基于终端能源消费的工业部门减排潜力估算 ——以云南为例

工业部门是我国碳排放的主要来源,同时也是减排潜力最大、耗时最长的部门,云南省作为低碳试点省份之一,研究其工业部门减排潜力对于控制云南省碳排放量峰值具有一定的参考意义,并为其他省份低碳发展提供借鉴经验。基于终端能源消费选取17种能源系数(含电力、热力)全面测算2000—2014年云南省工业部门碳排放量。结合经济核算法和情景分析法预估2015—2035年云南省工业碳排放量及碳减排潜力。结果表明:如果没有相应制度及技术制约,云南省工业碳排放将在未来持续大幅度增长,在工业比重调整和节能技术进步的双重作用下,云南省工业碳排放将在2030年达到峰值15 247.19万t,其中节能技术进步造成的碳强度减排始终占据主导地位。根据本文研究结果,针对云南省工业部门,进行合理的讨论与建议。     

甘肃碳减排影响因素分析及对策研究

碳减排是人类社会应对化石能源短缺和气候变化双重挑战的必然选择。2015年,《中国国家自主贡献》明确提出中国到2030年的自主行动目标为:二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰;单位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%~65%。甘肃作为一个经济欠发达地区尚处于工业化和城镇化阶段,能源消费需求会不断扩张,碳减排压力将与日俱增。通过计算甘肃历史碳排放量和碳强度,并依据能源消费状况、产业发展等实际情况,对甘肃碳排放的影响因素进行分析。分析结果表明:能源消费结构、产业结构、技术发展水平和重大工程项目是影响甘肃碳排放的4个主要影响因素,提出了绿色低碳发展的若干建议。     

基于STIRPAT模型的京津冀“碳达峰”预测研究

为了解决京津冀地区碳排放量达峰问题,以河北省为例,研究京津冀碳排放达峰实现路径,对京津冀未来的碳排放量进行预测分析,建立以河北省2004—2021年碳排放相关数据为基础的STIRPAT碳排放预测拓展模型。设置了6个情景,通过综合考虑人口规模、人均GDP、城镇化率、产业结构、能源强度、能源结构数据的变化速度,模拟不同情景下京津冀2022—2040年的碳排放趋势,进而预测京津冀三地的“碳达峰”时间与碳排放峰值。结果表明：北京除清洁发展情景是在2030年达峰,其余情景均在2035年达到峰值;天津除经济放缓情景是在2030年达峰,其余情景均在2035年实现“碳达峰”;河北除基准情景在2035年达峰外,其余情景均是在2030年达到峰值。所提的碳排放预测拓展模型在考虑多情景分析下,就京津冀地区如何控制和减少碳排放量提出相关建议,可为京津冀低碳经济的发展提供一定的参考依据。     

能源消费背景下河南省碳排放测算及碳达峰预测

区域碳减排对中国实现“双碳”目标起着重要作用，预测区域能源消费碳达峰时间及峰值大小对实现“双碳”目标具有重要意义.以河南省为例，运用IPCC法测算2000-2019年河南省能源消费碳排放量，基于STIRPAT扩展模型及岭回归法分析能源消费碳排放影响因素，并预测不同情景下2020-2040年全省达峰值及达峰时间.结果表明：(1)2000-2019年河南省能源消费CO₂排放量及人均CO₂排放量均呈倒“U”型趋势，碳排放强度呈现持续下降趋势.(2)正向影响因素对能源消费碳排放量作用程度大小依次为产业结构(1.900%)、城市化率(0.602%)、人均GDP(0.231%)和能源强度(0.079%),负向影响因子的作用程度大小依次为人口规模(-2.659%)和能源结构(-0.888%).(3)碳达峰值范围均在1.73～1.86亿t之间，达峰时间均出现在2029年.在节能情景下达峰值最低，约为1.73亿t;在无序情景下达峰值最高，约为1.86亿t.综合6种情景发现，人均GDP、城市化率和能源结构呈中低速增长，且人口规模、能源强度和产业结构呈中高速发展，...     

广西碳减排潜力及低碳发展策略

以广西2005—2014年的碳排放数据为基础,采用对数平均Divisia分解法对经济发展、能源结构和能源效率等碳排放因素进行分解,并分析了广西碳减排潜力.结果表明:广西人均碳排放不断增长,经济发展是主要驱动力,但能源结构和能源效率对人均碳排放具有抑制作用;广西碳减排潜力最大的是工业部门,重点是高耗能行业.最后针对广西经济发展的特点和目标提出了优先排序和分阶段实施碳减排的低碳发展策略,并从技术、管理、经济和能源结构以及制度等方面提出了减排措施.     

2050年我国低碳能源系统的形态、特征描绘和敏感性分析

碳达峰、碳中和目标将加速我国能源系统的低碳转型。为促进全社会的协同行动,需要一个未来低碳能源系统的清晰、完整图景来提供前瞻性引导。而目前,未来低碳能源系统的形态、特征以及敏感性因素尚研究不足。该文发展了一套能源-物质流耦合及敏感性分析方法,建立了2050年低碳能源系统的计量基础,描绘了其整体能源流向和二氧化碳排放源、汇的关系,并分析了其主要组成部分的结构和效率一旦发生变化对二氧化碳排放总量的影响。结果表明,未来低碳能源系统可能将呈现非化石能源为主的一次能源结构和发电结构以及高比例终端电力占比等基本形态,并可能具有电力部门负排放、工业部门排放最大等基本碳排放特征。该系统的碳排放总量对工业部门的电力占比和化石能源发电的效率变化最为敏感,其次是风电占比提高、更多煤电安装碳捕获和封存(carbon capture and sequestration, CCS)及化石能源发电的余热利用等。为此,该文建议严格控制化石能源的终端直接利用,加速电力部门低碳进程,加强探索难减排部门的低碳路径和非化石非电利用,以及大力建设智慧能源系统来保障多能互补。     

建筑行业碳排放特征及减排潜力预测分析

目的 预测中国建筑行业碳达峰年限和减排潜力,明确超低或近零能耗建筑在推动建筑行业节能降碳方面的贡献,助力我国实现双碳目标。方法 通过文献查阅和实地调研,获得不同建筑类型全生命周期碳排放特征;基于建筑面积和不同能效等级建筑碳排放强度自下而上建立建筑行业运行过程碳排放计算模型,并根据不同建筑类型未来发展情况设置4种情景,预测建筑行业未来40年建筑碳排放情况。结果 随着建筑能效等级提升,建材生产阶段二氧化碳排放占全生命周期二氧化碳排放比例越来越大,而运行阶段占比相反;绿色建筑全生命周期二氧化碳排放量比普通建筑减少了20.0%左右,超低和近零能耗建筑全生命周期二氧化碳排放量相比普通建筑约减少了56.0%。随着绿色建筑和超低或近零能耗建筑发展时间提前,占比越来越大,建筑行业的达峰年限逐渐提前,峰值也逐渐降低;中速情景下建筑行业2030年达峰,二氧化碳排放峰值为26.44亿t;预测到2060年,低速、中速和高速情景下二氧化碳排放量分别比基准情景降低23.2%、29.7%和45.1%左右。结论 大力发展超低+近零能耗建筑对于推动建筑行业节能降碳具有重要作用。     

中国碳排放的历史特征及未来趋势预测分析

本文首先利用中国国家统计局和美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心的数据,分析了中国60年的经济、能源、CO2变化特征.在此基础上,利用Kaya恒等式构建了碳排放与经济社会变量的长期协整关系,并结合各类政策报告设定了低排放情景、基准情景和高排放情景,预估了3种情景下中国未来CO2排放量的变化趋势.结果表明:中国经济的高速增长总是伴随着能源消费量和碳排放量的快速升高,1980年之前各变量波动剧烈,之后GDP、能源消费量、碳排放量等经济社会变量变动规律明显;3种情景下2013—2020年的碳排放量年均增长率为2.94%~3.91%、2021—2030年的年均增长率为1.63%~2.60%;3种情景下2030年CO2排放量将分别达到142.68、155.41、170.09亿t.研究表明,在低碳情景下,中国最有可能实现2030年碳排放量达峰的目标.     

基于STIRPAT模型的河北省碳达峰预测与实现路径研究

实现双碳目标前提是省级地区率先实现碳达峰,河北省作为京津冀现代化发展示范区重要组成一环,积极开展区域碳达峰时间及峰值预测研究,探索实现路径,将有助于实现我国的低碳绿色发展。本文基于河北省2004—2019年历史相关数据,构建扩展STIRPAT模型,基于情景分析法,预测河北省2020—2040年碳排放“碳达峰”时间与碳排放峰值,最后通过对比各类情景,对区域“碳达峰”实现路径提出建议。结果表明:(1)在构建的6个情景中,除基准情景S1、产业升级情景S2在2035年实现碳达峰之外,其余情景均在2030年达到峰值;(2)在可实现“双碳”目标的节能发展情景S3、清洁发展情景S4、绿色发展情景S5、经济放缓情景S6中,经济放缓情景下可实现较低的碳排放峰值9.352×108 t;(3)通过对比各类情景影响因素,经济发展是影响碳排放最主要的因素。     

山东省建筑业碳排放影响因素及峰值预测

为丰富山东省建筑业碳排放领域的研究,利用碳排放系数法建立了时间序列下山东省建筑业碳排放计算模型,分析了2004—2019年山东省建筑业碳排放情况。基于STIRPAT模型识别建筑业碳排放影响因素,利用最小二乘法和岭回归对影响因素进行定性分析,再将影响因素引入情景分析。通过控制影响因素变化速率,设置多种情景,预测山东省建筑业碳达峰出现时间与达峰量值。结果表明,结构因素对山东省建筑业碳排放的影响最大,其次是人口规模。情景预测结果显示,控制人口涨幅、加速优化能源结构和产业结构、降低对煤炭的依赖程度和降低碳排放强度是2030年达到碳排放峰值年的关键控制指标。     

城市能源系统碳达峰路径最优化

为了响应2030年碳达峰和2060年碳中和的目标，我国各行业及区域均需要根据自身资源禀赋和未来发展预期对能源系统发展进行低碳规划。科学的规划可以在一定程度上降低碳减排的成本。该文建立了基于超结构建模方法的能源系统发展规划模型，可用于以碳达峰为目标的发展路径规划。该模型以区域能源系统结构及主要基础设施为规划起始点，综合考虑规划期内不同时间段上多种能源供应、转化、传输、储存、消费技术可能性及相互替代性，从而得到能源系统总成本最优的低碳发展技术路径。该文以某规模以上城市为例，对其2021—2035年间的能源系统发展路径进行了规划设计，将该市的碳排放峰值控制为1.79亿t, 15年内累计减少二氧化碳排放共计1.5亿t。     

基于LEAP模型的甘肃省电力源温室气体和污染物协同减排情景模拟

以2020年为基准年,构建2020-2030年甘肃省发电量的3种(低速、中速、高速)一级情景和电力结构发展的基准情景、可再生能源发电、清洁燃煤发电(CCFPG)3种二级情景,基于长期能源可替代规划体系(LEAP)模式探究甘肃省电力源碳达峰的最佳路径,探讨污染物及温室气体协同减排的情况.结果表明,预计2025年甘肃省发电量约230.78 TW·h,2030年约272.43～285.26 TW·h CCFPG情景下可实现2030年的碳达峰要求.3种一级情景下CO₂及3种污染物(NO_x、SO₂、PM_2.5)排放量趋势相似,均在2020-2025年迅速增加,此后趋于平缓,中速CCFPG情景下CO₂排放于2029年达峰;CO₂、NO_x、SO₂、PM_2.5的达峰年削减率分别为-24.01%、-22.98%、-26.41%和-26.43%.CCF-PG情景要求甘肃省不仅要保证可再生能源在整体发电中所占的比...     

用MARKAL-MACRO模型研究碳减排对中国能源系统的影响

建立了能源-环境-经济耦合的非线性动态规划模型——中国MARKAL-MACRO模型,并以此对中国未来能源发展与碳排放的基准方案以及碳减排对中国能源系统的可能影响进行研究。模拟结果表明:若从2030年开始减排,减排率为10％～46％时碳边际减排成本在45～254美元/t之间;实施碳减排将导致化石能源等影子价格的上升、各种能源服务需求的下降,还将引起终端以及一次能源消费结构的变化。最终能源消费量将由于燃料结构的优化和能源服务需求的减少而减少,一次能源在高减排率下煤的比重将大大下降,而低碳和无碳能源特别是核能的比重将大幅度上升。中国未来碳减排的空间是有限的。     

大气污染物和碳排放协同约束下的山西煤炭消费总量控制目标研究

针对我国煤炭消费总量控制仍未分解和落实到地方层面等问题,基于大气污染物和碳排放的协同约束分析,提出了山西省煤炭消费量控制目标。目标研究采用了数据回归分析建立大气污染物和煤炭消费之间的量化关系,通过模型对未来能源消费总量和结构进行预测,并基于此进行碳减排校验。结果表明,对山西省煤炭消费总量控制最严格的情景在2020年是SO_2排放控制,在2030年是碳排放控制,协同控制情景下山西省2020年和2030年煤炭消费量控制建议目标是3.327亿t和3.068亿t.据此目标提出了控制高耗能行业发展、提高清洁煤炭利用率和减少散煤使用等建议。     

中国交通运输业的碳排放情景预测模型

交通运输业碳减排是中国碳减排中的核心重点之一。选取交通运输业消耗的12类能源,采用相应排放系数,测算1996~2010年中国交通运输业CO2排放,交通运输业CO2排放由1996年的195.41×106 t增加到2010年的505.73×106 t,基本与交通运输业的能源消耗量同步。采用情景预测分析法,设计基准情景、节能情景、低碳情景等3个情景,分别预测未来中国的碳排放量。分析结果显示,2011~2020年中国交通运输碳排放将呈快速上升趋势,而2025年左右将放缓。利用LYQ弹性脱钩分析进行交通运输业碳排放的脱钩分析。研究结果表明:产业减排在碳减排中的贡献度最大,而进入2006年之后,产业发展决定了交通运输业碳排放,2008年以后,产业节能的贡献程度最大,在抵消其他因素的影响之后使产业碳排放与GDP(国内生产总值)之间仍表现为弱脱钩,表明产业节能在中国交通运输业的碳减排中尤为重要。     

辽宁省碳排放预测及最优情境选择

基于经济发展增速和节能减排约束,结合碳排放影响因素的LMDI分解模型,将经济社会发展变量和节能减排变量的相互不同模式组合为六种情境,运用扩展的SPIRPAT模型对各情境下的辽宁省2016—2040年的碳排放进行预测分析,得出“中增长强减排”情境是辽宁未来发展的最佳选择.在最优情境下,2020年辽宁较2015年的能源消费增量远低于3550万吨标准煤的约束标准;非化石能源比重在2020年完成省规划目标,在2030年完成国家规划目标;碳排放量降幅在2023年达到峰值,2020年和2030年较2005年的碳排放强度降幅超额完成国家规划目标.若能有效转变经济发展方式、调整产业结构尤其是降低工业比重、提升能源利用效率,加大清洁能源的开发利用,辽宁完全可以不以牺牲经济发展为代价而达到节能减排的目的.     

中部地区旅游碳排放的测度及其时空演化分析

中国力争在2030年前CO2排放量达到峰值,因此推进旅游业的碳减排是应对气候变化、实现碳达峰战略、促进经济可持续发展的一个重要途径.运用自下而上的测算方法,从旅游交通、旅游住宿和旅游活动三个方面测算中部六省2000-2019年的旅游碳排放,并分析旅游碳排放的时空演化特征.研究表明:(1)2000-2019年,旅游碳排放...     

“双碳”目标;Tapio 脱钩指数;LMDI 模型;碳排放预测

针对“双碳”目标下各省市面临的减碳压力,利用 Tapio 脱钩指数分析法、LMDI 模型,结合重庆市经济发展数据和碳排放数据,分析碳排放的影响因素并预测其达峰情况。 研究结果表明:总体来看,重庆市近 15 年来碳排放量有所升高,但年度碳排放量仅占全国同期的 1% ~ 2%;从煤、油、气、电四大能源行业的碳排放量占比结构看,煤电的碳排放占比明显下降,油、气的碳排放占比显著上升;重庆市经济增长与二氧化碳脱钩情况较好,一直处于扩张相对脱钩状态;重庆市碳排放量主要受城市化、人口增长、经济增长三大因素的影响;根据预测结果,基准情景下,重庆市碳排放将在 2034 年达到峰值,峰值在 2. 06 亿t 左右,达峰情景模式下,预计将在 2029 年达峰,碳排放峰值约为 1. 85 亿t,比传统模式下少 0. 21 亿t。 最后,为重庆市绿色发展提出了优化产业结构、构建清洁低碳、高效多元的能源体系、加速绿色工业、绿色交通、技术创新等对策建议,对各地制定实现“双碳”目标的具体措施具有一定借鉴意义和参考价值。     

某石化污水处理厂碳排放量核算及预测

选取某石化污水处理厂作为研究案例,采用碳足迹法对该厂的碳排放量进行核算.运用长期能源可替代规划体系模型结合情景分析法,预测4种情景下该厂的未来碳排放量.结果表明,该厂的碳排放量在基准情景和低减排情景下均为逐年增加的趋势,在2060年分别增加118%和75%;中减排情景下,碳排放量出现先增加后减少的趋势,峰值出现于2025年,至2060年降低45%;高减排情景下,碳排放量急剧减少,至2050年又略微增加,至2060年降低约92%.     

中国道路运输行业CO2和污染减排潜力情景分析

为了评估中国交通道路运输行业减排潜力,基于长期能源替代规划系统(LEAP)建立了LEAP-Tran模型,并应用该模型模拟分析了两种不同情景下(基准情景和综合措施情景,后者包括组织管理措施、技术进步措施和能源结构升级措施三种子情景)中国道路运输行业2012~2030年CO_2和其他大气污染物排放水平,通过估算减排贡献率识别了行业减排措施推广时间和重点部门.模拟结果表明,相对于基准情景,综合措施情景在2030年CO_2,CO,NOx,PM10和HC(碳氢化合物)污染物排放分别减少39.6%,58.6%,91.5%,79.9%和83.9%.各子情景中,组织管理措施CO_2和CO减排效果最佳,技术进步措施对其他污染物减排贡献度大,能源结构升级措施减排效果较小,但呈现增长势头.因此,道路运输行业具有巨大的减排潜力,近期减排主要通过组织管理措施和技术进步措施,如大力推广营运货车节能技术和制定更为严格的尾气排放标准.