建筑能耗与碳排放的系统计量

与建筑相关的能源消耗和温室气体排放在总能源消耗和人为温室气体排放中占有很高的比例。IPCC(政府间气候变化专门委员会)报告指出,建筑部门在2004年造成了全球近30%的二氧化碳排放。美国能源信息署(EIA)则认为,2007年全球能源消耗中约有29%与建筑相关。对中国而言,与建筑相关的能源消耗约占全国商品     

上海市能源消费CO2排放清单与碳流通图

基于上海市能源统计数据,参照IPCC(2006)方法,测算了上海市能源CO2排放清单,并绘制了2007年上海市碳流通图.结果表明,上海市能源相关的CO2排放总量从1995年的1.10亿t增长到2007年的2.01亿t,期间年均增长率为5.0%.其中“交通”对应的CO2排放量增长最为迅速,年均增长率达15.1%;而“热电厂”的CO2排放量增幅逐渐变缓,其原因为近年上海市外来电力比重增大.2007年“热电厂”、“工业与建筑业”、“交通”、“商业”、“居民生活”与“农业”各部分CO2排放分担率分别为35.4%、34.4%、23.8%、4.0%、2.0%、0.4%.由2007年上海市碳流通图可见,15.6%的煤炭直接由终端使用,这不利于能源效率的提高与污染物的减排;成品油存在较多的交叉流通,若能够减少不必要的流通,不但能够缓解成品油的运输,还能够减少其在转运过程中的输配损失.     

小麦秸秆生物质炭施用对不同耕作措施土壤碳含量变化的影响

为探究生物质炭施用对不同耕作条件下土壤碳含量的影响,通过室内恒温培养试验,以免耕和翻耕土壤为研究对象,分别添加0、5和20 g·kg-1的小麦生物质炭,分析生物质炭对免耕和翻耕土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)、pH、无机碳(SIC)、水溶性Ca和Mg以及土壤...     

土壤修复产业碳达峰碳中和路径研究

土壤修复产业迎来爆发式增长,未来即将突破万亿市场,是环保产业中最具发展潜力的行业。CO₂排放影响世界气候变化,关乎人类生存。中国提出在2030年实现碳排放达到峰值,2060年达到碳中和这一目标,旨在优化能源结构,维护全球CO₂平衡,保护地球家园。土壤修复产业中碳排放量随土壤修复市场发展逐渐增加,若不采取碳减排措施,势必会增加实现"双碳"目标的压力。通过土壤修复产业碳达峰碳中和路径研究,对土壤修复产业中"双碳"时间节点进行预测,分析了土壤修复产业中的碳排放量,并提出土壤修复产业中实现"双碳"目标的路径。     

昆明市经济增长与环境污染的计量模型研究

根据昆明市1995-2005年历年环境污染指标的统计数据和人均GDP统计数据，对人均GDP与环境污染（工业“三废”排放量）作相关分析，建立两者之间的计量模型，并在此基础上分析工业“三废”排放量与人均GDP增长的关系。经研究发现，昆明市目前仍处于工业发展期。工业废水排放量曲线和工业固体废弃物排放量随人均GDP的增长而呈下降趋势，曲线走势良好；随着经济的增长，工业废气排放量则呈上升趋势。     

建筑陶瓷炉窑烟气脱硝可行性初探

建筑陶瓷行业由于消耗大量的燃料,是氮氧化物(NOX)产生的主要大户。随着国家节能减排政策实施力度的加大,脱硝已成为建筑陶瓷行业提升改造和节能减排的趋势所在。本文对陶瓷行业生产过程中NOX的产生机理、废气治理措施现状、工艺过程及余热回用特点进行了探讨,通过工程实例为建筑陶瓷行业烟气脱硝提供参考和借鉴。     

碳捕获与油藏封存CO_2气源途径经济性比较方法

气源是影响碳捕获与封存技术推广的关键因素之一。以CO2气藏、含CO2天然气藏和高能耗企业废气三种气源途径为对象,研究了气源途径的经济性比较方法,构建了P1、P2指标及其计算模型,并对模型中经济要素在不同气源途径下的构成和计算方法进行分析。最后采用上述方法对中国现运行的三个捕集示范项目进行了实例验证。该研究的方法可以为CO2-EOR项目气源途径选择决策提供指导。     

二氧化碳排放与经济增长脱钩关系研究

随着中国经济的高速发展,能源消耗量逐渐增大,与此相关的二氧化碳排放量也在不断增加。因此研究中国二氧化碳排放与经济增长的脱钩关系对促进节能减排有重要的意义。文章的主要目的是测算1995-2009年二氧化碳的排放清单,并绘制2009年中国碳流图,最后对二氧化碳排放与经济增长进行脱钩分析。结果表明:(1)中国二氧化碳排放总量从1995年的29.63亿t增长到2009年的68.18亿t,年均增长率为6.13%;(2)交通部门二氧化碳排放量增长最快,年均增长率达到了8.53%,热电厂、工业与建筑业、民用和商业部门对应的二氧化碳的年均增长率分别为8.23%、5.24%、0.75%,农业部门的二氧化碳排放量处在持续波动中;(3)2009年中国热电厂、工业与建筑业、交通运输、民用和商业、农业各部门二氧化碳排放分担率分别为41.9%、42.6%、8.8%、5.9%、0.8%;(4)1996-2009年中国二氧化碳排放量与经济增长经历了从弱脱钩发展为扩张性复钩最后又回到弱脱钩的过程。     

中国建筑领域CO2排放达峰路径研究

实施建筑领域CO₂排放控制是推动我国2030年前实现碳排放达峰的关键举措. 2020年我国建筑领域运行阶段CO₂排放量为21.7×108 t,约占全国能源活动碳排放量的20%,其中直接排放6.9×108 t,间接排放14.8×108 t. 随着城镇化发展水平和居民生活消费水平的不断提升,建筑领域CO₂排放仍呈刚性增长态势. 为明确建筑领域CO₂排放达峰路径,综合考虑建筑领域发展现状和用能情况,以建筑运行中供暖、炊事等活动所需一次能源(煤炭、石油和天然气)消耗直接排放以及热电联产供暖、空调、照明、电梯、电器等外购热力和电力间接排放为核算范围,在预测不同阶段建筑发展规模、建筑能源消费、用能结构的基础上,分析未来碳排放变化趋势和达峰时间,提出达峰路径和重要政策举措. 结果表明:①2010—2020年,我国建筑领域CO₂排放量从13.2×108 t增至21.7×108 t,其中直接排放已于2017年达峰,间接排放仍在持续增长. ②从建筑规模和节能降碳措施等角度分情景开展建筑领域碳排放达峰路径研究,预测建筑领域CO₂排放将在2029—2030年左右达峰,峰值排放量为28.1×108~29.2×108 t,达峰后有2~3年的平台期. ③低碳清洁取暖、可再生能源应用、建筑节能改造和合理控制建筑规模4项措施是建筑领域实现碳排放达峰的重要举措,4项措施的减排贡献率分别达到40.7%、27.1%、17.7%和14.5%. 研究显示,2030年前,发展建筑可再生能源、强化建筑节能、合力控制建筑规模是建筑领域降碳的核心举措,而推动低碳清洁取暖是实现我国建筑领域降碳最主要的控制途径.      

中国省际碳排放差异与碳减排目标实现——基于碳洛伦兹曲线的分析

通过1997—2009年中国各省份的能源消耗实物量来估算其CO2排放量,并运用收入不平等的度量工具——洛伦兹曲线、序列和基尼系数等来分析中国省际CO2排放差异,进而探讨跨省CO2排放均等化及中国减排目标的实现问题,以期为CO2减排政策制定和普通民众展示一种更直观、更易于接受的分析方法.研究发现,从1997年到2009年,有别于中国地区经济发展不平衡的状况,中国省际CO2排放基尼系数并未超过0.30,从1997年的0.273降为2009年的0.254,近几年基本保持在0.250左右,差异较小且趋于收敛;按照2009年价格计算,中国碳排放强度基本呈下降趋势,从1997年的2.12t.万元-1降为2009年的1.685t.万元-1;基于这些趋势,即使维持现状不变,中国政府的CO2减排承诺也基本可以兑现.     

珠江三角洲二氧化碳源汇演变特征及驱动因素

随着经济与人口快速增长，珠江三角洲（珠三角）地区是我国碳中和压力最大的区域之一.通过建立珠三角地区二氧化碳（CO₂）源汇历史趋势清单，分析碳排放与碳汇的历史演变特征，并基于指数分解法识别了影响珠三角碳源汇的关键驱动因素.结果表明：① 2006~2020年珠三角碳排放总量从2.18亿t上升至3.66亿t，呈现出波动上升的演变特征，总体上升了67.86%，尚未实现碳达峰；② 2006~2020年珠三角绿地碳汇总量从1567.26万t下降至1552.59万t，呈现出波动下降的趋势特征，总体下降了0.94%，碳汇量远低于碳排放量，距离碳中和仍有很大缺口；③珠三角碳源主要来源于能源部门（40.38%）和工业部门（26.33%），碳汇主要来源于林地（67.92%）和耕地（18.09%）；④"十一五"至"十三五"期间，碳源的主要正向驱动因素是经济增长和人口规模，主要负向驱动因素是能源强度（单位GDP的能源使用量），但"十三五"以来，降低能源强度可以释放的CO₂减排潜力正在减弱，未来需要挖掘能源、工业和交通等方面结构调整的负向驱动潜力；⑤"十一五"至"十三五"期间，碳汇的主要正向驱动因素是绿地规模，源于"十一五"期间城市绿地面积增加，主要负向驱动因素是碳汇系数，源于自然灾害导致的水稻等高碳汇系数作物减产，未来绿地增汇需重视绿地结构调整.研究可为珠三角制定降碳增汇政策提供科学支撑.     

农垦与放牧对内蒙古草原N2O、CO2排放和CH4吸收的影响

利用优选静态箱/气相色谱法(GC),首次对我国内蒙古草原典型地区进行了人类活动对N₂O、CO₂和CH₄交换通量影响的实验观测结果表明,农垦麦田N₂O平均排放通量比原始草原高出3倍,并改变了草甸草原为CO₂汇的性质,使其季节排放净通量以C计增加14.3 mg·(m²·h).随放牧强度的增加CO₂排放通量呈线性增长,轻牧会引起草原对CH₄吸收的大幅增加,而随着放牧压力的增大,增加值迅速回落.农垦麦田与草甸草原相比地-气间CH₄交换无显著变化,放牧强度对N₂O排放影响无显著规律.土壤湿度和温度是影响草原排放N₂O和CO₂、吸收CH4季节变化形式的关键因子,而人类活动仅影响排放强度.排放和吸收量年际间差异很大,但主要受降水的影响.N₂O和CO₂排放与CH₄吸收峰值相反现象普遍存在.     

基于发热量的中国煤炭碳含量研究

煤炭基于发热量的碳含量数据,是计算煤炭的二氧化碳排放因子的基础。本研究对全国范围内采集的煤炭样品进行工业分析、元素分析及发热量分析,统计分析得出我国基于发热量的煤炭碳含量。对所得结果按地区分煤种分别阐述,并与国外煤炭碳含量数据进行了对比。结果表明,我国褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤的碳含量平均值分别为27.21±0.35 kg/GJ、26.57±0.14 kg/GJ、25.50±0.03 kg/GJ、26.77±0.13 kg/GJ。我国无烟煤的碳含量与IPCC缺省值相当,烟煤、褐煤的碳含量比IPCC缺省碳含量分别低1.16%和1.41%,次烟煤碳含量比IPCC缺省碳含量高1.41%。     

“双碳”目标下中国省域碳排放核算分析

对各省域CO₂排放量进行核算能够确定中国CO₂排放的主要贡献者,为碳减排决策提供相关信息.以往的研究表明,核算视角的不同会导致碳排放水平的差异.在多区域投入产出分析框架的基础上,基于不同能源类型,量化中国由生产、需求和供给驱动的省级CO₂排放量,构建能源-碳排放关系模型,对我国CO₂排放进行综合分析.结果发现：①由煤炭导致的CO₂排放占比57.2%（生产视角）、60.7%（消费视角）和58.2%（收入视角）.②各产业部门中,电力、热力、燃气及水的生产和供应部门CO₂排放占比49.1%（生产视角）、70.2%（消费视角）和14.2%（收入视角）.③河北、内蒙古、河南和辽宁等高度工业化省份的碳减排政策应侧重生产侧;东部沿海发达省份和矿产资源丰富省份的政策应分别侧重需求侧和供给侧.④以往被忽略的第三产业在收入视角下贡献了大量的CO₂排放.因此各省份及产业部门需要在生产、需求和供给侧制定差别化且具有针对性的碳减排政策才能减少CO₂的排放,实现"双碳"目标.     

Carbon Dioxide Emission Reduction Scenarios in Mexico for Year 2005: Industrial Cogeneration and Efficient Lighting

An analysis of the impacts on Mexican energy demand and associated carbon dioxide (CO₂) emissions in the year 2005 due to efficient lighting in the commercial and residential sectors and cogeneration in the industrial sector is presented. Estimation of CO₂ abatement costs and an incremental cost curve for CO₂ mitigation options are considered. These technologies are cost effective opportunities, and together are projected to reduce CO₂ emissions in 2005 by nearly 13 percent. Implementation of efficient lighting is already part of the demand side management (DSM) programs of the Mexican state-owned utility. However, there are important barriers that may hinder the implementation of large scale cogeneration plants.     

水稻秸秆生物炭对耕地土壤有机碳及其CO2释放的影响

为探究生物炭自身稳定性及其输入土壤后对于土壤本体有机碳的影响,本研究模拟自然条件,分别将500℃和700℃裂解的水稻秸秆生物炭(RBC500和RBC700)以0%(空白土壤)、3%、6%和100%(纯生物炭)的比例添加至耕地土壤进行室内培养实验,观测总有机碳(TOC)与易氧化态碳(EOC)含量的变化及CO2排放特征.结果表明,与空白土壤处理相比,土壤TOC、EOC含量均随水稻秸秆生物炭添加量的增加而升高;相同添加量条件下,RBC500对土壤TOC与EOC增加的贡献均高于RBC700.各处理土壤TOC含量在前30 d内均降低(最大降幅为15.8%),并于培养后期趋于稳定;土壤EOC含量在培养初30 d内均降低,当生物炭添加比例为3%和6%时,RBC500使土壤的EOC含量降幅分别为72.4%和81.7%,大于RBC700的61.3%和69.8%;培养结束时,添加相同裂解温度生物炭的土壤EOC值相近.培养前期土壤中EOC含量的下降可能与生物炭中易分解组分引起的矿化作用有关.在130 d培养期内,CO2累计排放量大小顺序为:土壤+生物炭混合处理<纯土壤处理<纯生物炭处理,可见,生物炭的土壤处理可以减少土壤CO2的排放,最大减排率可达41.05%.在一个长的时间尺度内,生物炭的土壤处理有利于土壤碳的固定.生物炭施用于土壤可作为碳储存载体.     

CO2泡沫混凝土碳封存潜力分析

CO₂捕集、利用与封存是碳中和技术体系的重要组成部分,混凝土在大规模吸收CO₂方面具有巨大的发展潜力.为了掌握CO₂泡沫混凝土的碳封存潜力,分析了CO₂泡沫混凝土的固碳机制,建立了CO₂泡沫混凝土固碳能力的数学模型,估算了CO₂泡沫混凝土的固碳和储碳能力.结果表明,CO₂泡沫混凝土碳封存能力的99%以上是由混凝土骨架的化学碳化方式完成的,而泡孔的储碳能力较弱;按照30%碳化率估算,我国每年生产的混凝土在全生命周期内的碳封存量平均为2.18亿t,超过大兴安岭林区森林1 a的碳汇;近5年,我国CO₂泡沫混凝土的碳封存潜力为5.80亿t ·a^-1,在煤电一体化矿区的固废和废气资源化利用方面具有很好的应用前景.CO₂泡沫混凝土在凝固前的稳定性是下一步要重点解决的技术难题.     

氮输入对沼泽湿地碳平衡的影响

以小叶章沼泽化草甸为对象,利用静态箱-气相色谱法,在三江平原进行野外原位试验,研究氮输入对沼泽湿地碳平衡及其各分量的影响.氮素输入后,沼泽湿地生态系统总初级生产力提高,生物量增大,分别比对照处理增加了10%和26.8%.同时,CH₄和生态系统呼吸CO₂排放量提高,而生态系统CO₂净交换(NEE)和净碳(CO₂和CH₄都转化成对应的碳)交换降低,CO₂、CH₄和NEE的季节变化动态未改变.2004年整个生长季氮输入处理的CO₂和CH₄排放量分别比对照处理升高了34%和145%,NEE和净碳交换分别降低了70%和81.6%,但整个生长季2个处理仍然表现为碳的净吸收.氮输入没有改变沼泽湿地碳“汇”的功能,只是减弱了其作为碳“汇”的功能.     

外源碳和氮输入对降水变化下土壤呼吸的短期影响

利用野外原位小区控制试验,模拟研究了降水变化下草地生态系统土壤呼吸对外源碳和氮输入的响应.在2014年,以内蒙古锡林河流域温带典型草原为研究对象,测定了增加降水处理（CK）、增加降水配施氮肥处理[CN,2.5 g·（m²·a）^-1]、增加降水配施碳源处理[CG,24 g·（m²·a）^-1]和增加降水配施氮肥和碳源处理[CNG,2.5 g·（m²·a）^-1+24 g·（m²·a）^-1]下土壤呼吸的变化,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、土壤可溶性有机碳（DOC）、土壤微生物量碳（MBC）之间的关系.结果表明,在自然降水较多的第一次增加降水（FWE）阶段,CG处理和CNG处理168 h土壤CO₂累积通量显著增加,而CN处理168 h土壤CO₂累积通量无显著变化,并且CG处理和CNG处理土壤MBC含量显著高于CK处理和CN处理,同时,该阶段平均CO₂释放速率与土壤MBC含量正相关（P<0.05）.与FWE阶段相比,无自然降水的第二次增加降水（SWE）阶段各处理168 h土壤CO₂累积释放量显著降低,并且各处理MBC含量也显著降低（P<0.05）,仅有土壤DOC含量显著增加（P<0.05）,CG处理和CN处理168 h土壤CO₂累积通量显著降低（P<0.05）.两个降水阶段土壤呼吸速率与土壤温度或土壤体积含水量均有显著的正相关性（P<0.05）.因此,自然降水的分布对土壤水分的影响调控着外源氮和碳对半干旱草地生态系统土壤呼吸的作用效应.