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二氧化碳排放来源十篇

发布时间:2024-04-26 01:23:36

二氧化碳排放来源篇1

【关键词】二氧化碳排放排放现状对策

中国二氧化碳排放量于2006年超过美国,位居世界第一,而且近几年来中国的二氧化碳排放量持续增加,2012年全年排放量达到8106.43百万吨。中国曾承诺将采取有效措施减少二氧化碳排放,并于2030年前停止增加二氧化碳的排放量。在实施减排任务同时对中国二氧化碳排放现状及影响因素有一个细致的了解是十分有必要的。

一、中国二氧化碳排放来源

化石能源的消耗是造成二氧化碳排放的重要原因,中国经济自改革开放以来迅猛发展,其中第二产业1978年至2015年的平均比重达到45%,第二产业的能源消耗总量占到总能源消耗量的80%以上,由此推断,第二产业,尤其是工业部门是二氧化碳排放的重要来源。

在第二产业内部,不同细分行业的二氧化碳排放量存在差异,排在前五位的分别是电力、热力的生产和供应业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,黑色金属冶炼及压延业,非金属矿物制品业和化学原料及化学制品制造业,分别占到40.1%、24.2%、7.3%、6.7%和6%。

农业活动的二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放总量比例较低,而且农业生态系统在相当大的程度上能够减少因人类活动造成的二氧化碳排放。但是,中国大规模的砍伐树林、毁坏良田、破坏湿地等活动使农业生态系统的吸碳能力大幅度下降。

二、二氧化碳排放现状

2000年至2012年,中国全国的二氧化碳排放总量从5389百万吨增长至16572百万吨,具体来看,2000年二氧化碳排放量排在前五的省市区分别为辽宁、广东、河北、山东和山西,到2012年二氧化碳排放总量排在前五的则分别为山东、江苏、广东、河北和内蒙古,虽然排序发生了一些变化,但排在前五位的省市占比加总基本保持在35%左右,这说明我国二氧化碳排放的集中度基本保持不变。2000年至2012年中国全国的二氧化碳平均年增长幅度达到为9.81%,其中,海南、宁夏、内蒙古、陕西、青海、山东、广西、新疆、福建、云南、江苏、湖南、浙江和河南大于全国的二氧化碳平均增长速度,因此,这些地区的减排任务严峻。海南、宁夏两地的增长速度大一部分原因在于其基数小,但若不引起重视,这两地的二氧化碳排放量将超过其他地区。此外,值得注意的是内蒙古2012年的二氧化碳排放量已经位居第五,若仍然保持目前的增长速度,势必会成为中国最大的二氧化碳排放地区。

从地区来看,2000年中国东部、中部和西部的二氧化碳排放量分别为2633百万吨、1757百万吨和999百万吨,比重分别为48.87%、32.60%和18.53%;2012年中国东部、中部和西部的二氧化碳排放量分别为7733百万吨、5340百万吨和3500百万吨,比重分别为46.66%、32.22%和21.12%。2000年至2012年,虽然三大地区对二氧化碳排放量的贡献度排序依然为东部、中部和西部,但是东部的贡献度明显下降,中部基本保持不变,而西部的贡献度明显上升。东部、中部、西部和全国的二氧化碳排放量年平均增速为9.39%、9.71%、11.01%、9.81%,西部地区的增速明显高于其他两个地区和全国平均水平。

三、二氧化碳排放因素分析

人口、经济增长、技术水平是影响二氧化碳排放的主要因素。

人口增长会通过两种方式影响二氧化碳的排放:一是人口数量的增加会使得对能源的消费增加,进而导致二氧化碳排放量的增加;二是人口的增加可能会导致森林、湿地、草原等生态系统的破坏,减少其二氧化碳的吸收能力,间接造成二氧化碳排放量的增加。

经济增长影响二氧化碳排放主要通过三种途径:规模效应、结构效应和技术效应。规模效应对二氧化碳排放有促进作用,而结构效应和技术效应对二氧化碳排放有抑制作用。在经济增长初期,经济的增长主要依靠扩大生产规模,即扩要劳动力、资本、自然资源等生产要素投入量来保持经济的快速增长,这会造成二氧化碳排放量的大量增加。随着经济的增长,经济结构发生改变,过去高污染的工业经济开始转向清洁的技术型、服务型经济,结构效应对二氧化碳排放的抑制作用开始显现。另外,经济增长带来的技术进步也进一步抑制了二氧化碳的排放。总结来说,二氧化碳排放与经济增长之间存在一个“倒U”型的关系,即二氧化碳排放量在初期随着经济的增长而增加,当经济发展达到一个临界点后,二氧化碳排放量随经济增长而开始减少,这就是库兹涅茨曲线。

技术水平可以通过三大主要途径影响二氧化碳的排放。第一,技术水平的提高可以实现节能产品的生产和应用,这将减少化石能源的使用量,进而减少二氧化碳的排放量;第二,技术水平的提高可增加对可再生清洁能源的利用,降低对化石能源的依赖程度;第三,随着技术水平的不断提高,人类社会的经济发展模式发生改变,从以能源为要素投入的经济增长方式逐渐过渡到以资本为要素投入的经济发展方式。

四、结语

目前中国二氧化碳排放情况依然严峻,西部地区是未来二氧化碳减排应该着重注意的区域。在实行二氧化碳减排工作时,要充分认识到人口、经济增长以及技术水平对其的影响作用,将他们纳入一个统一的工作框架,制定一系列有效措施,以此实现在2030年前停止增加二氧化碳排放量的目标。

参考文献:

[1]韩玉军,陆D.经济增长与环境的关系――基于对Co_2环境库兹涅茨曲线的实证研究[J].经济理论与经济管理,2009.

[2]李国志.基于技术进步的中国低碳经济研究[D]南京:南京航空航天大学,2011.

二氧化碳排放来源篇2

abstract:Startingfromthedefinitionofresource,thepaperanalyzestheresourcecharacterofcarbondioxideemissionandpointsoutthatcarbondioxideemissionspaceisanewkindofresourceandgivesthespecificelaborationonallocationandapplicationofcarbondioxideemissionspace.

关键词:二氧化碳;排放空间;分配;使用

Keywords:carbondioxide;emissionspace;allocation;application

中图分类号:S71文献标识码:a文章编号:1006-4311(2010)18-0246-02

0引言

气候变暖是人类面临的十大生态问题之首,而人类社会大量排放二氧化碳等温室气体形成的温室效应则是气候变暖的根源。《联合国气候变化框架公约》是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体的排放,以应对全球变暖而给人类经济和社会带来不利影响的国际公约。《京都议定书》的出台具有了实际的温室气体减排目标和实际的可操作性。《京都议定书》还允许工业发达国家改善森林管理增加森林碳汇,部分抵消其二氧化碳排放额度。由此可见,在新的历史条件下,森林的生态效益和经济效益越来越受到全世界的重视。

1二氧化碳排放空间安全利用

1989年,世界银行资深经济学家赫尔曼・戴利(H・Daly)将资源利用最低安全标准归纳为三条:“社会排放污染物的速度不得超过环境对污染物的吸收能力;社会使用可再生性资源的速度不得超过可再生资源的更新速度;社会使用不可再生资源的速度不得超过作为其替代晶的开发速度”。从全球角度考虑,二氧化碳排放空间利用应该遵循最低安全标准原则。判断二氧化碳空间利用的安全性应该首先确定大气二氧化碳浓度最高允许值,这个允许值不能够使温室效应继续增强。

假设:现时大气中二氧化碳浓度/大气中二氧化碳浓度最高允许值≤1,则是安全的。反之,则进入不安全状态。

二氧化碳排放空间的安全利用需要各国共同努力、协调行动。《京都议定书》的实质就是为了能够合理、公平的利用二氧化碳排放空间,要做到合理,一方面涉及到排放空间合理分配问题(具体表现为各国二氧化碳减排额度),另一方面国际社会还应努力避免二氧化碳的“恶意转移”。发达国家为了完成减排义务,通过其国内产业结构调整,主要发展高新科技产业和高附加值的服务业,而将一些高耗能、高排放和低附加值的基础产业转移到发展中国家。而发展中国家也需要这样的基础产业来完成其工业化和促进社会经济的发展。这样就形成了经济利益的互补,这是社会经济发展水平差异造成的。但是发展中国家在引进发达国家的资金和项目的时候也要考虑本国二氧化碳排放情况,从经济和社会的可持续发展考虑,所有国家都应该走低碳发展的道路,发展中国家尤其要注意发达国家碳排放的“恶意转移”。

2二氧化碳排放空间分配原则

①人权原则。良好的生态和空气资源是每个地球公民应该享有的权力,吸收氧气排出二氧化碳也是人类生存的基本条件,而且地球上的每一个人具有的这种发展权利应该是平等的。从这一基本人权出发,二氧化碳排放权应该按照人人平等的原则进行分配,人口多的国家应该具有较多的二氧化碳排放权,现在国际公约谈判已经注意到了这一点。作为一个国家,在国际谈判中应该坚持这一原则,在制定国内有关政策的时候,也应该充分注意到这一问题。②历史性原则。人权原则从现在和未来发展的角度出发,强调人人具有平等的发展权利。但是温室效应是由于人类长期以来的工业生产向大气已经排放了大量二氧化碳所造成的,从历史角度讲,美国等发达资本土义国家,经过将近200年的工业化运动,完成了资本原始积累。在此期间这些国家消耗了大量能源,排放了大量二氧化碳。可以说发达国家的工业化过程是当今世界气候变暖的主要原因。而广大发展中国家从历史角度讲由于技术落后、生产落后、经济落后,其排放的二氧化碳数量很少,二氧化碳排放空间分配必须考虑历史的田素。大量研究和数据说明,工业发达同家应该对温室效应的产生负有主要责任,这个后果现在让全世界所有的人来平均承担,显然也是不公平的。发达国家的公民在继承他们的先人留下的财富的时候,也应该为他们的先人对环境的破坏负起应该担负的责任。在二氧化碳排放权分配问题上,对于历史性原则应该给与足够的重视,这也是人权原则得到切实执行的有力保证。③公平原则。公平要考虑历史、现状和未来,也就是说公平要体现历史公平、代际公平并以此决定现状的公平(代内公平)。

西方学者提出代际公平可以简单而又广义地叙述如下:假定当前决策的后果,将影响好几代人的利益,应该在各代人之间就上述后果进行公平的分配。为了做到代际公平,必须遵循"代际多数规则",即当某项决策涉及到若干代人的利益时,应该由这若干代人中的多数来作出决策。但是在实际决策时,尚未出世的子孙后代是没有发言权的。正因为如此,代际公平原则希望这一原则能够成为社会普遍接受的、不取决于特定利益集团的特定决策的伦理标准。二氧化碳排放空间是涉及子孙后代生存和发展的基本资源,在这一资源的利益和分配过程中,代际公平原则是为子孙后代着想的负责任的基本原则,这一原则充分体现了可持续发展的思想。

历史公平和代际公平决定了如何处理现在问题的方式和方法。在应对温室效应、气候变暖这一全球性生态问题面前,世界各国所持态度应该是一致的,但是所负的责任在度上、量上都应该有所区别,起码在一定时间内,这一点是十分重要的。这一点要求我们必须要微到"代内公平"。代内公平是当代社会就气候温度进行国际谈判和交流的基础,也是国际社会能够取得共识和采取共同行动的基础。

3二氧化碳排放空间分配机制

既然二氧化碳排放空间是稀缺性资源,就必须要进行分配,如果不分配,就会产生挥霍性浪费,从而导致这种资源越来越短缺。

二氧化碳排放来源篇3

关键词旅游业;二氧化碳排放量;区域差异性;减排效果;普陀旅游金三角

中图分类号F59文献标识码a文章编号1002-2104(2015)11-0028-09

旅游业贡献了全球温室气体排放量的5%-14%[1],旅游业二氧化碳排放量评估和二氧化碳减排政策研究是被广泛关注的热点问题。目前,在旅游业二氧化碳排放量评估研究方面,国内外学者运用的评估方法基本相同,主要包括自下而上法、自上而下法、生命周期法、投入―产出法、扩展的卫星账户法、碳足迹法、生态足迹法、生产法和支出法、计量模型等。国外学者主要从全球[2]、大洲[3]、国家[4-6]、地区[7-10]、省市[11-12]、旅游目的地[13-14]等不同尺度,开展了旅游业(直接、间接、旅游投资)[2,6,9,13]、旅游交通[10-11]、旅游方式[7]、短途旅游[8]及特色旅游(海滨游船、邮轮、极地观赏、宗教)[3-5,12,14]等二氧化碳排放量评估工作;国内学者主要从国家[15-16]、地区[17]、省市[18-19]、旅游目的地[20]等不同尺度,开展了旅游业(直接、间接)[15-16]、旅游交通[17,20]、旅游过程[18]、旅游线路[19]等二氧化碳排放量评估工作。从国内外旅游业二氧化碳排放量评估相关研究成果来看,国外学者的评估范围和评估领域较国内学者要宽泛。国外学者的评估范围涉及全球和大洲,评估领域涉及旅游投资、特色旅游等。在旅游业二氧化碳减排政策研究方面,国外学者较关注运用政府手段或市场手段,通过建立碳税[21-22]、碳补偿和碳中和[23-25]等碳排放政策来控制旅游业的二氧化碳排放量;而国内学者则较关注低碳旅游或低碳景区[26-28]的建设和评估方面。目前,从国内外旅游业二氧化碳排放量评估和碳减排政策相关研究成果来看,涉及旅游业二氧化碳排放量区域差异性与市场替换碳减排效果评估方面的研究成果较少,这不利于制定具有差异性的碳减排政策。本文运用自下而上法和市场替换法,以著名的海岛型旅游目的地――舟山普陀旅游金三角为案例地,对旅游业二氧化碳排放量区域差异性及碳减排效果进行了评估,以期为相关研究和政策制定提供参考。

1研究区域与研究方法

1.1研究区域

浙江省舟山市(浙江舟山群岛新区)共有大小岛屿1390个,现有住人岛屿140个。舟山市旅游资源的核心区域主要位于普陀旅游金三角,包括普陀山、朱家尖、桃花岛和沈家门。2014年,舟山市国内外游客量3397.96×104人次,其中普陀山游客量625.26×104人次,朱家尖游客量482.01×104人次,桃花岛游客量207.73×104人次,沈家门游客量439.45×104人次。

1.2.2核算方法

(1)划分游客客源地。①长三角地区游客客源地划分为浙江省各地级市或副省级市(义乌市从金华市中单独列出)、江苏省各地级市或副省级市和上海市共26个客源地;②华中和华东地区(除长三角地区,全文以下称华中和华东地区均不包含长三角地区)游客客源地划分为安徽省、江西省、福建省、河南省、湖南省、湖北省和山东省共7个客源地;③广东和京津冀地区游客客源地划分为广东省、北京市、河北省和天津市共4个客源地;④东北和西部地区游客客源地划分为四川省、黑龙江省、辽宁省、陕西省、山西省、广西自治区、吉林省、重庆市、内蒙古自治区、甘肃省、新疆自治区、贵州省、宁夏自治区、青海省和云南省共15个客源地;⑤国际游客客源地划分为港澳地区、台湾地区、日本、菲律宾、新加坡、泰国、印尼、美国、加拿大、英国、法国、德国、意大利、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、韩国和马来西亚。

(2)长途旅游交通、市内旅游交通和景区间旅游交通游客周转量核算。①国内游客长途旅游交通和市内旅游交通游客周转量核算。按照问卷调查获得的国内52个客源地游客乘坐各类交通工具(自驾、长途汽车、火车和飞机)和中转城市(直达、宁波、杭州和上海)的基础数据,分别核算每个客源地的汽车(自驾和长途汽车分别核算)、火车和飞机的游客周转量;其中,长三角地区26个客源地的起点是各市,其他26个国内客源地的起点是各自的省会城市;长途旅游交通和市内旅游交通的分界点是金塘大桥舟山市定海区。②国际游客长途旅游交通和市内旅游交通游客周转量核算。航空周转量按照香港、台北、东京、马尼拉、新加坡、曼谷、雅加达、纽约、温哥华、伦敦、巴黎、法兰克福、罗马、莫斯科、悉尼、奥克兰、首尔和吉隆坡到达上海核算;长途汽车周转量按照上海到达金塘大桥舟山市定海区核算;市内旅游交通游客周转量按照金塘大桥舟山市定海区到达舟山普陀客运中心核算。③景区间旅游交通游客周转量核算。景区间旅游交通游客周转量包括半升洞码头――普陀山码头、普陀山码头――蜈蚣峙码头和墩头码头――茅草屋码头之间的轮船游客周转量和舟山普陀客运中心――国际沙雕广场之间的汽车游客周转量。

(3)其他核算。景区内旅游交通、旅游住宿、旅游餐饮、旅游游览和旅游固体废弃物等基础数据的核算比较简单,只需把访谈调查获取的数据进行分类或汇总即可。

1.2.3数据来源

(1)问卷调查。为了收集游客客源地、游客旅游目的地停留时间、游客交通方式(自驾、长途汽车、火车或飞机)和中转城市(直达、宁波、杭州或上海)等基础数据,2014年7月30日―8月12日到舟山市进行了游客问卷调查(见表1)。

(2)访谈调查。①旅游交通。为了获得普陀山景区和桃花岛景区各类旅游交通工具的年能源消耗量和游客使用交通工具的比例,访谈了普陀山客运公司、普陀山客运索道公司和桃花岛客运公司;②旅游住宿。为了获得舟山市普陀区和定海区市区内、普陀山景区内、朱家尖镇、桃花镇等星级宾馆的床位数,访谈了舟山市旅游委;③旅游游览。为了获得普陀山景区游览耗电量,访谈了普陀山供电营业所;④旅游固体废弃物。为了获得舟山市普陀区、定海区、临城新区、普陀山等固体废弃物产生量和运输能源消耗量,访谈了舟山市及各区的环境卫生管理处。

(3)网站数据。为了获得公路里程、铁路里程、航空里程和景区游客量及国际游客量等数据,查阅了舟山、宁波长途汽车站,宁波、杭州、上海火车站和国际机场,南方航空公司,百度地图,高铁网,舟山市旅游委和舟山市统计信息网等网站。

(4)核算参数。沈家门、普陀山、朱家尖、桃花岛等景区间里程来自文献[29];各类交通工具Co2排放系数和均衡因子来自文献[30];火电比例通过文献[31]中数据计算;火力发电单位煤耗来自文献[32];舟山市普陀区和定海区社会宾馆床位数来自文献[18];平均客房出租率来自文献[33];各类宾馆每个床位每天的能源消耗量来自文献[34];我国电力考虑能源结构折算的Co2排放因子根据文献[31-32,35]中数据计算,其计算值为206.087kg/GJ;舟山市城镇居民餐饮每人每天能源消耗量根据文献[36]中数据计算;各种能源的热量折算系数和Co2排放因子来自文献[35];生活固体废弃物可燃碳含量和氧化因子来自文献[37]。

2区域差异性评估

2.1各客源地游客基本特征的区域差异性

通过统计游客客源地、停留时间、交通方式和中转城市问卷(见表1),汇总得出各客源地游客的基本特征(见表2)。各客源地在游客量所占比例、旅游目的地停留时间、交通方式和中转城市等方面存在显著差异,具体表现详见表2。

2.2二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量的区域差异性

2.2.1旅游业二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量的区域差异性

长三角地区游客量占游客总量的67.19%,但二氧化碳排放量却只占各客源地旅游业二氧化碳排放总量的20.60%;东北和西部地区、港澳台及国外地区游客量分别占游客总量的6.95%和0.76%,但二氧化碳排放量却分别占各客源地旅游业二氧化碳排放总量的32.51%和9.61%(见表2和表3)。旅游交通是各客源地旅游业二氧化碳排放量的最主要来源(见表3和表4),各客源地旅游业二氧化碳排放量的差异主要是由旅游交通二氧化碳排放量的差异引起;各客源地旅游交通二氧化碳排放量占各自旅游业二氧化碳排放量的比例处于62.59%-99.14%之间;且该比例按照距离呈现出:长三角地区华中和华东地区广东和京津冀地区东北和西部地区港澳台及国外地区(见表4)。同时,各客源地旅游业人均二氧化碳排放量也存在显著差异(见表3),且按照距离也呈现出:长三角地区华中和华东地区广东和京津冀地区东北和西部地区港澳台及国外地区(见表3)。

2.2.2各类交通工具二氧化碳排放量和旅游交通人均二氧化碳排放量的区域差异性

各客源地旅游交通二氧化碳排放量差异较大(见表4和表5)。华中和华东地区旅游交通二氧化碳排放量是长三角地区的1.45倍,游客量却只相当于长三角地区的0.31倍;广东和京津冀地区、东北和西部地区、港澳台及国外地区旅游交通二氧化碳排放量分别是长三角地区的1.01倍、2.27倍和0.69倍,但游客量却分别只相当于长三角地区的0.06倍、0.10倍和0.01倍(见表2和表5)。长三角地区短途客源地游客汽车交通二氧化碳排放量占该

地区旅游交通二氧化碳排放量的86.57%;华中和华东地区中途客源地游客飞机交通二氧化碳排放量占比超过了50%;而其他地区长途客源地游客飞机交通二氧化碳排放量占比超过了85%,处于88.18%-99.17%之间(见表4)。

各客源地旅游交通人均二氧化碳排放量差异也较大。各客源地旅游交通人均二氧化碳排放量按照距离呈现出:长三角地区华中和华东地区广东和京津冀地区东北和西部地区港澳台及国外地区(见表5);同时,通过对比各客源地旅游业人均二氧化碳排放量(见表3)和各客源地旅游交通人均二氧化碳排放量(见表5)可知,各客源地旅游业人均二氧化碳排放量的差异主要是由旅游交通人均二氧化碳排放量的差异引起。

2.2.3狭义与广义旅游业二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量的区域差异性

本文将旅游业产生的二氧化碳直接排放在旅游目的地行政区域范围(舟山市普陀区和定海区)内的量定义为狭义旅游业二氧化碳排放量,包括旅游交通i(景区内非索道交通、景区间旅游交通和市内旅游交通)、旅游餐饮和旅游固体废弃物产生的直接二氧化碳排放量;将旅游业产生的二氧化碳直接或间接(间接排放是指火力发电产生的二

氧化碳排放)排放在旅游目的地行政区域范围外的量定义为广义旅游业二氧化碳排放量,包括旅游交通ii(景区内索道交通和长途旅游交通)、旅游住宿和旅游游览产生的直接或间接二氧化碳排放量。

从表6和表7可知,各客源地狭义旅游业二氧化碳排放量及其人均量差异相对较小(见表6),各客源地狭义旅游业二氧化碳排放量的差异主要是由游客量的差异引起的;而各客源地广义旅游业二氧化碳排放量及其人均量差异相对较大(见表7),各客源地广义旅游业二氧化碳排放量的差异主要是由长途交通和游客量的差异引起的,特别是长途交通的差异。

3市场替换减排效果评估

3.1市场替换类型

受篇幅所限,本文只考虑了客源地之间完全(100%)替换;其实也可以考虑客源地之间部分替换。同时,直接利用市场替换法通常会对旅游业产生多方面连锁反应;更具有现实性和可操作性的是间接利用市场替换法:以短途游客人均二氧化碳排放量为基准值,以中长途游客与短途游客人均二氧化碳排放量的差值为依据,对中长途游客征收旅游碳排放(增量)税;获得的资金用于植树造林等增汇或碳汇项目建设,用以抵消其增加的二氧化碳排放量。

旅游目的地客源市场替换是降低旅游业二氧化碳排放量的重要策略[38]。从本文各客源地旅游业二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量的区域差异性分析可知,客源地市场与旅游目的地的距离(长途交通),是影响旅游业二氧化碳排放量的最关键因素。因此,替换长距离游客客源市场是降低旅游业二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量的重要策略。以区域差异性评估研究为基础,本文提出了5种旅游目的地游客客源市场替换减排策略:①市场替换类型i:将华中和华东地区、广东和京津冀地区、东北和西部地区、港澳台及国外地区等游客客源市场替换为长三角地区游客市场;②市场替换类型ii:将广东和京津冀地区、东北和西部地区、港澳台及国外地区等游客客源市场替换为长三角地区游客市场;③市场替换类型iii:将广东和京津冀地区、东北和西部地区、港澳台及国外地区等游客客源市场替换为华中和华东地区游客市场;④市场替换类型iV:将东北和西部地区、港澳台及国外地区等游客客源市场替换为长三角地区游客市场;⑤市场替换类型V:将东北和西部地区、港澳台及国外地区等游客客源市场替换为华中和华东地区游客市场。

3.2减排效果

通过研究表明(见表8),5种市场替换类型市场替换比例分别为32.81%、11.96%、11.96%、7.71%和7.71%,旅游业二氧化碳排放量及其人均量下降范围处于33.76%-69.35%之间;旅游交通二氧化碳排放量及其人均量下降范围处于37.79%-76.83%之间;狭义旅游业二氧化碳排放量及其人均量下降范围处于-3.76%--0.57%之间;广义旅游业二氧化碳排放量及其人均量下降范围处于36.61%-75.43%之间。由此可见,市场替换策略对减少二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量效果显著;但其主要减少的是旅游交通和广义旅游业二氧化碳排放量及其人均量。

通过市场替换,使游客由长途客源市场替换为中短途客源市场,缩短了长途交通的距离和改变了游客的旅游交通方式及中转城市的比例,这引起了旅游交通二氧化碳排放量及其人均量的减少。同时,市场替换也缩短了游客在旅游目的地的停留时间(见表2),这引起了旅游住宿二氧化碳排放量的减少;旅游交通和旅游住宿共同作用,引起了广义旅游业二氧化碳排放量及其人均量和旅游业二氧化碳排放量及其人均量的减少。市场替换引起了狭义旅游业二氧化碳排放量及其人均量略微增加,这主要是因为中短途游客的自驾比例远高于长途游客(见表2),市场替换会引起市内交通自驾比例的大幅度提高,进而引起了市内交通二氧化碳排放量的增加和狭义旅游业二氧化碳排放量及其人均量的增加。

4结论

(1)普陀旅游金三角各客源地在游客量所占比例、游客旅游目的地停留时间、游客交通方式和中转城市等方面存在显著差异,再加上各客源地与旅游目的地之间的距离差异,这两种差异导致了各客源地旅游业二氧化碳排放量及其人均量存在显著差异。长三角地区、华中和华东地区等中短途客源地游客量占到了游客总量的88.04%,但其二氧化碳排放量却只占各客源地旅游业二氧化碳排放总量的43.25%;长三角地区游客人均二氧化碳排放量分别相当于华中和华东地区、广东和京津冀地区、东北和西部地区和港澳台及国外地区游客人均二氧化碳排放量的28.22%、8.90%、6.55%和2.42%。

(2)旅游交通是各客源地旅游业二氧化碳排放量的最主要来源,其占各客源地旅游业二氧化碳排放量的比例处于62.59%-99.14%之间。长三角地区短途客源地游客以乘坐汽车(自驾和长途汽车)为主,汽车交通二氧化碳排放量占该地区旅游交通二氧化碳排放量的86.57%;华中和华东地区中途客源地游客飞机交通二氧化碳排放量占到了该地区旅游交通二氧化碳排放量的50%以上;而其他地区长途客源地游客飞机交通二氧化碳排放量占该地区旅游交通二氧化碳排放量的比例则更高,处于88.18%-99.17%之间。旅游交通特别是长途旅游交通二氧化碳排放量的差异是引起各客源地旅游业二氧化碳排放量及其人均量和广义旅游业二氧化碳排放量及其人均量差异的最主要因素。

(3)市场替换策略对减少旅游业二氧化碳排放量和人均二氧化碳排放量效果显著。通过将长途客源市场游客替换为中短途客源市场游客,缩短了长途交通的距离和游客旅游目的地的停留时间,改变了游客旅游交通方式和中转城市的比例,进而引起了旅游交通二氧化碳排放量、广义旅游业二氧化碳排放量和旅游业二氧化碳排放量及其人均量的减少。本文提出的5种市场替换策略,市场替换比例分别为32.81%、11.96%、11.96%、7.71%和7.71%,旅游业二氧化碳排放量及其人均量减少的比例分别为69.35%、53.09%、43.77%、39.77%和33.76%。

参考文献(References)

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二氧化碳排放来源篇4

能源是经济增长的基础,所有的发展中国家都面临两难境地,既要发展经济,又要应对、减缓气候变化。在现有理念和技术条件下,如果减少碳排放,就意味着它们要承担经济放缓甚至停滞的巨大成本。这无论从现实和道义上都讲不通。对于中国特别不是一件容易的事情。即使采取较积极的能源政策,包括提高可再生能源和油气等清洁能源的比例,到了2020年我国煤炭消费仍占约60%。

本文将通过用一种新的角度对碳排放现状进行重新分析,提出系列创新理论来减少碳排放、加大碳固定,并以资源化高效利用来保证减排全过程的市场化动力,实现可持续的碳资源循环利用和经济的低碳发展。

一、碳排放现状成因的创新分析

现在学术界认为森林、海洋吸收二氧化碳的能力是有限的,只能吸收人类活动新增排放的很小一部分。但事实上,人类活动产生的碳排放和自然界本来已有的碳循环总量相比只占很小的一部分。仅仅土壤碳呼吸过程中对环境的碳排放就达到3000~5000亿吨,是人类每年约500亿吨碳排放的8~10倍。在2010年时,这个比例曾经是12~16倍。每年全球由于毁林造成碳循环破坏所产生的二氧化碳排放与同期化石燃料燃烧释放量相当,也能证明这一观点

我们也都知道,不论是陆生植物还是水生植物或藻类,都是碳水化合物,绝大多数植物的碳元素的唯一来源就是二氧化碳,植物每生成1kg干物质就要消耗二氧化碳约1.6kg。在进行无土栽培植物的过程中,只要营养液中有少量必要的无机盐,不需要任何有机物,也就是说不需要碳元素,就可以完全保证植物正常生长发育。那么我们在粮食作物种植的过程中施的有机肥为什么能促进作物生长发育呢?其作用主要是有机物在微生物作用下分解产生二氧化碳和热量。没有有机肥,作物不是不能生长,而是长不好,究其原因也是没有足够的二氧化碳来进行高效率的光合作用。试验研究表明,人类生产生活的环境大气的二氧化碳浓度约在100~2000ppm(0.01%~0.2%)内,作物产量随二氧化碳浓度增加而提高。如果把二氧化碳浓度降到50ppm,光合作用就会停止。生产实践中发现,农业温室大棚中夜间二氧化碳气体因植物呼吸作用和土壤有机物分解释放的积累,达到较高水平,在日出前一般都在600~1500ppm之间,日出后作物开始光合作用,温室内二氧化碳浓度迅速下降,如果没有充足的补充,2小时左右二氧化碳浓度将降至100ppm以下,作物处于二氧化碳饥饿状态!

一般认为植物光合作用最适宜的二氧化碳浓度是800~1500ppm,温棚中喷施二氧化碳,将空气中二氧化碳浓度从野外平均浓度200ppm,提高到1200ppm,即达到或接近我们办公室内的二氧化碳浓度,不同品种农作物的生长速度和产量提高了60%~200%。也就是说提高二氧化碳的浓度可以大大改善植物光合作用的条件,促进光合作用,改善植物的养分合成和加工。当然,也意味着植物固定二氧化碳的能力成倍增加。

显然,大自然植物的主要碳元素来源,不是依靠人类活动提供,植物吸收、再利用的碳元素主要来自其附近土壤因其含有的有机物分解,释放的二氧化碳。通过空气对流、扩散带来的二氧化碳只是占有很小的比例。即便是地球大气层二氧化碳浓度上升50%,从280ppm达到现在的约380ppm,这个浓度还是难以让植物的光合作用有大的变化。因此,靠增加水生、陆生植物面积来大幅度增加环境固碳能力的思路是行不通的。

我们曾经到数个化工厂调研,这种工厂通常都有大量的二氧化碳排放,规模都达到每小时数十、数百吨碳排放。交流中,工厂的朋友都不约而同说到一个现象,工厂建成开工短短几年内,周边小环境、小气候发生很大改观,没有进行人工的特殊干预,不毛之地很快变得郁郁葱葱,风调雨顺。感觉植物非常容易生长、发育。我们分析,这应该就是二氧化碳“气肥”起到的“意外”作用。

因此,我们大胆的提出一个结论:自然界的植物碳汇的潜力是巨大的,远远大于人类活动产生的排放。森林植被破坏能造成碳排放快速增加,而通过植树种草产生的碳固定效果则是缓慢和长期的。利用、影响、恢复碳循环来解决碳排放问题,远比通过减少石化燃料消耗、化学利用二氧化碳、直接物理存贮封存、增加森林植被面积吸收等方式更快速有效。

让我们把新产生的碳排放尽可能“捕集”起来,输送到海洋、森林、草原,农田、温棚里去,造成局部二氧化碳浓度大幅度增加,影响碳呼吸、碳循环过程,让植物固碳的作用成倍提高,同时也促进植物的快速生长,农作物产量也大幅度增加。实现低碳、减排、增效多赢的局面。

二、碳排放来源的创新控制

我们现在还有必要分析一下人类工业化过程产生大量碳排放的历史成因。即使到了今天,工业领域和人们日常生活中都把排放二氧化碳当成一件理所当然的事。进行环境评价的时候,排放物里面如果没有特殊化合物,如硫化物、氮氧化物、粉尘即达到清洁排放的标准,排放物含有二氧化碳、水蒸气、热量其实都是局部环境空气的增量和干扰,也将影响局部环境指标,本应同样得到处理。

每个锅炉都有烟囱,煤炭燃烧后碳排放成为习惯,但是仔细分析一下,煤炭的燃烧过程是一个化学反应过程,在生成近4倍重量二氧化碳的同时,释放燃烧热。排放的二氧化碳其实是比燃烧过程释放的热更有价值的资源,目前市场批发价每吨高达500~800元,淘宝零售价更达到每吨一万元。化学产物的价值比释放的热能价值高2~3倍,人们长期以来都是抓了燃烧热这个“芝麻”,扔了燃烧化学产物这个“西瓜”。

造成这个结果也有其历史原因,倒退几十年,烟气中二氧化碳几乎无法回收,回收了也没有什么太多用途,人类当时也没有减少碳排放的环境保护压力。但是今天则完全不同了,回收烟气二氧化碳的技术已经成熟,回收成本低廉,回收的二氧化碳用途广泛。人们也已经认识到碳排放对环境的危害,到了应该彻底处理碳排放、必须处理碳排放问题、可以从根本上解决碳排放问题的时候了。

我们再提出一个建议,对我们人类普遍使用的燃煤、燃油、燃气过程进行改革,让每一台锅炉、每台燃烧装置像化工厂的反应设备那样工作,既利用燃烧反应释放的热量,还要利用化学反应产生的化学产物,把化石资源的价值“吃光榨净”,在减少环境污染物排放的同时,实现效益的大幅度增加,实现低碳、减排、增效的有机统一。

我们还提醒,对于那些建设在远离城市的化工企业、大量碳排放企业,也许没有必要进行碳捕集,只要要求他们周围小环境加强植物培育,相信很快就可以和前面所说的化工企业一样,通过碳排放的“自产自销”,就地实现低成本、高效率、环境友好的碳固定。而那些周围没有大量植被实现碳固定的碳排放企业、碳排放设备,应该加强碳捕集、碳回收,通过城市捕集、野外排放的空间转移、冬季捕集、夏季排放的时间转移,借助绿色植物的光合作用,高效率实现碳固定,同时实现直接、间接创造新的经济效益。

三、碳排放资源化利用的创新

目前工业领域的碳排放比较容易集中捕集,捕集的方法很多,每捕集一吨二氧化碳的成本约合100多元人民币或更低。但近年来碳排放的资源化利用几乎没有大的突破,究其原因是理论界思想观念陈旧,需要进行观念创新和理论创新,才能彻底改变碳排放资源化利用的现状。本文将以干冰作为一种动力转化介质入手,探讨一下碳排放资源化利用的创新。

多年来,有无数的科学家试图让二氧化碳能再次逆变成为某种“燃料”。这些人几乎都在化学逆向反应上做文章。但是这样的过程,都是需要能量,实现燃烧逆向反应也非常困难,而且除了考虑采用太阳能、模拟植物光合作用的方案以外,即便实现逆向反应,也只能算是对高品位能源的储能再释放,得不偿失。

近年来,我们通过对热机的工作原理进行再认识,提出“让热机冷下来”的观点。热机的本质是热量引起介质升温膨胀、做功,加热升温是手段,膨胀增压是目的。人们不应该将热机的工作温段僵化、固定在从常温到高温,而从低温升温到常温也会引起某种介质升温、膨胀,推动活塞、涡轮叶片运动做功,将常温、低温的热量同样转化为机械能。

二氧化碳是个很神奇的物质,常压下,它可以以-78.5℃超低温、固态的形式“干冰”存在;到了约10个大气压的环境中,二氧化碳又会变成液体流动便于输送。用干冰作为工质,可以吸收利用环境介质空气、水的热量受热气化,如果限制在一个封闭的容器中,就可以得到数十个大气压压力的常温二氧化碳气体。这个高压、常温的二氧化碳气体完全可以推动气动机械输出动力做功。由于热机的原理没有改变,热机也无需大的改动,只需要对现有的汽车稍加改进,就可以使得原来消耗燃料,工作在高温温段的发动机,改为利用超低温工质,撬动环境热能参与,让气缸内产生同样大小的膨胀压力来推动活塞,让发动机在常温温段继续工作。

改造前,汽车是带着能源物质,吸入不需要付费的环境空气,燃烧后释放的热量让反应后的混合气体升温、膨胀,高压高温气体的膨胀势能在发动机内转换为动能,带动车辆运动,做功后尚有余热的高温废气被排放到环境中;改造后,汽车是带着超低温的工作介质干冰,通过换热器,吸收不需要付费的常温空气的热量,汽化、气化,升温膨胀,最后是高压常温二氧化碳气体推动发动机运转,带动车辆运动,膨胀释放内能后大幅度降温的低温二氧化碳气体则被排放到空气中。这个过程已经在实验中得到验证。初步估算,让发动机输出同样的动力消耗的“工作介质”体积虽是原来燃料消耗的5~8倍,而综合成本是使用燃料时的近三分之一,相当于又回到了蒸汽机时代,不同的只是工质从水变成了干冰,热量的来源不是依靠燃煤,而是取自于环境空气或水等常温物质。

改装实验中还注意到,干冰首次气化的过程,其实是一个吸热过程,也就是一个制冷降温过程,是一个非常不错的“冷源”,可以在提供动力的同时,为冷藏、冷冻运输设备提供大量冷量;为冷冻法海水淡化设备提供优质冷源。做功后,气体温度因为内能减少而再次下降,又达到-50℃或更低,还可以再次作为冷源输出冷量。

用于改造农用机械,在提供动力的同时,干冰气化后的二氧化碳也成为农作物的气肥,降低了农机使用成本,减少石化燃料消耗,还给农作物、农田施了气肥,一举数得。

冬季使用燃料燃烧供暖的时候利用新型可以回收制备干冰的锅炉回收烟气中二氧化碳,制作干冰的过程也实现燃料燃烧热量的高效率、最大化回收再利用。冬天没有植物,应将干冰储存起来;到了夏天,利用干冰吸热制冷,气化后高压二氧化碳气体推动汽轮机输出动力发电,最终排放的低压二氧化碳气体成为夏季植物的气肥,实现碳排放资源的跨时间、跨空间的高效利用、综合利用。

四、二氧化碳综合利用范例

本文提出解决碳排放的思路主要是设法通过大幅度提高植物生长环境周围二氧化碳的浓度,来充分发挥自然界的植物通过光合作用吸收、固定二氧化碳的巨大潜力来从根本上解决大气层二氧化碳气体积累、增加的问题。实现这个过程主要有碳捕集、碳运输、碳布撒等若干环节。其中碳捕集的有关技术已经相当成熟,本文不再赘述。

二氧化碳的运输曾经是一个较大的问题,因为这个过程中是个消耗能源、成本较高,没有经济回报的过程。现在,利用干冰作为介质,吸收环境的热量,并通过热机转化为动力输出,解决了碳运输过程的高能耗成本的问题。运输过程中少量的消耗其实也实现了某种意义的碳肥“布散”过程。下面通过几个利用二氧化碳的应用范例,来进一步解释说明。

(一)干冰用于森林灭火

森林火灾时有发生,常用的灭火方法很多,但都是常规的手段。以水灭火为例,如果喷洒的消防灭火用水、灭火干粉没有直接喷淋到火源,则几乎不能发挥降温和隔绝空气的作用,即便有条件大量使用,灭火效果也不好。

以前限于经济条件和技术条件,使用干冰灭火都是“高端消费”和“奢侈品”。但是到了今天,干冰容易生产、运输、储存,目前的成本也不高了,应该考虑大量采用干冰这个非常理想的灭火材料来实现森林应急灭火。采用干冰进行森林灭火,制作成一个个干冰炸弹,通过提前布设形成阻火带,通过定时、定温起爆,或者飞机空投,触地爆炸,或者巨型迫击炮抛射、近炸引信引爆。不管干冰是否能接触火源,只要炸碎的干冰颗粒布撒在火源附近、火源的上风口、火源的高处,都能迅速气化实现降低火场温度,隔绝空气阻止燃烧的作用。气化的二氧化碳就像一张巨大的“冷气毯”,覆盖整个火场,并且随着气流的流动自动流向火源,持续气化的干冰还能有效阻止火灾复燃,实现快速、彻底灭火。

最后残留在森林火场的二氧化碳气体,是森林很好的气肥,逐渐被周围的林木吸收,没有任何污染物残留,渗入地下土壤、水分吸收的二氧化碳气体,也有利于火灾现场的植被恢复生长,一举数得。人类使用水灭火,已经数千年历史了,今天该创新、改进一下了,该淘汰这种陈旧、低效率的传统灭火方式了,

(二)干冰作为动力介质

大型渔率在500马力以上,每小时消耗燃油数十公升。需要消耗大量的燃油作为动力。固体二氧化碳(干冰)吸收海水的热量可以气化为50个大气压以上的高压气体,为远洋渔轮提供动力;这个过程中,约10公斤干冰相当于1公斤燃油,输出的动力相当于2~4千瓦时电力。吸热的过程还相当于制冷,提供的“冷量”可以用于冰冻海产品、淡化海水,这10公斤干冰同时累计可以吸收的热量,相当于0.5公斤燃油做功制冷的冷量。10公斤干冰气化过程还能同时淡化产生10公斤以上的淡水。综合估算干冰替代燃油的重量比为6:1,即干冰的使用量比燃油大6倍。而干冰的价格是燃油的十分之一或更低,因此使用干冰的成本是燃油的二分之一,而且实现了真正的“零”排放。

使用干冰作为动力介质,是一个非常好的环保、节能、增效的方案。首先采用的干冰是从其他直接排放到环境中的二氧化碳捕集制取而来,不是增量排放。使用过程中能量的来源取自于环境,没有消耗化石燃料;排放的二氧化碳“尾气”增加了海洋、海平面的二氧化碳浓度,甚至可以直接注入水中,增加了水体的二氧化碳溶解度,促进海洋植物、藻类的光合作用,通过食物链促进了海洋生物、海洋水产资源的再生和恢复,实现安全、低碳、减排、增效、环境友好的综合效益。这种应用方案也同样适用于海岛、远洋货轮、邮轮采用。

我们现在的高铁的每一节车都叫动车,都有独立的动力系统,高铁的车头仅仅是控制室,反而没有动力,合在一起称为动车组。如果每节车厢都能携带5吨干冰作为动力工质,则在运行中可以提供500匹马的动力长达6~8小时。在列车进入人口稠密区域时使用电力牵引,行驶到旷野、草原、森林的时候切换到“干冰”介质的环境热能动力模式,既提供了一种清洁的动力,又实现了碳布撒、碳转移,强化、利用了绿色植物固碳能力,实现了绿色动力。

这些绝非科幻,具体实施过程不存在理论障碍和技术壁垒,推广应用就在眼前。马戏团里表演的大象,都是从小就开始训练的。小象很调皮,故常把小象拴在木桩上。由于小象力量小,经过很多次试验,它都无法将木桩拖出来,时间久了,只要把小象拴在木桩上,它就知道自己无法挣脱,也就会很安分了。小象长成了大象,力大无穷,可以轻松拔起一棵大树,但却能很老实地被绳子拴在木桩上。因为从小的经验告诉它们,木桩的力量比自己大,是唯一可以拴住自己的东西。

基础科学理论确实已经发展完善,但是我们是不是还存在对理论的认识偏颇或惯性思维?应用科学理论和历史生产力发展水平相关,早期提出并沿用至今的一些应用理论肯定存在时代和历史的局限性和不足。《国际歌》有一句歌词唱得好:“要冲破思想的牢笼”。而一旦冲破思想的牢笼,走出思维定势,甩掉那根“木桩”,我们的潜力将会得到极大释放,将会创造各种奇迹。

五、后记

在撰写这篇文章的时候,开始作者的思路是为了解决温室气体对环境的影响,而“科学家们”特别是掌握先进科技手段和话语权的国外“专家”们“一致”认为二氧化碳、水蒸气、臭氧层破坏是造成气候变暖、海平面上升、南极冰川消融的主要原因。但随着相关资料的收集整理,一个意外的结论出现了,碳排放真的是造成气候异常的主要原因吗?

二氧化碳排放来源篇5

【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。

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【作者简介】

二氧化碳排放来源篇6

全国“两会”的召开,让“低碳生活”、“低碳经济”再次成为热门议题。全国政协十一届三次会议的“一号提案”,是来自九三学社的《关于推动我国经济社会低碳发展的建议》,当日,股市低碳概念个股因此大涨。所谓低碳,英文为lowcarbon,意指较低或更低的温室气体(二氧化碳为主)排放。所谓低碳生活,就是指在生活作息时尽量减少所耗用的能量,降低二氧化碳的排放量;低碳经济,就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。

二氧化碳作为造成温室效应的气体之一,被列为首要污染物进行控制,是减排的重点对象之一。殊不知,二氧化碳也是一种资源,有着巨大的投资价值。

“两会”劲吹“代碳风”

在本次全国“两会”上,多位代表、委员强调了二氧化碳的利用价值。

全国人大代表、青岛啤酒股份有限公司董事长金志国表示:二氧化碳是啤酒生产过程中产生的副产物,同时也是啤酒生产中不可或缺的主要原料。碳管理,管好了是资产,管不好就是负债。

据金志国介绍,在之前的啤酒生产中,产生的大量二氧化碳都被白白排放掉7。如今,很多啤酒企业通过加装二氧化碳回收装置,对二氧化碳进行收集、加工,然后再用于生产所需。实施碳的闭环管理,既减少环境污染,又降低成本增加效益。

全国政协委员、华中科技大学煤燃烧国家重点实验室主任郑楚光表示:减排的概念并非完全不排放二氧化碳,而是使二氧化碳不进入空气,实现二氧化碳的捕集与封存。他说,二氧化碳也是可利用资源,可利用其提高石油采收率,置换原油而长期储存于油岩中,实现真正意义上的规模减排。

作为“973计划”项目“温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存”的首席科学家,郑楚光说,该课题已进入工程示范阶段。吉林油田已埋存8万吨二氧化碳,同时提高了石油的收率。

全国政协委员、中国石油大学校长张来斌也积极提倡发展二氧化碳地质封存技术。在他看来,发展二氧化碳地质封存技术,并将其与石油开结合起来,既能减少二氧化碳排放,又实现了石油的绿色开发,能取得经济效益和环境效益的双赢。

二氧化碳吞吐不仅能增油,还能提高原油收率,且随注入量而增大。目前,国内已有部分地区利用二氧化碳吞吐油,一些利用常规方法开的老区油田开采成本很大,已面临经济极限,在有条件的地区试用二氧化碳吞吐,可以得到可观的收益。

加大利用变废为宝

将二氧化碳看做是取之不尽、用之不竭的廉价资源,并通过现代技术将之转化为现代工业生产的原料,从而实现变废为宝,是实现碳减排的一条重要途径。

二氧化碳的价值正在被发掘,鉴于二氧化碳无味、无毒、分子结构稳定、密度大于空气密度的固有特性,它已经被广泛应用在了机械加工、化工、消防、食品加工、石油开采、生物养殖等行业,比如,气体保护焊就是利用二氧化碳气体的稳定性来保护被焊接的金属在焊接的过程中不被氧化。这种焊接方式自上世纪50年代被发明以来,在汽车、船舶、集装箱、金属结构物的加王过程中得到了广泛运用。由于二氧化碳保护焊是一种高效、高质量的焊接技术,采用这项工艺与手工电弧焊相比,可提高工效1~2倍,节省电耗一半。

二氧化碳在食品加工行业同样得到了广泛应用,最典型的就是饮料业。随着国人生活水平的提高,饮料行业对二氧化碳的消费量将迅速增长。以2008年为例,我国高档碳酸饮料的消费量约为1300多万吨,其中,可口可乐公司在我国高档碳酸饮料占有率为52.5%,约680多万吨,百事可乐占有率为6%,约为78多万吨,两家公司占到国内碳酸饮料市场的59%。根据碳酸饮料的行业标准计算,每吨碳酸饮料对食品级二氧化碳的需求量为0.02吨,由此推算,仅2008年高档碳酸饮料所需食品级二氧化碳量超过26万吨。

此外,国际上广泛采用液体二氧化碳、干冰速冻及二氧化碳气调法保鲜食品。二氧化碳气调法是不加任何防腐剂的保鲜法,只要控制气体组成,保持适当低温,便可使水果、蔬菜获得良好的贮存效果。据悉,华南农学院用二氧化碳气调贮藏荔枝,在1~3℃条件下,荔枝可贮存30-40天。基本保持原有的鲜红色和风味。这一方法对鱼肉、蛋的保鲜同样有效,把成批鸡蛋放在浓度为30%-60%的二氧化碳气体中,二氧化碳通过蛋壳渗入鸡蛋,可延迟形成水样蛋的速度,达到保鲜目的。但在食品速冻保鲜方面,国内由于二氧化碳价格高于氨和氟里昂制冷剂,而影响了推广。

提高意识 寻找新机遇

尽管人们已经认识到了二氧化碳的重要性,但是,二氧化碳资源化回收利用程度还较低,在我国,二氧化碳回收率尚不足排放量的1%。问题主要有以下几个方面。

首先,二氧化碳提取成本高,目前,社会上使用的二氧化碳都是从空气中提取的,但由于空气中二氧化碳的含量只有约0.03%,因此,从空气中提取成本较大。如果从冶金、火力发电等行业集中排放的烟气中提取二氧化碳,提取成本将大大降低。据了解,在节能减排政策指导下,中国华能集团已经在两个火力发电厂开展“生产”二氧化碳的项目,为周边二氧化碳气体的使用者提供了便利,也给自己创造了一定的经济效益。

其次,普及度较低。人们对二氧化碳气体的认识不足,也影响了二氧化碳气体的使用。举例来说,在机械加工行业,尽管二氧化碳气体保护焊已经存在几十年,但仍没有得到有效推广甚至一些大型企业还在使用普通的焊接方法。在石油开采方面。二氧化碳方式也只是处在试用阶段。生物养殖在减少二氧化碳排放的作用也还没有被重视,更谈不上推广了。利用二氧化碳制造可降解塑料的技术也是成熟的,但也没有获得普及应用。如果相关二氧化碳应用技术能够在冶金、电力行业得到应用,将给这两个行业提供新的经济增长点。另外,一些科研机构掌握的有关二氧化碳的应用技术。没能有效转移到实际生产领域。

二氧化碳排放来源篇7

关键词LmDi模型;碳排放;一次能源;能源强度

中图分类号F205文献标识码a

aDecompositionmodelandReduction

approachesforCarbonDioxideemissionsinChina

LiUYiwen1,HUZongyi1,DaiYu2

(1.CollegeofFinanceandStatistics,HunanUniversity,Changsha,Hunan410079,China;

2.Schoolofartsandlaw,ChangshaUniversityoftechnology,Changsha,Hunan410076,China)

abstractenergyconsumptionandcarbonemissionshasbecomeamajorstrategicissuesaffectingthedevelopmentofhumansocietyglobalandglobalpoliticalandeconomicpattern.Chinaisthelargestdevelopingcountryintheworld,isfacingsevereenergychallenges.energyconservationandsignificantimprovementinenergyefficiencyareourresponsetothechallengesofenergyandclimatechangeisanextremelyimportantandeffectiveway.thispapercomprehensivelystudiedtheeffectsoftheenergystructure,energyintensity,energyefficiencyandeconomicgrowthoncarbonemissions.Basedonfactorsdecompositionmodel,theLmDidecompositionmethodwasappliedtoresearchCo2emissionsandcarbonintensitychangesduetoprimaryenergyuseinChina.theresearchfoundthattheincreaseincarbondioxideemissionswasmainlycausedbyeconomicgrowthandpopulationexpansion.onthisbasis,weproposedsomepolicyrecommendationstoreducecarbonemission.

KeywordsLmDimodel;carbonemissions;primaryenergy;energyintensity

1问题的提出及文献综述

近一个世纪,特别是最近30年以来,极端气候的频繁出现和温室气体的大量排放引起了世界各国政府、社会和学术界的广泛关注.我国作为世界上人口最多的国家,伴随着我国改革开放的不断深入和经济的持续发展,我国的二氧化碳排放量已经于2003年超过欧洲并于2007年超过美国成为目前全球最大的二氧化碳排放国.1997年到2010年期间,欧盟的二氧化碳排放量从42.99亿吨减少到41.43亿吨,美国的二氧化碳排放量略有增长,从60.81亿吨增长到61.45亿吨,增长1.05%,几乎可以忽略不计.然而,在同一期间,我国的二氧化碳排放量却从33.84亿吨增长到83.33亿吨,增长146.25%,并成为全球最大的二氧化碳排放国,特别是在2002年以后,二氧化碳排放量增长速度明显加快,对环境造成极大影响的同时也制约了我国的经济发展(胡宗义等,2012)[1].在未来相当长的时间内,我国将面临碳减排和经济发展的双重压力.因此,如何有效地降低碳排放是我国面临的现实问题,而探求我国碳排放增长的驱动因素则是解决这一问题的关键.近些年来,我国学者和政策制定者已经开始关注此问题,并试图寻找我国二氧化碳排放和能源消耗增长背后的驱动力[2-4].

自20世纪70年代以来,碳排放或者能源消费的因素分解研究就成为国际能源问题研究的热点问题.其中,指标分解分析方法也被国际上能源与环境问题的政策制定所广泛接受.20世纪70年代末期,指数分解分析方法首次被引入用于研究能源消耗的结构变化问题研究.在20世纪80年代,Laspeyres指数的分解方法得到广泛应用,到了20世纪90年代,Divisia指数的分解方法则受到能源研究学者的追捧,逐渐成为应用最广泛的指数分解方法.ang(1994,2004)通过对当时指数分解分析方法的比较研究,指出Divisia指数分解分析方法是最有效的方法[5-6],2005年ang(2005)又进一步给出了应用Divisia指数(LmDi)对能源问题进行分解分析的应用指导[7],此后,LmDi(指数分解分析方法的一种)成为最受欢迎的指数分解分析模型,为广大能源问题研究学者所使用,如Hatzigeorgiou等(2008)[8],Zhang(2003)[9],Fisher-Vanden等(2004)[10],ma和Stern(2008)[11],acho和Schaeffer(2009)[12],Zhang等(2011)[13],Zhao等(2012)[14].其中一些研究是针对特定部门的分解,如acho和Schaeffer、Zhang等、Zhao等;更多的则是针对整个宏观经济进行分解的.

而,虽然指数分解分析方法已经被广泛应用,但是这种方法还存在一定的问题和局限性.首先,指数分解分析方法是基于GDp(国内生产总值)计算的,而GDp为最终产出,不包括中间产出,能源消耗或二氧化碳排放是由总产出发生的,这里总产出为中间产出与最终产出之和,所以原来的用能源消耗与GDp的比值来计算能源强度的方式是不准确的.其次,指数分解分析方法不能用来分析投入产出表右侧最终需求方面的结构问题,这一问题对能源消耗或二氧化碳的排放都是显著影响.第三,在指数分解分析方法中,能源强度作用(或被称为效率作用、技术变化作用)实际上是在分解过程中不能被结构作用所解释的残值,由于还存在其他作用对能源效率产生影响,因此直接将结构作用的残值看作技术变化的作用是不准备的.相对于指数分解方法,结构分解方法引入投入产出理论,可以从经济总量和产业结构两个方向进行更为深入的分析.因此,结构分解方法更适用于分析整个国民经济的能源消费问题和二氧化碳排放问题.近几年来,由于结构分解方法在分解全民经济方面的优势,已经开始被一些学者用于分析能源效率和二氧化碳排放问题.wood(2009)应用结构分解分析方法将澳大利亚1976~2005期间的温室气体排放量变化分解为以下10个驱动因素,分别是:产业效率、前向关联、产业结构、后向关联、最终需求结构、最终需求目标、收入水平、人口规模、出口结构和出口量.该研究表明,产业效率、最终需求结构、最终需求目标和出口结构等因素对温室气体排放量的增长起到抑制作用,而其他因素则起到了促进了温室气体的排放[15].wachsmann等(2009)应用结构分解分析方法将巴西1970~1996期间的能源消耗量变化分解为8个驱动因素,分别是:能源强度、投入结构、产品结构、最终需求、收入水平、工业能源使用人口数、民用人均能耗和民用能源使用人口数.该研究表明:投入结构、产品结构、收入水平和能源使用人口数对巴西的能源消耗增长起到促进作用,其中收入水平和工业能源使用人口数这两个因素对能源消耗增长影响效果显著,达到了85.1%;而其他因素则对能源消耗增长起到了抑制作用[16].Lim等(2009)针对韩国1990~2003年期间的二氧化碳排放量变化情况进行了分解分析,将该期间韩国二氧化碳排放量变化分解为以下8个因素,包括:碳排放强度、能源强度、经济增长、最终需求、出口、最终产品进口、中间产品进口和生产技术,结果表明:能源强度、经济增长和出口三个因素对二氧化碳排放量增长起到促进作用,而其他5个因素则起到相反作用.在诸多因素中,经济增长对二氧化碳排放增长起到的作用最为明显[17].Cellura等(2012)[18]对意大利1999~2006年期间民用部门的二氧化碳排放量变化进行了结构分解分析,为了保证结果准备,作者分别使用Sun(1998)[19]提出的完全分解模型和Dietzenbacher和Los(1998)[20]提出的两极分解模型将意大利该阶段二氧化碳排放量变化分解为碳排放强度、里昂惕夫效用和最终需求三个驱动因素,结果表明:使用两种方法获得的分解结果比较接近,最终需求和列昂惕夫效用对二氧化碳排放起到促进作用,其中最终需求的作用最为显著,而碳排放强度的作用则是减少二氧化碳的排放.

近几年来也有学者开始应用结构分解模型来研究中国的能源消耗和二氧化碳排放问题.Zhang(2009)首先应用结构分解模型对中国1992-2006年期间的二氧化碳排放强度的变化情况分解为碳排放系数、能源结构、能源强度、投入结构、产品结构和分配结构6个驱动因素.研究表明:该期间二氧化碳排放强度有了明显的下降,下降由能源结构、能源强度、投入结构和产品结构的变化产生,其中以能源强度的影响最为明显,而其他两个因素则减缓了二氧化碳排放强度的下降[21].需要说明的是,该研究应用的数据为2002年以前,而2003年至2006年的数据为作者估计所得,并非官方数据,因此,其准确性值得商榷.Zhang(2010)的另一个研究是从供给的角度研究中国二氧化碳排放问题,应用了高斯投入产出模型和Dietzenbacher和Los提出的结构分解模型,Zhang将中国的二氧化碳排放量变化分解为经济活动、经济结构、需求分配结构和碳排放系数4个驱动因素,并指出经济活动和经济结构因素促进了中国二氧化碳排放量的增长[22].peng和Shi(2011)研究了1992-2005年期间中国二氧化碳排放问题,并应用结构分解分析方法将二氧化碳排放量变化分解为排放强度、技术、最终需求和贸易4个驱动因素,并指出最终需求和技术变化推动了该时期中国的二氧化碳排放量增长,排放强度则减缓了二氧化碳的排放,贸易因素的影响不显著[23,24].Xia等(2012)应用两极分解模型的乘法形式对中国1987-2005年期间的能源强度进行了结构分解,在他们的研究中,能源强度被分解为能源投入系数、里昂惕夫系数、最终需求的产品结构、最终需求类型和最终能源消耗5个驱动因素.研究表明,中国能源强度在1987-2002年期间保持下降,原因在于某些产品的能源投入组合得到优化;而出人意料的是2002-2005期间中国能源强度有所上涨,主要是由于技术变化所造成的,具体到该研究中为里昂惕夫逆矩阵变化所导致的.但是该研究对这一变化并没有进行更为深入的分析[25].

本文在前人研究的基础上,结合有关碳排放量的计算方法,综合考量了能源结构、能源强度、能源效率及经济增长等4个因素对碳排放的影响,基于因素分解模型,应用对数平均权重的Divisia分解法(LmDi模型)分析中国2000~2009年一次能源利用的Co2排放及碳排放强度的变化,力求比较全面地反映各影响因素的作用机理并量化其贡献率,在此基础上提出优化我国节能减排政策的建议.

2研究方法与数据说明

2.1LmDi模型的构建

指标分解分析方法实质上就是将碳排放的计算公式表示为几个因素指标的乘积,并根据不同的确定权重的方法进行分解,以确定各个指标的增量分额.各种因素分解法对年度时间序列数据进行分析,一般使用扩展的Kaya恒等式(Kayaidentity)形式(Kaya,1990),将影响因素分解为规模、结构和技术三类.通行的分解方法主要有两种,一种是指数分解方法iDa(indexDecompositionanalysis),另一种是结构分解方法SDa(StructuralDecompositionanalysis).SDa法与iDa法最大的区别在于前者基于投入产出表,以消费系数矩阵为基础,可对各影响因素如产业部门最终需求、国际贸易等进行较为细致的分析,但对数据要求较高;而后者则只需使用部门加总数据,特别适合分解含有较少因素的、包含时间序列数据的模型,在环境经济研究中得到广泛使用.Hoekstra等(2003)对SDa法与iDa法在使用条件与使用方法上进行了比较,他们认为,相比于iDa,SDa对数据有着更高的要求,这是其主要劣势;但SDa的主要优势在于可凭借投入产出模型全面分析各种直接或间接的影响因素,特别是一部门需求变动给其他部门带来的间接影响,而这是iDa法所不具备的.国内外大量研究实践表明,不论是理论背景、实用性、可操作性还是结果表达,对数平均权重的Divisia分解法(LmDi模型)都是一种极好的研究二氧化碳排放影响因素的方法.本文利用对数平均Divisia指数因素分解法(LmDi模型),将碳排放因素分解为能源结构、能源强度、能源效率及经济增长等4个因素来分解一次能源的人均碳排放量.其中,经济的增长受到资源、技术与体制的约束.

2.2数据来源

能源消费的碳排放量包括化石能源终端消费碳排放与二次能源消费碳排放两部分.由于热力、电力等二次能源消费的碳排放均来自于其生产过程中化石能源的能量损失与能源转换,因此,能源消费碳排放总量即为各类化石能源的终端消费、二次能源转换化石能源及其能源损失所产生的碳排放量.一次能源包括煤炭、石油、天然气和水电,由于水电占的份额相对较小,而且没有二氧化碳排放,因此,本文中的一次能源包括煤炭、石油、天然气和水电、核电、其他能发电,将水电、核电、其他能发电归为一类,称为水核电.

碳排放计算中各类能源的碳排放系数采用国家发改委能源研究所采纳的碳排放系数,即原煤的碳排放系数为0.7559,原油的碳排放系数为0.5857,天然气的碳排放系数0.4483,水核电的碳排放系数为0.能源实物量数据的标准量折算采用《中国能源统计年鉴2010》中的“一次能源生产量和构成”“国民经济和能源经济主要指标”和“综合能源平衡表”.并且,选定的数据按2000年不变价格折算.

从供应角度进行核算能源消费总量,能源消费总量=一次能源产量+回收能+(进口量-出口量)+(期初库存量-期末库存量)=一次能源产量+回收能+净进口量+库存减少量.

采用“物料衡算法”和“经验计算法”计算能源的碳排放量:

其中,e(Co2)表示能源消费导致的二氧化碳排放量,ei表示第i种能源的碳排放量,Qi表示第i种能源的消费量,ri表示第i种能源的碳排放系数.

3实证分析

通过利用LmDi模型,实证分析了2000-2009年中国一次能源利用的二氧化碳排放及碳排放强度变化情况.

从计算结果来看,2000~2009年我国能源消费碳排放总体呈增长趋势.从LmDi分解后的各影响因素结果来看,经济增长、能源结构和人口规模对碳排放的增加表现出正效应,而能源效率表现为负效应.从图1的各分解因素对碳排放的贡献率情况可知,经济增长对我国该阶段的能源消费碳排放贡献率最大,达到139.6182%,人口规模的贡献率为6.791%,能源结构的贡献率为0.3554%,能源效率的贡献率为-46.388%.

可以看出:经济增长是我国该阶段碳排放增长的主导因素.具体来看,1999~2009年,我国GDp由1999年的107159.78亿元增长到2009年的284844.8亿元,增长了1.658倍,同期二氧化碳排放量增长了1.6倍,与经济规模几乎是同步增长.经济规模扩大引起的二氧化碳排放量得变化量呈现上升趋势.

能源结构的变化对碳排放增长表现为微弱负效应,说明我国的能源结构优化初见成效.2000年-2009年我国能源结构没有发生明显变化(见表2),因此能源结构的变化因素对二氧化碳减排的贡献较小.

人口规模对我国该阶段碳排放的增长也具有显著的影响.作为世界上人口最多的国家,人口绝对数量、劳动力人口的生产生活方式对我国该阶段碳排放总量的影响十分显著.特别是,21世纪以来,我国城乡居民生活水平大幅提高,对能源需求的数量和质量均有了更多或更高的要求,我国居民生产生活用能导致了二氧化碳排放持续快速增长[26].

能源效率变化对我国该阶段碳排放的的贡献率表现出明显的负效应.尽管我国节能减排工作取得了很大成绩,但是从总体上看,目前能源效率仍然较低,能源效率绝对值与先进国家之间还存在一定的差距.无论是体现在能源开采、加工转换、储运和终端利用过程中.

4政策建议

为了解释中国近年来二氧化碳排放量快速增长的问题,本节应用LmDi分解分析方法中的因素分解方法来寻找2000~2009年期间的二氧化碳排放量增长的原因.本文将二氧化碳排放量变化分解为4个驱动因素,分别是:能源结构、能源强度、能源效率及经济增长等.本文研究表明:经济增长是我国碳排放增长的主导因素.但是作为发展中国家,经济增长是我国国民生存与发展的必要前提,所以,试图通过限制经济增长来约束碳排放量的增长是不切实际的.因此,减缓Co2排放增长应通过降低能源强度、降低能源消费结构中高碳能源比例、增加低碳能源消费,以及控制人口数量来实现.

“十二五”期间明确提出把大幅降低单位国内生产总值排放作为约束性指标,并加强积极应对全球气候变化、有效控制温室气体排放,统筹国内合理控制能源消费总量、提高能源利用效率、调整能源消费结构、提高森林覆盖率等相关工作,这是体现长远利益和人民意愿的国家战略意图,也是进一步明确并强化了地方政府控制温室气体排放责任的指标.同时,通过与国际间的对比发现,我国未来节能减排的潜力还十分巨大,而且中国在世界经济格局中的地位也越来越重要,从内部可持续发展的需要和国际外部压力来看,我国都应以更积极的姿态应对全球温室气体排放问题,采取更有效的措施控制和减少Co2排放,切实转变经济增长方式.但由于本文碳排放计算公式、分解方法以及数据来源等的不完善性,对一些隐含因素还不能做出完好的解释,仍需要相关研究者做进一步的探讨和研究.

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二氧化碳排放来源篇8

[关键词]低碳化;低碳经济;山东省

[中图分类号]F062.2[文献标识码]a

一、研究背景

碳排放导致全球气候变暖问题已经成为当前人类面对的最大的挑战和威胁之一,应对气候变化和能源短缺成为全球共识。2009年以来全球低碳化浪潮的兴起,为解决气候变化和环境问题提供了一条根本途径,成为继农业文明、工业文明和信息化浪潮之后的第四次世界浪潮。“高污染、高能耗、高排放”的经济模式和生活方式已成为地球和人类自身的杀手,低碳经济发展模式成为人类的必然选择。低碳经济不但是未来世界经济发展的趋势,更成为全球经济新的支柱之一。

为顺应全球低碳经济发展趋势,我国提出了可持续发展战略,要求在保持经济快速发展的同时调整产业结构,提高能源利用效率。2010年两会上,全国政协“一号提案”的内容就是低碳经济发展。2010年中国低碳发展论坛上,国家发改委发言人表示,我国将在广东、辽宁、湖北、陕西、云南五省和天津、重庆、深圳、厦门、杭州、南昌、贵阳、保定八市开展低碳城市试点工作。2012年9月,国务院常务会议决议通过,决定自2013年起将每年6月全国节能宣传周的第三天设立为“全国低碳日”,低碳化发展已经成为推动中国未来发展不容小觑的力量。

二、鲁苏浙粤经济发展现状比较

山东省是我国东部沿海的重要省份,位于黄河下游,东临渤海、黄海,与山东半岛与辽东半岛相对,环抱渤海湾。特殊的地理位置使山东省成为沿黄河经济带与环渤海经济区的交汇点、华北地区和华东地区的结合部,加之又是农业大省,在全国经济格局中占有重要地位。江苏省地处中国大陆沿海中部和长江、淮河下游,是长江三角洲地区的重要组成部分,江苏省的经济、教育等各项指标都位于全国前列,有“东方硅谷”的美誉,是名副其实的强省。浙江省地处中国东南沿海长江三角洲南翼,东临东海,南接福建,西与江西、安徽两省相连,北与上海市和江苏省接壤。浙江经济规模在全国仅次于广东、江苏、山东,位列第四。广东省是中国大陆南端沿海省份,人口已超1亿高居全国第一位。广东省商业蓬勃发展,是中国经济最发达,人口最多,文化最开放的省份,经济总量居中国各地之首。

国内生产总值和人均国内生产总值都是衡量一个地区经济发展状况和人民生活水平的重要指标,而产业结构也能反映出一个地区经济发展的均衡状况。以2010年数据为研究对象,从表1中可以发现,山东、江苏、浙江和广东四省都属于GDp大省,而且四省2010年的人均GDp也均超出全国2.22万元/人的平均水平。同时,从GDp构成来看,四省第二产业增加值在GDp中所占比重均最高,都超过了50%,而第一产业增加值在GDp中所占比重最小,浙江省仅为4.91%,这说明四省的经济尚处于由第二产业为主导向第三产业发展的过渡阶段。此外,四省中山东省第二产业增加值比重最高,说明与其他三省相比,山东省更应该对产业结构作出进一步的优化调整。

三、鲁苏浙粤低碳化水平比较分析

(一)计算方法和数据来源

本文关于碳排放量的计算方法主要参考《ipCC国家温室气体清单指南》第二卷的详细介绍。由于能源部分的碳排放主要来源于含碳化石燃料的燃烧,因此碳排放量可以根据燃料的数量和不同燃料的排放因子来确定。对于燃烧产生的二氧化碳,燃烧条件相对来说不重要,因此,排放因子主要取决于燃料的含碳量。基于上述分析,能源消费的碳排放量的计算公式为:

能源消费碳排放=

本文所采用的数据主要来自《中国能源统计年鉴》以及各省份的统计年鉴。选择化石燃料时依据ipCC清单中的能源缺省碳含量系数对能源进行了分类,分别核算了“能源平衡表”中原煤、洗精煤等13种一次能源以及电力、热力两种二次能源的碳排放。核算方法采用了基于终端能源消费量的计算方法。

(二)二氧化碳排放总量比较

二氧化碳排放量是一个地区发展低碳经济的基础数据和关键指标,如图1所示,2000―2010年山东、江苏、浙江和广东四省的二氧化碳排放量均呈现增长趋势,这种现象的产生归因于经济快速膨胀式发展和生活消费水平提高,带来了能源消耗的不断增加。同时,在四省中以山东省二氧化碳排放量增长趋势最为明显,这与山东省“二、三、一”的重型化产业结构特征有关,因此调整产业结构是山东省促进低碳化发展的有效途径。

(万吨)

图12000―2010年鲁苏浙粤二氧化碳排放总量

(三)二氧化碳排放强度和碳生产率比较

二氧化碳排放强度是指单位GDp的二氧化碳排放量,等于二氧化碳排放总量与地区生产总值的比值,二氧化碳排放强度的变化能够反映出一个地区能源利用的程度以及经济效益的变化。本文计算二氧化碳排放强度时所用的GDp值都是利用消费价格指数进行修正后的实际GDp值,避免了经济发展中价格不断变化的影响。从图2可以看出,山东、江苏、浙江和广东四省的二氧化碳排放强度总体趋势类似,2005年之后都呈现出降低的趋势,这是由于各省产业结构的调整带动了能源利用效率的提高,降低了二氧化碳的排放强度,提高了二氧化碳的生产率。

图2鲁苏浙粤二氧化碳排放强度和碳生产率

碳生产率是一段时期内国内生产总值与同期碳排放量的比值,反映单位碳排放产生的经济效益。由于碳生产包含了“低碳”和“经济发展”两大目标,所以它成为衡量低碳化发展水平高低的一个重要指标。其年增长率常被用于度量一个国家或地区在应对气候变化方面所做的努力或取得的成效。从图2中可以发现,2005年后,山东、江苏、浙江和广东的碳生产率都有所提高,这反映出四省生产力水平的提高。2004年之后,广东省的二氧化碳生产率超过了江苏和浙江两省,成为碳生产率最高的省份,这表明广东省在低碳化发展方面采取了有效措施并取得了显而易见的成绩。

(四)产业结构二氧化碳排放量比较

通过产业结构的二氧化碳排放量能够比较直观地观察影响一个地区产业发展的因素,同时反映该地区产业的低碳化发展水平。根据能源平衡表中终端能源消费产业部门划分,可以将二氧化碳产业排放涉及的部分划分为第一产业、第二产业、第三产业和生活消费。从图3可以看出,山东、江苏、浙江和广东四省在产业结构碳排放上有许多共同点:首先,第二产业碳排放量最多,并且远远高于一、三产业以及生活消费;其次,第二产业碳排放变化最明显,一、三产业和生活消费碳排放波动曲线比较平稳;第三,第一产业碳排放量最低。这些共同点反映的不仅仅是四省的产业结构状况,也间接地折射出我国在产业结构碳排放上的整体趋势。

综合四省的产业结构二氧化碳排放情况,可得出结论:山东、江苏、浙江和广东四省虽然在产业结构方面做出了有效调整,并逐步从工业等高能耗行业向以信息技术等科技含量较高行业为主的现代服务业转变,但是经济发展的“高碳化”特征仍然十分明显,产业结构转型任重道远。

图32010年鲁苏浙粤产业结构碳排放量分布

四、结论

通过对山东、江苏、浙江、广东四个省二氧化碳排放总量、碳排放强度、碳生产率以及产业结构碳排放进行比较,得出以下结论:

1.控制碳排放要从源头抓起,要尽可能减少高碳排放因子能源的消耗,同时提高能源消耗的效率,避免不必要的消耗。

2.加大产业结构调整力度,转变经济发展方式。2000―2010年间,四省产业结构的小幅调整对低碳化发展来说成效甚微,要认识到产业结构调整紧迫性,淘汰落后产能,大力发展第三产业,提升第三产业在产业结构中所占的比重。

3.虽然本文从多个方面比较分析了四省的二氧化碳排放状况,但这些因素还不能全面具体地衡量四省低碳化发展水平。社会发展的状况、分行业产业结构碳排放等因素对于一个地区低碳化水平的研究也具有非常重要的意义,在今后的研究中还需不断深入和补充。

[参考文献]

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[2]崔奕,郝寿义,陈妍.低碳经济背景下看低碳产业发展方向[J].生态经济,2010(6).

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[4]王海霞.低碳经济发展模式下新兴产业发展问题研究[J].生产力研究,2010(3).

[5]李启平.经济低碳化对我国就业的影响及政策因应[J].改革,2010(1).

二氧化碳排放来源篇9

摘要对气候变暖的重大挑战,世界主要经济发达国家和地区已达成发展低碳经济的共识。碳排放成为影响全球气候增温的主要因素。本文论述了目前二氧化碳减排的主要途径及研究背景,并根据我国实际情况对开展二氧化碳减排工作提出建议。

关键词低碳经济碳减排对策

一、前言[1]

气候变化是全世界所面临的重大环境问题,已经渗透到能源、粮食安全、贸易、金融和国际安全等诸多领域,越来越受到世界各国的关注。由此,二氧化碳减排已经成为全球关注的重大问题。

二、目前二氧化碳减排的主要途径和研究进展[2]

目前,二氧化碳减排主要有三种途径:一是分离和回收使用化石燃料时产生的二氧化碳并加以封存;二是优化能源结构,使用能源替代技术,大力发展低碳的化石燃料、可再生能源、核能和新能源;三是节约用能,提高能源转换率和利用率。从所需时间、实施难易程度、减排效果和经济性等角度来考虑,这三种方案各有利弊。

(1)利用油气田对二氧化碳进行地质封存,兼有经济和环境效益,已经成为最有吸引力的碳减排手段。二氧化碳捕集和封存的技术近年来已经受到国际重视。由于化石燃料燃烧中产生二氧化碳,目前的捕集技术主要有三条技术路线,即燃烧前脱碳、燃烧后脱碳及富氧燃烧。燃烧前脱碳的关键技术是转化制氢,涉及高温下氢的膜分离技术,包括模式转化装置、膜材料等方面的技术开发。燃烧后脱碳的技术核心是氨吸收脱除二氧化碳,难点在平吸附剂的开发。富氧燃烧技术的关键是氧气供应及高技术涡轮机的开发。二氧化碳封存是指将从电厂中回收的二氧化碳,运输至埋存地,并注人地质结构中封存起来。回收到的二氧化碳需要压缩至超临界状态,以减小体积,提高运输效率。管道运输是最有效的运输手段。

此外,二氧化碳封存还可以与强化油气开采相结合,提高油气采收率,收获了相当可观的经济效益。由于具有显著的环境效益和经济效益,利用油气田封存二氧化碳成为最有吸引力的减排Co2的手段,美国、加拿大、日本等经济发达的国家已经开展了这方面的研究,并取得了一些成绩。

(2)优化能源结构,使用能源替代技术,大力发展低碳燃料和无碳燃料.可以从源头上减少二氧化碳排放。日本重点发展燃料电池、生物燃料和核电,以此来降低对石油的需求。计划到2030年,使石油在能源消费总量所占的比例从50%降到40%。

从长远来看,发展低碳燃料是减排二氧化碳的最终途径,但目前由于受到技术和成本等诸多方面的限制,短期内无法达到较好的减排效果。

(3)提高能源利用率,降低对化石能源的消耗,是二氧化碳减排的重要途径。美国于2005年公布的新能源法案中大力强调节能,宣布将对使用节能电器和节能建材的居民减免税收。

三、根据我国的实际情况对Co2减排的一些建议[3]

面对我国目前严峻的碳排放问题,由此引起的气候变暖及一系列生态环境问题。Co2减排刻不容缓。依据我国现有能源消费状况,及能源生产技术和成本的限制,较为可行的Co2减排的途径有如下四个方面:

(1)调整能源结构,使用其他形式的能源。

中国能源的消费结构以煤炭为主。中国煤炭消费占能源消费总量的比重高于发达国家和世界平均水平,合理渊整能源结构可有效地降低Co2排放。能源消费结构的调整仍然限于在煤炭和天然气之间进行调整,主要目标是用洁净的天然气资源替代煤炭资源和其他能源,缓解对生态环境造成的压力。

(2)开发新的煤炭利用技术。

中国现有的能源结构是由中国能源的可采储量结构决定的。也就是说,以煤炭为主的能源结构,在未来的一段时间内,是不会变的。

(3)提高能源的利用效率。

由于我国大部分能源在开采、加工转换、贮运和中段利用过程中的损失和浪费,导致了能源利用率偏低[6]。与炼焦、炼油的较高加工转换率相比,不到40%的发电及电站供热的加工转换率极大影响了我国能源加工转换的总效率。

(4)大力发展植树造林。

根据植物光合作用原理吸收Co2。可以把碳固定在生物体内。林业对Co2的减排还有很大的空间。有数据估计[7],至2020年全国新增林地碳吸收可达108t,比目前的水平提高4倍。大力发展植树造林,可增强陆地生态系统碳吸收,在一定程度上减轻我国所面临的碳减排压力。

四、结语

为减缓温室气体排放给全球带来的影响,国际组织也逐渐形成共识:控制Co2的排放,发展低碳经济。我国目前碳排放形势严峻,但笔者相信,只要采取正确的战略措施,我国完全可以在实现经济可持续发展的同时走低碳经济之路。

参考文献:

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[3]杨蕾,李光明,沈雁文,黄菊文.中国能源消费带来的碳排放问题与碳减排措施.科技资讯.2008(3).

[4]魏一鸣,范英,等.关于我国碳排放问题的若干对策与建议.气候变化研究进展.2006.2(1):15~20.

[5]齐超.制度含义及其本质之我见.税务与经济.2009(3).

[6]刘刚,沈镭.能源环境研究的理论、方法及其主要进展.地理科学进展.2006.25(6):33~40.

二氧化碳排放来源篇10

与低碳相对应的是高碳。那么,碳排放多少算高,多少算低呢?

很多人早晨起来,一边看着电视,一边吃了一个汉堡,喝了一碗牛奶,然后穿上外套,坐上公交车去上班;坐着电梯来到办公室,打开电脑,开始一天的工作。这本是平凡人的一天,没有摄像机在旁拍摄,但是,温室气体却记录下了全部过程。电视机搜索信号和播放节目,是用工厂烧煤发的电。在中国,每度电的二氧化碳排放量约752克;汉堡和牛奶离不开养牛场,而畜牧业会排放大量的温室气体;衣服生产,公交车行驶,电梯升降,无一不和能源打交道。像这样,每个人日常生活的每一件事,每个工厂的每一道工序,都伴随着二氧化碳等温室气体的排放。我们称之为“碳足迹”。

碳足迹(oarDonfootprint),也被称为碳指纹,是衡量的标准。维基百科的解释是:一个人,或一个产品或装置在其整个生命周期中所释放的温室气体总量。这个概念以“足迹”为喻,说明我们每个人在向大气中排放温室气体所留下的痕迹。碳足迹是用来衡量人们在日常生活中排放二氧化碳的一种方式。无论是开车上班、乘飞机旅行,还是使用电灯、电脑等,都将间接消耗石油、煤和天然气等化石燃料,目前大气层中98%的二氧化碳都是来自化石燃料的燃烧。总的来说,“碳足迹”就是指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。

那么,一个人在他的日常生活中,会因为上述活动导致多少二氧化碳的排放呢?由于每个人的生活方式不同,可能无法一概而论,但是,按照人们的消费习惯,可以作一个粗略的估计。

“保护国际”中国项目组及美国大自然保护协会启动一个新项目:碳计算器。该计算器将“公众日常消费――二氧化碳排放――碳补偿”这一链条直观而简洁地呈现出来:

家居用电的二氧化碳排放量(千克)=耗电度数×0.785;

开车的二氧化碳排放量(千克)=油耗公升数×0.785;

乘坐飞机的二氧化碳排放量(千克):

200公里以内=公里数×0.275;

200-1000公里=55+0.105×(公里数-200);

1000公里以-=公里数×0.139。

那么,按照30年冷杉吸收111千克二氧化碳来计算,需要种几棵树来补偿呢?

例如:如果你乘飞机旅行2000公里,那么你就排放了278千克的二氧化碳,为此你需要植3棵树来抵消碳排放;如果你用了100度电,那么你就排放了78.5千克二氧化碳,为此你需要植1棵树来抵消:如果你自驾车消耗了100公升汽油,那么你就排放了270千克二氧化碳,为此你需要植3棵树来抵消。