废水中甲基橙的电化学降解

以FTO导电玻璃作为阳极、石墨电极作为阴极电解模拟甲基橙废水,优化了工艺条件,并对甲基橙的降解机理进行了初步探究。实验结果表明,在NaCl投加量5 g/L、电压8 V、废水pH 6、初始甲基橙质量浓度6.0 mg/L的优化条件下电解30 min,废水的脱色率达91.3%,COD降低了62%。机理研究结果表明,电解产生的羟基自由基与甲基橙发生氧化还原反应,破坏了甲基橙的显色基团,使其内部某些化学键发生断裂,从而达到脱色的目的。     

Economic dispatch of power system containing wind power and photovoltaic considering carbon trading and spare capacity variation

The drying up of the fossil energy sources and the damage from unchecked carbon emissions demand the development of low carbon economy, which promotes the development of new energy sources, such as wind power and photovoltaic. However, the direct connections of wind/photovoltaic power into power grid bring great impacts on power systems, thus affecting the security and stability of power system operations, which challenges the power system dispatching. In despite of many methods for power system dispatch, lack of the models, for power system containing wind power and photovoltaic considering carbon trading and spare capacity variation (PSCWPCCTSCV), restricts the further optimal operations of power systems. This paper studies the economic dispatch modeling problem of power system containing wind power and photovoltaic, establishes the model of economic dispatch of PSCWPCCTSCV. On this basis, adaptive immune genetic algorithm is applied to conduct the economic operation optimization, which can provide the optimal carbon trading price and the optimal power distribution coefficient. Finally, simulations based on the newly proposed models are made to illustrate the economic dispatch of PSCWPCCTSCV. The results show that optimization with the proposed model can not only weaken the volatility of the new energy effectively, but also reduce carbon emissions and reduce power generation costs.     

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。     

中国工业CO_2排放的行业间传导网络及协同减排

工业是碳排放的主要部门,科学识别工业CO_2排放的行业间传导并揭示其联动结构对于跨行业协同减排具有重要的理论和现实意义。本文基于1991-2012年中国工业36个两位数行业数据,在VAR模型框架下,利用Granger因果检验方法对CO_2排放的行业间传导关系进行了识别,并从关系视角出发,借助社会网络分析方法(SNA)揭示工业CO_2排放行业间传导的整体和个体网络结构特征,研究发现:工业CO_2排放的行业间传导呈网络结构形态,网络密度在1-6期的滞后阶数下呈先升高后下降的趋势,并且在滞后2期达到最高;燃气生产和供应业、电力热力生产和供应业、服装业、造纸及纸制品业、木材加工业具有较高的度数中心度、中介中心度、接近中心度,在网络中处于核心位置,并发挥中介和桥梁作用;在CO_2排放的行业传导网络中,煤炭采选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业等10个行业属于经纪人板块,医药制造业、饮料制造业、化学纤维制造业等9个行业属于净受益板块,金属制品业、塑料制品业、农副食品加工业等11个行业属于双向溢出板块,烟草加工业、石油加工及炼焦业、燃气生产和供应业等6个行业属于净溢出板块。基于上述结论,本文提出了工业CO_2排放的跨行业协同减排思路。     

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)。     

家庭部门生活能源消费碳排放:测度与驱动因素研究

本文运用IPCC的二氧化碳排放量测算方法,在省际层面测度了我国家庭部门直接能源消费碳排放,并基于扩展的STIRPAT和Kaya模型,构建家庭部门直接能源消费碳排放影响因子动态面板数据模型,对我国2003-2012年分省面板数据样本及城乡子样本进行系统GMM估计。本文研究表明,第一,我国城乡家庭部门碳排放总量和人均碳排放在近十年都呈快速上升趋势,家庭部门碳排放的空间分布具有明显的地域差异特征,高碳排放地区主要集中在东、中部地区,西部地区的碳排放水平较低;第二,城乡家庭部门生活能源消费的上期碳排放量对本期碳排放产生重要的正向影响,这反映出我国家庭部门碳排放具有显著的惯性特征和路径依赖性,是一种动态自适应机制;人口规模、居民消费水平、能源消费结构、碳排放强度、能源消费强度和城镇化因素,都对我国居民能源消费碳排放总量及人均碳排放具有显著的影响,城乡之间的家庭能源消费碳排放驱动因素存在差异。本文研究得到如下启示及政策含义:家庭部门碳减排将是一个有步骤、分区域的渐进过程,我国碳减排政策应当兼顾消费升级和碳排放的双重目标,努力构建分层次碳减排的适应性预期机制。具体而言,一方面应着眼于引导和激励居民低碳消费,缓解人口规模增加、消费水平提升和城镇化对家庭部门碳减排的压力;另一方面要通过能源价格改革、财政政策和环境规制政策等优化我国能源消费结构,不断降低煤炭消费比重,提高清洁能源的消费。同时,通过技术创新、设备改造等科技手段提高煤炭利用效率,降低碳排放强度,这些政策将更有利于城镇家庭部门碳减排。     

环境分权、市场分割与碳排放

中国有着庞大的环境管理队伍以及巨大的国内市场,科学的环境管理制度以及高度一体化的国内市场将深刻改变碳排放格局,然而,已有研究对于这些影响碳排放的体制性因素既缺乏足够的理论分析也缺乏实证检验。有鉴于此,本文首先分析了环境分权和市场分割影响碳排放的理论机理,并提出了三个理论假设,进一步地,本文以环境管理人员在不同层级政府的配置衡量环境分权度,以相对价格法衡量市场分割程度,基于1995-2012年的省际面板数据,从实证层面检验了环境分权和市场分割对碳排放的影响效应。结果显示:环境分权和市场分割都显著地加剧了碳排放,原因在于分权的环境管理体制安排扭曲了激励,无法对碳排放形成真实有效的约束,而市场分割则恶化了碳排放在区域间的配置效率。同时,环境分权与市场分割对碳排放的共同影响作用上存在互补效应,即环境分权程度越高,市场分割对碳排放的负面影响效应越大,反之,市场分割程度越高,环境分权对碳排放的负面影响效应也越大。这主要是由于环境分权与市场分割是地方政府一对互补的策略行为,在环境分权较高的地区,地方政府进行市场分割的能力越强,而在市场分割较高的地区,地方政府争取环境事务管理权的动力越强。因此,在既定的碳排放约束下,中央政府一方面需要适度集中环境事务管理权限,进一步优化环境事务管理机构设置以及人员队伍在不同层级政府间的配置,提高对碳排放的管控效率,另一方面需要打通省际壁垒,加快区域市场一体化建设,优化碳排放的区域配置,提高碳排放效率。     

欧盟碳配额现货与期货价格关系及对中国的借鉴

基于欧盟碳市场配额现货与期货的发展经验和对我国统一碳市场建设的借鉴,本文以2005-2012年欧盟碳排放权交易体系(EU ETS)欧盟配额的现货和期货价格为样本研究二者之间的关系。本文运用单位根检验(ADF检验)的方法验证现货与期货价格的序列平稳性,并在序列平稳的前提下基于协整理论研究现货价格与期货价格的长期均衡关系,反映了二者间的静态关系。但短期内这一静态关系并不成立,反而表现出一定的动态性,短期价格的变动能够真实地反映市场需求,对价格的形成起着重要作用,因而采用向量误差修正模型重点研究二者间的短期动态关系。研究表明:1碳现货价格与期货价格间有着不同程度的影响,二者存在长期均衡,但短期内受市场特定因素的影响,二者又有所偏离;2期货价格反应灵敏,偏离均衡后调整速度快于现货,而且期货的滞后期价格对现货价格影响显著,这更加突显了碳期货的价格发现作用;3期货市场涉及了投资者对市场的预期和判断,较现货交易包含了更多的投机性,价格更为灵活,波动频繁,增加了市场风险。最后,根据结论对我国碳市场建设提出一些启示和建议:针对现货与期货价格之间的动态关系,应当积极开发和利用碳期货市场,通过期货的价格发现功能形成合理碳价,同时需要增强期货市场与现货市场的透明度,实现信息的传递与分享,最终实现期货市场对现货市场的补充和完善;为规避期货价格的波动性所带来的风险,需要建立一套完善的风险防控体系,在风险可控的前提下利用期货价格对市场进行预期,及时引导市场价格,形成完善的价格机制,为全国统一碳市场建设提供价格基础。     

中国碳市场波动溢出效应研究

自2013年以来,中国已先后建立了七个区域性碳市场。研究中国碳市场之间的波动溢出效应,有助于发现在碳市场运行初期起价格引导作用的区域市场,为其它地区碳市场的发展和全国碳市场的建立提供建议。本文选择广东、湖北和深圳三个交易量最大的区域碳市场为样本,利用多元GARCH(1,1)-BEKK模型,检验其波动溢出效应。为了消除履约期的影响,本文根据履约期将样本划分为阶段一(2014年7月1日—2015年6月30日)和阶段二(2015年7月1日—2016年7月19日),分阶段进行了检验,并从市场有效性的视角解释了检验结果。波动溢出效应检验结果显示:在阶段一内,广东碳市场对湖北碳市场、湖北碳市场对深圳碳市场、深圳碳市场对广东碳市场分别存在单向的波动溢出效应;在阶段二内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应;在整个样本期内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应。基于方差比的市场有效性检验结果显示:无论是阶段一、阶段二或整个样本期,三个碳市场均没有达到弱式有效。本文进一步在多重分形检验的基础上,利用多重分形谱宽度,比较了三个碳市场的非有效性程度,结果显示:在阶段一、阶段二和整个样本期,三个碳市场有效性大小关系分别为:湖北广东深圳、深圳湖北广东、广东深圳湖北。可见,三个碳市场早期的波动溢出效应不完全符合市场有效性大小关系,而较晚期的波动溢出效应符合市场有效性大小关系,这证明了中国碳市场在阶段二相比阶段一更为成熟。本文最后对中国碳排放权交易市场的发展提出了政策建议。     

The key elements analysis of Guangdong & Shenzhen ETS & tips for China national ETS construction

The only joint effort area of provincial and municipal governments resides in Guangdong Province and Shenzhen City in China’s carbon emission trading system (ETS) pilots, which characterize the national carbon ETS plots. The present study on the operating experience from this area has important reference value for the national carbon ETS. Analysis and comparison of the key elements show many differences in coverage, total allowance, allowance allocation, and MRV mechanism between Guangdong and Shenzhen carbon ETS. The present study provides the following explanation: (1) the design characteristics of carbon ETS (e.g. coverage, total quotas, the allocation, and MRV mechanism) depend on the local geographical conditions and policy goals. The differences of economic structure in Guangdong Province and Shenzhen City result in different coverage, which then result in differences in other management elements. (2) The operating state of the carbon market is affected by overall design of carbon ETS: in the case of tighter total allowance, lower proportion of China Certified Emission Reductions, and harsher punishment, the carbon market is relatively active, which intends to produce carbon financial market. Based on deep analysis of operation characteristics of carbon ETS in Guangdong and Shenzhen, the present study suggests that (1) the allowance should be allocated freely at the beginning stage and then gradually transited to the voluntary paid auction; (2) the allowances assigned to companies shall be linked up with their energy-saving objectives; (3) the output fluctuations and economic influence on the allowance allocation should be properly handled to maintain the fairness and consistence of allowance allocation standards; (4) stable public expectation is one of the key elements to maintain the regular operation of carbon ETS; (5) constrained carbon emission behavior outside ETS can contribute to social justice; and (6) the improvement of professional skills of relevant personnel in the enterprise and independent third party can enhance carbon emissions data reliability.