基于LEAP模型和KAYA模型的主城区碳达峰预测及不确定性分析

CO₂排放是城市碳达峰预测研究的重要内容,准确核算碳排放对实现城市产业绿色转型发展与碳中和具有重要意义。主城区产业以生活功能、生产研发和服务业为主,缺乏独立的主城区能源消费统计,导致碳排放核查存在空白。为此,以南京某市辖区为研究对象,结合2011—2020年南京市能源统计数据,从碳排放影响因素和终端能源消费计算2个方面分析市辖区碳排放特征,并采用Kaya碳排放恒等式和LEAP模型,设置不同的情景,预测未来碳排放趋势和达峰时间。结果表明：2011—2020年研究区能源消费从108.99万增长至222.02万t(以标准煤计),CO₂排放量仍处于快速增长期,2020年碳排放量相比2011年增长82.27%,但能耗强度由0.324下降到0.200 t·万元^-1,化石燃料使用占比逐渐减少,用电量增加。2020年研究区碳排放强度为0.337 t·万元^-1,低于南京市平均水平(0.75 t·万元^-1)。积极推动低碳转型发展,研究区可实现2030年前碳达峰的目标。人均生产总值和能源强度是影响主...     

东盟国家碳排放动态演变及环境库兹涅茨曲线实证检验分析

探索东盟国家碳排放的动态演变,并分析碳排放与经济社会发展的定量关系,可为中国-东盟环境等合作提供借鉴参考。基于全球大气研究排放数据库和联合国统计数据库发布的数据,结合曼-肯德尔检验和环境库兹涅茨曲线(EKC)检验,分析1970—2021年东盟碳排放变化趋势和结构特征等,初步探究东盟各国碳排放达峰情况,并验证东盟国家人均国内生产总值(GDP)与人均碳排放量之间的EKC关系。结果表明,1970—2021年,东盟碳排放总量从1.22×10⁸ t增加到1.74×10⁹ t,印度尼西亚、越南和泰国等排放量居前5位的国家碳排放总量占比近90%。1970—2021年东盟电力、工业燃烧、其他、交通和建筑部门碳排放量分别增加38.0、13.6、12.7、9.1和1.9倍。电力成为东盟碳排放最大的部门,排放占比超40%。以10年为跨度,东盟及各成员国碳排放量多数情况均呈增加趋势。2010年以来的趋势分析显示,文莱和泰国碳排放或将成为东盟最早实现碳达峰的国家。除文莱外,东盟其余国家人均碳排放量与人均GDP的EKC曲线拟合程度均较高。经济社会发展对碳排放的作用表现为...     

天保工程20年对黑龙江大兴安岭国有林区森林碳库的影响

天然林是中国应对气候变化和落实国家自主贡献的重要载体。科学评估天保工程对实施区域森林碳汇/碳源特征的影响,对于巩固提升区域尺度森林固碳增汇作用和统筹区域生态-经济-社会协调发展具有重要意义。以黑龙江大兴安岭重点国有林区为研究对象,基于多期和多类森林调查和统计数据,运用材积源生物量法,将天保工程实施过程中的人工造林、森林抚育、木材调减、森林巡护等经营管理活动产生的影响纳入核算过程,测算1998-2018年天保工程对该区域森林碳库的影响。结果表明,(1)通过实施天保工程,20年来黑龙江大兴安岭重点国有林区累计产生净固碳量1.32×10⁸ Mg,相当于抵消了同期黑龙江省二氧化碳累计排放量的近12%,且相较于生物质能和碳捕集与封存等工业措施具有明显的成本优势。(2)对存量森林资源开展森林经营管理所产生的森林碳汇量是研究区净固碳量的最大贡献来源,占比高达80.0%。(3)人工造林和调减木材任务在空间布局上的不均,是造成研究区净固碳量存在一定程度空间异质性的主要原因。(4)天保工程在实施过程中引发的碳排放、碳泄漏会抵消研究区的部分固碳效益,但抵消比例仅为0.29%,森林固碳增...     

基于LMDI的河北省能源消费碳排放核算及因素分析

以二氧化碳为代表的温室气体浓度不断升高是气候变暖的主要原因。近些年来,河北省在经济发展的同时也出现了碳排放量增加的问题。首先运用排放系数法对河北省2005—2019年能源消费碳排放进行核算,然后运用对数平均迪氏指数分解法(LMDI因素分解法)对能源消费碳排放量变化的驱动因素进行分解和分析,最后根据分析结果提出政策建议。     

天津市燃煤型热电企业初始碳核查方法初探

天津市开展初始碳核查旨在通过碳排放交易市场来控制当地的二氧化碳排放量,促进当地绿色低碳发展。以天津市燃煤型热电企业为初始碳核查对象,结合实际核查过程中遇到的"指南外"情况,探索一套适合于此类企业的碳核查方法,来准确核算其真实碳排放数据,为天津市碳排放交易市场及企业碳排放权配额分配的顺利开展奠定基础。     

云南松林计划烧除地表碳损失量及碳排放量估算

计划烧除作为一项重要的营林措施,是科学预防森林火灾的重要手段,同时也对森林生态系统碳循环过程与碳分配产生着深刻的影响。科学有效地评估计划烧除对云南松(Pinus yunnanensis)林地可燃物载量及碳储量的影响,准确估算计划烧除地表碳损失量和含碳气体的排放量,对于定量评估计划烧除对云南松林碳源/汇的影响具有重要意义。以云南松林为研究对象,通过对草灌层、枯落物层及土壤有机质层可燃物载量的调查和含碳率的测定,对计划烧除对地表可燃物载量和碳储量的影响进行了研究,并在此基础上通过对计划烧除燃烧效率、含碳气体排放因子的测定,对计划烧除过程中总碳和含碳气体的排放量进行了估算。研究结果表明,1)实施计划烧除能有效减少地表可燃物载量,实施计划烧除林地总可燃物载量比未实施计划烧除林地减少了62.5%;计划烧除显著减少了林地地表碳储量,实施计划烧除的林地地表碳储量比未实施计划烧除林地减少了60.9%。2)云南松林计划烧除过程中碳排放量总和为0.24t·hm^-2,以枯落物层燃烧过程中碳排放量最高,占总碳排放量的63.5%。3)云南松林计划烧除过程中主要含碳气体排放量总量为773 k...     

基于LMDI模型的陕西省能源消费碳排放压力解耦分析

依据2001—2011年陕西省能源消费数据,测算并分析了陕西省碳排放量及碳排放压力。采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)建立陕西省碳压力解耦分解模型,并运用扩展Kaya恒等式分析能源排放强度、能源结构、能源效率、经济效应和环境效应5种因素对陕西省碳排放造成的环境压力的影响。结果表明,2011年陕西省能源消费碳排放总量比2001年上升248%,碳排放所造成的环境压力增长141.76%。经济效应对碳排放压力增长有推动作用。对碳排放压力有抑制作用的2个因素为能源效率和环境效应。提高能源利用效率和增加森林覆盖率是降低陕西省碳排放压力的主要手段。     

碳中和目标下的能源经济转型路径

当今社会,经济发展与环境保护之间的矛盾日益凸显,针对严峻的生态发展形势,我国提出了碳达峰、碳中和能源经济发展战略,旨在协调环境与经济之间的发展关系。为有效促进能源产业的转型升级,实现能源低碳、绿色、可持续的开发利用目标,能源企业应在全面梳理“双碳”政策体系的基础上,深入研究产业转型的必要性与可行性,创新发展理念。为此,通过碳中和改革政策对当前能源产业的影响分析,结合油田公司长效发展战略,提出了科学控制化石能源生产与供应环节碳排放总量、提高火炬气与伴生气的循环利用效率、做好末端脱碳处理工作等策略,针对性地提升了单位的生产能效,并贯彻低碳发展原则,切实落实了碳中和能源经济长效发展战略。     

不同灌溉方式冬小麦农田生态系统碳平衡研究

全球气候变暖趋势明显,陆地生态系统碳循环的研究成为目前的研究热点,而农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,由于农田生态系统是受人类强烈调节与控制的复合系统,其碳循环受各类农作措施的影响极大。新疆地处干旱区,水分条件是农田碳循环的最重要限制因子。为此,分析不同灌溉方式对冬小麦（Triticum aestivuml）农田生态系统碳平衡的影响,从而提出有利于新疆冬小麦生产的固碳减排的灌溉方式。试验于2012—2013年在伊宁县科技示范园冬小麦试验田进行,选择伊农18冬小麦品种为供试材料,确定滴灌和漫灌为两个试验主因子并设置小区。试验自冬小麦返青开始至完全成熟结束,期间平均每7天采1次样,其中用典型样株法采集小麦植株,分根、茎、叶等不同器官单独烘干测定植株固碳量;用静态钠石灰吸收法测定冬小麦土壤呼吸;收集整理已发表国内外文献中的各类碳排放参数确定本研究中所需参数;采用王小彬的碳平衡计算方法分析不同灌溉方式农田生态系统碳平衡,据此对滴灌和漫灌两种灌溉方式的冬麦农田作物生物量固碳、土壤碳排放量和作物生产过程中物质投入的间接碳排放量,以及两种灌溉方式下冬麦农田生态系统净碳值进行分析。试验结果表明：滴灌条件下冬麦农田生态系统小麦的固碳量、土壤碳排放总量分别比漫灌小麦的高出15.38%和11.43%,冬小麦穗是差异形成的主要原因;而农业生产资料排碳总量比漫灌少排3.88%;但无论是滴灌还是漫灌,耗电碳排放量均占农业生产资料碳排放总量的59%以上,是农业生产资料碳排放的第一大来源。两种灌溉方式下冬小麦田生态系统的净碳值均呈现出固碳并存在显著差异（p〈0.01）,且滴灌冬麦农田生态系统净碳值比漫灌高25.39%。因此,新疆冬小麦生产中采用滴灌方式更有利于农田生态系统的固碳,     

2011-2020年汾渭平原农田生态系统碳足迹的时空格局演变

农田是重要的温室气体排放源,同时也是陆地生态系统的重要碳汇。充分认识我国重要粮食生产基地——汾渭平原的碳库潜力,深入了解汾渭平原农业活动的碳排放特征,可为汾渭平原产业结构调整和区域可持续发展提供基础信息。通过收集2011-2020年汾渭平原农田生态系统农业投入要素及作物产量数据,解析了汾渭平原农田生态系统的碳源/碳汇及碳足迹时空变化及影响因素,核算了汾渭平原农田生态系统的碳生态盈余/赤字。2011-2020年,汾渭平原碳排放总量从3.78×10⁶ t先升高至4.16×10⁶ t后逐步下降到3.72×10⁶ t,单位播种面积碳排放呈上升趋势,最高达0.880 t·hm^-2,两者均呈现西部高于东部、中心高于边缘的分布格局,而化肥使用是碳排放的主要因素(碳排放总量年均贡献率达58.8%),其所贡献的碳排放量与总碳排放量的变化趋势大体一致。汾渭平原碳吸收总量从2.48×10⁷ t先升高到2.69×10⁷ t后下降至2.38×10⁷ t,空间分...     

基于遥感估算的上海城市森林碳储量空间分布特征

城市森林在固碳释氧、应对气候变化方面发挥着重要作用,对其碳储量的估算为中国城市做好碳达峰、碳中和工作提供重要数据基础。以上海城市森林为研究对象,采用样地调查数据与Landsat OLI遥感影像,分别计算样地碳储量和遥感参数变量(波段数据、植被指数数据和纹理数据),构建基于多元逐步回归模型和普通克里格残差矫正相结合的估算模型,分析区域尺度城市森林碳储量和碳密度的空间分布特征。结果表明,(1)81个样地的碳储量范围为0.09—7.10 t,均值为2.14 t,数据有右偏分布和瘦尾特征,变异系数为0.75,样地类型多样;上海城市森林总碳储量为2.87 Mt,碳密度主要集中在13—40 t·hm~(-2)之间,均值为25.09 t·hm~(-2),整体呈现中部较低,东西部较高的态势,与土地利用强度及城市森林分布有关。(2)主城区碳储量为0.37 Mt,碳密度为1—69 t·hm~(-2),均值为21.77 t·hm~(-2);非主城区碳储量为2.50 Mt,占上海城市森林碳储量的87.11%,碳密度范围为0—89 t·hm~(-2),均值为25.66 t·hm~(-2)。(3)在选择波段反射率和遥感植被指数的同时,提取影像纹理特征并纳入模型,提高了影像的分类精度;采用多元逐步回归模型结合残差矫正的方法估算城市森林碳储量,使估算结果的均方根误差降低了10.29%,平均绝对误差降低了5.5%,提高了估算精度。     

碳中和背景下微藻生物固碳技术的研究进展

随着近现代社会的高速发展,人类对于化石燃料的需求日益增加,大量埋藏在海底和地底的“碳”被采掘和利用,进入大气循环,使得温室气体增加、温室效应加剧,带来了冰川融化、海洋酸化等自然灾害,对生态环境和人类健康都造成了严重的威胁。就全球整体的碳循环过程而言,使用生物技术来固定并转化二氧化碳是最符合自然规律的方法。微藻生长速度快、二氧化碳固定效率高,是生物捕集二氧化碳的理想材料。从“碳中和”的定义和实现的必要性出发,综述了国内外微藻生物固碳技术的研究进展,并提出利用微藻进行二氧化碳固定,实现变“碳”为宝的可行方案,为“碳中和”目标的实现开辟新思路。     

西双版纳森林植被碳储量动态与增汇潜力研究

科学评估区域森林碳储量动态与增汇潜力对理解陆地碳循环具有重要的意义。本文基于生物量转换因子连续函数法,对西双版纳1993—2006年间森林植被碳储量与碳汇潜力进行了研究,结果表明,（1）西双版纳1993—1994年间森林植被整体碳储量为60 770 378.37 t,碳汇增量表现为栎类（Quercus L.）〉经济林〉思茅松（Pinus kesiya）〉其它阔叶〉桤木（Alnus cremastogyne）,主要森林类型的碳密度范围为15.08～74.76 t.hm-2;2005—2006年间森林植被整体碳储量为62 347 715.19 t,比1994—1993年间上升2.60%,碳汇增量均表现为其它阔叶〉经济林〉栎类〉思茅松〉桤木〉杉木（Cunninghamia lanceolate）〉其它针叶,主要森林类型的碳密度范围为8.60～70.90 t.hm-2。（2）2005—2006年间,景洪森林植被整体碳储量为23 299 801.23 t,碳密度范围为8.78～73.35 t.hm-2;勐海森林植被整体碳储量为14 058 043.42 t,碳密度范围为7.95～59.51 t.hm-2;勐腊森林植被整体碳储量为25 050 562.32 t,碳密度范围为8.46～98.73 t.hm-2。可见,1993—2006年间,西双版纳森林植被起到了重要的碳汇功能,且其碳汇功能呈上升趋势。     

上海、北京和天津碳排放的比较

以北京、天津、上海为例,探讨了城市碳排放趋势预测的研究方法。采用最优增长率模型,研究了经济平稳增长的条件下,各市未来的能源碳排放趋势。考虑了水泥工业的碳排放量,并采用CO2FIX模型计算各市森林碳汇量,从而得到各市净碳排放量。结果表明：北京、天津、上海的能源碳排放量都呈倒U型曲线,上海的碳排放量远高于北京和天津两市。北京、天津、上海的水泥碳排放量都呈增加趋势,其中北京每年的水泥碳排放量最大,且增长率也是3个城市中最大的。北京和天津的累计森林碳汇量不断上升,上海的累计森林碳汇量几乎为零。北京、上海、天津的净碳排放量仍呈倒U型曲线增长,但与不考虑水泥碳排放和森林碳汇时的情况差别不大。由此可见,北京、上海、天津应重点减少能源碳排放,有效控制水泥产业碳排放,逐步扩大植树造林面积,从多方面采取措施降低碳排放。     

灰色关联分析在中国农村家庭碳排放影响因素分析中的应用

农村家庭碳排放影响因素分析的研究对于合理发展农村经济,有效制定农村减排政策具有重要的指导意义.根据IPCC参考方法、生活碳排放研究方法和投入产出基本方法,计算了1995—2010年中国大陆31省区农村人均家庭碳排放量.通过因子分析方法,剔除农村人均家庭碳排放量不显著相关的影响因素,利用灰色关联分析方法对影响农村人均家庭碳排放量的显著相关影响因素进行评价,得出不同驱动因子对碳排放的关联度.结果表明,(1)从时间上看,1995至2010年,农村家庭碳排放呈现出逐渐上升趋势,1995年农村的人均家庭排放量为C 0.170 t?人-1,增加到2010年的0.504 t?人-1,同比增长196.90%.(2)从空间看,东部地区的农村家庭碳排放远远高于中部、东北和西部地区的农村家庭碳排放.(3)从地区差异看,位于东部地区的上海市农村人均家庭碳排放远远高于位于西部地区的内蒙古,1995年上海市农村人均家庭碳排放为C 0.454 t?人-1,而内蒙古为0.145 t?人-1;2010年上海市农村人均家庭碳排放为C 1.351 t?人-1,而内蒙古为0.498 t?人-1.(4)利用灰色关联分析,经济水平指标中的农林牧渔总产值与农村人均家庭碳排放的关联度为最大,为0.9824,因此对农村家庭碳排放的影响最大,而人口指标中的农村人口比例与农村人均家庭碳排放的关联度最小,为0.5702,因此对农村家庭碳排放的影响最小.     

中国能源消费导致的CO2排放量的差异特征分析

运用一种不产生残差的方法——对数平均迪氏指数法LMDI(logarithmicmeanDivisiaindex),对中国部分省份、区域能源消费导致的二氧化碳排放量进行了分解分析。将二氧化碳排放总量的变化分解成五个主要影响因素,即化石燃料的排放系数、能源消费结构、能源强度、人均GDP和人口总数。研究表明我国各省(地区)的二氧化碳排放量在1996年后呈现零(或负)增长趋势,主要影响因素是能源强度的提高;各省(地区)的二氧化碳排放量地区差异显著。因此,要在全国实现二氧化碳排放量的总体减排,应从提高能源利用效率,调整产业结构,消除地区发展的不平衡,逐步改善能源消费结构等方面考虑。     

农村户用沼气项目的碳减排效益核算——以湖北省恩施州为例

对现有的碳减排计算模型加以改进,对于关键参数的取值大部分参考我国学者的研究成果,以湖北省恩施州为例,从甲烷利用直接减排、化石能源替代减排、甲烷泄漏碳排放和甲烷燃烧碳排放4个方面,综合核算2000-2010年农村户用沼气项目的碳减排效益.结果表明,每口沼气池的碳减排量为1.10～1.29 t·a-1,碳减排量受沼气池规格(饲养生猪数量和类型)和地区气温变化等因素影响,每口沼气池的间接碳减排量(1.07 t·a-1)是直接碳减排量(0.22 t·a-1)的4.9倍.2000-2010年恩施州年碳减排效益整体随新建沼气池数量的增加而增加,碳减排量由2000年的3.97万t·a-1上升到2010年的70.93万t·a-1；2000-2010年恩施州户用沼气项目处理畜禽粪便导致的直接碳减排总量为157.44万t,沼气替代燃煤导致的间接碳减排总量为361.82万t,甲烷燃烧导致的碳排放量为13.12万t,甲烷泄漏导致的碳排放量为89.94万t,碳减排总效益为416.20万t.     

我国毛竹林生态系统碳储量的地带性差异

地带性差异可能是影响毛竹Phyllostachy edulis林生态系统碳储量估算的一个重要因素。本文通过系统调查分析安徽省霍山县、浙江省临安市、浙江省龙游县、福建省建瓯市、福建省华安县、江西省奉新县及湖南省桃江县7个代表性县市的毛竹林生态系统的各组成碳量,比较地带性差异对毛竹林生态系统碳储量的影响。结果表明,不同地区所采毛竹单株的生物量均以竹秆为主,占到全株的44.72%-63.84%(平均51.78%),其次为枝叶(平均13.39%),竹鞭最少(占6.91%);毛竹生物碳量(以C计)以江西奉新最高(为31.5 t·hm 2),湖南桃江最低(仅为18.4 t·hm 2);毛竹林土壤碳量(以C计)(0-60 cm)以浙江临安最高(为119.5 t·hm 2),福建华安最低(仅为85.1 t·hm 2);毛竹林生态系统总碳量(以C计)同样以浙江临安最高(为149.7 t·hm 2),湖南桃江最低(仅为107.4 t·hm 2)。由北至南,毛竹林生态系统碳量呈显著下降的趋势。可见,地带性差异会影响毛竹林生态系统碳储量。     

基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究

根据《巴黎协定》发展目标,我国计划将在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意义重大且任务艰巨.为实现减排目标,将减排责任落实到省际层面,准确核算省际间由于贸易带来的碳转移问题,对于完善碳排放工程中的权利和义务,实现碳排放控制目标至关重要.粤港澳大湾区是国家战略建设重点,本研究基于多区域投入产出数据,核算了湾区核心广东省2012年、2015年和2017年各部门和各行业的碳排放总量,分析了广东省由于贸易带来的输入和输出隐含碳的排放特征.研究结果表明,2012—2017年间,广东省属于碳排放净流入区域,但净流入量逐年递减.从行业的角度来看,重工业、服务业和运输业;从部门的角度来看,化学产品、批发与零售和通信设备、计算机和其他电子设备,是广东省重点排放的行业和部门.此外,广东省输出的地区主要是河南、浙江和江苏等地;输入的地区主要是内蒙古、河北和江苏等地.研究成果将为碳排放空间配置的优化和碳排放权交易的制定提供理论支持.     

工业化高速发展时期广州市的碳收支变化初步研究

为了了解我国发达城市在工业化高速发展进程中CO2的收支状况,以广州市为研究对象,首次估算了其从1990年到2003年每年的净固碳量和释碳量,并分析了其变化趋势。研究结果表明,这13年间广州市的净固碳量与总释碳量年均增长率分别为0.93%与7.16%;到2003年,其净固碳量为2.57Mt,而其总释碳量已达到22.79Mt,其中约70%的释碳量源于化石燃料的燃烧。工业化高速发展时期也是释碳量日益高于净固碳量的时期,两者之间差距的逐步加大,已经使得广州市目前的碳收支状况发展到了极不平衡的程度。而逐年递增的人口和以化石燃料为主的能源消费是造成广州市碳收支严重失衡的主要原因。