基于混合生命周期方法的私人电动汽车温室气体排放研究

近年来,电动汽车因其在行驶过程中无任何尾气排放,被各国政府视为推动交通部门清洁、低碳发展的重要途径,主要发达国家纷纷推出了各自的电动汽车发展战略。但是,由于电力属于二次能源,其上游电力生产阶段的能源消费是否清洁将对电动汽车的减排效果产生重要影响。考虑到目前中国绝大部分电力源于煤炭,电动汽车是否真正有益于减排还有待进一步验证。目前一些专家和学者基于传统的过程生命周期评价方法对电动汽车的能源消费、温室气体排放做了一些研究,但研究结果差异较大。为了对电动汽车的减排效果进行更精确的研究,本文采用混合生命周期方法对电动汽车的能源消费、温室气体排放进行了计算。同时,在考虑电动汽车的燃料生命周期、车辆制造生命周期的基础上,将相关配套充电设施建设生命周期纳入到电动汽车的全生命周期系统边界内,以使对电动汽车全生命周期的研究结果更加完整、精确。研究结果显示,纯电动汽车并非是"零排放"的,在燃料周期,虽然纯电动汽车的单位里程能源消费强度较小,约为传统汽油车的94.6%,但以煤为主的高碳电力结构导致目前纯电动汽车燃料周期的单位里程温室气体排放强度约为传统汽油车的1.12倍;车辆周期内,纯电动汽车的能源消费和温室气体排放量也略高于传统汽油车;此外,配套充电设施的建设也将增加纯电动汽车全生命周期的能源消费和温室气体排放量。综合燃料、车辆及充电设备的全生命周期,在当前的电源结构及技术条件下,电动汽车虽然具有较高的能源效率和较好的石油替代效果,但其全生命周期内的煤炭消费较高,导致其温室气体排放量高于传统汽油车,在当前的情况下大规模发展电动汽车并不利于温室气体减排。     

农田温室气体净排放研究进展

农业是温室气体排放的主要排放源之一,农业温室气体减排对全球温室气体排放具有重要贡献,研究农田温室气体净排放潜力亦具有重要现实意义.本文阐述了农田温室气体净排放的涵义,并归纳总结了耕作方式、施肥、水分管理、间套作等农业措施对农田土壤有机碳(SOC)含量、农田土壤N2O和CH4、农田生产物资的使用所造成的温室气体(主要为CO2、N2O和CH4)排放的影响,结果表明:保护性耕作总体能提高表层SOC含量,减少CH4排放,但减少农田土壤N2O排放的研究尚存在一定的争议,耕作方式亦影响投入,从而影响温室气体的排放；施肥(特别是配施)能提高SOC含量.施氮肥越多,N2O排放量越大,而CH4主要受有机物料的影响较大；水分对减少N2O和CH4排放有相反作用,需综合进行平衡管理；不同的作物品种、间套作模式或促进或减少温室气体排放.此外,本文指出了国外在该领域的研究注重从系统角度考虑农田温室气体排放,而国内的研究则非常少,提出我国农田温室气体净排放可作为未来研究的一个重点,并对未来研究内容进行了初步归纳总结.     

中国城市温室气体清单研究

介绍城市温室气体排放特征和国际城市温室气体清单研究进展,研究了全球城市化和城市CO2排放的强正相关性,以及中国城市清单方法研究起步较早但发展缓慢的特点。分析了城市温室气体清单相对国家清单的特征,即城市清单编制往往采用消费模式,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和供暖产生的CO2排放,同时城市温室气体清单编制灵活性和针对性更强。针对我国城市温室气体清单研究的不足,提出了我国城市温室气体清单方法,强调中国城市采用尺度1+尺度2的范围,暂不考虑尺度3的范围,即生产+消费的混合模式,并且在城市市域温室气体排放研究的基础上,加强狭义城市温室气体排放水平的研究。选择北京市和纽约市,对比分析了两个城市CO2排放特征,结果显示,在确定的清单体系下,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。     

中国海洋捕捞渔业温室气体排放时序分析与因素分解

综合渔获量规模、作业方式结构、作业方式能耗强度和燃油排放系数等因素对温室气体排放的影响，在对2006～2011年海洋捕捞渔业温室气体排放核算和时序分析基础上，利用LMDI方法对温室气体排放进行了因素分解。结果表明：海洋捕捞渔业温室气体排放量呈现出稳定的增长趋势，平均每年温室气体排放量增长2666万t；拖网、刺网两种作业方式产生的温室气体占相应年份海洋捕捞渔业温室气体排放量的比重最大，约占80%，且温室效应最强。渔获量规模效应是驱动我国海洋捕捞渔业温室气体排放的最主要因素。建议通过采取“捕捞配额”或实施较长期的禁渔休渔制度来降低渔获量总量，不仅有利于保护海洋渔业资源，还能减少温室气体排放，也可以通过建立海洋捕捞生态补偿制度的方式来调整作业方式结构向低温室气体排放转变     

中国农业生产温室气体排放量的测算

农业生产的温室气体排放在总排放量中占有较大比重,中国是农业大国,因此,对中国农业生产的温室气体排放量进行测算显得尤为重要。借鉴前人研究,结合农业生产中各种产品的温室气体排放系数,对1991-2008年中国农业生产的温室气体排放量进行了初步测算。结果表明:①1991-2008年,种植业的CH4排放量从999.5万t下降到931.44万t,N2O的排放量从34.67万t增加到48.74万t;②同期间的畜牧业的CH4和N2O排放量均呈先升后降的趋势;CH4排放量从1991年的763.53万t上升到2006年的1 111.43万t后,又下降到2008年的900.74万t;N2O排放量从1991年的35.32万t上升到2006年的55.93万t后,又下降到2008年的46.90万t;③从农业温室气体排放的地区特征来看,四川(含重庆)、湖南、江苏、河南、山东和安徽等农业大省的温室气体排放量一直位居全国前列。     

农村能源消费的环境效应研究

近年来,我国农村能源消费增长迅速,消费模式的转变,传统生物质能源与以煤炭为主的商品能源的消费格局发生变化,与此相关的环境问题日益突出,成为制约农村地区经济—社会—环境和谐发展的重要因素之一,对农村地区应对气候变化能力也产生严峻挑战。本文分析了农村能源消费的变化与主要问题,利用农村能源消费的统计数据,采用排放系数法,估算了1980-2004年时段我国农村能源消费的CO2及主要污染物的排放量;比较了传统生物质能源与煤炭为主的商品能源的消费特点与环境效应,指出基于我国农村地区存量巨大的生物质能资源的高效、可持续利用,是满足我国农村地区能源消费需求,减少温室气体和污染物排放,改善农村环境,提高减缓和适应气候变化能力的重要手段。并在此基础上,对我国农村能源消费提出相应的政策导向建议,实现农村能源的可持续消费与利用。     

林产品生物碳通量的动态生命周期评估

将时间因素和生物碳通量纳入林产品生命周期碳足迹评估,通过动态生命周期分析法(Dynamic Life Cycle Assessment,DLCA),确定林产品生产、使用和废弃阶段替代化石能源的净温室气体减排和对森林碳损失的净弥补时间。首先,建立温室气体排放和封存的动态生命周期清单,评估刨花板全生命周期的碳动态和碳足迹;其次,根据ISO 14040和PAS 2050标准提供的静态生命周期分析法分别核算包含与不包含碳储计算的碳足迹,量化时间因素和生物碳通量对于碳足迹结果差异的影响程度;最后,对比自然生长状态的森林碳汇情境,评估刨花板使用和废弃阶段替代化石燃料实现净气候减排所需的时间。研究表明:①时间因素和生物碳通量核算对碳足迹结果影响较大(223.34%),忽视时间因素会低估刨花板的减排贡献(18.98%)。②动态生命周期分析法可准确评估生物碳和温室气体排放的时间问题,但对时间范围非常敏感(75.19%和113.25%)。③生产、使用林产品以及林产品对化石能源的替代是实现长期气候减排的有效方式,在100a的时间范围能够弥补因森林砍伐造成的碳损失,从而实现碳中性。     

火法炼铜能耗与碳排放情景分析——基于生命周期的视角

以火法炼铜全生命周期过程为研究对象,采用生命周期评价(LCA)方法,定量评价不同熔炼工艺生产铜过程的能源消耗和温室气体排放,并应用情景分析法,对2020年我国火法炼铜不同工艺技术结构下的能耗与碳排放强度进行比较,旨在为铜冶炼行业的结构调整与优化升级提供决策支持。结果表明,基于鼓风熔炼、闪速熔炼和熔池熔炼工艺的火法生产铜过程的能耗分别为147.80×103,96.68×103,104.20×103MJ;其碳排放强度分别为15.32×103,8.99×103,10.01×103kg CO2当量。设定的4种情景的能耗分别为111.60×103,103.37×103,101.19×103,99.69×103MJ;其碳排放强度分别为10.87×103,9.87×103,9.60×103,9.40×103kg CO2当量。由此可知,传统工艺鼓风炉熔炼较闪速熔炼及熔池熔炼的能耗更高,且导致了更多的温室气体排放。因此,大力发展闪速熔炼及熔池熔炼技术对降低铜生命周期的能耗及碳排放具有重要意义,彻底淘汰传统熔炼工艺,推广先进熔炼技术是减少火法铜生产环境影响的迫切任务。     

气候变化情景下能源效率及其平等准则的研究

为适应气候变化领域国际斗争的需要,本文分析了中国能源生产消费特点、温室气体排放情景、能耗强度和温室气体排放强度及其发展趋势;在温气体限控上提出能源效率与人均温室气体累积和、与人均GDP发展水平、与技术转让相联系的准则。     

重庆市温室气体排放清单研究与核算

城市化进程所带来的大量能源消费和温室气体排放已成为制约城市健康快速发展的瓶颈因素,亟需进行定量核算和分析。开展温室气体清单研究对节能减排和低碳城市建设具有重要的理论和实践意义。本文以重庆市为案例,通过清单方法分析主要温室气体排放源和碳汇,考虑主要能源活动、工业、废弃物处置、农业、畜牧业、湿地过程和林业碳汇,核算排放总量和强度,剖析重庆温室气体排放结构和现状。结果显示:1997-2008年重庆市温室气体排放总量呈现出上升趋势,2008年比1997年增长了2.31倍,其中增长幅度较大的是一次能源消费过程、外购电力和工业非能源过程。此外,随着温室气体排放量的增加,单位产值温室气体排放量却呈现下降的趋势,反映重庆市温室气体排放控制取得了一定效果。最后根据重庆市温室气体排放结果进行分析,提出了改变能源结构和工业结构、提高能效和加强"森林重庆"建设等政策建议,为重庆市转型低碳经济发展提供参考。     

海南省农业温室气体排放核算研究

本文从水稻种植、农用地化肥施用、畜牧生产等方面,采用《省级温室气体清单编制指南(试行)》推荐的方法,核算2007—2012年海南省农业温室气体排放量和排放强度,全面剖析海南省农业温室气体排放的结构和现状。结果显示:12007—2012年海南省农业温室气体排放量呈逐年上升的趋势,2012年比2007年增长了18.32%;单位农业产值温室气体排放量2012年比2007年下降了约44.39%。2农用地N2O和稻田CH4的排放量约分别占排放总量的50%和22%,即种植业是最主要的来源。3农业发展规模较大的海口、文昌、儋州排放总量居全省前列,但由于其农业现代化水平相对较高,其单位产值温室气体排放量仅处于全省平均水平。最后,根据对核算结果的分析,提出了合理灌溉、推进测土配方施肥、科学饲养畜禽等建议,对加速海南低碳省建设具有重要的现实意义。     

甲烷排放与应对气候变化国家战略探析

甲烷的全球变暖潜势是二氧化碳的72倍(20年水平),但其在大气中的寿命短于二氧化碳,可以作为优先减排对象。中国的甲烷排放十分突出,甲烷减排在应对气候变化国家战略中具有重要的基础性地位,然而在政策研究中,甲烷受到的关注程度远低于二氧化碳。本文基于甲烷排放研究的相关进展,首次系统性地论述了中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系。主要结论是:甲烷排放的有效控制和减缓可以成为中国温室气体减排的重要组成部分,甲烷等温室气体的减排战略要用"系统减排"思路替代传统的"末端减排"思路;甲烷系统减排的策略和实施措施不仅需要重视主要排放部门(如煤炭开采与洗选业,农业)的直接末端减排,更需要突出强调建设活动、城市消费、资本投资和出口贸易等消费端的间接体现减排;在国际气候谈判中通过纳入甲烷排放,可以至少在五个方面丰富和支撑中国的国家立场,如从承诺"单位GDP二氧化碳减排"向承诺"单位GDP温室气体减排"转变。     

中国农业温室气体排放:现状及挑战

该文从农业生产过程和化肥、能源等投入方面计算了中国农业温室气体排放.2009年,中国农业总计排放温室气体158 557.3万t CO2当量,比1980年增长52.03％,年均增长1.46％.其中,CH4占总排放的25％,N2O占总排放的52％,CO2占总排放的23％.按来源分析,在2009年排放的温室气体中,水稻种植排放14 264.45万t,占9％;畜牧生产排放42 709.94万t,占26.94％；土壤排放47 457.81万t,占29.93％；化肥、能源、农药、农膜等投入引起的排放54 125.11万t,占34.14％.2009年农业GDP排放的温室气体为2.98 kg/元,粮食排放的温室气体为1.5 kg/kg.在2008年,牛肉排放的温室气体为28.54 kg/kg,羊肉为15.5 kg/kg,猪肉为1.49kg/kg,禽肉为0.54 kg/kg,牛奶为1.04 kg/kg,禽蛋为0.83 kg/kg.由于技术进步和生产效率提高,单位粮食、肉类和牛奶排放的温室气体都有较大幅度降低.对于种植单季粮食的土地,CO2交易价格为80元/t将使23.27％的耕地退出粮食生产；当CO2交易价格为100元/t时,这一比例高达63.31％.对于种植双季粮食的土地,CO2交易价格为130- 140元/t时,将有50％的耕地退出粮食生产.由于中国粮食生产利润率过低,CO2较低的价格使严重影响粮食生产面积和产量.     

重庆市温室气体排放系统动力学研究

在全球气候变暖和快速城市化的背景下,开展城市温室气体减排研究十分迫切。重庆作为中国五大中心城市之一和西部唯一的直辖市,其协调经济发展和节能减排的实现模式对广大西部地区具有重要示范意义。本研究从社会经济发展的内部结构出发,以经济和人口增长导致的能源消费为核心,构建重庆市温室气体排放的系统动力学模型。研究中考虑不同投资率下的高、中、低三种经济发展模式,并在此基础上设置节能和低碳情景,探求节能水平提高、能源结构改善和碳汇能力增强对未来重庆温室气体排放的影响。模拟结果表明,产业能耗水平降低即节能情景,是重庆市温室气体减排的主要途径,对保证2020年中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%目标的实现具有一定借鉴意义。最后本文在产业结构、能源消费、碳汇增加等方面针对重庆未来低碳经济发展提出对策建议。     

战略环评控制温室气体排放的评价思路与指标体系

战略环评作为宏观环境管理措施在推动产业转型升级、促进区域污染减排方面发挥重要作用。温室气体排放产生大尺度区域性生态环境问题,需要环境管理制度从战略和区域层面进行控制。通过战略环评控制温室气体排放对于适应当前国内外发展形势具有积极意义,有助于碳减排目标实现,加快转变经济发展方式和推进生态文明建设。由于温室气体环境影响的区域性、长期性和不确定性,不同于常规环境空气污染物,需要超越常规环评预测评估路径,以控制指标为核心建立环境影响评价思路。国际上已有应对气候变化的管理和技术实践,通过设定排放总量和排放绩效指标引导温室气体排放控制。结合国际经验,将温室气体作为特殊"污染物"控制纳入战略环评,建立基于温室气体控制的战略环评评价指标体系的组成可包括绝对排放量、排放强度和控制绩效三类指标。温室气体控制目标的确定,可以参照国家、区域和行业层面关于温室气体控制的政策目标进行划定或分解测算。通过建立科学适用的评价目标和指标体系,为在战略环评中开展温室气体控制扫除技术障碍,也必将为我国全面落实温室气体减排承诺发挥作用。     

城市产业部门CO2排放三层次核算研究

城市是人类生产和生活的中心,超过75%的温室气体从城市产生,其中又以城市产业部门能源消费和工业过程非能源产生的CO2为主。本文基于投入产出模型,评价城市产业部门3个不同层次的CO2排放。以重庆为案例,核算其2002-2008年产业部门三个层次的CO2排放,包括能源消费直接排放、购买电力间接排放和全生命周期排放,并进行多层次对比。结果显示传统能源消耗和购买电力为对象的核算方法低估了产业部门CO2排放水平。2002-2008年,重庆各产业部门排放量逐年增加,碳排放强度整体呈现下降趋势。煤炭开采和洗选业、非金属矿采选业、非金属矿物制品业、电力、热力的生产和供应业,化学工业、金属冶炼及压延加工业、交通运输、仓储及邮电通讯业部门共7大行业是重庆碳排放的重点行业。部门交通设备制造业是重庆的优势产业,排放总量大,但是排放强度却相对较小,因此应大力发展该产业以促进重庆市低碳经济的发展。     

钢渣内部综合利用碳减排效果的生命周期评价

钢铁行业是重要的温室气体排放行业之一,消减单位钢铁产品碳排放是实现我国2020年碳减排目标的重要保证。除改进钢铁生产工艺外,钢铁工业固废综合利用也是钢铁行业温室气体减排的重要手段和途径。钢渣是钢铁冶炼过程排放的主要固废之一,本文在调研钢渣综合利用途径、工艺及现状的基础上,使用生命周期评价的方法,并结合情景分析手段,通过对4个转炉钢渣内部综合利用方案下GWP(Global Warming Potential)100a影响结果的比较和分析,研究转炉钢渣内部综合利用在消解粗钢产品生命周期碳排放上的作用。结果显示通过对转炉钢渣内部综合利用方式的合理规划,最多可在现有基础上消解粗钢产品温室气体排放量的14.2%。通过对其减排机制的深入研究,发现转炉钢渣内部综合利用可有效降低钢铁生产的资源与能源消耗,这是碳排放消解的主要途径;此外废钢及钢渣的内部回用也是碳减排的途径之一。结果也表明生命周期评价是研究工业产品碳排放,评价低碳方案碳减排效果的重要工具,可帮助决策者寻找最为合理的低碳方案。     

中国农村居民可再生能源生活消费的碳排放评估

农村居民能源消费涉及能源安全、环境效应、新农村建设等多个方面,从发展趋势来看,在未来相当长的时期内,秸秆、薪柴等传统生物质能仍是我国农村居民的主要生活能源.本文在分析了我国农村居民可再生能源生活消费现状的基础上,测算了1998 -2007年农村居民可再生能源生活消费的碳排放,评估了农村居民可再生能源生活消费的环境效应.得出结论:在我国农村居民能源生活消费的过程中,碳排放的主体是秸秆和薪柴等生物质能的传统利用,其次是商品性能源的使用.在未来的发展过程中,农村居民能源消费必须依靠农村丰富的可再生资源,优化物质循环过程,变生物质能的传统利用为清洁利用,减少温室气体排放,实现改善农村环境,减缓和适应气候变化的总体发展目标.     

农田固碳措施对温室气体减排影响的研究进展

农田是CO2,CH4和N2O三种温室气体的重要排放源,在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量,以及58%的人为非CO2排放,不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征,弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一,同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施,既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的,又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外,还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕,秸秆还田,氮肥管理,水分管理,农学及土地利用变化等农田管理措施,探寻增强农田土壤固碳作用,减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加,对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究,这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。     

吉林省玉米农田保护性耕作的环境影响评价

以吉林省玉米农田4种保护性耕作为例,应用生命周期评价方法(Life Cycle Assessment,LCA)系统综合地评价吉林省玉米农田不同保护性耕作模式对环境的潜在影响。结果表明,四种保护性耕作模式的能源消耗、温室气体排放、环境酸化和富营养化的潜在环境影响分别平均比传统耕作模式减少14.62%、82.82%、15.37%和15.28%,主要由氮肥的生产及施用引起;水体毒性、土壤毒性及人体毒性则分别比传统耕作高7.40%、6.42%和7.38%,主要由农药的施用引起。综合各种环境影响类型,尽管4种保护性耕作模式较传统耕作模式能显著减缓全球变暖,但对其他环境类型的改变不明显,其中水体毒性为该种植系统中最主要的环境影响类型,富营养化次之。