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温室气体的定义十篇

发布时间:2024-04-26 01:22:35

温室气体的定义篇1

1 城市温室气体排放

2010年,城市集中了全球50%以上的人口,到2050年,这一比例会达到70%[4]。城市占地球表面不到1%,却消耗世界约75%的能源。城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中地,也是能源消耗的高强度地区(见图1),因此必然成为温室气体排放的热点和重点地区。大城市气候领导集团(C40)的研究报告认为,城市排放了世界80%的人为温室气体,尽管这一结论存在一定争议(iea认为约为71%[1]),但是城市温室气体直接排放和受城市地区消费引发的间接排放总量无疑是非常巨大的。

全球城市化进程对全球温室气体排放有着显著影响。图2显示了全球排放和城市化率的关系,两者之间有很强的正相关性。Un-HaBitat认为全球温室气体排放增长和城市化快速进程的一致并非耦合,而是有着深刻的联系,城市聚集了大量人口,经济活动强度大,能源利用量大,因而城市发展对全球温室气体排放有着强劲的驱动[4]。o'neill等人[5]研究认为城市化仍然会显著影响未来全球排放。一些发展中国家,特别是中国和印度,城市人口增长可能导致高达25%的排放量。这在很大程度上是由于城市劳动力的高生产力和高消耗偏好导致了高的温室气体排放。

2 城市温室气体清单研究综述

城市尺度上温室气体清单研究始于20世纪90年代,由于西方发达国家城市自治性很强,所以城市在碳减排方面非常活跃,清单编制越来越受到重视,并且成为城市积极应对气候变化和低碳发展的关键步骤。温室气体清单对于城市有如下作用:①准确掌握城市能源利用中的低效和不足,发现节能和碳减排空间;②明确自身城市在国际、国内城市低碳经济中的定位和优劣势,确定今后低碳重点发展方向;③制订清晰、明确的低碳城市路线图,确保城市实现碳减排的可测量、可报告和可核查(mRV);④积极开展教育宣传,引导城市公众和温室气体排放涉及者认识自身活动对于城市温室气体的贡献,提高低碳意识。

图1 2005年世界能源消耗和温室气体排放(城市和非城市)[1]

Fig.1 worldenergyconsumptionandcarbonemissionin2005(urbanandnon-urban)

注:图中柱体代表各类能源占总能源消费比例,点代表城市的各类能源利用的温室气体排放。

图2 世界排放和城市化(1965-2009年)[6-7]

Fig.2 worldemissionandurbanization(1965-2009)

早期城市温室气体清单方法都是沿用政府间气候变化专门委员会(ipCC)国家清单方法,此后逐渐出现了专门研究城市温室气体清单的组织和机构。全球地方环境理事会(iCLei)探索并建立了适合城市特色的温室气体清单编制体系和方法,经过不断完善,当前已经被国际上的城市广为接受,成为主流城市温室气体清单编制方法,但其主要是针对企业层次的,因而涉及温室气体排放链条很长,在城市尺度上很难操作。C40组织选择典型城市作为案例,研究其温室气体清单,并且选择典型的部门、行业进行深入研究,提出具有可操作性的政策和措施,分析措施的有效性。C40在建筑、交通等领域温室气体清单及减排方面具有很多成功经验,逐渐成为全球范围研究城市气候变化和温室气体的重要组织。中国北京、上海、香港等城市先后参加了2005年和2007年C40峰会。

不少研究者也对城市温室气体清单进行了研究和探索。以Kennedy为首的研究团队提出城市与外界物质、能量交换较大而需要采用独立的清单体系[10-11]。Kennedy的城市温室气体清单体系较为完整,不仅包括iCLei建议的范围,而且包括水运和航空排放(这部分涉及大量的跨境排放)(见图3),同时对城市道路交通的跨境排放问题提出了解决方案。此外,该清单体系还包括燃料的上游排放(即燃料生产导致排放)。Kennedy选择了10个典型城市进行实证分析,认为气候、资源可获取程度、电力、城市设计、废弃物处理等都对城市温室气体排放有着显著影响;城市的地理位置对其温室气体排放有着至关重要的作用[12]。Dhakal研究了东京、首尔、北京、上海的温室气体排放,采用的清单方法包括外调电力和采暖因素,和iCLei的方法一致。研究发现4个城市的人均能源利用都有趋同表现(1990-1998年),约1.3t-1.6t标准油/人,但是北京和上海的人均Co[,2]排放量却明显高于东京和首尔[13]。Glaeser等采用了类似iCLei的方法体系,核算美国66个大城市温室气体排放,发现城市汽油消费量和城市人口大小的对数有较强的线性相关性;家庭天然气消费量(采暖为主)和1月份温度有较显善的线性相关性;家庭用电量和7月份温度有较显著的线性相关性。温室气体排放量和土地利用政策之间存在很强的相关性,许多地区建立严格的政策限制一些产业的发展,使得排放朝向高碳排放地区聚集。城市排放水平明显低于城市郊区,城市—郊区之间的碳排放差异在老城市例如纽约更加明显[14]。norman等认为城市温室气体清单还应该包括建筑材料使用等全生命周期的排放,发现城市交通是最重要的减排温室气体方向,而建筑是降低能耗的重要方向。同时,疏松型城区的人均能源消耗和温室气体排放是密集型城区的2.0-2.5倍[15]。

Ramaswami等人提出了混合型生命周期碳足迹清单体系,并对城市与周边的跨界交通(道路和航空)的温室气体排放分配问题做出了详细论述。

Dodman等对iCLei的清单方法提出异议,尤其对电力和供热的归属问题提出异议,并且提出了不同的清单方法,其结果是全球城市温室气体排放还不到人为排放的一半,许多城市人均排放量低于其国家人均排放量。

从上述学者的研究可以看出,对于城市碳排放问题,不同的研究方法,研究结果相差很大,尤其城市是一个高度开放的实体,其与外界的能源、物品交换强度很大,因而对于城市排放的不同界定,会导致城市排放水平的很大差异。对比当前国际城市主要采用的方法体系(见图3),总体趋势是,绝大部分城市在核算自身温室气体排放时,都考虑外部电力和热力供应所导致的温室气体排放,即世界地方环境理事会(theinternationalCouncilforLocalenvironmentalinitiatives,iCLei)提出的主要考虑尺度1+尺度2+外部垃圾填埋的温室气体排放。全球已经有68个国家的1200个城市采用iCLei方法编制了城市温室气体清单。许多研究基于这种清单方法提出了较为系统的城市碳预算方案[20]。

图3 城市温室气体清单体系范围比较[8-10]

Fig.3 Comparisonofmeasuresforcitygreenhousegasesinventory

中国城市温室气体清单研究起步较早,但发展缓慢。1994年,中国与加拿大政府开展了北京市温室气体排放清单研究,并较为全面地核算了北京市1991年温室气体排放清单[21],但此后一直缺乏城市清单的研究文献。近几年城市清单研究逐渐增加,蔡博峰等人初步提出了城市温室气体清单研究方法,并且针对重点排放领域推荐了排放因子[22]。张晚成等人利用城市清单体系核算了上海排放[23]。陈操操等人对城市温室气体清单方法做了较为详细的评价和总结,并且对比了城市清单和国家清单的异同[24]。蔡博峰探讨了中国城市温室气体清单研究存在的不足和困难,并提出了初步建议[25]。

3 城市温室气体清单研究特点

城市温室气体清单相比国家温室气体清单而言,从编制模式、覆盖领域和针对性等方面都具有自身特色,这些特色也意味着国家清单方法体系(ipCC方法学指南)并不能适用城市温室气体清单编制的需要。

城市温室气体清单方法学早期借鉴了大量国家温室气体清单编制的方法,尽管后期在清单基础方法学、排放因子等方面很难有突破和创新,但在原则、技术路线和方法体系上却体现了城市的自身特点。当前,城市温室气体清单方法学和国家温室气体清单方法学的差异主要体现在如下几点。在编制模式上,由于城市和外界有着大量的能量和物质交流,城市往往采用消费模式,区别于国家清单的生产模式。国际城市清单中往往包括了由于外调电力和供暖带来的间接排放,即发生在城市地理边界以外生产城市用电和热力的温室气体排放。在覆盖范围上,城市清单往往比较简单,特别是发达国家城市,几乎没有农业问题,工业比例也很小,所以能源供应、建筑和交通以及废弃物处理往往是城市清单的主要内容。在针对性和灵活性方面,城市温室气体清单编制灵活、针对性强。国家温室气体清单编制的一个重要目的是为国家宏观制定减排政策提出科学支持和国际温室气体排放对比与谈判,因而国家清单相对比较规范和严格。而城市清单为了提高针对性,往往在组织结构上更加灵活。其提出的政策直接到技术层面,可核查性、可测量性和可报告性都很强,其温室气体减排的实现依赖于城市公众的参与和监督[25]。但城市清单的灵活性某种意义上影响了国际城市之间温室气体排放的可对比性。

4 国内城市温室气体清单研究的不足

中国当前的低碳城市发展很快,但城市温室气体排放清单研究却相对滞后,主要是存在着两个核心问题。其一,城市排放清单方法体系不完善,其中边界、范围等关键问题尚未解决。绝大部分城市尚未编制较为全面的城市温室气体排放清单。许多城市依然沿用ipCC的方法核算温室气体排放,而ipCC方法不适用于城市尺度已经是国际共识。此外,发达国家城市排放清单都包括尺度1和尺度2水平,而我国当前已经编制的城市清单基本相当于尺度1水平,城市清单内容相比国际规范有较多残缺。由于核算方法的混乱,导致中国同一城市出现多种温室气体排放量,极不利于科学研究和政府决策。其二,无法核算真正城市意义的温室气体排放水平。中国城市和西方国家城市有较大差别,后者是专为城市而设立的一种建制类型,同行政区划并无必然联系。它突出了人口聚集点的概念,核心部分是城市建成区。而中国城市是一种行政区划建制,包含大量的农村、林地等非城市建设用地。因而中国城市更类似一种区域概念。对中国城市的特征,montgomery也提出其不同于西方城市,并且建议将以建成区为核心的地区作为城市加以重点研究[26]。这种城市排放清单很大程度上失去了城市特色,变为与省/区域排放清单性质一致,因而无法有效支持中国低碳城市的积极发展。同时也使得中国城市温室气体排放水平很难直接与发达国家城市排放做直接比较,也不利于最大限度地借鉴西方城市低碳化发展的成功经验。发达国家估算的城市温室气体排放占国家排放比例约在70%-80%,而在我国当前的情况,城市温室气体排放总量等于全国排放总量,城市这一极为重要的低碳发展因素无法突出其应有特色。

中国城市温室气体排放清单的不足严重制约了我国低碳城市发展,甚至可能误导城市低碳发展方向。研究解决上述两个中国城市碳排放清单核心问题,有利于规范我国城市温室气体排放核算方法,准确把握我国真正城市意义的温室气体排放水平和特征,澄清城市温室气体排放的一些误区和错误观点,并为低碳城市发展和政府决策奠定坚实基础。同时,清晰、明确的城市温室气体排放清单方法体系,便于城市之间以及城市自身时序上的比较分析,支持政府出台有效的政策措施,并建立相应的核查机制。

5 中国城市温室气体清单编制方法

鉴于中国城市温室气体清单存在的问题和不足,以及当前的研究现状,本研究提出中国城市温室气体清单编制方法,以供研究者和决策者参考。方法介绍侧重城市清单的特色内容,排放因子等技术要素与ipCC一致,所以不作介绍。

5.1 清单边界

中国城市清单边界问题是城市清单体系中较为重要的一个问题。主要原因是中国城市地理边界不明确。西方城市的核心和主要部分是城市建成区,其强调的是城市自治,而不是行政区划等级。由于中国城市的特殊性,本文提出狭义城市的清单边界,以区别于我国当前城市市域范围(城市行政区域)的清单。狭义城市是指包括城市建成区90%面积的最小市辖区/县范围。许多研究城市的学者把市辖区作为狭义城市的概念,但县升区的参考标准主要是整体经济水平,因而会把一些经济体量很大的农业县包括进来,例如北京市怀柔、平谷、门头沟、房山等区,其包括了大量的农村地区和非城市建成区。所以依据市辖区很容易高估狭义城市的面积。事实上,城市建成区是城市的最佳表征,然而城市建成区同城市行政区划并不完全重合,导致数据口径无法统一,难以完成数据收集和积累。

中国城市温室气体清单体系中,可以同时核算城市市域范围内(城市行政区域)的温室气体排放,和狭义城市温室气体排放。我国地级以上城市基本都有较为完整的市域范围内的公开统计数据,因而可以支持城市市域排放清单的编制。着重考虑狭义城市温室气体清单,可以突出城市意义和特色,真正指导中国城市低碳发展,同时也提高中国城市与西方城市温室气体清单的可比性,有利于中国最大限度地借鉴西方城市低碳化发展的成功经验。

排放源的归属问题在西方城市比较显著,因为西方城市中的私人公司或者是私人入股公司占据绝大多数。因而西方城市处理排放源归属问题往往分为运行控制(operationalControl)和金融控制(FinancialControl)两类。运行控制是受市政府各项政策法规直接管理的,但其经营和财务关系未必完全受当地市政府控制。而金融控制符合国际财务会计标准,即对于一个排放源实体具有完全的金融管理权利。中国城市温室气体清单可以以行政管辖为边界,即相当于西方城市的运行控制,符合我国城市对企业的管理和统计口径。此外,由于西方城市的行政自治和民主管理的特点,城市温室气体清单都分为全市排放清单(Citywideinventory)和政府排放清单(Governmentinventory),后者属于前者,但单独列出。政府排放清单主要包括政府部门的用电、采暖、用水、交通、废弃物等,之所以单独列出,是因为全市和政府部门减排的措施有很大不同。对于政府部门的温室气体排放,完全可以采取强制手段进行减排,而对于城市水平的排放,政府只能通过政策鼓励或者财税刺激等市场方法,要想采取强制手段,必须通过地方立法,其操作和实施都较为困难[25]。这一点和我国倡导和实施的绿色政府比较相近,可以充分借鉴。

5.2 清单范围

清单范围是指清单所包括的温室气体排放过程,主要指本地排放和异地排放,即直接排放过程(本地排放)和间接排放过程(异地排放)。具体可分为三个尺度(见图3)。①尺度1:所有直接排放过程,主要是指发生在清单地理边界内的温室气体排放过程。②尺度2:由于电力、供热的购买和外调发生的间接排放过程。以用电为例,大部分城市的电力依靠购买或外调,所以并不直接产生温室气体排放,但可能所购电力来自火力发电,而火力发电产生温室气体,所以这部分温室气体算为城市间接排放。③尺度3:未被尺度2包括的其他所有间接排放。这一尺度所包括的范围很广,包括城市从外部购买的燃料、建材、机械设备、食物、水资源、衣物等等,生产和运输这些原材料和商品都会排放温室气体[25]。

建议中国城市温室气体清单需要同时包括尺度1和尺度2,暂不考虑尺度3排放。这样中国城市编制清单相当于采用了生产+消费的混合模式,即在核算清单时,首先核算城市直接排放(生产模式),然后将外调电力和供暖导致的温室气体排放计入城市本身排放(消费模式)。国际上绝大部分城市都是采用这一“混合”模式编制温室气体清单。

6 案例对比研究

选择北京市和纽约市,基于前文所述的城市温室气体清单原则和方法体系,对比分析两个城市的温室气体排放特征。根据前面所述的狭义城市,北京市包括城市建成区90%面积的区/县共6个,分别为东城区、西城区、海淀区、朝阳区、石景山区和丰台区。

本研究对比了2个城市的排放水平。北京市市域的碳排放清单可以基于能源统计年鉴核算,但狭义城市的碳排放清单却缺乏数据支持,没有公开出版的北京市各区县的能源利用情况。因此,只能采用其他数据途径。欧盟和荷兰环保局联合开发了全球0.1°×0.1°(中纬度地区约10km)温室气体排放空间网格数据库,当前已经更新至eDGaRversion4.1版本(2005年),该数据库是迄今为止全球水平上空间精度最高的温室气体排放数据库。eDGaR排放源数据主要来源于iea的排放点源数据库,比较全面地核算了区域空间排放信息,非常有利于我们利用该数据计算狭义城市直接排放水平。因此,基于eDGaR数据库,直接核算北京市2005年狭义城市的直接(尺度1)碳排放量为4473万t。然而北京市狭义城市间接(尺度2)排放量的估算较为困难,只能基于北京市市域直接排放和间接排放的比例来推算。

根据中国能源统计年鉴[27]、北京市统计年鉴[28]和ipCC排放因子[29],2005年北京市域排放量为1.413亿t,其中直接排放1.012亿t,间接排放(电力调入量为357.69亿Kwh时,2005年无热力输入)0.401亿t,间接排放占直接排放的39.62%。其中,外调电力排放因子取值为1.1208t/mwh,该值来源于国家2007中国区域电网基准线排放因子中的华北区域电网电量边际排放因子om(其计算数据基于2004-2006年《中国能源统计年鉴》)。根据北京市市域间接排放和直接排放的比例关系,以及北京狭义城市直接排放量,可以推算北京市狭义城市的间接(尺度2)碳排放量为1772万t。北京市和纽约市的温室气体排放对比见表1。

从表1可以看出,狭义城市的温室气体清单体系下,北京市和纽约市具有较好的可比性。纽约市的总排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量,人均排放量略高于北京市。较为显著的一点是,纽约市尺度2排放占总排放比例明显高于北京市的这一数值,这主要是因为纽约市内工业很少,主要能源消耗是电力和交通燃料。这也是西方发达国家城市的典型特征,即其低碳发展的主要方向都是建筑、交通、城市废弃物处理等明显具有城市特色的方向。北京市尽管在逐渐搬迁市内的重工业,但2005年依旧存在着不少工业企业。

温室气体的定义篇2

据研究,贵阳市居民对夏季居住热环境的舒适性基本上是满意的,通过开窗通风或者风扇即可满足大部分时间室内人员对热舒适的要求,此外,贵阳市拥有空调的居民中,空调的使用率较低且使用时间不超过一个月[5]。通过对《中国建筑热环境分析专用气象数据集》[10]的分析发现,贵阳市整个夏季(6月~8月)仅有8.3%的时间室外温度超过28℃,如果能够辅助适当的通风,居住房间在这些温度下是可以不开空调的。由《贵州省居住建筑节能设计标准》(DBJ52/49—2008)[11]可知:毕节、贵阳、兴义和遵义最热月的平均温度分别为21.8℃、24.0℃、22.4℃和25.3℃,夏季空调天数分别为0d、11d、0d、24d。从这些数据可以初步判定,毕节和兴义地区夏季不开空调即可满足热舒适要求。基于贵州省气象资料[10]所得出夏季室外干球温度在不同范围的分布百分比见表1。从表1中干球温度数据可知:贵州省4个城市夏季室外大部分时间处于18~28℃舒适范围区。本文通过设定自然通风和机械通风下的热舒适范围,分析不同城市居住建筑夏季通风的有效性。

评价指标及原理

1评价指标

ClimateConsultant是加利福尼亚大学开发的一款被动式设计软件[12],可以用来分析遮阳、建筑蓄热性、自然通风、机械通风等15项设计策略的适用性,并能计算各项措施在各月或者全年的逐时有效时间。这里的“有效时间”是指在理想的情况下,纯粹依靠所设定的设计策略(如自然通风、机械通风等),能够使室内热环境达到舒适范围的时间数,单位为h。有效时间占全天或整月的比例称为日有效时间比(ηd)或月有效时间比(ηm)。设计措施能够转化的有效时间越长,该措施的有效性就越大。

2计算原理

ClimateConsultant软件利用湿度图对室外环境进行有针对性的分析。通过导入目标城市的气候数据,设定不同的热舒适有效范围,将采用不同措施后室内环境参数表示在湿度图上,通过计算即可方便看出各种措施下的有效时间。该软件关于气象数据的分析分为全年逐时数据点分析和日最高最低数据点分析。为了研究贵州地区夏季通风的有效性,本文对4个典型城市6月~8月的室外气象资料进行逐时数据点的计算分析。中国《民用建筑室内热湿环境评价标准》[13]规定:非人工冷热源(未使用采暖、空调等)可接受室内舒适温度范围为18~28℃,同时将湿度上限定为80%,这里的热舒适是指考虑到室内新风量满足设计要求的情况下,人体能感觉到舒适的温度范围。考虑到非人工冷源下(仅采用自然通风或机械通风)人体可接受的湿度范围会有所增加,将自然通风和机械通风下人体可接受的室内湿度上限定为90%。ClimateConsultant软件中设计策略的控制条件设置如下:热舒适下室内控制条件:温度范围18~28℃;最大相对湿度80%;最小露点温度2.2℃。自然通风下室内控制条件:室内有效风速范围0.2~2.0m/s;最大相对湿度90%;最大湿球温度22.8℃;人体可接受的最大温升4.2℃。

机械通风下室内控制条件:室内有效风速范围0.2~2.0m/s;最大相对湿度90%;最大湿球温度22.8℃;最大机械送风速度2.0m/s;人体可接受的最大温升4.9℃。根据aSHRaeStandard55—2004[14]可知:当风速为最小有效风速0.2m/s时,自然通风和机械通风下人体可接受的最大温升均为0℃;当风速达到最大舒适风速2.0m/s时,自然通风和机械通风下人体可感知的最大温升分别为4.2℃和4.9℃。也就是说,自然通风和机械通风下室内有效温度的范围分别为18.0~32.2℃和18.0~32.9℃。自然通风与机械通风不同之处在于:自然通风下室内风速主要取决于室外气流速度,即使室外其他参数值落在自然通风有效范围内,如果风速太小或太大均不能计为有效时间。机械通风则不同,室外风速不再是影响通风效果的因素,而且同样的送风速度下,机械通风和自然通风下人体可感知的最大温降是不同的。

贵州省不同城市夏季通风有效性分析

贵州省不同代表性城市夏季室外气象条件差异很大,例如,毕节夏季晚上22:00以后到上午10:00以前室外温度大部分时间低于18℃,不需要开空调。为了避免夏季室外干球温度在18℃以下时刻对有效时间百分比的影响,毕节有效时间和有效时间百分比的计算时间控制在10:00到22:00之间。同理,兴义的计算时间控制在10:00到24:00之间。由表1可知:贵阳和遵义室外空气温度在18℃以下的时刻相对较少,这两个城市计算时间定为全天24h。采用自然通风和机械通风措施后,热舒适区域相应拓宽,落在热舒适区域的时间段也有了明显的增加。自然通风时,不同城市夏季日有效时间百分比散点分布图如图1所示,毕节地区的日有效时间比分布较散,主要分布在20%~60%,60%以上也有一部分分布值。其他3个城市的散点分布相对较集中,大都分布在0%~40%,因此,自然通风在毕节地区有相对更好的应用潜力。不采用通风措施时,4个城市夏季室内处于热舒适范围的有效时间比相对较小。当采用自然通风和机械通风措施后,4个城市6月~8月的月有效时间比见表2和表3。在夏季,自然通风的平均有效时间比分别为:毕节44.0%、贵阳25.7%、兴义21.9%、遵义21.1%。采用自然通风后各个城市室内热环境有了很大改善,尤其是毕节地区,由原先的3.1%上升到了44.0%。由于夏凉冬冷地区夜间室外气温较低,通过墙体蓄冷可以减少部分白天负荷。因此,毕节地区如果建筑布局合理,自然通风结合适当的机械辅助通风基本上可以替代夏季空调的使用。贵阳、兴义和遵义地区自然通风的有效时间相对于热舒适的有效时间有了很大改善,然而,要想替代夏季空调满足室内人员要求尚且不能达到很好的效果,因此,需要考虑机械辅助通风。由表3可知:采用机械通风后,各个城市的有效时间比相对于自然通风有了很大的改善。贵阳市7月份最高已经达到了87.4%,夏季的有效时间比也由最初的1.3%上升到了85.1%;兴义地区夏季的有效时间百分比也达到了80.8%,可见,机械通风对于贵阳和兴义地区来说可以有效地改善夏季室内热环境。如果能够设置合理的送风方式和气流组织形式,基本上可以取代空调降低夏季建筑能耗。对于遵义地区来说,采用机械通风后也有了一定的改善,有效时间比上升到了51.6%。虽然不像贵阳和兴义地区那样可以达到80%以上,但如果合理地利用通风,可以相对减少空调开启时间。

温室气体的定义篇3

摘要:两会委员提出推动“碳期货”市场建设使碳交易再一次成为了热门话题。本文在介绍碳交易市场概况及其相关机制的基础上,根据相关学者曾经提出的理论,以北京交易所碳交易价格为研究对象进行了碳排放权交易价格影响因素的实证分析,并结合模型和当下我国经济形势对我国碳市场的进一步发展提出了相关建议。

关键词:碳交易市场;碳排放权定价;实证分析

1.研究背景

随着人类社会、科技的高速发展,环境、资源问题日益凸显,尤其是温室气体大量排放引发的全球气温变暖,已成为当代人类社会发展的紧迫问题。我国对节能减排的重视程度与日俱增,在“十二五规划”中明文提出,必须“树立绿色、低碳发展理念,以节能减排为重点”,“积极应对全球气候变化。把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为约束性指标,有效控制温室气体排放”。并提出于2020年将实现碳排放强度降低40%-45%的减排目标。

世界上第一个为有效控制二氧化碳等温室气体排放从而减缓温室效应影响的国际公约是1992年5月9日合国政府间谈判委员会制定的《联合国气候变化框架公约》(以下简称《联合公约》),在此公约中便对发达国家和发展中国家采取了区别对待的态度。公约对发达国家和发展中国家规定的义务以及履行义务的程序有所区别,要求发达国家积极减少温室气体排放,而发展中国家只承担提供温室气体源与温室气体汇的国家清单的义务,由发达国家为发展中国家提供履行公约的资金支持。其目标是将大气中温室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平上。

而1997年的《京都议定书》(以下简称《议定书》)可谓是《联合公约》的进一步发展,使温室气体减排进一步成为发达国家的法律义务,要求从2008年到2012年间,主要工业发达国家的以二氧化碳为代表的六种温室气体的排放量要在1990年的基础上减少5.2%。2009年12月7-18日召开的哥本哈根世界气候大会是继《议定书》后又一具有划时代意义的全球气候协议书,它商讨了《议定书》一期承诺到期后于2012年至2020年的全球节能减排方案。我国对此一直表示积极的配合态度,中国政府代表表示,2016~2020年中国将把每年的二氧化碳排放量控制在100亿吨以下。

碳交易市场是指碳排放权交易市场,为了进一步达到减少温室气体排放量,缓解全球变暖现状,《议定书》实际上创造出了一种新的交易对象――碳减排额度,即把二氧化碳排放权作为一种商品,通过市场机制实现了对二氧化碳排放权配额的交易。《议定书》建立了三种以市场机制为基础的国际合作减排机制。其一是清洁发展机制(简称CDm)。即某一缔约国(一般为发达国家)与某仪非缔约国(一般为发展中国家)之间的在清洁发展登记处的减排单位的转让,在非缔约国实施温室气体减排项目,协助缔约国通过此机制项目获得“核证减排量”也即CeRs,以降低缔约国履行两河国框架公约的成本。

清洁发展机制赋予有减排义务的发达国家向不具有强制减排义务的发展中国家投资降低温室气体排放的减排项目,从而获得CeRs。其二是国际排放贸易机制(简称et)。这一交易机制的核心是允许发达国家之间相互交易碳排放额度。赋予温室气体排放量超过其许可排放量的缔约国从其他拥有剩余排放量的缔约国购买CeRs,其过程包括“分配数量单位”、“排放减量权证”、“排放减量单位”等减排单位核证的转让或获得。一个发达国家将其超额完成减排义务的指标,以贸易的方式转让给另外一个未能完成减排义务的发达国家的同事,从转让方的允许排放限额上扣减相应的转让额度。其三是联合履约机制(简称Ji),其核心是缔约国之间以项目为基础的一种合作机制。所实现的减排单位可以转让给另一个发达国家缔约方,但是同时必须在转让方的分配数量配额上扣减相应的额度。通过此机制实现了减排成本较高的缔约国在减排成本较低的缔约国实施温室气体排放项目。通过以上三种不同机制的对比可以看出,碳交易分为两类,一类是以CDm和Ji为代表的以项目为基础的减排交易形式;另一类是以et为代表的配额型交易,由管理者制定总的排放配额,并在参与者之间分配,参与者根据自身需要进行排放配额的买卖。由于我国是《京都议定书》的非缔约国,因此不能直接开展配额型交易。我国碳排放交易的主要类型是基于项目的减排交易形式,最主要的是CDm机制。

目前世界上的碳交易所共有四个:欧盟的欧盟排放权交易制(eUetS)英国的英国排放权交易制(etG)美国的芝加哥气候交易所(CCX)澳大利亚的澳大利亚国家信托(nSw)其中eUetS是世界上最大的碳排放交易市场,在世界碳交易市场中具有示范作用。2012年1月13日,中国国家发展和改革委员会宣布在北京、上海、天津、重庆、深圳、广东省、湖北省开展碳排放权交易试点,逐步建立起了国内碳排放交易市场,以实现低成本2020年中国温室气体排放的目标。由此可见,中国碳交易市场尚处于起步阶段,交易大部分比较分散,多是企业之间的场外交易,缺乏价格机制,而且以CDm为主的品种较为单一,再加上市场和价格不够公开、透明,因此还没有建立成一套完整的定价、核证体系,导致我国碳交易成交价格明显低于国际碳市场价格,不利于争取国际价格决定权。

2.变量选取

温室气体的定义篇4

温室气体的过量排放是导致全球气候变暖的罪魁祸首,尽管海运业排放的温室气体仅占全球总排放量的1.8%-3.5%(统计和计算方法的不同导致估计结果有所差异),但其总量却相当于德国整个国家的排放量。1990―2002年,海运业所排放的温室气体增加28%,而且随着国际贸易的发展和海运量的增长,船舶大型化成为大趋势,航区的扩大化、航线的密集化,使这个数字还继续攀升。而据有关数据显示,中国目前的温室气体排放总量位居世界第二,仅排在美国之后;据ipCC(政府间气候变化专门委员会)的排放情况分析,未来30-50年内,中国可能超过美国,成为世界第一排放大国。而在中国的排放总量当中,大体上有20%左右是在海上运输途中排放的。但就目前情况看来,国内外控制温室气体排放的法律体系仍然单薄,并且受技术、政治、经济等多方面因素的影响,海运业温室气体减排效果不容乐观。因此,寻求适合我国现阶段国情的减排方法对实现海运业温室气体减排,进而减缓全球气候变暖有着深远意义。

有关船舶排放温室气体的国际公约及相关要求

目前,对温室气体排放做出限制的国际公约有1992年6月制定的《联合国气候变化框架公约》、1997年通过的《京都议定书》和1997年通过的《maRpoL73/78》附则Vi(即《防止船舶造成大气污染规则》)。

基于船舶排放行为的发生地难以判断等原因,以国家作为统计基础的《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》无法将海运温室气体排放纳入到其减排体系中,而仅仅是要求其附件i所列的国家通过国际海事组织(imo)限制并减少《蒙特利尔议定书》未予管制的温室气体。尽管如此,《联合国气候变化框架公约》仍然是解决国际海运温室气体排放的法律框架,而国际海事组织(imo)则是组织实施此职责的最合适的政府间国际组织。

1997年imo通过的《maRpoL73/78》附则Vi的规定如下:

限定了船舶废气中硫氧化物(Sox)和氮氧化物(nox)的排放;

禁止故意排放消耗臭氧的物质,包括氟代卤化烃(FCFCs)树脂和氯氟烃(CFCs);

对船舶排放温室气体的相关设备和技术作出了要求,规定要求除2020年1月1日前允许含有氢化氯氟烃(HCFCs)的新装置以外,所有船上禁止使用含有消耗臭氧物质的新装置;

规定了港口或装卸站对液货船产生的挥发性有机化合物(VoCs)释放控制;

禁止如被污染的包装材料、多氯联苯(pCBs)等物质在船上焚烧。

此附则在2006年8月对中国正式生效,这要求中国籍国际业务的船舶必须在设备和技术上达到履约要求,但对我国的主要航运企业而言,要完全达到这些要求还存在一定难度。而且在航运污染及温室气体排放标准没有明确规定的条件下,这无论对国外远洋运输船舶还是本国运输船舶来说中国都是一个“排气桶”,这会对我国的环境带来严重的污染。

公约对我国海运业造成的影响

1、能效标准的提高对造船业的影响

船舶温室气体减排的技术性措施的本质是提高能源效率,这对造船的科技含量提出了更新、更高的要求,同时也会直接提高造船成本。目前,我国造船业正处于转型的关键时期,如果能够抓住机遇,加紧技术研发,就可能在这新一轮的洗牌中胜出;相反,则可能会对我国的造船业形成一道技术壁垒,从而削弱我国造船业的国际竞争力。

2、节能减排措施对海运竞争力的影响

对船东而言,技术性减排措施的实施意味着要以更多的投资来购置或者改装船舶;而使用岸电、缴纳碳税等手段也会增加船方的营运和管理负担,这些都有可能导致运价的提高从而削弱船舶相对于其他替代运输方式的竞争力。而且,不同船舶达到同一能效标准所要付出的成本不尽相同,因此也会造成运价竞争力的差异。由于缺少比较全面的船舶能效统计数据,所以目前很难确定我国船舶能效表现的优劣;但是,在物流管理方面,我们与发达国家还存在一定的差距,是影响我国船队运价竞争力的不利因素。

3、能效管理对海员的影响

船舶温室气体减排措施的实施也会对海员提出更高的要求。比如,气象定线、确定经济航速、船体维护保养等都需要有相应的专业知识和经验作为基础。如果imo出台新的法律文件或者通过现有的法律文件将对船舶温室气体减排的要求作为强制性要求,那么海员还应当全面掌握新公约、规则的具体要求。此外,了解船舶节能减排相关要求的船舶设计和建造、物流、信息管理等方面的人才也是必不可少的。

我国应采取船舶温室气体减排策略

中国作为《maRpoL73/78公约》和《联合国气候变化框架公约》的缔约国,减少船舶温室气体排放量对中国履约有着相当重要的意义。但必须承认,中国是一个发展中国家,当前的优先目标是经济与社会发展,在现阶段,中国海运需要一个与经济社会发展相适应的温室气体排放空间。在实现履约减排和发展社会经济中寻找一个平衡点,从公平与发展潜力的角度,制定一些有关我国船舶温室气体排放需求和减缓气候变化的政策,对海运业的可持续发展有着深刻的意义。笔者根据我国实际情况,提出以下应对措施,为我国海运业实现温室气体减排提供参考。

1、建立温室气体排放额交易机制

温室气体排放额交易机制是一个以市场为基础的交易机制,旨在实现减排的前提下,使减排成本较低的船舶所有人和减排成本较高的船舶所有人通过平等交易,达到互利互惠的目的。交易机制内容如下:根据《联合国气候变化框架公约》中的减排目标和我国温室气体年度限定排放量,计算出我国年度总限制排放量,然后根据特定的计算方法,由海事管理部门在各船舶所有人(或船舶经营人)之间分配排放额度。这种额度除了在分配中取得外,还可以通过船方之间的交易取得。减排成本较低的船舶所有人(或船舶经营人)可以通过加强管理、限制航速等手段将排放量控制在所分配到的额度之内,并可把多余额度作为商品出售,同时从自身的排放额度中扣减相应的转让额度。相反,减排成本较高的船舶所有人(或船舶经营人)可以以低于自身减排成本的价格购买排放信用额,以满足其超出所分配到的温室气体排放额度。当这种机制在海运业中发展得较为成熟时,可以将此机制推广到其他行业,例如、航空业、铁路运输业、制造业等,使各行业根据自身特点达到减排和获利效果最优的目标。

2、设立温室气体排放基金

我国船舶温室气体排放基金的款项可以由港务费、吨税、引航费、拖船费、停泊费、系解缆费等拨出。该基金用于奖励提高能源效率,促进船舶航速降低和在港效率提高的所有新造船舶和现有船舶;同时,该基金允许通过从国际和国内交易市场购买排放额度,将船舶超出其总量限制的排放量抵消掉。还可以通过将基金投入到植树造林、保护生态资源等清洁发展项目中,以实现我国在《联合国气候变化框架公约》中做出的承诺。

3、完善国内温室气体排放的法律体系

参照《maRpoL73/78公约》所规定的相关标准和要求,通过调查国内油品运输中温室气体排放的实际情况,实施环境安全评估,并制订相应的排放标准,以适应imo规则要求及各国海事部门的检查。同时建立严格的环保技术标准和产品包装要求,完善检验、论证和审批程序,实施环境标志等,逐步建立与国际接轨的法律体系,防止因法律体系的不健全而削弱本国海运贸易的竞争力。在完善法律体系的基础上,及时跟踪规范的研发动态,掌握规则的实施和检查趋势,主动提高应对能力。要加强防污法规的宣传教育,制定相关制度,帮助船员了解防污最新要求。

4、积极开展技术研发,增强imo谈判话语主动权

积极参与研究imo提出的各种技术、营运和基于市场的减排措施,特别是可能的强制性减排措施,评估其对经营的影响。及时将自身面临的问题反馈给我国温室气体减排应对机制研究小组,为中国政府代表团出席国际海事组织会议准备相关提案。

研究强制性新船Co2设计指数的有关具体细节,评估其对新造船舶的性能要求,为将来的投资购买船舶,做好技术准备。

积极开展现有船舶温室气体减排试点工作,搜集相关的能效数据为将来应对减排积累经验。

5、制定船舶燃料消耗量限值标准和建立准入退出机制

按照法律规定,交通运输部负责组织制定营运船舶燃料消耗量限值标准及相关配套措施和实施方案。该标准必须充分考虑imo关于船舶二氧化碳排放指数等方面的要求。通过在典型水域开展营运船舶燃料消耗量准入与退出试点,建立营运船舶燃料消耗检测体系,建立经济补偿机制,促进船厂切实强化节能技术进步和创新,加强对高耗能营运船舶进入运输市场的源头控制,今后不符合标准的船舶退出市场或者不得用于营运。

结论

温室气体的定义篇5

一、碳排放权交易市场的内涵

(一)碳排放权交易的概念

1.碳产品的概念

低碳经济作为一种经济模式和形态,它的运行离不开包括生产、交换、分配和消费四个基本环节在内的社会再生产全过程。低碳经济是发达的商品经济,低碳经济交换、流通的低碳产品,又可分为广义和狭义两大类别。所谓广义低碳产品,指的是所有以低能源消耗、低环境污染、低碳排放代价产出的产品、商品或服务;所谓狭义低碳产品既包括了碳排放权和节能减排技术及解决方案这样的非实体产品,也包括了专门和直接用于节能减排的生产设备、生产资料和消费产品。

2.碳排放权交易

碳排放权交易的概念源于1968年,美国经济学家戴尔斯首先提出的“排放权交易”概念,即建立合法的污染物排

放的权利,将其通过排放许可证的形式表现出来,令环境资源可以像商品一样买卖。目前所称碳交易,就是指的碳排放权交易,它是低碳经济下交换和流通的重要标志性产品,也是一种特殊商品。碳排放权本来是全球稀缺环境资源的公共产品,但是1997年《京都议定书》确立的碳排放交易制度,使它获得了“产权”,而且有了市场和交易价格,成为一种可以流通、交易、投资和追逐的资产。

为了促进各国完成温室气体减排目标,人类历史上出现了首次以法规形式限制温室气体排放的《京都议定书》,设计并规定了两个发达国家之间可以进行碳排放额度买卖的“碳排放交易”,也就是说,难以完成削减任务的国家,可以从超额完成减排任务的国家购买本国超出的碳排放额度。至于尚无硬性减排额度的发展中国家,如果通过技术革新和改造,在新老项目上实现了节能减排,也可以把经过核实认证的碳减排量,出售给需要购买碳排放指标的发达国家。

(二)碳排放权交易市场的产生及分类

1.碳排放交易市场的产生

按照《京都议定书》的规定,协议国家承诺在一定时期内实现一定的碳排放减排目标,各国再将自己的减排目标分配给国内不同的企业。当某国不能按期实现减排目标时,可以从拥有超额配额或排放许可证的国家(主要是发展中国家)购买一定数量的配额或排放许可证,以完成自己的减排目标。同样的,在一国内部,不能按期实现减排目标的企业也可以从拥有超额配额或排放许可证的企业那里购买一定数量的配额或排放许可证以完成自己的减排目标,排放权交易市场由此而形成。

2.碳排放权交易市场分类

(1)根据交易对象划分

可分为配额交易市场和项目交易市场两大类。配额交易市场交易的对象主要是指政策制定者通过初始分配给企业的配额。如《京都议定书》中的配额aaU、欧盟排放权交易体系使用的欧盟配额eUa。项目交易市场的交易对象主要是通过实施项目削减温室气体而获得的减排凭证,如由清洁发展机制CDm产生的核证减排量CeR和由联合履约机制Ji产生的排放削减量eRU。

(2)根据组织形式划分

可分为场内交易和场外交易。碳交易开始主要在场外市场进行交易,随着交易的发展,场内交易平台逐渐建立。截至2010年,全球已建立了20多个碳交易平台,遍布欧洲、北美、南美和亚洲市场。

(3)根据法律基础划分

可分为强制交易市场和自愿交易市场。如果一个国家或地区政府法律明确规定温室气体排放总量,并据此确定纳入减排规划中各企业的具体排放量,为了避免超额排放带来的经济处罚,那些排放配额不足的企业就需要向那些拥有多余配额的企业购买排放权,这种为了达到法律强制减排要求而产生的市场就称为强制交易市场。而基于社会责任、品牌建设、对未来环保政策变动等考虑,一些企业通过内部协议,相互约定温室气体排放量,并通过配额交易调节余缺,以达到协议要求,在这种交易基础上建立的碳市场就是自愿碳交易市场。

二、培育我区碳排放交易市场的必要性和现实性

(一)建立碳排放权交易市场是顺应低碳发展潮流的战略抉择

被誉为“第四次工业革命”的低碳经济是世界经济社会发展的大势所趋,也是各个国家、地区之间相互竞争与合作的焦点。一方面,发达国家为抢占未来技术、产业发展的制高点和“话语权”,通过率先发展“低碳经济”、把握技术进步的脉搏、建立碳交易市场等,引领世界经济的发展,从而继续保持自己的竞争优势。另一方面,借保护气候之名,酝酿对发展中国家产品征收碳关税,借口“环境标准”设置新的贸易壁垒,阻碍发展中国家的发展进程。这给我国产业发展也带来了前所未有的挑战。

同时,我国碳资源丰富,目前我国是全世界核证的温室气体减排量(CeR)一级市场上最大供应国,项目数和减排量均居世界首位,碳市场前景可期。但是,由于我国目前处于国际碳市场及碳价值链的低端,且没有定价权,不得不接受外国碳交易机构设定的较低的碳价格,沦为全球低价的“卖炭翁”。面对国际碳交易“千帆竞发”、“百舸争流”的局面,要极大限度发挥我国丰富的碳资源和控制温室气体排放,建立碳排放交易市场迫在眉睫。资源禀赋和产业结构决定了内蒙古是全国无可争辩的碳源大区,在国内外碳排放交易市场加快建立、低碳环保产业加快发展的大背景下,培育和建立碳排放交易市场,对我区具有更加重要的意义。

(二)建立碳排放权交易市场是落实科学发展观、转变发展方式的迫切需要

经过三十多年的改革开放,我区已经形成了以能源、重化工等资源型产业为主导的产业体系,重型化特征明显,能源消耗大。未来一段时期,我区经济社会发展面临两大突出问题:一是控制温室气体任务艰巨。国家把单位国内生产总值二氧化碳排放下降作为约束性指标首次纳入“十二五”规划,我区预分解指标为20%。要实现温室气体减排目标需要付出艰辛的努力。二是结构调整转型、经济发展方式转变迫在眉睫。要解决上述问题,除了使用传统行政手段外,还需综合运用市场手段,探索行政手段与市场机制的结合问题,实行两条腿走路。从理论和国际经验来看,财税政策、标准和管制政策、排放交易是核心的政策工具。在碳排放权交易体系下,国家和地方层面设定了温室气体排放上限配额,并允许企业和个人交易这些配额。这些基于总量控制的强制性碳排放交易既是“紧箍咒”,也是“催化剂”,使得高排放、高耗能行业必须依靠科技创新,提升产业素质和竞争力,突破能源资源瓶颈制约,推动经济增长由资源依赖型向创新驱动型转变,否则将付出更大成本。因此,碳排放交易市场是实现减排目标的重要突破口,是推进产业转型升级、促进我区产业结构调整和升级的重要力量,也是转变经济发展方式的重要抓手。

(三)建立碳排放权交易市场是提高外资质量和水平、吸引清洁技术的重要途径

当前,国际资本和沿海产业加快向中西部地区转移。建立碳排放交易市场,通过运用排放配额的市场手段,一方面限制高耗能、高污染、高排放的企业进入;另一方面,鼓励和允许企业运用节能减排、先进技术产生的多余排放配额,在碳市场上出售,除了享受传统的成本优势外,还可以获得额外的利润,使企业在节能减排上“有利可图”,既有利于引导外资重点投向先进制造业、高新技术产业、现代服务业和农副产品深加工等领域,促进配套项目建设、产业链延伸和企业群扩充,也有利于把我区建设成为开放程度较高、最具投资吸引力的重要区域之一。同时,通过开展清洁合作机制,还有利于引进国内外先进低碳技术和先进管理经验,促进我区低碳发展。

(四)我区具有建立碳排放权交易市场的政策条件

未来我国有可能面对一个排放权稀缺的碳交易市场,国家已经将建立全国碳交易市场提上议事日程,初步打算在2015年建立全国碳排放交易市场。内蒙古具有建设碳排放权交易市场的政策条件,《国务院关于进一步促进内蒙古经济社会又好又快发展的若干意见》中明确提出:开展主要污染物排污权有偿使用和交易试点工作,控制温室气体排放。

三、建设碳排放权交易市场的几点建议

建立碳排放交易市场是一项复杂的系统工程,并非仅仅建立一个交易平台。涉及的领域众多,且是一项新工作,推进难度大。我区此项工作尚未开展,缺乏配套管理机制和能力,需紧密结合全国统一市场的建设进程,稳步推进。

1.加快建立温室气体排放统计核算体系

建立温室气体排放统计核算体系是交易市场建设的重要基础,不能准确掌握现实温室气体排放量将使交易市场建设陷入“巧妇难为无米之炊”的境地。因此,我区目前当务之急是加快建立碳排放核算体系和温室气体排放基础统计制度,将温室气体排放基础统计指标纳入统计指标体系,建立健全涵盖能源活动、工业生产过程、农业、土地利用变化与林业、废弃物处理等领域,适应温室气体排放核算的统计体系。根据温室气体排放统计需要,扩大能源统计调查范围,细化能源统计分类标准。重点排放单位要健全温室气体排放和能源消费的台账记录。

2.加强温室气体排放核算工作

抓紧制定我区温室气体排放清单编制指南,规范清单编制方法和数据来源。研究制定重点行业、企业温室气体排放核算指南。建立温室气体排放数据信息系统。定期编制自治区温室气体排放清单。加强对温室气体排放核算工作的指导,做好年度核算工作。加强温室气体计量工作,做好排放因子测算和数据质量监测,确保数据真实准确。构建自治区、盟市、企业三级温室气体排放基础统计和核算工作体系,加强能力建设,建立负责温室气体排放统计核算的专职工作队伍和基础统计队伍。实行重点企业直接报送能源和温室气体排放数据制度。

3.加强能力建设

完善碳盘查和核证体系的规则和制度建设,编制排放清单,准确掌握主要企业的碳排放现状,科学预测我区2020年温室气体排放控制目标,研究制定碳排放权分配方法。同时,抓紧研究企业排放设施的数据核算和报告标准。积极培育自治区内独立的第三方核证机构,加强对从事与碳排放交易工作有关人员的能力培训,以使其尽快熟悉国际碳排放交易规则,以胜任相关工作。加快低碳技术研发人才和碳金融专业人才队伍建设,为碳交易提供有力的智力支持。

4.选择部分地区和行业进行试点

温室气体的定义篇6

内容提要:妥善应对气候变化事关经济社会发展全局,是一项系统工程,需要通过建立健全应对气候变化法律体系,完善管理体制和工作机制,推动应对气候变化走上法制化轨道。发达国家在应对气候变化立法方面取得了一些进展,积累了可供借鉴的经验。本文分析了近期主要发达国家应对气候变化立法的动向,提出应对气候变化立法的根本目的在于保障本国经济可持续发展,突出能源对发展的硬约束是立法的核心,应对气候变化政策应获得公众广泛支持等。

节约能源、提高能效、发展非化石能源是应对气候变化、控制温室气体排放的主要措施。《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》规定了主要发达国家的温室气体减排义务和量化减排目标。为履行国际义务,主要发达国家陆续通过立法和行政命令确认本国的排放控制目标,实施以节约能源、提高能效、发展非化石能源等为主要途径的温室气体排放控制措施,并辅之以排放限额与排放许可交易等市场机制,以期降低全社会的减排成本。《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议在哥本哈根召开前后,主要发达国家基于国际谈判策略和国内发展的需求,在应对气候变化立法方面出现了一些重要动向。分析研究这些动向的内容、背景及其战略意图,对我国开展应对气候变化工作具有重要的借鉴意义。

1美国气候变化立法艰难前行

2009年6月,美国众议院表决通过了《2009年美国清洁能源与安全法案》,这是气候变化立法首次在美国国会全院大会获得通过。www.133229.com但随后,与之匹配的参议院立法进程进展缓慢:2009年11月,参议员克里将《2009年美国清洁能源就业与美国能源法案》提交全院大会讨论未果,2010年5月,克里与参议员李伯曼联合提出了《2010年美国能源法案(讨论草案)》作为新的立法版本,使得本届国会的气候变化立法进程又前进了一步。

1.1《2010年美国能源法案》简介

法案的立法目的是保障美国的能源安全与独立,促进国内清洁能源技术发展,减少温室气体排放和促进就业。内容包括七大部分:(1)促进国内清洁能源发展;(2)减少温室气体污染;(3)消费者保护条款;(4)保护和增加就业;(5)应对气候变化的国际行动;(6)防止气候变化侵害,即适应气候变化项目;(7)预算条款。

国内能源发展突出核能、海上油气开发、煤清洁利用以及发展可再生能源和提高能效。法案要求政府支持核能的研究与开发,提供核电项目担保贷款、投资赋税优惠,提高项目审批效率;对海上油气开发的安全性提出更高要求,赋予沿海各州否决在本州海岸线120km以内开发油气资源的权力;对燃煤电厂的温室气体排放标准做出规定,要求政府每年提供不少于20亿美元支持碳捕集和封存技术研发、示范和运营;支持开展农村节能项目和州立可再生能源发展、提高能效项目;加强与发展电动汽车相适应的基础设施,要求各州和大都会区提出交通温室气体减排目标和计划;建立清洁能源技术基金支持清洁能源技术的开发,以确保美国在先进能源技术方面的全球领先地位。

实施全国“排放限额与排放许可交易”制度,以促进温室气体减排。法案要求自2013年起实施全国排放限额与排放许可交易制度,主要管制年排放温室气体大于等于2.5万t二氧化碳当量的实体。要求受管制的排放实体,年排放量不得超过其拥有的排放许可量和各种合规减排项目产生的碳信用量。美国国内的排放许可、碳信用以及法案规定的部分外国排放许可和碳信用可在美国市场进行交易。电力部门将于2013年起受管制,而制造业将从2016年起。交通部门实施类似于“排放税”的制度。

作为与众议院2009年6月通过的《2009年美国清洁能源与安全法案》相匹配的参议院版本,本法案对排放许可的分配进行了调整,突出了对纳税人能源消费权益的保护,对维护碳市场稳定进行了更多规定,并提出更加严格的“碳关税”条款。

1.2立法前景不容乐观

尽管美国总统奥巴马公开表示对《2010年美国能源法案》的支持,但参议员在气候变化立法问题上的分歧仍然十分明显。法案在2010年年底时如果尚未经参议院通过,并经两院协商一致,则将因本届国会任期届满而被废除。但在为时不多的本届国会任期中,《2010年美国能源法案》如果要得到参议院立法表决通过,必须通过终结辩论程序,方能提前提交大会进行立法表决。就目前参议院席位看,力推气候变化立法的民主党难以获得通过终结辩论所需的60票支持。同时由于国内民众对气候变化的关注度减弱和怀疑上升,国际上应对气候变化合作进程迟缓,加之2010年年底有32位参议员面临换届,因此,预计参议院在换届选举前对气候变化立法的态度将趋于保守。而民调普遍显示,共和党将在本次换届选举中胜过民主党,因此,一旦本届参议院未能通过《2010年美国能源法案》,以后一段时间内美国将很难进行气候变化立法。

2日本提出原则性的立法方案

2010年3月12日,日本内阁提出《地球温暖化对策基本法案》,提交国会审议。但伴随日本政坛变动,其立法前景也出现变数。

2.1法案对日本应对气候变化提出原则性规定

《地球温暖化对策基本法案》立法目的是在减排温室气体、降低温室效应对地球带来的不利影响的同时,通过尽可能降低能源供给对化石燃料的依存程度、率先促进能源供求方式和社会经济结构的转变,确保经济发展、稳定就业、能源供给和保护地球环境、保护当前及未来国民健康生活。

法案要求全国2020年温室气体排放比1990年下降25%,但这将建立在全球达成公平减排协议的基础上;2050年比1990年下降80%,但这将建立在全球达成2050年减排50%的协议基础上。

法案责成环境大臣在征求民意的基础止确定行动计划,并由内阁会议决定。其中,要求实施温室气体排放限额与排放许可交易制度、税制“绿色化”改革、可再生能源电力定价,全额调配制度,促进核电发展,提高能效,促进教育、研发等。

2.2法案的立足点

与美国法案类似,日本法案也将产业部门的经济发展和国民生活的质量作为应对气候变化立法的基础。由于日本单位国内生产总值的二氧化碳排放量仅为美国的48%,欧盟27国的60%,已经属于能源消费经济性很高的国家,因此日本工业界对法案提出的减排目标表示怀疑。例如丰田公司认为在2020年以前难以实现绿色技术的突破,因此对实施类似于欧洲的排放限额与排放许可交易制度表示担心。为此,日本环境大臣表示,日本实现上述目标将更多地考虑居民居住部门的节能和可再生能源利用,例如采取安装双层玻璃、集中供热、节能灯、太阳能电池,以及鼓励发展混合动力汽车等措施,而不是仅仅限制工业部门的排放。

法案明确提出应对气候变化的措施必须同与能源有关的措施相协同,要求通过普及能源利用效率高的设备和节能建材、加强建筑节能、提高交通效率、促进提高能效的智能化等节能和提高能效措施,以及发展可再生能源和核能的措施,同时通过加强相关技术创新,实现减排目标。

立足于应对气候变化国际合作。法案中除了可再生能源发展目标外,对中期和长期温室气体减排目标均设立了生效条件,即与应对气候变化国际合作形势相协调。同时,法案要求政府努力促成国际社会达成上述附加条件中的规定,这与美国法案要求政府促成全球平等减排的目标一致。

3澳大利亚转向能源利用专项立法

2010年4月27日,时任澳大利亚总理陆克文宣布,由于难以在国会获得足够的支持票数,以及考虑到应对气候变化国际合作进程的迟缓,政府决定暂缓将《碳污染减排计划法案》提交国会审议。但同时,澳大利亚《可再生能源目标法》修订和《建筑能效标识法》立法将被提上议事日程。

3.1搁置单纯减排温室气体的《碳污染减排计划法案》

《碳污染减排计划法案》旨在通过建立排放限额与排放许可交易制度,减排二氧化碳等温室气体。法案主要内容包括:确立国家排放限额,规定澳大利亚排放许可和其他可采用的排放许可与减排量,建立澳大利亚国家排放许可登记簿,规定受管制排放实体及其法律义务,对能源密集型和受外贸冲击型企业实施补助,温室气体排放的监测、核查、信息披露和公告,防止欺诈等。与美国和日本的法案不同,澳大利亚法案是完全旨在减排温室气体:履行国际义务的法案,没有提出对节能、提高能效和发展可再生能源项目的支持。

法案曾于2009年6月4日通过众议院三读审议后,提交参议院审议,但分别于2009年8月13日和12月2日两度被参议院否决。在进行重大调整后,工党再度向国会提交了该法案,并且于2010年2月11日顺利通过了众议院的三读审议,但参议院仍未通过该法案。陆克文表示,在《京都议定书》第一承诺期到期之前(即2012年以前)不再提交国会讨论《碳污染减排计划法案》,除非美国、印度等国的减排政策与行动更加明确。

3.2力推促进能源清洁高效利用的专项法

尽管单纯减排温室气体的立法进程受阻,但澳大利亚积极促进能源清洁、高效利用的专项法,以实现国家温室气体减排的目标。近期先后于2010年2月26日和3月18日提出了修订《可再生能源目标法》和制定《建筑能效标识法》。

为确保实现2020年可再生能源发电占总发电量20%的目标,澳大利亚政府将《可再生能源目标法》拆分为《小规模可再生能源计划法》和《大规模可再生能源目标法》,并进行修订,以促进澳大利亚不同规模的可再生能源利用。原《可再生能源目标法》于2001年4月1日通过,设定了到2010年可再生能源发电9500gwh的目标。根据新的目标,预计2020年澳大利亚可再生能源发电量需达到4.5万gwh。为此,《大规模可再生能源目标法》规定了2011-2020年大规模可再生能源发电目标,到2020年须达到4.1万gwh。同时,《小规模可再生能源计划法》将对小规模利用可再生能源,如太阳能光伏板、太阳能热水器等,提供补贴,其额度为每1单位“可再生能源信用”(相当于发电1mwh)补贴40澳元,并且不设上限,以辅助实现国家目标。

《建筑能效标识法》旨在建立国家大型商业建筑的建筑能效标识制度,要求面积大于2000m2的大型商业建筑在交付、销售、出租、转租和进行相应广告时,提供建筑能效标识,以促进开发商和运营商采用有效的技术提高能源利用效率。此外,近期澳大利亚政府还就修订建筑能耗标准公开征求意见,拟于2010年年底形成新的方案。

4其他国家和经济体立法动向

4.1欧盟通过专项性的《建筑能耗指令》

欧盟委员会于2010年5月18日通过了修订的《建筑能耗指令》。该指令旨在加强2002年12月16日通过的《建筑能耗指令》中的相关措施,以取得更显著的建筑节能效果,为实现欧盟提出的2020年减排温室气体20%和节能20%目标,提供相对低成本的手段。修订的主要内容包括:逐步统一欧盟成员国设定本国最低建筑能效标准的算法,要求新建建筑利用可再生能源,所有建筑在进行主要结构改造和功能设备系统改造时满足最低建筑能效标准要求,成员国制定并以政府部门带头实施低碳或零碳建筑方案,对建筑进行能效认证,加强对暖通系统运行状态的检查等。

4.2英国通过专项性的《2010年能源法》

2010年4月8日,英国《2010年能源法》生效。该法的立法目的是规范碳捕集和封存技术示范、评估与利用的相关活动,规范电厂发电低碳化与采用ccs技术相关事宜,规范电力和燃气市场管理局以及国务大臣与之相关的职能,规范发电许可和电力与燃气供应商相关事宜。

4.3加拿大众议院通过原则性的《气候变化责任法案》

加拿大国会众议院于2010年5月5日通过了《气候变化责任法案》。该法案的目的是确保加拿大能够履行其应对气候变化的国际义务,共包括13条。法案设定全国2020年的减排目标比1990年下降25%,2050年比1990年下降80%,要求政府通过设立排放标准、建立排放权交易等市场机制、出台财政激励政策等措施,实现上述国家目标。

5对我国的启示

上述发达国家节能减排和气候变化立法进展,为我国积极推进节能减排和应对气候变化的立法工作,促进向低碳经济的转型,实现可持续发展,提供了参考。

5.1应对气候变化立法的根本目的在于保障本国经济可持续发展

美国本届国会气候变化立法与上一届国会最显著的差别在于,上一届国会涉及到减排温室气体的气候变化立法几乎都是就气候变化问题论气候变化问题,并部署全国的减排行动,但这一届国会的三份主要立法,均是将气候变化问题与能源安全、经济转型和技术创新三大战略相联系。日本提出的法案也是将节能、提高能效、发展非化石能源与应对气候变化作为一个整体考虑,将经济发展、改善民生、技术创新与保护环境有机结合。这表明,美国、日本减排温室气体的根本目的,不单是为了应对气候变化、应对国际压力,更多的是从本国发展战略考虑,为本国经济的可持续发展和巩固在全球的地位服务。我国节能减排与应对气候变化的战略,也应当从国家全面发展的角度,综合看待节能减排与应对气候变化问题对国民经济各方面的影响,并做出相应的部署。

5.2突破能源对发展的硬约束是立法的核心

主要发达国家的相关立法进展表明,应对气候变化的政策不能与能源政策相割离。应对气候变化问题,从某种意义上说是能源发展问题;全球各国减排温室气体的措施,主要还是能源生产和利用方面的技术和措施。气候变化问题对发展的影响,对大多数国家而言是远期制约,减排温室气体问题在温室气体排放的全球环境容量不明确、各国排放权的产权不明确之前只是道义上的问题,属于软约束;而能源问题对发展的影响,对任何国家而言均是现实制约和物质基础的制约,属于硬约束。因此美国的气候变化立法进程才会时疾时徐,却始终把能源政策作为国家的核心战略问题。我国在制定应对气候变化战略和政策,尤其是温室气体排放控制战略和政策时,应重点从突破能源对发展的硬约束考虑,以节能、提高能源效率、发展可再生能源、保障能源供给的安全与独立为主体,水到渠成地实现应对气候变化、控制温室气体排放的目标,而不应将远期和国际软约束作为制定战略的优先考虑。

温室气体的定义篇7

关键词:国际碳排放权贸易;影响;法律对策

目前,全球气温升高成为威胁人类生存的主要环境问题之一,这已引起了世界各国的普遍关注。全球气温升高的主要原因是大量温室气体的排放,因此如何在全球范围内削减碳排放量成为抑制全球升温的有效途径之一。1997年通过的《京都议定书》为控制和削减温室气体的排放提供了一个可行的途径——力求通过各缔约国承诺的减排义务,将全球的温室气体浓度维持在一个安全的水平。《京都议定书》不但鼓励各国采取清洁能源技术来实现减排义务,还鼓励各国通过经济手段来实现减排,如向他国购买排放配额等手段,碳排放权贸易便应运而生。

1碳排放权贸易概述

碳排放权贸易是《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》为了促进世界各国温室气体的排减,以国际公约和条约为法律依据的温室气体减排量交易。在《京都议定书》中,共有6种温室气体被要求排减,其中二氧化碳的减排规模最大,该交易又以每吨二氧化碳当量为计算单位,因此通称为“碳交易”。

《京都议定书》为实现减排目的,为碳交易确立了三种排放机制:第一,排放权贸易机制(简称et),这种贸易方式仅适用于《京都议定书》中的发达国家之间的贸易,即一个发达国家将其超额履行的减排指标,以合同贸易的方式直接转让给其他不能完成减排指标的发达国家;第二,联合履约机制(简称Ji),即《京都议定书》中的各发达国家之间通过项目合作的形式,转让其已完成的减排指标,这种贸易形式目前主要适用在欧盟各国;第三,清洁发展机制(简称CDm),该种适用于缔约国中的发达国家和发展中国家之间的贸易,即《京都议定书》中的发达国家以提供技术援助和资金的形式,与发展中国家通过减排项目合作,来获得项目所带来的“核证减排量”,作为该发达国家完成的减排指标;第四,除《京都议定书》规定的形式外,国际上还存在一个自愿减排机制(简称VeR),即某些法人或自然人为了履行社会责任,出于自愿来进行碳减排和开展碳交易的机制。这些贸易机制都为全球碳排放权贸易市场的发展奠定了坚实的制度基础。我国作为世界最大的发展中国家,主要是利用清洁发展机制和自愿减排机制来参与国际碳排放权贸易。

从宏观层面来看,目前世界上的碳排放权贸易大致可以分为两类:一类是基于《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的强制性减排。强制性减排又分为两种贸易方式,一种是基于配额的贸易,另一种是基于项目的交易。其中基于配额的交易是全球碳市场的主体。这种排放贸易的主体主要有欧盟各国、美国、澳大利亚等发达国家,这些国家都在其国内建立起了相应的碳排放权贸易平台;基于项目的碳排放权贸易,是《京都议定书》中缔约的发达国家在清洁发展机制和联合履约机制下,分别与发展中国家和其他发达国家开展碳减排的项目合作,通过不同的合作项目分别产生“核证减排量”和“减排单位”的碳排放权贸易。这种贸易的几乎涵盖了《京都议定书》中的所有缔约国。另一类是基于自愿原则产生的自愿减排市场。自愿减排市场规模较小,没有形成统一的国际标准,其参与主体主要是一些企业或机构。

2国际碳排放权贸易市场现状

国际碳排放权市场自建立后,就开始迅猛发展,从2005年到2011年全球各类碳排放权市场的贸易额节节攀升,据世界银行的预测,到2020年左右,全球碳排放权贸易额有望超过原油市场。但是,由于最近几年的国际气候会议未能取得实质性的进展,《京都议定书》的二期承诺虽已达成,各发达国家的减排额度却并未有实质性的增加,加之受经济危机的影响,世界经济形势较为低迷,这都对国际碳排放权市场产生了不利的影响。

目前虽然国际碳排放权市场贸易额不断攀升,但是其交易价格却不断下滑,贸易额的增长只是单纯的由贸易量来拉动,这在一定程度上影响了一部分市场主体的信心,造成了碳市场暂时性低迷。但是以长远的目光来看,全球气候变化是各国都不得不面对的问题,节能减排也是世界各国能源发展的长远趋势。尽管最近几次的世界气候会议未能取得实质性进展,但各国都在积极采取措施来应对形式不断严峻的气候变化,韩国和墨西哥议会通过了综合性的气候法案,中国和印度两个温室气体排放大国也在积极建设国内的碳排放权市场体系,这些都为国际碳排放权贸易市场的长远发展打下了坚实的基础。

我国目前的温室气体排放量位居世界第一,是构建全球碳排放贸易市场不可或缺的一环,因此,建立相应的碳排放权市场也势在必行。为了推进我国碳排放权贸易市场的建立,我国制定了一系列政策和法规,为国内建立规范的碳排放权贸易市场奠定了牢靠的基础。国家发改委于2011年6月印发了《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》。该《办法》的颁发对我国建立规范的碳排放权贸易市场有着积极的促进作用。此外,国务院出台的《“十二五”控制温室气体排放工作方案》,明确提出了要实现“到2015年全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2010年下降17%”的目标,鼓励并引导我国企业积极参与国际碳排放权贸易。

3国际碳排放权贸易对我国的影响

我国作为温室气体的排放大国,在全球碳排放权交易市场中起着举足轻重的作用,据相关数据显示,我国提供的减排份额约占全球碳交易市场总量的50%左右。但随着《京都议定书》第二期承诺的开始实施,我国即将承担强制性的减排义务,这对我国既有有利的一面也有不利的一面。

我国参与国际碳排放权市场的形式主要是清洁发展机制,积极的参与国际碳排放权贸易,有利于我国从发达国家获取相关的资金和先进技术,有利于改善我国现有的能源结构,增加新能源在我国能源结构中所占比例,有利于增强我国应对气候变化的能力,提高我国经济和社会的可持续发展能力。另外,积极参与国际碳排放权贸易,有利于我国构建规范的排污权交易市场。我国目前的排污权交易还处于起始阶段,碳排放权作为排污权的一种,其市场体系的构建,对我国构建规范的排污权市场有着推动指导作用。通过清洁能源发展机制,我国在获取先进技术的同时,还可以学习实施合作项目的程序和措施,为日后相关减排工作提供经验。

但是,随着近年来国际社会对发展中国家减排要求的呼声不断提高,我国承担的国际压力不断增大。首先,但我国作为发展中国家,国家正处于工业化和城市化的飞速发展阶段,对化石能源也处于高需求和高增长时期,而且我国现有的技术和设备也不能在短期内实现更新换代,如果此时承担强制性的减排义务,会对我国经济的快速发展产生极其不利的影响。其次,由于发达国家需要承担较高的减排配额,这些国家开始向中国等发展中国家进行产业转移,将一些排放量较高的行业转移至我国,这虽然在短期内对我国经济起到了促进作用,但是从长远来看,势必给以后的减排工作带来沉重的负担。再次,由于我国进行碳排放权贸易的方式是清洁发展机制,该机制下产生的减排量并不能直接拿到国际碳贸易市场进行交易,只能将其出售给发达国家的中介机构,在国际碳排放权贸易中不享有定价权,使我国在碳排放权贸易中处于被动地位。

4针对不利影响的法律对策

随着《京都议定书》二期承诺的开始实施,我国承担减排义务的期限不断接近,我国亟需采取相应法律措施来积极应对这一形势。

第一,我国迫切需要建立健全能源法律体系。我国需要建立一部基础性的能源法律,这部能源法律应当与我国可持续发展的目标相一致,对现存的各个分散的能源法律起统领和指导作用。从现阶段来看,我国现有的《可再生能源法》和《节约能源法》过于笼统,缺乏可执行性和可操作性,难以形成有效的约束机制。因此,这部能源法律要有一个确定的目标,形成机制,强化可操作性和可执行性。首先,为鼓励和激励与可再生能源有关的发明创新,法律中应该增加对新能源和可再生能源开发利用的相关知识产权的规定。其次,修改《可再生能源法》,增加相关实施细则,以保证法律的可执行性。再次,地方立法机关应加快新能源立法进程,根据现实状况和技术发展的趋势,逐步建立健全新能源和可再生资源的监督发展机制。只有这样我国才能在国际碳排放权市场的快速发展中做到有法可依。

第二,明确减排范围,依法控制温室气体排放。目前,我国虽然将温室气体列入减排范围,但是法律中仍然缺乏对温室气体的定位。世界上对温室气体的主要监管方法有如下几种:1.将其作为一个环境监测指标,并对其依法公开;2.将其加入污染物列入排放指标体系;3.将其作为一项许可,作为碳排放权交易的基础。我国目前应当制定相关法律,确定温室气体的管理范围;制定符合国情的排放权许可制度,与现有的污染物治理制度、能源制度衔接起来,并与碳排放权交易制度相关联,这样既能对温室气体排放进行有效管理,也可以促进碳排放权交易制度的建立。

第三,借鉴国外经验,制定相应的技术法律法规。随着温室效应的不断加剧,也涌现出相关的控制二氧化碳水平的技术,如碳捕捉和封存技术。这些技术未来极有可能在未来的碳排放权市场上得到应用和推广。碳捕捉和封存技术作为一项新技术涉及到许多法律问题,但是我国目前并没有关于这项技术的任何法律规定。因此,我国亟需借鉴国外的先进经验,建立适合我国国情的碳封存和捕捉技术的法律法规,以应对未来不断发展的国际碳市场环境。

5总结

在一系列国际条约和相关法律规范的框架下,国际碳排放权贸易市场作为调整各类碳排放主体之间排放权交易关系的操作平台,在很多国家都得到了实践与发展。我国只有尽快建立起完善的碳排放权贸易市场机制,把碳排放权贸易法律问题的研究作为其最重要的核心要素,加快立法进程,增强法律的可操作性和可执行性,并形成严密完善的法律体系,才能更好地应对日益严峻的气候变化形势和即将到来的国际减排义务。因此,我国必须及时改进和完善关于应对气候变化的法律法规,以快速提升我国应对气候变化的能力。

参考文献

[1]王明远.论碳排放权的准物权和发展权属性[J].中国法学,2010(12).

[2]黄卫平,宋晓恒.应对气候变化挑战的全球合作框架思考——写在哥本哈根会议开幕之际[J].经济理论与经济管理,2010(1).

[3]徐振梁.气候正义浅析——种国际环境法的视角[J].法制与社会,2011(6).

[4]章升东,宋雏明,李怒云.国际碳市场现状与趋势[J].世界林业研究2005(5).

[5]李坚明.国际排放权交易镧度的发展与比较口].环保月刊,2001(6).

温室气体的定义篇8

关键词:清洁发展机制(CDm)硝酸n2o

一、CDm概述

清洁发展机制,简称CDm(CleanDevelopmentmechanism),是《京都议定书》中引入的三个灵活履约机制之一。根据“共同但有区别的责任”原则,已完成工业革命的发达国家应对全球变暖承担更多的历史责任,因此《京都议定书》只给发达国家制定了减排任务,但没有对发展中国家作出要求。按其规定,发达国家缔约方为实现温室气体减排义务,从2005年开始至2012年必须将温室气体排放水平在1990年的基础上平均减少5.2%,由于发达国家减排温室气体的成本是发展中国家的几倍甚至几十倍,发达国家通过在发展中国家实施具有温室气体减排效果的项目,把项目所产生的温室气体减少的排放量作为履行京都议定书所规定的一部分义务。一方面,对发达国家而言,给予其一些履约的灵活性,使其得以较低成本履行义务;另一方面,对发展中国家而言,协助发达国家利用减排成本低的优势从发达国家获得资金和技术,促进其可持续发展,对世界而言,可以使全球在实现共同减排目标的前提下减少总的减排成本。因此,CDm是一种双赢(win-win)的选择。中国是温室气体减排潜力较大的发展中国家之一,加之具有良好的投资环境,开展CDm合作的市场前景广阔,为主要的发达国家所看好,2004年5月31日,中国国家发改委、科技部和外交部联合了《清洁发展机制项目运行管理暂行办法》,已于2004年6月30日开始实施。

二、生产工艺

1.n2o的性质

一氧化二氮,是一种无色有甜味的气体,又称笑气,是一种氧化剂,化学式n2o,在室温下稳定,有轻微麻醉作用,并能致人发笑,能溶于水、乙醇、乙醚及浓硫酸中。该气体早期被用于牙科手术的麻醉,是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由nH4no3在微热条件下分解产生,产物除n2o外还有H2o,此反应的化学方程式为:nH4no3====n2o+2H2o;等电子体理论认为n2o与Co2分子具有相似的结构(包括电子式),其空间构型是直线型,n2o为极性分子。

n2o的Lewis电子式

2.n2o的产生和危害

本装置生产的硝酸采用双加压法,其简易流程见下图:

硝酸生产的简易流程图

氨气与一次空气混合后进入氧化炉发生化学反应,在这一过程中,氨气经过氧化转变成一氧化氮、氮气以及氧化亚氮,具体反应见如下反应式。

4nH3+5o24no+6H2o(1)

4nH3+3o22n2+6H2o(2)

4nH3+4o22n2o+6H2o(3)

反应中生成的n2o是一种惰性气体,在硝酸装置正常生产操作条件下不能被转化为有用的n2o,也不能被水吸收,而是直接排入大气,给环境带来负面影响。近年来随着研究的深入,发现n2o是一种极强的温室效应气体,同单位比Co2的温室效应破坏力要强大310倍,对臭氧层的破坏作用比氟里昂更甚,能在大气中存留150~170年,一旦形成便不容易消失。n2o造成的温室效应占总的温室效应的6%,是一种危害极大的有害气体。

3.n2o的减排

在生产硝酸的过程中,大约每生产一吨100%的硝酸就会产生2~22千克的n2o,因此考虑到n2o给气候变化带来的影响,硝酸生成过程应采取n2o减排措施。n2o催化降解技术是在氨氧化炉中刚刚形成的n2o在催化剂的催化降解作用下分解成n2和o2,2n2o2n2+o2。降解催化剂采用BaSF(巴斯夫公司)的催化剂。此方法简单有效,无需对已有的硝酸生产装置做重大改变,运行成本比较经济合理,对n2o分解率也较高。在生产装置运行过程中利用气体分析仪以及气体体积流量计对尾气中n2o浓度以及尾气体积流量进行测量,从而计算产生的减排量。本装置中n2o会被催化降解为n2以及o2,这两种气体不会影响空气质量,固体废弃物主要是更换后的废弃催化剂,该废弃物会在适当的条件下被有资质的固体废物处理中心进行安全处理,不会对当地环境造成危害,此外,不会造成额外的能源以及原材料(氨气,空气,水)的消耗,也不会直接或间接产生额外的温室气体排放。作为CDm项目,硝酸装置n2o减排成本低,投资回报率高,是可实现环境效益和经济效益双赢的项目。

三、结语

该项目是一个新型的领域,时效性很强,一方面可为公司争取到良好的经济效益;另一方面又可极大的改善公司周边环境,为公司带来良好的社会效益,为世界环境保护作出应有的贡献。

参考文献:

[1]杨诗敬,陆莹.硝酸尾气nox治理技术综述.河南化工.2005年.第22卷.

温室气体的定义篇9

关键词:气候变暖;全球变暖;美国;京都议定书

背景介绍

受白宫2001年5月11日的委托,隶属美国国家科学院的国家研究理事会地球生命研究部气候变化科学委员会(以下简称气候变化科学委员会)于2001年6月6日向白宫提交了一份关于气候变化科学问题的咨询报告,以供布什政府以及相关机构决策参考。该报告根据美国的全球变化研究工作对100年以来以全球气候变暖趋势为特征的全球气候变化的认识,对ipCC关于气候变暖的的研究成果与预测作了剖析。ipCC一直呼吁各国对温室气体排放采取更加严厉的控制措施,并于1997年12月达成了控制温室气体排放的《京都议定书》,《议定书》中明确指出在2008年至2012年期间,世界38个发达国家6种温室气体(以Co2作用最为突出)的排放量要在1990年的基础上平均减少5.2%,其中美国减少7%,欧盟成员国减少8%。但布什政府对是否存在全球变暖趋势、变暖的程度以及其在温室气体排放中应承担的义务持怀疑态度,这引起了国际上尤其是欧洲各国的不满。事实上,美国离《京都议定书》规定的减排目标却越来越远。按照美国在1995年至2000年间Co2排放的平均增长速度,到2008年时,美国的Co2排放量不但不会减少,而且要比1990年高出35%,这将严重影响全球减排计划的实现(eneRData能源信息统计所,2001年6月8日)。如何履行美国政府在温室气体减排中的义务,成为布什于6月12日的首次访欧中的第二大焦点问题(首要问题是国家导弹防御计划)。

该咨询报告承认在全球变暖问题上仍然存在一些不确定性,如关于自然变化对全球变暖的作用有多大等,但总体上支持欧洲国家领导人和环保组织以及ipCC的观点。气候变化科学委员会主席RalphJ.Cicerone说:“我们知道地球大气层的温室气体越来越多并导致地面气温上升。但对于迄今为止的气温上升,我们还不清楚究竟在多大程度上受人类活动的影响。但是,根据物理原理和计算机模拟,我们认为气候变暖会继续加剧,因为温室气体排放仍在继续”。

对于在全球变化认识上的不确定性,气候变化科学委员会认为主要是由于假设的差异、模型的差异以及替代数据的准确性等原因造成的,但即便按照最保守的估计,全球变暖以及海平面的上升都将伴随着整个21世纪。为减少目前全球气候变化模型预测中的不确定性,需要在以下两点的认识与模拟上取得较大进展:①决定大气温室气体与气溶胶浓度的因子;②决定气候系统对温室气体增加的敏感性的反馈机制。对气候监测来说,规划一个全球观测系统是一项紧迫的任务。

由于人类活动,温室气体在地球大气中不断积累,引起了陆表与海表温度的升高。在过去的几十年中所观测到的变化很可能主要是由人类活动引起的,但是我们不能排除这些变化的一些重要部分也是自然变化的反映。人类引起的变暖以及与之有关的海平面的上升预计会持续整个21世纪。由计算机模型模拟和基本的理论推算得出的一些相关影响(包括雨量的增加、半干旱地区干旱程度的增加)十分依赖于变暖的程度及其发生的概率。

由ipCC(气候变化政府间工作小组)对人为引起的全球变暖进行的基本可信的评估是以气候驱动力*增加为前提的,如Co2将加速全球变暖的进程。到21世纪末,全球温度升高3℃的预测是与云层和大气相对湿度影响全球变暖的假设相一致的。这一预测也与通过比较冰期-间冰期的温度振荡所得到的气候敏感性结论相一致,冰期-间冰期的振荡导致了气候驱动力的变化。所预测的温度升高对有关温室气体和气溶胶浓度的升高的反应极为敏感。因此,国家的决策在目前以及今后较长时期内将影响脆弱的人类社会和生态系统所遭受损害的程度。因为目前对气候系统在自然状态下如何变化以及如何响应温室气体和气溶胶的排放的认识还存在相当大的不确定性,所以这一预测结果应当看作是暂时的,需要根据未来的变化进行调整。

气候变化科学委员会所提交的咨询报告中力求对气候变化科学问题以及ipCC研究成果的可信度进行更为清晰的描述。详尽的表述对政策制定者很有帮助,因为他们需要考虑缓解气候变化或是适应气候变化等多种选择。该咨询报告主要回答了以下一些白宫以及民众关注的关键科学问题。

1自然气候变率的幅度有多大?

众所周知,在局地和区域空间尺度上,以及短至十年的时间周期上,自然气候变化的幅度十分宽广(超过几个摄氏度),降雨的变化也十分大。例如,有证据证明像20世纪30年代的“尘盆(DustBowl)”的剧烈干旱,在10-14世纪的美国中部非常普遍。通过冰川反复进退的对比研究得出,局部地区的平均温度变化已经超过10℃。评估全球平均温度的自然变化非常困难,因为现有的数据空间覆盖较小,且替代数据推断温度难度大。虽然如此,仍有证据表明,在最近一次冰期的冰川后退期间,全球变暖的速率是2℃/千年。

2温室气体和其它对气候变化具贡献作用的气体的排放正在加速增长吗?不同的温室气体与排放物是按不同的速率增长吗?温室气体与其它对气候变化具贡献作用的排放物浓度的增加是人类活动引起的吗?

一些温室气体的排放正在增加,但也有一些温室气体的排放呈减少趋势。在某些个例中,气体排放的减少是决策的结果,但是在另外一些事例中,气体排放的减少却很难理解。

在直接受人类活动影响的温室气体中,最重要的是Co2、CH4、n2o和CFCs。人类活动排放的气溶胶也可以影响气候(表1列出了大气中的气候驱动因素所产生的驱动力)。

分析取自格陵兰和南极的冰芯所获得的Co2浓度变化的记录具相当代表性,其范围从冰期的接近190ppmv(百万分之体积浓度)到较温暖的间冰期(如开始于大约1万年前的最近一次间冰期)的接近280ppmv。直到业革命为止,Co2浓度一直没有超过280ppmv。当1958年开始系统大气测量的时候,Co2浓度已经到达了315ppmv,目前其浓度大约为370ppmv,并以1.5ppmv/年的速率增长(这个数值比1958年有记录以来的早期的增长速率略高)。人类活动应该对这种增长负主要责任。化石燃料的燃烧是碳的主要排放源,其实际排放量大约是所观测结果的两倍。在过去的几十年里,热带森林的砍伐对Co2排放也具贡献作用。过量的Co2由海洋和陆地生物圈吸收。

目前Co2、CH4等大气层中的气体含量高于其它的任何时期。从1978年以来,温室气体的浓度大致以每年1%的速率平稳增长,到20世纪90年代其增长的速率变得缓慢,但更具不确定性。大约当前2/3的CH4是由于人类的活动产生的,如水稻种植、畜牧业增长、矿业开采、秸杆回填、天然气处理,所有这些在过去的50年中都有所增加。

对流层中的臭氧一小部分是平流层中的自然过程产生的,到了20世纪,又有一部分臭氧补充进了这部分“对流层臭氧”。在局部区域,这部分臭氧是由阳光对污染大气(由机动车辆尾气、化石燃料燃烧、电力工厂以及生物燃烧等产生的气体造成)的光化学反应产生。

n2o由土壤和水中大量的微生物的反应形成,但含氮化肥的大量生产与使用也造成n2o的增加。能够产生n2o气体的一些人工化学过程已经得到确定。在过去的200年里n2o的浓度增加了大约13%。

自1928年首次合成CFCs以来,其在大气中的含量一直稳定增长,到20世纪90年代初其含量达到最高。许多工业上有用的其它含氟化合物(如CF4和SF6)在大气中具有很长的寿命,尽管有些气体在大气中的浓度还不足以产生大的辐射驱动,但已引起了研究者的关注。CFCs的替代产品HFCs具有温室效应,因为其在大气中寿命较短,其作用尚不明显。

3还有哪些排放物是气候变化的驱动因素(如气溶胶、Co、煤烟等)?它们对气候变化的贡献是什么?

温室气体的定义篇10

由农业部规划设计研究院主持起草的农业行业标准《nY/t1451-2007温室通风设计规范》自2007年9月、2007年12月实施以来,至今已近10年,鉴于标准引用了《GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范》,并采用的是2003年之前的版本依据20世纪90年代数据统计得出的气象数据资料,《温室通风设计规范》标准修订工作列入了2016年农业行业标准制定(修订)项目计划,目前标准征求意见稿已完成(以下简称“修订稿”)。

除编辑性修改外,修订稿的技术内容变化包括以下几个方面:

(1)在前言中,删除了附录性质的陈述,增加了标准编制所依据的起草规则;

(2)标准的适用范围修改为“适用于温室通风系统的工程设计和通风系统运行调控方案设计”;

(3)修改了规范性引用文件的引导语,删去了引用《GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范》的部分,气象数据资料在附录B中给出;

(4)修改了“通风量”和“换气次数”定义的中英文描述;

(5)原标准中的“设计一般原则”和“温室通风设计要求”合并为一章,章标题改为“基本要求”;

(6)由于已经制定了《nY/t2133-2012温室湿帘-风机降温系统设计规范》标准,在修订稿中删除了有关湿帘-风机降温系统设计的内容;

(7)增加了“室内空气循环”和“通风系统运行调控方案设计”两章;

(8)增加了资料性附录“常见设施蔬菜、花卉对空气温度、湿度的要求”;

(9)原标准的资料性附录a“室外气象参数”改为资料性附录“通风设计用室外气象数据”,并修改了内容。直接给出了全国359个气象台站各月的室外水平面太阳辐射照度、室外计算干球温度、室外最大空夂湿量、昼间最多风向和昼间月平均风速数据;

(10)增加了资料性附录“蒸腾蒸发热量损失系数β”;

(11)原标准的资料性附录B“温室覆盖材料的透射率”和附录C“温室覆盖材料传热系数”合并,标题改为“温室常用覆盖材料性能”;

(12)删除了原标准的资料性附录D“作物适宜种植密度的叶面积指数”;

(13)修改了原标准的规范性附录e“自然通风系统设计通风量计算方法”,并将该部分内容纳入正文;

(14)修改了原标准的资料性附录F“通风系统设计通风量计算参数”,删除了“温室风压系数”内容,并改标题为“通风风口及防虫网特性”。

本文分标准结构、必要通风量计算、自然通风量估算、资料性附录4个方面,就主要技术内容的修改思路加以介绍。

标准结构

修订稿对原标准结构进行了调整,并增加了相关章节。例如,将原标准的第4章“符号”和第3章“术语和定义”放在了一个复合标题“术语、定义和符号”之下,分成“术语和定义”和“符号”两节。

将原标准的第5章“设计一般原则”和第7章“温室通风设计要求”合并为一章,章标题改为“基本要求”,修订稿所涉及的通风系统设计及运行调控满足条件、温室通风系统类型选择、设计通风量要求、必要通风量确定方法、自然通风系统和风机通风系统设计、空气循环和通风系统周年运行方案设计等方面的基本规定和一般性原则均置于该章。

原标准中“自然通风系统设计通风量计算方法”由于篇幅长,放在了规范性附录中,而修订稿中修改了自然通风量估算方法,并将全部内容置于正文。

修订稿中增加了“室内空气循环”和“通风系统运行调控方案设计”两章。“室内空气循环”章在室内空气循环气流组织方式、循环风机布局和安装方式、循环风机风量等方面进行了规范。“通风系统运行调控方案设计”章节着重强调了运行通风设备进行温度、湿度调控时的一般要求、通风机运行控制要求等。

必要通风量计算

温室通风设计包括通风能力设计和通风调控设计两方面。通风能力设计有2项主要任务,一是确定通风窗口的尺寸和位置;二是确定通风机的规格和数量。通风调控设计则是在通风机和通风口等硬件设施确定后,对风机风量和窗口开闭大小的日常管理调控措施。通风窗口尺寸、位置以及通风机规格、数量的确定,取决于温室内环境对通风量的需求。因此,计算必要通风量是进行温室通风设计的前提。

计算必要通风量一般要基于温室排热、除湿和增加Co2含量3方面目标,也称为排除多余热量、湿气和增加所需Co2的必要通风量。设计通风能力时需要知道最大必要通风量,而通风调控设计时则需要知道调控时段的必要通风量。

原标准推荐的最大必要通风量是通过比较以上3种必要通风量计算结果,最终取其中最大值获得的。但由于气象数据获取困难、通风量计算繁琐,实践起来有一定困难。另外,由于排湿需求,一般早上温度较低时,通风量不宜过高,通风时间也尽量缩短。如果按最不利室外气象条件来计算排除多余湿气的必要通风量,最不利情况应该是室外高温高湿的时段,而此时对于室内环境调控的主要矛盾是降温而非除湿,计算得出的除湿必要通风量会远小于排除热量的必要通风量。因此,通过相对确定的室外气象条件估算除湿必要通风量对工程设计的意义并不大。增加Co2必要通风量的估算会受室外Co2浓度水平的影响,即使室外Co2浓度达到350μL/L的水平,距离作物增产所需Co2浓度(500μL/L以上)也还有较大差距,必要通风量的估算仅是限定Co2浓度水平不低于一定值的前提下进行的,采用此方法估算的通风量会趋于某一定值,如限定Co2浓度水平不低于270μL/L时,则通风量为0.021m3/(s・m2);如果限定Co2浓度水平趋向于室外水平,通风量则趋近于无穷大,此时用于工程设计也没有实质性意义。因此,修订稿推荐,仅需计算排除多余热量的最大必要通风量,该必要通风量计算采用温室预计使用期间最热月份的气象数据,同时以附件形式给出了全国各省份气象台站12个月的数据。例如,表1所示为采用本标准方法计算得出的北京地区某连栋玻璃温室作为育苗用途和栽培用途时的必要通风量,该温室单栋跨度9.6m、5连栋、长48m、檐高4m,面积2304m2。

在修订稿中,仍保留了除湿、增加Co2和排出有害气体的必要通风量计算方法,以供通风调控设计时参考。

自然通风量估算

无论温室通风还是工业、民用及其他用途建筑通风,准确计算自然通风量一直都是研究人员的难题,既有外部条件尤其是室外风速、风向变化无常的原因,也有内部作物、设备等情况复杂的因素。在原标准中,推荐了一套自然通风量估算方法,该方法虽然是基于理论推导出的可行计算方法,但实践中风口型式多样、灵活,相关参数难获得,工程设计时既繁琐也很难达到工程需要的准确程度。因此,修订稿对这部分内容进行了修改。修订稿不再给出整个温室自然通风量的估算方法,而是推荐了几种简易的通风口气流量估算方法,同时在资料性附录中以曲线图形式给出了风口气流量增加率与进(出)风口面积的关系,风压和热压作用对风口气流量的影响,防虫网压力损失等相关信息,如图1~3所示,供设计人员在设计通风口和估算通风口气流量时参考。

资料性附录

修订稿汇集了“常见设施蔬菜、花卉对空气温度、湿度的要求”“通风设计用室外气象数据”“温室常用覆盖材料性能”“蒸腾蒸发热量损失系数β”“通风风口及防虫网特性”5方面的技术数据和信息,以附录形式提供给设计人员使用,均为资料性附录。

“常见蔬菜对空气温度的要求”包括种子发芽、营养生长和食用器官生育a段的最低、最适和最高温度。“常见蔬菜对空气湿度的要求”指空气相对湿度,这些数据引自《日光温室蔬菜栽培理论与实践》[1]。“常见花卉对空气温度、湿度的要求”包括最低温度、最高温度、最适温度、花芽分化最适温度和适宜相对湿度,数据引自《设施花卉栽培技术》[2]。

“通风设计用室外气象数据”涉及全国359个台站,包括台站信息、各月的室外水平面太阳总辐射照度、各月的室外计算干球温度、各月的室外最大空气含湿量、各月的昼间最多风向和各月的昼间月平均风速,这些气象数据根据《建筑用标准气象数据手册》[3]中的标准年气象数据统计得出,该标准气象数据提供的是台站全年各月每日逐时的干球温度、含湿量、水平面太阳总辐射照度、风向、风速等气象数据,是使用1995~2005年的气象观测数据统计获得。修订稿中,台站信息含海拔高度、经度和纬度;室外水平面太阳总辐射照度取各月逐时数据中的最大值;室外计算干球温度,是当月所有日逐时温度中不保证率为5%的温度值,即按月30天计算的不保证时数为36h;室外最大空气含湿量取当月所有日逐时含湿量数据中的最大值;昼间最多风向采用地方标准时8:00~17:00的当月所有日逐时数据,以16个方位风向的出现频次,由大到小排序后取前3位;昼间月平均风速取当月所有日地方标准时8:00~17:00的逐时数据的统计平均值。如表2所示为其中几个城市的气象数据。

“温室常用覆盖材料性能”合并了原标准的资料性附录B“温室覆盖材料的透射率”和附录C“温室覆盖材料传热系数”,并补充了部分数据。

“蒸腾蒸发热量损失系数β”是鉴于计算必要通风量时而增加的资料性附录。在附录中以曲线图的形式给出了特定条件下室内温度升高值与通风率以及蒸腾蒸发热量损失系数的关系,蒸腾蒸发热量损失系数与通风率的关系和蒸腾蒸发热量损失系数与叶面积指数的关系,供确定β值时参考。

“通风风口及防虫网特性”给出了5项技术内容,分别为风口气流量增加率与进(出)风口面积的关系;风压和热压作用对风口气流量的影响;进、出风口局部阻力系数;有效防控各类害虫的防虫网孔口尺寸;防虫网压力损失。这部分内容供设计自然通风时确定通风口位置、尺寸,估算气流量,以及选用防虫网和计算防虫网阻力时参考。

结束语

目前,标准修订稿的征求意见稿已经完成,并已刊登在温室行业相关网站上,在全国范围内征求意见,敬请各位同行提出宝贵意见,以便修改。

参考文献

[1]李天来.日光温室蔬菜栽培理论与实践[m].北京:中国农业出版社,2013:10.

[2]孙红梅.设施花卉栽培技术[m].2版.郑州:中原农民出版社,2015:10.

[3]张晴原,杨洪兴.建筑用标准气象数据手册[m].2版.北京:中国建筑工业出版社,2012:3.