江浙沪地区煤炭开采和利用过程中温室气体排放研究

本文根据IPCC Guidelines(1995)提供的方法,对1990年江浙沪地区煤炭开采和消耗过程中温室气体排放进行了较为详细的统计计算,并作一定的评价分析。煤炭消耗过程中温室气体的排放为:CO_2:203248.4Gg;CH_4为5.197Gg;NO_2为1.785Gg。煤炭开采过程中CH_4的排放量为24.1Gg。     

以科学发展观“红线”引领绿色强国之路

"十一五"是中国发展的黄金期,同时也是矛盾凸显期,尤其是人与自然的矛盾进一步凸显,中国已经成为世界上煤炭消费,钢消耗、水泥消耗,水消耗,二氧化硫排放,有机污水排放最大的国家,也是世界上能源消耗、石油消耗,二氧化碳排放第二大国.     

天津市居民生活消费CO2排放估算分析

根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)碳排放计算指南(2006年版)中的计算公式和CO2排放系数缺省值,以居住综合消费碳排放、叠加交通消费碳排放计算模型为基础,应用碳排放系数法估算了2006~2008年天津市居民人均生活消费CO2排放量及其在总的能源消耗CO2排放量中所占比例.结果表明,2006~2008年天津市居民生活消费CO2排放量呈逐年上升趋势,2008年的排放量比2006年增加了13.7%.居民生活消费CO2排放在总的能源消耗CO2排放中所占比例整体呈上升趋势,并从产业结构和能源消费结构两个角度分析了导致这一现象的原因.     

我国日用玻璃行业碳排放特征及减排措施

玻璃行业是我国能源消耗和碳排放量较大的行业之一,为分析占玻璃行业30%以上产量的日用玻璃行业的碳排放特征,本文基于排放系数法对2015—2020年行业碳排放量进行了核算,在此基础上,提出了相应的碳减排措施. 结果表明:我国日用玻璃行业碳排放量由2015年的2 617.04×104 t逐步降至2020年的2 149.95×104 t,且随着行业技术进步、清洁燃料的推广使用,单位产品碳排放量不断下降;从排放构成看,行业碳排放主要包括化石燃料燃烧产生的直接排放和外购电力及热力产生的间接排放,其排放量占排放总量的88.75%~92.27%,原料碳酸盐分解产生的过程排放相对较少,占比为7.73%~11.25%. 研究显示,降低日用玻璃生产过程中的能源消耗是减少碳排放的重要方向,调整能源结构、提高能源利用效率和优化原料结构是减少碳排放的主要措施.      

基于DMSP/OLS数据的区域碳排放时空动态研究

选取IPCC碳排放核算方法并基于能源统计数据,核算了我国大陆30个省市的能源消耗碳排放量,利用纠正后的DMSP/OLS夜间灯光数据与相应空间单元的碳排放量进行回归分析,反演出1km×1km栅格的电力消耗碳排放量并分析其在地级市尺度上的时空变化.核算出2005年、2010年和2013年能源消耗排放总量分别为57.02,82.28和93.26亿t,其中电力碳排放量分别为23.03,35.62和42.07亿t.结果表明：校正后的DMSP/OLS夜间灯光数据能更好地估算碳排放,其DN总值与统计的省级能源消耗排放量、电力消耗排放量均存在较强的相关关系;整体而言,发达地区能源消耗排放量大但强度比较低.     

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.     

基于碳酸盐分析的水泥碳排放因子测算

为了优化水泥碳排放因子的测算方法,论文基于生料碳酸盐法以及工艺/燃料排放(新型干法窑)、无机碳/有机碳排放(立窑)的碳排放分类对熟料和水泥碳排放因子进行了分析和测算。结果表明:基于抽样调查样品的测试数据,新型干法窑的工艺碳排放因子约为520.00 kg CO_2/tcl,燃料碳排放因子约为288.06 kg CO_2/tcl,熟料碳排放因子约为808.06 kg CO_2/tcl,立窑的无机碳排放因子约为504.18 kg CO_2/tcl,有机碳排放因子约为343.67 kg CO_2/tcl,熟料碳排放因子约为847.85 kg CO_2/tcl;由于新型干法窑和余热发电等技术的普及以及熟料水泥比降低等因素,中国水泥碳排放因子有逐年降低的趋势,从2001年到2012年,水泥碳排放因子从767.13 kg CO_2/tce降到550.80 kg CO_2/tce;水泥碳排放构成中的工艺排放、燃料排放和电力消耗间接排放约各占58.57%、29.79%和11.64%。     

我国钢铁企业二氧化碳排放结构探讨

根据钢铁行业碳素流和直接排放计算原理,利用温室气体排放分析模型对几家典型大型钢铁联合企业的CO2排放进行了计算,结合钢铁行业的能源消耗情况对钢铁企业的CO2排放结构进行了分析,提出我国钢铁企业CO2的控制重点在于燃料消耗,需从降低高炉燃料比、优化副产煤气尤其是高炉煤气的回收利用、控制烧结固体燃料消耗等几个方面采取措施。     

2005年度中国燃煤大气硒排放清单

采用基于燃料消耗的排放因子法,按照经济部门、燃料类型、燃烧方式和除尘设施等将排放源进行分类,根据各省、市、自治区不同排放源类型的煤炭消耗量及其平均硒含量,建立了2005年中国燃煤大气硒排放清单.结果表明,2005年中国燃煤大气硒排放总量为1331.14t,排放量从大到小依次为山东(175.90t)、河北(111.79t)、河南(105.36t)、江苏(97.32t)、山西(84.66t)等,说明硒排放主要集中在中东部地区.大部分排放来自工业(576.60t)和电力(543.82t)部门,分别占排放总量的43.32%和40.85%,原煤燃烧排放占燃煤大气硒排放总量的90.07%.     

对大型商用建筑碳排放审计的研究

碳排放的审计是大型商用建筑量化减排研究中至关重要的一部分。确定了对商用建筑进行碳排放审计的研究边界,并将其碳排放进行分类。对商用建筑碳排放审计的排放系数法进行了详细的介绍,提出利用排放系数求碳排放量的计算方法,并总结出4种获得排放系数的方法,有利于大型商用建筑进行量化减排研究,以实现节能减排。     

采煤地区农户生活用能的碳排放及其影响机制

研究采煤地区农户生活用能的碳排放,有助于更好地认识和制定农村减排的相关政策。以渭北"黑腰带"中部白水县地下采煤区为例,采用对比分析法、联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的碳排放计算方法,定量探究采煤地区农户生活用能的碳排放及其影响机制。结果表明,采煤地区农户生活用能的碳排放(1 639.56 kg C/户)少于非采煤区(1 747.77 kg C/户),前者主要来源于煤炭、薪柴、电能,三类能源贡献了96%以上,煤炭达61.72%;后者主要为薪柴、煤炭、秸秆、电能,较分散多元,整体以薪柴(41.30%)为主。采煤地区农户商品性能源消费1 443.2 kgce/户,非采煤区为1 014.47 kgce/户,没有呈现用能结构向商品化转变而碳排放增多的状况。碳排放与用能类型、使用数量及排放系数相关,有碳排放的能源使用数量越多,排放系数越大,碳排放量越多。采煤是造成农户生活用能及其碳排放较正常状况下有所差异的根源和主要诱因。应改良用能灶具以提高利用热效,增加沼气等新型用能份额,关注用能的区域差异带来的不同排放效果。     

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。     

唐山市钢铁行业碳排放核算及达峰预测

唐山市作为工业密集型城市,2018年生铁、粗钢和钢材产量约占全国总产量的15%,同时也排放了大量的温室气体和大气污染物。以唐山市为例,研究唐山市钢铁生产碳排放2010—2030年的变化趋势,并确定达峰时间。基于《温室气体排放核算与报告要求》的计算方法,初步建立了可根据设备规模、运行时长、产能利用率和单位产品能耗参数来核算企业CO₂排放的数值算式,并将其应用于唐山市全部钢铁联合企业,计算得出2017年唐山市钢铁行业碳排放量为14042.52万t,碳排放系数为1.616 t CO₂/t钢。与文献、统计年鉴数据对比误差均<10%,表明数值算式有一定的准确性,可为自下而上地快速核算企业或区域的钢铁生产碳排放提供参考。同时,结合唐山市钢铁历史生产情况、生产现状及未来规划,借助LEAP构建了能源需求模型,得到2010—2030年唐山市钢铁生产化石能源消耗和碳排放量的变化趋势,并确定唐山市钢铁生产碳排放已于2018年达峰。     

锅炉节能节水近零排放成套技术的工程实践

采用锅炉节能节水近零排放成套技术对企业锅炉系统进行改造,保证企业锅炉在零排污工况下的安全、经济运行,降低了企业能源和水资源消耗,减少污染排放,降低企业生产成本,增强企业竞争力,具有安全、节能、节水、减排等特点。实践证明：锅炉吨蒸汽补水量从1．5m^3下降到0．073m^3;吨蒸汽废水排放量从1．4m^3下降到0．004m^3;吨蒸汽耗煤量由168．3kg下降到152．3k;锅水溶解固形物从3000mg／L下降到2100mg／L;碳钢腐蚀率≤0．001mm／a、阻垢率≥99．95％。2台35t／h中压锅炉年可节约费用825．3万元。     

“双碳”目标下钢铁行业控煤降碳路线图

钢铁行业的低碳绿色转型和率先煤耗和碳排放达峰,将对我国实现整体碳达峰目标和经济高质量发展作出重要贡献.基于碳排放-能源集成模型,对我国钢铁行业"双碳"目标下控煤降碳路径开展情景研究.结果表明,我国钢铁行业很有可能在"十四五"前期实现碳达峰,峰值16.4~16.7亿t （含过程和间接排放）,作为主要消费能源的煤炭也将一起达峰,峰值4.6~4.7亿t标煤（含焦炭）,在最激进的强化情景2035年煤炭消费和碳排放将降至2020年的38%和49%;粗钢产量很大程度上主导了钢铁行业的碳达峰进程,推进全废钢电炉短流程和加大废钢利用是碳达峰阶段最主要的控煤降碳措施.基于预测结果提出的钢铁行业控煤降碳路线图显示,需求侧方面,粗钢产量在不考虑"双碳"目标约束的情况下也会随工业化、城镇化水平逐渐达到发达国家水平而达到峰值并开始下降,新能源相关基础设施建设在实现碳中和期间带来的钢材需求增长体量相对有限;技术进步方面,推广长流程节能降碳技术应用是短期内性价比较高的措施,应重点推进高炉高效喷煤等技术的应用,同时增大高炉球团矿平均配比,远期碳捕集封存技术将具有较大的碳减排潜力;产能结构方面,推进全废钢电炉短流程是钢铁行业在碳达峰阶段的主要措施,到"十四五"末期电炉钢占比将提高至15%~20%,在碳中和目标下氢冶金是唯一具有超低碳排放潜力的生产工艺,在未来随着可再生能源或余热余能生产的绿氢供应量提高,氢冶金将成为与基于废钢的电炉短流程并重的钢铁生产工艺.     

天津市工业能源消费碳排放量核算及影响因素分解

天津市工业经济的快速发展促使其能源消费量持续增加,已经成为该市能源消费的主体.建立能源消费的碳排放核算方法,对天津市工业能源消费碳排放量的时间序列进行分析.结果表明:在过去10 a内天津市工业能源消费的碳排放量年均增长10.41％,比工业增加值平均增速低58.53％;工业能源强度持续下降,万元(104元)增加值碳排放强度整体呈下降趋势,由1999年的2.38 t/万元降至2009年的0.68 t/万元,表明工业节能减排效果较明显;在工业终端能源消费结构中,煤炭占57.80％,高于北京、上海等地.采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)对工业经济规模、行业结构、能源效率和能源结构等因素进行分析.结果表明:工业经济规模是碳排放持续增长的主导原因;行业结构、能源结构整体上对碳排放量影响较小;能源利用效率提高是工业节能减排成效的最主要贡献因素,对碳排放量变化的贡献率达-140.80％.通过对天津市工业行业的进一步分析可知,能源密集型行业严重影响了工业能源消费碳排放量的变化.     

基于Lasso-BP神经网络模型的河南省碳达峰路径研究

为探索河南省碳达峰路径,满足河南省碳达峰战略需求,选取河南省2001—2020年社会、经济、能耗、资源4个维度的12个指标,使用Lasso-BP神经网络方法,建立河南省碳排放量预测模型。基于12个指标数据的回归分析,设计了6条发展路径,对河南省2021—2035年的碳排放量进行预测。结果表明:1)12个维度的因素中,影响碳达峰的6大关键因素为煤炭消费占比、单位GDP能耗、森林覆盖率、能源消费总量、第二产业GDP比重和私人汽车拥有量;2)追求单因素发展的路径1—4均无法在2030年实现碳达峰;在路径5、6下,河南省将于2029年碳达峰,相较于路径5,路径6的峰值排放量低2.53 Mt,峰值为510.91 Mt CO₂;3)为实现碳达峰,在"十四五"和"十五五"阶段,应分别将煤炭消费占比、单位GDP能耗、森林覆盖率、能源消费总量、第二产业GDP比重、私人汽车拥有量的年均增长率控制在-4.0%和-5.0%、-3.5%和-4.0%、2.0%和3.0%、0.5%和0.4%、-1.5%和-2.0%、7.5%和7.0%。     

农村居民生活碳达峰路径及对策

全国碳达峰目标已经明确,农村居民生活能源消费是碳排放增长的重要来源,亟待得到有效控制.为研究农村居民生活碳达峰路径,基于农村居民生活能源消费现状分析,采用碳排放系数法对2000—2018年农村居民生活的碳排放进行核算,基于情景分析法,从能源消费结构调整的角度,设定不同情景分析农村居民生活的碳达峰时间及峰值.结果表明:①2000—2018年,农村居民生活碳排放量、人均碳排放量均呈快速上升趋势,其中农村居民生活碳排放量占国家碳排放总量的3.0%~4.0%.②在2030年国家碳排放强度下降65%的目标下,农村居民生活同步碳达峰目标约为3.64×108 t;农村居民煤炭消费的碳排放已在2017年达峰,总量达峰则依托于能源结构调整情景实现目标.③基准情景下,2030年前无法实现碳达峰;政策情景下,将在2027—2028年达到峰值,峰值约为3.66×108 t;优化情景下,将在2024年达到峰值,峰值约为3.44×108 t.④基于能源结构调整的碳达峰路径主要表现为煤炭消费占比降至18.0%左右,天然气、电力、其他能源消费占比分别提至1.5%、35.0%、30.0%左右.研究显示,促进碳达峰的措施可重点从完善顶层设计、制定农村能源发展战略规划、推动分布式能源系统建设、加强节能减排技术保障、创新资金支持、普及绿色低碳生活方式等几个方面加强实施,从而推动农村的能源变革与节能减排.      

基于环境统计调查数据的中国省会城市煤炭消费变化历史趋势研究

煤炭是我国主要能源,分析煤炭消费变化趋势对于预测我国二氧化碳及大气污染物排放具有重要意义。基于全国环境统计调查数据,分析了2011—2018年主要城市煤炭消费的利用情况,利用热力聚类图对我国省会城市（含直辖市）聚类分析其工业源和生活源的煤炭消费趋势,并按东部、中部和西部城市进行煤炭消费的区域性对比。结论如下:通过聚类分析发现,位于同一簇的城市之间工业企业煤炭消耗总量的基数和变化趋势有一定的相似性;总体上,城市工业企业的煤炭消耗呈逐年递减趋势,东部城市煤炭消耗总量高于中部、西部城市煤炭消耗总量,东部城市煤炭消费量下降情况总体好于中部和西部城市;除北京等少数城市外,电力、热力生产和供应行业每年的煤炭消耗量基本变化不大;城市生活源煤炭消费量变化趋势总体呈逐年递减趋势,西部呈上升趋势,东部、中部城市呈下降趋势;东部城市中的城市总煤炭消费达峰情况优于中部、西部城市。