林产品生物碳通量的动态生命周期评估

将时间因素和生物碳通量纳入林产品生命周期碳足迹评估,通过动态生命周期分析法(Dynamic Life Cycle Assessment,DLCA),确定林产品生产、使用和废弃阶段替代化石能源的净温室气体减排和对森林碳损失的净弥补时间。首先,建立温室气体排放和封存的动态生命周期清单,评估刨花板全生命周期的碳动态和碳足迹;其次,根据ISO 14040和PAS 2050标准提供的静态生命周期分析法分别核算包含与不包含碳储计算的碳足迹,量化时间因素和生物碳通量对于碳足迹结果差异的影响程度;最后,对比自然生长状态的森林碳汇情境,评估刨花板使用和废弃阶段替代化石燃料实现净气候减排所需的时间。研究表明:①时间因素和生物碳通量核算对碳足迹结果影响较大(223.34%),忽视时间因素会低估刨花板的减排贡献(18.98%)。②动态生命周期分析法可准确评估生物碳和温室气体排放的时间问题,但对时间范围非常敏感(75.19%和113.25%)。③生产、使用林产品以及林产品对化石能源的替代是实现长期气候减排的有效方式,在100a的时间范围能够弥补因森林砍伐造成的碳损失,从而实现碳中性。     

应对气候变化的碳足迹研究综述

由温室气体引起的全球变暖问题已引起国际社会的普遍关注,随着全球变暖成为社会关注的热点,碳足迹成为一个新的研究方法并迅速得到学术界的认可。本文从碳足迹的起源和各种定义入手,系统阐述了碳足迹的概念,并从不同角度探讨了碳足迹的各种分类。本文重点介绍了碳足迹的计算方法,主要包括投入产出分析方法、生命周期评价法、IPCC计算方法和碳足迹计算器等四大类,并总结和比较了四种方法的优缺点。在此基础上,对国内外相关研究系统地进行了归纳和总结,客观分析和评价了当前碳足迹的研究现状和存在的问题。本文还介绍了目前国际上四个主要的碳足迹评估标准:英国的PAS2050:2008标准、世界可持续发展商业协会和世界资源研究院共同发起制定的GHG议定书、日本的标准仕样书TS Q0010标准和ISO14067标准,并以GHG议定书和PAS2050两个标准为例分析了进行碳足迹评估的重要前提———边界界定问题。最后对碳足迹研究的重点领域和发展方向进行了展望。     

IPCC框架下木质林产品碳储核算研究进展:方法选择及关联利益

木质林产品的碳储功能可有效降低大气中二氧化碳的浓度,其碳储量核算已被纳入气候变化缔约国温室气体清单报告,各国基于CBDR原则对木质林产品的碳储计量及贸易流动核算方法学在国家层面的争议及协调,关系到未来在气候变化谈判中的减排责任分配及利益分享。本文首先概括了IPCC历次会议关联木质林产品碳储核算议题及谈判进程,纵向梳理了碳储计量问题的研究进展。其次,对比不同国家和地区关于核算方法的应用及争议,总结不同核算方法在各国间的适用情况及其关联利益。最后,从清单报告和国际贸易角度分析了生产法与储量变化法对林产品碳储计量的不同影响,归纳了不同角度下两种核算方法的适用属性。研究表明:1缔约国附件Ⅰ国家在第二协议期内报告本国木质林产品的碳储量及其变化,在假设本国木质林产品碳储贡献不为零时采用生产法核算碳储量,核算源于本国采伐木的产品碳收支已成为当前缔约国履行气候责任的基本要求;2从清单报告的角度,缔约国基于森林管理参考水平报告碳储量,生产法区别森林管理活动并核算源于可持续森林经营管理的木质林产品碳储量,符合报告的要求;3从国际贸易角度,对于中国等涉及林产品国际贸易的净进口国,储量变化法因考虑到进出口的碳计量,以储量变化法核算碳储量对中国等林产品贸易大国更具优势。     

崇明岛中长期碳排放预测及其影响因素分析

为更好地推动崇明低碳生态岛的建设,在应用以自下而上的部门法为基础的区域范围温室气体排放评估核算方法,全面核算崇明岛能源消费及温室气体排放现状的基础上,应用LEAP模型,通过情景分析预测崇明岛中长期能源消费需求以及温室气体排放水平,并进一步应用对数平均指数法(LMDI)对影响崇明岛未来温室气体排放的主要因素进行了定量分析。研究表明:参考情景下,崇明岛能源消费总量从2010年的101万吨标煤增加到2050年的533万吨标煤,净碳足迹从2010年的238万吨CO2e增加到2050年的579万吨CO2e。崇明岛能源消费需求和碳排放增加的主要驱动因素是未来的经济发展、人口增长和生活水平的提高,但是通过一系列的优化,尤其是能源结构的变化和能耗强度的下降,减排情景下,崇明岛能源消费总量有可能在2039年左右达到峰值,并有望在2050年左右实现"零碳岛"的长期发展目标。结合定量分析的结论,进一步提出了实现崇明岛低碳发展中长期目标的可能性和重点发展领域。     

复合链式结构下中国林业碳库系统测度模型构建

温室气体上升导致的全球气候变暖问题不容忽视,增加森林碳汇和木质林产品碳储是缓解温室效应的有效途径。根据森林碳汇功能与林产品碳储功能的关联理论与模型,推导和改进包括森林子碳库、土壤子碳库及木质林产品子碳库在内的林业碳库核算模型及方法,以实现目标碳从森林碳库向木质林产品碳库的过渡与转移。基于气候变化背景下森林-林产品产业链的发展现状,构建包括森林子碳库和林产品子碳库的复合一体化林业碳库模型,使之为中国林业碳库的计量与评价提供判据。首先,对包含森林子碳库和木质林产品子碳库在内的世界林业碳库的发展现状进行探讨,归纳和比较国内外主流的关联林业碳库评估方法模型,从而对中国林业碳库模型的构建提供理论背景支持和逻辑方法支撑。其次,分析现有中国林业碳库评估存在的优势和弊端,找出适合中国林业特点的国家碳库创新评估路径,运用政府间气候变化专门委员会指定的生产法的思路,通过分析目标碳在林产品产业链生产、加工等过程中的流入和支出,提出创新中国林业碳库的模型构想并对其系统内涵进行分析。最后,赋予中国林业碳库系统模型数学表达,分析其数理结构并进行逻辑演绎,在森林子碳库和木质林产品子碳库两个复合链式体系下构建中国林业碳库系统测度模型(ForestProducts Carbon Model/FPCM)。     

中国木质林产品的碳储存与碳排放

木制品在加工过程中需要消耗化石燃料来提供能量,本文依据中国农业年鉴统计的2007年木质林产品数据,计算了中国木质林产品200年内的碳储存和碳排放,分析得出木质林产品的产消特点对温室效应具有重要影响,木质林产品能够储存碳,同时在非科学化的贮存和加工过程中也含有程度不等的碳排放,从而降低木材的碳汇效应,但可以通过增加木质林产品产量、开发洁净能源项目、调整产业结构、延长使用寿命等方法来提高木质林产品的碳汇效应。     

碳排放影子价格模型——以深圳市电力行业为例

以煤电为主的电力行业是中国最大的温室气体(Green House Gas,GHG)排放部门,该部门GHG排放量约占全国GHG排放总量的40%,因此能否有效控制电力行业GHG排放增长将直接影响国家GHG减排目标能否顺利实现。在电力行业碳排放受限情况下,GHG排放权(也称碳排放权)成为电力企业生产所必须获取的一种资源。在此基础上,本文构建了以系统发电总成本最小化为目标的电力系统数学规划模型,利用对偶原理求解GHG排放权的影子价格。以深圳电网为案例,本文计算了电力系统GHG排放权的影子价格并对其主要影响因素进行分析。研究结果显示:碳排放总量对GHG排放权影子价格的影响较大,同时各种能源资源的丰富程度也会对其产生影响;核能发电可以降低发电系统平均成本,也有助于减少发电系统对碳排放权的需求,因此可以有效抑制碳排放权资源影子价格的上升;化石能源发电碳捕集和封存(Carbon Capture and Storage,CCS)改造也可以减少发电系统对碳排放权资源的需求,也会起到降低碳排放权影子价格的效果。本文所得的GHG排放权资源影子价格可以为碳排放权定价和制定碳税税率提供科学参考。     

建立中国碳标签体系研究

碳标签,作为一种将产品或服务的全生命周期中产生的温室气体排放量的标识,能直接影响厂商的生产决策和消费者的消费行为,在国外被越来越多的采用实施。中国目前还没有权威的、完整的、可实行的碳标签体系,因此建立中国碳标签体系具有紧迫性和重要的现实意义。借鉴国际标准组织已经发布的标准和英国Carbon Trust的PAS 2050标准,本文尝试搭建中国碳标签体系的框架,总结了碳足迹的计算方法,碳标签的颁发与核证以及碳标签咨询服务机构的设置与运行,探讨了建立中国碳标签完整体系。最后对我国建立碳标签体系提出了政策建议。     

国际碳核算体系发展及其评价

碳核算是寻找节能减排潜力、制定减排措施的前提.本文通过对国际上主要碳核算指南和标准的梳理,分析了基于区域、产品和服务、企业、项目等不同层面的碳核算体系的特点,并将其分成自上而下和自下而上两种类型的碳核算.前者有助于行政措施的推进以及宏观层面的政策布局,后者则更能调动市场和社会力量.虽然现有的自下而上的碳核算体系还处于尝试阶段,其在核算范围、生命周期核算环节、处理碳抵消活动、信息报告要求等方面还存在大量分歧,尚不能涵盖经济生活的各个方面.但正是这种自下而上的碳核算体系的发展,促进了发达国家企业和民间社会的大量自愿性减排活动和一系列创新的低碳经济实践.从我国当前自上而下的节能减排工作推进来看,行政力量已经得到很大的发挥,但是市场力量和社会力量的参与严重滞后.促进自下丽上的碳核算体系的发展有助于推动我国尚未启动的节能减排的市场力量和社会力量,从而促进全社会的节能减排行动力.     

碳中和目标的公平性评价——基于碳配额分配模型

承担减排责任是参与气候变化全球治理的重要组成。碳中和目标已成为气候变化领域的热点,目前明确提出碳中和目标的国家已覆盖全球超75%的温室气体排放。合理地评价和比较各国/地区碳中和目标将成为全球盘点的重要内容,同时对各国提振减排目标具有参考意义。该研究首先利用配额分配模型,研究了全球2℃和1.5℃目标下主要国家和地区需实现的碳中和年份,评价了各国目标年份与全球温升目标的关系;在此基础上,模拟主要国家和地区实现碳中和的可仿效路径,以年均减排量、人均排放及人均累计排放等指标评估了各国和地区碳中和目标力度。研究得出：多数发达国家和地区当前碳中和目标无法满足全球实现1.5℃温升目标的要求;美国和欧盟延续现有NDC目标下的年均减排量,即可实现2050年碳中和目标。中国实现2060年碳中和目标,2030—2050年年均减排率为6.7%,年均减排量为1.5℃目标路径下全球的51%,将面临较大压力;中国未来将成为全球累计排放的主力,其未来选择的减排路径对全球累计排放及温升目标均将产生重要影响。基于上述研究结论,该研究提出发达国家与发展中国家应积极探索双边或多边协作减排模式,实现技术和资金等方面的深度合作;...     

基于“双碳”目标的碳排放控制政策设计

该研究采用环境政策分析的一般模式,对"双碳"目标下碳排放控制政策进行了初步设计。在完成碳达峰目标过程中,已有的碳排放源主要通过采用较先进的技术,用提高能源使用效率的方式控制碳排放;新排放源则需要采用最先进的减少碳排放的技术才能被准许进入市场。在实现碳中和目标过程中,可再生能源产业逐渐成熟,开始规模化地替代化石能源;但只要使用化石能源的碳排放源的减碳成本仍然低于使用可再生能源的成本,碳排放源就需要继续减排。空气污染物排放控制的基础政策主要是固定源基于技术的排放标准、排污许可证制度等。分行业制定碳排放绩效标准是可行的,但仅依靠单独的政策手段实现碳减排目标是有局限的,将碳排放纳入排污许可证则是有必要的。二氧化碳等温室气体的管理可完全忽略传统空气污染物的时空分异性。碳减排是国家尺度的政策,不需要将国家尺度的目标分解为区域目标,具体减排目标是分行业制定的。碳排放源本身的减排贡献可能并不是最主要的,在边际减碳的同时为国家能源转型提供动力和资金应当是主要目标,碳税具有实现上述目标的天然优势;碳排放权交易政策,由于其具有更好地刺激先进企业加快技术进步和减少碳排放的特点,也有其应用的必要性。建议两项政策并行实施,对于选择碳交易政策的企业,可以豁免碳税政策。     

基于ISO14067的长江上游某水电项目碳足迹分析

以长江上游某大型水电站为案例,根据国际标准化组织碳足迹量化标准(ISO14067)评价流程,对该水电站全生命周期(建设阶段,运行维护阶段,退役阶段)碳足迹进行估算,并着重考虑了蓄水前后水库温室气体通量差异。研究以碳足迹系数和能源回收率作为指标进行评价,结果表明生命周期碳足迹为5 417.0万t CO_(2eq),碳足迹系数为7.0~13.1 g CO_(2eq)/kW·h,中位值为9.4 g CO_(2eq)/kW·h,该水电站项目能源回收率达236.4。与各种能源电站以及国内外同类型水电站相比较,该水电站碳足迹明显较低,且能源回收率显著较高,说明以该水电站为代表的我国西南水电具有显著的优质性,大力开发水电能有效节能减排,明确了生命周期评价方法对于水电站碳足迹评估的适用性。     

中国的能源发展与应对气候变化

我国当前经济社会发展既受到资源环境的瓶颈性制约,也受到全球应对气候变化、减缓碳排放的严峻挑战.我国大力推进节能和减缓CO2排放,GDP的CO2强度下降速度为世界瞩目,但由于工业化阶段GDP快速增长,CO2排放仍呈增长快、总量大的趋势.我国把国内可持续发展与全球应对气候变化相协调,实现绿色、低碳发展.加强产业结构的战略性调整,进行产业升级,促进结构节能;大力推广节能技术,淘汰落后产能,提高能源效率;积极发展新能源和可再生能源,优化能源结构,降低能源结构的含碳率,中近期以大幅度降低GDP的能源强度和CO2强度为主要目标,到2030年前后要努力使CO2排放达到峰值,到2050年再有较大幅度的下降,以适应全球控制温升不超过2℃长期减排目标下国际合作应对气候变化的进程和形势.“十二五”期间将进一步强化措施,进行能源消费总量控制,建立CO2排放统计、核算和考核体系,积极推进碳交易市场机制,这也将成为加快转变经济发展方式的重要着力点.     

基于CALCA的汽车白车身生命周期分析

本文通过生命周期分析方法、碳足迹分析,应用CALCA工具以及CALCD数据库,建立白车身产品生产案例,分析汽车产品生命周期生产过程的能源、材料消耗以及污染排放等环境影响;根据汽车企业典型生产工艺,分析研究不同清单数据采集模式,并提出生命周期清单数据理论评估方法。研究旨在通过实践调研经验,建立一套针对汽车企业的清单数据评估方法理论,指导企业通过多种途径优化汽车产品生产的能耗与排放。     

华北平原小麦生产的碳足迹变化动态的研究

华北平原是我国粮食的主产区,系统分析小麦生产碳足迹构成对于该地区农业的固碳减排和发展低碳农业具有重要的意义。本研究基于2004-2012年华北平原小麦生产投入产出数据,采用ISO 14067产品碳足迹计算方法,分析了华北平原小麦生产碳足迹及各农资投入的碳排放的构成。研究结果表明,小麦生产的碳足迹逐年升高,不同省份间小麦碳足迹具有明显的差异,其中山西省小麦生产单位面积碳足迹排放最低,河北省小麦生产单位面积碳足迹排放最高。河南省单位产量碳足迹排放最低,山西省单位产量碳足迹排放最高。分析该区域小麦生产碳足迹及产量变化关系,未来该区应通过推广智慧型农业技术的措施,提高养分利用效率,促进土壤固碳,进而减少温室气体排放。     

畜牧业“碳排放”到“碳足迹”核算方法的研究进展

全球变暖趋势日益加剧,不仅影响农业可持续发展,而且威胁到人类生存。畜牧业碳排放因其在农业碳排放中乃至全球碳排放中占比较大而日益备受关注。准确核算畜牧业碳排放是制定切实可行的碳减排政策的前提,也为我国在气候变化下承担共同但有差别的减排责任提供话语权。本文基于研究范式的演进,对畜牧业碳排放到碳足迹核算方法的研究发展进行了系统梳理,研究表明,在学者的不断研究与质疑下,畜牧业碳排放到碳足迹的核算方法经历了从OECD核算法、IPCC系数法到生命周期法与投入-产出法的演变与完善,学术界认为区域异质性、养殖规模与管理方式均影响碳足迹;散养比规模化养殖产生更多的碳排放,舍饲比户外放牧排放更多的碳。畜牧业碳足迹核算能够更加全面地反映畜牧业全生命周期的碳排放情况,但由于研究假设、研究方法及研究样本等差异导致不同区域、不同畜产品的碳排放核算结果存在不确定性。运用生命周期法和投入-产出法对欧盟成员国畜牧业碳排放的核算结果基本一致,但运用IPCC系数法和全生命周期法对中国畜牧业碳排放核算中,牛、猪和羊的碳排放量排序结果不尽一致。鉴于核算结果的差异性,本研究对不同核算方法的起源、最早采用时间、特点、局限性等方面进行了归纳总结,并建议后续研究探讨基于生命周期评价的畜牧业碳足迹研究边界的延伸性,标准化畜牧业碳排放或碳足迹核算,避免学者重复核算畜牧业碳排放,以便深入展开畜牧业碳排放其他方面的研究。     

边境碳调节对中国EITE产业竞争力和碳泄漏的影响

碳市场碎片化状态使各国碳排放因减排力度差异而消长,不仅造成碳泄漏风险,同时对减排国家经济特别是排放密集产业的国际竞争力产生负面冲击。本文建立多区域多部门CGE模型,设计4种边境碳调节政策,模拟分析其对我国的福利、碳泄漏和出口型排放密集产业(EITE)竞争力产生的政策效应。研究显示,我国制定边境碳调节政策,既要考虑碳关税也要考虑出口返还,前者有利于改善我国的福利水平,后者可以收到抑制碳泄漏和保持EITE产业国际竞争力的效果,因而有必要把边境碳调节政策纳入我国碳市场制度设计。无论从产出还是贸易来看,我国EITE产业中的非金属矿、有色金属、钢铁产业在边境碳调节政策影响下,面临来自日本和亚洲其他国家的竞争压力,双方的碳泄漏和产业竞争力呈现此消彼长的动态变化。在我国碳市场建设过程中,边境碳调节政策与拍卖相结合,有利于在实现碳减排目标和维护产业竞争力之间实现平衡。     

巴黎协定下主要国家自主减排力度评估和比较

巴黎协定确认了将本世纪末全球平均温升控制在不超过工业化前2℃并努力控制在1.5℃内的长期目标。合理地评估和比较各国国家自主贡献(NDC)减排力度将是全球集体盘点的主要内容之一,对于促进各国提振自主减排力度进而弥补与2℃甚至1.5℃的排放差距具有重要价值。本文在选取的2℃和1.5℃全球排放路径下,运用基于16种分配方案的排放配额为比较依据和基准,对中国、印度、巴西、南非四个发展中国家和美国、欧盟(28)、日本、俄罗斯四个发达国家和地区NDC对应的CO2减排力度进行评估。研究结果表明,发达国家NDC总体上位于2℃配额范围最上端或高于最大配额,距离实现1.5℃目标缺口很大,因此,发达国家需尽量提振其NDC力度,带头强化减排。对于我国而言,相比2030年当年评估,基于累计排放的评估结果将更可能准确地揭示我国NDC力度及其公平性,我国NDC位于2℃累计配额中位数附近且符合1.5℃累计配额范围。巴黎协定还要求各国在2020年前提交面向2050年的长期减排目标。本文从碳排放配额的角度发现,若要使本世纪中期CO2排放满足2℃和1.5℃配额,我国到2050年至少需要相对2010年减排约42%和65%,相应的2030—2050年CO2年均减排率需要至少达到3.0%和5.3%,这或可为我国决策部门考虑2050年减排目标提供参考。     

碳交易机制下林业碳汇产品类别比较与价值核算模型甄别北大核心CSCDCSSCI

林业碳汇产品进入碳交易机制有利于发挥林业生态系统的减排功能,林业碳汇产品的价值核算可赋予林业碳汇经济价值。该研究在系统梳理国内外碳交易机制的基础上,以林业碳汇产品为研究对象,辨析了林业碳汇产品与林业碳汇项目的关联机理,结合木材和碳汇双重收益特征,以净现值法为方法学基础,归纳了三种林业碳汇产品碳量模型的适用性,并从林业碳汇项目的碳价波动反应、树种适用性、管理特性等方面对三种碳量模型进行了甄别比较。研究表明:①林业碳汇通过自愿性碳减排与强制性碳交易两类机制,可实现气候减排和经济效益双重价值,但中国林业碳汇面临产品界定不明晰及核算方法学错配等问题。②林业碳汇产品的价值核算需依据林业碳汇项目的最优轮伐期和“碳量”评估。基于时间期限划分临时核证减排量(tCER)、长期核证减排量(lCER)和国家核证自愿减排量(CCER)三类林业碳汇产品,其中tCER和lCER是应对林业碳汇项目非持久性的重要解决方案,CCER可通过永久性信用及稳定定价机制提高林业碳汇产品的减排有效性。③林业碳汇产品的核心价值在于其碳储能力及碳量水平,其价值核算应将“碳量”作为基本前提。基于“碳量”的林业碳汇产品价值核算模型,主要涉及碳总量、碳均量及碳增量三种模型。④以碳价波动反应来看,碳均量模型可从项目整体减缓碳价波动影响。以碳汇树种来看,碳总量模型适用于慢生树种,碳增量模型适用于速生树种,碳均量核算模型更适合依据生态价值调节树种选择方案。以项目管理特性来看,碳增量模型适用于长期管理方案,碳均量模型则能结合项目历史基线,更易于制订合理的碳储量水平。     

中国—欧盟碳泄漏问题实证研究

气候变化问题已被公认为是全球范围内可持续发展面临的最大威胁,碳泄漏问题是目前气候变化领域的一个热点问题.欧盟等以存在碳泄漏为由欲对非减排国家征收碳关税.在此背景下,本文对碳泄漏问题进行理论分析和实证研究.理论分析认为,碳泄漏有三个主要渠道:化石能源的国际贸易、碳密集型产品的国际贸易和能源密集型产业的国际转移,其中,碳密集型产品的国际贸易一直是争论的核心.在此基础上,本文从碳密集型产品的国际贸易角度对中国与欧盟之间碳泄漏问题进行了实证研究.本文选取钢铁、有色金属、水泥、化肥、玻璃和玻璃制品、纸张和纸制品六个碳密集型产业为研究对象,以中国与欧盟碳密集型产品的进出口比率作为指标,考察欧盟实施温室气体减排措施(1992年)以来该指标的变化趋势,以确定中国与欧盟之间是否发生了碳泄漏以及程度如何.研究结果表明,中国与欧盟之间可能并未发生碳泄漏,或者即使发生了碳泄漏,其程度也很微弱,不足以成为欧盟征收碳关税的理由.