电力行业的碳排放权交易机制研究

电力行业是国家和地区减少温室气体排放的重要部门,也是碳排放权交易的市场主体。文章研究了2个问题:一是在碳排放总量管理下,电力排放的所属问题;二是不同配额分配方案对电力生产企业的影响。通过借鉴国外碳排放权交易机制中电力排放的划分经验,结合我国国情,建议从生产和消费两端同时对电力排放进行控制;在对电力行业的几种配额分配方法进行系统研究的基础上,提出了"加权平均法"这一新型分配方法,并用该分配方法对广东省现有电力企业进行了碳排放权交易模拟分析和评估。分析结果表明,在绝对排放量下降5%的总量控制目标下,通过"加权平均法",各机组所得配额都相对公平和平均,可以保证企业顺利履约,实现碳排放权交易体系的控制目标。     

高校碳排放核算与分析：以北京A高校为例

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量（以CO2计,下同）为43 249.04 t,人均碳排放量为1.52 t.电力、通勤与差旅、热力、天然气和食物是碳排放的主要来源.热力和天然气的碳排放与月份密切相关,而电力碳排放在不同的功能区和月份都有所不同.食物的碳排放与饮食结构有关,而污水和垃圾处理的碳排放则与处理过程有关.使用蒙特卡洛模拟法讨论了碳排放清单的不确定性,发现碳排放总量的不确定性在-13.61%～26.08%之间.尽管计算结果相对科学可靠,但通勤和差旅、电力、天然气和食品是主要的不确定性来源.总体来说,研究结果为校园和其他复杂系统的碳排放核算和不确定性计算提供了参考.     

长江经济带电力碳排放时空变化及影响因素——基于区域和产业视角

以长江经济带为实证区域,综合运用IPCC清单编制法,网络法和LMDI法,在核算2005～2020年长江经济带电力生产、传输和消费过程中碳排放量的基础上,基于区域和产业两个层面分析其时空分异特征,并探究地区电力生产和消费碳排放量变化的不同影响因素.结果表明,长江经济带电力生产碳排放量整体呈现不断上升但增长速度下降的态势,总量由6.8亿t增加到12.25亿t.年均增速由2005～2011年期间的7.61%下降到2012～2020年期间的1.28%.电力消费碳排放量的时空分布特征与生产视角下的相似,但省际间电力碳排放流动规模以及远距离的电力碳排放流动显著增加.其中上海,江苏和浙江为最主要的电力碳排放净转出地,2020年分别净转出1894.01万t、6120.03万和7020.84万t,安徽,湖北,四川,贵州和云南为最主要的净转入地,2020年分别净转入2723.85万t、2309.72万t、1075.72万t、3010.32万t和2218.69万t.下游地区的用电碳排放量主要来自资源加工工业,机械和电子制造业,轻纺工业,增长幅度较大的是机械和电子制造业,纺织业,服务业.中上游地区主要来自电力...     

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.      

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...     

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.     

广东省交通碳排放核算及影响因素分析

交通领域是二氧化碳排放的重要领域,为研究广东省的交通碳排放及影响因素,利用IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）在温室气体清单指南中提供的方法估算了广东交通碳排放量,并应用LMDI分解法（对数平均指数法）对广东交通碳排放进行因素分解分析.结果表明:① 2001-2010年广东交通碳排放量从1 950.98×104 t增至6 068.41×104 t,其中交通运输业碳排放是广东交通碳排放的主体,私人交通碳排放已成为广东交通碳排放不可忽视的组成部分.② 交通运输业中的公路碳排放量占比最大,占56%~64%;铁路的碳排放量占比最小,占0.6%~1.6%;水运具有较大的节能优势;民航单位周转量碳排放量最高.③ 交通运输业发展水平、运输结构、私人汽车数量规模对广东交通碳排放增加的贡献率分别为68.79%、36.14%、18.66%,是拉动广东交通碳排放增长的主要因素;运输强度与能源强度的贡献率分别为-18.1%、-6.46%,是抑制交通碳排放增长的因素.广东可以通过采取优化交通运输结构、使用替代清洁能源等措施减少交通碳排放.      

面向配额分配模拟的工业行业碳排放绩效——以郑州市为例

开展工业行业碳排放绩效研究,对于落实碳减排承诺、完善碳交易体制、推动低碳产业发展具有重要意义。采用郑州市2013年181家工业企业的基础数据,通过构建碳排放综合绩效指标体系和配额分配模型,开展不同行业的综合绩效评价和配额分配模拟。主要结论如下:(1)不同行业的碳排放强度分布极不均衡且与碳排放总量具有一定的关联性,但关联类型不尽相同。电力、热力生产和供应业的碳排放强度最高(5.4115 t/万元),烟草制品业的碳排放强度最低(0.0046 t/万元)。(2)不同行业单位用地碳排放量、单位劳动力碳排放量差异较大。电力、热力生产和供应业的单位用地碳排放及单位劳动力碳排放明显高于其他行业。(3)碳排放综合绩效表明,电力、热力生产和供应业的碳排放绩效最低,汽车制造业的碳排放绩效最高。(4)不同行业因综合绩效的差异获得与基准年碳排放不同增减比例的配额,其中,电力、热力生产和供应业获得的配额最多,化学纤维制造业获得的配额最少。通过碳配额分配模拟,郑州市整体减排18.206万t,减排比例为5.56%。(5)建议完善行业配额分配方案,并试点实施以碳排放综合绩效评价为基础的行业配额分配,实现资源节约、环境保护和碳减排的协同。     

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.      

中部地区碳排放时空演变及其影响因素分析

为实现碳达峰、碳中和目标,研究我国中部地区的碳排放时空演变及其影响因素有着重要的意义.使用2012—2019年NPP-VIIRS夜光遥感数据计算中部地区的碳排放量,结合地理探测器对碳排放时空变化及其影响因子进行分析.分析结果显示：①山西省碳排放量居中部地区首位,河南省次之,安徽省碳排放量位居第三,后为湖北省和湖南省,江西省碳排放最低;②2012—2019年在中部地区碳排放量聚集程度逐年减弱,高高聚集面积从210742.9 km²减少到153999.3 km²,低低聚集面积由148249.2 km²减少到103804.0 km²;③通过地理探测器分析的结果得到：对中部地区各省份碳排放影响因子解释力较大的为经济要素：地区生产总值和第二生产总值;中部地区各省份碳排放因子解释力较高的双因子交互多为经济要素.研究显示,中部地区各个省份碳排放分布及影响因素存在一定的差异,在制定碳达峰、碳中和行动方案时应考虑到不同地区碳排放的差异,本研究为中部地区制定节能减排政策提供数据支撑.     

Emissions trading in Hong Kong and the Pearl River Delta region—A modeling approach to trade decisions in Hong Kong's electricity industry

In 2002, the Hong Kong government and the Guangdong provincial government agreed to reduce emissions of sulfur dioxide, nitrogen oxides, respirable suspended particulates, and volatile organic compounds by 40%, 20%, 55%, and 55%, respectively. There was strong public demand for the power stations in Hong Kong to reduce emissions. Emission caps were introduced, with allowances for the trading of emission credits. However, local power stations were using equipment built in the 1980s and 1990s, making it difficult for them to meet the new emissions requirements. The situation presented a new challenge, which involved a choice of either improving the existing equipment, or using emissions trading to meet the emission caps. This study reviews the background on emissions in Hong Kong and the surrounding regions, the “cap and trade” system, and the technologies used for power generation and emission reduction. A modeling approach is adopted to simulate the equipment, the electricity dispatching requirements, and the costs of either reducing emissions or trading emission credits. Data from a power station in Hong Kong was chosen for the simulation. Different options were simulated in the model to identify the optimal strategy. The results were then compared with the plan for emission reduction. This study demonstrates that a modeling approach using linear programming can analyze the complicated options involving emission reduction and investments to achieve an optimized business solution.     

基于LMDI模型和Q型聚类的中国城镇生活碳排放因素分解分析

为研究城镇居民生活碳排放特征及影响因素,基于LMDI模型从全国和省级层面研究了我国30个省、自治区、直辖市（不含港澳台及西藏自治区）2006-2015年的城镇生活碳排放,将城镇生活碳排放分解为生活能源消费结构效应、生活能源强度效应、消费倾向效应、人均可支配收入效应和城镇人口规模效应,分析各效应逐年和累积效应贡献度以及区域差异,并基于LMDI模型的计算结果对我国30个省、自治区、直辖市进行Q型聚类分析.结果表明:①从全国层面看,人均可支配收入、城镇人口规模是刺激因素,其中,人均可支配收入的影响效应最为显著,而消费倾向、生活能源消费结构、生活能源强度抑制了生活碳排放的增长.②从省级层面看,人均可支配收入、城镇人口规模的累积效应均为正,而消费倾向、生活能源消费结构、生活能源强度对各省、自治区、直辖市生活碳排放的影响效应有正有负,显示出显著差异.因此,政府应引导城镇人口合理增长,并积极制定相应政策优化居民生活能源消费结构.在制定碳减排战略时,要将省级生活碳排放的表面特征与其潜在驱动力相结合,根据不同区域有针对性地实施碳减排政策,同时应及时作出调整,以应对不同的发展阶段.      

中国减污降碳协同效应的时空特征及其影响机制分析

我国环境污染防治面临减污降碳协同推进的新挑战,为实现减污降碳协同增效的总目标,深入打好大气污染防治攻坚战,研究减污降碳协同效应的时空特征及其影响机制,对因地制宜制定经济社会发展全面绿色转型的政策具有重要现实意义. 本文以2011—2019年我国30个省(自治区、直辖市)为研究对象,分析大气污染物和碳排放的时空特征(不包括港澳台及西藏自治区的数据,下同);同时,运用耦合协调模型计算碳减排与大气污染物控制系统的耦合协调度,进一步分析减污降碳协同效应在全国、八大经济区和各省份的时空特征;并利用时空地理加权回归模型(GTWR),揭示了减污降碳协同效应影响因素的空间演化规律和作用机制. 结果表明:①2011—2019年我国碳排放量缓慢增长,污染物排放当量自2014年开始明显下降;大气污染物和碳排放主要集中在东北、北部沿海和黄河中游经济区. ②2011—2019年我国减污降碳的协同效应整体上明显提高,不同经济区和省份的减污降碳协同效应存在明显的时空差异. ③能源消费总量、能源消费强度和能源消费结构是减污降碳协同效应的主要影响因素,能源消费总量、能源消费结构、能源消费强度、产业结构和进出口贸易总额等因素对减污降碳协同效应的影响存在显著的空间异质性. 鉴于此,本文从制定差异化的减污降碳协同策略、推动能源结构优化转型、加强地区和部门间的协同治理等方面提出了减污降碳协同增效的对策建议.      

基于GD_CGE模型的广东省碳排放权交易政策评估

为了评估广东省碳排放权交易制度设计对控制二氧化碳排放及经济发展可能发挥的作用,本文建立GD_CGE模型研究了在碳强度约束目标下碳交易政策的实施效果.首先分析了无减排约束和有减排约束情景下广东宏观经济(GDP)、能源消费总量和碳排放总量的发展趋势;进一步扩展减排约束情景,考察了在全省碳强度减排目标约束下,把电力、水泥、石化、钢铁、造纸、纺织六大部门纳入碳交易体系,并分别按照历史法和潜力法确定行业碳排放约束上限时,实施碳交易政策对宏观经济和能源消费量的影响,模拟了碳市场的交易情况和碳价格.结果表明:在碳强度目标控制下,实施碳交易政策可显著降低部门的减排成本,减小控制碳排放可能对全省GDP的影响,起到了促进广东省低成本节能减排的作用.     

低碳交通电动汽车碳减排潜力及其影响因素分析

交通运输是城市能源消耗和碳排放的重点行业,为通过节能减排实现低碳城市发展目标,传统汽油车向新能源汽车的转型是一项重要的举措,其中电动汽车因其节能减排的优势将在这次转型中发挥重要作用.在全面总结现有电动汽车节能减排研究成果的基础上,分析了影响电动汽车的减排因素,并应用燃料生命周期的理论,结合北京市的电动汽车推广计划,以纯电动汽车为例,采用改进的燃料碳排放模型,并设置6种情景分析了电动汽车的碳排放及其减排潜力,包括发电能源结构、车用燃料类型(单位燃料的CO2排放系数)、汽车类型(百公里能耗)、城市交通状况(时速)、煤电发电技术、电池类型(重量、能效)等因素对电动汽车减排潜力的影响.结果表明,改进后的模型能更科学测算燃料消耗碳排放;纯电动汽车具有明显的制约性碳减排潜力,在分析的6种影响因素中其波动幅度为57%～81.2%,其中,发电能源结构和煤电技术供电路线对电动汽车燃料生命周期碳减排空间起决定性作用,其减排空间分别可达78.1%及81.2%.最后从改善能源结构、提高煤电技术、推广节能技术、加快动力蓄电池研发、推广纯电动汽车等方面提出了推广电动汽车降低交通能耗和碳排放的优化措施,以期为低碳交通新能源汽车转型政策的制定提供科学依据和方法支撑.     

基于空间聚类分析的中国旅游业碳排放效率

旅游业碳排放效率是考量旅游经济增长与生态环境关系的重要指标,对旅游业碳排放效率的有效测度和分析是实现旅游业节能减排与可持续发展的基础支撑.采用“自下而上”法核算2001—2015年我国旅游业能源消耗量与碳排放量（不含港澳台及西藏自治区数据,下同）;继而运用非期望产出SBM模型对旅游业碳排放效率进行测度,并通过空间自相关分析揭示其空间特征;最后采用Malmquist指数（MI）评估旅游业碳排放效率的动态趋势.结果表明:①研究期内我国旅游业总体碳排放效率较低,平均水平为60%;各年度达到最佳生产前沿面（旅游业碳排放效率值为1）的省(市、自治区)(简称“省区”)数量较少,绝大多数省区的碳排放效率具有较大改善空间;旅游业碳排放效率水平存在明显的省际差异;东、中、西部地区的效率存在梯度差,形成“东高西低”的空间格局.②Moran's I指数和LISA聚类图显示,各省区旅游业碳排放效率存在明显的正向空间相关性,在空间分布上呈现出显著的地理聚集特征,形成“高—高”型与“低—低”型聚集区,空间联动格局尚未形成.③2001—2015年MI均在1以上（2004年除外）,且总体平均值高达1.195,体现出持续改善的态势;各省区碳排放效率的提升来源于技术进步与技术效率双重贡献,其中,技术进步是促进旅游业碳排放效率提升的主要贡献因素.研究显示,我国旅游业碳排放效率的空间分布不均衡,但整体呈现持续上升的态势,各省区在依赖技术进步提高碳排放效率的同时,要注重全局空间联动格局的形成,最终实现低碳旅游业的协调发展.      

2006—2015年中国电力碳足迹及其生态压力分析

电力行业是我国节能减排的主力军.本文根据电力来源多样性特征,采用IPCC计算方法,结合净初级生产力模型,定量分析了中国2006-2015年电力消费碳足迹及其生态压力的变化,并将电力碳足迹生态压力与人均GDP进行脱钩分析.结果表明,2006-2015年,电力消费碳排放量经历了先升后降两个阶段,其中,2006-2013年,碳排放量稳步上升,2013年后开始逐渐下降,电力碳足迹生态压力与人均GDP之间主要呈弱脱钩关系,但在2013-2015年,开始出现强脱钩状态.可见在国家″十二五″政策引导下,推动经济结构转型调整,促进电力产业节能减排,已获得显著成效,但仍需继续努力,缓解电力消费过程给生态环境带来的压力.     

面向2035的节能与新能源汽车全生命周期碳排放预测评价

发展节能与新能源汽车是降低交通运输行业碳排放的重要技术路径.为量化预测节能与新能源汽车的全生命周期碳排放,利用全生命周期评价方法,以汽车相关技术路线和政策为参考,选取燃油经济性、整车轻量化水平、电力结构碳排放因子和氢能碳排放因子为关键参数,构建传统燃油汽车(ICEV)、轻度混合动力汽车(MHEV)、重度混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)和燃料电池汽车(FCV)的数据清单并对其全生命周期碳排放进行量化预测评价,对电力结构碳排放因子和不同制氢方式碳排放因子进行了敏感性分析和讨论.结果发现,2022年ICEV、 MHEV、 HEV、 BEV和FCV的全生命周期碳排放量(以CO₂-eq计)分别为208.0、 195.5、 150.0、 113.5和205.0 g·km^-1.到2035年,BEV和FCV相比于ICEV具有较为显著的减碳效益,分别降低69.1%和49.3%.电力结构的碳排放因子对BEV的全生命周期碳排放的影响最显著.关于燃料电池汽车的不同制氢方式,短期应以工业副产氢提纯为主供应FCV氢能需求,长期以可再生能源电解水制氢和化石能源...     

节能减排指标体系与绩效评估

结合节能减排的实际情况,从资源能源消耗、污染物排放、综合利用、无害化处理以及环保治理等方面构建节能减排评价指标体系.应用熵权法确定各指标权重,引入多目标决策综合评价模型对福建省2001─2009年的节能减排成效进行评价. 结果表明,福建省节能减排成效从优到劣的排序结果依次为2007年,2008年,2006年,2005年,2009年,2004年,2001年,2002年和2003年. 基于多目标决策综合评价模型的节能减排评价方法涵义明确、计算过程简单,适于开展节能减排绩效的横向评估或纵向比较,具有一定的应用价值.      

基于多目标决策的节能减排绩效评估

利用全排列多边形图示指标法构建评价模型,从资源能源消耗、污染物排放、综合利用、环保治理及无害化等方面构建节能减排评价指标体系,并对福建省2001-2010年节能减排进行绩效评估.结果表明,福建省节能减排绩效的优劣顺序分别为:2010、2009、2003、2002、2008、2007、2004、2001、2006、2005年.2005-2006年福建省在废物综合利用、环保治理及无害化等方面取得了一定的成效,但与2001-2004年相比优势不明显,而在资源能源消耗与污染排放方面却出现了大幅度的下滑.2007年以来,福建省正在逐步加大重点行业和重点企业的节能减排力度,因此,在节能减排方面取得了较明显的成效.评价结果较好地体现了福建省节能减排的现状与不足,为推动节能减排绩效评估工作的发展提供了科学依据.