005—2012年的地区生产总值( GDP) 可知,CO2排放量曲线与各省经济发展曲线体现出对数关系( 图4、5) 。

2. 1对结果的讨论

由研究结果可知,两省的CO2排放量在研究时间段内均呈增长趋势,并且与GDP呈对数增长关系。这说明两省经济的发展很大程度上依赖于化石能源的消耗。然而,化石能源虽然能有效地推动经济的发展,但其不可再生的特性,以及在燃烧过程中排放的大量温室气体和颗粒污染物都制约了未来它在促进经济发展中作用的发挥。面对这样的实际情况,两省都依据自身特点,制定了切实可行的发展方案。浙江省积极发展海洋经济,大力发展核能、风能、潮汐能等清洁能源。另外,大力提升第三产业在全省经济中的地位,淘汰一批高污染高能耗的产业。 贵州省在能源利用方面,推动农村秸秆、稻草以及动物粪便等生物质能的技术转换,以及水力发电在农村地区的推广利用。同时,它也是联合国清洁发展机制( CDM) 的项目目的地。

虽然浙江省每年排放的CO2总量远远高于贵州省,但其单位GDP CO2排放量却远远小于贵州。这说明,浙江省经济发展的优越性不仅体现在生产力的先进性,生产技术的发达程度,经济模式的灵活性以及政府政策的适宜性上,而且也体现于它在满足经济发展需求的同时,对温室气体较小的贡献作用上。而贵州省想要摆脱经济落后的帽子,不仅仅要追求总体经济的稳定增长,也要积极转变发展模式, 进行技术革新,发展绿色经济,缩短与发达省份在可持续发展道路上的差距。浙江省提出了发展海洋经济的战略规划,大力发展海洋服务业,清洁能源和海洋生态示范区。而贵州省一直致力于生态文明城市的建设,近年来,利用贵州优良的气候条件和环境资源,大力发展生态旅游、大数据产业等高附加值的行业,是贵州省经济积极转型的表现。

两省的比较是相对而言的。也就是说,并没有一个可供校核的国际标准或是国内标准来判定这样的CO2排放量与经济关系就是绿色的、环保的、可持续的。这也是研究结果所具有的局限性。

2. 2对研究方法的讨论

IPCC推荐的排放因子计算法,是目前国际上计算CO2排放量普遍采用的方法。基于我国在能源消耗CO2排放因子数据的研究领域的空白,本课题采用的所有排放因子都源于IPCC推荐的缺省值。这给研究结果带来了一定程度的不确定性。换言之, IPCC推荐的排放因子是否适用于我国国情仍有待研究。但是针对于我国特定的排放因子尚未有成形的数据可以使用,国内研究在此领域也相对处于空白状况,这也是此研究遇到的困难之一。另外,文章中将一次能源类型简化为煤炭、焦炭、油品、天然气和电力五种类型,而没有按照IPCC推荐的能源明细进行计算,这也给计算结果的准确程度带来了影响。

3结论与建议

( 1) 浙江省和贵州省从2005—2012年间化石能源消耗排放的CO2量均为增长趋势,说明随着化石能源消耗量的增加,CO2排放量也随之增大。在很大程度上,经济发展仍然以化石能源作为主要支撑。

( 2) 浙江省单位GDP CO2排放量远远小于贵州。综合来说,浙江省经济的发展要优于贵州省。 它不仅经济总量远远高于贵州省,而且在满足经济发展需求的同时,它对温室气体贡献作用相对较小。

( 3) 贵州省虽然经济的综合性劣于浙江省,但是在研究时段内,其单位GDP CO2排放量由2005年的15. 97 t/元下降为2012年的7. 70t/元,取得的进步是巨大的。希望在“生态文明贵阳国际论坛”的大力引导下,更多地考虑如何打造经济发展与生态环境保护的双赢局面,实现可持续发展。

本文仅以我国不同省份作为研究对象来探究CO2排放量与经济发展的关系。未来的研究可以着眼于更宽阔的参考背景———以发达资本主义国家作为参比,找出我国不同经济状况省份与发达国家的差距。例如,2014年贵州省进一步明确了建设生态文明示范城市的大方向后,将瑞士作为其生态文明发展借鉴学习的榜样。那么,差距何在? 借鉴学习不仅仅是生搬硬套,而应该建立在科学分析的基础之上,找出差距,希望将来的研究能将这一点考虑进去。另外,未来的分析能够更深入的探讨缺省排放因子和数据合并过程给结果带来的不确定性。因为,它们的可信程度直接影响结果的真实性。

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