基于生产和消费视角的辽宁省行业能源消费碳排放

行业能源消费碳排放核算是碳减排政策制订的基础,从消费视角进行行业碳排放研究日趋重要. 基于经济投入产出生命周期评价模型,从生产和消费视角解析了辽宁省2007年行业能源消费碳排放分布规律. 结果表明:生产视角碳排放量行业集中度高,该视角碳排放总量的78.73%集中在电力、热力的生产和供应业,金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业以及交通运输、仓储及邮政业;为其他行业提供产品和服务是造成行业生产端碳排放的主要原因;消费视角下行业碳排放总量的53.79%集中在金属冶炼及压延加工业,建筑业,电力、热力的生产和供应业以及其他行业;上游供应行业的间接碳排放是造成消费端排放的主体.从碳排放强度来看,生产视角下各行业碳排放强度差异性较大,电力、热力的生产和供应业的碳排放强度最大,为9.17 t/万元;消费视角下行业之间的碳排放强度差异性较小,均低于3 t/万元. 最后针对不同视角下分析结果的差异性提出了相应对策的侧重点.      

碳交易背景下天津市电力行业碳排放强度与基准线

电力行业是我国碳排放权交易体系中的重要参与行业,开展区域电力行业碳排放强度分析与基准线设置研究,不仅有利于区域因地制宜地开展行业碳减排工作,同时对全国统一碳市场的建立尤其是电力行业配额分配方案的确定具有重要参考价值.基于天津市2014年15家主要发电企业的32台发电机组数据,在核算分析天津市电力行业碳排放强度的基础上,设置实际排放情景、现行标准先进值情景及综合减排情景等3组基准线情景,并展开对天津市电力行业碳减排的适用性分析.研究表明:①在数据和统计基础较好、产品单一的行业采用基准法进行配额分配,有利于碳市场资源的公平、合理配置,可有效促进区域电力行业低碳发展;②2014年天津市电力行业碳排放强度为822.9 g/（kW·h）,燃煤发电与燃气发电碳排放强度分别为824.4与502.0 g/（kW·h）;③发电碳排放强度可反应出单台机组的能耗和管理水平,燃煤发电方式下,采用压力参数高、机组容量大的机组发电更有利于降低区域碳强度;④综合减排情景既考虑了本地区电力行业碳排放水平,同时参考了其他省市基准线设定,对部分类型机组数量较少、代表性不足的地区适用性更强,该情景对地区电力行业低碳水平要求最为严格,虽然为企业减排带来一定压力,但更有利于区域行业减排,且对于排放强度较高的较小容量机组能够起到更强的激励作用.      

中国碳强度下降和碳排放增长的行业贡献分解研究

现阶段碳强度约束性指标和总量控制碳排放权交易试点是中国温室气体减排的两种重要手段,研究各行业及其相关因素对全国碳强度和碳排放变化的影响机制对制定行业碳强度减排政策和选择碳交易体系纳管行业具有重要意义.运用LMDI模型对1996~2010年中国碳强度以及碳排放变化进行了行业贡献分解.结果表明,全国碳强度下降受各行业碳强度和增加值占比变化的影响,前者贡献较大,后者贡献较小;全国碳排放增长受各行业碳强度和增加值变化的影响,前者起到抑制效应,后者发挥决定性的促进作用.电力、热力的生产和供应业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业,交通运输、仓储及邮电通迅业,化学原料及化学品制造业等5个行业对全国碳强度下降和碳排放增长的贡献最大;石油加工及炼焦业和建筑业对全国碳强度下降贡献较小,但对碳排放增长贡献较大;它们是我国碳强度约束和总量控制试点应当重点关注的减排领域.第三产业对全国碳排放增长的贡献呈上升趋势,尤其是交通运输、仓储及邮电通迅业和批发和零售贸易业、餐饮业,应当逐步加强对其进行碳排放管控.     

甘肃省工业碳排放测算与影响因素分析

对甘肃省1994年-2013年的工业碳排放量进行了测算,在此基础上运用LMDI分解法分析了影响工业碳排放的主要因素,结果表明:甘肃省1994年-2013年的工业碳排放量呈现波动上升的趋势,制造业和电力、燃气及水的生产和供应业对碳排放的增加有较大影响;在影响因素分析中,经济发展和能源结构是碳排放的驱动因素,分别累积实现的碳增量为9 685.64×104 t和31.48×104 t,能源强度和经济结构则抑制了碳排放的增加,分别累计实现的碳减排是4 599.22×104 t和129.66×104 t.     

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%。     

中国大气污染物重点行业减排分析——基于假设抽取法和价格传导影响系数

以中国各行业SO₂、NO_x和烟粉尘的排放数据为基础,利用假设抽取法和投入产出价格模型,计算了各行业的需求排放、产出排放和净转移量,模拟了不同情景下重点行业减排后对整体行业需求排放的影响,并计算了重点减排行业污染成本内部化造成的价格传导影响系数.结果显示,2014年电力热力燃气供应业、非金属矿制品业和金属矿采选及冶炼延压业这3个重点行业大气污染物净转出量最大;在这3个行业同时减排15%的情景下,SO₂、NO_x和烟粉尘这3种污染物的减排量可以分别达到中国“十三五”节能减排目标的62.12%、72.65%和67.11%;电力热力燃气供应业作为大气污染物减排影响最大的行业,如果将其污染成本内部化,其生产产品的价格会对其余行业造成不同程度的影响,其中,对水生产和供应业、金属制品业产品、金属矿采选及冶炼延压业和非金属矿制品业的价格影响较大,总价格传导影响系数分别为0.272、0.151、0.148和0.131.因此,建立合理的大气污染物减排成本分摊机制一方面可以补贴基础转出行业的治理成本,另一方面可以通过价格机制激励其他行业提高技术水平,减少对电力等基础工业产品的需求.     

世界主要碳排放交易体系的配额分配机制研究

配额分配机制是碳排放交易体系(Emission Trading System,ETS)的关键要素。通过研究欧盟、美国、澳大利亚、新西兰、印度等世界上较为完善的碳排放交易体系,分析其减排目标、覆盖范围、配额分配方式、储蓄和抵消机制。从而提出中国碳排放配额分配机制构建应注意:设定适当的减排目标和透明的调整机制;建立配额市场信心;分配方式的选择应兼顾减排效率与经济发展;配额分配应考虑碳泄漏风险。     

中国大气汞排放变化的社会经济影响因素

基于投入产出模型,从生产和最终需求角度计算了1997~2017年中国大气汞排放量;并结合结构分解分析方法,定量分析了各种社会经济因素对大气汞排放变化的相对贡献.结果表明：生产端大气汞排放较多的行业主要是水泥、石灰和石膏制造业（135t）、有色金属冶炼及压延加工业（86t）等重工业;消费端对大气汞排放贡献较多的行业主要是建筑业（219t）、汽车制造业（16t）等.各种社会经济因素对不同排放源和不同行业的相对贡献存在差异.人均最终需求水平提高是大气汞排放增加的最大驱动因素,其中,有色金属冶炼及压延加工业,电力、热力的生产和供应业,水泥、石灰和石膏制造业是其推动排放增加的主要行业.排放强度降低是大气汞排放减少的最大驱动因素,对有色金属冶炼及压延加工业,电力、热力的生产和供应业,水泥、石灰和石膏制造业的减排贡献最大.生产结构、最终需求行业结构和最终需求类别结构变化导致大气汞排放略有增加,但1997~2017年间因这3种结构性因素变化而减少汞排放的排放源和行业数量增多.根据研究结果,本文从生产全过程管控、优化社会经济结构等角度提出相关政策建议.     

天津市工业节能减排绩效及其与经济效益协调性评估

利用节能绩效-减排绩效关系图,以及节能绩效、减排绩效与经济效益协调关系三角图,研究了2006─2008年天津市18个行业及滨海新区8个企业的节能减排绩效关系及其经济协调性状态和趋势. 结果表明:天津市18个行业节能减排绩效(节能绩效和减排绩效)主要由减排绩效贡献;冶金及相关产业的节能减排绩效很差,化工及相关产业节能减排绩效较差,其他行业节能减排绩效处于一般～好的状态,各行业节能减排绩效无变好的趋势;滨海新区大部分企业的节能减排绩效主要由减排绩效贡献. 2008年,天津市大部分行业节能减排绩效与经济效益协调性较好,仅有化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制造业和电力煤气及水的生产和供应业等3个行业处于较不协调状态; 天津市大部分行业按弱协调性趋势发展;滨海新区企业的经济协调性状况堪忧,仅有2个企业处于很强或强协调状态.      

基于生态网络分析的京津冀城市群隐含碳代谢强度研究

针对当前城市群发展中所映射出的高碳排放现状,选取京津冀城市群作为研究对象,构建区域及产业部门两个层面的网络模型.结果发现,在区域层面,北京、天津、河北隐含碳排放量均呈稳步增加趋势,其中,北京受减排政策影响隐含碳排放量增长幅度较小且排放强度最小,而河北作为城市群主要工业生产区,排放量及排放强度依然居高不下.在产业部门层面,部门隐含碳排放量中金属冶炼及压延加工业和电力、热力生产及供应业处在前列,而前者主要受到产业趋同效应影响,后者揭示北京对外调电依赖程度愈发明显而河北作为燃煤发电地区碳排放量增长迅速.对比两层面结果,发现二者变化趋势保持一致,且城市群内产业结构趋同性依然较为明显,服务行业因其所具有的较低排放强度及较高竞争力,在地区经济发展中地位可进一步提升.本研究从“代谢”视角出发,探究经济条件约束下城市群区域及产业部门碳减排责任,整合生态网络分析方法探究隐含碳排放强度表征下的系统结构和功能特征,可为城市群实现“减碳”目标提供科学依据.     

全国碳市场引入配额拍卖机制的经济影响——基于CGE模型的分析

基于电力部门细分的CGE模型,针对碳配额分配中有偿拍卖的引入、是否配套实施碳税政策以及碳减排目标设定等关键机制问题,设置了差异化的政策情景,模拟分析了不同机制设计对碳市场及宏观经济带来的影响.研究发现:全国碳市场引入配额拍卖机制有助于降低碳交易价格、促进我国碳市场总体规模扩大并激发碳市场活力,高碳行业将成为碳配额拍卖市场的主要参与方,且有助于我国抑制重点控排行业,特别是火力发电行业的发展,并促进清洁电力产出的增加,但相比完全免费分配碳配额而言对经济增长的负面影响更大;对碳市场未覆盖行业实施碳税配套措施可以进一步降低碳价、提高碳配额交易量,减缓碳市场运行对经济增长的负面影响并增加政府收入.我国应在全国碳市场建设进程中适时引入配额拍卖机制并实施碳税配套措施,在兼顾碳市场有效性及社会经济承受能力的前提下逐步提高有偿拍卖在碳配额分配中的比例.     

基于假设抽取法的中国区域间碳排放关联分析

区域间碳排放的产业关联可为区域间碳减排责任分摊提供科学依据,运用HEM（hypothetical extraction method,假设抽取法）,以不同年份中国各省（自治区、直辖市）区域间投入产出表（不包含港澳台地区数据）为基础,对比分析了2012年和2007年中国八大区域17个产业群的碳关联以及各区域的PBE（基于生产的碳排放）和CBE（基于消费的碳排放）.结果表明:①与2007年相比,2012年中国八大区域总碳排放量变化趋势稳定,但是部分区域某些产业群的碳排放量有明显上升或下降的趋势;2012年和2007年八大区域各产业群对产业系统净输出和净吸收的碳具有显著的相似性.②2012年和2007年中国八大区域的建筑业后项碳关联相对指标均大于1,其中,2012年中部区域、西北区域和西南区域建筑业后项碳关联相对指标分别为9.446、6.935、8.365,2007年分别为5.428、7.576、5.298,这3个区域的建筑业后项碳关联位居八大区域的前三位,是建筑业最具潜力的三大碳排放区域;除京津区域和南部沿海区域以外,其余区域的石化工业,电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业等前项碳关联相对指标均大于1.③PBE较大的区域,其CBE也较大,如三大沿海区域、中部区域和西部区域,而京津区域的PBE和CBE均最小.④各区域的石化工业和电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业的PBE均最大,建筑业和其他服务业的CBE最大.研究显示,发达的沿海区域和发展中区域减排责任分摊比重较高,其对能源需求较高,致使产生的碳排放较多,其中尤以石化工业和电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业等对碳排放的影响较大.      

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.      

基于投入产出的中国行业碳排放及减排效果模拟

基于投入产出模型对中国30个行业的碳排放和相互流动进行评估,在利用双比例尺度法对投入产出数据进行更新的基础上,针对不同目标情景下的行业减排效果进行模拟。结果表明：1）行业间的碳排放流动普遍存在,30个行业中有24个高碳型,其中12个全过程型、1个表观高碳型和11个传导型;2）碳排放流动网络中的关键节点行业有煤炭采选业、石油天然气采选业、化学产品业、金属冶炼和压延加工业、电力生产供应业和交通运输仓储邮政业,其处于网络中心地位;3）行业间技术经济联系变动引起的减排幅度为12.43%,最终需求规模上升引起碳排放上升幅度在70%~90%左右;生产排放系数下调10%的减排效果为8.76%,下调15%带来的可能减排效果为13.14%。通过行业减排目标控制的减排政策效果不太显著,但随着政策目标的严格程度上升有所改善。研究结论有利于中国差异化行业减排对策的制定。     

南方某市二氧化硫排放指标分配研究

SO2排放指标的合理分配是实施总量控制的重要基础。针对所研究城市大气SO2污染排放特征和总量控制目标,提出了对所研究城市的火电行业的排放指标进行单独分配的分配模式。对火电行业采用排放绩效法分配其SO2排放指标,而除火电行业之外的其他行业则采用兼顾环境容量和环境质量目标的SO2初始排污权分配模型进行分配。最后结合各区域大气SO2环境容量及2010年SO2排放量预测值对分配结果进行合理性分析。     

中国煤炭供应行业格局优化及排放

随着中国经济发展进入新常态,煤炭行业正在发生巨大的变化。为降低中国未来煤炭供应行业总成本,在收集和分析行业现有格局及相关政策的基础上,研究优化未来中国煤炭产、运格局;并通过分析各地区煤炭供应行业的各个环节,最终核算出碳排放系数,再利用这些系数对优化格局下的煤炭活动产生的碳排放进行测算。结果显示：（1）在现有格局的基础上,在资源和政策的约束下,中国煤炭开发将不断集中化,山西、陕西、内蒙古、宁夏、甘肃、新疆的开发规模不断扩大,到2030年占全国总生产比例将近88%,比2015年提高17%;（2）煤炭调运压力先增后减,新疆、西南、东北等地区铁路运力不足,需不同程度地扩能;（3）2020年煤炭供应行业总排放约6.41亿t CO₂当量,单位供应排放比2015年降低8.75%,2030年总排放约5.26亿t CO₂当量,单位供应排放比2015年降低15.34%。在此基础上具体分析各地区煤炭生产、运输及排放情况,并提出了中国煤炭产业发展的相关对策建议,为煤炭行业相关决策和碳减排工作提供一定的支撑。     

重点行业/领域碳达峰成本测算及社会经济影响评估

实现重点行业碳减排需要国家、地方乃至企业投入巨大成本,如何核算重点排放行业和领域资金规模以及选取最为经济有效的碳减排措施,是我国碳达峰路径需要考虑的关键因素. 采用自下而上的降碳技术综合成本评估模型,以我国六大行业(电力、钢铁、水泥、铝冶炼、炼油和石化、煤化工)和两大领域的59项降碳措施为对象,测算了2021—2035年投资成本并模拟了上述投资可能带来的潜在宏观经济影响. 结果表明:①2021—2035年全国重点行业/领域实现碳达峰累计投入成本为34.0×1012元,其中,2030年前碳达峰累计投入成本为20.8×1012元,年均投入2.1×1012元,约占全国年均GDP的1.5%. ②实现2030年前碳达峰预计需对电力行业、重点工业行业、交通领域和建筑领域分别投资10.7×1012、1.3×1012、5.2×1012、3.6×1012元. 铝冶炼行业单位减碳成本最低〔624元/t(以CO₂计)〕,交通领域单位减碳成本最高〔47 869元/t(以CO₂计)〕. ③碳达峰将通过促进新能源产业发展、重点工业行业节能、交通领域绿色升级和绿色基础设施建设等刺激经济高质量增长,2030年前碳达峰投资累计带动GDP增长约26.2×1012元,每年新增就业岗位约677×104个. 研究显示,工业是碳减排经济性最高的领域,交通领域实现碳减排需要付出较大的投资成本,碳达峰投资将有效促进产业绿色低碳转型.      

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。     

北京试点碳市场行业基准值研究——以供热行业为例

以北京试点碳市场的供热行业为例开展行业基准值研究,基于2013～2019年碳试点经核查的热力重点排放企业数据,采取4种基准线情景对北京市热力行业碳排放基准值进行分析,结果表明:随着北京市大气污染治理措施推进,供热行业燃煤清洁化改造基本完成,以2017年为分水岭,供热强度由快速下降过渡到平稳状态,适宜选择更近的历史年份作为分析的基准年,经综合评估基准线数值的先进性,行业配额的盈余程度和配额不足企业比例,建议北京市供热行业基准值取值为63.1kgCO₂/GJ,该基准值比已发布的北京市地方行业能耗限额标准严格,与已发布的北京市供热行业碳排放先进值具有较好一致性;北京市热力行业从历史强度法转变为基准线法后,通过划定统一的基准线,令行业整体配额处于不足状态,公平性相比历史强度法进一步提高,对实现全市双碳目标下热力系统重构具有积极促进作用.