2020年中国区域及省级电网电力碳足迹研究

电力碳排放的数据质量取决于电网排放因子的准确性。为了获得用于产品碳足迹计算的电网电力碳足迹排放因子,基于电网排放因子数据和计算方法,将核算范围扩展到电力上游的燃料开采与生产、发电设施建设与退役以及电力生产过程,考虑CO₂、CH₄、N₂O等温室气体排放,得到2020年中国区域及省级的电网电力碳足迹排放因子。结果表明：华北地区排放因子最高(1.005 t CO₂e/MW·h),南方地区排放因子最低(0.470 t CO₂e/MW·h),可再生能源占比高的省份排放因子低,全国排放因子显著降低。研究得到的电网电力碳足迹排放因子可为电力碳排放计算提供参考,建议在计算产品碳足迹时优先使用。     

用于组织和产品碳足迹的中国电力温室气体排放因子

讨论了组织和产品碳足迹与清洁发展机制(CDM)在计算电力温室气体排放因子方法上的区别,在发改委电力排放因子的基础上进行了多项修正与补充,分别得到用于组织和产品碳足迹的中国电力温室气体排放因子.结果表明,发改委发布的电力基准线排放因子与本文得出的组织和产品碳足迹的排放因子有显著差距,不应混用.本文计算的排放因子可为国内组织及产品碳足迹研究提供更恰当的数据来源.     

2020年中国区域和省级电网温室气体排放因子研究

在“双碳”目标背景下，温室气体排放核算以及数据质量管理工作的重要性逐渐提升。用电排放是企业重要排放源，电网排放因子会直接影响核算结果。总结分析了国内电网排放因子研究情况，在2020年等公开数据的基础上，计算了2020年中国区域电网排放因子和省级电网排放因子，并与2010年数据进行对比分析。结果表明，2020年电网排放因子相对2010年电网因子下降趋势明显，且地区间差异增大。2020年省级电网排放因子与其对应区域电网排放因子偏差率平均值达到23%。与区域电网排放因子相比，省级电网排放因子核算结果更为精确可明显改善温室气体排放核算的数据质量，因此更适合用于估算用电隐含排放。     

我国原铝冶炼行业温室气体排放模型

我国原铝冶炼行业产业集中度较低,生产水平参差不齐,随着国内原铝产量不断增加,原铝行业碳排放及其计算方法备受关注. 针对我国原铝冶炼过程原料类型、能源结构复杂的特点,对国内外已有碳排放核算框架进行细化,从物料、工序、工艺3个层面构建了复杂的原铝冶炼系统温室气体排放计算模型. 在广泛文献调研的基础上,选取典型原铝冶炼企业开展现场调研及专家咨询,进而形成模型的基础数据库. 利用上述模型对我国2011年原铝冶炼过程碳排放进行核算. 结果表明:综合考虑氧化铝生产工艺结构、电解铝行业分布区域的电网能源结构,我国原铝冶炼系统CO₂排放因子(以铝锭计)为14.70t/t. 电解铝生产过程电耗相关排放占70%,南方电网区域电解铝生产电耗相关CO₂排放分别比华中、华北地区低13%、30%. 原铝冶炼行业可通过优先选用碳排放因子较低的物料、淘汰落后氧化铝工艺、开发引进低温低电压工艺技术等手段,进一步实现物料、工序及工艺的多层次温室气体减排.      

SO_2和NO_x基准线排放因子的计算研究

根据清洁发展机制(CDM)执行理事会(EB)公布的电力系统排放因子计算工具,结合文献调研数据,计算了全国7个电网的SO2和NOx基准线排放因子,比较了不同电网CDM项目的污染物减排效益以及不同类型CDM项目的减排效益.结果表明,华中电网的CDM项目单位供电量的SO2减排效益最高,东北电网的最低;而对于项目单位供电量的NOx减排效益,最高的是东北电网,最低的是南方电网和海南电网.目前,CDM项目在各电网的分布与其单位供电量的污染物减排效益存在着不平衡的状况.如南方电网开发CDM项目较多,其项目单位供电量的污染物减排效益并不高.对于不同类型的CDM项目,风电及太阳能发电项目的污染物减排效益相对较高.     

跨区电力传输对大气污染物和CO2的区域排放影响研究

跨区电力传输作为新的区域间能源调配形式将会改变我国未来各区域能源使用、大气污染物排放、温室气体排放等的发展路径,模拟、分析这种影响能为统筹协调全国以及区域的能源资源使用策略和电力行业节能减排相关政策提供参考.本研究应用基于区域电网的中国电力行业优化模型(BOMCES-ED),结合特高压输电线路的相关发展预期,以2010年我国各区域电网的发电装机信息为基准年数据,模拟研究了跨区电力传输对各区域电力行业发展以及环境排放造成的影响.结果显示,到2020年,最大的电力输出区域西北电网因电力输出而导致的电煤消耗量增加12351.2万t,SO2、NOx、CO2和Hg排放增加量分别达到22.1万t、11.6万t、2.28亿t和3.80t.由跨区电力传输导致的区域间环境排放和环境健康损失转移需要引起关注.     

湖北省畜禽粪便温室气体减排潜力分析

畜禽粪便是农业温室气体的重要排放源.合理的粪便管理方式可有效降低温室气体排放,同时减少环境污染.为明确不同养殖模式下适宜的粪便管理方式对温室气体减排的有效性,以湖北省为案例地,针对不同畜禽的粪便特征、区域自然条件和畜禽养殖模式等,筛选适宜的粪便管理方式;运用政府间气候变化专门委员会提出的畜禽粪便温室气体排放因子测算模型,在优化管理方式的基础上进行排放因子预测,估算由粪便管理方式改进所带来的减排潜力.结果表明,粪便管理经优化后畜禽粪便温室气体排放减少1.98~357.82 kg·头-1·a-1(以CO2当量计).根据养殖规模发展趋势预测,至2020年全省畜禽粪便优化管理所带来的减排潜力可达322.78万t(以CO2当量计).不同地区间减排效果则与当地养殖规模、养殖结构、养殖模式及适宜的畜禽粪便管理方式密切相关;畜禽种类间粪便特性的不同是其CH4和N2O减排效率迥异的主要原因;规模化养殖粪便管理方式优化是实现区域温室气体减排的重点.结合区域自然条件和畜禽养殖特征等,筛选适宜的粪便管理方式是实现区域温室气体减排的有效措施.     

基于IPCC排放清单的校园温室气体排放研究

以温室气体排放源和吸收汇为基础,构建了大学校园温室气体排放量化研究框架,并以辽宁工业大学为例,通过走访调研、IPCC排放清单等方法综合,核算了该高校温室气体排放情况.结果显示2014年辽宁工业大学校园温室气体净排放量为3.89×107kg CO2 eq.,人均排放量为2.02 ×103 kg CO2 eq.,主要排放源为外购热力、电力消耗及垃圾处理.并与国内外其他大学的研究结果进行了对比分析,寻求校园温室气体减排的潜力,可为低碳校园的创建提供理论依据与实践经验.     

基于EIO-LCA模型的纯电动轿车温室气体减排分析

纯电动轿车燃料周期的温室气体排放是否低于汽油轿车的排放仍然存在争议.为评价纯电动轿车的温室气体减排效率,此研究利用中国2007温室气体排放EIO-LCA模型分别核算了普通级纯电动轿车和汽油轿车燃料周期的温室气体排放量.结果表明纯电动轿车燃料周期的温室气体排放总量为124gCO2,e/km,汽油轿车相应的排放总量为265gCO2,e/km,纯电动轿车与汽油轿车相比,减排温室气体53%.模型计算结果还表明影响纯电动轿车温室气体排放的主要行业包括电力、热力的生产和供应业与煤炭开采和洗选业等.因此,纯电动轿车温室气体减排应通过优化一次能源结构、提高电网综合效率等方法实现.     

2007年火电行业温室气体排放量估算

为了解我国火电行业温室气体排放情况,参考《IPCC国家温室气体排放清单指南》中固定源燃烧温室气体排放量计算方法学部门方法的相关内容,利用实测的温室气体排放因子以及2007年火电行业活动水平数据,计算火电行业温室气体排放量. 排放因子测算及排放量计算过程均遵循IPCC关于温室气体排放计算的质量保证和质量控制内容. 结果表明,2007年我国火电行业CO₂与N₂O排放量分别为2.81×109和1.56×105 t.同时使用参考方法,利用国家级能源统计数据直接计算火电行业CO₂排放量.将部门方法与参考方法计算结果进行比对发现,原煤、原油和天然气燃烧温室气体排放量2种方法的相对偏差分别为7.5%,98.8%和1.6%,除原油外,原煤和天然气燃烧CO₂排放量与参考方法相差并不大.      

中国温室气体排放控制“第三方”机制探讨

正为减缓气候变化给人类生存和发展带来的影响,不同层面的多种温室气体减排机制已经制定并实施,如《京都议定书》确定的三种基于市场的机制:清洁发展机制(CDM)、联合履约(JI)和排放贸易(ET)、国内自愿减排机制及重点企业温室气体报告与核查机制等。虽然以上各种机制涉及不同层面和实施范围,既包括全球范围内实施的机制,也包括区域或地方适用的机制,但都利用第三方核查作为其有效性的重要控制手段。     

基于排放因子法的中国主要城市群城镇污水厂温室气体排放特征

温室气体产生是"碳中和"背景下污水处理行业亟待解决的问题之一,准确掌握我国主要城市区域污水处理厂温室气体的产生特征和变化规律是制定减排政策的前提。基于污水处理量的排放因子法,建立了2015-2019年中国五大城市群城镇污水处理厂温室气体二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)的排放清单,分析了温室气体排放的时空分布和影响因素。结果表明:五大城市群城镇污水处理厂温室气体排放量逐年升高,长江三角洲城市群排放量始终最高,2019年达到2042.78 Gg CO₂-eq,汾渭平原城市群排放量最低;珠江三角洲城市群人均温室气体排放量最高,2019年达到20.36 kg/人;相关性分析显示,污水厂温室气体排放量与人口、GDP、污水处理能力和污水处理率呈显著正相关。     

我国典型露地蔬菜生产中的温室气体排放

基于国家农业统计数据,以露地番茄、黄瓜、大白菜和萝卜为研究对象,应用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,定量化我国4种典型露地蔬菜生产中的净温室气体排放(net greenhouse gas emission,NGHGE),并比较蔬菜种类间、省域间净温室气体排放差异和分析减排措施.结果表明:我国典型露地蔬菜生产系统温室气体排放量远高于其带来的碳固定量,是净温室气体排放系统,生产单位面积露地番茄、黄瓜、大白菜和萝卜净温室气体排放(以CO_2-eq计)分别为4 149、 3 718、 3 780和2 427 kg·hm~(-2),不同种类露地蔬菜净温室气体排放差异大;我国典型露地蔬菜净温室气体排放空间差异大,其中,海南、云南、陕西和山东等省份番茄、黄瓜、大白菜和萝卜净温室气体排放高;肥料生产运输和施用是露地蔬菜温室气体排放的主要贡献因子,贡献率为86.8%～90.8%,因此改善肥料生产工艺降低肥料生产运输过程中的温室气体排放和根据露地蔬菜种类及种植地区优化肥料施用量是实现我国露地蔬菜可持续发展的重要措施.     

中国城镇污水处理厂温室气体排放趋势及驱动因子识别

为实现我国城镇污水处理厂绿色发展,助力实现“双碳”目标,通过测算2014-2020年我国各省(自治区、直辖市)城镇污水处理厂温室气体排放量(不包括西藏自治区和港澳台地区数据,下同),分析各省份污水处理厂水-能关系及空间格局变化趋势,并基于随机森林模型识别影响城镇污水处理厂温室气体排放的驱动因子,探究各因子对碳排放总量的影响程度.结果表明：(1)我国2020年城镇污水处理厂温室气体排放总量(以CO₂当量计)为33.26 Mt,较2014年增长了45%.全国人均排放量为22.9 kg/a,单位GDP排放强度为3.19 kg/(10⁴元),吨水排放强度为0.589 kg/m³,均存在北高南低的特征.(2)华北地区城镇污水处理厂温室气体间接排放占比最高,天津市水-能关系最为合理,GWFRE(灰水足迹削减率)与eGWFR(单位能耗下的灰水足迹削减效率)分别为4.57、9.14.(3)全国城镇污水处理厂温室气体排放的空间自相关性逐年加强,热点区域面积逐年减小,冷点区域面积逐年增加,局部格局呈显著的南北分异.(4)驱动因子中人口数量、...     

铜藻基活性炭全生命周期温室气体排放分析

运用生命周期评价(LCA)的方法,以原料生长、原料运输、活性炭制备和活性炭吸附CO_2 4个阶段为系统边界,对2种不同方法制备的铜藻基活性炭系统进行分析,计算其全生命周期温室气体(GHG)排放量。结果表明:每生产1 kg活性炭,ZnCl_2活化法活性炭(ZAC)和水热炭化-KOH活化法活性炭(HKAC)全生命周期温室气体净排放量(以CO_2-eq计)分别为5.926 kg和7.734 kg;活性炭制备阶段电力消耗带来的间接温室气体排放是最大的排放源;提高活性炭得率和活性炭中碳元素含量有利于减少制备阶段的直接温室气体排放。最后,依据计算和分析结果给出相应建议,以期对活性炭生产与应用过程的碳减排研究提供参考。     

基于IPCC方法的区域牲畜温室气体排放研究——以沈阳市为例

由温室气体的过量排放而引起全球气候异常越来越得到国际社会的认可。甲烷和氧化亚氮是仅次于二氧化碳的重要温室气体,牲畜尤其是反刍动物的肠道发酵和粪便是甲烷和氧化亚氮的重要排放源。我国是畜牧业大国,牲畜的温室气体排放是我国农村地区的主要排放源之一。我国现已提倡发展低碳经济,走节能减排的发展道路。针对我国现状和区域特点编制牲畜温室气体排放清单对于我国实施低碳经济、调整畜牧业产业结构具有重要的参考价值。文章基于IPCC方法针对我国区域现状特点,以选取特征值的方法估算了2005-2009年沈阳市农村地区牲畜因肠道发酵和粪便管理而产生的温室气体并对5年间的温室气体排放情况作了比较分析,结果发现5年间由牲畜产生的温室气体是先升后降总体上升的趋势,2007年的排放量达到最高,为187.14万t;对于牲畜种类排放源的分析中,牛类、羊类、猪是温室气体排放的主要牲畜种类,而马、驴、骡、家禽及兔占据了较少的排放量;对于畜牧业产值的分析中发现,5年间沈阳市的畜牧业增长了79.5%,2007-2009年沈阳市的畜牧业逐渐走上了产业发展与温室气体排放脱钩的发展道路。     

基于多区域投入产出(MRIO)的中国区域居民消费碳足迹分析

近年来,居民消费活动和环境的关系逐渐受到关注,而与温室气体排放相关的研究更是其中的热点.因此,本文采用“居民消费碳足迹”概念来定义特定居民消费活动所导致的直接和间接温室气体排放的总和,主要包括CO2、CH4、N2O3种温室气体;构建了基于环境扩展的多区域投入产出(Multiregional input-output,MRIO)模型的碳足迹核算方法,并以2007年中国8个区域为例对其居民消费碳足迹的数量、构成、分布及转移进行了分析.结果显示,2007年全国居民消费碳足迹总量达到31.74亿t(以CO2当量计).此外,碳足迹还呈现出区域差异明显、间接排放大于直接排放、城乡差距过大等特征.人均碳足迹方面,发展水平较高的京津、东部沿海地区明显高于相对滞后的西北、西南区域.研究还对碳足迹的区域分布和转移进行了深入探讨.结果发现,东北、京津、西北和西南区域转移收支为负,表示这些区域为其他区域承担的排放大于其他区域为其承担的排放;剩余的北部沿海、东部沿海、南部沿海和中部区域情况则正好相反.这些结果对现阶段中国制定具体区域消费政策或分配碳减排责任等具有参考价值;本研究的方法论也适用于研究其他环境因子及足迹因子与居民消费的关系.     

上海集成电路制造业碳排放特征及减排路径

文章利用GHG Protocol、IPCC 2006等国际通用温室气体排放核算方法,全面分析上海市集成电路制造业的温室气体排放特征,并通过与台湾同类行业的排放水平及控制路径进行对比,针对上海实际情况提出一系列减排建议。研究表明:上海市集成电路制造业由工艺过程中全氟化物使用所引起的直接排放与晶圆产量呈正相关,并呈现递增趋势,至2010年,工艺过程排放量占行业温室气体排放总量的50%以上;由电力消费所引起的间接排放则较为稳定,受产品产量影响较小,且近年来开展的行业节能减排工作已产生明显的温室气体协同减排效应,2010年电力碳排放在2008年的基础上下降8%,总体来看,2008-2010年,每年产生的温室气体排放量在300⁴00万tCO2之间,排放强度保持稳定,至2015年排放量可能翻倍,而行业减排步伐落后于台湾等发达地区,应尽早制定宏观减排目标,加强温室气体排放控制管理。     

论温室气体的科学特征与法律属性

人为原因造成的温室气体过量排放是导致全球气候变化的主要原因,为此全球已在国际法和国内法等诸多层面对温室气体排放进行管控。在科学属性上,二氧化碳是主要的温室气体的主要类型,其他类型气体都有通过全球升温潜值(GWP)换算为二氧化碳单位。在法律属性上,无论在气候变化国际法,还是在主要国家的国内法层面,尚未将温室气体作为主要的大气污染物类型。碳排放交易制度是管控温室气体排放的重要制度型工具,其有效实施有赖于在科学层面对温室气体的深入探索,以及在法律层面对这类气体法律属性的有效界定。     

华中地区畜牧业温室气体排放特征分析与预测

采用IPCC推荐的温室气体清单计算方法,从温室气体排放总量、排放强度等方面分析了华中地区畜牧业温室气体排放现状;根据不同牲畜饲养数量,采用Logisticgrowth model、Gompertzcurve model等非线性时间序列模型模拟2030年华中地区牲畜数量,并计算畜牧业温室气体排放量.结果显示,2015年华中地区温室气体排放为6289.09万t CO₂-eq,单位GDP温室气体排放量为1.13万t CO₂-eq/亿元,单位肉类产量排放强度为3.73t CO₂-eq/t;2030年华中地区畜牧业温室气体排放总量约为4990.06（温室气体排放预测1）~5932.74万tCO₂-eq（温室气体排放预测2）.应当进一步优化畜牧业饲养技术及条件来提高产业温室气体排放效率,科学合理的规划不同牲畜的饲养规模,优化牲畜饲养结构来降低畜牧业温室气体排放量.