基于LCA碳总排放量的大型工业园区综合能源供应系统多目标优化

大型工业园区碳集中排放是导致环境恶化的重要原因之一。本文提出大型工业园区综合能源供应系统模型,包含能源输入、能源转换、能源存储三个模块,通过能源转换降低传统能源使用比例,为园区提供电、热、冷、气四种所需负荷。基于生命周期计算设备和能源的碳排放量,通过碳捕集技术对既有碳排放进行消纳,并将经济成本、碳排总放量和清洁能源利用率作为目标函数,利用ISSA算法对工业园区综合能源供应系统进行优化配置。算例结果表明,引入储能系统和P2G系统后,园区能源系统的清洁能源使用比例是之前的3.92倍,单位用电量下碳排放系数降低30.2%,综合单位电价降低0.38元,证明综合能源供应系统在满足园区能源需求的同时也可以降低碳排放量和经济投入。     

社会水循环碳排放综合测算模型——以黄河流域为例

社会水循环是能源消耗和碳排放的密集区,深入研究其各个环节的能耗和碳排放空间分布及强度特征对实现双碳目标至关重要。该研究基于生命周期评价方法,构建社会水循环碳核算体系及碳排放综合测算模型,以黄河流域66个地市(州)为例,估算社会水循环全生命周期能源消耗和碳排放。研究发现：2017年黄河流域下游地区的单位面积碳排放量最大,约是上游地区的7.4倍;在取水、供水、用水、排水四大环节中,用水环节碳排放量最大,其中居民生活用水的碳排放量最大,占用水环节碳排放的59.7%,占社会水循环总碳排放的54.7%,是社会水循环碳减排的重点环节;黄河流域社会水循环各环节碳排放强度依次为：用水>排水>供水>取水。针对碳减排重点区域和环节,提出了社会水循环节能降碳的建议。     

基于能源类碳源估算的湖南省碳排放分析

采用能源消费带来的排碳量作为一个地区的排碳量,从碳排放总量及其与经济增长的关系、碳排放效率、碳排放结构、各产业煤消耗总量等对湖南省碳排放现状进行分析.结果表明:湖南碳排放总量较多,呈上升趋势,在中部8省处于中下等水平;湖南碳排放效率先减少后增加,略低于东部,高于中部、西部及全国平均水平;湖南碳排放主要以煤碳排放为主,占能源消费总量的65%;第二产业对煤和石油消耗最多,第三产业煤消耗最少;2005年3个产业煤排放急剧增加,可以通过调整产业结构,增加第三产业的比重,形成节能型增长方式.     

1995—2007年我国省区碳排放及碳强度的分析——碳排放与社会发展Ⅲ

利用我国分省区的化石能源消费数据和美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心公布的我国碳排放数据,对1995—2007年我国各省区的碳排放量、人均碳排放和碳排放强度进行了分析。结果表明,我国区域碳排放和人均排放排序为:东部中部西部,但中西部地区碳强度远远高于东部地区,这种特征与中西部地区高耗能行业占工业比重较高有密切关系。1995—2007年我国省际碳强度差异变化不大;从东、中、西部地区区域内部和区域之间差异的角度对省际差异进行的分解表明,我国省际碳强度差异主要是由区域内部省际差异导致的,而区域之间差异贡献较小。逐步线性回归分析表明能源资源禀赋、产业结构和能源消费结构是省区碳强度的决定因素,说明我国未来碳强度控制应从调整产业结构、改革能源政策、发展可再生能源等方面着手,以确保我国控制目标的顺利实现。     

生命周期视角下城市碳足迹核算及实现碳中和的路径建议

基于生命周期视角构建了城市碳足迹核算框架及方法学模型,系统地核算及追溯了碳排放在开放的城市“自然-经济-社会复合生态系统”中的足迹,主要涵盖城市地域边界内的直接生产碳排放以及跨境间接碳排放（主要包括城市所需的关键支撑物质、排放的主要废弃物,以及跨境交通分别在上游、下游产生的间接碳排放）,并选取深圳市作为案例进行分析．结果表明,2015年深圳市碳足迹总量为6566.19万t CO_2e,具体为:1）城市内主要产业部门及居民消费的能源活动及非能源活动引起的直接碳排放量（Scope 1）为3282.38万t CO_2e,占深圳市碳足迹总量的49.99%,其中工业能源部门占比最大,为36.95%;2）城市外调电力消费引起的间接碳排放（Scope 2）占城市碳足迹总量的18.89%;3）跨境运输、关键支撑物质的上游产业链以及废弃物在下游处理过程中隐含的间接碳排放（Scope 3）占城市碳足迹总量的31.12%,其中5.37%来自跨境交通,22.26%来自主要物质上游供应链,3.49%来自下游废弃物处理．由此可知,2015年深圳市在城市上下游跨边界的间接碳排放量与城市内部的直接排放量相当,不容忽视．研究结果可为厘清城市自身碳排放现状及应对碳中和战略提供政策建议及管理启示．      

基于粮食生命周期碳核算的粮食安全影响研究进展

基于粮食生命周期的碳核算可找出碳排放较高的活动,有利于碳中和目标下的粮食安全.本文综述了粮食种植阶段及副产物资源化利用阶段的粮食全生命周期碳核算研究进展,并提出了不同阶段的碳减排措施.稻田CH₄与旱地N₂O是种植阶段直接碳排放的主要来源,间接碳排放主要来自氮肥施用,土地利用变化是影响种植阶段粮食安全的另一因素.未来应提高氮肥利用率,合理规划城市建设,建立粮食-林地协同发展的碳核算系统,发展非粮燃料乙醇.能源政策下乙醇副产物生产饲料可降低饲料行业对粮食的需求,粪便还田可减少工业化肥使用,提高土壤质量.未来应继续从碳足迹角度探究乙醇副产物资源化利用对粮食安全的影响,开展作物不同生长期的碳核算研究,帮助建立粮食全生命周期内更细化时间尺度上低碳高产的粮食安全模式,保障粮食安全稳定格局.      

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。     

集装箱港口碳排放量及碳达峰时间测算方法

为使港口企业制定合理的碳达峰方案,首先,界定集装箱港口的测算范围,以船舶与集装箱为计量单位,建立基于能源消耗的集装箱港口作业碳排放量测算模型,采用考虑异常值的支持向量回归模型预测集装箱吞吐量;再通过测算模型得到碳排放量时间序列,并设计基于Mann-Kendall趋势检验法的碳达峰时间判断标准,进而确定碳达峰时间;最后,以某集装箱港口为例,测算2000-2020年以及未来10年的碳排放量,得出该港的碳达峰时间,并提出有效降低港区碳排放量的建议.该方法可为港口制定碳达峰方案提供参考.     

低碳导向的校园能源碳核算方法研究及应用

研究综合了政府间气候变化专门委员会(IPCC)、世界资源研究所(WRI)和青年应对气候变化行动网络(CYCAN)等机构的研究成果,建立了适用于国内的校园能源碳核算方法,以上海市某大学为例进行了能源碳排放分析.结果显示2004—2012年该校的碳排放量呈增长趋势,年均增长率为5.75%;2012年CO2排放达41 112t,其中电力和汽油碳排放分别占68.7%和25.0%.国内外低碳校园对比结果显示,整体可行的低碳校园建设计划的制定和落实,很可能是发达国家高校低碳建设成果显著的主要原因;重新审视低碳校园内涵,认为校园低碳应是相对自身的低碳,是一种持续改进、高能效运行的状态;在能源碳核算分析的基础之上,提出了低碳校园管理策略.     

我国工业部门能源结构调整的节能减排效果分析

根据生产技术集,构建了一非径向环境DEA模型.结合2010年中国各省工业部门能源消耗数据,运用该模型研究了能源结构调整对于潜在能源节约量以及二氧化碳减排的影响.实证研究结果显示:对于给定的能源消耗总量,能源结构的调整可有效减少碳排放量;目前,我国东部地区拥有最多的潜在能源节约量与碳减排量;但能源结构调整是一长期的过程,为了达到更好的节能减排效果,需同时提高各类能源的运输能力.     

基于碳排放与经济关联的完全碳排放强度重新测度

尽管已有研究在测度完全碳排放强度时已经考虑了省际间的碳排放关联,但由于忽视经济关联,可能导致测算结果出现偏差.基于该问题,同时考虑区域间碳排放与经济的双重关联,使用区域间投入产出模型,重新测度2010和2015年中国省际完全碳排放强度,并分析其时空演变特征.结果表明,从时间变化看,"十二五"期间我国碳减排成效显著,各地...     

碳排放强度与工业化的关系研究——基于200O-2008年省级面板数据分析

借鉴环境库兹涅茨曲线(EKC),文章采用2000-2008年中国30个省区市的面板数据,对碳排放强度与工业化的关系进行回归.结果显示,它们之间呈倒N型关系;目前中国整体上处于工业化水平中期,完成2020年减排目标的关键是跨越第二个拐点进人碳排放强度随工业化发展下降的阶段;各省区市的工业化程度不同导致其减排压力不一样.因...     

高等院校碳排放核算与碳中和路径探析

高等院校包括大学、学院和科研院所作为重要社会单元，能源资源消耗水平远高于社会平均水平，研究高校碳排放核算及碳中和路径，助力校园率先实现碳中和，可以为国家“双碳”目标的实现提供科技支撑。基于国外高等院校碳排放与碳中和相关研究，指出高等院校碳排放主要包括3个范围。根据温室气体核算体系（Greenhouse Gas Protocol）提出的3个范围碳排放的核算方法和标准，通过梳理国内外高校及相关行业碳排放研究现状，归纳总结碳排放核算方案，并针对性地探讨提出相应的碳中和路径框架。高校碳排放核算和碳中和方案框架的建立不仅能够为国内高校实现碳中和提供路径借鉴，而且可以为各地区、各行业降低碳排放、实现碳中和提供理论依据和方法参考，对于推动高校在碳中和科技创新中所承担的特殊使命具有重要的指导意义。     

碳排放权及其会计处理问题研究

随着全球气候变暖对人类造成的影响日益严重,国际组织及各国政府已加大对环境问题的关注,形成了发展低碳经济的共识。伴随着低碳经济的迅速发展,碳会计应运而生,目前国际对于碳会计的研究已经处于发展阶段,而国内则刚处于起步阶段。碳会计的实施势在必行,有必要研究碳市场交易和碳排放会计处理。就我国而言,碳交易市场刚刚起步,因此构建完善的碳会计核算体系,确定碳排放会计处理原则,对于发展我国碳交易市场及保护人类环境具有重要的现实意义,本文通过对碳排放权的定位,从而为碳排放权核算找寻方法,进而完善碳会计核算体系。     

中国碳交易梯度机制构想

气候问题已引起全球广泛关注。中国积极承担"共同但有区别"的责任,可考虑"梯度"推进碳交易机制的思路,即先以自愿碳减排入手,设计自愿市场向区域强制市场的过渡方案;再以区域试点交易为基础,引入国际两大强制减排机制EU ETS和CDM,逐步建立全国统一的碳交易市场。在这两个过渡阶段,交易机制的参数设置与优化是影响减排资源配置效率的关键。     

碳排放指标分解方法实证研究

研究碳排放指标分解指标的基本准则,对碳强度下降途径法、基准值调整法和趋势预测法进行了对比分析,在掌握各区县能源、经济等领域基本数据基础上,为保证北京市碳排放目标实现,研究建立基于能源、经济等指标下降的碳排放指标分解方法学.根据各区县历史指标数据及与预估数据测算出未来一段时期内各区县结构节能、技术节能和能源替代导致的碳强度年下降率,结合各区县经济社会能源发展预测、所属功能区定位等加以校验,最终形成区域碳排放指标分解初步方法.     

掺氮碳纳米管阵列的制备及其场发射特性

使用结构简单的单温炉设备,以二茂铁为碳源与催化剂,三聚氰胺为氮源在硅基底制备出了碳纳米管阵列.所得的碳纳米管为多壁结构,单根碳纳米管的平均直径为50 nm,长度为15 μm,有着很好的定向性.透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子谱(XPS)分析表明所得的碳纳米管是氮掺杂的.利用场发射显微镜研究了掺氮碳纳米管阵列的平面场发射特性,相应的开启场强为1.60 V/μm,场发射图像表明了其有较高的场发射点密度.     

上海市人口老龄化对碳排放的影响研究

本文利用上海市1978—2014年的时间序列数据,基于STIRPAT模型及岭回归分析法对人口老龄化与碳排放的关系做了实证分析,结果表明老龄化对碳排放有显著的促进作用,弹性系数为0.49.分渠道的研究表明,老龄化通过生产对碳排放的影响并不明显,主要是通过消费渠道对碳排放产生正向影响.老龄化带来的医疗服务需求的增多、家庭趋于小型化及家庭户数增多促进了碳排放量的升高.老年家庭人均住房面积更大使得人均生活能耗更高.从老年人用能行为来看,老年人生活能耗可能更高,但考虑到收入因素对老年人消费的约束时,老年人生活能耗变得不确定.最后,提出了未来碳减排的可能方向.     

电解铝企业碳排放清单开发技术体系的研究与应用

针对目前我国没有规范、统一的电解铝企业碳排放清单编制方法的现状,基于国际组织层面与区域层面碳排放清单编制的相关原则性规定,以我国典型大型电解铝企业为对象,剖析现代电解铝生产工艺,开发可成功编制电解铝企业碳排放清单的技术体系,并进行了简单应用.结果表明,该技术体系可为电解铝企业碳排放清单的编制工作提供支撑,并为国内建立电解铝生产碳排放统计、监测与考核指标体系提供借鉴.另外,通过该技术体系的应用,提出以火电为主的电源结构,将导致电解铝企业在对外贸易中面临"碳壁垒"的严峻挑战,期望引起业内企业的关注.     

碳纳米管场发射显示器及其全印刷制造技术

针对现有的碳纳米管场发射显示器(CNT-FED)制造技术中存在的工艺复杂、成本过高的问题,提出了用于制造碳纳米管场发射显示器的全印刷制造技术,即采用丝网印刷工艺制备CNT-FED器件内部包括各电极图形、碳纳米管阵列、荧光粉点阵和绝缘支撑层在内的所有结构.同现有的CNT-FED制造技术相比,全印刷技术具有操作简单、成本低廉的优点.采用新技术制造了对角线为14 cm的可矩阵寻址的二极结构CNT-FED,分辨率为160×120像素点阵.该器件在220 V电压下可达到1×104cd/m2的高亮度,工作电压降低到200 V以内,已经可以用现有等离子体显示屏的驱动集成电路来实现控制.