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[關鍵詞]二氧化碳 能源強度 產(chǎn)業(yè)結構
中圖分類號:X32 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)28-0146-01
引言
二氧化碳氣體的排放是全球關注的重大環(huán)境問題,他直接導致了全球氣候的變暖,嚴重影響著地球的環(huán)境,破壞生態(tài)平衡。為了應對全球變暖的問題,我國在2009年的常務委員會中結合當前我國二氧化碳的排放狀況,給出了未來的排放指標。指標要求在2020年的時候總排放量要比2009年下降40%。這就要求各地政府要充分做好優(yōu)化二氧化碳排放的工作,實現(xiàn)二氧化碳的排放目標。根據(jù)調(diào)查顯示,我國在1952年到2011年間,制造企業(yè)的增長速度由原來的19%增加到40%上升了21個百分點。制造企業(yè)是我國最大的能源消耗企業(yè),因此要想降低二氧化碳的排放就必須控制好我國制造業(yè)能源消耗量。根據(jù)2008年的ipcc的第5次評估報告顯示,我國的二氧化碳排放主要是由于化工燃料的燃燒,根據(jù)調(diào)查顯示,我國的化石燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳排放量達到全國總排放量的90%多。
一、 研究方法與數(shù)據(jù)來源
本篇文章是用“轉(zhuǎn)換份額分析”(Shift--shareAnalysis)的模式對制造業(yè)二氧化碳的排放數(shù)據(jù)進行分解。
根據(jù)以上的公式我們可以看出影響制造業(yè)二氧化碳排放指標變化的因素主要可以分為7個。(1)技術進步因素。它主要是反映了制造業(yè)個行業(yè)的能源消耗變化對制造業(yè)二氧化碳排放量的影響。這種影響主要是基于制造業(yè)的產(chǎn)品工藝的不同。所以制造業(yè)應該努力提高自己產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,開發(fā)研究新的產(chǎn)品,讓單位產(chǎn)品在能源消耗上發(fā)生變化,這樣就能做到節(jié)能減排的效果。(2)行業(yè)結構的變化。它主要是反應制造業(yè)各個行業(yè)的產(chǎn)品結構對二氧化碳排放強度的影響。這種影響主要是外部環(huán)境以及內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)整的影響。(3)能源結構效應。他主要是指制造業(yè)中由于生產(chǎn)使用的能源變化對二氧化碳排放的影響。(4)技術進步與行業(yè)結構相互影響的作用。是指由于技術的進步和產(chǎn)業(yè)結構的變動對二氧化碳排放強度的影響。(5)技術與能源結構的效應。我國制造產(chǎn)業(yè)的的技術不斷改進和能源結構的不斷調(diào)整對二氧化碳排放產(chǎn)生的影響。(6)行業(yè)結構與能源的相互效應。制造業(yè)行業(yè)結構的變動與能源變動的綜合變動對二氧化碳排放的影響。(7)技術進步,行業(yè)結構與能源結構的相互作用。主要是針對這三者的結合對制造業(yè)二氧化碳排放的影響。
二、制造業(yè)二氧化碳排放強度變動總體效應分析
在1999到2009年這十年之間,技術的進步是影響二氧化碳排放強度的最大影響因素。接著是行業(yè)結構的變動,能源消耗的減少等因素。通過歷年數(shù)據(jù)的分析我們不難看出各種因素影響對二氧化碳排放的影響比值,其實技術的進步使得二氧化碳的排放量減少了24%左右,行業(yè)結構的變動讓二氧化碳減少19%左右,能源消耗的減少使得二氧化的排放量減少了10%左右。由此可見技術的創(chuàng)新和生產(chǎn)工藝的改良對制造業(yè)二氧化碳的排放量影響最大。由于制造行業(yè)中一般都是以煤炭作為主要的能源,因而能源結構的{整對制造業(yè)二氧化碳的排放影響也是極為重要的。
三、行業(yè)數(shù)據(jù)分析
在制造業(yè)各個行業(yè)的數(shù)據(jù)分析中我們不難看出對制造業(yè)技術進步影響最大的是金屬的冶煉及鍛壓行業(yè),技術進步與改良讓整個行業(yè)中的二氧化碳排放量減少了30%多。緊著是非金屬的礦物質(zhì)制品和化學原料及化學制品企業(yè),由于技術的改良和創(chuàng)新讓二氧化碳的排放量減少了20%多。其原因是這些行業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新和技術工藝的水平發(fā)展比較快,使得能源的消耗大量減少。還有一些行業(yè)的技術進步比較緩慢。如通信設備,計算機,紡織業(yè),皮毛加工制造業(yè)以及木材的加工制造業(yè)等等,這些產(chǎn)業(yè)的技術進步對能源的消耗影響不大。所以這些行業(yè)的技術進步對整個行業(yè)中的二氧化碳排放強度影響較小。
在行業(yè)結構效應中,對制造業(yè)影響最大的是石油化工,煉焦,以及核燃料的加工。他們平均讓二氧化碳的排放強度減少了42%。其次是化學原料及化工制品企業(yè),他們的行業(yè)結構調(diào)整讓二氧化碳的排放強度減少了33%。這些行業(yè)的結構調(diào)整使得二氧化碳的排放強度減少。但是制作行業(yè)中別的產(chǎn)業(yè)的行業(yè)調(diào)整對二氧化碳強度的排放影響甚微。甚至有些行業(yè)的調(diào)整沒有讓二氧化碳的排放強度減少卻還在增加。比如黑色金屬的冶煉及壓延,交通運輸設備的制造企業(yè),醫(yī)藥制造企業(yè),專用設備的制造企業(yè)等。由于這些行業(yè)的產(chǎn)出比重增加的速度大大超過了能源消耗的下降速度,所以對制造業(yè)二氧化碳的排放強度沒有起到積極的影響。
結論
氣候變暖是如今世界最為關注的問題之一,減少二氧化碳的排放,縮短氣候變暖的程度已經(jīng)變得刻不容緩。我國制造業(yè)是關系國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。由于我國的各種原因?qū)е潞芏喔吣芎?,高污染的企業(yè)技術得不到改善。根據(jù)本文的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟的增長和能源的消耗對制造企業(yè)的影響最大。
為了貫徹落實我國節(jié)能減排的政策,降低二氧化碳的排放強度,需要從二個方面入手,一方面要切實做好節(jié)能減排的具體措施。另一方面要密切關注整個制造行業(yè)的減排效果。在減排的手段方面要促進制造業(yè)的技術改進,讓企業(yè)在優(yōu)化生產(chǎn)技術的同時節(jié)約能源的消耗,以實現(xiàn)減排的目的。具體產(chǎn)業(yè)的變動對二氧化碳的排放影響比較小,還存在著很大的改良空間??梢远啻龠M綠色制造,新興制造業(yè),大力開發(fā)可持續(xù)能源與再生能源。
參考文獻
[1]李晶. 產(chǎn)業(yè)政策對產(chǎn)業(yè)結構變遷、二氧化碳排放的影響[D].山東大學,2014.
[2]郭杰. 中國碳減排政策分析與評估方法及應用研究[D].中國科學技術大學,2011.
如今,減少二氧化碳等溫室氣體的排放,已成為人們面臨的重要課題之一。
減少二氧化碳的排放有很多技術手段。比如提高現(xiàn)有設備的燃燒效率,盡量少使用煤炭、石油、天然氣等化石燃料;利用風能、太陽能、水能、核能等潔凈能源,使用生物質(zhì)燃料,等等。
誰排放了二氧化碳
對我國來說,在相當長的一段時期內(nèi),煤炭仍然是主要的能源。如何有效處置燃煤產(chǎn)生的二氧化碳,對實現(xiàn)節(jié)能減排目標,保護環(huán)境都至關重要。
根據(jù)粗略統(tǒng)計,交通運輸業(yè)是排放二氧化碳的主要行業(yè),大約占二氧化碳總排放量的1/3。交通運輸所排放的二氧化碳是由成千上萬輛機動車產(chǎn)生的,這些二氧化碳很難被統(tǒng)一捕集。
火力發(fā)電廠則是排放二氧化碳的最大行業(yè)。火力發(fā)電廠燃燒化石燃料后排放的二氧化碳大約占全球人類活動排放的二氧化碳總量的24%。
除火力發(fā)電廠外,建材、陶瓷、水泥、玻璃、冶金以及化工等行業(yè),也燃燒化石燃料,不過,排放量要小得多。
由于化石燃料的燃燒是在鍋爐等工業(yè)設備中進行的,比較容易在管道系統(tǒng)中進行二氧化碳的分離和捕集。因此,首先處理火力發(fā)電廠排放的二氧化碳是切實可行的減少溫室氣體排放的辦法。
科學家們目前研究的重點是對工廠排放的二氧化碳進行捕集和分離,然后將其壓縮成液體,輸送到合適的地點,封存于地下。
最新研究顯示,未來50年內(nèi),深埋二氧化碳可能成為減少溫室氣體的重要方式。
地下 二氧化碳好去處
我們?nèi)祟惿睢⒕幼≡诘厍虮砻?,地下的巖石結構非常復雜。地質(zhì)學家把地球表面到地下平均厚度17千米深處的這一部分,稱為地殼。一般情況下,人類發(fā)現(xiàn)并開采的礦產(chǎn),如鐵礦、銅礦、金礦等,最深處也就在1~2千米。目前,煤礦開采深度普遍為幾百米至1千米,往更深的地下開采的并不多;石油、天然氣的埋藏深度相對深一些,可達幾千米。
如果我們充分認識了解、利用我們腳下的巖石結構,就可以把捕集的二氧化碳儲存起來。
在聯(lián)合國政府問氣候變化專門委員會(IPCC)的評估報告里,就介紹了埋存二氧化碳的幾種主要技術,包括:注入衰竭油氣田:注入油氣田提高采收率;注入海洋或陸地咸水層:注入深部不可開采煤層與可開采煤層,增加煤層氣產(chǎn)量;還有一些其他方法,如注入玄武巖、油頁巖及巖石洞穴等。
使用這些方法,都離不開對二氧化碳性質(zhì)的了解。
二氧化碳是一種無色、無味、比空氣重的氣體,在標準狀況下,密度是1.977克/升。在空氣中,二氧化碳占0.03%。當溫度/壓力高于31℃/74大氣壓時,二氧化碳處于超臨界狀態(tài)(超臨界點溫度是31.1℃,壓力7.384兆帕大氣壓)。處于超臨界狀態(tài)的二氧化碳,密度近于液體,黏度近于氣體,擴散系數(shù)為液體的i00倍,是一種很好的溶劑,它的溶解性、穿透性均超過水、乙醇和乙醚等溶劑,具有很強的溶解能力。利用這個性質(zhì)可以從多種物質(zhì)中提取出有效成分,因而,二氧化碳在醫(yī)藥、食品、香料、煙草與化學工業(yè)中得到了廣泛的應用。
油田埋存儲法提高石油采收率
利用超臨界萃取理論的原理,把二氧化碳注入到產(chǎn)量正在遞減的油氣田,可以提高油氣產(chǎn)量,這是不少發(fā)達國家正在采用的技術。
從20世紀70年代開始,發(fā)達國家開始嘗試把超臨界二氧化碳流體萃取理論應用到石油工業(yè),即把二氧化碳注入到油田的儲油層,增加油氣產(chǎn)量,并且取得了很好的效果。由于二氧化碳對烴類物質(zhì)的萃取有自己的特點,超臨界流體把原油中較重的碳氫化合物萃取出來后,這種液態(tài)混合物具有較好的流動性,容易流向生產(chǎn)井,進而被抽提到地表。在石油工業(yè)中,這種方法被稱為二氧化碳驅(qū)油。
目前,比較成熟的處理技術是在距地面800米以及更深處進行二氧化碳的儲存。在800米或更深的地方,地熱梯度為25~35℃/千米、壓力梯度為10.5兆帕/千米,游離的二氧化碳處于超臨界狀態(tài),它的濃度變化范圍為440~740千克/立方米。因此,在多孔和可滲透的儲存巖層中,不需要特別的壓力條件就可以儲存二氧化碳。
世界上達到一定規(guī)模的工業(yè)性試驗首推加拿大薩斯喀徹溫省韋本(Weyburn,或稱韋伯恩)油田。這是國際能源署(IEA GHG)溫室氣體研究的監(jiān)測和儲存項目,也是加拿大能源公司(Encana)涉及1.5億美元、周期達30年,用二氧化碳增加石油采收率的商業(yè)項目。其目的是通過把加壓的二氧化碳氣體注入到油田儲層中,以增加石油產(chǎn)量1.3億桶。同時,通過綜合監(jiān)測,查明二氧化碳在被灌注到地下以后的運移規(guī)律,最終作為建立長期、安全的二氧化碳地下儲存技術和范例。
通過研究,地質(zhì)學家發(fā)現(xiàn)韋本油田的地質(zhì)構造適宜進行注入試驗。制定好方案后,項目首先于2000年9月在加拿大能源公司韋本19井陣(1平方千米范圍的注一采井群組)中進行,初期注氣量為2.69百萬立方米/天(或5000噸/天)?,F(xiàn)在的注氣量為3.3g百萬立方米/天,其中,每天有0.71百萬立方米的二氧化碳通過生產(chǎn)井進行再循環(huán)。在實驗區(qū)塊中,每天的石油產(chǎn)量(20560桶)有1/4(超過5000桶)是由二氧化碳的注入所貢獻的。到2008年生產(chǎn)周期,二氧化碳注入到75個井陣,注氣量達108億立方米(2000萬噸)。
我國也在積極開展這個領域的研究與試驗,科技部支持開展的973項目――溫室氣體提高石油采收率的資源化利用及地下埋存,就是通過二氧化碳提高石油采收率并且實現(xiàn)地質(zhì)封存的示范工程。如今,這項工作已經(jīng)取得了顯著成效。
海洋埋存儲法限制雖多潛力大
除了上面這種方法外,把二氧化碳注入地下深部咸水層,也是一種主要實現(xiàn)環(huán)境效益的措施。不過,由于沒有其他經(jīng)濟補償手段,注入成本昂貴。
研究表明,在沉積盆地的咸水層封存二氧化碳的溫度/壓力條件是:深度必須大于800米。只有在這樣的深度,才能達到二氧化碳的超臨界壓力。
盡管采用深部咸水層儲存二氧化碳有著諸多限制,但深部咸水層儲存二氧化碳有很大的潛力。目前,世界各地區(qū)正在進行估測咸水層封存二氧化碳容量的研究,比如在美國的陸地和加拿大阿爾伯塔盆地、歐洲西北部的海洋、澳大利亞東部海洋等。
其中,比較有名的是20世紀90年代歐盟啟動的一個咸水
層封存二氧化碳項目(Sal ineAquifer CO2 Storage,簡稱SACS)。
1998年,挪威國家石油公司(Statoil)與挪威、丹麥、荷蘭、法國及英國的科學研究機構組成SACS計劃集團,并開始收集有關二氧化碳注入到北海地區(qū)Utsira地層及其他類似地區(qū)的資料。SACS涉及了多學科方法,包括地質(zhì)、地球化學、地球物理以及儲庫的工程、數(shù)值模擬。
在北海的斯萊普內(nèi)爾(Sleipner)氣田,人們將二氧化碳從產(chǎn)出的天然氣中分離并注入到ut sira地層中。1996年10月開始注氣,每年注入100萬噸。Ut sira地層從南到北延伸400多千米,從東到西延伸50~100千米,面積2.61萬平方千米。那里有兩個沉積中心,一個在斯萊普內(nèi)爾南部,厚度達到300多米:第二個在斯萊普內(nèi)爾北部,厚度200米,該地層的局部厚度為200米,下面還有一層砂巖,進一步增加了儲集層的總厚度。
據(jù)估算,utsira地層可儲存歐洲幾百年的二氧化碳排放量,數(shù)量還是相當可觀的。
煤層埋存儲法置換甲烷保安全
煤層是富甲烷氣體存儲的巖層,一般情況下,每噸煤中會產(chǎn)生4.3~6.2立方米甲烷,所產(chǎn)生的甲烷集結在煤層中,吸附在煤的表面上。煤巖內(nèi)部多微孔,具有吸附大量氣體的能力。在煤層壓力條件下,煤對甲烷的吸附可高達25標準立方米/噸。煤的年代越久遠,含氣量越多。不同種類的煤對甲烷的吸附情況不同,褐煤的吸附量最少,煙煤和無煙煤每噸可含有30立方米的煤層氣。
其實,煤同樣可以吸附二氧化碳,而且煤與二氧化碳的親和力比甲烷大,在相同的壓力下,煤對二氧化碳的吸附量是甲烷的1.8~2.8倍??杀幻何降腃O2/CH4的體積比有一個變化范圍:從無煙煤的1到褐煤的10以上。
由于二氧化碳與煤的吸附力比甲烷大,把二氧化碳注入煤層,可以保持儲層的壓力并很快置換出甲烷。
美國圣胡安盆地的煤田試驗表明,注入3份體積的二氧化碳,可以得到1份體積的甲烷。一直到大部分甲烷都被置換出來以后,被注入的二氧化碳才會少量地從鉆井口溢出。
我們知道,引發(fā)煤礦發(fā)生瓦斯爆炸的主要是甲烷等氣體,既然二氧化碳可以把煤層中的甲烷置換出來,那么在較淺的煤層中,通過置換反應將甲烷置換出來,既利用了這部分煤層氣,同時可有效避免發(fā)生瓦斯爆炸的危險,一舉兩得。
但是,在實際中,這種處理方式并不可取。因為淺層煤最終是要被采掘的。在采掘過程中,煤層吸附的二氧化碳又會被重新釋放出來,還是沒有達到減少溫室氣體排放的目的。
好在煤層的采掘是有限度的,超過1500米深度,再繼續(xù)開采,經(jīng)濟上就不合算了。為了得到深部的煤層氣,也同時為了實現(xiàn)二氧化碳的永久儲存,可以在深部煤層注入二氧化碳,采集深部的甲烷。
只不過,現(xiàn)在的研究對深層煤圈閉二氧化碳的機理以及二氧化碳可能與煤發(fā)生的反應等問題,尚缺乏研究,相關項目的開展還需要進一步的研究試驗。
我國是煤炭資源大國,至少有33個世和世以上的地質(zhì)時代、有數(shù)量不等、質(zhì)量各異的煤層沉積。對于煤層埋藏深度超過1800米以上的礦山,現(xiàn)有技術很難開采(我國現(xiàn)在有的煤礦已經(jīng)開采到1000米了),所以,對于煤層埋藏太深、太薄以及不安全的地區(qū),可作為注入二氧化碳提高煤田甲烷的候選基地。目前,我國已在山西沁水盆地開展了注入二氧化碳提高煤層氣采收率的微型先導性試驗,試驗煤層的深度為472~478米。
備選方法實在多
除了上面提到的技術,各國專家也都在嘗試其他儲存技術,比如將二氧化碳注入衰竭油氣田。我們可以這樣來認識這個方法:石油天然氣是地球經(jīng)過很長時間的演化(幾百萬年、幾千萬年甚至幾億年或更長時問)才形成的礦藏,把它開采出來后,它們原來在地下的空間,沒有遭到多大的破壞,還可以再用來埋存二氧化碳。同時,原來的油氣藏地質(zhì)資料也可以為二氧化碳的注入提供技術支持。只是,現(xiàn)在國際上還沒有工業(yè)規(guī)模試驗的報道。
在海底開展儲存二氧化碳的試驗也仍處于研究階段??茖W家發(fā)現(xiàn),在深海注入的二氧化碳會與水形成一種水化物,體積膨脹4倍:在不同深度,當把二氧化碳釋放到海水中時,會產(chǎn)生氣泡,并在氣泡外面形成一層固態(tài)的水化物。這層外殼限制了=氧化碳與海水的接觸;當海水深度大于2600米時,液態(tài)二氧化碳的密度比海水大;在3627米的海洋深處,液態(tài)二氧化碳表面能形成穩(wěn)定的水化物外殼,與冬季池塘被冰覆蓋的現(xiàn)象類似。
科學家做了一個實驗來顯示在海底儲存二氧化碳的過程。他們在一個7升的大燒杯中放入3.5升(半杯)液態(tài)二氧化碳,在1小時內(nèi),由于每個二氧化碳分子與6個水分子連接組成一種新的水化物顆粒,結果原來的二氧化碳體積增大,這些化合物就漫溢過燒杯,流到外面了。
不過,人們還不清楚二氧化碳對海洋生物的影響,也不知道高濃度的水化物對深海環(huán)境會有怎樣的影響?海洋生物又會發(fā)生什么反應?這些都有待于進一步研究。
科學家還有一種設想,是把二氧化碳注入相關的巖體,例如玄武巖,玄武巖在全球的分布很廣。一般認為,玄武巖有很低的孔隙率,是一種低滲透率的巖石,并不適合于二氧化碳的儲存。但科學家考慮這個問題時,想到了玄武巖的裂隙,當多孔隙、有滲透性和封閉的低滲透性夾層出現(xiàn)時,這些夾層可以封存二氧化碳。玄武巖比沉積巖更有潛力作為二氧化碳的圈閉層,因為在適合的條件下注入的二氧化碳與玄武巖中的硅酸鹽反應,有可能形成碳酸鹽礦物。目前,人們關于這種類型儲存地點的知識很有限,需要開展進一步的研究來評估發(fā)生在玄武巖中的二氧化碳礦化作用的范圍與速度。
全球氣候持續(xù)變暖已經(jīng)成為當前人類面臨的主要挑戰(zhàn),人類活動排放的二氧化碳與氣候變暖關系密切°°。作為世界上最大的發(fā)展中國家和第二大能源生產(chǎn)和消費國,以及僅次于美國的二氧化碳排放國家0,中國面臨著越來越大的壓力和挑戰(zhàn)。2009年5月20日召開的哥本哈根氣候變化會議圍繞著發(fā)展中國家是否應該承擔減排義務展開了激烈的交鋒,抑制氣候變化制定合理有效的環(huán)境政策成為了國際上的研究熱點。中國也一直采取政策、措施來積極應對氣候變化,中央在‘‘十一五”規(guī)劃綱要明確提出,到2010年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末要降低20%左右,主要污染物排放總量減少10%,并將其列為重要的約束性指標。同時,我國政府于2009年11月26日正式宣布控制溫室氣體排放的行動目標,決定到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。因此,研究二氧化碳碳減排問題不僅有利于落實科學發(fā)展觀,而且對于國家的可持續(xù)發(fā)展,減緩全球氣候變化具有積極的意義。
事實上,二氧化碳減排的最有效措施是以重點領域作為突破口和重要抓手?;瘜W工業(yè)作為工業(yè)部門中高能耗、高污染的行業(yè)之一,自然成為了我國減排工作實施的重點領域。據(jù)統(tǒng)計,化工行業(yè)年排放工業(yè)廢水30多億噸,工業(yè)廢氣1.4萬億立方米,產(chǎn)生工業(yè)固體廢棄物8400多萬噸,分別占全國“三廢”排放總量的16%、%和5%,位居工業(yè)行業(yè)的第1、和5位。另一方面,盡管通過新的節(jié)能技術和減排技術已使我國化學工業(yè)主要耗能產(chǎn)品的單位能耗有不同程度的降低,但單位產(chǎn)品的能耗和排放與國際先進水平相比仍有一定差距。就能源利用效率而言,我國化學工業(yè)的能源效率比發(fā)達國家低10%-15%左右,一些產(chǎn)品單位能耗比發(fā)達國家高10%-20%左右。因此,化學行業(yè)二氧化碳減排工作的有效開展對于我國整體節(jié)能減排工作的突破和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義和示范作用。
然而,對化學行業(yè)二氧化碳減排政策制定和實施離不開對該行業(yè)的碳減排影響因素分析。究竟哪些因素推動了能耗量的增長和碳排量的變動?哪些部門是主要的耗能部門或者是最大的碳排放源?等等,只有充分掌握上述影響碳排放的因素,才能有針對性地制定和實施有效的行業(yè)節(jié)能減排政策。因此,研究化學行業(yè)的二氧化碳排放的影響因素具有重要的理論和現(xiàn)實意義,并能為制定可行的行業(yè)節(jié)能減排等環(huán)境政策提供參考。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
目前與本文研究相關的文獻主要集中碳排放強度以及碳排放因素兩個方面。
(1)碳排放強度
Greening等(1998)對10個OECD國家(丹麥、芬蘭、法國、聯(lián)邦德國、意大利、日本、挪威、瑞典、英國和美國)的生產(chǎn)部門(1971-1991年)進行了分析,認為生產(chǎn)部門能源強度下降是其碳排放強度下降的主要原因,同時能源價格等一些其他因素對碳排放強度有很大影響0。Zhang(2003)利用沒有殘差的Laspeyres方法分析了中國工業(yè)部門1990-1997年能源消費的變化,研究結果表明1990-1997年工業(yè)部門所節(jié)約能源的87.8%是由于實際能源強度下降引起的,能源下降主要體現(xiàn)在黑色金屬、化學、非金屬礦物、機械制造四個部門?。Wu等(2005)根據(jù)中國各省的數(shù)據(jù),利用一種新的三層分析法研究了1996-1999年中國二氧化碳排放“突然下降”的原因,研究結果表明:工業(yè)部門能源強度下降的速度以及勞動生產(chǎn)率的緩慢下降是化石燃料利用二氧化碳排放下降的決定因素5。Fan等(2007)分析了1980-2003年一次能源利用和物質(zhì)生產(chǎn)部門終端能源利用的碳排放強度變化情況,研究發(fā)現(xiàn)能源強度下降是中國碳排放強度下降的主要原因0。魏一鳴等(2008)在《中國能源報告(2008):碳排放研究》中對中國能源消費與碳排放進行了研究指出中國碳排放強度高于世界平均水平,但是下降較快,中國碳排放強度仍存在一定的下降空間,減緩二氧化碳排放增長的重點是降低能源強度、降低能源消費結構中的高碳能源比例、增加低碳能源消費、以及控制人口數(shù)量來實現(xiàn)0。
(2)碳排放因素
許多學者利用因素分解方法和投入產(chǎn)出理論,研究了二氧化碳氣體排放變化的影響因素以及與環(huán)境相關的問題。Gould和Kulshreshtha(1986)首次將最終需求、結構依存以及節(jié)約能源與薩斯喀徹溫省的能源消費結合起來?。Rose和Chen(1991)運用投入產(chǎn)出結構分解方法來解釋1972-1982年美國經(jīng)濟的中間部門的基于燃料和其他投入之間的中間燃料替代0。Chang和Lin(1998)利用投入產(chǎn)出結構分解法分析了1981-1991年臺灣二氧化碳排放趨勢和工業(yè)部門排放二氧化碳的變化M。Fan(2006)等分析了1975-2000年人口、經(jīng)濟、技術對中國、世界、高收入國家、較高的中等收入國家、較低的中等收入國家、低收入國家的二氧化碳排放的影響,研究發(fā)現(xiàn)人口、經(jīng)濟、技術對不同收入水平國家二氧化碳排放量的影響是不同的。MichaelDalton等(2008)的研究中指出從長遠的角度來看,人口老齡化會減少二氧化碳的排放,人口的年齡結構對二氧化碳的排放和能源利用等產(chǎn)生影響,如果在人口相對較少的情況下,排放量幾乎會降低40%12。MinZhao、LirongTan等(2010)基于LMDI方法利用1996年-2007年的歷史數(shù)據(jù)研究了上海工業(yè)部門的碳排放影響因素,結果表明經(jīng)濟產(chǎn)出效應是推動碳排放增長的主要因素,而能源強度的降低和能源結構、產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整成為抑制碳排放增長的因素13。ClaudiaSheinbaum等(2010)米用LMDI方法定量研究了1970-2006年間墨西哥鋼鐵工業(yè)部門的能耗和碳排放情況,他們指出經(jīng)濟活動效應使能耗在所研究時間范圍內(nèi)增長了227%,而結構效應和能源效率效應則分別使能耗減少5%,90%14。SebastianLozano、EsterGutier?rez(2008)運用數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)研究了人口、能耗、碳排放和GDP之間的關系M。牛叔文、丁永霞等(2010)以亞太八國為對象,采用面板數(shù)據(jù)模型,分析了1971-2005年間能耗、GOT和二氧化碳之間的關系,他們的研究顯示發(fā)達國家的碳排放基數(shù)和能源利用率高,單位能耗和單位GDP排放的二氧化碳低,而發(fā)展中國家則相反,我國的能耗和碳排放指標所優(yōu)于其他三個發(fā)展中國家,但次于發(fā)達國家116。ChengF.Lee、SueJ.Lin(2001)利用投入產(chǎn)出結構分解的方法研究了影響臺灣石化行業(yè)1984年到1994年二氧化碳排放的關鍵因素,通過指數(shù)分解分析、投入產(chǎn)出理論以及結構分解方法,識別出二氧化碳排放系數(shù),能源強度、能源替代、增值率、中間需求、國內(nèi)最終需求、最終出口需求等8個因素臺灣石化行業(yè)的二氧化碳排放變化的影響,并提出了相應的政策建議。
綜上可以看出,盡管目前關于碳減排研究較多,但多集中在國家或者區(qū)域?qū)用嫔?,且大多關于西方國家和地區(qū),而對在經(jīng)濟領域具有重要地位的特定工業(yè)部門研究卻不多見,特別是采用定量實證分析化學工業(yè)碳排放的研究很少。
三、方法及數(shù)據(jù)來源
(一)二氧化碳排放量的估算
根據(jù)IPCC給出的溫室氣體排放指導方針目錄(1996年修訂版),中國化學工業(yè)的二氧化碳排放量可以采用以下公式進行估算,如式(1)所示。
(二)化學工業(yè)二氧化碳排放量變化的因素分解模型
借鑒Kaya恒等式M,為了分析化學工業(yè)的二氧化碳排放量變化的影響因素,可以將化學工業(yè)二氧化碳排放總量分解為以下的影響因素:化學工業(yè)能源消費總量、化學工業(yè)具體部門能源消費比例、化學工業(yè)化石能源比例、化學工業(yè)化石能源結構以及能源碳排放系數(shù)。具體公式如(2)所示,公式(2)中的參數(shù)說明如表2。
為了下文敘述方便,將(2)、(3)式分別稱為二氧化碳排放模型、能源消費模型。Ang(2004)B9]比較了各種不同的指數(shù)分解方法,認為對數(shù)平均指數(shù)分解法(LMDI)在其理論基礎、適用性以及結果解釋等方面具有優(yōu)勢,因此本文選擇LMDI(Log-MeanDivisiaIndex)方法。根據(jù)LMDI分解方法,可以推出如下等式。
(1)二氧化碳排放模型
E表示現(xiàn)期相對基期化學工業(yè)能源消費量的變動;AEq、、Eu尾,AEei分別表示化學工業(yè)能源消費量的經(jīng)濟增長效應、化學工業(yè)產(chǎn)出比例效應、化學工業(yè)的部門結構效應、能耗強度效應。同樣地,根據(jù)LMDI分解方法得到如下分解結果:
對基期二氧化碳排放量的變動;ACEi,ACfe,ACes,ACec、ACQ、ACu、ACss、/AC?分別表示部門能源消費效應、化學工業(yè)化石能源比例效應、化石能源結構效應、能源碳排放強度效應、經(jīng)濟增長效應、化學工業(yè)產(chǎn)出比例效應、化學工業(yè)的部門結構效應、能耗強度效應。
(三)數(shù)據(jù)來源
本文分析了1996-2007年我國主要化學工業(yè)二氧化碳排放量的變動情況。1996-2007年的各部門的工業(yè)總產(chǎn)值數(shù)據(jù)來源于中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒1997、1998、2000、2001、2002、2003、2004、
2006、2007,由于未得到1998年和2004年的工業(yè)總產(chǎn)值,因此本文通過前后兩年平均得到1998年和2004年的工業(yè)總產(chǎn)值。1996-2007年的二氧化碳排放量根據(jù)國家發(fā)改委能源研究所的數(shù)據(jù)計算得到。各部門的能源消費量以及煤炭、石油、天然氣等的能源消耗來源于中國統(tǒng)計年鑒1996-
2007。在本文中假定三種能源的二氧化碳排放強度保持不變,因此,ACm=0。
四、結果分析及討論
能源消費、能源強度以及能源結構都與化學工業(yè)二氧化碳排放相關,另外,一些經(jīng)濟因素如工年二氣化碳排放模型分解結果累積圖業(yè)總產(chǎn)值等也會影響化學工業(yè)二氧化碳的排放。LMDI方法可以有效地識別這些關鍵因素的影響程度。本文將化學工業(yè)分為化學原料及化學制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、化學纖維制造業(yè)、橡膠制品業(yè)以及塑料制品業(yè)等5個部門。
(一)二氧化碳排放模型結果根據(jù)(4)式,以1996年為基年,逐年變動累積得到的結果如圖1所示。
結果顯示,在1996年至2007年之間,中國化學工業(yè)二氧化碳排放量的變動基本上可以由能源消費量的變動來解釋,化學工業(yè)化石能源結構效應、化學工業(yè)化石能源比例效應的影響其次,化學工業(yè)具體部門的能源消費效應的影響最小。從整體趨勢來看,化學工業(yè)能源消費的增長增加了二氧化碳排放量,而化石能源結構效應以及化石能源比例效應的負向變化抑制了二氧化碳的排放。另外,1996年至1999年間,化學工業(yè)二氧化碳排放量是逐年減少的,主要是由這幾年化學工業(yè)能源消費以及化學工業(yè)具體部門能源消費的降低所致。隨著部門及總體能源消費的增加,二氧化碳排放開始出現(xiàn)明顯增長,到2004年,出現(xiàn)大幅度增長,此時則主要緣于化學工業(yè)化石能源比例效應及能源消費效應,即能源消耗,尤其是大量的化石能源的消耗直接導致了二氧化碳排放量的增加。
以1996年為基期,2007年為現(xiàn)期,根據(jù)4式的分解結果如圖2。2007年相對于1996年化學工圖2中國化學工業(yè)1996年和
業(yè)二氧化碳排放量的變動中,能源消費效應的貢獻度為172.86%,化石能源比例效應和化石能源結構效應的貢獻度分別為-5.08%、-67.43%,而化學工業(yè)具體5個部門(包括化學原料和化學制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、化學纖維制造業(yè)、橡膠制造業(yè)以及塑料制造業(yè))的能源消費效應的貢獻率僅為-0.34%。自上世紀90年代中期以后,煤炭在化石能源中的比例有所下降,石油和天然氣的比重有所上升。三種化石能源中,煤炭的二氧化碳排放強度最高,石油次之,天然氣最低。因此,化學工業(yè)化石能源的結構變動有利于減少二氧化碳的排放。在全球氣候變暖、溫室氣體排放不斷增加的壓力下,除了調(diào)整化石能源結構以外,還應大力推進新能源(包括風電、核電和水電)的使用比例。
(二)能源消費模型結果
根據(jù)(6)式,以1996年為基年,逐年變動累積得到的結果如圖(3)和(4)所示。
從圖3可以看出,經(jīng)濟發(fā)展和能耗強度變動是影響化學工業(yè)能源消費量的最主要的兩個因素,其中,經(jīng)濟增長增加了二氧化碳的排放,而能耗強度變動減少了二氧化碳排放。而化學工業(yè)經(jīng)濟效應以及化學工業(yè)具體部門結構效應的影響較小。
2007年二氣化碳排放模型分解結果
圖4從更細致的層面反映了化學工業(yè)中具體5個部門能耗強度的變化情況。其中,化學原料和化學制品制造業(yè)以及化學纖維制造業(yè)的能耗強度下降很快,尤其在2001年以后。醫(yī)藥制造業(yè)、橡膠制品業(yè)以及塑料制品業(yè)的能耗強度減少較緩慢。說明化學原料和化學制品制造業(yè)以及化學纖維制造業(yè)兩個部門是化學工業(yè)所有部門中能耗較高、同時經(jīng)濟發(fā)展也較高的部門。為了降低化學工業(yè)二氧化碳排放量,提高能源效率,應該加強化學原料和化學制品制造業(yè)以及化學纖維制造業(yè)的經(jīng)濟投入,同時通過改善相應設備,增加清潔能源比重,降低化石能源消費。
根據(jù)(6)式,以1996年為基期,2007年為現(xiàn)期,分解結果如圖5所示。
(三)疊加結果
在(4)、(6)兩式分解結果的基礎上,根據(jù)(8)式,疊加后的結果如圖6所示。
以1996年為基期,2007年為現(xiàn)期,疊加后的結果如圖7所示。
圖7全面地反映了各影響因素對1996-2007年中國化學工業(yè)二氧化碳排放量變動的貢獻程度。根據(jù)圖7及以上的分析,可以得到:
(1)經(jīng)濟活動和能耗強度下降是影響中國化學工業(yè)1996-2007年二氧化碳排放的兩個最重要的因素。能耗強度的下降明顯減少了二氧化碳的排放,但仍無法抵消經(jīng)濟增長導致的二氧化碳排
放量的增加。
(2)中國整體經(jīng)濟增長導致的二氧化碳排放源于經(jīng)濟增長對能源的需求和消耗,這也造成了化學工業(yè)二氧化碳減排與其經(jīng)濟發(fā)展之間的矛
盾。為了在減少二氧化碳排放的同時不會抑制經(jīng)濟的發(fā)展,需要考慮更多的因素,如化石能源的減少,能源結構的優(yōu)化,部門結構的調(diào)整等等。
(3)由圖7可以看出,化學工業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展反而會降低其二氧化碳的排放,因此,應繼續(xù)關注我國化學工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,加大投入。
(4)能耗強度的下降無疑是化學工業(yè)二氧化碳減排最有力的貢獻因素,因此,為了提高化學工業(yè)的能源利用效率,降低二氧化碳排放,需要不斷降低能耗強度,可以通過增加研發(fā)投入、改進技術以及改善相應設備、增加新能源比重入手。
(5)化學工業(yè)具體部門結構的變動會增加能
年和2007年疊加分解結果
源的消費量,因此需要調(diào)整各部門的結構,關注高耗能部門(化學原料和化學制品制造業(yè)以及化學纖維制造業(yè))的能源消費,增加較低耗能部門的投入,以期降低能源消耗。
(6)化學工業(yè)能源結構的優(yōu)化減少了二氧化碳的排放,雖然相對而言,能源結構的貢獻率不是很大,但是能源結構的優(yōu)化作為戰(zhàn)略性的減排政策是非常重要的,尤其是大力發(fā)展核能、風能以及太陽能等非化石能源。
關鍵詞:低碳生活;生態(tài)文明;資源;環(huán)境;途徑
收稿日期:2012-02-06
作者簡介:肖創(chuàng)偉(1963―),男,湖北洪湖人,副教授,高級工程師,主要從事景觀生態(tài)設計、生態(tài)教育與研究工作。
中圖分類號:F290
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2012)02-0006-03
1 引言
隨著社會生產(chǎn)力的提高和科學技術的發(fā)展,人類創(chuàng)造出了巨大的物質(zhì)財富,極大地推動了物質(zhì)文明的進步,但與此同時也造成了生態(tài)環(huán)境的惡化和資源短缺的危機。面對資源與環(huán)境的壓力,黨的十六屆三中全會提出了以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學發(fā)展觀;“十一五”把“建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”、促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展列入規(guī)劃;十七大報告首次提出“建設生態(tài)文明”的理念,為中國的發(fā)展指出了一條全新的路徑。建設生態(tài)文明,根本在于生產(chǎn)方式和生活方式轉(zhuǎn)型。要實現(xiàn)這一文明轉(zhuǎn)型,就要切實地在科學發(fā)展觀的引領下,探索建立有利于節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的長效機制和政策措施,其中,發(fā)展低碳經(jīng)濟,踐行低碳生活,將成為建設“生態(tài)文明”最有力的突破口。
2 低碳生活與生態(tài)文明的基本內(nèi)涵
2.1 低碳生活
低碳,指較低或更低的溫室氣體(二氧化碳為主)排放,是近年來國際社會應對人類大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球氣候災害性變化而提出的新概念。低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經(jīng)濟模式。低碳生活作為一種生活方式,可以理解為減少二氧化碳的排放,低能量、低消耗、低開支的生活方式,主張人們對自己的生活方式或消費習慣進行簡單易行的改變,減少全球溫室氣體(主要是減少二氧化碳)的排放的一種理念。低碳生活主要體現(xiàn)在3個方面,一是生活中的節(jié)能減排,二是低碳能源利用,三是生態(tài)碳匯建設。它的核心是在市場機制基礎上,通過制度框架和政策措施的制定及創(chuàng)新,形成明確、穩(wěn)定和長期的引導和鼓勵,推動提高能效技術、節(jié)約能源技術、可再生能源技術和溫室氣體減排技術的開發(fā)及運用,并促進整個社會經(jīng)濟朝向高能效、低能耗、低碳排放的模式轉(zhuǎn)變。
2.2 生態(tài)文明
生態(tài)文明是指人類在改造客觀物質(zhì)世界過程中,自覺遵守自然和社會客觀規(guī)律,不斷調(diào)整、改善進而實現(xiàn)低消耗、低排放、高利用的產(chǎn)業(yè)結構和生態(tài)化的生產(chǎn)方式、生活方式,達到人與自然、經(jīng)濟與生態(tài)和諧共進,取得的物質(zhì)和精神的總和。廣義的生態(tài)文明是人類文明發(fā)展的一個新的階段,是繼原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的一種新型文明形態(tài)。狹義的生態(tài)文明則是指文明的一個方面,著重強調(diào)人類在處理與自然關系時所達到的文明程度。它是相對于物質(zhì)文明、精神文明和政治文明而言的,并與之相并列的一種文明形式 。建設生態(tài)文明,在價值觀念上,強調(diào)給自然以平等態(tài)度和人文關懷、人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展;在實踐途徑上,體現(xiàn)為自覺自律的生產(chǎn)生活方式、以生態(tài)技術為基礎實現(xiàn)社會物質(zhì)生產(chǎn)的生態(tài)化;在社會關系上,推動人與自然、人與人、人與社會的和諧。
2.3 低碳生活和生態(tài)文明的關系
(1)低碳生活是生態(tài)文明的前提和基礎。生態(tài)文明是基于生態(tài)危機,反思傳統(tǒng)發(fā)展觀念而進行的理性選擇。在人類環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)展中,始終貫穿著人類與環(huán)境這一基本矛盾。大工業(yè)生產(chǎn)方式加劇了人與自然的矛盾,導致了全球性的生態(tài)危機,迫使人類對人與自然之間的關系以及人類行為的合理性在更深的層次上作出反思和批判,要求創(chuàng)新發(fā)展模式,破解發(fā)展難題。低碳生活作為一種簡約、簡單、簡樸的生活方式,通過個人適度減低碳排放量來達到集體碳排放總和的減少,達到保護環(huán)境、促進生態(tài)文明的發(fā)展,從而促進整個地球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
(2)生態(tài)文明是低碳生活的目的和歸屬?!暗吞忌睢毕蛉祟愄岢龅氖乔八从械膭?chuàng)新的生活模式,要求人類改變自工業(yè)化以來形成的生產(chǎn)消費理念,特別是那種消費至上的消費文化,改變這種犧牲人類長遠利益和整體利益的短視行為,以保護地球家園,達到建設生態(tài)文明的目的。我國目前雖未制定明確的“低碳生活”的法規(guī)、條例,但種種社會發(fā)展理念卻在實實在在地踐行著“低碳”原則。比如說科學發(fā)展觀,可以說是立足當前中國的基本國情,針對發(fā)展實踐中的一系列新課題,全面分析人與人、人與社會、人與自然的新矛盾而提出來的,它內(nèi)在包含了“低碳”原則,更包含了生態(tài)文明的要求。
3 踐行低碳生活的主要途徑
低碳已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢,低碳生活不僅是一種態(tài)度、一種義務,更是一種責任。我們不僅要倡導低碳生活,更應該主動踐行低碳生活。節(jié)能減排勢在必行。低碳生活主要應從衣、食、住、行、用等生活細節(jié)去踐行。
3.1 衣
(1)少買衣。即少買不必要的衣服。一件普通的衣服從原料到成衣再到最終被遺棄,都在排放二氧化碳,并對環(huán)境造成影響。世界自然基金會的一項調(diào)查顯示,在保證生活需要的前提下,每人每年少買一件不必要的衣服就可節(jié)約2.5kg標準煤,相應減排二氧化碳6.4kg。如果全國每年有2 500萬人做到這一點,就可以節(jié)約6.25萬t標準煤,減排二氧化碳16萬t。
(2)多穿棉。即多選擇消耗的能源和產(chǎn)生的污染物要相對較少、排碳量也少的棉、麻類“低碳”材質(zhì)的衣服,盡量避免選擇化纖質(zhì)地的衣服。資料顯示:一條約400g重的滌綸褲“一生”要排放47kg二氧化碳,是其自身重量的117倍。在面料的選擇上,大麻纖維制成的布料比棉布更環(huán)保。有關研究表明,大麻布料對生態(tài)的影響比棉布少50%。
(3)勤手洗。提倡手洗衣服,少用洗衣機。在日常生活中,如果每月有一次用手洗代替機洗,每臺洗衣機每年可節(jié)能約1.4kg標準煤,相應減排二氧化碳3.6kg。全國有1.9億臺洗衣機,那么每年可節(jié)約26萬t標準煤,減排二氧化碳68.4萬t。此外,洗衣時用溫水,而不用熱水,也可相應減排二氧化碳。
3.2 食
(1)少吃肉,多吃素。多吃本地的果蔬及應季果蔬。數(shù)據(jù)顯示,全球肉制品加工業(yè)排放的溫室氣體占排放總量的18%,而生產(chǎn)果蔬所排放的二氧化碳量僅為肉類的1/9。如果一個人從現(xiàn)在起轉(zhuǎn)做一名素食主義者,每年的二氧化碳排量將減少約1.5t。另外本地的果蔬比外地運輸來的排放二氧化碳量?。贿x擇應季蔬菜水果,每千克減排二氧化碳400g。
(2)不浪費糧食。日常生活中浪費糧食的現(xiàn)象常常出現(xiàn),如果全國平均每人每年減少糧食浪費1kg,每年可節(jié)約48萬t標準煤,減排二氧化碳122萬t。尤其在餐廳就餐時,要根據(jù)人數(shù)適量點菜,以免造成浪費。
(3)倡導清淡烹調(diào)。我國飲食文化講究煎、炒、烹、炸,而這些烹調(diào)方式可產(chǎn)生大量油煙,排放的油煙長時間游離在城市上空,直接威脅居民的健康。采用電磁爐烹調(diào)則可做到無煙、無氣味、無明火和廢棄污染。
(4)煮飯?zhí)崆疤悦?。米浸?0min后再煮,可大大縮短米熟的時間,節(jié)電約10%。如果全國1.8億戶城鎮(zhèn)家庭都這么做,那么每年可省電8億度,減排二氧化碳78萬t。
(5)少喝瓶裝水。生產(chǎn)瓶裝水要比生產(chǎn)自來水所消耗的能源高1萬倍,而那些瓶裝水留下的聚酯瓶,無法自行降解,造成日益嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。如今歐美一些國家正在掀起少喝瓶裝水的倡議,好萊塢明星們也正興起“自帶水杯,喝健康溫水”的小行動。此外,低碳飲食還包括戒酒或適量喝酒,如果1個人1年少喝0.5kg酒,可減排二氧化碳1kg。
3.3 住
(1)選擇小戶型。根據(jù)家庭人口數(shù)量選擇合適戶型,既可減排二氧化碳又節(jié)約開支。大房子建造中會增加碳的排放量,還需要更多的能量來加熱和制冷。資料顯示,減少1kg裝修用鋼材,可減排二氧化碳1.9kg;少用0.1m3裝修用木材,可減排二氧化碳64.3kg。
(2)不過度裝修。室內(nèi)裝修設計應以簡約、自然通風、采光為原則,減少使用風扇、空調(diào)及電燈的幾率,而不應過度裝修。在單位空間內(nèi),科學控制板材、油漆、石材用量,室內(nèi)照明光源不盲目使用射燈,都可減排二氧化碳。
(3)使用節(jié)能門窗。根據(jù)統(tǒng)計,整個建筑的能量損失中,約50%是在門窗上的能量損失。中空玻璃不僅把熱浪、寒潮擋在外面,還能隔絕噪音,大大降低建筑保溫所需的能耗。因此,挑選住房時盡量選擇有保溫層、雙層玻璃、防風裝置的減碳型住房。
(4)利用自然能源采暖和制冷。選用太陽能熱水器既省電又省氣,若每個家庭安裝2m2的太陽能熱水器,就可以滿足全年70%的生活熱水需要。此外,可通過采用特殊材料做成的屋頂獲得能源,如新建成的武漢火車站,其太陽能房頂項目鋪設面積17萬m2,年發(fā)電量可達200萬kW•h。
3.4 行
(1)少開車。交通產(chǎn)生的二氧化碳占溫室氣體排放量30%以上。根據(jù)估算,如果每月少開1天車,則我國平均每車每年可節(jié)油約44L,相應減排二氧化碳98kg。如果全國私人轎車的車主都做到這一點,每年可節(jié)油約9億L,減排二氧化碳197萬t。
(2)開小車。開小排量的車,既節(jié)能又時尚,而在停車位緊張的大都市,小巧靈活的小型車更是占盡優(yōu)勢。如及時更換空氣濾清器、保持合適胎壓、及時熄火等措施,每輛車每年減排二氧化碳400kg。同時,巧妙使用駕車技術,如保持合理車速、避免冷車啟動、盡量避免突然變速、定期更換機油、高速駕駛時不開窗等等,也可省油減排。還應大力開發(fā)或選擇太陽能汽車、生物燃料汽車等低油耗、環(huán)保型的汽車。
(3)多乘公交車。乘公交車不但能避免擁堵,而且節(jié)能效果相當明顯。按照在市區(qū)同樣運送100名乘客計算,使用公共汽車與使用小轎車相比,油耗約為后者的1/6,排放的有害氣體更可低至后者的1/16。據(jù)美國公共交通聯(lián)合會稱,公共交通每年節(jié)省近53億L天然氣,這意味著能減少150萬t二氧化碳排放量。
(4)多騎自行車。最“綠色”的出行方式是騎自行車,健身、環(huán)保一舉兩得。如果有1/3的人騎自行車替代開車出行,那么全國每年將節(jié)省汽油消耗約1 280萬t,相當于一家超大型石化公司全年的汽油產(chǎn)量。據(jù)《武漢市主城區(qū)自行車交通系統(tǒng)規(guī)劃》顯示,擬在主城區(qū)形成總長800km四通八達的自行車廊總體布局網(wǎng)絡,方便市民騎自行車出行。聯(lián)合國氣候大會的舉辦地哥本哈根就被稱作自行車之城,每天有60多萬名市民(哥本哈根地區(qū)居民總數(shù)約170萬人)騎車出行,與坐汽車相比,共減少排放10萬t以上的二氧化碳。目前,哥本哈根人市內(nèi)出行選擇交通工具的比例是:37%騎自行車,28%乘公交車和火車,31%自己開車,4%步行。作為低碳生活的一部分,騎車上下班將重新流行起來。
(5)多步行。健康之道足下行。多走路,少坐車,上下樓盡量爬樓梯。尤其對于常年“蝸居”在辦公樓里的人們,既可鍛煉身體,也有利于低碳。資料顯示,5層以下,以爬樓梯代替坐電梯,每次平均可減排二氧化碳600g。
3.5 用
(1)節(jié)約用電。節(jié)電是減少碳排放的重要手段。世界自然基金會研究的數(shù)據(jù)顯示,每節(jié)約1kW•h電,就可以減排1kg二氧化碳。
(2)使用節(jié)能家用電器。如果全國的家庭都使用節(jié)能空調(diào),每年可以節(jié)約用電33億kW•h,相當于少建一個60萬kW的火力發(fā)電廠,還能減排溫室氣體330萬t。適當調(diào)高空調(diào)制冷的溫度也可減排。有數(shù)據(jù)顯示,每臺空調(diào)在26℃基礎上每調(diào)高1℃,就能節(jié)電7%,每臺每天可以減少排放175g二氧化碳。普通冰箱可通過及時除霜、盡量減少開門次數(shù)、將冷凍室內(nèi)需冷凍的食物提前取出放入冷藏室解凍,每臺冰箱每年也能省20kW•h電。電視機的屏幕調(diào)暗一點,節(jié)能、護眼又延長使用壽命。中國目前有3億臺電視,僅調(diào)暗亮度這一個小動作,每年就可以省電50億kW•h。一支11W節(jié)能燈的照明效果,頂?shù)蒙弦恢?0W的普通燈泡,而且每分鐘都比普通燈泡節(jié)電80%。如果全國使用12億支節(jié)能燈,節(jié)約的電量相當于三峽水電站的年發(fā)電量。日本和歐盟已經(jīng)全面禁用白熾燈了,以歐盟為例,家家戶戶使用節(jié)能燈后將減排3 200萬t二氧化碳。
(3)及時切斷電源。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,家庭中75%的用電都耗在使電視、電腦和音響等保持待機狀態(tài)上。平均一臺臺式電腦每天耗電60~250W。如果一臺電腦每天使用4h,其他時間關閉,那么每年能節(jié)省約500元人民幣,且能減少83%的二氧化碳排放量。所有的家用電器盡量不使用“聲控、光控、遙控”等作為控制開關,可節(jié)電10%~15%。如果人人堅持用完電器拔插頭,全國每年能省電180億kW•h,相當于3座大亞灣核電站年發(fā)電量的總和。
(4)節(jié)約用水。家里的淘米水、洗菜水、洗衣水和從魚缸換出來的水可暫時儲存起來,用來澆花,用不了的水沖廁所。
(5)節(jié)約用紙。多用電子郵件、MSN、QQ等不耗費紙張的通訊工具,少用打印機和傳真機;單面紙要重復利用; 在網(wǎng)上進行銀行業(yè)務和賬單操作等。
(6)拒絕使用“一次性”用品。塑料袋、方便筷這兩種日常生活中的常用品,形象地展現(xiàn)了地球“發(fā)燒”的歷程:人們大量使用塑料袋耗費石油資源,增加二氧化碳的排放量;一次性紙巾和衛(wèi)生筷的大量使用,增加了樹木的砍伐,減少了二氧化碳的吸收。研究證實,少用1個塑料袋可以減少二氧化碳排放0.1g。每年全球要消耗超過5 000億個塑料袋,其中只有不到3%可回收。塑料袋都由聚乙烯制成,掩埋后需上千年時間實現(xiàn)生物遞降分解,期間還要產(chǎn)生有害的溫室氣體。如果全國減少30%的一次性木筷使用量,那么每年可相當于減少二氧化碳排放約31萬t。 低碳生活應拒絕“一次性”用品。外出購物攜帶環(huán)保購物袋,盡量使用棉布質(zhì)地的購物袋;出門用餐可自帶餐具,既環(huán)保,又衛(wèi)生。
4 結語
低碳生活是對現(xiàn)有生活方式、發(fā)展模式的新變革,是人類社會繼原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一大進步,它將全方位地改造建立在化石燃料基礎上的現(xiàn)代工業(yè)文明,推動人類邁向生態(tài)文明。
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文/ 齊海云 耿世剛
當前,以全球變暖為主要特征的氣候變化已成為世界各國共同面臨的嚴重危機和挑戰(zhàn)。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的《氣候變化2007綜合報告》中,明確將消費后廢棄物(postconsumerwaste)作為一個獨立對象來計算其溫室氣體排放量。廢棄物的處理方式有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等多種,本文采用《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》中的計算方法,對衛(wèi)生填埋和焚燒兩種處理方式下溫室氣體的排放情況進行計算并展開比較分析,以期為城市生活垃圾處理溫室氣體減排提供科學依據(jù)。
一、概述
城市生活垃圾處理是通過使生活垃圾中的可降解有機成分分解、可回收成分回收利用、惰性成分永久存放或埋藏等途徑,使其達到無害化、減量化和資源化。
在城市生活垃圾填埋過程中,垃圾中的有機物將會發(fā)生生物分解,產(chǎn)生大量垃圾填埋氣體,主要成分為甲烷、二氧化碳。甲烷所產(chǎn)生的溫室效應是當量體積二氧化碳的21倍,屬于《京都議定書》中規(guī)定要減排的六大溫室氣體之一。垃圾填埋氣中含有的部分二氧化碳,最初來源為生物質(zhì),從碳平衡的角度來看,整個過程為零碳排放,不計入溫室氣體產(chǎn)生量的計算當中。
以焚燒方式處置城市生活垃圾具有占地面積小、 焚燒產(chǎn)物穩(wěn)定、 消滅病原菌和回收熱能等優(yōu)點,在國內(nèi)外的應用日趨廣泛。生活垃圾在焚燒的過程中會產(chǎn)生溫室氣體二氧化碳。由于垃圾中動物、植物、廚余、紙等垃圾所含碳的最初來源為生物質(zhì),因此,從碳平衡的角度來看,整個過程為零碳排放,不計入溫室氣體產(chǎn)生量計算。只計算礦物碳產(chǎn)生的溫室氣體排放。
二、溫室氣體排放量計算方法
1、數(shù)據(jù)來源
本文所用秦皇島相關數(shù)據(jù)來源于2011年、2013年《秦皇島市統(tǒng)計年鑒》及秦皇島市城建部門統(tǒng)計資料。
2、計算方法
本文采用《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》中填埋處理甲烷排放量和焚燒處理二氧化碳排放量計算方法。
城市生活垃圾衛(wèi)生填埋溫室氣體排放量計算方法如下:
ECH4=(MSWTXMSWFXL0-R)X(1-OX)式中:ECH4指甲烷排放量(萬噸/年);MSWT指總的城市固體廢棄物產(chǎn)生量(萬噸/年);MSWF指城市固體廢棄物填埋處理率;L0指各管理類型垃圾填埋場的甲烷產(chǎn)生潛力(萬噸甲烷/萬噸廢棄物);R指甲烷回收量(萬噸/年);OX指氧化因子。
其中:L0 =MCFXDOCXDOCFXFX16/12。
式中:MCF指各管理類型垃圾填埋場的甲烷修正因子(比例);DOC指可降解有機碳(千克碳/千克廢棄物);
DOCF指可分解的DOC比例;F指垃圾填埋氣體中的甲烷比例;16/12 指甲烷/碳分子量比率。
城市生活垃圾焚燒處理二氧化碳排放量計算方法如下:
ECO2=IWXCCWXFCFXEFX44/12
式中:ECO2指廢棄物焚燒處理的二氧化碳排放量(萬噸/年);IW指生活垃圾的焚燒量(萬噸/年);CCW 指生活垃圾中的碳含量比例;FCF指生活垃圾中礦物碳在碳總量中比例;EF指生活垃圾焚燒爐的燃燒效率;44/12指碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳的轉(zhuǎn)換系數(shù)。
3、排放因子的確定
本文排放因子多數(shù)采用《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》中的推薦值,MCF、DOC、R根據(jù)秦皇島市實際計算數(shù)值。秦皇島市溫室氣體排放因子見表1、表 2。
三、計算結果
1、城市生活垃圾焚燒二氧化碳排放量2010年底以后,秦皇島市的生活垃圾焚燒發(fā)電廠啟動,所以2012年秦皇島市區(qū)的城市生活垃圾全部轉(zhuǎn)入該生活垃圾焚燒發(fā)電廠進行焚燒處理。根據(jù)前述計算方法及排放因子,計算得2012年,秦皇島市區(qū)城市生活垃圾焚燒處理產(chǎn)生的二氧化碳排放量為6.77萬噸。
2、城市生活垃圾填埋處理甲烷排放量2010年底之前,秦皇島市的城市生活垃圾均送至生活垃圾衛(wèi)生填埋場進行填埋處理。2012年的城市生活垃圾如果仍然采用填埋處理的方法,計算產(chǎn)生的甲烷排放量為0.90萬噸,折算成二氧化碳當量為18.9萬噸。
四、結論
近年來城市化進程的加快,導致建設用地出現(xiàn)快速擴張的趨勢,人類社會面臨的土地利用問題較歷史上任何時候都顯得更為突出。近年國內(nèi)外多個權威研究機構研究已表明合理的城市土地利用對城市的碳排放具有一定的約束作用,本文通過對葫蘆島城市碳排放評估的基礎上提出基于低碳理念的城市土地利用規(guī)劃策略。
關鍵詞:低碳;土地利用;城市規(guī)劃;低碳城市
Abstract:
Speed up the urbanization process in recent years, leading to the construction land to the trend of rapid expansion, land use issues facing human society than any time in history becomes more prominent. Number of domestic and international authoritative research institutes in recent years research has shown that reasonable urban land use with certain constraints on the city's carbon emissions, this article on the basis of the assessment on the carbon emissions of Huludao city, urban land use planning strategy based on low-carbon concept .
Key words:low carbon;Land Use;City planning;Low Carbon City
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
研究區(qū)域概況
葫蘆島市位于遼寧省西南部, 1989 年建市, 是環(huán)渤海經(jīng)濟圈最年輕的沿海城市。它地處遼東灣西南部沿海地區(qū), 東北和華北的交匯處, 葫蘆島市總土地面積 1041494 公頃。葫蘆島市地理位置優(yōu)越, 礦產(chǎn)資源和旅游資源十分豐富, 同時它也是振興東北老工業(yè)基地的重要組成部分, 是環(huán)渤海經(jīng)濟圈中最具發(fā)展?jié)摿Φ暮I城市。
低碳城市評價標準:
隨著世界各國對低碳城市的重視,關于低碳城市的理論研究也在如火如荼的進行當中,低碳城市規(guī)劃同傳統(tǒng)城市規(guī)劃最大的區(qū)別據(jù)在于低碳城市規(guī)劃的主要目的是減少城市的碳排放量,雖然世界各國已經(jīng)有很多基于低碳生態(tài)理念的城市建設完成,但是如今在世界范圍內(nèi)還沒有一個公認的低碳城市評價標準體系。目前一系列的研究還都是處在研究探索階段。
葫蘆島城市碳排放量評估計算
在低碳城市的建設過程當中,需要對城市的碳排放或者二氧化碳的排放有個準確的掌握,以便以此為根據(jù)指定相對應的策略。其中最基本的指標是二氧化碳的排放量,即城市在生產(chǎn)和消費過程當中向大氣排放的二氧化碳的量。
其基本公式為:城市二氧化碳排放量=二氧化碳排放總量-二氧化碳吸收總量。
其中,二氧化碳排放總量=能源消費帶來的二氧化碳排放總量+工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的二氧化碳排放量+垃圾排放二氧化碳總量+農(nóng)地二氧化碳排放總量+其他。而二氧化碳吸收總量指的是“綠地吸收的二氧化碳量”。由于本次計算的是葫蘆島城市區(qū)域的碳排放量,因此對于農(nóng)業(yè)用地的碳排放量不列入到計算范圍之內(nèi)。
城市能源消費帶來的二氧化碳排放量
2010年葫蘆島重點耗能工業(yè)企業(yè)能源生產(chǎn)消費總量為16 406 398噸標準煤。
系數(shù)法計算能源二氧化碳排放的基本公式:CO₂=KE
E為不同類型能源使用量,可按標準統(tǒng)一折算為標準煤,系數(shù)K為碳排放強度或者碳排放系數(shù)。因國家、地區(qū)、技術的不同有所差別。目前我國采用的碳排放系數(shù)主要是國家發(fā)改委能源研究所的0.67(噸/標準煤)。經(jīng)此公式計算結果為10 992 286.66噸
工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)帶來的二氧化碳排放量
工業(yè)產(chǎn)品二氧化碳的排放量一般計算水泥和剛才的成產(chǎn)過程中的二氧化碳排放。但是由于鋼材的生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放主要體現(xiàn)在能源的消費上因此一般只計算水泥生產(chǎn)過程中的碳排放量。水泥生產(chǎn)的二氧化碳絕對排放量=本地生產(chǎn)的水泥總量×0.6。葫蘆島2010年水泥產(chǎn)量為263.4萬噸。計算結果為1 580 400噸。
垃圾排放二氧化碳總量
由于我國垃圾焚燒所占比例較少,為簡化計算,垃圾排放二氧化碳的計算一律按填埋處理,排放系數(shù)取0.3。根據(jù)葫蘆島市統(tǒng)計年鑒2010年葫蘆島生活垃圾清運量為20.8萬噸。計算結果為62 400噸。
林業(yè)碳吸收量
根據(jù)葫蘆島市2010年的統(tǒng)計結果顯示葫蘆島市的園林綠化面積為2802公頃。而從全球來看,溫帶森林每年每公頃吸收的二氧化碳量為2.5~27噸。本次計算取最大值27.其計算結果為75 634噸。最后計算結果得出葫蘆島市城市年二氧化碳排放量為12 559 452.66噸。
計算結果盡管同我國其他大中型城市相比無論是人均還是總量葫蘆島市的碳排放量都不算高,但是也有下降的空間及要求。
通過土地利用變化減少碳排放的主要策略
土地利用方式是社會經(jīng)濟發(fā)展方式的土地資源上的具體表現(xiàn),也是城市發(fā)展的客觀體現(xiàn),根據(jù)政府間氣候變化委員會(IPCC)的評估報告,自1850年以來全球有三分之一的溫室氣體排放由土地利用變化世界導致,隨著工業(yè)化、城市化進程的加快,土地利用變化所導致的二氧化碳排放量也呈現(xiàn)增長趨勢。因此城市用地的低碳化、合理化利用是低碳城市規(guī)劃的重中之重。通過土地利用的方式減少碳排放主要分為直接和間接兩種途徑。
直接減少碳排放途徑
減少地面硬化
減少地面硬化是為了保持土壤的碳匯功能,土壤中的微生物在一定環(huán)境下可吸收和固定空氣中的二氧化碳將其轉(zhuǎn)化,大量的硬質(zhì)地面隔離了土壤與空氣的接觸使之無法發(fā)揮固碳的作用,因此應重視土壤的生態(tài)價值,重視地面的硬化處理,以保持地面的生態(tài)系統(tǒng)和透氣透水的自然功能。
提倡和鼓勵綠色節(jié)能建筑
綠色建筑的發(fā)展相對城市,在國內(nèi)也已經(jīng)初具規(guī)模,由于綠色建筑在他的生命周期內(nèi),最大限度的節(jié)約了能源,保護環(huán)境和減少污染是有效的低碳策略。
城市基礎建設低碳化
城市的基礎設施在城市的碳排量中也占據(jù)的很大的比重,社會的發(fā)展和人們生活水平的提高導致一小汽車為主導的交通方式已經(jīng)形成。給城市的環(huán)境建設帶來巨大壓力。低碳城市的假設中應改變這種現(xiàn)狀,應建設以大運量、高效率、低能耗、輕污染、少用地、低噪音同時又能優(yōu)化城市布局,帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的交通工具為主導的交通模式。應發(fā)展以公共交通有主,步行系統(tǒng)為輔助的交通模式。從而有效的減少交通上產(chǎn)生的二氧化碳排放。
控制城市用地的密度與尺度
高密度的城市用地必然產(chǎn)生更多的碳排放,因此也容易產(chǎn)生熱島效應。城市用地的尺度是通過控制城市規(guī)模的無限擴張來降低城市碳排放持續(xù)增加的趨勢。
重視城市綠化,發(fā)揮綠地碳匯功能
在城市的綠化活動中應因地制宜的選著適合本地區(qū)、高碳匯量的植物,根據(jù)合理化、多樣化的植物配置原則進行規(guī)劃建設。
間接減少碳排放途徑
混合用地模式
混合用地模式可以分為宏觀的混合和微觀的混合,宏觀的混合表現(xiàn)為多個不同功能的建筑體存在于同一個地塊內(nèi),使這一地塊呈現(xiàn)出多樣性和混合性。微觀的混合則表現(xiàn)為同一座建筑內(nèi)的不同功能空間的加入混合。使一座建筑內(nèi)部具有多種不同使用功能。具體表現(xiàn)就是各種形式的建筑綜合體,例如商業(yè)綜合體等等。
提倡低碳生活方式
以創(chuàng)建低碳家庭、低碳社區(qū)、低碳鄉(xiāng)村、低碳企業(yè)、等多種活動以及建筑類型為載體,小至一個人大至一個集體,從每一天每一件事情做起養(yǎng)成低碳生活方式,也是全民低碳意識和國民素質(zhì)提高的過程。
結語
我國目前正處于大規(guī)模的城市建設和新一輪的空間結構調(diào)整期,城市規(guī)劃應從低碳化的土地利用規(guī)劃入手,探討綠色城市空間規(guī)劃方法。通過調(diào)整城市空間布局,構建綠色交通體系、綜合緊湊型城市和生態(tài)單元,實現(xiàn)在碳來源、碳排放、碳捕捉三個方面的減碳化,真正實現(xiàn)低碳城市發(fā)展目標。
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近日在2011地球一小時活動即將來臨之際,全球最大的中文在線旅行網(wǎng)站去哪兒網(wǎng)(Qunar.com)了《低碳旅游趨勢報告》,報告顯示,已經(jīng)有超過45%的游客在外出旅行時“除了拍照,什么都不帶走,除了足跡,什么都不留下”。出門盡量乘坐公共交通工具或者多人拼車。在酒店住宿,盡量少更換浴巾毛巾,或者自帶洗漱用品,出門注意關燈關空調(diào)……他們在用自己的實際行動實踐著“低碳”。
旅行中的碳排放
據(jù)世界旅游組織研究,2005年,來自旅游交通和住宿業(yè)的二氧化碳排放總量分別為1192Mt和284Mt,全球旅游業(yè)排放的二氧化碳大約占全球二氧化碳總排放量的5%,除去飛行貢獻值為3%;2035年以前,來自旅游業(yè)的碳排放量約以2.5%的年均速度增長;至2035年,旅游業(yè)交通及住宿業(yè)二氧化碳排放量將分別達到2436Mt和728Mt。隨著氣候變暖,冬季雪期縮短、雪量減少,滑雪等旅游項目不得不依賴人工造雪技術。據(jù)估算,北京市人工造雪一個冬天要用掉半個昆明湖的水量,相當于全北京市一天用水總量的1/10,是8300多戶家庭一年的用水量。
一次長途旅行飛機的碳排放量是相當驚人的。在所有交通工具中,飛機的碳排放量是最高的,在短距離空中旅行中,每名旅客產(chǎn)生的二氧化碳排放量約是鐵路的3倍以上,而作為一個行業(yè)整體,則約占全球溫室氣體排放量的2%~3%。因此,經(jīng)常在外旅行應盡量避免乘飛機,而選擇碳排放量相應較低的交通工具。如果實在避免不了,可選擇短途飛行,并且減輕你的行李重量。因為一架飛機航線的長短直接決定了碳排量的噸數(shù)是不同的,一年下來節(jié)約的碳排量是可觀的。而在城市之間旅行,搭乘汽車可能比使用高速列車要更加環(huán)保。
一些航空公司也推出了節(jié)能減排計劃,如碳抵消計劃,此計劃可讓參加者贊助當中的減排項目,通過植樹等活動去抵消乘坐一次飛機所產(chǎn)生的碳排放,這些計劃可以協(xié)助降低空氣中的二氧化碳量,甚至更積極地阻止二氧化碳排放。有些通過對引擎的沖洗,希望借此來降低燃料消耗,有效消除二氧化碳的大量排放,并通過提高排氣溫度域值來增強引擎性能,此舉可以節(jié)省300萬加侖的噴氣燃料。
酒店也被公認為碳排放大戶,那么,我們在一家酒店住宿一晚,究竟會排放多少二氧化碳?碳排放因房型的不同、入住人數(shù)的多少、季節(jié)和時間等諸多因素而出現(xiàn)差異。平均一個人在一家酒店住宿一晚,所產(chǎn)生的二氧化碳為10至30千克,相當于一輛汽車行駛60至180公里的排放量,在夏季或冬季集中使用空調(diào)時,這個數(shù)字將達到最高值。另外,旅游業(yè)的奢侈消費助長了負面環(huán)境影響。如普通居民一般一天用水100-300升,但星級賓館用水則達到每天500-2000升,超豪華賓館則更高。
據(jù)相關資料顯示,游客入住酒店時若能少換洗一次床單被罩,則可省0.03度電、13升水和22.5克洗衣粉,其相應減排二氧化碳50克。如果全國所有星級酒店都能做到3天更換一次床單,每年可減排二氧化碳4萬噸,綜合節(jié)能約1.6萬噸標準煤。
游客為了低碳愿意做什么?
去哪兒網(wǎng)調(diào)查顯示,“旅行時使用交通工具時你愿意為低碳做些什么?”中愿意“乘坐飛機時減輕行李重量”的受訪者近占23%;“短途旅行時優(yōu)先選擇汽車或火車出行”占53%;“乘坐公共交通工具到達景區(qū)景點”占40%;“租用公共自行車游覽”占47%;“20分鐘步行距離以內(nèi)的行程選擇步行出行”占83%。
調(diào)查顯示,“住酒店時你愿意為低碳做些什么?”同意“對一次性用品收費”占47%;贊同“同一客人連日入住不每天更換床單”和“不使用酒店一次性用品,可獲額外積分等獎勵”的受訪者高達76%;認同“3層以下走樓梯”占69%;“淋浴時間不超過15分鐘,可獲額外積分獎勵”占38%。
去哪兒網(wǎng)副總裁戴政表示,旅游機構采用方便實用的方法最容易促進游客的低碳行為,例如提供公共自行車租賃、酒店利用積分或者優(yōu)惠手段鼓勵住客減少對酒店一次性產(chǎn)品“六小件”的依賴。最近錦江之星就宣布錦江之星、白玉蘭、金廣快捷以及南京飯店、東亞飯店和閔行飯店統(tǒng)一開展“低碳商旅,尊享超值”的環(huán)保主題活動,只要賓客在入住期間,不使用客房“六小件”,就能每間夜減免10元房費。這些都是非常實用的小技巧。
此外,據(jù)去哪兒網(wǎng)《低碳旅游趨勢報告》顯示,自行車旅行、徒步旅行、搭帳篷、露營、入住環(huán)保酒店、樂活酒店成為中國游客低碳旅游的新趨勢。
低碳旅游實用小攻略
1. 行
能坐火車的不坐飛機,必須乘飛機,就要選擇正確合理的航空線,減輕行李的重量。自駕游最好拼滿一車人,實現(xiàn)能效最大化。改變奢華享受的旅行觀念,拒絕私人飛機、游艇等。到達目的地旅行時盡量選擇步行或是租借自行車觀賞景點,少打車。周末去郊外旅行,不妨在汽車后備箱里放上一輛折迭自行車,開車至郊外,改騎自行車,去體驗野外的自然風光,在感受大自然的同時,便切實為低碳作了貢獻。
2. 宿
在出行之前做一個周詳?shù)穆眯杏媱潱A訂一個距離你的目標景點比較近的旅館,或者干脆選擇一個公共交通發(fā)達的地區(qū)作為旅游目的地。這些都不光可以節(jié)省你的資金,同時也更加環(huán)保。選擇目的地住宿時多考慮小規(guī)模酒店或青年旅館,雖然只是僅提供最基本的設施,但意味著能夠消耗更少的能源,或者是環(huán)保酒店。住酒店不用每天更換床單被罩,盡量不使用酒店的一次性用品,減少用水,出門關燈、關空調(diào)。
3. 食
不用一次性餐具,自備水具,不喝瓶裝水。盡量食用本地應季蔬果,最好做個素食者。
關鍵詞:二氧化碳排放強度;投入產(chǎn)出;結構分解
中圖分類號:F061.5 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2014)02-0196-03
引言
伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國的能源消費呈現(xiàn)了快速的增長。該快速增長帶來的直接后果是溫室氣體的大量排放。作為我國經(jīng)濟發(fā)展最快的省份之一,為滿足工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的需求,江蘇省成為我國能源消耗大省,屬于CO2重度排放區(qū)域之一。近些年來,江蘇省CO2的排放量仍在不斷的增長。
目前,國內(nèi)對CO2排放問題的研究主要以全國為研究對象,具體到某一省份的相關研究較少。有關江蘇省CO2研究的主要有張秀梅(2010)、趙欣(2010)、梁潔(2013)等。就目前的研究來看,對江蘇省CO2的研究主要是利用LIMI因素分解分析法,較少涉及結構分解法。相較于因素分解分析法,結構分解法不僅考慮了各部門能源消費中的直接CO2排放量,而且考慮到了能源間接消費所導致的二氧化碳的排放量(陳紅敏,2009)。本文考慮了19種不同能源碳排放系數(shù)的差別,對CO2的排放量進行了更為精確的估算,并采用結構分解法,對影響江蘇省的CO2完全排放強度的因素進行分析。
一、江蘇省二氧化碳排放量的估算
(一)估算方法
由于能源部門對CO2排放總量的貢獻占90%以上,本文主要估算與江蘇省能源活動有關的CO2排放。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC,2006)介紹,估算化石燃料燃燒排放CO2的方法如下:
C=Ej×NCVi×CCi×COi×(44/12) (1)
式(1)種,C代表二氧化碳排放總量,i代表消耗的能源種類,E代表能源實物消耗量,NVC代表各類能源凈發(fā)熱值,CC代表碳含量,即單位熱值當量的碳排放因子,CO代表碳氧化率,44/12 代表二氧化碳對碳的分子量比值。
(二)數(shù)據(jù)說明
1.能源實物消耗量
各部門的能源消費種類細化為19種,具體能源實物消耗量由相應年份《中國能源統(tǒng)計年鑒》終端消費量給出。
除電力和熱力外,可假定在1997—2007年這一比較短的時間段內(nèi),其他各類能源的碳排放參數(shù)的微小變化可忽略。參數(shù)設定說明如下:(1)能源凈發(fā)熱值:根據(jù)《綜合能耗計算通則》(GB-T2589-2008)附錄A,可獲取除型煤、其他石油制品和其他焦化產(chǎn)品之外的各類化石燃料凈發(fā)熱值的數(shù)據(jù);根據(jù)《國家溫室氣體庫存指南》(IPCC,2006),可獲取型煤、其他石油制品和其他焦化產(chǎn)品的凈發(fā)熱值數(shù)據(jù)。(2)碳含量:各類能源碳含量數(shù)據(jù)由《國家溫室氣體庫存指南》(IPCC,2006)獲取。(3)碳氧化率:由于在燃燒過程中,化石燃料中絕大部分都被氧化,故碳氧化率缺省值設為1。
2.電力及熱力的二氧化碳排放因子
由于在短時間內(nèi)火力發(fā)電及供熱的燃料構成和技術條件都可能有較大變化,因而,我們需要對不同年份的電力和熱力二氧化化碳排放系數(shù)進行估算。借鑒周五七(2012)的估算方法:(1)根據(jù)火電部門在發(fā)電中各類燃料消耗量計算火力發(fā)電過程中能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放總量;(2)將所得到的二氧化碳排放總量除以當年全部的電力供應量,得到當年平均電力二氧化碳排放因子。同理,可得到各年熱力二氧化碳排放因子。
(三)估算結果
根據(jù)能源消費數(shù)據(jù)和所設定的參數(shù),1997、2000、2002、2005及2007年江蘇省二氧化碳排放總量及各部門二氧化碳排量的估算結果如表1所示。
由表1可以看出,江蘇省CO2排放總量呈不斷上升趨勢,且從2002年開始上升速度明顯加快,截止至2007年,排放總量已接近5億噸。CO2排放總量主要受到工業(yè)部門的影響,其排放量占總量的80%以上,且與總排放量保持非常一致的變化趨勢:除在1997—2007年間不斷增加外,2002開始開始急劇上升。除工業(yè)部門外,交通運輸、倉儲和郵政業(yè)的CO2排放量也有明顯上升。農(nóng)林牧漁業(yè)部門的CO2排放量則排放總量有相反的趨勢:隨著時間的推移,CO2排放量逐步的下降。這是因為近些年來,第一產(chǎn)業(yè)的比重不斷下降,從而導致農(nóng)業(yè)部門CO2放量不斷下降。建筑業(yè)、批發(fā)零售餐飲業(yè)及生活消費部門的CO2排放量則無明顯變化。
二、江蘇省二氧化碳排放的結構分解模型
(一) 結構分解模型的構建
假設將各產(chǎn)業(yè)部門CO2的排放總量為C,則有:
C=Ci=e×X (1)
其中:i表示各產(chǎn)業(yè)部門,e為各產(chǎn)業(yè)部門二氧化碳排放強度的行向量,ei=Ci/Xi,表示產(chǎn)業(yè)部門i的CO2直接排放強度,X為各產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)出的列向量,Xi表示產(chǎn)業(yè)部門i的總產(chǎn)出。
根據(jù)投入產(chǎn)出模型的基本原理可得到:
X=(I-A)-1Y=(I-A)-1BFy=LBFy (2)
其中:A代表直接消耗系數(shù)矩陣,L代表完全需求系數(shù)矩陣,即列昂惕夫逆矩陣,Y表示最終需求的列向量,B代表最終需求產(chǎn)品結構系數(shù)矩陣,F(xiàn)代表最終需求分配系數(shù)列向量,y表示最終需求總量。
記I=C/y,則I表示江蘇省CO2完全排放強度。結合式(1)(2)可得:
I=eLBF (3)
根據(jù)式(3)可見,二氧化碳排放強度受以下幾個因素的影響:二氧化碳直接排放強度e,投入技術L,最終需求產(chǎn)品結構B,最終需求分配結構F。
根據(jù)結構分解法的基本思路,我們可將二氧化碳完全排放強度進行以下分解:
ΔIt=It-It-1=I(Δe)+I(ΔL)+I(ΔB)+I(ΔF) (4)
利用式(4),我們可得到各種因素的變動對二氧化碳排放強度變化的影響。本文參照Dietzenbacher et al(1998)所提出的方法,利用兩級分解的平均值來對各因素的變動所造成的影響進行測算。則式(4)可由以下幾個因素的變動之和進行表示:
ΔIe= ΔIL=
ΔIB= ΔIF=
其中:ΔIe表示直接碳排放強度的變動對I產(chǎn)生的影響,即能源使用效率對二氧化碳排放強度所帶來的影響,ΔIL表示投入技術的變動對I產(chǎn)生的影響,ΔIB表示最終需求產(chǎn)品結構的變動對I產(chǎn)生的影響,ΔIF表示最終需求分配結構的變動對I產(chǎn)生的影響。
(二)數(shù)據(jù)說明
本文選取江蘇省1997、2000、2002、2005及2007年的投入產(chǎn)出表及其延長表進行分析。在進行分析前,需進行行業(yè)調(diào)整和可比價調(diào)整。行業(yè)分類調(diào)整是指將不同年份的投入產(chǎn)出表統(tǒng)一口徑。以《中國能源統(tǒng)計年鑒》終端能源消費量中所給出的行業(yè)分類為基準,將投入產(chǎn)出表中所有行業(yè)劃分為六大類:農(nóng)林牧漁業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸倉儲和郵政業(yè)、批發(fā)零售住宿和餐飲業(yè)、生活消費及其他。可比價調(diào)整是為剔除各年份因價格因素的變動所造成的影響。本文將各年投入產(chǎn)出表轉(zhuǎn)化為以1997年為基期價格的可比價投入產(chǎn)出表。
(三)實證結果
根據(jù)估算的CO2排放量、投入產(chǎn)出表和式(3),可得出CO2完全排放強度,如表2所示。
表2 江蘇省1997—2007年二氧化碳完全排放強度噸/萬元
根據(jù)CO2完全排放強度結構分解模型進行結構分解,結果如表3所示。
1.結果分析
表2中的數(shù)據(jù)顯示,1997—2007年10年間,江蘇省CO2完全排放強度整體呈現(xiàn)下降趨勢:由1997年的9.47噸/萬元下降至2007年5.51噸/萬元,累計下降幅度達42%。其中,1997年至2002年下降幅度明顯,2002年至2005年有小幅度上升。具體分析如下:
(1) CO2直接排放強度
CO2直接排放強度的變化反映了能源使用效率的變化。由表3中的數(shù)據(jù)可看出,1997—2007年間能源使用效率的變化對CO2完全排放強度影響最大:在其他影響因素保持不變的情況下,由于能源使用效率的變化導致CO2完全排放強度下降3.48噸/萬元,貢獻率為36.74%,是CO2完全排放強度下降的主要原因。表4中反映了1997—2007年間各產(chǎn)業(yè)部門CO2直接排放強度系數(shù)。不難看出,除建筑業(yè)和批發(fā)零售住宿及餐飲業(yè)有小幅度上升外,其他產(chǎn)業(yè)部門,尤其是工業(yè)部門,CO2直接排放強度都有明顯下降。這說明各部門,尤其是工業(yè)部門,能源使用效率的提高是降低二氧化碳排放強度的主要途徑。
(2)投入技術
由表3可知,1997—2000年及2000—2002年投入技術的變動在其他影響因素不變的情況下分別使CO2完全排放強度降低-0.17噸/萬元和-0.06噸/萬元。而2002—2005年及2005—2007年投入技術的變動則使得CO2完全排放強度分別上升0.12噸/萬元和0.14噸/萬元。造成這種現(xiàn)象的原因是1997—2002年間,在中國政府出臺相關整頓高能耗高污染的政策背景下,地方政府積極淘汰落后產(chǎn)能,使得工業(yè)部門的能源消耗出現(xiàn)短暫下滑。2002年后,為追求經(jīng)濟的快速發(fā)展,開始了新一輪的以重化工業(yè)為主的經(jīng)濟增長。這在一定程度上促使了CO2排放強度的上升。雖然1997—2007年投入技術的累計影響不明顯,但是從趨勢上來看其在增加CO2完全排放強方面的影響則有擴張趨勢。這說明,江蘇省整個生產(chǎn)部門對高能耗高排放的中間投入需求增加,粗放型的經(jīng)濟增長方式并沒有得到有效改善。
(3)最終需求產(chǎn)品結構
最終需求產(chǎn)品結構的變化影響明顯,除1997—2000年階段使CO2完全排放強降低外,其他階段均使CO2完全排放強增加:2002—2007年間的累計影響為0.64噸/萬元。1997—2007年第一產(chǎn)業(yè)部門(主要為農(nóng)業(yè)部門)份額下降了約8.5%,第二產(chǎn)業(yè)(主要為工業(yè))和第三產(chǎn)業(yè)部門的的份額分別上升了約5%和4%。最終產(chǎn)品需求結構中二、三產(chǎn)業(yè)部門份額的上升,尤其使工業(yè)部門份額的上升,使得CO2排放強度增加。
(4)最終需求分配結構
1997—2007年間最終需求分配結構的變化使CO2完全排放強度有明顯的降低,但各階段影響方向不一。1997—2002年間,使CO2完全排放強度下降了2.14噸/萬元,平均貢獻率為14.65%。2002—2007年間,使其上升1.30噸/萬元,平均貢獻率為12.35%,成為2002—2005年階段內(nèi)CO2完全排放強度上升的主要因素。分析1997—2007年間最終需求分配結構發(fā)現(xiàn),流出(包括出口及地區(qū)間流出)占最終需求的比重1997—2002年間明顯下降,由52.42%下降至35%,2002—2007年間內(nèi)不斷上升,在2007年達到53.52%。在流出產(chǎn)品中,80%以上為工業(yè)部門產(chǎn)出。產(chǎn)品的流出促進了江蘇省的經(jīng)濟發(fā)展,但是也在客觀上推動了高能耗產(chǎn)業(yè)的擴張和發(fā)展,增加了CO2完全排放強度。
三、總結
江蘇省CO2完全排放強度在1997—2002年及2005—2007年呈現(xiàn)下降趨勢,在2002—2005年出現(xiàn)小幅度上漲。反映能源使用效率的CO2直接排放強度的下降是降低CO2完全排放強度的主要因素。投入技術變動的累計效用雖不明顯,但其有明顯增加CO2完全排放強度的趨勢。最終需求的產(chǎn)品結構總體阻礙了CO2完全排放強度的降低,最終需求分配結構在1997—2002年促進了CO2完全排放強度的降低,在2002—2007年則成為阻礙CO2完全排放強度降低的主要因素。
在未來的實踐中,除了進一步提高能源使用效率外,江蘇省應重視投入技術的影響,使經(jīng)濟增長方式從粗放型向節(jié)約型轉(zhuǎn)變。同時,優(yōu)化最終需求產(chǎn)品結構和分配結構,降低工業(yè)部門在整個經(jīng)濟中的比重,減緩高能耗產(chǎn)品的流出,從而促進經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。
參考文獻:
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中國作為發(fā)展中國家,仍然需要把重點放在實現(xiàn)低碳導向的新型工業(yè)化(生產(chǎn)模式)、新型現(xiàn)代化(消費模式)以及具有整合作用的新型城市化上。
自從氣候變化政府間組織(IPCC)的第4份研究報告,權威性地證實了氣候變化和地球變暖的存在和加劇、證實了它與人類經(jīng)濟活動的高相關性以來,世界各國正在大力促進低碳經(jīng)濟導向的各種活動。中國發(fā)展遇到了未來15-20年低碳經(jīng)濟的嚴峻挑戰(zhàn)。對此談三點看法。
什么是低碳經(jīng)濟。低碳經(jīng)濟可以認為是能源脫碳的經(jīng)濟,可以分為相對的低碳化和絕對的低碳化。前者是指高碳能源(即傳統(tǒng)化石燃料)的增長速度低于經(jīng)濟增長速度,后者是指高碳能源的增長速度為零增長和負增長。目前,世界高碳能源的平均增長速度大概是1.5―2%,經(jīng)濟增長的平均速度大概是3―4%,屬于相對意義上的低碳發(fā)展。而中國2001―2007年間處于高碳能源快速增長的階段,高碳能源消耗甚至高于經(jīng)濟增長。按照聯(lián)合國有關組織的研究,世界到2050年的目標是要比1990減少50%,從而使得溫度上升不超過2度。從物質(zhì)流和能源流的過程看,全球變化和溫度上升與傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟社會的增長模式有關,輸入端的大量消耗高碳能源和輸出端的大量排放二氧化碳,是傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟的基本特征。因此,提倡低碳經(jīng)濟就是要在高碳能源和二氧化碳減少的狀況下發(fā)展經(jīng)濟。
中國為什么要搞低碳經(jīng)濟。許多人認為發(fā)展低碳經(jīng)濟不是我們當前的緊迫任務,這是不清楚中國未來發(fā)展的能源―環(huán)境限制條件的嚴重性造成的。從內(nèi)部供給看,中國經(jīng)濟基本上是高碳能源驅(qū)動的經(jīng)濟,因此隨著經(jīng)濟持續(xù)增長,排放的量將持續(xù)增加。國際能源機構已經(jīng)預測中國經(jīng)濟增長的能源消耗和二氧化碳排放將在2010年左右超過美國,因此我們存在著內(nèi)在的改進壓力。從外部環(huán)境看,雖然中國作為發(fā)展中國家在過去10年中暫時沒有強制性減排的任務,但是面臨著強制性減排的可能性。雖然我們可以用人均二氧化碳不到世界平均的發(fā)展要求,化解國家排放總量位于世界前列的環(huán)境要求,但是這樣的時間最多不會超過2020年。因此,中國面臨著從現(xiàn)在起到2020年的3個階段提升,即從志愿性的相對低碳發(fā)展(2006-2010年的能源消耗強度減少20%),經(jīng)過強制性的相對減排(2011-2020年),到最后強制性的絕對減排(2021年以后)。這個戰(zhàn)略符合聯(lián)合國開發(fā)署2008年人類發(fā)展報告提出的政策。該報告建議:發(fā)達國家到2020年將二氧化碳的排放量比1990年降低30%,到2050年比1990年降低80%;發(fā)展中國家排放量在2020年達到最高點,到2050年也比1990年降低20%。
中國怎么樣搞低碳經(jīng)濟。從能源流的角度看,發(fā)展低碳經(jīng)濟基本上是兩個途徑,一是在源上的替代、減少、提高效率,二是在匯處的吸收。碳排放后的吸納、消費后的碳中和等末端處理雖然是重要的,但是畢竟屬于先排放后治理的被動之策。因此,減少輸出端排放的更積極的方法,就是減少輸入端的高碳能耗。中國作為發(fā)展中國家,雖然很大意義上要依賴國土森林化來吸收高碳能源消耗所產(chǎn)生的二氧化碳排放,但是仍然需要把重點放在實現(xiàn)低碳導向的新型工業(yè)化(生產(chǎn)模式)、新型現(xiàn)代化(消費模式)以及具有整合作用的新型城市化上。新型工業(yè)化是要大力發(fā)展低碳型、循環(huán)型的物質(zhì)經(jīng)濟來減少碳排放,例如,促進用銷售服務替代銷售產(chǎn)品的生產(chǎn)型活動;新型現(xiàn)代化是要大力發(fā)展公共型、服務型的消費來減少碳排放,例如中國需要更加積極地發(fā)展規(guī)?;墓步煌ňW(wǎng)絡而不是私人汽車以及區(qū)域高速鐵路而不是高速公路;新型城市化是要大力發(fā)展緊湊型、組團型的城市空間和區(qū)域空間來減少碳排放,例如崇明東灘規(guī)劃建設低碳型生態(tài)城市的探索屬于這樣的事例。