农村沼气开发与温室气体减排

随着中央和地方政府的大力推动,农村沼气建设在过去的30多年中蓬勃发展.沼气利用不仅为农村节省了大量能源,也减少了温室气体的排放,这对加强农村生态建设与新农村建设有重要意义.在过去15年中,沼气总共提供了2.84×107t标准煤的能源量,净减少温室气体排放量约73 157.59Gg(千吨)二氧化碳当量(CO2-eq),年均减排量为4877Gg,相当于全国总排放量的0.07%～0.16%.因能源替代而减少的温室气体中,二氧化碳为84243.94Gg,甲烷为3560.01Gg CO2-eq,氧化亚氮则为26.008Gg CO2-eq.预测结果表明沼气产气量将在2010年与2020年分别达到156亿m3和385亿m3,减少的温室气体将分别为29328Gg和79380GgCO2-eq,开发农村沼气是我国应对气候变化的重要措施.     

京津冀产业碳排放强度变化及驱动因素研究

为探讨京津冀地区温室气体排放强度变化的影响因素,采用对数平均迪式分解模型及归因分析(LMDI-Attribution)方法,基于1996—2014年数据从细分行业角度进行研究。针对温室气体排放强度作产业结构、能源强度和排放因子三因素LMDI乘法分解,对温室气体排放强度变化的影响效应作归因分析,量化4个行业对分解因素影响效应的贡献,得到以下主要结论:1996—2014年京津冀地区温室气体排放强度主要呈现下降趋势,累计下降23.05%。其中,能源强度是温室气体排放强度下降的主导因素,其影响效应为-61.18%,对这一影响效应贡献最大的是工业,并且四大经济部门均通过能源强度在不同程度上使得温室气体排放强度有所减小,可见"阶梯电价"、"千家企业节能项目"、"十大重点节能项目"等相关政策在工业发展中对提高能源效率的作用明显。产业结构使得温室气体排放强度增加23.53%,其主要贡献者是工业,说明"工业产品出口退税率调整"等一系列政策的效果不明显;然而农业则使得温室气体排放强度降低,贡献值为3.09%。碳排放因子在1996—2014年间对温室气体排放强度的影响为60.47%,是京津冀地区温室气体排放强度增加的主要因素,说明京津冀地区的能源结构不合理。工业对这一效应的贡献最大为55.97%。可见,工业在京津冀地区的温室气体减排工作中起到最为关键的作用。     

林产品生物碳通量的动态生命周期评估

将时间因素和生物碳通量纳入林产品生命周期碳足迹评估,通过动态生命周期分析法(Dynamic Life Cycle Assessment,DLCA),确定林产品生产、使用和废弃阶段替代化石能源的净温室气体减排和对森林碳损失的净弥补时间。首先,建立温室气体排放和封存的动态生命周期清单,评估刨花板全生命周期的碳动态和碳足迹;其次,根据ISO 14040和PAS 2050标准提供的静态生命周期分析法分别核算包含与不包含碳储计算的碳足迹,量化时间因素和生物碳通量对于碳足迹结果差异的影响程度;最后,对比自然生长状态的森林碳汇情境,评估刨花板使用和废弃阶段替代化石燃料实现净气候减排所需的时间。研究表明:①时间因素和生物碳通量核算对碳足迹结果影响较大(223.34%),忽视时间因素会低估刨花板的减排贡献(18.98%)。②动态生命周期分析法可准确评估生物碳和温室气体排放的时间问题,但对时间范围非常敏感(75.19%和113.25%)。③生产、使用林产品以及林产品对化石能源的替代是实现长期气候减排的有效方式,在100a的时间范围能够弥补因森林砍伐造成的碳损失,从而实现碳中性。     

利用水葫芦治理水体富营养化与生产沼气的环境经济学分析

资源化、无害化利用水葫芦是治理其泛滥的有效途径。利用水葫芦去除水体中的营养物并利用其生物质生产沼气在技术上具有可行性，但是其环境经济效益尚不明确。以滇池为例，针对富营养化水体的水葫芦控制进行了成本收益分析。与将水葫芦打捞后填埋处理相比，将所打捞的水葫芦用于生产沼气具有经济可行性和能量效率。与现行的填埋处理法相比，实施沼气项目不但同样能控制水葫芦泛滥，而且能生产能源。此外，填埋水葫芦会释放甲烷这一环境问题值得重视，利用水葫芦生产沼气可以减少温室气体的排放，但减排的价值取决于沼气厂的生产规模。由于将水葫芦填埋和用于生产沼气都能去除水体中的营养物，只有当沼气厂的水葫芦处理量大于当前的填埋量时，沼气项目才具有额外的水质改良价值。在中国关于水污染控制、可再生能源发展和节能减排等政策的背景下，利用水葫芦生产沼气是一种潜在的政策响应     

基于混合生命周期方法的私人电动汽车温室气体排放研究

近年来,电动汽车因其在行驶过程中无任何尾气排放,被各国政府视为推动交通部门清洁、低碳发展的重要途径,主要发达国家纷纷推出了各自的电动汽车发展战略。但是,由于电力属于二次能源,其上游电力生产阶段的能源消费是否清洁将对电动汽车的减排效果产生重要影响。考虑到目前中国绝大部分电力源于煤炭,电动汽车是否真正有益于减排还有待进一步验证。目前一些专家和学者基于传统的过程生命周期评价方法对电动汽车的能源消费、温室气体排放做了一些研究,但研究结果差异较大。为了对电动汽车的减排效果进行更精确的研究,本文采用混合生命周期方法对电动汽车的能源消费、温室气体排放进行了计算。同时,在考虑电动汽车的燃料生命周期、车辆制造生命周期的基础上,将相关配套充电设施建设生命周期纳入到电动汽车的全生命周期系统边界内,以使对电动汽车全生命周期的研究结果更加完整、精确。研究结果显示,纯电动汽车并非是"零排放"的,在燃料周期,虽然纯电动汽车的单位里程能源消费强度较小,约为传统汽油车的94.6%,但以煤为主的高碳电力结构导致目前纯电动汽车燃料周期的单位里程温室气体排放强度约为传统汽油车的1.12倍;车辆周期内,纯电动汽车的能源消费和温室气体排放量也略高于传统汽油车;此外,配套充电设施的建设也将增加纯电动汽车全生命周期的能源消费和温室气体排放量。综合燃料、车辆及充电设备的全生命周期,在当前的电源结构及技术条件下,电动汽车虽然具有较高的能源效率和较好的石油替代效果,但其全生命周期内的煤炭消费较高,导致其温室气体排放量高于传统汽油车,在当前的情况下大规模发展电动汽车并不利于温室气体减排。     

污染减排的协同效应评价研究——以攀枝花市为例

从来源和产生机理上看,传统污染物控制措施会对温室气体减排产生一定的协同效应。量度污染减排的协同效应对成本有效地实现减排目标以及传统污染物和全球温室气体减排"双赢"具有重要意义。本研究以总量减排的"工程减排"、"结构减排"和"管理减排"三种手段为出发点,根据污染减排项目种类和不同脱硫工艺,开发了分类式污染减排的协同效应评价方法。并据此,以攀枝花市为案例,对其"十一五"29项总量减排措施进行了定量评价。研究表明,总量减排措施对减缓全球温室气体排放既有正效益,也有负效应,还有0的情况存在,不同减排技术和措施产生不同的协同效应,但总体上有显著的正协同效益。     

重庆市温室气体排放清单研究与核算

城市化进程所带来的大量能源消费和温室气体排放已成为制约城市健康快速发展的瓶颈因素,亟需进行定量核算和分析。开展温室气体清单研究对节能减排和低碳城市建设具有重要的理论和实践意义。本文以重庆市为案例,通过清单方法分析主要温室气体排放源和碳汇,考虑主要能源活动、工业、废弃物处置、农业、畜牧业、湿地过程和林业碳汇,核算排放总量和强度,剖析重庆温室气体排放结构和现状。结果显示:1997-2008年重庆市温室气体排放总量呈现出上升趋势,2008年比1997年增长了2.31倍,其中增长幅度较大的是一次能源消费过程、外购电力和工业非能源过程。此外,随着温室气体排放量的增加,单位产值温室气体排放量却呈现下降的趋势,反映重庆市温室气体排放控制取得了一定效果。最后根据重庆市温室气体排放结果进行分析,提出了改变能源结构和工业结构、提高能效和加强"森林重庆"建设等政策建议,为重庆市转型低碳经济发展提供参考。     

可再生能源电价补贴的大气环境效益分析

可再生能源的电价补贴是一项旨在加速推进可再生能源广泛应用的政策机制,对中国能源结构调整(降低煤电比例)、改善大气环境具有重要的现实意义。鉴此,本文将可再生能源发电带来的空气污染物(CO_2、SO_2、NO_X和PM_(2.5))排放的减少作为衡量大气环境质量改善的效益指标,利用2012年中国投入产出表建立包含温室气体、污染气体和颗粒物模块的可计算一般均衡模型,从总量和行业的视角量化研究了实施可再生能源电价补贴政策对改善大气环境的积极作用,考察了可再生能源发电补贴辅以硫税、硫税及碳税这两种冲击的情景。研究表明:可再生能源电价补贴减少了温室气体、污染气体的总排放量和颗粒物浓度,在补贴的基础上辅以硫税不仅可以有效地增进大气环境福利效益,而且还能抵消征税对经济增长的负面效应;可再生能源电价补贴使清洁能源发电对火电产生替代效应,各个行业排放的CO_2、SO_2和NO_X均下降;但这一替代效应在工业部门尤其是重工业部门相对有限,这也证明了工业部门的减排压力较于其他产业(农业部门和服务业部门)更大;补贴可促进可再生能源发电量不断提升,进而优化能源结构,这是增进大气环境效益的根本原因。上述结果意味着短期内要提高可再生能源电价附加标准,补贴与税收双管齐下以增强减排力度。而可能面临的可再生能源电价补贴资金不足问题则意味着中期内要实现补贴方式逐渐向定额补贴、绿色证书模式过渡,利用市场机制确定补贴标准;长期内需最终取消补贴政策,倒逼技术进步,推动整个可再生能源产业的可持续发展。     

中国大气污染治理绩效及其对世界减排的贡献

碳排放和大气污染作为威胁人类生存的重要环境问题,越来越受到国内外的广泛关注。中国既是碳排放大国,又面临严重的大气污染问题,其对全球减排市场的影响极其重要。然而作为最大的发展中国家,中国肩负的发展任务与减排之间存在一定冲突。鉴此,本文应用多国动态可计算一般均衡模型研究了要素变动、自发性能效改进和外生性能源技术进步对中国长期经济增长、大气污染治理和温室气体减排的影响,并估算了中国实现碳减排目标(2030年碳排放量达到峰值,且2050年碳排放量为2015年的50%)情景下的大气污染排放量及对世界减排的溢出效应。在排放物种类方面,本文将考察多种温室气体(二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和全氟化合物)和污染气体(二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机化合物和一氧化碳)的排放情况。研究结果表明:①污染气体减排和温室气体减排具有协同效益。当达到碳减排目标时,2050年基准情景下二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机化合物的排放量分别减少了34. 51%、31. 36%、10. 42%和22. 75%。②按照现有的能源技术难以有效减少未来的温室气体和污染气体排放。只有当中国各产业部门能效增长达到年均约2. 6%时,中国才能在不牺牲经济增长的前提下实现其减排目标。③中国碳减排对全球减排有正溢出效应,尤其对周边地区、美国、欧盟等贸易来往密切的经济体影响较大。基于以上结果,本文提出了一些政策建议,比如加大对新能源领域的投资力度;在鼓励生育和实现减排目标之间做出一定程度的权衡;发挥中国的大国示范作用并以全球"人类命运共同体"为载体推动生态环境治理约束制度的构建等。     

重庆市温室气体排放系统动力学研究

在全球气候变暖和快速城市化的背景下,开展城市温室气体减排研究十分迫切。重庆作为中国五大中心城市之一和西部唯一的直辖市,其协调经济发展和节能减排的实现模式对广大西部地区具有重要示范意义。本研究从社会经济发展的内部结构出发,以经济和人口增长导致的能源消费为核心,构建重庆市温室气体排放的系统动力学模型。研究中考虑不同投资率下的高、中、低三种经济发展模式,并在此基础上设置节能和低碳情景,探求节能水平提高、能源结构改善和碳汇能力增强对未来重庆温室气体排放的影响。模拟结果表明,产业能耗水平降低即节能情景,是重庆市温室气体减排的主要途径,对保证2020年中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%目标的实现具有一定借鉴意义。最后本文在产业结构、能源消费、碳汇增加等方面针对重庆未来低碳经济发展提出对策建议。