中国交通二氧化碳排放研究

评述了中国全国及区域水平交通领域CO₂排放研究的不足和困难,提出了道路运输、铁路运输燃油消费量的估算方法、参数及区域分配方法,并根据文献研究和公开资料进行校对,采用中国交通领域CO₂排放因子,计算中国2007年全国和各省道路运输、铁路运输、航空运输和水路运输的CO₂排放。中国2007年交通领域CO₂排放量为4.36亿t,占2007年全国能源利用CO₂排放的7%,低于2007年全球交通部门23%的排放比例。中国道路运输CO₂排放占交通领域绝对主体,为86.32%。     

供热行业碳排放基准线研究——以沈阳市为例

根据沈阳市72家供暖企业调研数据,利用IPCC温室气体清单方法核算供热企业碳排放量。结果表明：在151 d供暖期内,不同热源形式碳排放强度差异显著,小型分散锅炉房平均碳排放强度为58.25 kg CO₂/m²,区域锅炉房为53.42 kg CO₂/m²,热电联产为49.87 kg CO₂/m²,组合式热源（燃煤锅炉+热泵）为34.49 kg CO₂/m²,清洁能源为21.58 kg CO₂/m²。基于不同热源形式碳排放强度和清洁发展机制推荐的基准线确定方法,设置了实际排放、历史排放、单体容量40 t/h以上区域锅炉房排放、热电联产排放、技术水平领先前30%和40%企业排放6种基准线情景。通过各个碳排放基准线值比较,结合沈阳市的经济技术发展水平和未来碳交易市场计划,建议选择技术水平领先前40%企业排放情景下的碳排放基准值46.57 kg CO₂/m²作为沈阳市2013年供暖行业的碳排放基准线。以此基准线为起始基准线,对2014-2020年的碳排放基准线进行了预测。     

基于飞行阶段的精细化航空二氧化碳排放因子研究

航空运输是交通领域CO₂排放增长最快速的部门。文中选择中国民航使用频率较高的超大型、大型、中型和小型飞机的典型机型,基于不同飞机在起飞、爬升、巡航、接近和滑行阶段引擎油耗速率、运行时间和油耗量的变化,计算航空飞机CO₂排放因子。同时结合各机型碳排放因子、额定载客量与客座率评估旅客搭乘不同飞机时的人均CO₂排放量（即单位客运周转量CO₂排放因子)。结果显示,超大型飞机、大型飞机、中型飞机和小型飞机在其航程区间内的平均CO₂排放因子分别为49.8、31.7、16.2和8.5 kg CO₂/km;满载条件下单位客运周转量CO₂排放因子均值分别为102.6、95.2、81.7和112.4 g CO₂/(人∙km)。起飞和爬升阶段引擎油耗速率约为巡航阶段油耗速率的2.6~3.4倍和2.0~2.8倍,飞机CO₂排放因子随飞行里程的提高而降低。航空运输是高碳客运方式,相同里程条件下,航空单位客运周转量CO₂排放因子显著高于高铁、道路机动车等其他客运方式。提升燃油效率、减少短途航运、合理安排航线以提高客座率并减少中途转机是降低航空碳排放量的有效途径。     

国际碳排放特征演进及中国应对建议

通过系统地比较各主要国家CO₂排放总量、人均排放量及排放强度等,总结发达国家碳排放特点,分析中国碳排放历程及各阶段出现的原因。比较分析发达国家和发展中国家应对气候变化的相关政策,结合中外碳排放特征,总结中国碳排放及应对气候变化面临的主要问题。提出中国新常态下应对气候变化的建议,包括在国际层面上,积极参与气候谈判,推动国际社会低碳化发展,在中国层面上,切实改变经济增长方式,引领经济低碳发展等。     

公共建筑运营企业温室气体排放核算方法探讨

本文从完整性的角度提出了中国公共建筑运营企业温室气体排放核算方法,进行了案例分析,并对其在中国未来碳排放交易市场中的应用提出了建议。研究表明,公共建筑运营企业排放核算主要采用活动数据法,核算范围包括化石燃料燃烧排放、逸散型排放、新种植树木的排放抵消、外购电力和热力的排放。案例分析表明,电力和热力引起的排放占88.32%;制冷剂逸散排放、灭火器使用引起的排放、化粪池CH₄的排放、树木吸收的CO₂（即排放量为负值）占比都较小;汽车移动源的排放占11.99%,是否应纳入主要依据核算排放量的用途。对中国未来碳排放交易市场,公共建筑物排放的核算范围,初期仅考虑化石燃料燃烧排放、外购电力和热力的排放是合理的。     

基于LEAP模型的城市交通低碳发展路径研究——以广州市为例

以广州市为例,应用长期能源替代规划系统（LEAP）模型,通过设置政策情景、低碳情景和绿色低碳情景,模拟不同发展情景下广州交通领域未来的能源消费需求和CO₂排放趋势,分析城市低碳发展的方向和路径。结果显示,随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的增加,广州交通领域碳排放总量将持续增长,但增长速度有所放缓。政策情景下,广州交通领域的CO₂排放将于2035年左右达到峰值,严重滞后于广州市提出的碳排放总量达峰目标;低碳和绿色低碳情景下,通过加大低碳政策措施的力度,达峰时间有望分别提前到2025年和2023年。要实现城市交通的低碳发展,促进交通碳排放提前达峰,需要大力发展铁路和水路运输,全面落实公交优先发展战略,有效控制小汽车数量和出行频率,不断提高交通工具的清洁化和能效水平,逐步形成各种运输方式协调发展的综合交通运输体系,推动城市交通低碳发展。     

江苏省未来植被变化对“碳达峰、碳中和”的影响评价

在全国推进“碳达峰、碳中和”的政策背景下,包含碳汇的模型研究对指导减排具有重要意义。以江苏省为例,依据1997—2018年的年碳排放量数据建立ARIMA(5,2,0)模型,对2019—2060年的年碳排放量进行预测和估算。结果显示,江苏省年碳排放量在未来40 a内将保持波动上升的趋势。根据江苏省植被类型分布面积和相关植物的光合速率,得到每种植被类型的CO₂年吸收总量,进一步分析不同植被变化下的减排方案,评价未来植被变化对“碳达峰、碳中和”的影响。在植被可增加面积有限且仅种植光合速率较大的经济林的条件下：1)若2030年后CO₂排放量保持不变,排放量应控制在2030年的26.94%,植被面积需增加1.078×10⁹ m²才能在2060年顺利实现碳中和。2)若2030年后每年CO₂排放量与预测结果保持一致,2030年开始年排放量在预测结果的基础上减少81.06%,植被面积需增加1.081×10⁹ m²,可在2060年顺利实现碳中和。3)若...     

美国气候新政背景下的中国未来CO2排放情景预测

本文应用LMDI分解分析方法对中国2000—2014年生产部门CO₂排放量变化做因素分解分析,同时结合STIRPAT模型建立CO₂预测模型,分析2017—2030年中国的CO₂排放情况。结果表明,经济增长和能耗强度变化对中国CO₂排放量变化的影响分别为114.9%、-22.6%。基于预测模型变量构建未来情景,设定正常路线、减排路线和激进路线3条路线,共包含9种情景。正常路线的低碳情景和减排路线的基准情景下可实现2025年达到CO₂排放峰值,减排路线的低碳情景可实现2020年达到排放峰值。     

上海城市二氧化碳排放空间特征

构建上海1 km CO₂排放网格,分析市域（UB1）、市辖区（UB2）、建成区（UB3）和城区（UB4）4个城市范围的CO₂排放特征。上海市域CO2排放空间格局是以中心城区为核心,排放水平向外递减,形成了3个梯度。空间自相关分析表明,排放在空间上存在显著的集聚效应,部分地区高强度的经济活动和能源活动对周边区域的排放有显著影响。UB4是上海城市的最佳表征,2007年UB4内CO₂排放达到1.89亿t,人均排放12.04 t;UB4排放占UB1排放的75.40%,UB1人均排放比UB4人均排放高12%。上海城市化和工业化在空间上的高度重合,导致高排放源集聚于UB4内,形成UB4的高排放特征。个别网格的排放量已经占到区域或者城市总排放量的10%～20%;前10高和前100高排放网格,其累积排放总量分别占据了3个城市范围（UB1、UB3和UB4）总排放量的60%和80%以上。     

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%。     

城镇化背景下中国长期低碳转型路径研究

在中国经济步入新常态之际,为了研究城镇化背景下的长期碳排放趋势,构建了人口变动与能源系统互动的综合分析框架与社会经济-能源系统模型。结果显示,从2014年至2050年,预计有3亿人口从农村流向城市,并呈现从中小型城市逐步向大型和特大型城市汇集的趋势。人口流动趋势与人民生活质量改善结合,推动中国基础设施建设、工业产品生产和能源服务需求增长。基准情景下,2050年中国一次能源消费总量达到84亿tce,能源相关CO₂排放达到176亿t,比2013年增长83%;而在低碳转型情景下,通过技术创新,2050年中国一次能源消费需求可以控制在61亿tce左右,CO₂排放在2020—2025年间达峰,2050年比基准情景降低78%。低碳转型过程中,非化石能源电力和能效技术的减排潜力最大,工业和电力部门率先在2020年达峰,建筑和交通 ^①（①按照国际通行的能源系统部门划分标准和能耗概念,工业、建筑、交通均属于终端能源消费部门,其中建筑部门能耗指建筑运行能耗,而非建筑建造过程中的能耗;交通部门能耗指所有交通活动能耗,既包括交通运输业营运类运输工具的交通能耗,也包括私人、公务非营运类运输工具的交通能耗 ^[1]。）将在2030年左右达峰。实现低碳转型所需新增固定投资占GDP的1.5%,不会给国民经济带来重大负担。中国实施新型城镇化战略具有技术和经济可行性。     

未来中国纯电动汽车的节能减排效益分析

采用燃料生命周期方法,选取能耗、CO₂、NO_x和SO₂排放等关键节能减排指标,对我国纯电动汽车、汽油汽车和混合动力汽车进行比较分析。通过对2010年和2020年两个时间点的考察,发现推广纯电动汽车并不一定有利于节能减排：在2010年技术水平和能源结构下,纯电动汽车的燃料周期能耗和CO₂排放低于燃油汽车（包括汽油汽车和混合动力汽车),但NO_x和SO₂排放要高出燃油汽车50%以上;到2020年,若国家相关规划目标得以实现,纯电动汽车的燃料周期能耗和CO₂排放将比2010年下降30%左右,NO_x和SO₂排放将比2010年下降80%以上,但由于发动机技术迅速改进等原因,届时纯电动汽车的燃料周期CO₂、NO_x和SO₂排放等都高于混合动力汽车。在此基础上,进一步分析了纯电动汽车节能减排效益的不确定性,并提出改善纯电动汽车节能减排效益的政策建议,如将纯电动汽车的推广与电力系统改造行动结合起来、基于能耗水平对纯电动汽车和燃油汽车进行分类管理等。     

2℃温升目标下中国排放配额分析

本文以国际社会当前所有主要分配方案为基础,研究了2℃温升目标下中国2011-2050年间排放配额,通过控制变量进一步分析了配额分配对于主要参数设置的敏感性。研究结果表明,在与2℃目标相兼容的RCP2.6路径下,到2050年中国CO₂累计排放配额范围为150～440 Gt CO₂,基于等人均排放的分配方式已经变得最不利于中国。为维护合理的排放权益,在气候谈判中中国必须坚持对历史排放的完整追溯。全球排放路径的设定对中国配额也有着非常显著的影响,当2050年全球配额比2010年排放减少40%～50%时,中国在2℃目标下CO₂累计配额范围为151～474 Gt CO₂,当减少50%～60%时为138～478 Gt CO₂,构成中国配额公平范围下限的方案受排放路径的影响更大。     

1975-2005年中国铁路机车的CO2排放量

基于我国铁路部门逐年统计数据,计算了1975-2005年我国铁路机车的CO₂排放量,分析了我国铁路机车CO₂排放强度及其变化特点。结果表明,由于蒸汽机车不断被内燃机车和电力机车所取代,我国蒸汽机车CO₂年排放量逐年降低,内燃机车的CO₂年排放量逐年上升,铁路机车CO₂总排放量由1975年的4223万t降至2005年的1640万t,CO₂排放强度呈现明显的降低趋势,年均降低2.4 g /换算吨公里。我国铁路机车的CO₂排放量占整个交通运输仓储和邮政行业CO₂排放量的比重也呈逐年降低趋势。     

碳排放权交易的减污降碳协同效应及影响机制

减污降碳协同共治能够缓解我国环境质量改善和温室气体减排的双重压力。碳排放权交易是减碳的关键市场手段,厘清其对大气污染治理的协同作用至关重要。文中基于2006—2019年我国省级面板数据,使用双重差分法(DID)分析了碳排放权交易试点政策的协同作用,并通过中介效应模型检验了其影响机制。研究发现：碳交易试点具有显著的减污降碳协同效应,其中CO₂与SO₂的协同控制效果最显著,但政策效应的持续性有待增强;政策能通过降低能源消费量、改善能源结构这两条路径降低CO₂与大气污染物排放,但调整产业结构尚不存在该传导作用。为增强碳排放权交易的减污降碳协同效应,文中从加强碳交易监管力度、坚持能源消费提质降耗、扩大全国碳市场行业覆盖范围3个方面提出了政策建议。     

IPCC AR6报告解读：气候系统对二氧化碳移除响应

IPCC AR6报告中控温1.5℃和2℃的低排放情景需要在21世纪中叶以后实现净负CO₂排放,这需要在很大程度上依赖CO₂移除措施。AR6对CO₂移除的主要评估结论如下：CO₂移除有潜力从大气中去除CO₂（高信度);如果CO₂移除量超过CO₂排放量,将实现净负CO₂排放,降低大气CO₂浓度,减缓海洋酸化（高信度);通过CO₂移除方法从大气中去除的CO₂会部分被海洋和陆地释放的CO₂抵消（非常高信度);如果净负CO₂排放可以实现并且持续,CO₂引起的全球升温趋势将会逐渐扭转,但是气候系统的其他变化（例如海平面升高）仍会在未来的几十年到千年尺度上持续（高信度);不同CO₂移除方法会对生物化学循环和气候产生广泛的影响,这些影响会加强或减弱CO₂移除的降温潜力,并且影响水资源、食物生产和生物多样性（高信度）。     

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%。     

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。     

典型高碳排放城市临汾温室气体时空分布特征及影响因素

利用山西省临汾城市站2013—2018年CO₂、CH₄摩尔分数及气温、相对湿度、风速风向观测资料,以及欧洲中期天气预报中心ERA-5 PBL(planet boundary layer)再分析资料和美国国家环境预报中心GDAS(global data assimilation system)再分析资料,分析高碳排放城市临汾两种温室气体浓度的时空分布特征及影响因素。结果表明：临汾市年平均CO₂和CH₄摩尔分数分别为441.7×10^-6和2359.5×10^-9,均高于全球平均值、青海瓦里关本底站以及上海浦东等城市站,且春、秋、冬季两种气体浓度具有极显著的正相关,临汾市人为碳排放是碳循环的主导因素。临汾市CO₂和CH₄摩尔分数呈明显的“单峰单谷型”月际变化,冬季两种气体摩尔分数均最高,而CO₂夏季最低,CH₄春季最低;CO₂和CH₄...     

基于动态改进等比例法的省级CO2排放总量目标分解研究

在原应用于全国CO₂排放强度目标分解的改进等比例方法基础上进行动态化改进,以适应省级CO₂排放总量目标向地级市分解需求。以河北省地级市分解方案为例,结果表明：省内煤炭、钢铁等传统高碳产业城市应严格控制CO₂排放增长,仅获得少量CO₂相对剩余空间;而京津以南三市获得较多相对剩余空间,为雄安新区建设和北京非首都功能疏解提供一定CO₂排放增量空间。通过碳达峰控制时间判别,除唐山市和邯郸市应控制率先达峰外,大多数城市仍按照2030年前按时达峰管控,即可满足河北省2030年前整体达峰需求。最后,基于新老方法分解方案比较分析,动态改进等比例法在公平与效率的基础上,兼顾考量了城市自身发展趋势和控碳政策导向,与原方法分解逻辑和余量侧重有所不同。本方法可进一步优化以适应不同发展特征省份的碳排放目标分解需求。