基于LEAP模型的城市能源规划与CO_2减排研究——以景德镇为例

未来城市能源供给面临巨大的压力,同时温室气体减排也成为经济发展的一项硬约束.为探索节能减排和低碳发展背景下城市的能源需求和CO2排放变化,本文基于LEAP(Longrange Energy Alternatives Planning System)模型框架,建立起针对基准情景和节能低碳情景的能源消费和CO2排放的预测技术.以景德镇市为例,利用建立的LEAP模型预测两种情景下能源需求和CO2排放变化.结果表明,节能低碳情景下2020年景德镇市能源需求和CO2排放增速显著减缓,其中能源需求相比基准情景将降低27%,单位产值CO2排放则降低37%.     

LEAP模型下的陕西省节能与温室气体减排潜力分析

为应对日益严峻的气候变化及能源危机,探索高效的节能减排政策,完成相关政策的定量评价,基于陕西省统计年鉴,结合陕西省实际情况,建立了包含终端能源需求、能源加工转换、资源供应及温室气体排放4模块的陕西省LEAP模型。在对陕西省未来人口、经济发展情况进行预测的基础上,利用该模型对不同政策情景下未来陕西省的能源消耗及温室气体排放情况做出了预测,完成了相关政策的定量评价及节能减排潜力分析。结果表明:随着各项节能减排政策的实施,陕西省的能源消耗量及温室气体排放量均有所降低,在所建立的节能减排综合情景下,2030年陕西省一次能源消耗量与基准情景相比可望降低20.35%,温室气体排放量将降低27.29%;从节能减排技术来看,可再生能源发电技术节能减排成效显著;从用能部门来看,工业、交通及发电部门贡献水平最高。总体来说,陕西省节能减排潜力巨大。     

基于LMDI模型的贵阳市交通碳排放及其影响因素分析

交通部门是继能源部门和工业部门之后的第三大碳排放部门,成为当前研究的一个热点。通过"自上而下"的方法,测算了2007—2013年贵阳市交通运输业能源消费碳排放,对交通碳排放总量、人均碳排放量、交通能源碳排放结构及碳排放强度进行动态分析,并采用LMDI因素分解方法对交通运输能源消费碳排放量进行因素分解分析。结果表明贵阳市交通碳排放量呈不断上升的趋势,能源强度效应交通碳排放表现为显著的负效应,起抑制作用;而经济产出效应、能源结构效应和人口规模效应始终表现为正效应,起促进作用;其中,经济产出效应对交通碳排放的贡献最大。     

天津市工业能源消费导致的CO_2排量的分析与预测

为了研究天津市工业能耗碳排放量的现状,为今后的节能减排工作提出建设性意见,运用因素分解法分析了天津市2005年—2012年工业能源消费导致的CO_2排放量情况,并对未来几年天津市工业能耗导致的CO_2排放量进行预测,据此提出一些节能减排的措施和建议.结果表明:经济规模因素对天津市工业能源消费导致的CO_2排放增长起主要作用,能源强度因素对天津市工业CO_2排放量的增长减缓起到主要作用.根据2003—2012年的数据,运用STIRPAT模型、Logistic模型和GM模型得到的天津市能源消费导致的CO_2排放量预测达到较高精度,平均误差分别为1.78%、2.41%和1.54%.     

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。     

安徽居民生活能源消费碳排放测度及影响因素分析

随着我国社会经济发展、城市化进程加快和人口数量增长,居民直接能源消费人均二氧化碳排放量持续走高,雾霾影响人们生活.文章根据IPCC碳排放计算指南中的计算公式和二氧化碳排放系数缺省值,建立了居民直接能源消费二氧化碳排放计算模型,测算出2005-2013年安徽省居民直接能源消费二氧化碳排放量,接着对碳排放的影响因素进行了实证分析,最后提出了相应的二氧化碳减排对策措施.     

河北省道路交通部门节能减排情景分析

基于COPERT模型,对河北省道路交通部门的能源消耗、CO_2排放和4种大气污染物排放(CO,NO_x,PM2.5和SO_2)进行计算,探讨提高机动车排放标准政策和总量控制政策在2015—2030年的减排潜力.研究结果表明,提高机动车标准政策对NO_x、PM 2.5和SO_2的减排效果显著,相比于基准情景,在2030年对3种污染物实现减排效果分别为74.20%、43.33%和80.17%.而机动车总量控制政策则对节约能耗与减少CO_2和CO排放效果明显,相比与基准情景,在2030年实现节能37.96%、CO_2减排37.84%和CO减排35.81%.建议应尽快实行统一的机动车排放标准政策,并将适当的小客车总量控制措施纳入未来政策的制定中.     

台湾住商部门因应温室气体减量之策略

在经济迅速成长,生活质量不断提升之下,台湾住商部门能源需求之成长率在近年均超过6%,能源消耗为本部门主要之CO2排放因子.为此提议八个节能方案,分别为:发展节能之建材,强化建筑外壳节能设计,建立建筑空调及照明节能设计基准,提升耗能器具能源效率标准,推动旧建筑节能改善服务,日常节能之教育倡导,推广建筑物利用再生能源,及调整累进电价之差别费率.以上方案为无悔策略,目标为节约能源,预估2015年累计年节约364万公秉油当量,降低CO2排放量994万吨,2025年累计年节约873万公秉油当量,降低CO2排放量2383万吨.     

辽宁省能源消费与二氧化碳排放特征研究

能源消费量和二氧化碳排放量是衡量地区经济发展的重要指标.该文通过数据调研及碳排放估算,对辽宁省2005～2010年能源消费及其产生的二氧化碳排特征和变化趋势进行了研究.结果显示,2005年以来辽宁省能源消费总量呈上升趋势,煤炭和石油消费量在总消费量中的比例超过95％,是辽宁省的主导能源.2005-2010年,辽宁省二氧化碳排放量逐年增加,碳排放强度逐年降低.辽宁省第二产业能源消费和二氧化碳排放量占主导地位,二氧化碳排放量从高到底依次为第二产业,第三产业,第一产业.     

基于LEAP模型的能源规划与CO_2减排研究——以辽滨沿海经济区区域为例

目的为从法规、政策、规划和计划层次上削减碳排,对辽滨沿海经济区区域能源规划及CO2减排进行研究,实现区域能源规划的科学性.方法采用长期能源可替代规划系统LEAP模型,在基准发展情景和区域能源规划发展情景下,分建筑业用能、商业用能和居民生活用能3个部门进行CO2排放量模拟预测.结果模拟结果得出:相比于基准情景,区域能源规划发展情景下,2010—2030年CO2排放总量减少了7.1×105t,CO2的排放量比基准发展情景降低了44%.结论在区域能源规划中引入LEAP模型对区域节能减排进行研究的方法是科学有效的,辽滨沿海经济区区域能源规划对于区域节能减排有着重要作用,为未来区域建筑的低碳节能奠定基础.     

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.     

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.     

福建省能源消费的二氧化碳排放与结构分析

基于能源消费统计数据,利用《IPCC 2006国家温室气体清单指南》推荐的基准方法,对1997—2007年福建省能源消费结构、能源消费的二氧化碳(CO2)排放量、产业的CO2排放分布、CO2排放强度进行计算并分析.结果表明:1997—2007年福建省能源消费总量和CO2排放量均呈显著上升趋势;在各产业部门中,以工业为主的第二产业是能源消费和CO2排放的主体,在CO2排放总量中所占的比重近年来有加大的趋势,第一、第三产业和生活消费CO2排放所占比重都有所减小;1997—2007年福建省CO2排放强度和人均CO2排放量都有增长的趋势.     

钢铁企业炼铁系统碳素流分析及CO2减排措施

针对某钢铁企业炼铁系统,建立了炼铁系统碳素流模型;基于碳平衡原理,用实际生产数据计算出碳排放量,分析碳排放的影响因素并分析了碳排放与投入系统能源之间的关系.结果表明:炼铁系统碳排放模型计算的碳排放量更加符合我国实际;能源消耗量与碳排放量之间存在协同作用,能源消耗引起的碳排放占系统CO2排放的95%,且每种能源的碳排放潜力不同,煤、焦炭等能源的排放潜力较大.指出降低炼铁系统CO2排放关键在于改变能源结构、采用清洁能源和开发节能减排新技术.     

徐德龙院士:降污治霾工程技术之我见

正一、谁弄脏了我们的空气?到底是谁弄脏了我们的空气,首先要搞清楚雾霾的源结构,我比较同意国际上一些说法。2015年发布的全球CO_2排放源结构图显示,世界上33%的CO_2排放是由交通运输产生,29%的CO_2排放量是由工业生产引起,27%的CO_2排放量是由社会生活造成,商业和其他占了11%排放量。目前,中国汽车保有量在大幅     

三亚亚龙湾森林公园旅游碳足迹估算

在低碳旅游研究中,一个重要的问题是确定旅游过程中碳的排放量和排放来源.文章以海南三亚亚龙湾森林公园为例,结合旅游碳足迹模型,定量化估算2014年该森林公园的旅游碳足迹,结果显示:(1)90%的公园游客选择一日游或半日游且99%的游客到该森林公园以观光游览或度假休闲为主要目的,目前森林公园的CO_2排放主要以餐饮碳排放为主;(2)森林公园的旅游交通碳足迹以外部交通CO_2排放为主,其中又以省外交通的CO_2排放为主.作为海南的一个重要的森林公园,该如何更好地走低碳发展之路是值得探讨的.     

基于碳排放约束的山东省沿海城镇带能源发展多目标优化决策

 针对能源发展中的高能耗问题和碳排放问题,以山东省沿海城镇带为研究区域,将二氧化碳排放因子纳入能源消费结构优化之中,采用多目标规划的方法构建了以碳排放成本最小、能源消费产生的污染物治理费用最小为目标函数,以经济发展规划、能源消费总量、能源消费结构及碳排放量为约束函数的山东省沿海城镇带能源消费结构多目标优化模型。研究区2035年的能源发展多目标优化结果为：煤炭消费量占能源消费总数下降为36%;油类能源消费量占能源消费总数的17%;天然气消费量占能源消费总数的25%;清洁能源占能源消费总数的比例提高到22%,各项指标均满足山东省能源消费的多个目标和约束。同时,针对山东省沿海城镇带低碳情景下的未来发展,提出了加快能源供给侧和能源消费侧的结构性改革、实施清洁能源和电能替代等建议,以加快转变高耗能生产方式,促进经济结构优化升级,实现节能减排、低碳环保的可持续发展。     

上海能源系统MARKAL模型与情景分析

采用国际上通用的能源系统MARKAL模型,根据上海经济和社会发展的趋势,以及能源需求的增长,以中长期发展为研究目标,建立上海能源系统模型.模型设计了1个基准模型,它包含了一次能源供应,现有能源技术和未来先进的能源技术,以及终端能源需求预测;根据不同SO2排放策略作为约束条件设计了2个情景模型;通过模型的计算,实现基准模型和情景模型的对比与分析.该模型将为上海未来能源策略和政策研究提供通用的系统计算模型和研究方法,并为研究上海未来经济发展模式、低排放能源技术发展策略和能源政策研究奠定了基础.     

三峡库区碳排放预测模型

为减小三峡工程对下游地区生态环境的影响,对三峡库区二氧化碳的排放进行预测。主要研究三峡库区的二氧化碳排放预测问题,利用庞特里亚金最大值原理和马尔可夫过程建立三峡库区的二氧化碳排放模型,再将碳排放问题转化为一阶偏微分方程,然后利用四阶变步长龙格-库塔方法计算出2015~2021年三峡库区的整体二氧化碳排放量。根据这些数据,得出能源使用量与碳的排放量有着直接关系,二氧化碳的大量排放很可能导致全球的温室效应,然而一味减少能源使用量会影响经济的增长,如何在两者之间达到平衡就显得很重要,同时为三峡库区环境治理提供数据支持。     

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.