中国工业碳减排潜力与路径研究

基于我国工业35个行业2000~2015年的碳排放数据,以Super-SBM模型进行碳排放效率测算,结合劳均碳排放量及劳均工业总产值构造碳排放公平指数,并基于马尔科夫链模型测算碳排放公平及碳排放效率的俱乐部趋同指数,在公平效率协调的视角构造碳减排潜力指数并对35个行业进行碳减排潜力测算,并基于公平-效率二维矩阵图以动态的视角设计我国工业碳减排路径.结果表明：我国工业碳排放公平及碳排放效率均存在较为严重的固化现象,且碳排放效率的固化程度更高,可见我国工业碳减排的效率原则更重要,国家应从效率上挖掘更多的减排潜力;在公平与效率协调视角下测算出来各行业的碳减排潜力较之公平效率相等原则下有所变化,我国工业仍存在较大的碳减排空间;我国工业大部分行业处于"低排放效率、低排放公平"的状态.因此国家应从碳排放效率提升的角度重点扶持"低排放效率、低排放公平"水平类型行业.     

公平与效率协调视角下的中国碳减排潜力与路径

在碳排放公平原则和效率原则协调的基础上计算区域碳减排潜力并设计碳减排路径,对于我国更科学地测算区域碳减排潜力以及更合理地制定区域碳减排路径,从而更好地促进绿色低碳经济发展具有重要意义。选取了1997-2015年29个省级地区数据,通过Super-SBM模型测算了碳排放效率,并以人均碳排放量衡量区域碳排放公平;基于Markov链框架测算了碳排放公平和效率的俱乐部趋同指数,以分析公平和效率原则在考察我国碳减排潜力中的重要性以及在制定碳减排政策时的侧重点,进而在碳排放公平与效率协调的视角下重新测算出各省份的碳减排潜力;在碳排放公平和效率二维矩阵图基础上,基于二者协调的视角设计了碳减排路径。研究发现：（1）我国碳排放公平与碳排放效率的俱乐部趋同程度（固化程度）具有显著差异,碳排放的“长期低效率”比“长期不公平”固化问题更严重。（2）相比于公平与效率相等原则,基于协调原则下的各地区碳减排潜力指数存在变化,这将影响我国碳减排目标地区的划分,进而影响国家碳权分配以及减排责任的分摊。（3）基于各省碳减排的公平性与效率性差异,中国大陆29个省级行政区域可划分为四大类型地区。我国公平效率协调的减排路径是：重点支持“低效低排”型地区,提高其碳排放效率,实施碳排放公平和效率动态协调的碳减排策略。     

工业碳减排绩效及其影响因素动态分解

进入21 世纪以来,中国工业碳排放总量仍在波动中增长。为了考查近10 a 来中国工业碳减排绩效,并定量分析影响工业碳减排的主要因素对碳减排的贡献变化情况,论文通过构建中国工业碳排放数据库并运用“精确”的Laspeyres 分解方法,对中国2001-2010 年36 个工业行业CO₂减排的影响因素进行了动态分解,研究结果表明：①虽然中国工业CO₂排放总量在不断增加,但CO₂排放增长率和工业碳排放强度双双降低,在考察周期内,CO₂排放总量从2001 年 2.89×10⁹ t 增长到2010 年7.16×10⁹ t,工业碳排放量增长率则从2003 年最高值18.86%持续下降至2009 年的5.77%,工业整体碳排放强度由2001 年的29.14 t/104元下降到2010 年的18.12 t/10⁴ 元;②工业经济规模不断增加是工业CO₂排放增加的主导因素,技术进步和结构调整则有效抑制了CO₂的增加,10 a 间规模效应对CO₂排放总量增加的贡献度年均达到191.81%,但是由于受到技术进步效应和结构调整效应的共同作用,10 a 来总效应值年均只有109.15%;③较之技术进步效应,结构调整效应对工业CO₂减排的贡献度更大,结构调整效应累计促进碳减排达2.07× 10⁹ t,而技术进步效应促进减排的总量只有1.14×10⁹ t。论文认为,着力中长期减排政策的制定,以保证技术进步在碳减排中持续发挥作用,同时充分挖掘结构调整对减排作用潜力是中国实现工业碳减排的务实选择。     

碳减排方案优化及其在产业升级中的效应研究

构建了包含能源消耗与碳排放的多行业动态一般均衡模型,研究发现,通过各行业的边际减排成本相等这一总体减排任务的合理分解方式,能够实现要素的优化配置并激发“创新补偿效应”,具有相对较高的增长效应与福利效应.分行业单独制定碳减排约束时的边际减排成本较高,且无法产生行业间减排的联动效应,因而总体减排方案是有效的.碳强度减排方案优化后,其在产业结构升级中的效应也十分明显.测算结果表明,碳减排对工业结构“重型化”的控制效应明显,还将农业减排的压力转化为“富碳农业”发展的动力,导致经济中农业占比上升.服务业企业通过增大劳动和资本等要素的投入替代产生高碳排放的能源要素,减缓碳减排政策对其生产行为的负向影响并实现了稳定增长.随着减排强度的加大,中国产业结构合理化和高度化程度得到了显著提升.     

基于DDF分析模型的石油行业边际碳减排成本估算研究

石油行业由于碳排放量高而成为中国节能减排工作实施的重点领域。运用非参数方向距离函数(Directional Distance Fuction,DDF)方法,估算2015年深沪两市33家上市石油公司的边际碳减排成本,结果发现,从事产业链上不同业务的石油企业,碳减排成本的差异较大,这与不同业务企业资源配置情况和能源利用效率的差异存在密切的关系。因此,实施差异化的碳减排策略,努力提高石油企业的碳减排技术水平及资源配置效率等就成为石油行业降低碳减排成本的有效路径。     

中国电力行业CO2减排技术及成本研究

在"双碳"目标提出的背景下,电力行业作为首要的碳排放行业,将承担起更大的减排份额及减排责任.筛选了13种电力行业的关键减排技术,评估并比较了各减排技术在碳达峰年前后的减排潜力及减排成本的变化趋势,以每5年为1个时间节点,对边际碳减排成本曲线进行分析,最终从技术选择的角度确定电力行业情景年的最优减排成本方案.结果 表明:筛选的13种电力行业技术在2020,2025,2030,2035年的总碳减排潜力为4.7亿,7.0亿,5.0亿,5.4亿t,对应平均碳减排成本为8,67,242,464元/t.其中,2020年技术的边际减排成本为-295～376元/t.从技术类型而言,各项减排技术在边际减排成本曲线(MACC)上表现出特异性,相较于系统灵活性提升和技术升级改造,电源结构优化具有更高的碳减排潜力及更低的碳减排成本.研究为电力行业在选择最优减排技术方案时提供了成本角度的数据参考.     

中国电力行业CO2减排技术及成本研究

在"双碳"目标提出的背景下,电力行业作为首要的碳排放行业,将承担起更大的减排份额及减排责任.筛选了13种电力行业的关键减排技术,评估并比较了各减排技术在碳达峰年前后的减排潜力及减排成本的变化趋势,以每5年为1个时间节点,对边际碳减排成本曲线进行分析,最终从技术选择的角度确定电力行业情景年的最优减排成本方案.结果 表明:筛选的13种电力行业技术在2020,2025,2030,2035年的总碳减排潜力为4.7亿,7.0亿,5.0亿,5.4亿t,对应平均碳减排成本为8,67,242,464元/t.其中,2020年技术的边际减排成本为-295～376元/t.从技术类型而言,各项减排技术在边际减排成本曲线(MACC)上表现出特异性,相较于系统灵活性提升和技术升级改造,电源结构优化具有更高的碳减排潜力及更低的碳减排成本.研究为电力行业在选择最优减排技术方案时提供了成本角度的数据参考.     

中国工业碳排放的因素分解与脱钩效应

采用广义迪氏指数分解法（GDIM）分析2000~2016年中国工业碳排放的驱动因素,并在此基础上,创新性地结合DPSIR框架构建脱钩努力模型测度工业碳排放的脱钩效应.研究结果表明：产出规模效应、技术进步效应、能源消费规模效应和人均碳排放效应是导致工业碳排放增加的主要因素,而产出碳强度效应与技术进步碳强度效应是减少工业碳排放的关键因素;工业碳排放的脱钩效应呈"未脱钩~弱脱钩~强脱钩"的阶段性特点;产出碳强度效应与技术进步碳强度效应是工业碳排放实现强脱钩的决定性因素,同时更需要调整能源结构、降低能源强度与碳排放强度来实现工业碳排放强脱钩.     

碳中和背景下中国交通部门低碳发展转型路径

基于LEAP构建中国交通部门碳减排模型(CERM-CT),包含4类228种减排技术和措施,设计基准、碳减排和深度碳减排3组情景,分析了交通部门背后的驱动因子和服务需求,并对技术措施进行了成本有效性分析,提出了中国交通部门低碳发展转型路径.结果表明,降低车辆能耗和发展新能源汽车较为成本有效,运输结构调整碳减排潜力大.碳减排情景下,交通部门长期碳排放2050年下降至4.4亿t,相比基准情景减排69.7%,较基准年碳排放减少3.3亿t,有望在2060～2070年间实现碳中和.深度碳减排情景下,交通部门2050年碳排放下降至1.9亿t,相比基准情景和碳减排情景分别减排86.9%和56.9%,较基准年和碳减排情景分别减少碳排放5.8亿t和2.5亿t,有望在2060年前实现碳中和.不断提高燃油经济性、大力推广新能源汽车、控制机动车保有量和调整交通运输结构是交通部门实现低碳发展转型的必要减排手段,分别能带来25.0%、16.7%、8.3%和50.0%的减排量.深度碳减排情景下2021～2030年和2031～2050年的低碳交通新增固定投资分别为4.2万亿和6.3万亿,平均每年0.4万亿,主要用于新建...     

中国水泥行业二氧化碳减排技术及成本研究

为降低水泥行业碳减排成本,确定最优碳减排技术路径,研究基于经济-能源模型,核算中国水泥行业最新碳减排技术的边际减排成本,使用情景分析方法,研究了与未实施减排技术相比,2020年17项技术的碳减排潜力,并将其作为基准情景,和2025,2030,2035年3个未来情景的碳减排潜力作比较,从而得出不同情景下的边际减排成本曲线。结果表明:1）2020年我国水泥行业17项减排技术的平均减排成本为124元/tCO₂,2020年实现总减排量3043万t,总减排成本为10.3亿元;在保持技术水平和排放水平不变的情况下,2035年17项减排技术可实现总减排量21307万t,总减排成本为103.4亿元。2）在各项减排技术中,集成模块化窑衬节能技术与水泥熟料烧成系统优化技术,具有较高减排潜力和较低减排成本,适合广泛推广;CO₂捕集利用与封存（CCUS）技术虽具有较高减排成本,但是未来减排潜力较大,应给予重视。3）技术普及率与熟料产量是决定减排潜力的重要因素,因此未来水泥行业应注重节能减排政策技术推广与产业结构调整,可进一步实现减排目标。     

基于投入产出的中国行业碳排放及减排效果模拟

基于投入产出模型对中国30个行业的碳排放和相互流动进行评估,在利用双比例尺度法对投入产出数据进行更新的基础上,针对不同目标情景下的行业减排效果进行模拟。结果表明：1）行业间的碳排放流动普遍存在,30个行业中有24个高碳型,其中12个全过程型、1个表观高碳型和11个传导型;2）碳排放流动网络中的关键节点行业有煤炭采选业、石油天然气采选业、化学产品业、金属冶炼和压延加工业、电力生产供应业和交通运输仓储邮政业,其处于网络中心地位;3）行业间技术经济联系变动引起的减排幅度为12.43%,最终需求规模上升引起碳排放上升幅度在70%~90%左右;生产排放系数下调10%的减排效果为8.76%,下调15%带来的可能减排效果为13.14%。通过行业减排目标控制的减排政策效果不太显著,但随着政策目标的严格程度上升有所改善。研究结论有利于中国差异化行业减排对策的制定。     

国际贸易“碳中和”研究热点领域及其动向

碳中和是世界各国面临的共同问题。经济全球化与贸易自由化背景下国际贸易总量快速增长,伴随着深度国际分工与产业转移,贸易产品的生产者与消费者在陆表形成严重的空间位移。利用文献计量软件CiteSpace分析国际贸易主题下碳中和相关文献,揭示国际贸易“碳中和”研究动向。研究发现：（1）温室气体在全球范围时空演变,使跨区域、多尺度的全球碳治理变得更加复杂,发达国家将高污染与低价值链产业转移至各发展中国家,以生产者责任划分的碳核算原则不再适用于国际贸易合作。（2）进出口贸易逐渐成为新兴经济体经济发展动力,全球碳治理应转向新兴经济体与区域一体化,全球气候政策设计应遵守国际碳市场公平性底线,不断优化碳排放量核算体系,完善碳会计方法,模拟全球碳减排预期效果。重点提高产业部门碳减排意识和产业清洁技术及能源利用效率,利用多种手段改变生态系统的增汇减碳能力。新兴经济体在承接发达国家技术援助同时,应重点关注本国能源产业,发展可再生能源产业,提高能源的利用效率,并运用经济政策与金融工具促进本国的气候变化投融资产业发展。全球碳治理应更加注重公平性与国家间的经济发展、环境资源差异,利用多样的碳治理工具与协商合作方式,促使更多国家参与全球化或区域一体化的碳治理模式。（3）中国亟待通过国内多产业、多部门的增汇减排与国际碳减排、碳中和实践,健全碳市场机制,提高碳治理水平,为国际碳治理合作提供“最大公约数”。     

西安高新区多情景碳达峰预测及减排路径分析

第十三届全国人民代表大会第五次会议提出要致力于推进碳达峰碳中和工作,促进经济社会向全面绿色低碳转型,实现高质量发展.西安高新区作为陕西省重要的科技创新和产业聚集区,经济发展在很大程度上依赖于能源消耗,碳减排的任务就显得尤为艰巨.以西安高新区为研究对象,首先通过系统核算园区内碳排放,对不同能源种类和不同行业企业碳排放现状进行分析;然后利用Kaya模型设定多种独立的碳达峰情景,预测不同情景下的碳排放总量值及碳达峰时间;最后结合西安高新区发展特点科学甄选相应的碳减排路径,给出合理的减排建议.结果表明,目前电力消耗碳排放占比最多且份额呈逐年上升趋势,工业碳排量始终占主导地位且第三产业发展日益蓬勃;碳排放因子情景、能源强度情景和经济水平情景这3种情景下可于2030年达到碳达峰,其中经济发展水平对西安高新区未来碳达峰的峰值和时间影响最大,产业结构情景、能源结构情景和人口规模情景在2030年前没有出现峰值;未来减排路径主要从电力部门脱碳、经济稳健高质量发展、能源及产业结构绿色升级和构建绿色交通体系入手,可为实现碳中和预留更多的准备时间,也为我国工业园区低碳发展提供决策参考.     

济南市典型行业VOCs排放特征及减排潜力分析

基于济南市2020年大气污染源排放清单,选取化工、工业涂装、印刷和家具制造作为VOCs排放典型行业,对VOCs排放现状及存在问题进行调查分析,并依据企业规模及末端治理技术现状,设计出2种减排情景,估算减排潜力.结果表明,典型行业VOCs排放量从大到小依次为化工(7 947.92 t)、工业涂装(2 383.29 t)、印刷(792.87 t)和家具制造(143.79 t),其中,化工和工业涂装以大型企业为主,VOCs排放量占比分别为46.45%和50.89%,印刷和家具制造以中型企业为主,VOCs排放量占比分别为51.76%和42.37%;末端治理以单一低效治理技术为主,燃烧技术和组合技术等高效治理技术的使用率仅为7.46%;企业现场调研发现部分企业存在未完成源头替代、无组织排放管理不到位和末端治理设施适配性差等问题,具有一定的减排潜力.在设计的2种减排情景下,化工行业减排潜力最大,减排率为69.58%～84.99%,工业涂装、印刷和家具制造行业的减排率分别为26.98%～34.74%、 36.96%～59.74%和8.55%～40.45%.各行业的大、中型企业减排潜力较大,平均减排率...     

中国工业碳排放强度变化的结构因素解析

以1986-2016年为研究时段,将41个工业部门归类为16个部门,在运用CKC模型分析各部门产值与其CO₂排放量关系的基础上,建立以碳排放部门结构、碳排放系数、能源消费强度以及产值部门结构为因素的工业碳排放强度kaya分解模型,运用LMDI法分析不同因素对中国工业碳排放强度变化的贡献。研究发现:工业不同部门产值与其CO₂排放量的关系不同。只有木材加工及家具制造业、造纸印刷及文教用品制造业和非金属矿物制品业呈现倒U型关系,机械交通电气电子设备制造业呈现倒N型关系,其余部门都呈现线性递增或单调递增关系。从工业碳排放强度变化的贡献因素看,非金属矿物制品、化学工业、医药工业、机械交通电气电子设备制造业和木材加工及家具制造业等资金和技术密集型行业的技术性CO₂减排效应显著。其他制造业、石油和天然气开采业、纺织服饰业和化纤及橡塑工业等以初级产品加工为主的行业的结构性CO₂减排效应显著,而石油加工炼焦和核燃料加工业、金属冶炼及制品业、电力煤气及水生产和供应业在产值与CO₂排放量的同步递增关系以及结构增长的共同作用下,CO₂减排效应不明显,需要在能源结构调整和利用效率提升方面密切关注。     

面向碳达峰目标的重庆市碳减排路径

以重庆市为案例构建本地化LEAP模型,借助LMDI分解、Tapio脱钩弹性系数、单一措施减排效果比较以及减污降碳交叉弹性,探寻重庆市碳达峰目标下的关键影响因素及其碳减排路径特征.结果表明:重庆市在当前碳减排措施力度下难以实现2030年前碳达峰目标,若强化碳减排措施,重庆市可于2025年前实现碳达峰目标,峰值约为1.62...     

工业大气污染源排放绩效定量评价及应用

工业源治理是改善环境空气质量的重要途径,而如何开展精准治污仍然是目前亟需回答的问题.以天津市西青区为例,基于第二次全国污染源普查数据,对工业企业开展污染物排放绩效定量评价,并深入探究排放绩效评价应用于工业源精细化管控治理的意义、可行性以及存在的问题.结果发现,西青区各行业的排放绩效水平差异较大.污染物排放绩效水平与行业企业的自身属性、发展规模和管理水平有较为密切的关系.整体来看,家具制造业、金属制品业、黑色金属冶炼和压延加工业等生产工艺本身产污量大且中小型企业居多的行业排放绩效水平偏差,而以计算机通信和其他电子设备制造业、汽车制造业为代表的高端行业排放绩效水平整体偏好.各行业中不同企业排放绩效差异也较大,其中金属机械制造类行业中绩效最差的11家企业工业产值对行业贡献0.06%,而PM排放量贡献达到8.50%;橡胶和塑料制品业中绩效最差的19家企业工业产值对全行业贡献4.76%,而VOCs排放量贡献却达到43.59%.同时,分别参照生态环境部相关技术指南和绩效评价结果设计减排方案,发现后者在减排同等规模污染物排放量时,减排成本最高可低于前者约90%.各行业、企业污染物排放绩效的差距,经济效益和环境成本的不协调,以及排放绩效评价对于精准减排的重要指引作用,充分证明开展排放绩效评价的必要性.结果表明污染物排放绩效评估可有效支撑宏观产业结构调整和中观、微观的工业企业环境治理,为精准治污提供重要参考路径.     

基于系统动力学的中国碳减排路径模拟

通过分析二氧化碳排放影响因素之间作用关系与碳减排的主要路径,构建二氧化碳排放系统动力学模型。在此基础上,通过调控供给侧经济增长速度、能源结构和产业结构要素,预测四种不同情景方案对二氧化碳排放的影响,以进一步探讨二氧化碳排放主要部门减排贡献。结果表明：四种方案的二氧化碳净排放量增长趋势逐年变缓,在二氧化碳净排放量达到峰值后,调整经济增速、改善能源结构和优化产业结构继续为碳减排发挥积极作用,相比于经济增速和产业结构调整,能源结构改善的减排贡献度更高。在综合调控经济增速、能源结构和产业结构的方案下,中国二氧化碳净排放量2024年将达到高峰值104.45亿t,2058年实现碳中和,这与现实情况更加吻合。未来若能抓住经济、能源、产业低碳转型的良好机遇,并进一步加强各部门的减排努力,中国二氧化碳净排放量有望2025年前达峰,2060年前实现碳中和。