基于生命周期评价的风力发电机碳足迹分析

本文以我国市场占用率最高的2 MW双馈式风力发电机为研究对象,采用生命周期评价(LCA)方法,核算其全生命周期过程的碳足迹和总能量需求,分析风力发电机不同生命周期阶段的环境影响,识别其减碳潜力.研究结果表明,风力发电机生产阶段、运输阶段、运行阶段和废弃处理处置阶段的碳足迹(以CO2-eq计,下同)分别为1701 t、61 t、255 t和-325 t;各生命周期阶段的总能量需求分别为10413 GJ、701 GJ、1561.95 GJ和-1081 GJ.风力发电机的碳足迹和总能量需求主要来源于生产阶段,废弃处理处置阶段材料的回收利用有效的降低了生命周期的碳足迹和总能量需求.生产阶段的碳足迹和总能量需求分别占全生命周期碳足迹和总能量需求的101%和90%;废弃处置阶段对碳足迹和总能量需求的贡献为-19%和-10%.每1k Wh风力发电的碳足迹和总能量需求分别为20.7 g和0.14 MJ,风力发电机的能量回收期为0.79年.敏感性分析表明,风力发电机的质量和废弃处置阶段的金属回收率都是风力发电机总能量需求和碳足迹的影响因素.     

基于生命周期理论的建筑碳足迹分析

依据建筑全生命周期理论,通过《建筑碳排放计量标准》规定的方法和步骤,对目标建筑—世博生态城低碳中心材料生产阶段、施工建造阶段、运行维护阶段、拆解阶段产生碳足迹进行了核算,分析了各生命周期阶段的碳足迹构成情况。核算结果表明:该建筑的碳足迹主要来源于材料生产阶段,占比为64.5%,其中钢材和水泥的碳排放量最大。     

基于混合生命周期评价的不同坝型温室气体排放对比分析

为了研究不同坝型对环境造成的影响,采用混合生命周期评价方法定量分析并比较同规模的重力坝和堆石坝水电枢纽布置在全生命周期内的温室气体排放.研究基于糯扎渡工程实例,生命周期考虑材料设备生产阶段、运输阶段、施工阶段和运行维护阶段.结果表明:重力坝方案和堆石坝方案生命周期温室气体排放量分别为1145.49×104和815.85×104t(以CO2当量计),重力坝比堆石坝多排放40.4%.其中,重力坝在生产、运输和运行阶段的碳足迹比堆石坝大,但堆石坝在施工阶段的碳足迹比重力坝大.运行阶段的温室气体排放量占全生命周期碳足迹的比例最大,其次是材料设备生产阶段、施工阶段和运输阶段.糯扎渡水电工程的碳排放因子明显低于火电碳排放因子,合理开展水电建设,是实现我国"十二五"规划碳减排目标的有效途径.     

砖混和剪力墙结构住宅建筑碳足迹对比研究

通过对厦门大学职工砖混结构和剪力墙结构住宅住户的调查,将住宅建筑生命周期分为建材生产、建材运输、建筑建造、建筑使用、建筑拆除和废旧建材处理6个阶段,计算了2种建筑结构不同生命周期阶段的碳排放,结果显示:2种建筑碳足迹都为2.3 t/m2左右,砖混结构的人均碳足迹高于剪力墙结构,分别为67.98 t/m2和64.47 t/m2;2种住宅绝大部分的碳排放来自建材生产和建筑使用两阶段,剪力墙结构住宅在建材生产阶段碳排放量为0.673 4 t/m2,是砖混结构的2倍多;剪力墙结构住宅使用期间的碳排放量为1.59 t/m2,为砖混结构的81.2%。剪力墙结构住宅建材生产和建筑使用碳排放占建筑全生命周期碳排放的比例分别为29.28%和69.13%,砖混结构住宅则为14.01%和84.81%。研究结果可为发展低碳建筑提供科学依据。     

基于生命周期评价方法的肉鸡屠宰场碳足迹分析

当今世界畜牧业发展迅速,环境问题亦不可小视,由CO_2、CH_4和N_2O等温室气体导致的全球变暖是热门话题。基于PA-LCA方法追踪某肉鸡屠宰场的碳足迹,找出热点问题,再以敏感性分析探究全生命周期总碳足迹的最敏感输入变量,并提出碳减排建议,最后将运营期碳足迹与其他国家进行比较,为屠宰行业清洁生产和节能减排提供依据。结果表明:在建设期,商品混凝土、预拌砂浆和钢材的生产过程碳足迹分别占建设期总量的30.94%、24.77%和20.04%;在运营期,电力生产过程的碳足迹占运营期总量的93.06%,从企业各部门角度分析,屠宰间和冷库的运营产生48.45%的碳足迹;在报废期,拆除建筑所耗能源的生产过程碳足迹占报废期总量的87.13%。通过敏感性分析,工厂运营1年的电耗对屠宰场全生命周期碳足迹总量的影响不及建设期商品混凝土生产过程对其的影响,但运营10年后,运营期电耗减小可显著降低屠宰场全生命周期碳足迹。我国屠宰场运营期碳足迹同其他国家相比较低,这与我国屠宰自动化程度低有关。所以如何平衡屠宰效率和环境影响是亟待解决的问题。     

废弃手机回收处理系统生命周期能耗与碳足迹分析

以废弃手机为研究对象,采用生命周期评价方法分析了当前我国废弃手机回收处理系统的能耗和碳足迹.研究结果表明,废弃手机回收处理全生命周期能耗与碳足迹分别为-1069.86MJ和-60.38kg CO_2-eq.再生材料产出是废弃手机回收处理生命周期能耗和碳足迹最主要的贡献来源,其对能耗和碳足迹的贡献分别为88.3%和96.8%.敏感性分析显示,提高互联网在线回收平台的日回收量及拆解部件和元器件的再使用比例,可有效降低废弃手机回收处理系统的生命周期能耗和碳足迹.     

纸塑铝复合包装材料的碳足迹评价与认证

成都610065摘要:对纸塑铝复合包装的生命周期碳足迹建模、数据收集和计算结果进行了讨论,基于碳足迹评价结果,提出了削减生命周期碳足迹的改进建议,并讨论了碳足迹案例的数据质量. 结果表明:纸塑铝复合包装材料生产80%以上的碳足迹来自纸板、铝箔和塑料的生产,其次是电力和运输;清洁生产、绿色采购和产品设计改进是降低纸塑铝复合包装生命周期碳足迹的有效措施,其中原材料及供应商的选择是最有潜力的措施;此外,应尽可能采用代表产地实际水平的数据,以提高数据质量.      

2008~2017年中国地级市化肥施用碳足迹的时空演变格局

本研究收集整理近10年来我国地市年鉴化肥施用数据,基于生命周期分析思想定量研究我国2008~2017年地市尺度的化肥施用碳足迹时空演变特征.结果表明：2008~2017年,我国化肥施用碳足迹以2013年为节点呈现"先增大后减少"的单峰变化,2015年我国氮、磷和钾肥施用总碳足迹负荷为1.97t CO₂eq/hm²,较发达国家平均水平高出50%以上;在化肥生产和施用的全生命周期阶段,生产和运输过程的温室气体排放占比较高（60%以上）;氮肥的施用贡献了约91%的总化肥施用碳足迹;超过3/4的地市化肥施用碳足迹负荷过高,主要位于我国三大粮食主产区（华北平原,东北平原和长江中下游平原）;2013年以后仍有33个地市的化肥施用碳足迹依然保持增长,这些地区主要位于新疆,云南和黑龙江等地.本研究揭示了近10年我国化肥施用碳足迹的变化过程,可为我国绿色农业发展和温室气体相关政策制定提供一定参考依据.     

中国木质林产品碳足迹的产业链分布特征分析

中国是木质林产品的生产、消费和出口大国,分析其产品碳足迹的分布特征对于林产行业的国际贸易和节能减排工作具有重要意义。文章采用投入产出生命周期模型计算中国木质林产品的碳足迹,并对不同种类木质林产品产业链上的碳足迹分布进行分析。研究结果表明,产品碳足迹总量最大的木质林产品是木家具(占总量的36%),而单位产品碳足迹强度最大的木质林产品是纸制品(占整体的16%);针对林产品行业内部的产业链角度,碳足迹的主要流量发生在从用材林的种植和养护业到最终产品的制造;林产品产业行业外部,碳足迹的贡献则主要来自于金属冶炼及压延加工业、化石燃料开采业等行业,这2个行业碳足迹贡献分别占21%和18%;整体上,中国木质林产品生产中温室气体的排放以燃料燃烧产生的二氧化碳为主,这与产业链外其他行业的碳贡献密不可分。研究表明,通过碳足迹在产业链上的分布可以有助于分析林产品碳排放的工作重心。     

钢铁行业生命周期碳排放核算及减排潜力评估

钢铁行业是中国碳密集度最高的工业行业之一,为分析钢铁行业生命周期碳排放及碳减排潜力,从生命周期角度构建碳排放核算模型,以2020年为例开展实证分析,通过优化废钢使用量、化石燃料燃烧量、电力碳足迹因子以及清洁运输比例4项变量,对钢铁行业生命周期碳减排潜力作预测评估,同时使用敏感性分析确定影响钢铁生命周期碳减排因素的关键程度.结果表明,2020年中国钢铁行业全生命周期二氧化碳(CO₂)排放总量约24.04亿t,其中原料获取和加工生产阶段是钢铁行业碳排放的关键环节,占钢铁行业生命周期CO₂排放总量的98%以上.从CO₂排放源类别分析,化石燃料节约和外购电力清洁化是钢铁行业降碳的重中之重.到2025年,通过推广低碳技术、优化电力结构、增加废钢炼钢量、提高清洁方式运输比例,分别可使钢铁行业实现20%、 6%、 5%和1%的碳减排潜力.化石燃料燃烧量对钢铁行业生命周期CO₂排放的影响最显著,电力碳足迹因子和废钢炼钢使用量次之.关于钢铁行业节能低碳技术,短期内以推广轧钢工序与高炉炼铁工序低碳技术为主,未来随着电炉...     

中国居民家庭消费碳足迹近20年增长情况及未来趋势研究

近年来,伴随着社会经济的快速发展,我国已成为全球温室气体排放量最大的经济体,而居民消费活动造成的碳排放始终是可持续消费领域的研究热点.本研究综合采用基于投入产出的生命周期评价、结构分解分析、截面分析等方法,并借助EORA数据库,系统研究了近20年中国居民消费碳足迹的总量与组成、驱动因素贡献及未来增长趋势.结果表明,居民消费碳足迹的快速上升通道已经形成,且内在结构演化也呈现规律性,即间接排放和城镇居民排放已占主导地位并且该趋势仍在加强.驱动因素方面,人口增长、城市化进程、消费水平提高是推动碳足迹增长的主要正向力量,同时另外三因素(排放强度、消费结构及经济结构)则构成了延缓碳足迹过快增长的减排力量.截面分析结果显示,未来中国居民消费跨越世界平均水平时其碳排放总量将达到2010年基数的1.45倍,当接近于美国人均消费水平时将达到5.45倍.可以预期,未来我国居民消费碳足迹将会加速增长.     

不同生计方式农户的碳足迹研究——以黑河流域中游张掖市为例

大气中二氧化碳浓度的增加导致全球变暖,已经是不争的事实。虽然碳排放量大部分来自发达城市,但是由于中国农村人口占全国的一半以上,因此农户的碳排放对全球气候变化的影响也不容忽视。论文将二氧化碳的质量作为碳足迹的单位,以黑河流域中游张掖市为例,基于入户调查资料,测算了当地农户碳足迹,运用单因素分析法和Gini 系数分析了不同生计方式农户碳足迹的结构特点,并且运用最小二乘法分析了影响农户碳足迹的因素。得出以下结论：①张掖市农户碳足迹总量为1.63×10⁹ kgCO₂,人均碳足迹为2.14×10³ kgCO₂;②从碳足迹类型来看,农户的碳足迹主要来自于能源消费,其次是房屋建设,食物生产加工和交通运输所占比例最小;③从碳足迹内部结构来看,张掖市不同生计方式农户的碳足迹有较大差异,非农户的碳足迹最大,其次是兼业户,纯农户的最小;④从碳足迹占有量的公平性看,碳足迹占有量偏差最大的为交通运输,Gini系数为0.51,其次是能源利用,Gini系数为0.41,食物生产加工碳足迹占有量比较合理,Gini系数为0.35,房屋建设的碳足迹占有量高度平均,Gini系数仅为0.12;⑤人口数量、收入水平和非农化是影响碳足迹的主要因素,随着人口数量增大、收入水平的提高和非农化程度的加深,农户碳足迹在不断增加。     

Scaling down the “Netherlands Fallacy”: a local-level quantitative study of the effect of affluence on the carbon footprint across the United States

Much quantitative research examining the determinants of the ecological footprint has been conducted cross-nationally, where data on cross-boundary flows have been readily available. While local-level studies of the footprint do exist for specific localities, most quantitative research at this scale has examined direct environmental impacts attributed to the internal activities of the locality, for instance, carbon emissions. Our analysis builds on this previous work by exploiting a local-level carbon footprint dataset with coverage for 28,321 zip codes across the United States. Following prior research, we focus on the effect of local affluence, measured in terms of median household income. In spatial regression models, we regress the per capita carbon footprint on local affluence, controlling for a variety of other factors. Consistent with previous work, we find that affluence is positively correlated the carbon footprint and there is no evidence of an environmental Kuznets curve. In the conclusion, we review the results of the study and discuss their implications for policy, specifically in terms of cross-boundary environmental problems.     

不同进口模式对我国出口产品碳足迹的影响——以木质橱柜为例

产品碳足迹及其绿色贸易壁垒的研究越来越得到重视,但另一方面,进口模式对碳足迹的影响研究尚不充分.本研究采用生命周期评价方法,对橱柜的国内加工阶段的碳排放、国外不同原材料生产阶段碳排放分别进行计算,并分析不同进口模式情景下上游原材料对橱柜整体碳足迹的影响.主要结论如下:1不同进口模式原材料碳排放差异较大:北欧的原材料碳排放高于中欧和美国,碳排放的主要来源材料为胶合板.2全球的原材料碳排放波动最大,最大原材料碳排放是最小原材料碳排放的7.26倍;美国的原材料碳排放波动最小;3不同进口模式对我国产品碳足迹的影响不同,从贡献结构上看,除了北欧最大碳排放进口模式和全球最大碳排放进口模式是外源型以外,其余模式的产品碳足迹来源皆为内源型,即主要贡献仍为国内加工阶段.4从减排潜力看贸易策略,减排潜力最大的是全球进口模式,为30%~52%,并建议转变北欧为其它进口模式,以寻求更大的减排空间.本文结论可服务于企业绿色采购策略中原材料减排潜力的发掘,以及国家贸易政策的制定.     

产品碳足迹评价中不确定度与敏感度相结合的数据质量分析

产品碳足迹评价中,数据种类、来源、获取途径和量化方法的选择不同将直接影响到评价结果的可靠与否.本文建立了结合敏感度和DQI-Monte Carlo不确定度分析的产品碳足迹评价数据质量分析模型.首先通过敏感度分析识别出产品碳足迹评价中的主要数据,再采用DQI-Monte Carlo不确定度分析方法对主要数据进行数据质量判定,甄选出影响评价结果可靠性的关键数据,并由此有针对性地提出数据质量改进意见,从而有效地优化数据收集方案,减少碳足迹评价结果的不确定度.建立的方法应用于我国某塑料软包装印刷企业的印刷前阶段碳足迹评价中.     

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.     

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.     

基于STIRPAT模型的能源消费碳足迹变化及影响因素——以江苏省苏锡常地区为例

定量研究经济社会发展对地区能源消费碳足迹的影响对区域实现低碳发展具有重要意义。论文计算了江苏省苏锡常地区1991-2008年能源消费碳足迹,采用岭回归函数对STIRPAT模型进行了拟合,采用脱钩指数分析了经济发展与能源消费碳足迹之间的关系。结果表明:①1991-2008年能源消费碳足迹平均增长速度为15.30%,能源消费碳足迹分配率以煤炭为主,石油所占比例呈波动下降趋势,天然气所占比例上升较快,能源消费碳足迹产值总体呈波动下降趋势;②经济增长是能源消费碳足迹的主要影响因素,两者关系模型拟合未出现环境库兹涅茨曲线;③经济增长与能源消费碳足迹之间处于相对脱钩与复钩的波动状态,从另一侧面验证了目前两者之间不存在库兹涅茨曲线假说的结论。     

苏州市生活垃圾处理碳足迹核查

根据《PAS2050规范》的指导,结合生命周期评价技术方法和LandGEM模型,对苏州市生活垃圾填埋和焚烧处理的生命周期过程进行了碳足迹核查. 详细列出了垃圾处理过程中可能的温室气体排放源,计算各排放源的电耗或能耗,并通过与温室气体排放系数相乘最终转化为苏州市生活垃圾处理温室气体排放量. 结果表明:苏州市填埋处理1 t生活垃圾整个生命周期过程中温室气体的排放量(以CO₂当量计)为1 942.47 kg,焚烧处理为-180.87 kg. 按照目前苏州市生活垃圾处理权重进行分配,可得苏州市处理1 t生活垃圾整个生命周期过程中温室气体的排放量(以CO₂当量计)为880.80 kg. 在整个核查过程中,考虑了在填埋和焚烧处理时发电对温室气体带来的减量效应.