实施低碳水泥标准的影响及协同减排效果分析

采用MAP-CGE模型,模拟了我国水泥行业实施低碳水泥标准对不同生产工艺产出、能耗及污染排放的影响,测算了对其边际减排成本和均衡价格的影响,分析了对不同污染物的协同减排效果。模拟结果表明：实施低碳水泥标准有利于水泥生产工艺的升级换代,并有助于水泥行业节能减排;在现有技术水平下,水泥行业在减排1 t CO2的同时将带来约1.17 kg的SO2减排量和4.44 kg的NOx减排量;实施低碳水泥标准对于水泥行业控制NOx排放很有利;但水泥行业也需承担减排成本并导致其均衡价格的小幅上升。     

中国水泥行业节能减排措施的协同控制效应评估研究

水泥行业是温室气体与局地污染物协同控制的重点行业。以往该行业的协同控制评估或针对个别企业,或采用自上而下和自下而上模拟模型结合情景分析评估行业协同减排效益,尚缺乏系统评估水泥行业全系列节能减排措施（或技术）协同控制效果的研究。文中首先测算水泥行业24项节能减排措施综合大气污染物协同减排量,再通过协同控制效应坐标系、交叉弹性、单位污染物减排成本等评估指标和方法,对这些措施开展协同控制效果评估。结果表明大多数节能减排措施可协同减排局地大气污染物;协同减排潜力最大的是结构调整措施;能效提升与节能措施的协同减排成本较低,但减排潜力有限。本文强化了水泥行业节能减排措施的协同控制效能特性分析,可为水泥行业开展协同控制路径规划提供参考。     

中国钢铁行业节能减排措施的协同控制效应评估研究

以中国钢铁行业为研究对象,对典型行业节能减排措施开展协同控制效应评估分析,试图为制定行业局地大气污染物与温室气体协同控制行动方案和规划提供依据。首先采用排放因子法计算各项措施对各类局地大气污染物和各类温室气体的减排量,并归一化为综合大气污染物协同减排量（ICER),进而采用协同控制效应坐标系、协同控制交叉弹性、单位污染物减排成本以及边际减排成本曲线等评估指标和方法开展协同控制效应评估。结果表明：基于2025年钢铁行业发展情景,6类28项节能减排措施可以实现每年减排SO₂ 51.80万t、NOx 71.35万t、PM10 29.07万t,还可协同减排CO₂ 6.64亿t;除末端脱碳和末端减污措施不具备协同减排效果外,多数措施均具有良好的协同控制效应;高温高压干熄焦（T3）措施单位污染物减排成本最低,超低排放改造（T28）措施减排成本最高;能效提升、原（燃）料替代类措施具有良好的财务收益;结构调整、能效提升和消费减量类措施减排潜力较大。未来应加强协同控制技术研发和协同控制规划,以实现行业局地大气污染物和温室气体协同控制综合效益优化。     

中国废水处理甲烷排放特征和减排潜力分析

废弃物处理温室气体排放的主要排放源之一为废水（生活污水和工业废水）处理CH₄排放。根据统计资料和IPCC提供的方法,选择适合中国的排放因子,分析了中国废水处理2005-2010年的CH₄排放特征和2000-2010年CH₄产生的各驱动因子。并且根据中国的实际情况预测和分析了中国废水处理CH₄排放趋势和排放潜力。结果显示：2010年中国生活污水处理CH₄排放量为61.10万t,工业废水处理的CH₄排放量为162.37万t,造纸等八大行业CH₄排放量达到总CH₄排放量的92%以上,2005-2010年的CH₄排放量逐年增加;到2020年在减排情景下,生活污水处理CH₄排放量为101.36万t,减排潜力为7.63万t,比2010年排放量增加了66%;工业废水处理CH₄排放量233.93万t,减排潜力为25.99万t,比2010年排放量增加了44%。     

中国氟化工行业HFC-23减排潜力分析

我国是全球二氟一氯甲烷（HCFC-22）的主要生产国,在HCFC-22的生产过程中,会产生大量的温室气体--三氟甲烷（HFC-23）。通过分析我国11个HFC-23减排清洁发展机制（CDM）项目的监测数据,确定HFC-23的排放因子,估算我国2000-2010年HFC-23的排放量,并预测了2011-2020年HFC-23的排放量和减排潜力。预计到2020年,我国HFC-23的排放量将达到2.3亿t CO₂当量。如果HCFC-22企业能够实现自主减排,那么将为我国2020年CO₂排放强度下降40%～45%的减排目标贡献3.2%～3.6%。     

1.5℃温升目标下中国碳排放路径研究

《巴黎协定》提出1.5℃目标以及中国2060年前达到碳中和的目标背景下,为研究实现1.5℃目标的技术路径,构建了综合性的能源-经济-环境系统模型,研究中国在2℃情景基础上实现1.5℃目标的额外减排要求、部门贡献和关键减排措施。结果显示,1.5℃情景要求到2050年CO₂排放量减少到6亿t。一次能源消费总量2045年达峰,峰值控制在68亿tce。能源结构实现大幅度优化,非化石能源占比达到67%,煤炭比例下降到16%。与2℃情景相比,2015—2050年1.5℃情景需要额外累积减排380亿t CO₂,额外减排量主要来自电力部门。在减排措施方面,额外减排主要来自新型低碳能源与生物质能结合碳捕集与封存(BECCS)技术。不同部门的主要减排措施存在差异,电力部门更多依赖BECCS等减排技术以实现较大幅度负排放,是实现1.5℃目标路径的关键因素。工业部门主要依赖能效提高。建筑和交通部门则更多依赖终端能源结构调整,氢能在其中发挥了较大作用。     

中国小麦和玉米农田N2O减排措施及潜力

旱作农田是N₂O的主要排放源,削减其N₂O排放有助于整体降低农田温室气体排放。运用整合分析(Meta-analysis)的方法,研究了不同农业管理措施对中国小麦和玉米农田N₂O排放的影响,并估算了各减排措施的减排潜力。结果表明：添加抑制剂可显著减少小麦和玉米农田N₂O排放36%~46%,并增加作物产量;施氮量减少30%以内,可削减N₂O排放10%~18%,且对产量无明显影响;施用缓(控)释肥和秸秆还田能显著减少小麦田N₂O排放,但对玉米田的减排效果并不显著。在不同的减排措施下,中国小麦和玉米农田N₂O减排潜力分别为9.29~13.90 Gg N₂O-N/生长季和10.53~23.19 Gg N₂O-N/生长季。河南、山东、河北和安徽省小麦田减排潜力最大,占全国小麦田N₂O减排潜力的53%;黑龙江、吉林、山东、河北和河南省玉米田减排潜力最大,约占全国玉米田N₂O减排潜力的50%。     

港口集装箱作业设备改造的节能减排效益评估

为提高评估结果的准确性,基于“作业活动-方式结构?能耗强度?排放因子”方法（ASIF),引入生命周期评价和费效分析理念,建立港口集装箱作业设备改造的节能减排效益评估模型,并以宁波舟山港为例进行实证研究。结果表明,宁波舟山港集装箱作业设备改造年均节能1.911万tce,减排6.175万t CO₂,节省成本0.696亿元。忽略能源油井到油箱排放对CO₂减排量影响较大,会使结果被低估8.65%或高估40.83%。不考虑设备改造成本对成本节省量影响很大(高估59.63%),但不考虑碳交易成本对其影响较小(低估2.30%)。节能量和CO₂减排量受集装箱吞吐量影响较大,其弹性系数≥1;成本节省量受柴油价格变化影响最大,其弹性系数为2.73。研究成果可为合理评估绿色港口促进政策的节能减排效果提供技术支撑。     

中国交通部门中长期低碳发展路径研究

交通部门在中长期具有很高的碳排放增长潜力,对我国低碳转型有重要影响。构建自下而上的能源系统模型PECE-LIU2017及其交通模块,设置未来交通发展的基准、NDC和低碳3个情景,深入分析交通需求背后的驱动因子及发展趋势,制定交通部门中长期低碳发展路径。结果显示,随着经济发展和人均收入水平提高,未来我国交通需求将持续增长。NDC情景下,交通部门有望在2038年左右达峰。在低碳情景下,我国交通部门2050年CO₂排放将从基准情景30亿t降低为6亿t,并在2030年左右达峰,为我国中长期低碳发展目标贡献17.5%的累计减排量。2016—2050年低碳交通固定投资需求为15.7万亿元人民币,占我国中长期低碳投资总需求的53%。通过提高燃油经济性、推广新能源汽车以及发挥城市公共出行最大潜力,交通部门能够以技术可行的方式实现低碳转型,并对我国长期低碳发展战略做出重要贡献。     

中国二氧化碳排放源现状分析

通过对20世纪90年代中国几个主要温室气体研究项目中关于二氧化碳(CO2)排放源研究结果的综合分析,结合最新资料,对1990年的中国CO2排放源进行了收集和完善,对1994年中国CO2排放源重新做了计算.其中,工业生产过程的CO2排放,在以前的研究中仅仅计算了水泥一项,本研究中我们增加了石灰、钢铁、电解铝三项,力求使结果更接近实际情况.结果表明,1990年和1994年中国CO2矿物燃料燃烧和工业过程总排放分别为2218.9×106t(合605.1×106t碳)和2787.8×106t(合760.3×106t碳),分别占当年全球CO2总排放的10.2%和12.7%.能源和工业生产活动的CO2排放均有不同程度的增长.矿物燃料燃烧是中国CO2的最大排放源,占总排放的90%以上.对CO2排放源的不确定性分析表明,中国CO2排放存在大于10%的减排潜力.     

中国2050年的能源需求与CO2排放情景

利用国家发展和改革委员会能源研究所能源环境综合政策评价模型（IPAC模型）,对中国未来中长期的能源需求与CO2排放情景进行了分析,对该情景的主要参数和结果进行了介绍,并对模型中的政策评价进行了介绍。同时报告了实现减排所需的技术。结果显示：未来中国经济将快速增长,能源需求和相应的CO2排放也将明显快速增加,与2005年相比,2030年能源需求可能增加1.4倍,2050年可能增加1.9倍。但中国也有较大的机会在2020年之后将能源需求量的增加幅度明显减小,将CO2排放控制住,使之不再出现明显增长,甚至有可能在2030年之后下降。     

中国煤化工行业开展CO2强化深部咸水开采技术的潜力评价

中国是煤转化的技术引领者,已建、拟建和审批了大量煤转化企业;随之带来了严峻的CO₂排放和水资源缺乏的问题。CO₂强化深部咸水开采（CO₂-EWR）技术是大规模CO₂减排和水资源开采的方法,特别适合缺水区域的煤化工行业。煤化工企业工艺排放的高浓度CO₂结合CO₂-EWR技术可以较低成本实现CO₂减排,并部分解决工业缺水的问题。研究首先建立了行业尺度的包括源汇匹配、技术经济评价、CO₂排放量评估和封存场地适宜性评价等方法的全流程碳捕集、利用和封存技术经济评估方法（ITEAM-CCUS),然后采用该方法对2018年的煤化工企业排放的高浓度CO₂开展全流程CO₂-EWR项目的源汇匹配、成本范围及减排潜力进行评价并得到：大部分的源汇组合分布在中国西北、华北及北部等干旱地区;基于煤化工厂2018年的实际产量和100%总产能计算,高浓度CO₂年排放量分别是190 Mt和1726 Mt;当全流程CO₂-EWR项目的平准化成本低于200元/t CO₂时,累计CO₂减排量分别为160 Mt/a与1569 Mt/a,地下水产量分别为241 Mt/a与2353 Mt/a。研究结果表明煤化工CO₂-EWR技术是中国煤化工行业低碳可持续发展的关键技术,也为中国部署大规模CCUS提供了低成本机会。     

中国2050年的能源需求与CO2排放情景

 利用国家发展和改革委员会能源研究所能源环境综合政策评价模型（IPAC模型）,对中国未来中长期的能源需求与CO2排放情景进行了分析,对该情景的主要参数和结果进行了介绍,并对模型中的政策评价进行了介绍。同时报告了实现减排所需的技术。结果显示：未来中国经济将快速增长,能源需求和相应的CO2排放也将明显快速增加,与2005年相比,2030年能源需求可能增加1.4倍,2050年可能增加1.9倍。但中国也有较大的机会在2020年之后将能源需求量的增加幅度明显减小,将CO2排放控制住,使之不再出现明显增长,甚至有可能在2030年之后下降。     

中国电力行业碳排放达峰及减排潜力分析

推动电力行业低碳发展是中国有效控制CO₂排放和推动尽早达峰的重要抓手。在分别利用学习曲线工具和自下而上技术核算方式分析风电、光伏两类主要的可再生电力和其他各类电源发展趋势的基础上,综合评估了既有政策和强化政策条件下2035年前中国电力行业能源活动碳排放变化趋势。研究发现,既有政策情景下电力行业碳排放在2030年左右达到峰值,届时非化石能源在发电量中比重为44%,而通过强化推动能源绿色低碳发展的相关政策,2025年前即可达到电力行业碳排放峰值,2030年非化石电力在发电量中比重可以提升至51%,其中可再生电力加速发展将分别贡献2025、2030和2035年当年减排量（相对于既有政策情景）的45%、54%和62%。尽管从保障电力稳定安全供应角度,煤电装机仍有一定增长空间,但考虑到电力行业绿色低碳和可持续发展的长期需求,仍应加强对煤电装机的有效控制,“十四五”期间努力将煤电装机控制在11亿kW左右的水平。     

碳中和愿景下的污水处理厂温室气体排放情景模拟研究

污水处理厂运行过程中大量释放甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O),是重要的人为温室气体排放源。基于2005—2015年统计资料和IPCC核算方法,估算了2005—2015年中国生活污水处理厂CH₄和N₂O排放,分析了其排放特征和影响因素;依据碳中和愿景设定3种减排情景（低减排、中减排和高减排),并预估了2020—2050年排放趋势和时空变化。结果表明：2005—2015年间污水处理厂温室气体排放量呈稳定增长趋势,CH₄从1135.37万t CO₂e上升至1501.45万t CO₂e,N₂O从2651.08万t CO₂e上升为2787.05万t CO₂e,年均增速分别为2.8%和0.5%。3种减排情景下,2020—2050年CH₄和N₂O排放量时间上呈先增后减趋势,低减排情景下CH₄和N₂O排放量分别于2036年和2025年达到峰值,分别为2431万和2819万t CO₂e;中减排情景和高减排情景下CH₄峰值点分别出现在2027和2025年,而N₂O排放峰值均出现在2025年。2050年中减排和高减排情景下CH₄排放量相较于低减排情景减排率约为47%和94%;2050年低减排、中减排和高减排情景下N₂O排放量相较于2015年分别减排了12%、53%和95%。CH₄和N₂O排放量在空间上差异显著,华东地区排放量高,西北地区排放量低,东南区域所在省份排放量整体高于西北区域省份。影响因素中的经济发展程度与温室气体排放量密切相关。     

中国实施铁路电气化的节能减排量估算

基于中国铁路部门逐年统计数据,计算了1975-2007年中国电气化铁路带来的逐年节能量和CO2、烟尘、SO2、CO、NOx与CnHm的直接减排量,并分析了其变化特点.结果表明,33年来电气化铁路使得中国铁路运输行业年均节省123.0万t标准煤的能源消耗,节能量年均增长13.9万t标准煤;CO2、烟尘、SO2、CO、NO...     

浅析内蒙古由能源结构调整产生的CO_2减排成本

针对内蒙古地区能源结构调整中CO2减排对经济产生的影响,文章计算和分析了煤炭、油品和天然气的减排成本和减排量。结果表明:优先使用天然气,能够以较低的减排成本实现较大的减排总量,是既经济又有效的CO2减排措施。同时提出,积极利用可再生的风能、太阳能、生物质能等新能源代替化石燃料。对于实现内蒙古地区经济社会可持续发展具有重要的战略意义。     

碳税政策的减排效果与经济影响

采用基于动态可计算一般均衡模型（CGE）构建的能源－环境－经济模型,模拟了在考虑能源利用效率提高的基础上,不同碳税税率以及碳税收入使用方式的减排效果及对经济的影响。结果表明,与基准情景相比,如果碳税收入直接归政府所有,征收30、60、90元/t CO₂碳税,2020年的减排率分别为5.56%、10.45%和14.74%,GDP损失率分别为0.04%、0.10%和0.18%。征收碳税可实现的减排量,分别相当于实现2020年CO₂排放强度比2005年下降40%的目标所需减排量的9.9%、18.6%和26.2%。将碳税收入返还给企业和居民,能在一定程度上缓解对企业和居民的负面影响。     

绿色交通目标下集装箱“公转铁”的CO2减排潜力评估

为提高集装箱“公转铁”减排潜力评估结果的准确性,在分析“公转铁”减排原理的基础上,综合考虑空箱调运和重箱运输“门到门”运输链的干线运输、端点装卸、电力设备作业、集卡短驳、公铁中转等排放,引入反映活动类型、设备结构、能源生命周期排放的参数,对作业活动-方式结构-能耗强度-排放因子（ASIF）方法进行改进,建立“公转铁”减排潜力评估框架。以义乌—宁波港域出口集装箱运输为例,通过实地调研和公开文献获取数据,进行实证研究。结果表明,如果忽略必要因素将会导致每TEU运输需求“公转铁”的CO₂减排率被高估0.50~36.73个百分点;最佳“公转铁”情景可减排3.42万t CO₂,相应减排率为13.58%。研究结果可为政府相关部门客观评估“公转铁”的减排潜力、制定有效的“公转铁”政策措施提供理论支持。     

基于多目标规划的中国二氧化碳减排的宏观经济成本估计

CO₂减排的宏观经济代价对处于不同发展阶段的国家有着巨大的差异,对此给出科学的估计具有重要的科学和现实意义。本文运用基于投入产出的多目标规划对中国CO₂减排的宏观经济成本进行了估算。结果表明：CO₂排放控制对我国经济的影响十分显著,在目前条件下,我国2010年CO₂减排的宏观经济成本为3100～4024元/t CO₂;而且减排的力度越大,相应的单位减排的宏观经济成本越高。采掘业、石油行业、化学工业、金属冶炼等行业和部门是CO₂的高排放部门,但同时也是实现减排较有潜力的部门。