中国水泥行业二氧化碳排放达峰路径研究

水泥行业是主要的CO₂排放行业,2020年我国水泥行业CO₂排放占全国排放总量的12%,占全国工业过程排放的60%以上. 为开展水泥行业碳达峰路径研究,提出了基于社会、经济等影响因素的多因素拟合分析模型以及基于主要下游产业的需求预测方法,对2021—2035年我国水泥熟料及水泥产量进行预测;并通过对水泥行业碳排放特征的分析,考虑主要控制措施的可行性,构建我国水泥行业CO₂排放情景,对2021—2035年水泥行业CO₂排放趋势进行测算,在此基础上分析水泥行业碳达峰路径及相关政策建议. 结果表明:①中国水泥熟料消费量在“十四五”期间仍有一定上升空间,随着经济社会的绿色转型,水泥市场需求在“十五五”时期下降. ②在此基础上,通过全面加强产能控制、加大落后产能淘汰力度、推广高效节能技术、积极推进原燃料替代,可推动水泥行业碳排放于“十四五”中期达峰,峰值为13.8×108～14.2×108 t,经过2～3年的峰值平台期后呈持续下降趋势,2030年水泥行业碳排放量将较2020年下降15%~18%. ③2030年,水泥熟料及水泥产量的下降将带动水泥行业碳排放量较2020年减少1.4×108 t. 在各项技术措施中,节能改造是CO₂减排潜力最大的措施,2030年能效提升可带动水泥行业CO₂排放量较2020年减少0.38×108 t;其次是利用固体废物替代燃煤,可带动行业CO₂排放量较2020年减少0.17×108 t. 研究显示,推动我国水泥行业碳达峰及碳减排,需在加强产量控制避免水泥过度消费的基础上,聚焦节能改造和原燃料替代措施.      

中国平板玻璃生产碳排放研究

平板玻璃行业是典型的高能耗、高排放行业,目前关于中国平板玻璃行业的碳排放问题还没有得到深入的研究.因此,本文调查了中国300余条主要的平板玻璃生产线,并在此基础上从范围1(工艺过程和化石燃料燃烧引起的直接排放)和范围2(净购入电力和热力在生产阶段引起的间接排放)评估了中国平板玻璃行业从2005年到2014年的CO_2排放情况.结果发现,中国平板玻璃行业CO_2排放量逐年增加,由2005年的2626.9×10~4t逐步上升到2015年的4620.5×10~4t.研究表明:能源消耗是平板玻璃行业碳排放的最主要来源,占比在80%左右,节能降耗是促进平板玻璃行业CO_2减排的主要途径;平板玻璃生产原料中碳酸盐的热分解是CO_2的主要来源之一,占总排放量的20%左右,控制平板玻璃配合料的气体率,在减少平板玻璃生产过程中的CO_2排放有很大潜力;推荐平板玻璃新建项目使用天然气并配备大型熔窑(日熔化量650 t以上)的浮法玻璃生产线,以减少CO_2排放.     

广东省交通碳排放核算及影响因素分析

交通领域是二氧化碳排放的重要领域,为研究广东省的交通碳排放及影响因素,利用IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）在温室气体清单指南中提供的方法估算了广东交通碳排放量,并应用LMDI分解法（对数平均指数法）对广东交通碳排放进行因素分解分析.结果表明:① 2001-2010年广东交通碳排放量从1 950.98×104 t增至6 068.41×104 t,其中交通运输业碳排放是广东交通碳排放的主体,私人交通碳排放已成为广东交通碳排放不可忽视的组成部分.② 交通运输业中的公路碳排放量占比最大,占56%~64%;铁路的碳排放量占比最小,占0.6%~1.6%;水运具有较大的节能优势;民航单位周转量碳排放量最高.③ 交通运输业发展水平、运输结构、私人汽车数量规模对广东交通碳排放增加的贡献率分别为68.79%、36.14%、18.66%,是拉动广东交通碳排放增长的主要因素;运输强度与能源强度的贡献率分别为-18.1%、-6.46%,是抑制交通碳排放增长的因素.广东可以通过采取优化交通运输结构、使用替代清洁能源等措施减少交通碳排放.      

中国煤化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

煤化工行业是我国煤炭消费和CO₂排放的主要贡献者之一,在2030年前实现碳达峰目标要求下,煤化工行业高碳排放的发展模式将不可持续且面临巨大挑战,开展煤化工行业CO₂排放达峰路径研究、实现高碳能源的绿色低碳化利用成为亟待解决的问题. 基于煤化工各子行业发展现状分析,综合考虑经济社会发展、节能低碳技术应用、原料和燃料结构调整等因素,采用下游部门需求法和项目法分别预测传统煤化工与现代煤化工各子行业未来发展规模,采用碳排放系数法预测不同情景下2021—2035年行业碳排放量变化趋势,判断行业实现碳达峰的关键措施、达峰时间和峰值. 结果表明:①2019年我国煤化工行业碳排放量为5.4×108 t,占全国碳排放总量的4.8%. 其中,传统煤化工碳排放量为3.6×108 t,现代煤化工碳排放量为1.8×108 t. ②基准情景下,煤化工行业无法在2030年前实现碳达峰;强化控制情景下,通过采取一系列控碳措施,可推动煤化工行业在2025年左右提前达到碳排放峰值. ③控制现代煤化工规模、优化行业用能结构、优化甲醇原料结构等措施是煤化工行业碳减排的三项主要措施,到2030年可分别减少碳排放0.50×108、0.16×108和0.08×108 t. 研究显示,促进煤化工行业碳达峰应尽快实施控制现代煤化工发展规模、从源头减少传统煤化工产品需求、优化甲醇行业原料结构、优化煤化工用能结构、提高行业能效水平和促进产品固碳化等政策措施.      

基于污染防治技术模拟的造纸行业环境管理方法研究

为评估工业水污染物减排潜力、探究污染防治技术模拟在污染物总量控制、污染物排放限值等环境管理中的应用,按照"原料-工艺-技术-产品"的耦合关系建立了"工业污染物减排潜力分析及环境管理"模型,集成自下而上建模和情景分析等方法在我国造纸行业进行案例研究.结果表明,在政策组合情景下,废水、COD、氨氮在2015年的减排潜力分别为7×108t、39×104t、0.3×104t,2020年分别为13.8×108t、56×104t和0.5×104t;2010~2020年期间加强末端治理仍然是主要减排途径,但2015~2020年间行业结构调整的作用将逐渐提升,并使行业产污水平在2015年和2020年基本达到国内或国际先进水平,废水和氨氮指标在2015年和2020年基本满足排放标准,但COD难以达标.     

1999~2011年鄂尔多斯市温室气体足迹动态分析

采用基于IPCC的《省级温室气体编制指南》和国际公认的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》推荐的方法对鄂尔多斯市的温室气体足迹进行了动态分析.结果表明:1999~2011年鄂尔多斯市温室气体排放呈快速上升趋势,12年间温室排放量从518.10′104t上升为11730.10′104t,年均增幅29.69%.增幅最高的部门是能源(年均增幅35.08%)、水泥(21.94%)、农业(5.15%),林业固碳较低(28.84′104t),废弃物碳排放波动变化.从温室气体来源构成看,能源占57.5%~93.7%,水泥占3.35%~7.01%,农业占14.6%~32.6%,林业固碳占0.25%~5.57%,废弃物处理占0.44%~1.00%.可见能源消费的增加是导致鄂尔多斯市温室气体排放增加的主要原因.万元GDP温室气体排放量呈现波动变化;人均、单位面积温室气体排放量和温室气体排放指数增速很快,年均增幅分别达25.60%、30.12%和25.67%.12年间鄂尔多斯市温室气体排放等级持续上升,从较低(Ⅰc)升高到极高等级(Ⅲc),目前距应对气候变暖目标(Ⅰb)已高出了7个亚级.鄂尔多斯市温室气体排放亟待降低.     

产业转移视角下京津冀石化产业碳排放因素分解与减排潜力分析

石化产业是我国经济的支柱性产业,但其大量的碳排放却给环境造成严重负担,因此提倡石化产业低碳发展能有效推动京津冀区域经济与环境绿色均衡发展.基于产业转移视角,分析2007-2016年京津冀区域石化产业碳排放量现状;运用对数平均迪式分解（Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI）法分解并分析京津冀区域石化产业碳排放量影响因素在三地的作用效果,进而借助产业竞争力系数佐证碳排放量影响因素作用效果在区域间的关联性;最后通过合理调整京津冀区域石化产业能源结构,将未调整和调整后的能源结构类型分别设置为基准情境和低碳情境,利用SPSS拟合最优曲线来预测2017-2030年京津冀区域石化产业减排潜力.结果表明:①2007-2016年京津冀区域石化产业碳排放量增加386.79×104 t,碳排放强度由0.77 t/（104元）降至0.31 t/（104元）.②2007-2016年,能源强度因素使京津冀区域石化产业碳排放量减少13 663.77×104 t,其贡献率高达148.38%;人均GDP因素促使石化产业碳排放量增加12 327.10×104 t,贡献率达110.69%.③对于石化产业竞争力系数,北京市由0.03降至-0.02,为三地石化产业转出地;河北省由-0.14增至0.16,为转入地.④在低碳情境下,2020年、2030年京津冀区域石化产业碳排放量分别比基准情境减少502.84×104、528.95×104 t,碳排放强度分别降至0.19、0.17 t/（104元）,均达到发展目标的要求.研究显示,2007-2016年京津冀区域石化产业碳排放量逐年上升,承受巨大减排压力,该区域可以通过调整石化产业能源结构来挖掘碳减排潜力,推动石化产业绿色发展.      

中国服务业能源消费CO2排放及其因素分解

基于IPCC温室气体排放清单指南中的CO₂排放因子与核算方法,估算了1995—2010年中国服务业能源消费与CO₂排放量,并对其总体变化趋势进行时间序列分析;以LMDI(对数平均迪氏指数)法辨识与分解3个时段(1995—2000年、2000—2005年和2005—2010年)中影响中国服务业CO₂排放量变动的关键因素及其对CO₂排放量的贡献值. 结果表明:1995—2010年中国服务业能源消费CO₂排放量增长态势明显,累计排放总量为853197.55×104t;服务业能源消费主要依赖于高碳化能源燃料,各年度油品和煤品分别占能源消费总量的67%~74%和5%~27%;LMDI分析结果显示,1995—2010年产业规模和人口效应引起CO₂排放增加量分别为133357.10×104和7691.25×104t,能源效率和能源结构引起CO₂排放减少量分别为59034.50×104和23898.60×104t. 提出CO₂减排对策:①以经济、政策和监管手段促进服务业节能减排;②依托科技创新提高能源综合利用效率,降低服务业CO₂排放量.      

辽宁省1980-2003年氮氧化物排放清单初步研究

根据能源消费历史状况和氮氧化物(NOx)排放因子,分别对辽宁省20多年(1980-2003年)来的NOx排放总量以及不同燃料类型和行业的NOx排放量进行了估算.结果表明:尽管个别年份存在一些波动,但NOx排放总量总体上仍呈增长的趋势,年均增长率为4.30%.2003年辽宁省NOx排放总量达108×104 t.NOx排放总量增长趋势与能源消费总量的增长趋势基本吻合,煤炭消耗是大气中NOx排放的主要来源,占总量的65%以上,最大排放量为2003年的10.17×104 t.绝大部分NOx排放来自能源加工转换、工业和交通运输业,三者约占总量的90%,其中电力行业占28.10%～40.85%,预计在未来一段时间内电力行业仍将是辽宁省NOx排放的主要来源;交通运输部门NOx排放所占比例逐年上升,尤其在2000年后的增长趋势更为明显.      

中国建筑领域CO2排放达峰路径研究

实施建筑领域CO₂排放控制是推动我国2030年前实现碳排放达峰的关键举措. 2020年我国建筑领域运行阶段CO₂排放量为21.7×108 t,约占全国能源活动碳排放量的20%,其中直接排放6.9×108 t,间接排放14.8×108 t. 随着城镇化发展水平和居民生活消费水平的不断提升,建筑领域CO₂排放仍呈刚性增长态势. 为明确建筑领域CO₂排放达峰路径,综合考虑建筑领域发展现状和用能情况,以建筑运行中供暖、炊事等活动所需一次能源(煤炭、石油和天然气)消耗直接排放以及热电联产供暖、空调、照明、电梯、电器等外购热力和电力间接排放为核算范围,在预测不同阶段建筑发展规模、建筑能源消费、用能结构的基础上,分析未来碳排放变化趋势和达峰时间,提出达峰路径和重要政策举措. 结果表明:①2010—2020年,我国建筑领域CO₂排放量从13.2×108 t增至21.7×108 t,其中直接排放已于2017年达峰,间接排放仍在持续增长. ②从建筑规模和节能降碳措施等角度分情景开展建筑领域碳排放达峰路径研究,预测建筑领域CO₂排放将在2029—2030年左右达峰,峰值排放量为28.1×108~29.2×108 t,达峰后有2~3年的平台期. ③低碳清洁取暖、可再生能源应用、建筑节能改造和合理控制建筑规模4项措施是建筑领域实现碳排放达峰的重要举措,4项措施的减排贡献率分别达到40.7%、27.1%、17.7%和14.5%. 研究显示,2030年前,发展建筑可再生能源、强化建筑节能、合力控制建筑规模是建筑领域降碳的核心举措,而推动低碳清洁取暖是实现我国建筑领域降碳最主要的控制途径.      

我国主要工业部门技术节能减排的潜力及实现途径探讨

论文在分析我国21世纪以来能源消费格局,尤其是高能耗产业能源消费的同时,比较各主要高耗能产业、 单位产品能耗与国际先进水平能耗的差距,针对高耗能产业的差距和主要问题,探讨了我国主要高耗能产业的技术节能减排潜力,以及通过高耗能产业的技术节能减排,在2020年全国实现单位GDP的CO₂排放降低40%~45%总目标中工业技术节能减排的贡献率和贡献规模。预计到2020年,通过煤电、 钢铁、 有色金属、 建材、 石化、 化工、 煤炭采选、 油气采选等主要高耗能产业的技术进步,所能实现的工业技术节能潜力为51 560×10⁴~52 000×10⁴ tec,相应减少CO₂的减排总规模为125 800×10⁴~126 880×10⁴ t,在整个单位GDP节能减排至2020年降低40%~45%的目标中,工业技术节能减排的贡献率大约占15.5%~16.5%,将不能承担起实现目标的主要责任。此外,针对我国工业技术节能减排的潜力进一步扩大,就未来主要的工业技术节能减排路径进行了讨论。     

基于能源消费的上海NOx排放源与减排费用效果分析

基于能源消费计算得到2009年上海市NOx排放总量为571141t,其中燃煤电厂、机动车、黑色金属冶炼及压延加工企业排放量共占总排放量的65.1%.燃煤电厂通过采用LNB(低氮燃烧)技术和SCR(选择性氧化还原)技术,可削减总排放量的12.4%;钢铁企业的烧结机采用分步脱硫脱硝法、活性炭/焦法、循环流化床法等技术可削减3.7%～4.4%;高排放机动车改造基本不可行,建议加速和提前淘汰,可削减2.5%.费用效果分析表明,"十二五"期间完成燃煤电厂、烧结烟气脱硝和高污染机动车淘汰的减排费用效果比分别为4.7×104、7.9×104～10.6×104、12.4×104元/t.燃煤电厂脱硝改造费用效果比低、技术成熟,建议作为首要减排措施.     

中国电力行业二氧化碳排放达峰路径研究

电力行业是我国最大的碳排放部门,碳排放量占全国碳排放总量的40%以上;同时,电力将是未来10年能源增长的主体,而这些新增用电与国计民生直接相关,属于刚性需求,是支撑我国经济转型升级和未来居民生活水平提高的重要保障. 电力行业未来新增需求压力巨大,其碳排放峰值及达峰速度将直接决定2030年前全国碳排放达峰目标能否实现. 统筹考虑社会经济发展、各部门用电需求、电源结构调整、发电标准煤耗变化等因素,采用基于情景分析的方法,开展电力行业碳排放趋势预测,识别碳减排的主要驱动因素,提出推动碳排放达峰的关键举措,为制定碳达峰目标背景下的电力行业碳排放控制路径提供参考. 结果表明:①通过积极措施,电力行业碳排放能够在2030年左右达峰,在不考虑热电联产供热碳排放时,于2028—2031年达峰,峰值为43.2×108~44.9×108 t,较2020年增加3.2×108~4.9×108 t;考虑热电联产供热碳排放,则达峰时间为2031—2033年,峰值为50.7×108~53.0×108 t,较2020年增加4.9×108~7.2×108 t. ②在电源结构不变的情况下,如到2030年降低2%左右的电力需求,达峰时间将提前4年左右. ③提速风光新能源发展是实现2030年前碳达峰的必然选择,到2030年,提高风光发电、核电、水电、生物质、气电发电装机容量及发电量、节能降耗措施等各项措施的减排贡献率分别为55.3%、10.6%、9.2%、7.6%、5.7%、11.5%. 研究显示,未来我国电力行业碳减排工作重点要聚焦于优化电源结构、推动形成绿色生产生活方式、提升用电效率、降低煤电机组能耗水平等方面.      

中国印刷业VOCs排放趋势及未来减排潜力

印刷业一直是中国工业源挥发性有机物(VOCs)排放和管控的重点行业.然而,由于原料和工艺的复杂性和多样性,印刷业VOCs精细化排放清单及其减排潜力尚未被很好表征.考虑印刷业以往被忽视的半/中等挥发性有机化合物(S/IVOCs)排放,对现有VOCs排放系数进行改进,建立了2011～2020年中国印刷业VOCs精细化排放清单.并以2020年为基准年,通过情景分析法,预测了2030年不同情景VOCs排放量并分析其减排潜力.结果表明,2011～2020年中国印刷业VOCs排放量呈现先稳增长和下降的趋势,2020年相对2011年增加了29.6%,年均增长率为3.0%,主要与日益增长的印刷业市场消费需求和缺乏有效的行业VOCs综合治理措施有关.2020年中国印刷业VOCs排放量为86.1万t,凹版印刷和包装复合是贡献最大的两大工艺,占比分别为52.0%和28.7%.广东、江苏和浙江是VOCs排放贡献最大的省份,三省合计占比44.12%,是中国印刷业VOCs管控的重点地区.2030年印刷业基准情景、一般控制情景和严格控制情景VOCs排放量分别为118.7、 68.4和36.2万t,相对2020年分别...     

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。     

中国钢铁行业二氧化碳排放达峰路径研究

钢铁行业是我国重要的CO₂排放源. 作为典型的资源能源密集型产业,钢铁行业加快绿色低碳转型、尽早实现碳达峰并有效降碳,既是行业自身高质量发展的内在需要,也是支撑落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求. 本文综合考虑经济社会发展、资源能源利用、工艺结构调整、低碳技术应用等因素影响,开展了基于情景分析的钢铁行业CO₂排放达峰路径研究,对不同情景下钢铁行业CO₂的排放趋势进行测算,识别钢铁行业CO₂减排的主要驱动因素,判断推动钢铁行业碳排放达峰的关键举措,为制定“双碳”目标背景下钢铁行业CO₂排放控制策略提供参考. 测算结果表明,我国钢铁行业CO₂总排放量有望在2020—2024年期间达到峰值;行业CO₂总排放量峰值为18.1×108~18.5×108 t,达峰后到2030年降幅将超过3×108 t. 研究显示,粗钢产量是决定我国钢铁行业碳排放能否快速达峰的关键,加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化以及提高系统能效水平是2030年前钢铁行业实现碳排放达峰并有效降碳的重要途径. 到2030年,粗钢产量降低、加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化、提高系统能效水平以及氢能炼钢和二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)等前沿技术对钢铁行业CO₂减排的贡献率分别为11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%.      

沈阳市中心城区和市郊区能耗碳排放格局差异

以沈阳市和平区和沈北新区2个不同类型的城区创建国家可持续发展实验区为契机,对比分析了中心城区和市郊区能耗碳排放格局的差异,提出了针对不同区域的特点将碳减排纳入到实验区的可持续发展建设中. 结果表明:中心城区和平区的能耗碳排放格局以原煤、电力和汽油的消耗为主,其中2006─2008年该区燃煤比重逐年下降,汽油比重逐年上升,电力排放总量虽缓慢增加但排放比重却有所下降;而对于郊区沈北新区而言,能耗碳排放格局则以燃煤和电力为主,其中燃煤比重逐年下降,而电力排放逐年上升. 情景预测结果表明: 到2015年和2020年,和平区CO₂排放强度将分别达到1.16和1.11 t/(104元),比2006年分别下降23.2%和26.5%,不能实现2020年单位GDP CO₂排放量比2005年下降40%～45%的减排目标;沈北新区CO₂排放强度下降趋势明显,2015年和2020年将分别达到2.48和2.07 t/(104元),比2006年分别下降63.1%和69.3%,可实现40%～45%的CO₂减排目标. 讨论了中心城区和郊区碳排放格局的差异,并分别给出了适合的碳减排建议.