不同政策调控下的水泥行业CO2排放模拟与分析

从水泥行业CO2排放的响应行为入手,采用系统动力学方法,构建水泥行业CO2排放的系统动力学仿真模型,并进行验证;识别和分析水泥行业CO2排放的主要驱动力,并设置了基准情景、产业政策调控情景、环境政策强化调控情景进行预测与分析.结果表明,3种情景下水泥消费将在2008年达到饱和点后,转入缓慢增长时期.基准情景下CO2的直接排放量与水泥消费具有相同的规律,而产业政策情景及环境政策强化调控情景下水泥行业CO2的直接排放量将在2008年达到最高点后,出现缓慢下降并逐渐平稳的趋势.水泥消费达到饱和点之前,3种情景下CO2的直接排放都呈现快速增长的态势.政策变量中水泥熟料比重对CO2的直接排放影响最大.在产业结构调整的同时,应尽快降低新型干法水泥的电耗水平,避免CO2的直接排放由热能消耗转移到电能消耗上.     

厦门工业终端能源消费CO_2排放和减排情景分析

工业是城市能源活动CO2排放的最重要部门,核算工业部门CO2排放以及合理的减排情景分析是城市碳减排的关键内容。该研究以区域终端消费电热力产品CO2排放系数为基础,建立终端能源消费CO2排放核算方法,比较了终端法和直接法核算2007年厦门工业能源消费CO2排放量、行业分布和排放强度的差异,分析了影响工业CO2排放的主要因子和各情景下工业CO2减排潜力。研究结果表明:2007年厦门市工业终端能源消费CO2排放量为7 940 kt CO2,排放强度为1.182 t CO2/万元GDP,排放强度较高的行业依次为化学纤维制造业、非金属矿采选业、化学原料及化学制品制造业、电力和热力的生产和供应业等行业,影响排放强度的主要因子为行业能源消费强度、电力能源结构、工业能源结构和工业行业结构;采用终端法核算的厦门工业能源消费CO2排放行业结构与直接法核算结果有明显的差异。通过建立的CO2减排潜力估算方法,预测在规划情景和理想情景下,2015年厦门市工业CO2排放强度将分别下降30.4%和41%,在工业增加值为1 500亿元情景下,CO2排放总量分别为12 358和10 475.9 kt CO2,比2007年增长55.4%和31.7%。     

水泥行业常规污染物和二氧化碳协同减排研究

利用2007年能源环境经济投入产出模型,分析重点行业生产过程、二氧化碳(CO2)排放和重点常规污染物的产生与排放的完全影响,在此基础上研究水泥行业主要常规污染物和CO2之间的协同减排方式,定量计算主要常规污染物和CO2之间的减排协同度。通过对各种减排方式进行定量分析可以看出,提高水泥质量、提高水泥散装率、技术改进都是常规污染物和CO2的减排量和协同度相对较高的方式,采用替代燃料可以大量协同减排二氧化硫(SO2)和CO2,采用替代原料可以大量协同减排工业固体废物和CO2,通过对各种减排方式进行定量对比分析,对我国水泥行业主要常规污染物和CO2减排政策提出相关建议。     

二氧化碳排放检测技术应用与拓展浅析

二氧化碳是引发全球变暖和气候变化的主要温室气体,针对二氧化碳在工业生产企业中过度排放且无法有效计量的问题,探讨了检测法与核算法两类二氧化碳排放计量方法,简要概述了现行的二氧化碳排放检测技术,并对检测技术的应用领域和技术拓展做出了分析阐述,为二氧化碳排放检测技术研究以及碳排放统计核算工作提出了政策性建议。     

山东省水泥行业CO_2排放情景与减排效果分析

为了评估山东省水泥行业的CO2减排潜力,利用长期能源替代规划系统软件建立了LEAP-Shandong Cement模型,对山东省水泥行业的CO2排放量及相应的减排潜力进行了模拟评估.同时,在模型中运用情景分析方法,研究了基准情景、政策情景和技术情景下山东水泥行业2007～2020年的能源需求和CO2排放量以及相应的节能减排潜力.结果表明,到2020年,相对于基准情景,政策情景和技术情景下的减排潜力分别为8.5%和14.4%.因此,山东省水泥行业具有一定的减排潜力.实现减排主要依靠窑型的替代和相应技术的进步,其中,余热发电技术改进为近期的重点减排技术.总体而言,水泥行业减排兼具显著的环境、经济和社会效益.     

中国水泥工业CO2排放现状及减排对策

水泥工业是中国制造业中温室气体CO2的主要排放源,因此,根据水泥生产的基本原理和工艺特点,建立了CO2排放的数学模型并确定排放强度,计算了2001—2010年中国水泥工业CO2的排放量,分析了影响CO2排放量的主要因素及其发展趋势,并提出水泥工业CO2减排对策.结果表明,中国水泥工业CO2排放总量逐年增长,与水泥产量和单位产品原料、燃料消耗定额呈线性关系;在CO2排放总量中,原料煅烧和燃料燃烧阶段的排放量分别占49%和51%;"十一五"期间单位水泥产品CO2排放强度由0.69t.t-1下降到0.65t.t-1.万元GDPCO2排放量呈下降趋势,2008年达到最低值为0.3054t,平均每年万元GDPCO2排放量下降10.69%,说明水泥工业10年间实施节能降耗、资源循环利用、提高经济效益等措施对于减少CO2排放具有明显效果.     

水泥生产排放二氧化碳的人口经济压力分析

自1985年以来,中国水泥的生产量稳居世界第1位,在为我国基础设施建设提供保障的同时也排放出大量的二氧化碳.采用能揭示人为活动影响二氧化碳排放的定量分析模型——STIRPAT来探讨人口和经济增长对水泥行业排放二氧化碳的影响.结果表明:在能源消耗和工艺过程两大排放途径下,中国水泥行业32年(1971—2002年)内向大气排放了1.61×109t(碳当量)的二氧化碳;我国人口与经济(人均GDP)发展对二氧化碳排放的驱动作用分别为3.7, 2.5～2.7,远高于全球平均水平;人口压力比经济的压力大1.1～1.2,证实了人口增长是环境降级的关键因子,表明控制人口增长是减少二氧化碳排放的关键措施;回归模型分析表明,环境库兹涅茨倒U型曲线也适用于水泥生产排放二氧化碳,当人均GDP达到3 522美元时二氧化碳排放量才能逐步减少.      

中国水泥工业节能减排效果分析及对策研究

根据水泥工业大气污染物排放的数学模型;测算2005年-2011年中国水泥工业二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NO2)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM)和氟化物(F)等污染物排放量,分析节能减排的效果并提出解决问题的对策。结果表明:水泥工业CO2排放量逐年增长,并且与水泥产量和单位产品综合能耗呈线性关系;原料煅烧和能源利用过程CO2排放量分别占56%和44%;单位水泥产品CO2排放强度由0.68 t·t-1下降到0.58 t·t-1,相当于每年节约标准煤682×104t、减少CO2排放共计1.03×108t。NO2排放量分别是SO2、PM、F的4、7、160倍。发展新型干法技术、建设烟气脱硝装置、协同处置固体废物是水泥工业未来节能减排的发展方向。     

环境统计报表核算企业温室气体排放可行性分析与对策建议

温室气体减排与污染物减排具有协同效应。本文总结了企业温室气体排放核算的基本范围与方法 ;梳理了一般工业企业常见温室气体、重点行业企业主要温室气体的排放源和种类;研究了用环境统计报表核算企业温室气体排放的可行性;分析了环境统计报表核算企业温室气体排放的适用性,认为环境统计报表能够基本满足核算企业温室气体排放的需要;并从温室气体核算的角度,对完善企业环境统计报表温室气体核算提出了对策建议。     

中国水泥生命周期粉煤灰替代的CO2减排研究

采用中国水泥企业温室气体排放核算方法及政府间气候变化专门委员会的能源使用CO₂排放计算方法,将不同粉煤灰替代率下原料及能源使用引起的CO₂减排进行核算.结果表明,与燃煤电厂产业共生可减排92.676kgCO₂/t水泥.而粉煤灰替代熟料是中国水泥CO₂减排的主要部分,与替代生料结合可产生最大CO₂减排373.303kg/t水泥.另外,粉煤灰替代部分水泥形成混凝土的碳化作用,到2050年可吸收192.015kgCO₂/t水泥.粉煤灰替代后,对余热发电变化及外购清洁电力使用比例增加引起的减排进行预测,发现此项举措可有效促进水泥行业“双碳”目标达成.     

我国水泥工业碳排放特征及动态变化分析

水泥工业是温室气体二氧化碳(CO2)的主要排放源,利用碳排放数学模型计算2001-2010年我国水泥工业碳的排放量,分析碳排放量的变化特点和发展趋势。结果表明:水泥工业碳排放总量逐年增长,与水泥产量和排放强度呈线性关系。"十一五"期间单位产品碳排放强度由0.69 t/t下降到0.65 t/t。万元GDP碳排放量2008年达到最低值为0.295 1 t,平均每年万元GDP碳排放量下降2.85%。水泥工业十年间实施节能降耗、资源循环利用、提高经济效益等措施,对于减少碳排放具有明显效果。     

碳排放现状及驱动因素分解实证分析研究——以东莞市为例

根据IPCC碳排放计算指南核算东莞市2005年-2011年期间能源消费的碳排放量,并进行现状分析和采用对数平均权重分解法（LMDI）因素分解分析.研究结果表明：碳排放总量以5.8％速度增长,而碳排放强度以5.8％速度递减;煤是碳排放主源,但所占比重逐年下降;工业碳排放量比重最大,但是增速减慢;交通业、服务业和居民生活碳排放量及所占比重逐年增加;经济规模的扩大是拉动东莞市人均碳排放的决定因素,累计效应远高于能源效率和能源结构对碳减排影响.     

中国水泥行业二氧化碳减排技术及成本研究

为降低水泥行业碳减排成本,确定最优碳减排技术路径,研究基于经济-能源模型,核算中国水泥行业最新碳减排技术的边际减排成本,使用情景分析方法,研究了与未实施减排技术相比,2020年17项技术的碳减排潜力,并将其作为基准情景,和2025,2030,2035年3个未来情景的碳减排潜力作比较,从而得出不同情景下的边际减排成本曲线。结果表明:1）2020年我国水泥行业17项减排技术的平均减排成本为124元/tCO₂,2020年实现总减排量3043万t,总减排成本为10.3亿元;在保持技术水平和排放水平不变的情况下,2035年17项减排技术可实现总减排量21307万t,总减排成本为103.4亿元。2）在各项减排技术中,集成模块化窑衬节能技术与水泥熟料烧成系统优化技术,具有较高减排潜力和较低减排成本,适合广泛推广;CO₂捕集利用与封存（CCUS）技术虽具有较高减排成本,但是未来减排潜力较大,应给予重视。3）技术普及率与熟料产量是决定减排潜力的重要因素,因此未来水泥行业应注重节能减排政策技术推广与产业结构调整,可进一步实现减排目标。     

基于热异常探测的北京水泥厂大气污染排放评估

为对水泥行业实现大气污染排放动态监测,反映污染排放的时空分布特征,提出基于热异常点探测数据的新型干法水泥气态污染物排放量测算方法.利用VIIRS热异常点的FRP(fire radiation power,辐射功率)参数结合水泥产业结构特点,建立FRP与污染物排放之间的定量估算关系.利用2013—2017年北京市水泥生产统计信息和热异常点探测数据进行了大气污染排放评估,结果显示:①利用热异常产品的FRP参数估算北京市水泥厂的污染排放水平,利用NO_x和SO₂排放量的统计数据对排放估算值进行相关性验证,二者统计值与估算值之间的相关性系数分别为0.65和0.63.②2013—2017年北京市所有水泥厂的热异常点数据与环境统计数据中水泥总产量、熟料总产量、煤炭总产量以及NO_x、SO₂和烟(粉)尘排放量的相关性均较好,相关性系数均在0.7左右.③自2013年以来,北京市金隅琉水环保科技有限公司和北京金隅北水环保科技有限公司的热异常点数均呈下降趋势.由于采取了减排措施,水泥总产量和污染排放量也均呈逐年减少的趋势.研究显示,基于热异常点探测数据的新型干法水泥气态污染物排放量测算方法可快速获取水泥厂的位置信息、热释放规模,结合污染排放因子可间接评估水泥厂NO_x和SO₂等主要污染物的排放情况.      

碳交易市场体系中的碳排放基准线:应用实践、研究进展与展望

碳交易作为一种碳减排的市场化手段和政策工具,在推动绿色低碳可持续发展中发挥着重要作用. 碳排放基准线是碳交易市场体系的重要组成部分,其对标行业先进碳排放水平,是碳交易机制中使用基准线法计算碳配额的主要依据. 我国已发布了全国发电行业的碳排放基准线,随着碳交易市场的稳步推进和发展,对于其他行业碳排放基准线的研究和制定需求愈发迫切. 本文以水泥行业为例,概述了碳排放基准线的制定方法,梳理了国内外碳排放基准线的应用实践及研究进展. 总体上,当前我国碳排放基准线工作滞后于欧美地区,面临覆盖行业少、行业内部标准不一、数据基础薄弱、区域及企业间差异未充分考虑等问题,难以保证碳配额分配的科学性和公平性. 未来,建议以发电行业为突破口,尽快统一各行业内部基准线制定方案,优先考虑高碳行业;构建适用于我国碳市场的产品分类体系,完善不同主体的碳核算技术标准,明确不同产品的碳核算边界;加强对企业活动数据的监管力度,严格碳配额核算、分配过程,保证碳额分配的透明、公平;围绕地区或企业间的差异量化与配额修正等关键问题开展深入研究,提高基准线适用水平.      

中国碳源排碳量估算办法研究现状

文章首先对碳源及其分类进行了归纳和总结,然后对我国碳源排碳量估算办法研究现状进行了概括.其间分别对能源类、工业类和土地利用相关碳源排放的估算模型进行了系统的阐述,着重讨论了碳源排碳量的测算办法,排碳量估算中的不确定性.文章最后,作者对目前研究中存在的问题以及未来的研究方向作了展望.     

中国石化化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

石化化工行业是高耗能高排放行业之一,约占工业部门碳排放比例的10%,研究石化化工行业碳排放达峰路径不仅能推动工业部门尽早实现达峰,同时也为石化化工行业加快绿色低碳转型指明方向. 基于中国统计年鉴、行业协会、企业碳核查等多来源数据,在分析历史排放趋势的基础上,识别能源集中度高的重点行业和产品,采用情景分析法针对石油和天然气开采业、石油煤炭及其他燃料加工业、化学原料及化学制品制造业三大子行业中的炼油、乙烯、丙烯、对二甲苯和合成氨等重点产品,预测其基准情景和控排情景下的重点产品产量和碳排放强度,以及石化化工行业2021—2035年二氧化碳排放趋势. 石化化工行业在基准情景下排放量无法实现2030年前达峰,控排情景下将于2030年达峰,峰值为17.3×108 t. 通过能源结构调整、节能和低碳技术改造、低碳循环及高效利用等途径可以实现行业减排,与BAU(仅考虑石化产品产量变化,不考虑产品结构、单位产品能耗变化)情景相比,减排贡献最大的路径是化石能源利用清洁化改造,2030年相对BAU减排1.19×108 t,贡献率约44%;其次是加大节能和低碳技术改造力度和资源循环及高效利用,减排量分别为0.8×108和0.6×108 t,减排贡献率分别达到29%和22%.      

基于多目标模型的中国低成本碳达峰、碳中和路径

为探寻我国低成本碳达峰、碳中和路径,以我国主要耗煤产业、电力、供热、交通以及森林碳汇量为研究对象,构建基于低成本碳达峰、碳中和路径的多目标模型.以成本最小、二氧化碳排放量最少以及大气污染物排放量最少为模型的多目标,以我国2030年前碳达峰以及2060年前碳中和为研究目标设置相应约束条件,并设置产业需求、电力需求、供暖需求、交通需求、各行业新能源比例、污染物控制等约束条件,其中产业考虑煤炭消耗量较大的钢铁、化工、建材以及其他行业,电力考虑火电、核电、风电、太阳能.此外,模型除考虑森林碳汇外,还考虑了碳捕获与封存（CCS）作为实现碳达峰、碳中和的技术手段.结果表明:①我国碳达峰、碳中和实现的可行性较高,2030年及2060年的时间节点设定科学,碳达峰当年的各行业成本约为17.54×1012元,代表行业碳达峰、碳中和时的二氧化碳排放量分别为68.63×108和34.50×108 t.②以钢铁、化工、建材等为代表的工业转型可行性较低,且对于碳达峰、碳中和目标实现的贡献较小;电力、供热以及交通转型可行性较高,且对碳达峰、碳中和目标实现的贡献较大,电力二氧化碳排放量占比在2030年与2060年将分别达72.86%和43.34%.③煤电装机容量将在规划期内持续减少,需取消部分已规划的煤电项目并改造和提前淘汰部分已有煤电设备;相对风力发电与太阳能发电装机容量持续增加,二者装机容量总和于2030年达12×108 kW,于2060年达24×108 kW.④CCS将为碳达峰、碳中和目标实现提供助力.研究显示,未来我国碳减排工作将重点聚焦于电力系统,其次为供热与交通,建议根据行业特征制定不同省份、不同经济圈的绿色发展模式.      

我国日用玻璃行业碳排放特征及减排措施

玻璃行业是我国能源消耗和碳排放量较大的行业之一,为分析占玻璃行业30%以上产量的日用玻璃行业的碳排放特征,本文基于排放系数法对2015—2020年行业碳排放量进行了核算,在此基础上,提出了相应的碳减排措施. 结果表明:我国日用玻璃行业碳排放量由2015年的2 617.04×104 t逐步降至2020年的2 149.95×104 t,且随着行业技术进步、清洁燃料的推广使用,单位产品碳排放量不断下降;从排放构成看,行业碳排放主要包括化石燃料燃烧产生的直接排放和外购电力及热力产生的间接排放,其排放量占排放总量的88.75%~92.27%,原料碳酸盐分解产生的过程排放相对较少,占比为7.73%~11.25%. 研究显示,降低日用玻璃生产过程中的能源消耗是减少碳排放的重要方向,调整能源结构、提高能源利用效率和优化原料结构是减少碳排放的主要措施.