基于情景分析法的辽东湾新区区域建筑节能减排潜力预测研究

目的 为实现新区规划阶段区域建筑节能减排,对辽东湾新区区域建筑节能及CO2减排潜力预测进行研究.方法 采用情景分析方法,建立LEAP-Liaobin模型,在基准情景和区域能源规划情景中预测能源消费和CO2排放.建立ARIMA(1,1,1)模型和Logistic模型并引入LEAP模型中的经济模块和人口模块.修正LEAP模...     

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%.     

辽滨沿海经济区区域能源潜力分析

目的研究盘锦辽滨沿海经济区能源供应特性和建筑用能特性,以实现区域能源的供需平衡、高效利用和建筑的低碳节能.方法应用综合资源规划方法、典型建筑分类简化法、热储法等方法对辽滨沿海经济区内常规能源、可再生能源和需求侧节约能源的潜力进行分析.结果盘锦辽滨沿海经济区的需求侧节能潜力约为16%,常规能源中天然气的规划可以满足未来发展要求而电力供应可靠性低,太阳能资源潜力约为年发电量100 kW/m2,风能资源潜力约为年发电量650.9 kW·h/m2,生物质能资源丰富,地热能资源潜力约为8.2×1018J,综合资源应用潜力巨大且均达到了应用条件.结论研究结果为盘锦辽滨沿海经济区区域能源规划设计提供了理论与技术依据.     

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.     

基于LEAP的中国钢铁行业CO2减排潜力分析

为了评估中国钢铁行业CO2减排潜力,利用长期能源替代规划系统(long range energy a lternatives p lann ingsystem,LEAP)软件建立了LEAPCh ina模型。用该模型模拟了3个不同情景下中国钢铁行业2000—2030年CO2排放量及相应的减排潜力。根据减排成本评估其可行性并识别重点减排技术。模拟结果表明,相对基准情景,当前政策情景和新政策情景下的年均CO2减排量分别为0.51亿t和1.07亿t,所需要的总的额外资金投入分别为93.4亿美元和809.49亿美元。因此,钢铁行业具有一定的CO2减排潜力,实现减排主要通过行业结构调整和技术进步。如果目前制定的政策措施得到有效实施,那么可以以较低的成本实现减排;但是进一步的减排受制于高昂的成本。     

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LEAP的北京城市客运体系 CO2 减排潜力评估

以北京为例,采用情景分析与LEAP模型相结合方法,估算了各项低碳交通发展政策的减排贡献及不同政策组合情景下城市客运体系的CO2减排潜力.结果表明,2015年基准、减排和强化减排情景的城市客运体系CO2排放量分别为2 693.6万、2 491.0万和2 309.5万t;2020年分别为3 222.7万、2 852.0万和2 531.8万t.在现行各项低碳交通政策措施中,近期机动车尾号限行和小客车限购的CO2减排潜力最大,其次为轨道交通建设、公共自行车租赁、高速公路不停车收费系统建设和新能源小客车推广等;远期小客车限购的减排贡献显著高于其他政策措施,其次为高速公路不停车收费系统建设、机动车尾号限行和轨道交通建设.机动车单双号限行、更严格的小客车限购、轨道交通线路扩容、私家车节能改造和公共汽电车车型换代同样蕴含着巨大的减排潜力.     

海南省交通运输业能源需求与碳排放预测分析

为预测海南省交通运输业的能源需求与碳排放情况,以美国和瑞典共同开发的模型—"长期能源替代规划系统(LEAP)"和MATLAB为工具,在分析2005—2014年间海南省交通运输业能源消耗及碳排放现状的基础上,建立了海南省交通运输的能源与环境LAEP模型,同时,采用回归分析法,对海南省交通运输业的能源需求和二氧化碳排放量进行了预测,并设置了基准、结构和政策3种情境,以2010年为基准期,估测了2015—2035年交通运输的能源需求量和二氧化碳排放量.分析结果表明,在节能低碳情景下,2035年海南省的能源需求和CO_2排放量显著减缓,其中能源需求的结构情境相比基准情境将降低11.45%,单位产值的CO_2排放则减少15.01%.政策情境相比基准情境将降低11.08%,单位产值的CO_2排放则减少12.24%.因此,调整交通运输的结构比例和从政策角度降低各终端的能源强度,有利于节能减排的实现.     

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.     

基于LEAP的中国电力行业CO2排放情景分析

为评估中国电力行业CO2减排潜力,建立了LEAPChina模型,应用自底向上的方法模拟分析了3种不同政策情景下行业2000—2030年的CO2排放情况。通过评估计算CO2减排成本及减排贡献率识别了行业重点减排技术。结果表明:如果当前政策情景中的政策措施得到有效实施,相对基准情景可实现年均CO2减排1.15亿t。若欲进一步提高减排效果,则需投入更高成本。以2020年为例,投入669.3亿元可增加CO2减排大约为1.25亿t。中国电力行业减排潜力能否实现取决于技术进步投资和措施执行力度。     

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...     

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%.     

中国公路交通业CO2排放情景与减排潜力

为了评估中国公路交通业的CO2减排潜力,模拟了中国公路交通业的CO2排放量及相应的减排潜力,根据减排成本评估其可行性并识别了重点减排技术。对3个不同情景的模拟结果表明,2000—2020年新政策情景相对当前政策情景和基准情景的平均CO2减排量分别为65M t.-a 1和82M t.-a 1,平均减排成本为负值。以2020年为例,新政策情景的平均减排成本分别为-88.5元.-t 1。因此,公路交通业具有一定的减排潜力,实现减排主要通过车辆、道路以及燃料等方面的技术进步与替代,其中车辆技术改进为近期的重点减排技术。在公路交通业减排兼具显著的环境、经济和社会效益。     

城镇居民居住建筑能耗情景预测研究——以吉林省为例

建筑能耗是继工业、交通能耗之后的第三大社会能源消耗主体。结合LEAP模型,将吉林省城镇居住建筑能耗分为采暖、炊事热水、照明、电冰箱和其他家用电器用能。在不同情景下进行预测分析。结果表明,2020年吉林省城镇居住建筑能耗在基准情景、政策情景下分别为1 082万吨标煤、952万吨标煤,并对吉林省城镇居住建筑节能工作提出了对策建议,为推动吉林省城镇居住建筑向建筑设节能设计标准迈进提供现实依据。     

产业共生推进节能减排协同管理的不确定性分析

采用拉丁超立方采样法模拟了"钢铁-电力-水泥"共生系统的10.5万个未来发展情景,辅助设定合理的共生节能减排管理目标;并结合区域灵敏度分析方法,识别了影响目标实现的关键共生技术.结果表明:(1)产业共生的节能减排效益显著.以使75%的未来发展情景达标为基准,共生系统2015-2030年应节能3 227.4万吨标煤,减排SO₂ 16.4万吨、NO_x 14.2万吨、PM 4.3万吨,总投资成本低于3 887.4亿元.(2) 51项共生技术对共生系统的节能减排效果有显著影响,据此确定了2015-2030年共生技术的推广路线.     

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。     

二氧化碳减排对中国未来GDP增长的影响

在未来二氧化碳排放基准情景构造的基础上设计了6种减排情景.应用中国MARKAL-MACRO模型进行模拟分析.给出了各种减排情景下减排实施当年的国内生产总值(GDP)损失率函数.定量地描述了各种减排情景下减排对GDP增长影响的时间模式.比较了不同减排情景下规划期内未贴现的GDP总损失.结果表明:当减排率为0～45%时实施减排约束当年的GDP损失率在0～2.5%之间,且越早开始实施减排GDP损失率越大;碳减排对GDP增长的影响在减排实施之前约10年发生,并逐渐增强一直延续到实施减排以后若干年;若从2040年提早到2030、2020或2010年开始实施碳减排,规划期内未贴现的GDP总损失将分别增大0.58～0.74、1.00～1.32、1.10～1.83倍.     

中国未来国际海运CO2排放量预测

在充分调研国际海运CO2排放量计算方法及预测模型的基础上,建立了中国国际海运CO2排放量预测模型,并结合航运经济与物流研究所(ISL)等国际海运相关机构发布的数据以及政府间气候变化专门委员会(IPCC)排放情景特别报告(SRES)的基准情景,对中国2010—2050年国际海运CO2排放量进行了预测。并进一步分析了国际海事组织(IMO)意推的市场机制(碳税)对中国进出口贸易和国际海运运营成本的影响,为中国气候变化国际谈判、国际海运减排谈判和行业发展等提出相关政策建议。结果表明,未来20～30年,中国国际海运CO2排放量仍将快速增长。基准情景下2050年中国国际海运CO2排放量将达到2 337～5 790万t,为2010年的0.7～1.8倍。当碳税税率在15～45美元/t(以CO2为基准)时,将导致中国国际海运运营成本提高0.96%～9.76%。     

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.     

钢铁企业CO2排放模型及减排策略

建立了钢铁企业CO2 排放数学模型.以国内某钢铁企业为例,根据生产数据计算得到CO2 年排放量,分析了能源结构和产品结构对CO2 排放的影响.利用情景分析法对钢铁企业CO2 减排的途径和策略进行了分析,假设天然气取代动力煤、短流程取代长流程、考虑先进工序能耗水平和使用余热回收技术四种情景.分析对比结果表明:余热回收技术的采用对CO2减排效果较小,约为3.39%;用短流程取代长流程的CO2 减排效果最好,约为45.07%,若考虑电炉用电产生的间接CO2 排放,仍可实现减排24.30%.