能源消费CO2排放研究综述
- 格式:pdf
- 大小:1.65 MB
- 文档页数:14
碳排放影响因素研究综述
王飞飞;徐露露;王伟光
【期刊名称】《可持续发展》
【年(卷),期】2024(14)1
【摘要】从碳排放影响因素的方面,对国内外相关文献进行梳理和分析。
关于碳排放的影响因素,主要包括经济水平、人口、能源消费结构、产业结构、外商投资、
城市化等六方面的研究。
关于碳减排的建议:有关政府部门需要加强能源统计工作、对地区间碳排放交易机制和技术合作交流机制进行构建,对碳排放的影响因素、作
用机制和演变过程进行深入研究,制定保障机制和监督机制等。
【总页数】5页(P180-184)
【作者】王飞飞;徐露露;王伟光
【作者单位】辽宁大学环境学院沈阳;榆树市新庄镇综合服务中心榆树
【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
1.中国碳排放影响因素及峰值预测的研究综述
2.碳排放影响因素以及脱钩分析研究综述
3.碳排放影响因素研究综述
4.碳排放权交易市场价格影响因素研究——基于
深圳市碳排放交易所数据5.能源碳排放影响因素研究综述
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
C02减排研究进展刘诚摘要:在全球变暖越来越被广泛关注的同时,C02的减排成为一个热点话题,因为它关系到人类生活环境的未来和命运。
本文首先综述了全球C02上升的事实,然后分列出当前主要国家C02温室气体的排放现状、减排政策与措施。
分析了当前C02减排技术的研究进展与热点;最后结合我国的实情,提出了相关的减排对策。
关键词:全球变暖C02 减排措施减排技术1.引言全球变暖是当今人类面临的严峻挑战,是国际社会公认的全球性环境问题.全球变暖的主要原因是大气中温室气体的急剧、持续增加。
大量的观测和研究表明,全球大气C02、CH4、Nx0 浓度显著增加,目前已经远远超出工业化前几千年来的浓度值[1]。
工业革命以前的几千年时间里,大气中的C02的浓度平均值约为280ppmv,变化幅度大约在10ppmv以内。
工业革命以后,碳循环的平衡开始被破坏,人为排放的C02量急剧上升,造成大气中C02浓度的增加,2000年大气中的C02浓度达到368ppmv。
这主要是由于森林植被遭到大规模的破坏,C02的生物转化清除在不断减少,加之煤炭、石油和天然气等矿物燃料的消费一直在增加,而海洋和陆地生物圈并不能及时地完全吸收人类活动排放到大气中的C02,从而导致大气中的C02浓度不断增加。
目前,全世界每年燃烧煤炭、石油和天然气等矿物燃料排放到大气中的C02总量折合成碳大约为6Gt左右;每年由于土地利用的变化和森林植被的破坏可能释放大约 1.5Gt碳。
而每年大气中碳的净增加量大约为 2.0Gt,陆地生物圈吸收约 1.7Gt。
可见,每年排放到大气中的C02大约有50%滞留在大气层中。
假如由于矿物燃料燃烧所排放到大气中的C02以每年2%的速率增长,到2040年前后C02浓度就将达到550ppmv ;若以每年1%的速率增长,则到2085年前后C02浓度将达到550ppmv[2]。
因此,引起温室效应和全球气候变化的C02的减排技术成为各国关注的焦点。
关于我国居民消费碳排放影响的研究综述作者:张虎彪来源:《成都理工大学学报·社会科学版》2014年第01期摘要:居民消费对能源消耗与碳排放影响的相关问题已成为学术界关注的焦点。
当前国内居民消费对碳排放影响的研究主要集中在:居民消费对碳排放影响程度的判断;居民消费碳排放的结构特征;居民消费碳排放的影响因素分析。
目前国内研究还处于起步阶段,缺乏对消费模式、能源消耗与碳排放三者之间关系的系统研究。
从居民日常生活的角度来研究消费方式——能源利用——碳排放之间的逻辑关系,将成为今后气候变化与低碳社会研究领域的一个热点。
关键词:居民消费;能源消耗;碳排放中图分类号: F016 文献标志码: A 文章编号:16720539(2014)01004807世界气象组织发布的《2007年温室气体公报》指出,在过去10年中,二氧化碳对全球变暖的贡献高达87%[1]。
从目前对二氧化碳排放监测的成果来看,来自化石燃料燃烧排放的碳排放是最主要的、结果可信度高、最具代表性的温室气体来源,是目前全球进行温室气体评估的最主要对象[2]。
居民消费对能源消耗与碳排放影响的相关问题目前已成为国内外学术界和政府等部门关注的焦点。
长期以来,碳排放问题的相关研究主要集中于工业生产层面。
但消费与生产是紧密联系在一起的,它在很大程度上影响着国民经济各部门的产品或服务产生,甚至影响着一些经济部门的产出水平。
居民家庭消费是最终消费中的一个主要组成部分。
因此,在一个开放的消费取向的经济模式中,一种以消费为基础的核算框架更适合计算能源和碳排放之间的关系[3]。
从上个世纪七、八十年代以来,一些学者就开始关注居民消费行为对能源利用及碳排放的影响。
自1992年巴西里约热内卢召开可持续发展地球峰会以来,居民的可持续消费问题更得到了学术界的广泛关注。
本文试图对国内学术界相关研究现状做些梳理,介绍该方向目前的研究状况,并展望未来的研究前景,以期对今后开展该方面的研究有所启示。
基于logistic模型的北京能源消费与CO2排放研究综述中图分类号:f205 文献标识:a 文章编号:1009-4202(2010)11-013-02摘要本文首先阐述低碳经济的产生背景和含义,然后对已有关于能源与co2 排放的研究进行阐述,最后总结并指出今后可以探讨的研究方向。
关键词能源模型 logistic模型协调发展一、低碳经济低碳经济概念的产生与提出是全球各国应对气候变化的认识和采取措施紧密相关的。
随着人们对气候问题的关注和认识的不断提高,阿列纽斯在1896年预测大气中co2浓度升高将带来的全球性气候变化,已被确认为不争的事实。
在这种背景下,英国虽然率先提出了低碳经济的概念,并明确了自身实现低碳经济的目标和时间表,但英国并没有界定低碳经济的概念,也没有给出可以在国际上进行比较的指标体系。
由于大气中的co2主要来源是化石能源的大量使用,因此研究能源消耗与co2 排放之间的关系对发展低碳经济具有重要作用。
二、关于logistic模型的能源消费与co2 排放研究综述多年来,国内外一些权威机构及专家对能源系统模型开展了大量的研究。
国际应用系统分析研究所(iiasa)messner等研究开发了message模型,用于研究中长期能源系统规划、能源政策分析和情景发展的动态线性规划模型。
felixb.dayo等应用message模型研究了为增加天然气消费,尼日利亚能源系统2010年以前的最优消费结构。
a.lehtila等应用efom模型再现了芬兰的生物能利用、热电联产发电、污染物排放以及能源的最终消费,并为国家制定co2减排政策提供了信息支持。
michaelmessenger应用medee模型研究了未来西欧能源消费结构和能源强度的改变主要是因为实际能源价格的上涨。
noelo.uri(1993),mohindergill等(1995)在此能源需求函数的基础之上,将气候因素引入能源需求函数中,发展了能源需求函数,使之更接近现实、更能解释其经济意义。
电力系统碳排放计量与分析方法综述一、本文概述随着全球气候变化问题日益严重,减少碳排放、实现低碳发展已成为全球共识。
作为能源转换和传输的核心系统,电力系统在碳排放中占据重要地位。
对电力系统碳排放进行准确计量和科学分析,对于制定有效的减排策略、促进低碳能源转型具有重要意义。
本文旨在对电力系统碳排放计量与分析方法进行综述,旨在梳理现有研究成果,分析不同方法的优缺点,并探讨未来研究方向。
本文首先介绍了电力系统碳排放的来源和特点,包括发电、输电、配电等环节的碳排放情况。
随后,综述了电力系统碳排放计量的主要方法,包括基于排放因子法、质量平衡法、生命周期评价法等不同方法的原理、应用和适用范围。
在此基础上,本文进一步分析了电力系统碳排放的影响因素,包括能源结构、发电技术、负荷特性等因素对碳排放的影响机制。
本文还探讨了电力系统碳排放分析方法的研究进展,包括基于数据分析、模型模拟、机器学习等技术在碳排放分析中的应用。
这些方法不仅提高了碳排放分析的准确性和效率,还为制定减排策略提供了有力支持。
本文总结了现有研究的不足和未来研究方向,包括加强多尺度、多时空维度的碳排放分析,完善碳排放计量方法的准确性和可靠性,以及推动跨学科、跨领域的合作研究等。
通过本文的综述,期望能够为电力系统碳排放计量与分析提供有益的参考和借鉴。
二、电力系统碳排放的基本概念随着全球气候变化和环境问题日益严重,碳排放已成为各国政府和社会各界关注的焦点。
在电力系统中,碳排放主要源于化石燃料的燃烧过程,尤其是煤炭和天然气。
了解和掌握电力系统碳排放的基本概念,对于有效减少温室气体排放、实现可持续发展具有重要意义。
电力系统碳排放主要是指在电力生成、传输和分配过程中产生的二氧化碳(CO)排放。
这些排放主要来自于燃煤、燃气等化石燃料的燃烧,以及电力设备运行过程中产生的间接排放。
直接排放是指燃料燃烧过程中直接释放到大气中的CO,而间接排放则是指因电力生产而产生的其他过程,如电力传输和分配过程中的损失,以及电力使用过程中的排放。
低碳环境视角下浙江省能源消费碳排放的因素分解及驱动因子测定研究摘要:随着低碳经济发展理念的提出和不断推进,能源消费碳排放问题已经成为全球关注的焦点和研究的热点。
以浙江省为例,利用化石能源消费数据对CO2排放量进行测算,利用扩展的Kaya恒等式对二氧化碳排放量进行分解,再利用平均对数迪氏指数分解法(LMDI)进行分解,进而最后提出降低二氧化碳排放量及降低能耗强度的对策和建议。
关键词:能源消费;碳排放;驱动因子;LMDI分解一、引言随着经济的飞速发展,中国在发展中消耗了太多的能源和原材料。
目前,我国单位GDP能耗高出世界平均水平,连续多年都位居世界前列。
其中一次能源的消费占据主要部分,其特点是:煤炭的生产和消费比重偏高;石油的生产量低,消费量高,供需缺口需依赖进口石油满足;新能源利用率低,发展潜力大。
浙江作为中国的经济大省,同样也是能源消费大省,温室气体排放量大,2011 年,浙江省能源消费总量17827.27 万吨标准煤,占全国能源消费总量的5.12%,比2010 年的16865.29万吨标准煤增长了5.70% 其中,规模以上工业企业煤炭消费量从2010 年的12601.82万吨标准煤增加到2011年的13598.61万吨标准煤,增长了7.9%;原油消费量从2010年的2835.41万吨标准煤增加到2011年的2939.77万吨标准煤,增长了3.6%。
计算出2010 年浙江省能源消费二氧化碳排放量达到43682.612 万吨,比1985年增长约9.65倍,年均增长率38.6%,远高于国内同期水平;由此可见,为实现2020年浙江单位二氧化碳排放达到国家指标,全省面临巨大的温室气体减排压力,因此,明确浙江省能源消费碳排放因素的特征有重要的意义。
二、文献综述能源分解分析中应用最广泛的是拉氏因素分解法和迪氏因素分解法,此外,还有连环替代法、交互影响平均分配法、交互影响按比重分配法等分解方法,Huang(1993)利用乘法代数平均迪氏指数分解法把碳排放分解为结构变动效应和能源强度改进效应。
1. 我国二氧化碳排放绩效的动态变化区域、差异及影响因素中国工业经济2010方法:用DEA构建Malmquist指数测算效率,用固定效应模型进行影响分析门伉也尸y计严:汁匕肝皿:朋才指标符号:-+++-2. 能源消耗、二氧化碳排放与中国工业的可持续发展陈诗一经济研究2009方法:普通面板回归模型In/k = 0i + + 阳 + 片目才+ 丙\nX>f+ 占〉j (J 3/ b〕_¥j InA^f +屁—J3. 生产中碳排放效率长期决定及其收敛性分析数量经济技术经济研究2010指标:R&D投入、能源价格、公共投资、对外开放度、产业结构、技术溢出4. 我国二氧化碳排放的影响因素:基于省级面板数据的研究南方经济2010启示:查一篇已下载含滞后项的英文SFA文献w n W 处面板数据模型指标:人均收入、能源消费结构、产业结构、工业结构(重工业总产值占工业总产值的比重)、城市化水平、时间趋势人均收入:在不同的收入阶段,人们对环境的要求有所不同,低收入阶段时,人们更关注物质生活,对环境的要求不高,而随着收入的提高,人们很可能转而更关注环境质量。
因此,两者之间很可能存在倒u型关。
这一理论也被称为环境库兹涅兹曲线假说。
能源消费结构:不同种类能源消费所产生的CO2排放量并不相同。
煤炭燃烧的CO2排放量是天然气的1.6倍,石油的1.2倍,而核电、水电、风电、太阳能等则是清洁能源,并不排放CO2。
各省煤炭消费量占该省一次能源消费总量的比重作为能源消费结构的代理变量。
城市化水平:1、城市化的推进需要进行大规模基础设施建设,需要消耗大量的钢铁和水泥,从而产生大量的C02排放。
2、城市化也改变人们的生活习惯,城市人口的能源消费要大大高于农村人口的能源消费,而能源消费的大幅度增加则是C02排放增加的主要原因。
本文以非农人口比重作为各省城市化水平的代理变量。
产业结构和工业结构:工业的能源消耗往往要比农业和第三产业高很多,特别是重工业,一般都是高耗能产业。
1.研究背景、目的及意义1.1 研究背景近十几年来全球普遍出现的暖冬天气更使我们深刻感觉到这一气候变化的存在[1],全球变暖是当今人类面临的严峻挑战,是国际社会公认的全球性环境问题。
科学界普遍认为,人类活动排放的温室气体不断增加是引起全球气候变暖的最主要原因。
大量的观测和研究表明, 大气中温室气体的浓度正以前所未有的速度增加[2]。
温室气体主要包括6种:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)。
由于二氧化碳含量较多,所以对全球升温的贡献最大,约为55%[3]。
因此,减少二氧化碳等温室气体的排放,对于应对全球气候变化十分必要、非常迫切。
现阶段,我国面临的二氧化碳减排的严峻挑战。
我国能源结构非常不合理,以煤炭为主体的一次能源结构导致煤炭在未来相当长的一段时期内仍将是我国能源供应的主体。
目前,中国的高耗能产业主要包括火力发电、钢铁冶炼、建材和化学工业等,其中火电行业是重中之重。
根据国际能源署(IEA)的统计和预测,对中国来说,近期发电过程是主要的二氧化碳排放源,大约占总排放量的50%[4]。
同时,在未来一段时期内,如果仅按照常规的参考情景来考虑,发电过程所占的二氧化碳排放比例还将一直呈上升的态势,到2030年可能会达到接近55%的水平[4]。
表1 世界十大分区各阶段化石燃料消费引起的碳排放比较[5]近年,我国温室气体排放量都呈现大幅增长。
根据国际能源机构(IEA)的统计,1980~2006年我国化石燃料燃烧产生的二氧化碳平均增速达到5.73%,特别是2001年后增速更为迅猛,平均增速超过10%,到2006年我国温室气体排放量已达到60.2亿吨。
2001~2006年的这6年中,中国的排放增长占全球排放增长的58%。
根据2008年荷兰环境评价部的研究报告,2007年中国的二氧化碳排放量为62亿吨,己经超过了美国成为世界上最大的温室气体排放国[7]。
碳排放与环境影响评价制度研究综述摘要:当双碳目标明确之后,我国在应对气候变化工作方面的速度提升。
气候变化是当今世界面临的严峻问题之一,直接影响到人类的可持续发展,受到国际广泛关注。
我国是碳排放大国,但是现阶段还没有形成完善的双碳政策体系,双碳目标的实现路径缺乏科学论证,再加上我国在末端治理方面的能力明显不足,因此,需要对排放前端减排控制方面进行深度研究。
因此,需要在立法中推动碳评价制度的规范化,确保碳排放评价政策的有效执行和落实。
基于此,对碳排放与环境影响评价制度进行研究,以供参考。
关键词:碳排放;环境影响评价制度;研究综述引言环境影响评估系统作为预防性环境管理的法律系统,在提高国家生态环境质量方面发挥了重要作用,并对一些方面产生了深刻影响。
作为一个发展中国家,尽管工业化进程落后于外国工业化国家约一百年,但环境评估制度的实施只落后了十年。
我们的环境评估系统是在经过40多年的实践之后,从建立到逐步改进的过程中建立起来的。
随着国家治理的现代化和环境法治的发展,必须改革和改进环境评估制度。
1碳排放与环境影响评价制度有效衔接的必要性把气候变化因素纳入战略环评是国际普遍共识,国外有些国家在温室气体控制以及气候变化因素纳入环境影响评价中做出了重要尝试,并形成了系统化的制度体系。
当前我国现行管理体系中还没有对环评中分析和评价与气候相关的影响与问题做出明确要求。
2021年9月,生态环境部提出《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》,并提出一系列的政策要求,如利用规划环评、项目环评等方式,促进区域、行业、企业践行落实煤炭消费削减替代,同时提出温室气体排放控制等政策要求,积极推动将气候变化因素纳入环境影响评价中,为两者的有效融合提供指导依据。
同时在《关于开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点的通知》(环办环评函[2021]346号)文件中明确要求把碳排放影响评价纳入环境影响评价体系中。
因此,“两高”项目环评试点工作在各级部门积极开展,制定了有效的碳达峰行动方案,并实现清洁能源替代、清洁运输、煤炭消费总量控制等措施,并鼓励企业积极探索减污降碳协同治理和碳捕集、封存、综合利用工程试点和示范,当前试点工作在河北、吉林、浙江、山东、重庆等省份积极开展,尤其是针对煤化工重点行业形成了碳排放环境影响评价工作机制,提出碳排放环境影响评价技术指南。
国内外碳排放研究综述一、本文概述随着全球气候变化的日益严重,碳排放问题已成为全球关注的焦点。
本文旨在综述国内外在碳排放研究领域的最新进展和主要成果,以期为应对气候变化、推动绿色低碳发展提供参考和借鉴。
文章首先介绍了碳排放研究的背景和意义,阐述了碳排放与全球气候变化之间的紧密联系。
随后,文章从国内外两个层面,对碳排放的研究现状进行了梳理和评价,包括碳排放的测算方法、影响因素、减排政策等方面。
在此基础上,文章进一步探讨了碳排放研究的未来发展趋势和挑战,提出了加强国际合作、推动技术创新、完善政策体系等对策建议。
本文旨在为全球碳排放研究和应对气候变化提供有益的参考和启示。
二、国内碳排放研究现状近年来,随着全球气候变化问题的日益严峻,我国对于碳排放的研究也呈现出蓬勃发展的态势。
国内学者和政策制定者从不同角度对碳排放问题进行了深入研究和探讨,为我国碳排放的减排和管理提供了重要的理论和实践依据。
在研究方法上,国内研究多采用定性与定量相结合的方法,注重数据的收集和处理。
例如,利用能源统计数据、环境监测数据等,通过建立数学模型,对碳排放量进行估算和预测。
一些研究还采用了遥感、地理信息系统等先进技术,提高了碳排放研究的精度和效率。
一是碳排放量的核算与评估。
国内学者通过对不同行业、不同地区的碳排放量进行核算和评估,为我国碳排放的总量控制和减排目标提供了科学依据。
同时,还针对碳排放量的核算方法和评估标准进行了深入探讨,提出了改进建议。
二是碳排放的驱动因素与影响机制。
国内研究认为,经济增长、能源结构、人口增长等因素是影响碳排放的主要驱动因素。
在此基础上,一些研究还深入探讨了碳排放与经济发展、能源消耗、环境污染等方面的关系,为制定碳排放减排政策提供了理论支持。
三是碳排放减排政策与措施。
国内学者和政策制定者针对我国的实际情况,提出了一系列碳排放减排政策和措施。
例如,推动能源结构转型、提高能源利用效率、发展清洁能源等。
同时,还注重与国际社会的合作与交流,共同应对全球气候变化挑战。
低碳经济实践论文:低碳经济理论与实践研究综述摘要:发展低碳经济,是缓解资源压力,保护生态环境,开发清洁资源,促进全球经济可持续发展的重大战略举措。
本文根据当前学术界对低碳经济的研究状况,从低碳经济的起源、发展和研究的主要内容出发,对低碳经济的典型实践与推进策略以及基本趋势、制约因素和制度环境等方面进行了归纳和总结,并对需要进一步加强的理论与实践研究以及未来主要的研究方向进行了简短述评。
关键词:低碳经济;制度环境;低碳技术;气候变化;碳减排;碳排放;新能源;清洁能源一、低碳经济的起源与内涵1.低碳经济的起源及发展“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》,其总体目标是2050年将二氧化碳的排放量在1990年的基础上削减60%,从根本上把英国变成一个低碳经济国家。
[1]2006年,前世界银行首席经济学家尼古拉斯·斯特恩牵头做出的《斯特恩报告》指出,全球以每年1%GDP的投入,可以避免将来每年5%~20%GDP的损失,呼吁全球向低碳经济转型。
[2]2007年7月,美国参议院提出《低碳经济法案》,表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。
同年12月,联合国气候变化大会制订了应对气候变化的“巴厘岛路线图”,要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%至40%。
“巴厘岛路线图”为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用,具有里程碑的意义。
2008年,联合国环境规划署确定该年“世界环境日”的主题为“转变传统观念,推行低碳经济”。
2.低碳经济的内涵剖析英国在《我们能源的未来:创建低碳经济》的白皮书中指出,低碳经济是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染,获得更多经济产出;低碳经济是创造更高生活标准和更好生活质量的途径,为发展、应用和输出先进技术创造了机会,同时也能创造新的商机和更多的就业机会。
自2003年英国提出“低碳经济”后,一些学者从不同角度对其内涵进行了诠释。
国外低碳消费研究文献综述一、国外低碳消费研究的起源16世纪,西欧各国的市场经济开始发展,促使整个社会由农业文明迈向工业文明,至19世纪中期工业化完成。
近代大工业生产方式成为满足社会需要的主导方式,工业文明消费模式也随之而产生。
工业文明消费模式是一种“线性”消费,经济系统将自然资源转化为产品以满足人们提高生活质量的需求,随之就将用过的物品当作废物而抛弃,其基本特征是:高能耗、高排放和高污染,从而给自然界的空气、土壤、和水资源造成史无前例的污染,使地球的支撑生命的能力严重削弱。
对于工业文明这种异化的消费方式,马克思曾经有过深刻的批判:“只有人才给自然界打上自己的印记,因为他们不仅变更了植物和动物的位置,而且也改变了他们所居住地方的面貌、气候,他们甚至改变了植物和动物本身,使他们活动的结果和地球的普遍死亡一起消失。
”[1]20世纪60年代,基于全球资源环境问题不断突出的现实状况,国外一些学者逐渐开始把人类消费与资源环境联系起来进行分析和探讨。
1962年,美国人Rachel Carson发表的绿色巨著《寂静的春天》,第一次向人们警示人类活动对自然界生态环境产生的严重后果,标志着人类对生态环境问题关注的开始[2]。
1966年,美国经济学家Baulding K E把地球比作太空中的一艘宇宙飞船,人口和经济的不断增长将使飞船内有限的资源开发耗尽,而人类生产和消费排放的废物充满船舱,最终将导致人类社会的崩溃[3]。
1972年,著名的罗马俱乐部发表了由Dennis L Meadows主持的研究报告《增长的极限》,认为世界人口、工业增长、环境污染、粮食生产和资源消耗之间的动态关系的运行方式是指数增长而非线性增长,地球的支撑力可使全球的经济增长于21世纪的某个时期内达到极限。
该报告还提出,人类要避免这场“灾难性的崩溃”,最好的办法是限制增长,即使之成为“零增长”。
[4]该报告的发布在西方引起了巨大的轰动,它的论证为后来的环境保护、可持续发展和低碳经济理论奠定了基础。
能源消费CO2排放研究综述王少剑1,2,刘艳艳3,方创琳1(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院大学,北京100049;3.广东财经大学地理与旅游学院,广州510320)摘要:气候变化已成为当前国际社会所关注的热点问题,而CO2排放是影响全球变暖的主要因素。
本文基于多学科视角,综合运用文献资料法、对比分析法,梳理了CO2排放的估算方法、排放强度、排放绩效、排放影响因素和未来排放模拟方法的研究进展,分析了存在的主要问题,并展望了下一步的研究重点与方向。
结果表明,CO2排放研究发展迅速并且成果丰富,CO2排放是不同因素众多变量之间相互作用、相互依赖的一个综合复杂的系统工程;多学科融合框架下地理与空间因素重视不足,研究尺度以全球化、国际化为主,多尺度研究逐步凸显并开始关注尺度效应,但省级、城市尺度的面板研究仍匮乏;面板数据逐步受到关注,动态分析对比评价仍待完善。
未来研究在变量选取上应更加全面细化,尝试多尺度综合分析,逐步凸显城市碳排放研究,需更加关注理论结合本地化实践,运用系统的思维和方法掌握差异化趋势研究。
关键词:CO2排放;估算方法;排放强度;排放绩效;影响因素;预测与模拟1引言气候变化问题,已不仅是科学问题,同时上升为全球性的政治、经济、能源和环境问题(张征华等,2013)。
IPCC第四次评估报告认为,过去50年全球平均气温升高,90%以上与人类燃烧化石燃料排放的温室气体有关(IPCC,2007)。
而CO2作为重要的温室气体之一,气候变暖至少66%以上与人类活动排放的CO2有关。
近年来,由于全球经济的快速发展,工业化和城市化进程快速推进,全球CO2排放量持续增加,由CO2排放带来的全球环境问题日益引起国际社会的广泛关注。
为了适应和减少气候变化效应,全球都在积极制定碳减排政策,旨在降低碳排放水平。
1988年11月,政府间气候变化专门委员会(IPCC)成立,1995年《联合国气候变化框架公约》生效,1997年《京都议定书》正式通过,这些机构和法律文件的签署是为了人类未来不再受全球变暖的危害。
中国作为最大的发展中国家,现已成为最大的能源消费国和CO2排放大国,为了履行节能减排责任,中国于2005年签署了《京都议定书》。
同时中国政府在“十一五”规划中提出,到2010年全国各省的单位GDP能耗(能源强度)要平均降低20%。
另外在2009年哥本哈根气候变化大会上,中国承诺,到2020年,单位GDP CO2排放(碳排放强度)要比2005年下降40%~45%。
在“十二五”规划中,要求到2015年实现能源强度下降16%、碳排放强度下降17%的减排目标(Liu et al,2013)。
一系列减排目标表明,中国政府将同世界各有关国家一起,为减缓全球气候变化的进程中发挥重要的作用。
但是,要在现实中有效降低CO2排放,首先需要在理论上探讨CO2排放的估算方法、强度、绩效、影响因素等。
因此,CO2排放研究成为能源经济学者、生态学者、地理学者、规划学者和政策制定者等在理论和实践层面共同关注的热点问题。
基于此,本文首先系统总结了能源消费CO2排放的估算方法,并概括了其测算特点;其次,综述了CO2排放强第34卷第2期2015年2月地理科学进展Progress in Geography V ol.34,No.2Feb.2015收稿日期:2014-08;修订日期:2015-01。
基金项目:广东省自然科学基金项目(S2013040016157);广东财经大学校级项目(12YB79001)。
作者简介:王少剑(1986-),男,河南驻马店人,博士生,研究方向为经济地理、城市与区域规划,E-mail:1987wangshaojian@。
通讯作者:方创琳(1966-),男,甘肃庆阳人,研究员,主要研究领域为城市与区域规划,E-mail:fangcl@。
151-164页地理科学进展第34卷度、绩效、影响因素和预测模拟方法等相关研究的现状与发展趋势;最后基于多学科视角,对目前有关CO2排放研究中存在的问题及解决路径进行了总结,并对未来提出了研究展望。
2CO2排放的估算方法挪威国际气候与环境研究中心和英国廷德尔气候变化研究中心等机构的研究指出目前所产生的人为CO2排放主要来自于化石燃料燃烧、工业生产(水泥生产)、森林砍伐以及其他土地利用变化。
近年来,人为CO2排放量持续增加,而城市是人为CO2排放的主要来源地,据估计城市地区消费了世界67%的能源和排放了全球71%的CO2(IEA, 2008)。
其排放量中的一半留在大气中,其余的被海洋和陆地吸收。
为减少CO2排放,低碳发展已迫在眉睫,图1是低碳经济系统碳循环与碳平衡分析示意图。
为了研究CO2排放,首要条件是估算CO2排放量。
因此,本文针对目前比较主流的能源消费CO2排放估算方法进行了梳理,包括碳排放清单估算方法、生命周期法和投入产出法。
2.1碳排放清单估算方法结合IPCC清单方法和能源统计年鉴及相关统计年鉴,对能源消费所产生的CO2排放估算,通常利用IPCC和相关国家部门及相关学术研究成果提供的各种能源燃烧的CO2排放系数乘以相应的能源燃烧量而得出的,能源消费碳排放清单估算方法大体可分为3类(高树婷等,1994;汪刚等,2006;何介南等,2008;刘竹等,2011;Du et al,2012;武红等, 2013;Wang,Wu et al,2013)。
一是分部门计算的一般方法。
该算法结合“自下而上”模式,基于分部门统计不同行业的各种能源消费量,可尽可能消除非燃烧能源而带来的CO2排放;二是分部门计算的实际方法。
该方法估算原理与一般方法类似,不同之处为:一般方法采用IPCC默认的排放因子,而实际方法采用的是根据区域和行业特性而得到的排放因子,其理论上更具准确性,但由于测度的外部性和复杂性有可能对估算结果造成一定的不确定性。
三是基于能源表现消费量的参考方法。
这种算法采用“自上而下”模式,应用官方能源统计数据估算能源消费CO2排放量,这种方法对数据要求简单,在宏观尺度估算还可消除由于统计口径而带来的差异性,其不足之处在于估算之前预先假设能源燃烧效率相同,从而增加了重复计算的可能性。
考虑到能源消费统计数据的可得性,目前大部分研究都是参照能源表消费量的参考方法(刘竹等,2011;赵荣钦等,2012)。
CO2排放因子的获取通常可采用IPCC的缺省值,但也可以根据具体情况参考其他科研单位的研究成果,其获取途径见表1。
各国能源消费CO2排放估算的难点在于其独立的行政区划和能源统计标准(刘竹等,2011)。
以中国为例,在《能源统计报表》中有3种数据可以用来估算能源消费CO2排放:“能源平衡表”、“分行业能源消费总量”、“分行业终端能源消费量”。
这3种图1低碳经济系统碳循环与碳平衡分析示意图(资料来源:秦波等,2013)Fig.1Schematic diagram of carbon cycle and carbon balance in low-carbon economic system(source:Qin et al,2013)152第2期王少剑等:能源消费CO2排放研究综述能源数据在统计上具有一定的差异性,由此计算出的CO2排放数据也各不相同。
本文在相关研究的基础上,分析了基于能源表观消费量的3种能源消费碳排放核算方法。
方法一从能源的投入产出、加工转换视角,基于能源平衡表估算CO2排放,图2所示是北京以原煤为例的能源平衡关系。
方法二从生产视角计算一次能源消费的CO2排放。
方法三是从使用视角,计算分类终端生产的CO2排放。
2.2生命周期估算方法生命周期评价(也称“生命周期分析”、“生态平衡”、“摇篮到坟墓分析”)是一种评价产品整个生命周期对环境影响的方法。
产品生命周期通常包括原料加工,制造,流通,使用,维修和保养,以及处置或回收等阶段。
CO2排放通常是指自然界(自然碳源)及人类活动(社会经济碳源)所排放的CO2量。
学者们研究中比较关注人为因素引起的CO2排放水平的变化。
与人类生产活动相关的CO2排放在某种程度上可以分为个人CO2排放、产品CO2排放、企业CO2排放、区域CO2排放等4个层面(Brown et al,2009;Kenny et al,2009;Piecyk et al,2010;石敏俊等,2012)。
生命周期法(包括“自上而下”、“自下而上”)被运用到CO2排放的估算中,通常测度的是单一产品或企业产品(产品碳排放和非生产性活动碳排放)和区域碳排放从“摇篮到坟墓”的整个生命周期中因燃料使用以及制造和运输过程中产生的碳排放。
同时生命周期法的企业CO2排放通常涉表1排放因子数值获取来源Tab.1Data source of CO2emissioncoefficients图2能源流程/万t(资料来源:刘竹等,2011)Fig.2Energy flowchart/104t(source:Liu et al,2011)153地理科学进展第34卷及公司、物流运输企业、基于物质流分析的碳会计核算体系和水泥企业的生命周期评价等,旨在建立全面的估算体系,系统评估生命周期的每个环节,进而约束自身排放行为,达到减排目的(Rawski,2001;Shui et al,2006;Munoz et al,2010)。
生命周期法的使用通常需与投入产出方法相结合。
2.3投入产出估算方法投入产出分析是研究经济系统中各个部分之间在投入与产出方面相互依存的经济数量的分析方法。
为了研究经济中出现的问题,20世纪50年代初,西方国家大都开始编制投入产出表并研究投入产出间的关系(孙建卫等,2010)。
随着经济的快速发展,全球气候变暖已成为世界经济增长背后的一大隐忧(Liu et al,2013)。
近年来,伴随着CO 2排放量持续升高,有关CO 2排放的研究已经成为学术界关注的一个重要领域(唐志鹏等,2009;Wang,Fang,Ma et al,2014)。
而环境投入产出分析法逐步成为估算温室气体的有效方法(Leontief,1951,1986;Miller et al,2009)。
投入产出分析从部门之间的投入产出关系出发,将产业间的密切关系联系在一起,通过列昂惕夫(Leontief)逆矩阵,计算出最终需求诱发的所有产业部门的直接和间接CO 2排放(石敏俊等,2012)。
CO 2排放是以生命周期评价方法和投入产出分析为基础,测算最终需求所诱发的生命周期CO 2排放(石敏俊等,2012)。
投入产出分析结合生命周期评价,是当前分析测算CO 2排放的主要方法。
CO 2排放量计算投入产出表的基本形式如表2所示。
3CO 2排放强度的研究CO 2排放强度是指单位GDP 的CO 2排放量。