碳中和评估与预测预估方法研究进展

人类活动排放的大量温室气体已经造成多种不利影响,为缓解这些不利影响,已有多个国家提出了碳中和目标。碳中和评估与预测预估是实现碳中和目标的科学基础,准确估算碳排放量和碳去除量是进行碳中和评估的关键,可以帮助决策者制定减排和增汇政策。本文梳理了碳排放量和碳去除量的估算方法以及预测预估方法的原理和特点,以期为准确评估碳中和现状以及预测预估未来情景下实现碳中和目标的可能性和路径提供方法论参考。碳排放量的估算方法可以分为用于支撑碳交易市场的碳排放核算方法、面向消费侧碳排放的估算方法和基于因素分解法的碳排放计量方法三大类;前两类方法主要用于历史碳排放量的盘点,第三类方法可用于碳排放量的预估。陆地生态系统碳去除量估算方法可以分为统计模型法、机理模型法和遥感模型法三大类;第一类方法应用最早但估算结果较粗糙,第二类方法模型应用最多但估算结果存在较大的不确定性,第三类方法观测范围大但缺乏预测预估能力。近年来,模型分析法在碳中和评估和预测预估上得到越来越广泛的应用。     

碳排放与经济增长关系及驱动因素分析——以西北地区为例

选取2000--2010年我国西北地区（陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆）5个省区能源消费数据和经济数据作为样本数据,根据IPCC碳排放计算指南,测算出西北各地区的碳排放量;采用脱钩理论对西北地区碳排放与经济增长脱钩状态进行分析,运用LMDI分解方法构建碳排放因素分解模型深入研究其驱动因素.研究结论显示,2001-2010年西北地区经济增长与碳排放的脱钩状态趋于不稳定状态,其中2002年、2004年为强脱钩,2001年、2007年、2009年、2010年为弱脱钩,2003年、2005年、2008年为扩展性负脱钩,2006年为增长连接;经济规模持续扩大是西北地区碳排放快速增长的关键因素,能源强度下降是抑制西北地区碳排放增长的主要因素,产业结构优化升级和能源结构调整是控制碳排放增加的潜在因素.     

河南省能源消费碳排放的时空变化分析

区域碳排放核算是衡量区域低碳经济发展水平,制订低碳经济发展策略的重要前提和依据。借鉴IPCC及国内相关研究成果,构建了区域碳排放、碳汇及碳补偿率测算的方法,并以河南省为例进行了初步研究。其结论为：①1989—2008年河南省能源消费碳排放总量为128941.44万t,整体呈递增趋势,年均增长率为7.16%;②就碳排放构成而言,煤炭消费的碳排放量构成了河南省碳排放的主体,占碳排放总量的91%;③河南省人均碳排放量低于同时期全国平均水平,而碳排放强度高于全国平均水平;④就碳排放的区域差异而言,平顶山碳排放量最大,开封市、漯河市和周口市碳排放相对较低;⑤林业碳汇虽有一定程度的增加,但远远不足以补偿能源消费的碳排放,碳补偿率由14%下降到不足8%。     

中国城市碳达峰趋势的聚类分析

中国在2020年9月提出2060年碳中和目标,并提出加快落实2030年国家碳达峰任务。考虑到城市在国家碳减排工作中的重要使命和极大潜力,以及其碳排放在总量、结构、行动进展和趋势上存在的显著差异,深入认识中国城市碳达峰趋势的类型特征,对地方政府设计和开展差异化达峰行动具有重要意义。本文综合考虑影响城市碳达峰趋势的静态因素和动态因素,采用蒙特卡洛方法与K均值聚类算法,对中国286个样本城市的达峰趋势进行了分类分析。结果表明,中国城市的达峰类型可以划分为5类,根据其特点可概括为低碳潜力型城市、低碳示范型城市、人口流失型城市、资源依赖型城市和传统工业转型期城市。其中,低碳潜力型城市和传统工业转型期城市是决定我国能否落实2030年达峰行动的关键。最后,针对不同类型城市,本文对城市碳达峰的目标设计和行动重点提出了切实建议。     

中国清洁电力发展对二氧化碳排放的空间效应及影响路径研究

有关清洁电力是否有效降低二氧化碳排放,有两种不同观点,本文分析了产生争议的原因,并基于机理分析,选取1998—2018年中国30个省份的相关数据,利用空间面板杜宾模型研究清洁电力发展对区域二氧化碳排放的影响。回归结果显示：①二氧化碳排放在省域之间具有显著的正向空间溢出效应。②清洁电力发展与二氧化碳排放之间呈倒U形关系并通过了一系列稳健性检验。③进一步地通过效应分解发现,清洁电力发展无论是直接效应还是间接效应,均需要达到一定的门槛值之后才会对区域二氧化碳排放产生促减效用。最后,通过中介效应模型检验发现,清洁电力发展带来的能源消费结构调整和能源利用效率改变是影响二氧化碳排放的作用机制。     

我国炼油行业碳排放估算与分析

针对目前我国炼油行业排放总量不清楚的问题,文章首先对我国炼油行业二氧化碳排放源和影响因素进行简述,进一步借鉴欧洲炼厂二氧化碳排放系数,对我国炼厂二氧化碳排放总量进行估算,并对结果进行了分析。研究结果可为进一步了解我国炼厂二氧化碳排放情况及进一步的减排工作起到参考作用。     

黑龙江省能源消费碳排放量情景预测

采用联合国政府间气候变化专门委员会规定的碳排放计算方法,测算了黑龙江省2002-2010年的能源消费碳排放量。运用Kaya分解法,预测了黑龙江省2011—2020年在不同情境下的人均碳排放量。研究表明,2002-2010年黑龙江省能源消费碳排放量以年均8％的速度增长,人均碳排量年均增长率为8．18％。在四种经济增长情境下,黑龙江省2011—2020年人均碳排放量的年均增长率均远远低于2002-2010年,但人均碳排放量仍逐年增长,且GDP增长速度越快,人均碳排放量增长也越快。     

基于碳排放抵扣的碳排放计量方法研究——以钢材生产为例

随着全球气候变暖趋势的不断加剧,碳排放已经成为国内外学者研究的重点,尤其是钢材生产的碳排放情况更是重中之重。针对国内钢材生产碳排放现状,本文提出了一种碳排放抵扣计量方法,该方法以钢材生产碳排放计量基本方法——质量守恒法和活动水平因子法为基础,着重分析了钢材生产过程的理论碳排放、实际碳排放、碳排放抵扣以及企业理论直接减排潜力。并以某钢材生产企业为实例,对该企业生产流程中碳排放进行抵扣分析,识别与企业直接减排潜力相关的物质及流程,增加副产品及二次能源利用度,最后对企业碳减排潜力的研究方向做出初步展望,提出碳减排潜力的有利发展方向。进一步证明该方法的实用性,为该方法在钢材生产企业碳排放权的实际应用提供了理论基础。     

多维度高质量城镇化对能源消费碳排放的传导机制研究

碳排放研究一直是国际气候变化领域研究的热点,高质量的城镇化有利于碳排放减少及全球气候变化减缓。本文从人口、土地、经济三个维度构建高质量城镇化评价指标体系,对2005—2019年中国30个省域的高质量城镇化水平进行评价,在理论机制分析的基础上利用中介效应模型验证了三个维度高质量城镇化对能源消费碳排放的中介效应。结果表明：不同维度的高质量城镇化水平对碳排放的影响不同,当前的人口高质量城镇化具有显著碳减排效果,经济高质量城镇化也具有一定碳减排作用,但现阶段土地高质量城镇化增加了碳排放;不同维度的高质量城镇化与能源消费碳排放之间存在不同的作用机制。具体而言,劳动力结构转型在人口高质量城镇化与碳排放间不存在中介效应,土地财政在土地高质量城镇化与碳排放间存在完全中介效应,经济集聚在经济高质量城镇化与碳排放间存在遮掩效应。     

多视角下东北地区城市碳排放责任核算与分布特征研究

城市作为经济发展和人口聚集的中心,已经成为全球应对气候变化的核心区域,核算碳排放责任并分析其分布特征对于制定城市低碳发展路径至关重要。东北地区作为我国的老工业基地,其“能源结构偏煤,产业结构偏重”的区域发展特征严重制约了东北地区的减排进程,开展碳排放责任研究有助于引导东北地区城市低碳发展。本研究分别从“生产者责任原则”“消费者责任原则”“供应者责任原则”三个视角构建碳排放责任核算模型,计算了东北地区36个城市的碳排放,并分析城市碳排放的差异性分布特征。研究结果显示,不同类型的城市在多种责任原则下的碳排放存在差异,碳排放的分布特征与城市的资源禀赋、产业结构和经济发展水平相关。本研究将为东北地区城市的碳排放责任分配提供理论依据和数据支持,并为其他城市的节能减排提供参考。     

碳税政策对我国电力系统碳减排的影响分析

碳税通常被认为是成本有效的碳减排政策工具。本文利用综合资源规划评价模型,对我国电力系统在碳税征收情景下的碳减排影响进行了分析。研究显示,碳税政策不仅实现了二氧化碳排放量减少的政策目标,同时还促进了电力系统技术和燃料结构的低碳化发展。     

碳达峰碳中和目标下固体废物治理的法律因应

我国在联合国大会上提出了“2030年碳达峰2060年碳中和”的目标。为达成此目标,固体废物治理领域也需要积极作出响应。固体废物治理体系的核心是固体废物的处置。不同的固体废物处置方式有着不同的碳排放结果,填埋或焚烧方式处置所排放的温室气体量都远大于循环利用的方式。应以固体废物领域碳排放统一核算制度为基石,从推进政策实施和立法修改等的多个层面上去因应。立法面向上,《固体废物污染环境防治法》《清洁生产促进法》《循环经济促进法》乃至编纂中的“环境法典”都应当围绕减碳模式的固体废物处置方式改进和制定相关法律规范;制度建设面向上,以固体废物碳排放强制核算法律制度建设为主,通过碳排放强制核算制度规范相关主体及其权利义务关系并深度挖掘固体废物处置的碳减排潜力。     

德国污水处理考虑减排的工程实例及思考

探讨污水处理系统脱氮和污泥消化中的减排潜力,即开发污泥碳源和能源。本文所列举的德国工程实例说明污泥裂解技术可以大幅改善污水处理系统的碳排放特性,并且通过污泥厌氧消化实现能源自给。     

基于STIRPAT模型的碳排放驱动因子研究——以黑龙江省为例

定量分析碳排放驱动因素,对优化能源结构、调整产业结构、推进技术进步、发展低碳经济具有重要的理论和现实意义.利用碳排放估算模型,测算了黑龙江省1995-2012年能源消费的碳排放量.基于扩展的STIRPAT模型,实证研究了各驱动因子对碳排放总量的影响及其驱动程度.结果表明,能源结构、经济发展水平、城市化率、人口总量对碳排放量有正向驱动作用,而产业结构、能源强度对碳排放总量的增加具有抑制作用,提出有效促进能源消费结构优化、加大产业结构调整、大力推进技术创新是实现黑龙江省低碳经济发展的有效路径.     

温室气体自愿性减排市场现状及其在中国的前景

自愿性减排（Voluntary emission reduction,VER）是指完全出于自愿的、相关法律没有要求或者超过法律要求的温室气体或者大气污染物的减排行为,是近年来最重要的温室气体减排的新兴形式之一。本文概述了自愿性减排与自愿性碳市场（Voluntary carbon markets）的特征,从目前国际上自愿碳市场的交易变化、采用标准、登记与交易等方面总结了自愿性碳交易演变趋势,探讨了我国自愿碳市场发展中存在的问题和前景,并提出了相应建议。     

Reducing carbon emissions through improved household energy efficiency in the UK

A number of schemes to increase household energy efficiency have operated in the UK over the last 5–10 years. This paper evaluates their effectiveness in terms of reducing household energy use, carbon emissions and fuel poverty. It then draws on the quantitative results of these schemes, and published plans for their continuation, to model an extended and expanded Household Energy Efficiency Scenario to 2020, using an integrated economy–energy–environment model of the UK. The results suggest that while such schemes can play a significant role in reducing carbon emissions from households, much more ambitious schemes than those currently implemented will be necessary to offset the underlying growth in these emissions. Finally, the results are compared with the UK government's own estimates, in its Climate Change Programme, of carbon emission reductions from such schemes to 2010. The paper concludes that the government's estimates are somewhat optimistic, and that it will need substantial new policy measures beyond those already announced if its carbon reduction targets in this area are to be met. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

碳排放交易制度下城市减排的机会成本研究——基于中国碳排放试点城市的实证检验

作为全球气候治理的重要手段,碳排放交易制度受到了广泛的关注与讨论。基于此,本文采用我国2010-2016年城市面板数据,运用非参数方法构建方向性环境距离函数测算了2009-2015年城市减排的机会成本,计算结果显示,试点地区与非试点地区的碳排放的机会成本整体表现为上升的趋势,且试点地区的碳排放的机会成本总体低于非试点地区。在测算城市减排机会成本的基础上,运用双重差分法来检验碳排放交易制度的有效性。经检验发现：碳排放交易制度有利于降低城市减排的机会成本,然而由于碳排放交易制度还存在碳排放权初始分配制度缺失、碳排放交易制度的定价机制扭曲等问题,因此其对降低城市减排的机会成本作用较小,并且进一步通过对政策时间趋势的分析得出政策效应随时间推移而逐渐减弱。     

长三角城市居民家庭直接能耗碳排放空间特征及影响因素研究

目前关于碳排放的研究主要以国家和行政省(自治区、直辖市)为研究对象,围绕城市尺度家庭层面碳排放的研究相对匮乏,而家庭是社会最基本的组成单位,针对相关的碳排放特征及影响问题亟待解决.本文以2007—2016年长三角地区26个地级市数据为样本,测算城市居民家庭直接能耗碳排放量.利用K均值聚类法、空间相关性检验及空间面板建模等方法,考察城市居民家庭直接能耗碳排放量的空间演变分布特征及影响因素.结果表明:①城市居民家庭直接碳排放量高的城市位于长三角中部偏东的位置,排放量低的城市集中在西部位置,中部地区的碳排放量增长速度普遍快于其他地区.②长三角地区城市居民家庭直接能耗碳排放的空间关联程度呈"N"字形趋势,处于高高集聚状态的区域集中在以苏州市等为核心的偏中部地区,处于低低集聚状态的区域集中在西部边缘地区.③前后5年的回归结果对比表明:户均人口数由不显著的正向影响因素转变为重要的抑制因素;户均私家车与每户拥有的城市道路面积联合效应的正向影响作用越来越强烈.研究结论可为城市在动态制定碳减排政策时提供理论依据.     

云南省经济系统行业碳排放强度分析

全球气候变暖是人类面临的重大环境问题,经济活动所排放的温室气体可能是造成这一气候变化的主要因素.作为我国首批发展低碳经济的试点省份之一,云南省面临着从何处入手实施碳减排和应采取何种路径的难题.基于2007年云南省投入产出表的数据,计算了云南省经济系统及行业的碳排放强度.结果表明,云南省经济系统的CO2排放总量为16.96亿t,单位增加值的CO2e排放强度为4.52t/万元.从行业来看,碳排放强度大的多数为资源型产业.分析了云南省碳排放强度大的原因,提出了云南省经济实现碳减排的主要措施.     

居民生活用电碳排放交易机制研究

个人排放交易被认为可以促进居民参与碳减排,但是因其减排收益难以覆盖高昂的建立和运行成本,降低了公众接受度。本文提出除了考虑碳减排的收益外,更需要关注个人排放交易机制的教育价值、形成正确的激励以及鼓励创新的价值,并提出可以基于当前国内多地实行的阶梯电价制度,利用电力系统现有的用户网络和账户系统,建立居民生活用电碳排放交易机制,以降低成本并实现上述价值。在此基础上,就居民生活用电碳排放交易机制的配额设定与分配、配额交易以及清缴问题做了细致的分析,并提出绿色电力作为补充电力可以免费获得碳配额以促进绿色消费。同时,比较分析了在居民生活用电交易机制和阶梯电价制度下,不同居民家庭以及电力公司的用电成本(收益),指出了其在形成正确的激励方面的作用。最后指出在条件成熟的情况下,居民生活用电碳排放交易机制可以扩展到居民的其他能源消费领域,以实现更为全面的个人排放交易。