非珠三角机动车尾气控制措施协同效果评估

广东非珠三角机动车保有量的大量增长带来了交通尾气污染物和CO_2的高强度、集中性排放,严重影响空气质量以及碳排放治理工作。因此,迫切需要设计更加高效可行的碳减排政策来控制交通尾气污染物以及CO_2的排放。该文基于平均行驶里程法预测了非珠三角地区2015-2020年5种污染物(CO、VOCs、NO_x、PM_(2.5)和CO_2)在不采取专门控制措施情景下的排放量,并根据现有经济、技术和政策规划设计了5种减排情景,计算不同减排情景下的减排量,定量分析了不同减排情景对多污染物的协同控制效应及其成本效益。研究表明:(1)在不采取专门的控制措施下,2015-2020年污染物排放量持续增长,2020年CO_2排放量将达到5 488.6×10~4t,相比2014年增长了141%;(2)在各类减排情景下,污染物排放量呈现不同程度的削减(VOC_S除外),其中,2020年提高燃油品质对NO_x(削减率37%)和CO(削减率41%)的削减率最高;(3)提高排放标准对CO_2和PM_(2.5)的协同控制效应最好,公交优先对CO_2和NO_x的协同控制效应最好;(4)综合考虑对各污染物的减排效果,提高排放标准成本效益最优,对空气污染物和CO_2的平均减排率为29%,平均单位成本为0.13元/g。研究显示,由于低费效比及其对多污染物的协同控制效应好,提高排放标准在研究中是最优的污染物减排措施。     

河南省交通部门能源需求与污染物排放预测

交通部门作为河南省发展最快的部门,近年来能源消耗量与污染物排放量日益增多,因此研究河南省交通部门节能减排措施显得尤为重要。研究基于LEAP模型构建了河南省交通部门能耗与污染物排放模型,并模拟了基准情景、技术改进情景、模式优化情景及综合节能情景下河南省交通部门2014-2030年的能源需求量和污染物排放情况。结果表明:(1)2014-2030年间河南省交通部门能源消耗量处于高速增长时期,2030年会增加到44.30~75.08 Mtce之间,约为2014年的1.6~2.7倍;(2)在污染物排放方面,CO_2、NO_x、SO_2、CO、PM到2030年最多将有41.04%、37.85%、13.16%、69.37%、68.06%的减排率;(3)比较技术改进情景和模式优化情景下的模拟结果可知,技术改进措施在短期内带来的节能效果较好,而从长远角度来看,交通模式优化措施的节能效果更好;(4)综合节能情景下到2030年能源消费量为44.30 Mtce,CO_2、NO_x、SO_2、CO和PM排放量分别为8 988.03、93.76、16.98、306.09和0.75万t,能源消费量和环境排放量总量均为最少,是一个最优的情景。     

基于能源消费情景模拟的北京市主要大气污染物和温室气体协同减排研究

在改善城市空气质量的同时降低温室气体(GHG)排放,是未来北京市能源管理和环境保护工作的共同目标和主要任务.本研究结合北京市中长期规划发展目标及能源消费结构,分别设置基于节能政策和环保要求的低、中、高这3种能源消费约束情景,并使用LEAP模型模拟预测3种情景下北京市主要大气污染物和GHG在2010～2020年间的减排效果.结果表明,通过加强节能减排和污染控制政策对能源消费系统施加约束和优化,至2020年北京市能源消费可降低1 000～3 000万tce,SO2、NOx、PM10/PM2.5、VOC和GHG排放量将分别降至7.1～10.02、15.92～21.87、8.98～13.38/5.14～9.60、5.64～7.48和14 820～16 470万t,与低约束情景相比,中、高情景下大气污染物和GHG排放将分别减少53%～67%、50%～64%、33%～55%/25%～60%、41%～55%和26～34%.进一步的协同减排分析表明,北京市应重点调控工业、交通、服务业部门的化石能源消费,在有效缓解能源消费压力的同时实现主要大气污染物与GHG的协同减排.     

基于碳减排目标与排放标准约束情景的火电大气污染物减排潜力

从我国"十四五"及2035年远景目标经济发展预测出发,结合碳减排战略目标下的既有与强化政策情景,基于弹性系数法预测电力需求,测算在不同污染物排放标准约束情景下火电大气污染物排放情况及减排潜力,结果表明,在不同的政策和排放标准约束情景下,我国火电行业烟尘、SO2和NOx排放水平变化呈现出不同的趋势,到2035年,在2016年水平上的减排潜力分别在45.97％～85.37％、52.61％～84.90％和33.80％～71.08％之间,来自碳减排目标下政策因素带来的减排潜力,较不同污染物排放标准约束条件带来的减排潜力更为明显,在强化政策情景下,采取保持模式标准约束的污染物减排潜力已与超低模式基本相当,甚至超过或接近既有政策下采取收严模式标准约束的效果,通过强化实施能源和电力优化政策,加快实现火电发电量达峰,合理引导高污染排放水平火电机组优先退出生产,同样可使火电大气污染物排放得到有效控制,还可避免环保改造投资的浪费和损失.     

双碳约束下煤化工行业节煤降碳减污协同

在碳达峰碳中和背景下,煤化工行业应采取更为积极的二氧化碳减排措施.基于煤化工行业原料结构调整、燃料结构调整、节能技术改造、末端捕集技术和产业结构调整五大节煤降碳措施力度不同,采用下游部门需求法和项目法以及大气污染物减排模型,核算预测3种情景(基准、政策和强化)煤化工行业煤炭消耗和二氧化碳排放变化,以及大气污染物协同减排效应.结果表明,煤化工行业基准和政策情景下煤炭消费量预计在“十四五”后期达峰,峰值分别为9.6亿t和9.3亿t;强化情景下有望在“十四五”前期达峰,峰值约为9.1亿t.二氧化碳排放量在基准、政策和强化情景下分别于“十五五”末期、“十四五”末期和“十四五”前期达峰,达峰量分别为6.4亿、 5.7亿和5.5亿t.控制现代煤化工项目建设规模、挖掘原料替代的空间以及节能技术改造是减少煤化工行业煤耗和二氧化碳排放的重要措施手段.实施煤化工行业节煤降碳措施,政策情景下预计到2035年每年可协同减少SO₂、 NO_x、 PM和VOCs等大气污染物排放3.7万、 4.3万、 1.1万和2.8万t.     

基于CO_2和大气污染物排放征税分析的区域电力系统优化

为了优化电力系统并促进节能减排,将不确定性优化方法与区域电力系统模型相结合进行电力系统规划:以系统成本最小化作为目标函数;参考国家相关政策与标准设置资源量、电力供需平衡、排放限值等约束;对各发电技术发电量、外购电量、CO_2及大气污染物排放总量进行最优化;为了探讨征收排放税的减排效果以及可行性,设置对电力系统征收大气污染物排放税和碳税进行相应的情景分析.研究以淄博市作为实例,在淄博的电力系统规划中,情景1中违反系统约束概率的增大会使最优火力发电量增加,在3个情景中,清洁能源发电量均能达到占总电力需求量10%的目标;而外购电将主要作为保证电力系统安全平稳运行的补充;情景1中违反系统约束概率为0时SO_2,NO_x和烟尘的排放限值在所有情景中为最低,即淄博市现行的排放限值标准将会得到更好的减排效果,并且其他情景下的系统成本将显著增加.因此,基于对淄博市的案例研究结果可知,对于电力系统征收排放税并不具有必要性.     

IPCC情景下中国大陆区域排放清单预测

参考IPCC情景设计方法,采用IPAT方程预测未来不同经济社会发展情景(A1B、A2及B1情景)下中国大陆区域2020,2050年能源消耗量,结合分部门、分燃料的排放因子,得到大陆区域2020,2050年SO_2、NO_x排放清单。全球共同发展情景(A1B情景)下SO_2、NO_x排放量最大,其次为经济发展速度较慢的区域发展情景(A2情景),全球可持续发展情景(B1情景)污染排放量最低。结果表明:火力发电、工业及交通运输业对SO_2、NO_x排放量贡献最大,在未来几十年仍是污染控制的关键部门。     

北京市能源消费及碳减排情景分析

在应对气候变化挑战的大背景下,能源消耗及二氧化碳排放估算是本领域的研究热点。文章根据IPCC参考方法,通过情景分析方法预测了2015和2020年在不同情景下北京市能源消费及CO2排放状况。结果表明:如果当前政策情景中的政策措施得到有效实施,到2020年其能源消耗总量相对于基准情景将会降低47%,CO2排放量将会降低55%。在影响CO2排放的各种因素中,以能源强度降低减排效果最为明显。     

基于系统动力学的中国碳减排路径模拟

通过分析二氧化碳排放影响因素之间作用关系与碳减排的主要路径,构建二氧化碳排放系统动力学模型。在此基础上,通过调控供给侧经济增长速度、能源结构和产业结构要素,预测四种不同情景方案对二氧化碳排放的影响,以进一步探讨二氧化碳排放主要部门减排贡献。结果表明：四种方案的二氧化碳净排放量增长趋势逐年变缓,在二氧化碳净排放量达到峰值后,调整经济增速、改善能源结构和优化产业结构继续为碳减排发挥积极作用,相比于经济增速和产业结构调整,能源结构改善的减排贡献度更高。在综合调控经济增速、能源结构和产业结构的方案下,中国二氧化碳净排放量2024年将达到高峰值104.45亿t,2058年实现碳中和,这与现实情况更加吻合。未来若能抓住经济、能源、产业低碳转型的良好机遇,并进一步加强各部门的减排努力,中国二氧化碳净排放量有望2025年前达峰,2060年前实现碳中和。     

基于情景分析的杭州市机动车尾气排放控制协同效应研究

为了研究杭州市机动车尾气排放控制措施对大气污染物和温室气体的协同减排效应,本文以2015年为基准年,估算2020年杭州市机动车常规大气污染物和温室气体排放量,通过设置8种控制措施情景,测算大气污染物和温室气体的减排量,运用弹性系数法和协同效应坐标系法分析了大气污染物和温室气体的协同效应.结果表明,在各种控制情景下,杭州市机动车大气污染物和温室气体排放量均有削减,且具有正向的协同减排效应.单一控制措施中淘汰高排放老旧车对大气污染物和温室气体排放量的减排效果最明显,协同效应突出,淘汰国Ⅲ柴油货车和推广新能源车的减排效果和协同效应次之,这3种措施是杭州市交通领域减少大气污染物排放和应对气候变化综合管理的关键措施.采取综合性措施或者结构性措施,无疑可以最大幅度削减杭州市机动车大气污染物和温室气体排放,为实现杭州市大气环境质量限期达标和碳排放达峰协同"双达"奠定基础.     

上海地区大气二氧化硫污染的控制对策

上海地区的能源结构以燃煤为主。针对上海的实际和未来的发展态势，为实现２０００年全市二氧化硫排放总量不超过１９９５年水平的目标，就如何削减二氧化硫排放量提出了５个方面的对策建议，阐述了削减二氧化硫的基本技术政策要点和总体方案思路。     

不同排污收费情景下的发电企业减排模型研究

考虑未来多种污染物排污收费情景及区域电力需求的固有随机特性,建立了2阶段电源规划优化模型,分析了不同排污收费情景、不同电力需求水平下的区域电力结构变化以及污染物和CO2减排策略.在同时征收SO2排污费和CO2排放费的情景(情景3)下,清洁能源发电在发电系统中的比重增加,以煤电为主的火电比重下降;系统减排CO2 8.438′106t,同时协同减排SO2 5202t、NOx 7854t、颗粒物17.42t,但系统费用会显著增加.在同时征收SO2、NOx排污费和CO2排放费的情景下,系统减排SO2 8515t、NOx 13878t、颗粒物23.52t、CO2 12.988′106t,同时系统费用也会进一步增加.在目前征收SO2排污费的基础上征收CO2排放费或同时征收NOx排放费和CO2排放费,可以提高清洁发电方式在发电系统中的比重,降低SO2、NOx和CO2的排放量.     

MARKAL模型在上海市能源结构调整与大气污染物排放中的应用

采用MARKAL（市场分配）模型研究了上海能源系统对能源结构调整政策的响应，情景中包括提高能源效率，供应侧的能源结构调整和终端能源消费结构调整等。结果显示，提高能源效率，实施能源结构调整后，2005年全市SO2和PM10排放量将较基础情景减少18.0万t和2.8万t，CO2排放量减少2300万t。但要进一步降低SO2排放量，使之达到“两控区”二氧化硫控制指标，主要潜力将取决于末端处理。     

基于AERMOD及减排政策的昆明市工业区SO2情景模拟

以昆明市工业区为试点,将2009年作为基准年,2015年作为情景年,利用Aermod模型系统以及相关数据对工业区内SO2环境浓度进行预测.模拟情景的建立基于“十二五”工业源减排规划.研究发现工业源减排措施将对区域SO2浓度有显著影响,降幅最高可达13%.2015年不同模拟时段的SO2等浓度下分布面积均较2009年有明显减小,高浓度地区个数变少,这种现象也出现在污染源非集中地区.研究结果表明利用模型预测可有效分析减排政策对工业区内环境质量状况的影响,有助于建立减排响应机制.     

调整能源结构,减少大气污染物排放

上海在“十五”期间能源结构调整的重点为严格控制煤炭消费总量,加强煤炭洁净利用;加快电网建设和改造,优化电源结构;扩大天然气利用,建设天然气管网系统;建立能源安全供应体系,加强能源储备,到2005年,经过能源结构调整,煤炭在能源消费中的比重将下降到55%以下, 天然气和外来电能将上升到10%左右,与2005年的基础情景比较,实施能源结构调整后,上海将分别减少SO2和PM10排放量18万t和2.8万t,全市SO2和PM10排放总量可控制在45.7万t和12.4万t,与2000年基本持平。     

上海市能源CO_2排放及节能减排的减碳效果分析

以 2005 年为基准,采用 IPCC 清单指南推荐的方法测算了上海市能源活动产生的 CO2 排放清单。并采用情景分析方法,预测了高碳情景和低碳情景下上海市能源需求及相应的二氧化碳排放趋势,探讨了节能减排等低碳政策所产生的碳削减的潜力。研究表明,2005 年上海市能源活动所排放的 CO2 总量为 1.72 亿 t,其中,能源加工转换产生的 CO2 排放量为 7740 万 t,占排放总量的 44%;工业次之,占 30%;交通运输的排放比例为 16%。煤炭和石油的消费是导致 CO2 排放的主要原因,2005 年煤炭所带来的 CO2 排放量为1.10 亿 t,油品所产生的 CO2 排放量为 0.58 亿 t,分别占到能源活动 CO2 排放总量的 64.0%和 33.7%。 2005 年上海市人均 CO2 排放量为9.68 t/人,是世界平均水平的 2.4 倍,是中国平均水平的 3.8 倍。研究表明,在低碳政策下,上海能源需求将有所控制,到 2020 年全市能源需求总量为 1.6 亿 t 标煤, 比高碳情景节约 1.4 亿 t 标煤。节能减排政策还将使得全市能源活动 CO2 排放比高碳情景显著下降,到2020 年全市 CO2 排放量为 3.26 亿 t,比高碳情景减少 3.1 亿 t,低碳政策所产生的碳减排效益十分明显。     

考虑车辆类型变化的中国乘用车排放特征

通过引入Lotka-Volterra模型预测了中国未来30年的乘用车竞争趋势;通过引入CHG、VOC、CO、SO₂、PM_2.5、NO_x6类污染物更新了全生命周期清单;并据此建立了政策影响模型和敏感性模型评估电动化、轻量化和清洁化政策情景减排效果.结果表明,乘用车市场的主要竞争力来源于新能源与传统能源的竞争,且纯电动与混合动力乘用车呈S型曲线发展,汽油乘用车占比由92%减少到1%;全生命周期中,纯电动乘用车对CHG、VOC、CO减排效益最优,为20%~85%;汽油与天然气乘用车对SO₂和PM_2.5的减排效益最优,为50.0%;3类情景下税收补贴类政策敏感性最强,CHG、VOC和CO的最优减排情景为电气化情景,PM_2.5、NO_x的最优减排情景为清洁化情景,而SO₂的最优减排情景则为整车轻量化.     

中国电力行业硫、氮、碳协同减排的环境经济路径分析

从电力行业“十一五”期间节能减排工作及其成效来看,现行的以末端治理为主的减排措施很难实现电力行业大气污染物和温室气体的协同减排.本研究构建了大气污染物协同减排当量(APeq)指标,并在此基础上对电力行业技术减排措施和结构减排措施进行成本-效果评价和敏感性分析.结果表明,末端治理措施在削减某一特定污染物的同时,由于耗能增加可导致其它污染物的排放上升;以节能为主的技术减排措施、前端和生产过程控制措施,以及以新发电技术替代为主的结构减排措施可以实现SO2、NOx和CO2的协同减排,且减排潜力较大.此外,本文还在单位(边际)污染减排成本核算与污染减排潜力估算的基础上,绘制出适合中国电力行业的SO2、NOx、CO2和APeq减排路径图,以协助决策者制定适宜的减排规划方案.     

广州地区能源结构与污染控制战略的思考

广州地区的能源结构以燃煤为主,针对广州的实际和未来的发展态势,为实现2000年全市二氧化硫排放总量控制在1994年的水平,就如何削减二氧化硫排放量提出其控制战略和防治措施,阐述了控制和削减二氧化硫基本政策要点总体方案思路。      

上海大气环境的二氧化硫削减战略研究

从上海环境保护总目标和国家实施污染排放总量控制要求的角度,分析了上海在未来发展中对能源的需求和由此所可能带来的大气环境问题。提出了要从根本上提高大气环境质量,必须实施二氧化硫削减的战略,其中包括加快能源结构的调整和改善,实施燃煤脱硫和工业合理布局相结合的重大措施,采取法律、政策、行政和经济手段,对本市二氧化硫污染进行严格地控制,力争到2010年大气环境质量得到根本改善。