二氧化碳的排放问题范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇二氧化碳的排放问题范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

中图分类号：X32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0146-01

引言

二氧化碳气体的排放是全球关注的重大环境问题，他直接导致了全球气候的变暖，严重影响着地球的环境，破坏生态平衡。为了应对全球变暖的问题，我国在2009年的常务委员会中结合当前我国二氧化碳的排放状况，给出了未来的排放指标。指标要求在2020年的时候总排放量要比2009年下降40%。这就要求各地政府要充分做好优化二氧化碳排放的工作，实现二氧化碳的排放目标。根据调查显示，我国在1952年到2011年间，制造企业的增长速度由原来的19%增加到40%上升了21个百分点。制造企业是我国最大的能源消耗企业，因此要想降低二氧化碳的排放就必须控制好我国制造业能源消耗量。根据2008年的ipcc的第5次评估报告显示，我国的二氧化碳排放主要是由于化工燃料的燃烧，根据调查显示，我国的化石燃料燃烧所产生的二氧化碳排放量达到全国总排放量的90%多。

一、 研究方法与数据来源

本篇文章是用“转换份额分析”（Shift--shareAnalysis）的模式对制造业二氧化碳的排放数据进行分解。

根据以上的公式我们可以看出影响制造业二氧化碳排放指标变化的因素主要可以分为7个。（1）技术进步因素。它主要是反映了制造业个行业的能源消耗变化对制造业二氧化碳排放量的影响。这种影响主要是基于制造业的产品工艺的不同。所以制造业应该努力提高自己产品的生产工艺，开发研究新的产品，让单位产品在能源消耗上发生变化，这样就能做到节能减排的效果。（2）行业结构的变化。它主要是反应制造业各个行业的产品结构对二氧化碳排放强度的影响。这种影响主要是外部环境以及内部生产调整的影响。（3）能源结构效应。他主要是指制造业中由于生产使用的能源变化对二氧化碳排放的影响。（4）技术进步与行业结构相互影响的作用。是指由于技术的进步和产业结构的变动对二氧化碳排放强度的影响。（5）技术与能源结构的效应。我国制造产业的的技术不断改进和能源结构的不断调整对二氧化碳排放产生的影响。（6）行业结构与能源的相互效应。制造业行业结构的变动与能源变动的综合变动对二氧化碳排放的影响。（7）技术进步，行业结构与能源结构的相互作用。主要是针对这三者的结合对制造业二氧化碳排放的影响。

二、制造业二氧化碳排放强度变动总体效应分析

在1999到2009年这十年之间，技术的进步是影响二氧化碳排放强度的最大影响因素。接着是行业结构的变动，能源消耗的减少等因素。通过历年数据的分析我们不难看出各种因素影响对二氧化碳排放的影响比值，其实技术的进步使得二氧化碳的排放量减少了24%左右，行业结构的变动让二氧化碳减少19%左右，能源消耗的减少使得二氧化的排放量减少了10%左右。由此可见技术的创新和生产工艺的改良对制造业二氧化碳的排放量影响最大。由于制造行业中一般都是以煤炭作为主要的能源，因而能源结构的{整对制造业二氧化碳的排放影响也是极为重要的。

三、行业数据分析

在制造业各个行业的数据分析中我们不难看出对制造业技术进步影响最大的是金属的冶炼及锻压行业，技术进步与改良让整个行业中的二氧化碳排放量减少了30%多。紧着是非金属的矿物质制品和化学原料及化学制品企业，由于技术的改良和创新让二氧化碳的排放量减少了20%多。其原因是这些行业的产品创新和技术工艺的水平发展比较快，使得能源的消耗大量减少。还有一些行业的技术进步比较缓慢。如通信设备，计算机，纺织业，皮毛加工制造业以及木材的加工制造业等等，这些产业的技术进步对能源的消耗影响不大。所以这些行业的技术进步对整个行业中的二氧化碳排放强度影响较小。

在行业结构效应中，对制造业影响最大的是石油化工，炼焦，以及核燃料的加工。他们平均让二氧化碳的排放强度减少了42%。其次是化学原料及化工制品企业，他们的行业结构调整让二氧化碳的排放强度减少了33%。这些行业的结构调整使得二氧化碳的排放强度减少。但是制作行业中别的产业的行业调整对二氧化碳强度的排放影响甚微。甚至有些行业的调整没有让二氧化碳的排放强度减少却还在增加。比如黑色金属的冶炼及压延，交通运输设备的制造企业，医药制造企业，专用设备的制造企业等。由于这些行业的产出比重增加的速度大大超过了能源消耗的下降速度，所以对制造业二氧化碳的排放强度没有起到积极的影响。

结论

气候变暖是如今世界最为关注的问题之一，减少二氧化碳的排放，缩短气候变暖的程度已经变得刻不容缓。我国制造业是关系国民经济发展的支柱产业。由于我国的各种原因导致很多高能耗，高污染的企业技术得不到改善。根据本文的研究发现经济的增长和能源的消耗对制造企业的影响最大。

为了贯彻落实我国节能减排的政策，降低二氧化碳的排放强度，需要从二个方面入手，一方面要切实做好节能减排的具体措施。另一方面要密切关注整个制造行业的减排效果。在减排的手段方面要促进制造业的技术改进，让企业在优化生产技术的同时节约能源的消耗，以实现减排的目的。具体产业的变动对二氧化碳的排放影响比较小，还存在着很大的改良空间。可以多促进绿色制造，新兴制造业，大力开发可持续能源与再生能源。

参考文献

[1]李晶. 产业政策对产业结构变迁、二氧化碳排放的影响[D].山东大学，2014.

篇2

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。

篇3

一些地区性的交易计划也在酝酿或实施。如美国东北部的地区温室气体协议（RGGI），澳大利亚新南威尔士州温室气体减排证，等等。排放权交易机制将很快被引入美国、日本、新西兰和加拿大。

通过联结其他计划及纳入新的产业，欧盟排放配额交易制度可发展成为全球性制度。随着交易量的不断增加，二氧化碳正在成为能使投资者以较低的流动风险进行较大规模运作的市场。现在，欧洲气候交易所（ECX）的日均成交额为2.5亿欧元。

前景广阔的投资产品

长远来看，气体排放与经济活动息息相关，排放量会逐年增加，而减排第二阶段（2008年-2012年）内的配额量相对平稳。因此，减排配额的短缺情况就会加重，而对减排的需求则会增加。预计在第三阶段（2013年-2020年），二氧化碳价格水平将继续上涨，因为这一阶段排放配额将会收紧，并逐年减少，以便达到欧盟委员会在2020年实现在1990年基础上减排20％的目标（也可能是30％，这取决于在《京都议定书》后签订的国际协议）。

另外，最廉价的减排已经率先实现：用于减少每吨二氧化碳排放的成本将逐年增加。综合这两种影响，我们预计到2010年，甚至更早，二氧化碳排放配额价格可望超过30欧元/吨。

现在看来，有足够的理由促使投资者对二氧化碳进行投资，使其投资组合多样化。例如，二氧化碳资产与所有其他资产类别都具有低相关性，并且它能防御通货膨胀的冲击。分析显示，二氧化碳回报率与其他主要资产类别回报率的相关性是负相关或是相关性低于10％。

不过，市场上的二氧化碳相关金融产品，尚处于发展阶段。

首先，中国国内的大部分投资，均局限在几家主要银行金融机构提供的人民币结构性存款。一小部分是投资以美元计价的产品。另一方面，二氧化碳相关投资，则是通过中期票据形式在零售/高净值市场进行的，而机构投资者更偏爱掉期和期权。

其次，尽管国际市场可投资标的甚多，但在中国发售最多的还是那些保本型、短期产品（一年至两年），视期限内二氧化碳配额价格表现获得回报。各类指数型产品也已发行，同属保本型，年化收益率为10％左右。在下一个阶段，正如在其他领域所看到的，我们希望极为关注二氧化碳市场的风险偏好型投资者，投资于具有更高收益预期的非保本型结构产品。

最后，投资者已经能够运用各种参考价格来评估二氧化碳市场。与传统的商品相关结构性产品一样，欧洲气候交易所的二氧化碳排放配额期货合约是主要的参考价格。而许多产品也可以与法兴创设的指数――SGI-ORBEO二氧化碳配额指数挂钩。该指数覆盖整个二氧化碳市场，包括二氧化碳排放配额（EUA）和核证减排量（CER）。

SGI-ORBEO二氧化碳配额指数旨在对《京都议定书》下发出的二氧化碳排放权的市场表现发挥杠杆作用，其目标是超越单纯追踪二氧化碳排放配额EUA的各类指数。

在实践中，该指数复制了一个欧洲气候交易所排放配额期货合约（ECX EUA）和一个核证减排量期货合约（ECX CER）。该指数的初设权重（随时间调整）为50％EUA和50％CER，显示其目前倾重于核证减排量，旨在抓住核证减排量与排放配额相比估值偏低的获利机会。

核证减排量对排放配额的折价短期内将继续缩小，因为对于通用型买家来说，核证减排量与排放配额具有同等的经济价值，且目前处于短缺状态。再者，核证减排量将在不同的新兴交易计划中，越来越多地被作为主要的二氧化碳通货使用。最后，核证减排量已被一再证明，它比排放配额更抗跌。因此，投资与SGI-ORBEO二氧化碳配额指数挂钩的结构性产品，比投资单纯挂钩二氧化碳排放配额的产品收益更大。

迈向无二氧化碳型经济

二氧化碳也在吸引重视社会责任投资（SRI）的基金经理的兴趣，他们试图使投资的社会效益和经济回报都达到最大化。社会责任投资的资产额已增长至约3万亿美元。

资产管理者可以将二氧化碳产品引入许多投资组合，以抵消其中的含二氧化碳部分。二氧化碳也可以引入一些现行的主流商品指数，使持有这类资产达到“二氧化碳中性”，并反映二氧化碳商品的日益重要性。今后，绝大多数上市公司都将完成其二氧化碳排放的计量，它们现在已经开始进行一些诸如“二氧化碳披露项目”这样的工作。届时，有可能将基于二氧化碳排放配额的产品加入任一股本投资组合之中，以确保其二氧化碳中性。

这种资产添加配置将首先受到SRI分析师的推动，并会因越来越多的股东和消费者在向企业管理者提出的要求中包含了二氧化碳中性原则而发扬光大。如果其全部潜力得以实现，则正如有人曾预测的一样，二氧化碳市场将不再是一个被动符合性驱动的市场，而开始成为最大的商品市场之一。

作者为法国兴业银行大宗商品结构性产品主管

二氧化碳减排机制

《京都议定书》于1997年在京都签署, 签署的国家，其温室气体的排放量会受到限制（至2008月5月，全球签署的国家为181个）。受管制的国家分为欧盟国家和非欧盟国家, 它们的目标是要于2008年至2012年期间, 把全球二氧化碳的排放量减少至1990年水平的95％。

篇4

许多学者对碳减排成本和配额分配进行了详细研究。高鹏飞等(2004)对2010－2050年中国的碳边际减排成本进行了研究，指出中国的碳边际减排成本是相当高的且越早开始实施碳减排约束越有利。王灿等(2005)分析了部门碳减排边际成本曲线，发现重工业、电力、煤炭部门是减排成本相对较低的行业。随着减排率的提高，所有部门成本急剧上升，重工业削减二氧化碳排放的弹性相对较大。韩一杰等(2010)在不同的减排目标和GDP增长率的假设下，测算了中国实现二氧化碳减排目标所需的增量成本，发现GDP增长速度越快或减排目标越高，减排增量成本也越高；但由GDP变化所引起的增量成本变化远小于由减排目标调整所引起的增量成本变化。巴曙松等(2010)发现各种主要能源消费的碳减排成本之间存在差异性，提出施行燃料转换政策是一个很好的减排政策选择。也有一些文献研究了省区减排成本和配额分配问题。褚景春等(2009)以综合能源成本为准则，对省区内外的各种资源进行筛选，得出总成本最小的电力资源组，然后将减排成本计入综合资源规划，使系统排放量达到最优水平。Klepper, G. 等(2006)研究了不同地区的减排成本、区域二氧化碳排放等问题。李陶等(2010)基于碳排放强度构建了省级减排成本模型，在全国减排成本最小的目标下，得到了各省减排配额分配方案，但其各省减排成本曲线与全国类似的假设，与现实情况有些差距。以上文献均是基于碳排放强度的单约束，通过估计碳边际减排成本曲线来分析减排配额的。但“十二五”规划中提出了能耗强度和碳排放强度分别降低16％和17％的双重约束目标，为完成此双重强度约束目标，国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》(国发［2011］26号)(下文简称《节能减排方案》)对各省设定了能耗强度降低目标，各省也相应制定了经济发展的年度规划目标。如何在双重强度约束下，实现各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放最优分配，对整个国民经济发展起着非常重要的作用。

本文基于以上想法，从全局最优的角度，建立在全国及各省的能耗强度和碳排放强度目标约束下的省际经济增长优化模型，考察全国及各省的能耗强度、碳排放强度及省际经济增长扩张约束对各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的影响，找到各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的最优分配值，比较各种情景下的节能成本和减排成本，分析全国能源消耗和二氧化碳排放对全国生产总值的脱钩状态，并对全国能耗强度和碳排放强度最大降低幅度进行了预测。

二、优化问题及模型

我国正处于快速工业化阶段，发展经济是当今及今后很长一段时期内的首要任务。因此，本模型的目标函数为最大化各省区生产总值总和，约束条件为全国及各省的能耗强度和碳排放强度的目标约束，以及经济增长扩张约束。根据分析问题的侧重点不同，可建立如下两个优化模型。

(一)如果2010－2015年全国能耗强度和碳排放强度至少降低16％和17％，各省能耗强度和能源碳强度与2005－2010年变化幅度相同，各省经济增长遵循历史发展趋势并兼顾东中西部协调发展，并且各省通过调整产业结构、能源消费结构、节能减排技术改造和技术进步等措施实现《节能减排方案》中各省区能耗强度的降低目标，那么就有关各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放应该如何优化分配问题，可建立如下模型来考察。

利用模型Ⅰ可分析以下两种情景：

情景1：2015年全国能够完成能耗强度和碳排放强度分别降低16％和17％的目标，各省能够完成《节能减排方案》中的下降目标，各省2010－2015年能源碳强度降低程度与2005－2010年相同。以各省政府工作报告中确定的2011年各省经济增长速度作为2010－2015年各省经济增长扩张约束上限；“十二五”规划中提出了2010－2015年国内生产总值增长7％的预期目标，本情景以7％作为2010－2015年各省经济增长扩张下限。

情景2：为适当减缓因经济发展过快而造成能源的过度消耗，实现经济可持续发展，本情景中各省经济扩张约束上限在情景1基础上同比例缩小，其他假设与情景1相同：全国能耗强度和碳排放强度分别降低16％和17％；各省能耗强度能够实现《节能减排方案》中的下降目标；各省2010－2015年能源碳强度降低率与2005－2010年相同；2010－2015年各省经济年均增长扩张下限为7％。

(二)能耗强度和能源碳强度共同决定碳排放强度的变化。若2010－2015年全国能源碳强度降低程度与2005－2010年相同，则全国能耗强度最大降低幅度是多少，以及全国能耗强度降度最大时各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的最优分配值又是怎样的？此问题可转化为情景3。

情景3：2010－2015年全国能源碳强度降低程度与2005－2010年相同，全国能耗强度降低率为可变参数。其他假设与情景2相同：2015年各省能耗强度能实现《节能减排方案》中的下降目标，2010－2015年各省能源碳强度降低程度与2005－2010年能源碳强度降低程度相同；2010－2015年各省经济增长扩张下限为7％，上限在情景1基础上 同比例缩小。可利用以下模型分析。

三、数据来源及预处理

数据来源于历年《中国能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》，数据样本期为2005－2010年，基期和分析期分别为2010年和2015年。因西藏能源消耗数据缺失，模型中暂不考虑。由于二氧化碳排放主要来源于化石能源消耗，本文主要计算了各省煤炭、石油、天然气三种主要化石能源的二氧化碳排放量，煤炭、石油、天然气的排放系数分别为2.69kg/kg、2.67kg/L、2.09kg/kg(采用IPCC推荐值)。由于统计口径不同，所有省区生产总值总和与国内生产总值数据不等，本文所说全国生产总值为所有省区(除西藏外)生产总值总和，所说全国能耗强度为所有省区能源消耗总量与全国生产总值之比，所说全国碳排放强度为所有省区二氧化碳排放总量与全国生产总值之比，所说全国能源碳强度为所有省区二氧化碳排放总量与所有省区能源消耗总量之比。从历年《中国统计年鉴》可得2005－2010年各省区生产总值(2005年不变价)。从历年《能源统计年鉴》可得各省各种能源消耗量。煤炭、石油和天然气的消耗量与它们相应的排放系数相乘，可分别得到煤炭、石油和天然气的二氧化碳排放量。进而可得样本期每年全国及各省区能耗强度和能源碳强度，可得样本期内各省及全国能源碳强度的变化率。能耗强度的降低率来源于《节能减排方案》。由于2010年各省区各种化石能源消耗量数据目前没有公布，无法算出2010年各省二氧化碳排放量，在此假设2010年各省化石能源消费结构与2009年相当，则各省2010年能源碳强度与2009年能源碳强度相同。情景1中参数标定见表1，其他情景中参数的具体变化见本文分析过程。

四、情景优化结果分析

下面利用所建模型来分析三种情景中各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的优化分配。

(一)地区GDP优化分析

优化结果显示三种情景下模型均有最优解，说明从全局最优角度看，在全国及省际能耗强度和碳排放强度约束下，保持经济平稳较快发展，能够找到各省区经济增长的最优路径，进而可分析三种情景下各省区经济增长最优分配值的异同(见表2)。

情景1优化结果显示，2010－2015年全国经济年均增长率为10.2％，经济区域中，东北、中部、西北和西南地区经济发展较快，各省经济年均增长率均大于全国经济年均增长率；京津、北部沿海、华东沿海和南部沿海地区经济年均增长率均低于全国经济年均增长率，但均在9％以上。说明若各省能够实现节能减排目标，经济区域就能够协调发展，尤其是东北、中部和西南地区经济能够保持较好的发展势头。从省区看，山西、贵州、青海和宁夏的经济增长速度较慢，其中山西年均增长率为8.5％，没有达到本省经济增长扩张上限；贵州、青海和宁夏的年均增长率为7％，取值为经济增长扩张下限，经济增长速度最慢。其他省区经济年均增长率取值为各省经济增长扩张上限，经济发展较快。说明如果经济发展保持目前势头，现行的全国及各省能耗强度约束对山西、贵州、青海和宁夏的经济发展较为不利，对其他省区的经济发展较为有利。

为了维持能源、经济和环境的可持续发展，避免能源过度消耗，需要适度放慢经济发展速度。情景2在情景1基础上同比例缩小了经济扩张上限，为保证2010－2015年间各省年均增长率不低于8％，各省经济发展水平扩张上限缩小比例不超过4.504％。优化结果显示，同比例缩小上限约束对各省及全国经济发展的负面影响是全方位的。当各省经济扩张上限缩小比例为4.504％时，全国经济年均增长率为9％，下降了1.2个百分点。从经济区域看，京津、华东沿海、南部沿海、中部、西南、东北、北部沿海和西北地区经济年均增长率下降程度依次增大。从省区来看，河北、内蒙古、云南、甘肃和新疆经济增长率为7％，最优值从经济扩张上限降到经济扩张下限；辽宁年均增长率为9.1％，没有达到经济扩张上限。除此之外，其他省区的经济发展水平在情景1基础上同比例缩小了4.504％，最优值为经济扩张上限。

情景3优化结果显示，若2010－2015年全国能源碳强度降低程度与2005－2010年能源碳强度降低程度相同，则全国能耗强度的最大降低幅度为17.27％，与此同时全国碳排放强度降低了21.07％。与情景2对比，全国经济年均增长率为8％，下降了一个百分点。从经济区域看，东北、中部、西北和西南分别下降了2.9、1.7、1.2和2.8个百分点；其他区域没有改变。从省区来看，河北、山西、内蒙古、贵州、云南、甘肃、青海、宁夏和新疆的经济年均增长率分别为7％，最优值仍然是经济扩张下限；吉林、黑龙江、河南、湖北、湖南、重庆、四川和陕西的经济年均增长率分别为7％，最优值从经济扩张上限降低到经济扩张下限；辽宁年均增长率从9.1％下降到7％；广西年均增长率从扩张约束上限下降到7.3％，接近经济增长扩张下限。说明进一步降低全国能耗强度对东北、中部、西北和西南地区的经济增长有较强的阻碍作用。

(二)地区能源消耗和二氧化碳排放优化分析

各省GDP优化值乘以相应能耗强度和碳排放强度可分别得到各省能源消耗和二氧化碳排放的最优分配值。图1和图2分别为三种情景下各省能源消耗和二氧化碳排放增加量的变化情况。

图1　三种情景下2010－2015年能源消耗的增加量　单位：10000 tce

从图1中可见三种情景下，山东、广东、江苏、河北、河南、辽宁等省区能源消耗较大，北京、上海、江西、海南、贵州、青海、宁夏等省区能源消耗较少。情景2与情景1相比，北京、上海、贵州、青海和宁夏能源消耗量没有改变；其他省区均有不同幅度的减少，其中能源消耗变动幅度排在前十一位的省区依次是内蒙古、河北、辽宁、山东、甘肃、新疆、云南、江苏、广东、河南和山西。情景3与情景2相比，辽宁、吉林、黑龙江、河南、湖北、湖南、广西、重庆、四川、陕西等地区能源消耗进一步减少，其中河南、四川、重庆、黑龙江和辽宁的能源消耗减少幅度较大；其他省区的能源消耗没有改变。同理可分析各省区二氧化碳排放情况。三种情景中二氧化碳排放变动均较大的省区有河北、内蒙古、辽宁、黑龙江、山东、河南、广东、云南、陕西、甘肃、新疆等。从图2中可看出，情景2与情景1中各省二氧化碳排放的增减情况与能源消耗的增减情况一致。二氧化碳排放变动幅度排在前十一位的省区依次是内蒙古、辽宁、河北、山东、山西、新疆、甘肃、河南、云南、江苏和广东。但其省 区排序与能源消耗变动大小的省区排序有所不同，这是因为二氧化碳排放量不仅受能源消耗量的影响，而且还受能源碳强度的影响，即各省能源碳强度不同导致二氧化碳排放的变化与能源消耗的变化不一致。情景3与情景2相比，二氧化碳排放没有变化的省区和能源消耗没有变化的省区相同；二氧化碳排放减少的省区与能源消耗减少的省区也相同，但省区排序有所不同。

图2　三种情景下2010－2015年二氧化碳排放的增加量　单位：10000 t

结合情景2与情景1中的经济增长优化结果可知，能源消耗和二氧化碳排放变动较大的省区比较容易受经济扩张约束上限变化的影响。缩小经济扩张上限，虽然放慢了全国及一些省区的经济增长速度，但有利于节约能源和减少二氧化碳的排放。结合情景3与情景2中的经济增长优化结果可知，当2010－2015年各省能源碳强度与2005－2010年的能源碳强度变化相同时，能源消耗和二氧化碳排放变动较大的省区比较容易受全国能耗强度变化的影响。为了实现全国经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的最优配置，各省区在制定政策时，要充分考虑本省区的具体情况，制定出适合本省低碳发展的路径。

(三)三种情景下全国节能减排成本与脱钩状态分析

我们把各种情景下全国总能源消耗和二氧化碳排放的优化结果进行对比，当GDP改变量与能耗改变量为负值时，令GDP改变量与能耗改变量比值为节能成本；当GDP改变量与二氧化碳排放改变量为负值时，令GDP改变量与二氧化碳排放改变量比值为减排成本。由三种情景的经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的最优化分配可看出，情景2在情景1基础上同比例缩小了经济扩张上限，减慢了某些省区的经济增长速度，有利于节约能源和减少二氧化碳的排放，其节能成本和减排成本分别为0.963万元/吨标准煤和0.310万元/吨。情景3在情景2基础上考察了全国能耗强度和碳排放强度的最大降低幅度。在此种情况下，节能成本和减排成本分别为1.010万元／吨标准煤和0.339万元/吨。两种对比结果显示节能成本和减排成本均较低，说明适度放慢经济发展过快省区的经济发展和进一步加快全国能耗强度和碳排放强度的降低，虽然对全国及个别省区的经济发展有一定的阻碍作用，但对全国总体能源消耗和二氧化碳排放起着较强的抑制作用。

本文采用Tapio脱钩指标，将二氧化碳排放与经济增长的脱钩弹性分解如下：

其中分别称为碳排放弹性脱钩指标、能源消耗弹性脱钩指标和能源碳排放弹性脱钩指标，经济增长、能源消耗和二氧化碳排放增长率采用2010－2015年年均增长率。由三种情景的经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的最优化分配，可计算出三种情景下2010－2015年年均碳排放弹性脱钩指标、能源消耗弹性脱钩指标、能源碳排放弹性脱钩指标(见表3)。结果显示，能源消耗在情景1中处于增长连接状态，在情景2和情景3中处于弱脱钩状态，且能源消耗脱钩指标值越来越小，说明能源消耗和全国生产总值的弱脱钩程度越来越强。能源碳排放在三种情景中虽均处于增长连接状态，但能源碳排放弹性脱钩指标值越来越趋于0.8(增长连接与弱脱钩状态的临界值)，说明虽然二氧化碳排放与能源消耗之间还处于增长连接阶段，但越来越趋于弱脱钩状态。二氧化碳排放在三种情景中均处于弱脱钩状态，而且碳排放弹性脱钩指标值越来越小，说明二氧化碳排放与全国生产总值的弱脱钩程度越来越强。

五、结论及政策建议

本文根据所分析问题的侧重点不同，从全局最优的角度，建立了两个在全国及省际能耗强度和碳排放强度约束下省区经济增长优化模型。分析了三种情景下各省区经济增长的优化问题，比较了各省经济增长、能源消耗和二氧化碳排放的最优分配路径的异同。发现三种情景下均能实现“十二五”规划中对国内生产总值增长的预期目标、单位GDP能耗强度和碳排放强度的约束目标。若2010－2015年全国能源碳强度降低程度与2005－2010年能源碳强度降低程度相同，则全国能耗强度和碳排放强度的最大降低幅度约分别为17.27％和21.07％。

篇5

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。

篇6

1引言

2009年底召开的哥本哈根会议吸引了全世界的目光，“碳排放”问题也随之成为了最引人注目的焦点。我国在会议上宣布，到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的行动目标。据海外研究机构估计，中国目前二氧化碳的排放量2007年已经超过美国，成为世界第一大温室气体排放国。而且中国温室气体排放可能在二十年内翻番甚至更多，因此中国在兑现二氧化碳减排诺言的实践中将面临巨大的挑战。

国际贸易是影响一国温室气体排放量的重要因素。在国际贸易过程中，由于各国国际分工、产业结构、能源利用效率、技术条件以及贸易结构等方面的差异，必然会出现碳排放转移问题。随着经济全球化速度的不断加快，我国对外贸易高速增长。在拉动经济发展的同时，也造成了我国的贸易碳污染。因此从外贸结构角度来探讨我国节能减排的新途径，具有很强的现实意义。本文将利用投入产出方法客观评估和定量分析进出口贸易对我国二氧化碳排放的影响。

本文在目前国内外关于能源消耗问题已有的研究结果上，将通过分析外贸商品在本国经济运行中所起的作用，定量测算外贸商品的二氧化碳排放量，进而分析外贸商品结构对二氧化碳排放量的影响，找到对外贸易中减少二氧化碳排放的途径。

2模型及评价指标体系的构建

由于投入产出表明确直观的从产业角度反映了国民经济各部门的各种分配和消耗关系，因此要全面评价一个部门基于国际贸易的完全碳排放量，本文采用了投入产出方法。

根据国家统计局已经公布的《2007年中国投入产出表》，本文将采用2007年42×42部门的全国投入产出表。从总体上来看，我国能源消耗重点集中在第二产业的工业部门，而第三产业各产品部门能源消费量少，污染排放小。因此为了便于计算和讨论，本文把投入产出表中第三产业的16个部门合并成能源平衡表中第三产业的3个行业部门。合并后的投入产出表是29×29个部门。[1]

我国贸易出口中的内涵二氧化碳量是别国综合评估在享用我国出口商品时而避免在本国排放的二氧化碳量。由于在一般的经济活动中，各产业产品的生产不仅会直接导致最终生产部门的能源消耗，还会通过消费各种原材料及辅助材料进而间接引起其他部门的生产与能源消耗，而能源的消耗量通过某些技术参数换算即得到二氧化碳排放量。因此严格意义上讲，我国贸易出口中内涵的二氧化碳量是不同的贸易商品从生产到出口形成最终产品等环节累计二氧化碳量直接排放和间接排放之和。即完全排放。同样，进口产品隐含别国为了出口而在其国内排放的二氧化碳量，进口产品也包含能源消耗和二氧化碳排放。但值得注意的是，进口产品是在国外生产，由于国内外在生产技术、能源利用效率等方面存在差异，其产品生产所消耗能源量也会出现不同。因此不能把在国外生产的进口产品所产生的二氧化碳排放量作为国内的二氧化碳减排量，必须从进口产品在本国经济运行过程中所起作用的角度来考虑，即假定在本国生产条件下，这些进口产品作为国内最终产品生产而产生的二氧化碳完全排放量。

3对外贸易的二氧化碳排放实证

分析根据2007年的投入产出表和各部门2CO排放数据，计算得出各部门产品的2CO直接和完全排放系数，如表1所示。可以看出，直接排放系数大的部门其完全排放系数也相对较大，如部门2“煤炭开采和细选业”、部门12“化学工业”、部门13“非金属矿物制品业”以及部门14“金属冶炼及压延加工业”等等，其2CO直接排放和完全排放系数都位于29部门的前列，值得重点关注。由于它们的进出口比重也比较大，会对出口排放强度和进口减排强度产生较大影响。此外有些直接排放系数和完全排放系数呈现出明显的差异，较小的部门，其完全排放系数可以扩大很多。如第18个部门“电气机械及器材制造业”，直接排放系数仅为0.14，完全排放系数则扩大了近17倍，达到2.37，充分说明了产品生产过程中2CO间接排放的重要影响。

各部门产品2CO直接排放系数和完全排放系数（吨/万元）部门编号部门直接排放系数完全排放系数kf出口比重进口比重列出了根据2007年投入产出表以及进出口额计算所得结果。由表可见，2CO出口排放强度小于2CO进口减排强度，这就意味着,单位出口产品内含的能源消耗低于单位进口产品带来的能源节省,也即对外贸易有助于节约能源消费,有助于降低单位产值能耗。但是从我国对外贸易的二氧化碳转移总量上看，由于进出口贸易量之间的差异，出口规模的迅速增长导致我国2007年对外贸易2CO排放量大于2CO减排量，分别为192401.01万吨和149177.35万吨。处于2CO净进口状态，为贸易碳污染转入国。

4结论和政策

建议总体上看，由于在国际产业分工中，我国处于产业链的低端，生产和出口了大量的高耗能和高排放产品，承担了大量本应在进口国排放的二氧化碳。导致对外进出口贸易中出口二氧化碳耗能高于进口二氧化碳省能。由于国家贸易碳排放的变化，不仅受进出口规模、进出口结构的影响，更受部门能源利用结构和能源强度等生产技术因素的影响，考虑到国家现阶段经济发展及能源结构特点，中国在未来的对外贸易中，不仅适当控制高能耗、高碳排的部门出口规模，鼓励低耗能产品的出口；更要降低高耗能产品进口门槛。同时应积极引进先进生产技术，提高能源利用效率，降低部门能耗强度。优化我国进出口贸易的产业结构，在促进经济发展的基础上实现节能减排的目标。新晨

[参考文献]

[1]国家统计局国民经济核算司.中国投入产出表（2007年）[M].北京：中国统计出版社，2009.

[2]魏本勇，方修琦，王媛，杨会民，张迪.基于投入产出分析的中国国际贸易碳排放研究[J].北京师范大学学报（自然科学版），2009，(8):413-419.

[3]国家统计局.中国统计年鉴2008[M].北京：中国统计出版社，2008.

篇7

我们生活中常常做菜，烧材，这些都会产生一定量的二氧化碳，对我们的环境来说都有一定程度上的影响。平日里，我们在大街上行走，都会发现有许许多多川流不息的车辆。车辆一经过，我们总会发觉有一阵暖风像我们扑面而来，而且还带着一股难闻的气味，那其实就是汽车喷出的二氧化碳还有其他化学物质。现在我们的生活好了，车辆也越来越多，基本每一次出门都能看到许许多多的车辆。每一次我们要过马路，都是一个非常麻烦的问题，特别是在发达城市里最常见。

篇8

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

篇9

关键词 二氧化碳；科学视野；学习兴趣

初中化学新课标指出：在化学教学中，通过帮助学生了解化学制品对人类健康的影响，懂得运用化学知识和方法治理环境，合理地开发和利用化学资源，逐步学会从化学的角度认识自然与环境的关系，分析有关的社会现象。

本文以二氧化碳一节内容的学习为例，在讲授完毕本节内容后，教师可以设置问题或布置任务：如果二氧化碳过度排放，将对人类产生什么危害呢？人类又将如何应对呢？由此引导学生深入思考。然后老师可以依据调研情况向学生说明：空气中大量排放的二氧化碳导致地表温度上升、冰川溶化、海平面上升、给人类带来灾难。尽管目前还无法科学计量，但确有迹象表明CO2所引起的气候变化是很显著的。控制减少大气中二氧化碳的含量已引起全世界科学家的重视，在努力寻找转化的方法，以保护环境。那么如何做到CO2的减排、封存和利用呢。在此可以向学生讲授当今二氧化碳处理利用的现状，以达到拓展学生科学视野、激发学习兴趣、提高环保意识的目的。

1.生物技术

利用光合作用吸收储存二氧化碳，是控制二氧化碳最直接、副作用最小的方法。减少大气中二氧化碳含量最简单的办法就是植树造林，也是最廉价的解决方案。树木在生长的过程中从空气吸收二氧化碳，放出氧气，以木材的形式存储碳。据估计，全世界森林中总共存储着近1万亿吨碳。然而，利用植物光合作用降低二氧化碳的效率很低，因为需要大量的土地来植树或农作物。据计算，要平衡目前全球二氧化碳排放值，人们必须每年种植相当于整个印度国土那么大面积的森林，显然这是不可能的。但生物吸收二氧化碳的方法并非穷途末路，研究发现海洋生物吸收二氧化碳的潜力巨大。日本科学家已经筛选出几种能在高浓度二氧化碳下繁殖的海藻并计划在太平洋海岸进行繁殖，以吸收附近工业区排出的二氧化碳。美国一些研究人员以加州巨藻为载体，繁殖一种可吸收二氧化碳的钙质海藻，形成碳酸钙沉入海底，腾出的巨藻表面可供继续繁殖。

2.能源革新

二氧化碳的排放在很大程度上取决于为获得能量而进行的矿物燃料燃烧，因此改革能源形式或能量来源称为减少二氧化碳排放的一个突破口，这也符合污染控制的原则，从源头上控制二氧化碳的生产。

（1）燃料脱碳：即以含碳量较低的燃料（如石油和天然气）或无碳燃料（如氢气）取代含碳量较高的燃料（如煤），使得每单位能耗量的平均二氧化碳排放量减少。20世纪80年代美国化工界就提出将煤、生物体等不清洁燃料与氢气反应生成甲烷、一氧化碳、氢以及固态焦炭等，再将甲烷高温分解成氢，一氧化碳以及固体炭黑，然后氢与一氧化碳合成甲醇，未反应的氢与一氧化碳作为原料循环使用。

（2）燃料电池：即以电化学氧化产生电力，直接将化学能转化为电能，燃烧效率达到40%-60%（与之相比火力发电的效率仅为30%左右），大幅节约了初级能源，避免了大量污染。重要的是，燃料电池是以氢为燃料的，燃烧产物是水，既解决了能源产生和输送，又避免了环境污染。

3.二氧化碳的收集

二氧化碳的人为排放源主要有汽车、工厂等。然而在众多汽车上安装收集二氧化碳的设备不现实，目前把收集二氧化碳的工作重点放在了以燃烧矿物燃料为主的发电厂上，这些发电厂的二氧化碳排放量大约占全世界二氧化碳排放量的1/4。在吸收塔中二氧化碳与醇胺接触发生反应，释放出浓缩的二氧化碳，并还原成化学吸收剂。另外，比较理想的办法是将收集到的二氧化碳输送到地下或海洋深处埋藏起来。石油开采行业中有些油田为了增加留在地层孔隙中难以开采的石油产量，向地下注入压缩二氧化碳，以增大地下压力，增强原油流动性，提高原油的采收率。目前，美国每年有近百个油田为提高原油产量向地下注入500万吨左右的二氧化碳。尽管封闭的地质结构是人们最理想的二氧化碳储存之处，但是一些科学家指出，深海才是未来温室气体最大的潜在储存库。海洋表面每天都要吸收2000万吨的二氧化碳。据估计，以海水溶解方式总共储有46万亿吨二氧化碳，但其容量还要大很多。因此即使人类向海洋加入两倍前工业时代大气浓度的二氧化碳，海洋的碳含量的变化也不超过2%。而且，通过自然过程，排放到大气中的二氧化碳早晚也会转移到海洋中。

4.二氧化碳的资源化利用

二氧化碳作为新的碳源，开发绿色合成工艺已引起普遍关注。综合利用二氧化碳并使之转化为附加值较高的化工产品，不仅为碳一化工提供了廉价易得的原料，开辟了一条极为重要的非石油原料化学工业路线，而且在减轻全球温室效应方面也具有重要的生态与社会意义。随着人们对二氧化碳性质的深入了解，以及化工原料的改革，二氧化碳作为一种潜在的碳资源，越来越受到人们的重视，应用领域将得到有效开发。

参考文献

[1] 赵成美.二氧化碳的性质， 中学化学教学参考，2000(5):27-28

[2]Garola Hanisch.二氧化碳储存的来龙去脉[J].环境科技动态，1998，2:9-12

[3]周欢怀，艾宇.二氧化碳减排与可持续发展[J].杭州化工，2005，32(2)：15-18

篇10

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。

篇11

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）

篇12

记者：说到二氧化碳的处理技术，无论是CCS技术还是CCUS技术，现在都是人们议论的焦点。而您却说CCU技术才是二氧化碳减排未来的发展方向，您这么说的理由是什么？

谢和平：我国是世界上主要的能源消费国，也是主要的煤炭消费国，二氧化碳排放量巨大，因此我国政府密切关注着CCS技术的发展动向。不过CCS对二氧化碳的捕获与封存是一种纯投入的环保技术，不带来直接经济效益，其持续性必将受到影响。所以越来越多的人开始思考是否能在捕获二氧化碳之后，对其进行有效利用。为此，我国提出了CCS向CCUS方向转变的思路，很快得到国际同仁认可。

但从目前CCS和CCUS的全球发展情况看，即使是运行最好的CCUS项目，二氧化碳利用所带来的经济效益也非常有限，远远覆盖不了高额的项目投资成本。CCUS技术如果没有出现重大技术创新和应用领域的重大突破，如果没有实现成本效益的显著提高，任何国家都难以做到仅靠政府财政投入来支撑大规模推广应用。更何况对于我国这样的发展中国家而言，首要任务是解决贫困和确保发展，如果单纯为了控制二氧化碳的排放，额外增加碳排放企业的能源消耗和投资运营成本，显然不合情理。因此，从目前CCUS技术水平的经济性来看，我国制定鼓励大规模推广CCUS产业政策还远未到合适时机。

同时，根据全球CCS研究院（GlobalCCS Institute，GCCSI）的调查，全球73个上规模的CCS项目中，正在运行和建设之中的项目仅有15个，其余58个项目仍处于前期规划和设计阶段，且多数项目属于油气田强化开采项目，即二氧化碳驱油（CCS+EOR）项目，涉及到电厂捕集的项目只占少数比例。目前二氧化碳捕集、净化、运输和封存各单项环节都有示范运行项目，但除了在油气田驱油项目之外，尚无一体化、商业化经营的项目，全球范围内也没有成熟的商业模式和运营经验推广。更重要的是，涉及CCUS有关的立法、融资、公众接受、社会安全与责任、监管等一系列政策法规体系的建设还需要相当长的时间进行研究。这套政策法规体系是否完备是大规模发展CCS的先决条件，但我国目前显然还不具备这个条件。

其次，尽管对于CCS项目而言，投入大、能耗高、无效益、激励政策不明朗、社会认知度不高等问题都能随时间推移被淡化，但地质存储争议却是阻碍CCS技术发展的致命“硬伤”。因为若要封存二氧化碳，则必须将其注入到超过1000米深的地层，如此一来，二氧化碳便会与地层中的岩石、地下水发生物理化学变化，影响地质结构的长期稳定，造成地表变形，甚至诱发地震。

这并不是人们的臆想，在国际能源署的资料中都有相关事件记载。1986年喀麦隆地震导致120万吨二氧化碳从尼奥斯湖中泄露出来，造成1700人死亡；阿尔及利亚Salah项目的二氧化碳封存工程现场监测数据表明，每年地表的拱起程度达到了5毫米；美国科罗拉多州的Rangely油田现场测试表明，将液体注入多孔介质中能够诱发微地震活动，而德克萨斯州的油田高压注射钻井附近则频繁发生微地震现象。

这些问题的暴露，让人们越来越难以预料二氧化碳地质封存可能存在的风险，也使CCS前景堪忧。过去一年中，德国在CCS立法问题的讨论上出现了各种争议和分歧，而全球已有5个规划中的CCS项目宣告退出。有乐观人士认为我国具有很大的封存能力，可实际上二氧化碳封存有太多未知问题，其不确定性和潜在的风险远远超出人们的想象，再加上我国地质结构十分复杂，CCS地质封存可能会遇到比其他国家更加难以想象的困难。

目前也有人寄希望于二氧化碳驱油（即将二氧化碳注入油层以提高采油率），认为这是目前最好的二氧化碳埋存方法，但驱油和封存有着本质区别—驱油对二氧化碳的封存作用时间最长不超过40年，而CCS封存的时间跨度却达到了几百年甚至几千年；驱油项目所用的二氧化碳约2/3还会回到地表，而封存项目则要将二氧化碳永久封存于地下。因此，二氧化碳驱油只是短期内开展CCUS项目的权宜之计，而不能作为长久之选。

第三，如果在一定时期内，CCS的技术经济性难有重大突破，必将面临与可再生能源或其他低碳减排技术的激烈竞争，势必会影响投资者对CCS的投资决策。同时，CCS项目投资大、回报小的现实也会使其受到碳排放企业的消极抵触，最终制约其发展。

很多国际组织和国家政策制定者认为：公众的认同是大规模推行二氧化碳封存面临的主要挑战。但据调查显示，普通公众对二氧化碳封存可能引发的风险（如水土污染、地震等）并不了解，仅有3%～6%的公众表示了对二氧化碳地质封存风险的担忧。与此同时，专家们也指出由于所掌握的实际数据非常有限，很难准确地说明风险严重性。因此，如果没有足够详实的CCS项目经验数据，没有严密的公众咨询过程，要获得民众对规划项目的认同是非常困难的。

鉴于目前CCS，尤其是二氧化碳地质封存在政策、技术、社会认知和接受程度上的障碍和制约，我们才提出了全球二氧化碳减排不应是CCS，而应是CCU的发展新理念，即应将二氧化碳作为一种资源充分开发利用。

篇13

在国家发展改革委的组织下，清华大学与中国有色金属工业协会合作，分两批开发了适用于不同有色金属子行业的企业温室气体排放核算方法与报告指南。其中，第一批开发的两个指南《中国电解铝生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》和《中国镁冶炼企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》，已于2013年10月由国家发展改革委印发，分别适用于铝冶炼（国民经济行业代码3216）和镁冶炼（国民经济行业代码3217），是我国有色金属行业中能耗和温室气体排放量最大的两个子行业；本文介绍的是第二批开发的《其他有色金属冶炼及压延加工业企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》，于2015年7月由国家发展改革委印发，适用于除铝冶炼和镁冶炼之外的其它所有有色金属冶炼及压延加工企业（国民经济行业代码以32开头）。

上述三个指南的研究开发，全面覆盖了有色金属冶炼及压延加工业的温室气体排放核算与报告，是我国碳排放交易市场建设中的一项重要的基础性工作，对合理分配企业的碳排放权、保证市场的公平性具有十分重要的意义。

二、方法学的技术概要

（一）核算边界

本方法的温室气体排放核算边界，是中国除铝冶炼和镁冶炼之外的其他有色金属冶炼和压延加工业的独立法人企业或视同法人单位。

（二）排放源

企业核算边界内的关键温室气体排放源包括：

1、燃料燃烧排放：煤炭、燃气、柴油等燃料在各种类型的固定或移动燃烧设备（如锅炉、窑炉、内燃机等）中与氧气充分燃烧产生的二氧化碳排放。

2、能源作为原材料用途的排放：主要是冶金还原剂消耗所导致的二氧化碳排放。常用的冶金还原剂包括焦炭、蓝炭、无烟煤、天然气等。

3、过程排放：指工业生产活动中，除能源的使用以外所发生的物理变化或化学反应，导致温室气体排放。其他有色金属冶炼和压延加工业企业所涉及的过程排放是企业消耗的各种碳酸盐以及草酸发生分解反应导致的二氧化碳排放。

4、净购入电力和热力产生的排放：指企业净购入电力和净购入热力所隐含的燃料燃烧产生的温室气体排放。此类排放实际发生在其他企业所控制的发电和供热设施上。

（三）量化计算方法

企业的温室气体排放量是其各项排放源的排放量之和，按公式（1）计算。

EM=∑EMi （1）

式中：

EM―企业温室气体排放总量；

EMi―企业核算边界内某项排放源的温室气体排放量；

i―排放源类型，包括燃料燃烧、能源的原材料用途、过程排放、外购电力和外购热力等。

按照以下内容核算各类排放源的温室气体排放量。

1、燃料燃烧排放

燃料燃烧导致的二氧化碳排放量是企业核算和报告年度内各种燃料燃烧产生的二氧化碳排放量的加总，按公式（2）计算：

E燃烧―核算和报告年度内化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

ADi―核算和报告年度内第i种化石燃料的活动数据，单位为百万千焦（GJ）；

EFi―第i种化石燃料的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/百万千焦（tCO2/GJ）；

i―化石燃料类型代号。

燃料燃烧的活动数据是核算和报告年度内各种燃料的消耗量与平均低位发热量的乘积，按公式（3）计算：

ADi―核算和报告年度内第i种化石燃料的活动数据，单位为百万千焦（GJ）；

NCVi―核算和报告年度内第i种燃料的平均低位发热量，采用本指南附录二所提供的推荐值；对固体或液体燃料，单位为百万千焦/吨（GJ/t）；对气体燃料，单位为百万千焦/万立方米（GJ/万Nm3）；具备条件的企业可遵循《GB/T 213煤的发热量测定方法》、《GB/T 384石油产品热值测定法》、《GB/T 22723天然气能量的测定》等相关指南，开展实测；

FCi―核算和报告年度内第i种燃料的净消耗量，采用企业计量数据，相关计量器具应符合《GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求；对固体或液体燃料，单位为吨（t）；对气体燃料，单位为万立方米（万Nm3）。

燃料燃烧的二氧化碳排放因子按公式（4）计算：

2、能源作为原材料用途的排放

能源作为原材料用途（冶金还原剂）的二氧化碳排放量按公式（5）计算。

E原材料为核算和报告年度内，能源作为原材料用途导致的二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

EF还原剂为能源产品作为还原剂用途的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨还原剂（tCO2/t还原剂），指南附录提供了不同能源品种作为还原剂的排放因子推荐值；

AD还原剂为活动水平，即核算和报告年度内能源产品作为还原剂的消耗量，采用企业计量数据，对固体或液体能源，单位为吨（t），对气体能源，单位为万立方米（万Nm3）。

3、过程排放

过程排放量是企业消耗的各种碳酸盐以及草酸发生分解反应导致的排放量之和，按公式（6）计算：

E过程=E草酸+∑E碳酸盐=AD草酸×EF草酸+∑（AD碳酸盐×EF碳酸盐） （6）

E过程为核算和报告年度内的过程排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

E草酸为草酸分解所导致的过程排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

E碳酸盐为某种碳酸盐分解所导致的过程排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

AD草酸为核算和报告年度内的草酸消耗量，采用企业计量数据，单位为吨（t）；

AD碳酸盐为核算和报告年度内某种碳酸盐的消耗量，采用企业计量数据，单位为吨（t）；

EF碳酸盐为某种碳酸盐分解的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨碳酸盐（tCO2/t碳酸盐），指南附录提供了不同碳酸盐品种的排放因子推荐值；

EF草酸为草酸分解的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨草酸（tCO2/t草酸），按公式（7）计算。

EF草酸为草酸分解的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨草酸（tCO2/t草酸）；

0.349是二氧化碳与工业草酸的分子量之比；

PUR草酸是草酸的浓度（含量），采用供货方提供的标称值；如标称值不可得，则采用默认值99.6%。

4、净购入电力产生的排放

企业购入的电力消费所对应的电力生产环节二氧化碳排放量按公式（8）计算：

E电―购入的电力所对应的电力生产环节二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

AD电―核算和报告年度内的净外购电量，单位为兆瓦时（MWh），是企业购买的总电量扣减企业外销的电量，活动数据以企业的电表记录的读数为准，也可采用供应商提供的电费发票或者结算单等结算凭证上的数据；

EF电―根据企业生产地及目前的东北、华北、华东、华中、西北、南方电网划分，选用国家主管部门最近年份公布的相应区域电网排放因子，单位为吨二氧化碳/兆瓦时（tCO2 /MWh）。

5、净购入热力产生的排放

企业购入的热力消费所对应的热力生产环节二氧化碳排放量按公式（9）计算。

E热―购入的热力所对应的热力生产环节二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；

AD热―核算和报告年度内的净外购热力，单位为百万千焦（GJ），是企业购买的总热力扣减企业外销的热力，活动数据以企业的热力表记录的读数为准，也可采用供应商提供的热力费发票或者结算单等结算凭证上的数据；

EF热―年平均供热排放因子，单位为吨二氧化碳/百万千焦（tCO2/GJ），可取推荐值0.11tCO2/GJ，也可采用政府主管部门的官方数据。

三、关键问题及解决

（一）本行业内产品种类多（铜、铅、锌、镍、各种稀土等几十种），如何用一个指南覆盖住所有关键排放源

经企业调研和专家咨询，各产品生产工艺的差别体现在能源的原材料用途和工业生产过程排放源。国际通用的核算方法分为基于产品产出和基于原料投入两种。由于产品种类多，采用基于产品产出的方法容易产生漏算问题；但其他有色金属冶炼及压延加工业所使用的作为原材料用途的能源品种和碳酸盐原料品种比较统一，合计主要有7种，因此本指南采用基于原料投入的方法，全面覆盖了其他有色金属冶炼及压延加工业各种能源作为原材料用途的排放因子推荐值、工业生产过程各种碳酸盐消耗的排放因子推荐值，不会导致漏算问题。

（二）本指南所提供的碳酸盐消耗排放因子推荐值为何略低于政府间气候变化专门委员会（IPCC）和欧盟缺省值