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温室气体排放现象8篇

时间:2024-01-02 14:45:20

温室气体排放现象

温室气体排放现象篇1

1.1评价内容

公路运输温室气体排放评价,是评价主体以公路运输温室气体排放现状为基础,采用一定的指标体系及标准,根据公路运输温室气体排放未来的要求,对全国或者某个指定地区公路运输温室气体排放情况进行分析评价,寻找评价对象公路运输温室气体排放的主要影响因素及存在的问题,为促进公路运输节能减排,建立低碳交通运输体系打下坚实基础。

1.2评价目的

公路运输温室气体排放评价的目的一般体现在以下几个方面:①评价结果能够帮助了解公路运输温室气体排放的水平,是制定公路运输温室气体减排措施和政策的重要依据。②评价过程有助于发展公路运输温室气体排放过程中的影响因素和制约减排主要因素,以便制定相应的对策和措施来减少温室气体的排放。③不同时段的评价可以了解公路运输温室气体排放的变化轨迹,帮助判断是否在接近或者原理期望的减排目标,以便制定长期的发展战略及规划,为政府的宏观管理决策提供有效依据。④不同区域间的公路运输温室气体排放评价有助于了解区域间的公路运输温室气体排放的差异情况,发现本区域的减排优势和劣势,通过加强化区域间的合作,减少整体的公路运输温室气体排放量。

2公路运输温室气体排放评价指标体系设计思路

2.1评价指标体系的功能

公路运输温室气体排放评价指标体系是公路运输温室气体排放影响因素的集合,是由若干相互联系、相互补充、具有层次性和结构性的指标组成有机的体系。该体系是对公路运输温室气体排放进行评价、制定和实施减排策略的重要手段。具有评价、描述、监测预警、规划决策等功能。(1)评价功能:衡量不同区域公路运输温室气体排放的状况并利用指标体系及相应的模型方法,确定减排的障碍性因素。(2)描述功能:通过该体系可以从多层次反映公路运输的现状、结构和运营情况等。(3)监测预警功能:是描述功能的进一步发展,当这些指标给出明确的发展目标时,指标体系的运行就可以进行监测。(4)规划决策功能:公路运输温室气体排放指标体系设立的最终目标是通过对排放现状的评价,不断调控其中各指标的运行状况,指导节能减排工作的开展。

2.2指标体系的选择思路

该指标体系设计的总体目标为:全面、准确、科学地反映公路运输温室气体排放状况并进行综合评价和判断,体现发展低碳交通,实施节能减排的思路。根据公路运输温室气体排放的情况,本文认为公路运输温室气体排放的评价以CO2排放水平作为最主要的指标进行评价,同时考虑基础设施水平、运输服务水平、燃料结构以及管理政策和信息技术水平对排放水平的影响,从5个方面共同构成公路运输温室气体排放的评价指标体系,从总体上反映公路运输温室气体排放的状况。(1)CO2排放水平:是评价公路运输温室气体排放的主要子目标,通过对排放量的测算,总体把握评价对象的排放情况,是最直接的量化指标。通过测算客货的千人和百吨公里CO2排放量来体现。(2)运输服务水平:提高公路基础设施水平来降低公路运输温室气体排放,同时还需要公路运输行业提高运输服务水平,从运输效率水平、运输装备水平以及公共交通发展水平等三个方面的指标来反映。(3)燃料消耗结构:此项指标是反映公路运输新型及替代能源的使用情况,反映行业客货运输的排放情况以及能源综合利用情况。(4)基础设施水平:较为完善的基础设施网络是公路运输降低温室气体排放的硬件基础,要求从总量和结构等方面促进公路运输温室气体排放的下降。优化公路基础设施结构,提高路网通行能力和效率,保障车辆经济运行速度,降低车辆的Co2排放;加快公路信息化网络建设,提高高速公路ETC覆盖率,提高运输效率,发挥网络效益。(5)管理政策与信息技术:随着运输网络的日益完善,减排保障措施的实施和信息技术水平的应用,在转变交通发展方式、提高运输效率,进而降低公路运输温室气体排放方面发挥着越来越重要的作用。评价公路运输温室气体排放的情况也越来越体现为组织管理的有效性和技术进步的推动作用。管理政策与信息技术水平可进一步由减排保障措施、信息化水平两个方面的指标来反映。

3公路运输温室气体排放评价指标体系构建

通过以上几个方面的分析,以现有交通统计数据指标为基础,提出公路运输温室气体排放的指标体系由四个层级构成,分别是目标层、子目标层、准则层和测度层构成。(1)目标层A:公路运输温室气体排放综合评价作为目标层的综合指数,在总体上反映排放的状况和趋势。(2)子目标层B:由5个子目标构成,具体为排放水平(B1)、运输服务水平(B2)、燃料结构(B3)、基础设施水平(B4)、管理政策与信息技术水平(B5)。(3)准侧层C:一共由8个部分构成,排放水平由CO2排放水平(C1)表示;运输服务水平由运输效率(C2)、运输装备水平(C3)以及公共交通发展水平(C4)构成;燃料结构以能源消费结构表示(C5);基础设施服务水平是指公路网服务水平(C6);管理政策和信息技术水平由减排保障措施(C7)和信息化水平(C8)构成。

4公路运输温室气体排放评价方法

4.1多指标综合评价方法

依照多指标综合评价方法,建立公路运输温室气体排放的评价模型。模型重点要体现与公路温室气体排放直接相关的因素。

4.2评价指标属性值的无量纲化方法分析

在本次评价中,指标主要分为定量指标和定性指标两类。定量指标可以通过基础统计数据直接查询或者计算得出指标值,而定性指标相对就难以量化。为了在本次公路运输温室气体排放评价指标中对定性指标有相对准确的评价,因此,首先对定性的指标以明确的定义,再根据定义和实际情况对具体指标进行打分,对不同等级规定评分值,可结合公路运输温室气体排放具体技术参数等情况,人为定量化,定量化的标准使各评价指标之间具有可比性。(1)定量评价指标的无量纲化。对于本次评价指标体系中的定量指标,首先要进行指标的标准化处理,统一到一个可比较的区间范围内,本次评价选择的范围为[0,100]的区间,即指标的最高分为100分,最低分为0分。根据本指标体系的实际情况,考虑采用直线型来进行标准化处理。(2)定性评价指标的量化方法。对于定性指标的评价,国内外的研究方法很多,没有一个公认的量化模式,而在实际应用中常综合使用多种方法。针对本文中所提出的定性指标,即减排保障措施,本文拟给出指标的评价内容,根据满足的内容的不同,对指标进行分级。

4.3减排保障措施

根据省市自身特点,制定关于管理、资金保障、技术应用推广等一系列保障措施。

4.4指标体系权重的确定方法

温室气体排放现象篇2

关键词:稻田;温室气体;甲烷;施肥;影响

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)01-54-02

气候变化是当今全球面临的重大挑战,人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因,大气中CO2、CH4和N2O是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率占了近80%。随着全球对气候变化的关注度越来越高,农业源温室气体排放成为全球温室气体研究的又一个热点。本文以巢湖典型圩区稻田为研究对象,通过分期监测稻田温室气体甲烷排放,研究不同施肥处理方式下稻田温室气体甲烷的排放规律,综合不同施肥处理方式对水稻产量的影响,寻求减少农田温室气体排放量的方法与措施,以助于为温室气体减排、改善人类生存环境、维护生态均衡以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 实验时间为2014年5~10月,实验地位于安徽巢湖市西宋村。巢湖圩区所在的长江中下游地区,是受季风影响的典型亚热带地区。本研究在巢湖湖滨设置试验田,以大田条件下的稻田为研究对象,按“淹水―中期烤田―淹水”种植普遍采用水分管理模式。

1.2 实验设计 实验处理施肥情况,分为有机无机混合处理(优化施肥)、施用有机肥(常规施肥)、空白(对照)项不同实验处理方式。本项目以采用固定箱-气相色谱法来采集、测定稻田中的温室气体,以得到控制主要温室气体的排放通过对CH4、N2O和CO23种典型温室气体排放的长期连续观测,分析稻田温室气体排放的时间变化规律;并结合环境参数的分析测试和记录,探讨各个影响因子特别是灌溉及降雨引起的干湿交替以及施肥管理等对温室气体排放的影响,以期完善稻田温室气体排放研究。

1.3 研究方法 温室气体排放(吸收)通量测定采用的方法是“静态箱-气相色谱法”,工作原理是用特制采样箱罩在一定面积的土壤及其植物上方,并隔绝箱内外气体的自由交换,测定箱内空气中被测温室气体随时间的变化,并据此计算得到该气体的交换通量。计算公式如下:

F=ρ×H×C/t×273/(273+T)×106

式中:F为温室气体排放通量,单位为mg・m-2・h-1,ρ为标准状态下温室气体的密度,单位为kg・m-3,H为密闭箱高度,单位为m,C/t为单位时间密闭箱内温室气体浓度的变化量,一般气体浓度以体积比计,所以此项单位为h-1,T为密闭箱内温度,单位为℃。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理方式对水稻生长季甲烷排放通量的影响 试验结果如图1,在不同施肥措施的处理下,稻田的甲烷排放量规律性基本一致,其季节生长排放规律呈现“三峰型”,第一个峰值出现在7月12日前后第一次施肥过后;第二峰值出现是在烤田前后;第三个峰值在水稻移栽后2个月左右施入穗肥后。

由此可知,巢湖地区单季稻田的甲烷排放主要集中在第一次施肥过后、烤田前后、施入穗肥后。在孕穗期的时候由于追肥的原因,土壤中甲烷菌的基质比较多,并且在这段时间降水较多,水稻田内甲烷氧化菌的活性不足,故甲烷的排放量在这一时期仍让处于较高的状态。

2.2 不同施肥处理方式对单季稻田甲烷排放总量的影响 如图2所示,单季水稻田甲烷排放总量次序为:常规施肥>优化施肥>空白。在不影响水稻产量的情况下,优化施肥处理的甲烷排放总量相比于常规施肥处理减少了27.1%。由此可见,优化施肥对于减少水稻田甲烷的排放是一种很好的减排措施,对减少大气中的甲烷排放具有重要意义。

2.3 不同施肥处理方式对水稻产量的影响 由图3可以看出,常规施肥和优化施肥的水稻产量远远高于空白处理的水稻产量,且优化施肥相比于常规施肥其产量基本一致,在保证水稻产量不减的情况下优化施肥可对水稻田甲烷减排27.1%。

3 结论与讨论

(1)巢湖地区的单季稻田的甲烷排放主要集中水稻生长的分蘖和孕穗扬花期,在水稻分蘖期是甲烷排放速率达到最高峰。在孕穗期的时候由于追肥的原因,土壤中甲烷菌的基质比较多,并且在这段时间降水较多,水稻田内甲烷氧化菌的活性不足,故甲烷的排放量在这一时期仍让处于较高的状态。因此对甲烷减排研究有重要作用。

(2)单季水稻田甲烷排放总量次序为:常规施肥>优化施肥>空白。由此可见优化施肥对于减少水稻田甲烷的排放是一种很好的减排措施,对减少大气中的甲烷排放具有重要意义。

(3)优化施肥相比于常规施肥其产量基本一致,在保证水稻产量的情况下优化施肥可对水稻田甲烷减排27.1%,对甲烷减排有积极作用。

参考文献

[1]黄耀.地气系统碳氮交换:从实验到模型[M].北京:气象出版社,2003.

[2]王明星.中国稻田甲烷排放[M].北京:科学出版社,2001:83-172.

温室气体排放现象篇3

关键词:气候变化;温室气体减排;温室气体评估;甘肃省

中图分类号:X321文献标识码:A文章编号:1003-4161(2008)03-0055-04

人为来源的温室气体排放是当前观测到的全球变暖现象最主要的驱动因素[1],温室气体减排是目前最重要的气候变化减缓举措,也是国际社会最广泛认同的气候变化减缓行动。但在温室气体减排目标、温室气体减排义务分配等具体问题上,国际社会也存在巨大的分歧。温室气体的排放主要来自工业活动和土地利用变化,其中尤以发达国家工业化发展所产生的贡献最大,在过去150余年间,发达国家排放的温室气体占全球温室气体排放总量的75.3%。温室气体减排意味着对社会经济发展的约束,对历史排放少的发展中国家而言更是意味着生存和发展机会的减少。

温室气体减排是重要的环境与发展问题,对发展中国家而言最重要的是协调减缓气候变化与保持社会经济持续发展之间的巨大矛盾。发展中国家如此,发展中国家中的欠发达地区更是如此。目前发展中国家中欠发达地区的温室气体排放与参与气候变化行动的可行性的系统研究还未展开,而这些地区可能是发展需求最迫切、减排空间很大、减排压力也很大的特殊区域。本文以甘肃省为例,从脆弱的生态环境、巨大的社会经济发展需求、艰巨的温室气体减排任务等角度着眼,分析欠发达地区温室气体排放的特征,为欠发达地区制定面向未来的气候政策、参与国际和国家的气候变化减缓行动提供参考。

1.甘肃省的气候变化挑战

甘肃省地处西北干旱―半干旱区,生态系统脆弱,自然生存环境相对恶劣,气候变化潜在威胁较大;社会经济水平总体较低,不能满足当地居民持续增长的物质和文化生活需求;作为我国老工业基地,甘肃省具有突出的工业发展与温室气体减排的矛盾,高排放产业比重较高,温室气体排放强度较高,但继续加快发展的需求较强。由于自然和社会经济条件的约束,甘肃省在适应气候变化和减缓气候行动方面面临着巨大的挑战。

1.1 气候变暖趋势明显

受全球气候变暖的影响,近40年来,甘肃的气候存在明显变暖的趋势。20世纪90年代是甘肃近40年中最温暖的时期,多数年份偏高0.4℃以上,特别是1997年以来,年平均气温偏高都在1.0℃以上,明显高于全国和全球平均值。1998年最高,达1.6℃,其中兰州市偏高2.1℃,为1932年建站以来的最高值。冬季增温最为明显,百年平均偏高1.0℃,1998~1999年的冬季是历史上有气象观测记录以来最暖的冬季,全省大部分地方气温偏高都在2.0℃以上,其中兰州、武威、西峰等地超过了3.0℃。

1.2 降水量下降,干旱事件频发

从1961~2000年,甘肃省平均降水量下降接近20%,特别是进入20世纪90年代以来,干旱频繁发生。近50年来,全省共发生严重干旱13次,而90年代就出现了6次。近100年中(1901~2000年),20世纪20年代和90年代是甘肃省曾发生的两个最为严重的干旱时段,而90年代的干旱,其持续时间、严重程度、出现范围都超过了20年代。

1.3 极端恶劣天气频繁出现

甘肃每年发生沙尘暴的频率总体呈现增加趋势,目前,甘肃省区域性沙尘暴过程平均每年21次左右,其强沙尘暴过程1次左右,强沙尘暴过程3次左右,一般沙尘暴过程17次左右。近几十年来,甘肃省暴雨次数明显增多,实测和调查24h的点暴雨量超过200mm的特大暴雨发生过15次,冰雹、霜冻天气也呈现增多趋势。

1.4 土地沙漠化形势严峻,可利用耕地面积减少

甘肃省土地沙化面积已达4 800km2,其中河西为4 100km2,占总沙化面积的85%;强烈发展的沙化土地2 270km2,严重沙化土地1 820km2,弃耕农田1 270km2。另外,白银市北部、华池县西北部、环县北部也有沙化现象和沙化发展趋势。

1.5 植被退化,生物多样性损失迅速由于干旱、过牧和毁草开荒等原因,造成草原、绿洲退化。全省草场退化面积

71 300km2,占全省可利用草场面积的52%。其中,重度草原退化面积22 300km2,中度退化面积19 700km2,轻度退化面积29 300km2。草场退化面积占草场面积河西为40.39%,黄土高原为91.8%,甘南高原为10%,祁连山为18.8%,陇南为19.2%。虽然最近几年以来退耕还林措施成效显著,但在一些森林覆盖区域,生物多样性降低趋势仍不容乐观。

1.6 社会经济水平较低,气候变化潜在风险巨大

甘肃省近年来社会发展保持了较快的增长速度,社会经济总体状况得到较大改善。但在全国持续快速增长的过程中,与东部地区社会发展的差距仍在拉大,社会发展与经济发展总于全国后列,社会各领域发展不平衡的问题及影响社会持续稳定协调发展的因素仍然较多,环境与发展矛盾日益突出,社会保障和抵御风险的水平较低[2]。这些问题也是欠发达地区的共性问题。

另外,甘肃省的内陆湖泊萎缩、冰川后退、降水变率增大等变化事实也不容乐观,这些已经或即将为甘肃省脆弱的生态和社会系统带来更大的潜在威胁。

2.甘肃省温室气体排放量评估

当前全球轰轰烈烈开展的温室气体减排谈判、减排活动以及排放贸易等行动,强烈依赖于对各种时空尺度人为温室气体排放量的精确评估,这是讨论、分配各国政府承担温室气体减缓义务的基础,也是衡量温室气体排放效率、公平发展机会的重要依据。

温室气体的排放既受自然因素的影响,也受人类活动的影响,其评估既涉及基础科学研究,又与技术和应用科学密不可分。在进行一般性的温室气体排放评估时,国际上广泛采用化石燃料燃烧排放的温室气体量为温室气体排放量的代用指标。本文主要利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)的参考方法对甘肃省的温室气体排放量进行了评估,以获得甘肃省等欠发达地区温室气体排放的特征信息。

鉴于我国温室气体排放相关数据的规范不同、数据支持程度差异等实际情况,本文参考相关文献[3-8]中的数据对部分燃料类型和计算系数进行了适应性的修订,并据此对甘肃省2005年的温室气体排放情况进行了评估和比较分析。

根据计算,甘肃省2005年的温室气体排放总量为79 897.96KtCO2,其中,来自石油的排放是11 401.22 Kt CO2,煤炭的排放是66 657.03 Kt CO2,天然气的排放是1 839.72 Kt CO2。甘肃省温室气体排放主要来自于煤炭消费,煤炭产生的温室气体排放量占甘肃省温室气体排放总量的83.43%。

为了获得有关甘肃省温室气体排放的特征和规律信息,本文按照同一方法对甘肃省2004年温室气体排放情况、以及与甘肃省在经济发展模式、社会经济发展程度具有显著差异的上海市和全国在2005年的温室气体排放情况进行了评估(表1);基于获得的温室气体排放数据,结合GDP和人口数据,本文也对甘肃省、上海市和全国的单位GDP排放量和人均排放量等指标进行了计算(表2)。

3.甘肃省温室气体排放的特征分析

3.1 煤炭消费对甘肃省温室气体排放贡献巨大

通过比较甘肃省、上海市和全国各种来源的温室气体排放量发现,甘肃省温室气体排放量中煤炭消费的贡献为83.43%,这一比例要高于中国平均77.63%的排放水平,远高于上海市56.15%的排放水平(图1)。与此相呼应,石油消费对甘肃省温室气体排放的贡献仅为14.27%,低于全国平均水平20.42%和上海的41.48%。但甘肃省由于区位的相对优势,来自天然气消费排放的温室气体比例要高于全国1.95%的排放水平,与上海2.37%的排放水平基本持平。来自煤炭消费的排放量对甘肃省温室气体排放贡献最大,这成为甘肃省与全国平均水平和上海市显著不同的排放特征,这表明甘肃省的能源消费结构具有以煤炭为主的特点。

3.2 甘肃省单位GDP排放量遥遥领先

根据甘肃省、上海市和中国2005年的国内生产总值(GDP)数据,可以计算获得2005年单位GDP排放数据(表2)。甘肃省2005年单位GDP温室气体排放量为4.13t/万元人民币,是上海单位GDP排放量的2.51倍,是全国平均水平的1.66倍。但与世界平均水平相比,甘肃和上海的数据均高于全球单位GDP排放量,其中,甘肃省是世界平均水平的4.54倍,上海是世界平均水平的1.81倍。(图2)反映了甘肃省与其他地区在单位GDP排放上的差异。我国作为发展中国家,温室气体排放总量与多数的发达国家相比,存在产业分工差异、能源结构不尽合理、单位能耗产值较低等现实情况,这导致我国单位GDP排放量高于世界平均水平。处于发展中国家欠发达地区的甘肃省,单位GDP高排放的特征更为突出,造成这一局面,既有历史的原因,也有现实的原因。

3.3 甘肃省人均排放量处于较低水平

温室气体排放情况反映了社会经济活动的水平,在目前限制温室气体排放的国际背景下,温室气体排放空间更是被看做一种有限的资源。人均排放量可以反映各地区总体的社会经济水平和享受温室气体排放权的情况。2005年世界人均温室气体排放量为4.22 tCO2/人,同期,中国的人均排放量为3.48 t/人,上海为8.49t/人,而甘肃省仅为3.08t/人。甘肃人均排放量分别是中国的88.52%、上海的36.28%、世界的72.99%(图3)。这些指标说明甘肃省人均排放量处于较低的水平,所享受的以工业文明为代表的现代社会经济福利较少。

3.4 甘肃省温室气体排放情况总体向好的方向发展

在注意到甘肃省相对全国和作为发达地区代表的上海市的比较形势不容乐观的同时,本文也注意到甘肃省所发生的一些好的变化趋势。相对2004年,甘肃省在2005年温室气体排放量增加了3 970.13Kt CO2,但增长率仅为5.23%,这相对过去几年中超过10%的GDP增长率来说,是一个相对较低的排放水平。就排放结构来看,甘肃省在2005年来自煤炭的排放贡献为83.43%,而2004年煤炭的贡献率为83.98%,来自煤炭的排放贡献有所降低,与之相呼应,石油和天然气的消费比例略有上升。这些数据表明甘肃省的能源效率和能源结构总体在向更高效和更清洁的方向发展。

4.结论与建议

本文在修订、发展政府间气候变化专门委员会(IPCC)温室气体评估方法的基础上,对甘肃省的温室气体排放量进行了评估和比较分析。总体而言,甘肃省的温室气体排放具有:煤炭消费贡献大、单位GDP排放量高、人均排放量低的特点,但随着经济结构和能源结构逐步向好的方向发展,甘肃省来自煤炭的排放贡献和单位GDP排放量正在降低。

本文参照国际通行方案、结合中国和案例区域的数据情况,对温室气体排放评估方法进行了适应性的修订,基于修订方法所提出的评估结果具有较高的可信度。但由于数据和调查的局限性,本文在非能源利用的燃料消费量、过境加油量、固碳产品转移等数据的获得和计算上具有一定的误差,但本文的工作旨在寻找作为欠发达地区代表的甘肃省温室气体排放的总体特征和规律,这些误差不足以对评估结果和比较结论产生较大影响。

通过评估和比较分析甘肃省温室气体排放的特征,可以为欠发达地区参与国际和国家的温室气体减排行动提供决策参考。具体建议:

①欠发达地区需要增进对气候变化的科学事实和潜在威胁的了解,提高适应能力,加强减缓举措,增强应对气候变化的综合能力;②利用温室气体排放环境相对宽松的时期,逐步实现经济转型,提高应对未来低排放发展模式的应对能力;③将温室气体减排与生物固碳等工作相结合,发展有特色的欠发达地区的减排模式;④将温室气体减排义务的承担与国家的政策扶持、补偿机制、资金投入相结合,彻底改善欠发达地区社会经济状况;⑤鼓励欠发达地区与发达地区在温室气体减排工作中的合作,实现资源、效益、经验和减排空间的共享;⑥加强可再生能源的开发工作,逐步增加可再生能源、新能源在能源结构中的比例;⑦发展、转化先进的低碳排放、碳捕获与封存的先进技术,减少发展过程的累积排放,实现跨越式发展;⑧发展欠发达地区有关气候变化的社会风险评估、保险、预防、预报和救助能力,建立可以积极防御气候变化的社会保障体系。

基金项目:国家科技支撑计划“全球环境变化人文因素的检测与分析技术研究”(2007BAC03A11-01)、中国科学院2005年“西部之光”项目“甘肃省利用清洁发展机制的对策与实现途径研究”和甘肃省重大科技专项“甘肃省清洁发展机制项目开发”(编号:2GS063-A74-014-01)联合资助。

参考文献:

[1] IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers[EB/OL]. ipcc.ch. 2007.

[2] 甘肃省统计信息网.甘肃省社会发展水平综合评价报告[EB/OL]. gs.stats.省略/doc/ShowArticle.asp?ArticleID=507

[3] 中华人民共和国国家统计局编.2006年中国能源统计年鉴[M].统计出版社:2006.

[4] 中国气候变化国别研究组.中国气候变化国别研究[M].清华大学出版社.2000.

[5] 中华人民共和国国家统计局编.2005年中国能源统计年鉴[M].统计出版社,2005.

[6] 中华人民共和国国家统计局编.2006年中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社:2006.

温室气体排放现象篇4

摘 要:两会委员提出推动“碳期货”市场建设使碳交易再一次成为了热门话题。本文在介绍碳交易市场概况及其相关机制的基础上,根据相关学者曾经提出的理论,以北京交易所碳交易价格为研究对象进行了碳排放权交易价格影响因素的实证分析,并结合模型和当下我国经济形势对我国碳市场的进一步发展提出了相关建议。

关键词:碳交易市场;碳排放权定价;实证分析

1. 研究背景

随着人类社会、科技的高速发展,环境、资源问题日益凸显,尤其是温室气体大量排放引发的全球气温变暖,已成为当代人类社会发展的紧迫问题。我国对节能减排的重视程度与日俱增,在“十二五规划”中明文提出,必须“树立绿色、低碳发展理念,以节能减排为重点”,“积极应对全球气候变化。把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为约束性指标,有效控制温室气体排放”。并提出于2020年将实现碳排放强度降低40%-45%的减排目标。

世界上第一个为有效控制二氧化碳等温室气体排放从而减缓温室效应影响的国际公约是1992年5月9 日合国政府间谈判委员会制定的《联合国气候变化框架公约》(以下简称《联合公约》),在此公约中便对发达国家和发展中国家采取了区别对待的态度。公约对发达国家和发展中国家规定的义务以及履行义务的程序有所区别,要求发达国家积极减少温室气体排放,而发展中国家只承担提供温室气体源与温室气体汇的国家清单的义务,由发达国家为发展中国家提供履行公约的资金支持。其目标是将大气中温室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平上。

而1997年的《京都议定书》(以下简称《议定书》)可谓是《联合公约》的进一步发展,使温室气体减排进一步成为发达国家的法律义务,要求从2008年到2012年间,主要工业发达国家的以二氧化碳为代表的六种温室气体的排放量要在1990年的基础上减少5.2%。2009年12月7-18日召开的哥本哈根世界气候大会是继《议定书》后又一具有划时代意义的全球气候协议书,它商讨了《议定书》一期承诺到期后于2012年至2020年的全球节能减排方案。我国对此一直表示积极的配合态度,中国政府代表表示,2016~2020年中国将把每年的二氧化碳排放量控制在100亿吨以下。

碳交易市场是指碳排放权交易市场,为了进一步达到减少温室气体排放量,缓解全球变暖现状,《议定书》实际上创造出了一种新的交易对象――碳减排额度,即把二氧化碳排放权作为一种商品,通过市场机制实现了对二氧化碳排放权配额的交易。《议定书》建立了三种以市场机制为基础的国际合作减排机制。其一是清洁发展机制(简称CDM)。即某一缔约国(一般为发达国家)与某仪非缔约国(一般为发展中国家)之间的在清洁发展登记处的减排单位的转让,在非缔约国实施温室气体减排项目,协助缔约国通过此机制项目获得“核证减排量”也即CERs,以降低缔约国履行两河国框架公约的成本。

清洁发展机制赋予有减排义务的发达国家向不具有强制减排义务的发展中国家投资降低温室气体排放的减排项目,从而获得CERs。其二是国际排放贸易机制(简称ET)。这一交易机制的核心是允许发达国家之间相互交易碳排放额度。赋予温室气体排放量超过其许可排放量的缔约国从其他拥有剩余排放量的缔约国购买CERs,其过程包括“分配数量单位”、“排放减量权证”、“排放减量单位”等减排单位核证的转让或获得。一个发达国家将其超额完成减排义务的指标,以贸易的方式转让给另外一个未能完成减排义务的发达国家的同事,从转让方的允许排放限额上扣减相应的转让额度。其三是联合履约机制(简称JI),其核心是缔约国之间以项目为基础的一种合作机制。所实现的减排单位可以转让给另一个发达国家缔约方,但是同时必须在转让方的分配数量配额上扣减相应的额度。通过此机制实现了减排成本较高的缔约国在减排成本较低的缔约国实施温室气体排放项目。通过以上三种不同机制的对比可以看出,碳交易分为两类,一类是以CDM和JI为代表的以项目为基础的减排交易形式;另一类是以ET为代表的配额型交易,由管理者制定总的排放配额,并在参与者之间分配,参与者根据自身需要进行排放配额的买卖。由于我国是《京都议定书》的非缔约国,因此不能直接开展配额型交易。我国碳排放交易的主要类型是基于项目的减排交易形式,最主要的是CDM机制。

目前世界上的碳交易所共有四个:欧盟的欧盟排放权交易制(EU ETS)英国的英国排放权交易制( ETG)美国的芝加哥气候交易所(CCX)澳大利亚的澳大利亚国家信托(NSW)其中EU ETS是世界上最大的碳排放交易市场,在世界碳 交易市场中具有示范作用。2012年1月13日,中国国家发展和改革委员会宣布在北京、上海、天津、重庆、深圳、广东省、湖北省开展碳排放权交易试点,逐步建立起了国内碳排放交易市场,以实现低成本2020年中国温室气体排放的目标。由此可见,中国碳交易市场尚处于起步阶段,交易大部分比较分散,多是企业之间的场外交易,缺乏价格机制,而且以CDM为主的品种较为单一,再加上市场和价格不够公开、透明,因此还没有建立成一套完整的定价、核证体系,导致我国碳交易成交价格明显低于国际碳市场价格,不利于争取国际价格决定权。

2.变量选取

温室气体排放现象篇5

1988年,在当时还是参议员的小艾伯特・戈尔的大力推动下,联合国建立了政府间气候异常变化问题研究小组,并组织20个国家多达1500名专家起草了一份宏篇科学报告。报告序篇的《给决策者摘要》中,第一次将“人类活动导致全球气候变暖”作为主流理论提出,并随着后来《京都议定书》限制碳排放规定的出台进一步得到确认。然而事实上,关于这一理论的主要支点却一直存在这样或那样的争议。当然,截至目前为止,主流的观点仍然认为全球气候异常应该是世界上所有国家的共同课题。

气候异常仍在继续

美国国家海洋暨大气总署科学家集结52个国家384名科学家的努力,编撰了一份报告。报告认为,2012年是有纪录以来最热的10年之一,海平面高度创新高,北极海冰消融数量破纪录,全球许多地区的极端气候更象征着一种“新常态”。

“气候状态”(State of the Climate)是提供给决策者当作参考的报告,当中未把气候变迁的现象归咎于任何一个因素,但提到温室气体持续增加的情况。报告指出,人类燃烧化石燃料更使得温室气体浓度增加到了空前水平。

与之相对的,由来自144个国家、超过6.2万名地球和空间学家组成的美国地球物理联合会近期在一份声明中则明确地指出:人类活动是过去50年来全球气候变化的最主要影响因素。人类活动导致的温室气体排放量增加是过去140年全球绝大多数地区地表温度平均升高大约0.8摄氏度的最重要原因。森林砍伐、城市化和颗粒污染将导致依赖化石燃料的趋势继续下去,对全球温度造成复杂的地域性、季节性和长期影响。“人类应该减少温室气体排放以遏制这种趋势,同时积极做好准备,迎接不可避免的气候变化。”

不同的声音

美国气象预报专家沃茨致力于调查原始温度数据采集点的质量问题。截至2009年底,他们已经实地调查了534个气象站。按照美国官方的国家海洋大气管理局(NOAA)的气象站标准,他们发现已经调查的气象站中,有56%是严重不合格的(误差高于5摄氏度);87%的气象站是不合格的(误差高于1摄氏度)。而这些不合格的气象站的测量数据多数是偏向暖化一边的。

2007年由英国电视导演马丁・德肯(MartinDurkin)执导的纪录片上映。该片所持的观点认为:1940年至1975年人类排放的二氧化碳不断上升,但气温却连续30多年下降,可见二氧化碳和气温上升没有关系。中世纪温暖期的气温比2007年高,但那时的二氧化碳排放量比现在低得多。人类每年排放的二氧化碳约65亿吨,但自然产生的二氧化碳达1300亿吨,可见人类的活动对气温的影响是很小的。“全球变暖的科学观点是在资金和政治因素的影响下提出的,本身也许并不纯粹。”

气候门事件

2009年11月,一名电脑黑客窃取英国东英吉利大学(University of E ast Anglia)的电子邮件服务器,窃取英国气候学家之间交流的上千封电子邮件内容,也由此窥探到过去十几年里气象专家们之间私下的思想交流。黑客把电子邮件公之于众,并声称“从邮件中可以看出,这些气象专家研究并不严肃,他们甚至篡改对自己研究不利的数据,以证明人类活动对气候变化起到巨大影响。换句话说,人类活动影响气候这一说法,也许是欺骗和谎言!”这一说法让反对“人类影响气候”说法的人感到非常兴奋。事件也在整个世界引起讨论和争议,并被媒体称为“气候门”(climategate)。事实上,这一事件发生的时间距离联合国哥本哈根气候峰会议(12月7日)还有一周时间,当时有人甚至猜测,“气候门”是否会对峰会产生实质性的影响。

此后,英国独立调查人员前后用了六个月时间彻底调查外泄的电邮后证实,科学家是清白的,这些电邮并没有任何证据可以显示他们扭曲数据。这一结论来自于当局展开的第三轮、也是范围最广泛的调查,事件最终也得以落幕。

尽管如此,全球上支持“温室气体与全球变暖无关或关系甚少”这一观点的仍不在少数。地球物理联合会委员会成员、科罗拉多州立大学大气学教授罗杰一皮尔克认为:“地球的天然气候系统即使在没有人类的情况下,依然呈现出的非线性,压力和反应并不一定成比例。因此,气候变化往往是短暂的并且带有突然性,而不是缓慢和逐渐变化。”气候变化是人类活动和自然因素共同作用下的结果。“每一个因素都会改变大气和洋流的特征,即使全球年平均辐射效应仍充满不确定性。”最新的结论

当然,相对于“气候异常与人类活动无关或关系并不大”这样的观点,更多科学家和学者更倾向于温室气体确实是全球气候异常的元凶之一。有学者研究发现,2012年全球温度可能是19世纪下半叶有纪录以来第8或第9高。根据研究,科学家观测到的北极海冰数量再次消融至记录新低,北半球的积雪覆盖率也创下空前低点。美国陆军工程兵团专家黎克特孟(Jackie RichterMenge)表示:“北极表面温度上升的速度约是地球其他地方的2倍。”

报告显示,2012年春季,北极13个观测站中,有7个观测站侦测到,大气中二氧化碳浓度首次超过400ppm。”全球二氧化碳平均浓度达到392.6ppm,较2011年增加2.1ppm。北极冰层消融连带造成海平面上升。2012年全球海平面高度上升至纪录最高点,较1993年至2010年的平均高度高出3.5公分。阿拉斯加北部永冻土层的温度攀升至纪录最高点,格陵兰97%的冰床都有消融迹象。

去年10月联合国气候大会前夕,在IPCC第五次气候变化评估有关气候变化的自然科学基础报告中结合了32个国家600多位作者的材料,引用了9200多篇科学论文和超过200万G的数据,得出这样的结论:人类使用化石燃料和开发利用土地是温室气体浓度上升的主要原因,其可能性高达95%。

应对全球气候异常中国持积极态度

联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告第一工作组的这一份报告,将直接对IPCC2014年公布的第二组、第三组报告产生影响。中国人民大学环境学院能源与气候经济学项目执行负责人王克博士是第三组报告的研究人员之一。“事关国家利益,各国对JPCC报告的重视也就不足为奇。”王克直言,目前形成的报告也是各国利益博弈之后的“最小公约数”,“有大量妥协和平衡的考虑,事实上的气候变化问题比报告中呈现的更为严重。”

王克根据报告中的模型推算,按照2050年前升温2℃的气候控制目标,全球在未来37年中,累计的二氧化碳排放额度还有3000多亿吨左右。但现实却是,仅2010年一年,全球二氧化碳排放量就达到了91亿吨。“按照这个速度,排放空间根本不够。所有国家均面临巨大的减排挑战,而中国未来的排放空间将会受到严重约束。”

“中国在2009年哥本哈根会议上的承诺是自愿行动,没有法律约束力,2015年就不一样了。”目前全球70%的排放增量来自中国,中国将不可逃脱要承担更多责任,甚至有被发达国家和发展中国家共同孤立的风险。中国的排放何时达到峰值是国际社会关注的焦点,目前研究结果普遍要求中国在2025年前甚至在2020年前达到排放峰值。这将是对中国经济的巨大考验。

在华沙气候大会代表团高级别论坛上,中国代表团团长、国家发改委副主解振华表示,应对气候变化与中国的大气污染治理同根同源,相辅相承。“应对气候变化是中国自身的发展需要,请各国放心,中国绝对不会偷懒,将努力把自己的事做好。”

链接

中国首个城市温室气体排放核算工具

温室气体排放现象篇6

关键词甲烷排放;减排政策;国际气候谈判;应对气候变化;国家战略

中图分类号X32文献标识码A文章编号1002-2104(2012)07-0008-07doi:103969/jissn1002-2104201207002

作为负责任的发展中大国,中国政府已经把应对气候变化纳入到社会经济发展规划,并不断采取强有力的措施[1]。应对气候变化已经或者未来相当长时期内一直是中国经济社会发展面临的主要任务,也是影响中国未来可持续发展的重大议题。科学合理地制定应对气候变化国家战略,需要正确认识温室气体排放问题。

甲烷(CH4)是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体,占2004年全球人为源温室气体排放总量的14.3%[2]。中国的甲烷排放问题同样十分突出,仅考虑二氧化碳排放已经不能全面代表中国的温室气体排放[3]。根据国家气候变化初始信息通报公布的中国温室气体排放国家清单,1994年中国甲烷排放总量为34 287 Gg,占温室气体排放总量(以二氧化碳排放当量计,不考虑土地利用变化的二氧化碳排放)的23.4%[4]。据Zhang和Chen[3]的估计,在2007年中国经济部门温室气体排放的构成中,仅考虑甲烷一项,其当量二氧化碳排放量已达989.8 Mt,这一数值均已远高于英国、加拿大、德国等国化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量。因此,考虑甲烷对于反映中国温室气体排放的历史与发展趋势同等重要。

然而,尽管甲烷排放在中国温室气体排放整体格局中具有重要地位,国家尺度甲烷减排相关的政策研究仍然相对薄弱,诸多问题亟待进一步厘清。本文将从中国甲烷排放的研究进展出发,立足于甲烷排放的历史和现状,力图通过辨析甲烷与中国温室气体减排战略、中国甲烷系统减排策略与措施、中国甲烷排放与国际气候谈判的国家立场等问题,系统阐述中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系,为我国政府相关政策的制定提供决策参考。

1甲烷与中国温室气体减排战略

全球大气中的甲烷与二氧化碳相比,其浓度要低2个数量级,属于大气痕量气体,其排放量的微小增加将会导致大气中甲烷浓度的明显升高。由于甲烷在大气中的寿命较短(12-17年),减缓甲烷排放对大气中甲烷的减少具有迅速的影响,而二氧化碳在大气中存留时间很长(50-200年),减少大气中二氧化碳则需要更长时间才能见效。因此,大气中甲烷浓度可以相对迅速地对甲烷减排活动做出响应。虽然多数研究集中于中国二氧化碳的减排策略,然而在《京都议定书》中,除二氧化碳以外,甲烷、氧化亚氮、氢氟化碳、全氟化碳和六氟化碳五种温室气体均在限制之列。显然,甲烷的纳入统计将拓宽中国温室气体减排的选择,甚至可以以最低的减排成本为目标实现优化减排。

甲烷排放在中国整体温室气体排放格局中占有极其重要的地位,在未来温室气体减排战略的实施过程中,甲烷减排可以做出直接贡献。2002-2007年,中国甲烷排放的年均增长率为4.2%,而同期中国二氧化碳排放的年均增长率为12.5%[5]。从排放强度来看,中国政府已经承诺到2020年单位GDP的二氧化碳排放与2005年水平相比减排40%-45%。按照历年单位GDP甲烷排放的下降趋势,在保持目前的经济增长速度情况下,中国甲烷排放也完全能实现相应40%-45%的减排目标。2005-2007年,中国单位GDP的甲烷排放已经下降了20.7%,而同期中国单位GDP的二氧化碳排放仅下降了4.3%[5]。即使基于最低的全球增温潜势(CO2∶CH4∶N2O=1∶25∶298)计算,甲烷排放强度(单位GDP排放量)降低了47.6 g CO2-eq/元,而同期二氧化碳排放强度降低了48.4 g CO2-eq/元。甲烷排放强度与二氧化碳排放强度的降低幅度基本相当。显然,甲烷强度减排对中国温室气体强度减排产生直接影响。

温室气体排放现象篇7

【关键词】温室气体;监测;本底浓度

1.引言

温室气体(Greenhouse Gases, GHG)是指大气中能产生温室效应的气体成分。《京都议定书》规定限排的6种主要温室气体为CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs和SF6,其时空分布及其变化在地气系统的辐射收支和能量平衡中起着决定性作用。温室气体监测是研究温室气体浓度变化趋势以及源和汇的构成、性质和强度等的基础,也是大气环境科学的重要课题[1],因此开展温室气体监测工作,对温室气体分布评估和应对气候变化有重要意义。

2.地面监测

地面温室气体监测可分为本底浓度监测和排放监测。国内外建立的CO2、CH4本底监测网台站大多在高山、岛屿和海岸,在城市地区开展高时间分辨率的监测研究相对较少。而城市作为人类活动的中心,其温室气体浓度数据对于掌握温室气体变化规律,源、汇以及对城市污染模式、气体排放模式的建立和应用都意义匪浅。

2.1温室气体本底浓度监测

上世纪70年代,世界气象组织(WMO)、世界卫生组织(WHO)和联合国环境计划署等联合建立了“大气本底污染监测网”(简称BAPMON),对温室气体、反应性气体等大气本底进行长期的全球性的监测,目前共建成200多个台站,其中基准站近二十个,莫纳罗瓦站(Mauna Loa)、巴罗站(Barrow)、南极站(South pole)等已积累了几十年的实测资料[2—4],取得了许多令人瞩目的结果。但是,BAPMON的基准站主要集中在大洋海岛上,大陆性基准站较少,这在一定程度上影响到BAPMON资料的广泛应用[4]。

1989年WMO组建全球大气观测网(GAW),如今是全球最大、功能最全的国际性大气成分监测网络,目前已有60个国家近400多个本底监测站(其中全球基准站24个)加入GAW网络,开展包括大气中温室气体的200多种要素的长期监测。美国、欧洲和加拿大等国家分别建立了IMPROVE、EMAP、CAPMoN观测网络,关注诸如温室气体等大气成分的变化。迄今为止,国际社会引用的全球温室气体浓度资料主要来自全球大气观测网(GAW)。但GAW的这些站点地理分布很不均匀,发达国家站点较多,亚洲内陆地区站点较为稀缺。

我国在大气成分本底观测方面的起步稍晚,20世纪80年代初,中国气象局在北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山建立区域大气本底站;1994年建立本底基准观象台(瓦里关基准站),开展的长期多种观测项目,包括利用气相色谱一氢火焰离子化检测器法(GC—FID法)在线观测大气CO2和CH4[5—8],其浓度资料已进入全球同化数据库,应用于WMO温室气体公报和IPCC评估报告。近年来,我国进一步加强温室气体在线监测分析能力建设,包括在我国7个本底站(包括云南、新疆、湖北)初步建成网络化采样系统,每周一次进行台站Flask瓶采样、实验室非色散红外吸收法CO2浓度分析。此外,环保部门和一些科研机构也开展了温室气体观测研究,这将弥补区域观测资料的不足。

2.2温室气体排放监测

国外对温室气体排放监测起步较早,很多地方已经形成了监测网络。2009年12月,芬兰对全国所有省份和大中城市实施网上监测温室气体排放,监测主要涵盖用电、取暖和道路交通所排放的温室气体,并将数据以动态变化图形的方式在网上公布。2010年2月美国加州政府采购Picarro公司制造的温室气体检测装置,精确监测该州范围内温室气体的排放,采集到的数据用于核实能源消费的数值。

国内对于城市污染大气中温室气体的长期变化规律的监测研究相对较少。中国科学院大气物理所大气化学实验室自行研制了一套温室气体自动监测系统,以HP5890气相色谱仪为分析仪器,对北京地区CH4和CO2浓度日变化将近一年的连续监测[9]。阚瑞峰[10]等利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)对甲烷进行监测,获取了2005年秋季北京城区环境空气中的1min的时间分辨率连续1个月的甲烷气体监测数据。徐亮等[11]自行设计了一套基于长光程开放光路的傅里叶变换红外光谱(LP_FTIR)分析技术的监测系统,于2005年夏季对北京丰台地区进行了监测,获得了连续的CO2和CH4数据。中国科学院大气物理研究所从1985年开始,通过瓶采样和带有氢火焰离子检测器(FID)的气相色谱仪(GC)对北京大气甲烷做每周1次的长期定点监测,并陆续增加了对二氧化碳(1992年)和氧化亚氮(1993年)的监测。

国内已对农田、草原、森林等多种生态系统中土壤—植被温室气体排放进行了广泛的研究,且主要采用静态箱法采样[12]。卢兰[13]利用静态箱法采集土壤排放的CH4气体,然后在实验室内利用改装的气相色谱仪(GC3800,VARIAN)进行分析,对三峡库区几种土地利用方式土壤CH4排放通量的原位观测,比较不同土地利用方式的土壤CH4通量的大小,揭示CH4排放通量的季节变化规律。胡玉琼[14]采用静态箱—气相色谱法研究了内蒙古草原温室气体CO2、CH4、N2O与大气交换的日变化规律。

3.高空监测

温室气体排放现象篇8

关键词:低碳经济;四象限评价法;制造业

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1007-2101(2011)06-0060-04

目前,世界面临的一个长期问题是“如何应对气候变化”,一个短期问题是“如何促进经济复苏”。长期问题与短期问题能否结合起来解决?结合的关键是什么?这些问题需要世界各国共同努力才有可能解决。大多数国家的政策效果和理论探讨表明,发展低碳经济是解决目前世界长、短期问题的重要结合点。既然发展低碳经济具有如此重要的意义,那么评价低碳经济发展水平便应成为理论界和实际部门关注和解决的一个重要内容,但我国目前对低碳经济的概念和评估方法还刚起步,缺乏深入研究(肖文等,2011)。本文在综述了低碳经济内涵后,从经济要素的角度尝试设计了评价低碳经济发展水平的四象限法。应用该方法对河北省30个制造业低碳经济发展水平的分析结果基本符合省内同领域专家的定性判断。

一、低碳经济内涵的文献综述

虽然低碳经济的术语早在20世纪90年代后期的有关文献中就出现了,但其首次出现在官方文件是2003年2月24日由英国时任首相布莱尔发表的《我们能源的未来:创建低碳经济》的白皮书中(付加锋等,2010)。低碳经济是指通过多种途径减少碳排放,发展以低能耗、低排放、低污染为特征的经济模式,其目标是将大气温度保持在合理水平,减少子孙后代的经济社会发展成本。

进一步细化,该内涵包括以下内容:

1. 低碳经济中的“碳”有广义与狭义之分。广义的“碳”是指《京都议定书》所限定的六种温室气体。《京都议定书》根据温室气体对全球变暖的贡献、来源、稳定性、易监测程度,并考虑到其他国际公约的约束等情况,从而将强制减排的温室气体种类限定为:二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),氧化亚氮(N2O),氢氟碳化物(HFCs),全氟化碳(PFCs),六氟化硫(SF6)。在这六种气体中,二氧化碳、甲烷、氧化亚氮是自然界中本来就存在的成份,但氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫则是人类活动的产物。

狭义的“碳”仅指二氧化碳。在导致气候变暖的各种温室气体中,由于二氧化碳是最大“贡献者”,其贡献度高达60%(任仁,2005),因而美国能源信息管理局(EIA)、世界资源研究所(WRI)、美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心(CDIAC)、国际能源署(IEA)等绝大多数权威研究机构在测算温室气体排放时的测算对象都是二氧化碳的排放量。二氧化碳主要来自化石能源(煤、石油、天然气等)燃烧以及土地利用与土地覆盖变化(特别是森林被破坏)过程中有机碳的氧化引起,这一过程中,海洋和陆地生物圈并不能完全吸收由此引起的过多排放到大气中的二氧化碳,由此导致大气中的二氧化碳浓度不断增加。当前研究低碳经济时重点关注的是化石能源燃烧所产生的二氧化碳。

2. “减少碳排放”的两种途径。《京都议定书》提出了“技术减排”和“市场减排”两种减少碳排放的途径。“技术减排”就是通过清洁能源、可再生能源、新能源、碳埋存及生物碳汇等技术的创新,削减温室气体排放,该途径是长期降低碳排放的根本方法。“市场减排”则是依据“清洁发展机制”(CDM)原则,允许掌握技术优势的国家,通过对发展中国家提供技术支援,帮助降低有害物质排放,换取“二氧化碳排放权”,该途径是短期降低碳排放的变通做法。

3. 低碳经济中的“低能耗”有两个要求。第一个是基本要求,即在能源消费量一定的情况下,在能源消费结构中降低化石能源所占比重。第二个是理想要求,即在达到基本要求的基础上,进一步降低能源消费总量。

4. 低碳经济中的“低排放”是指降低人类活动增加导致的碳排放。地球上的碳排放源包括自然排放和人类活动增加导致的碳排放两种形式,后者被认为是使温室气体浓度逐渐上升的主要因素,因而降低碳排放主要指降低人类活动增加导致碳排放增加的部分。在正常情况下,自然界的碳排放和碳循环是平衡的。工业革命之前,大气中的二氧化碳浓度平均值约为280ppmv(1ppmv=10-6,即百万分之一体积单位),这种碳平衡形成的自然界温室效应不仅无害,而且是有益的,即在地球自身的温室效应作用下,地球具备了温度调节的功能,基本上保持在适宜人类发展的平均15℃的水平。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其第四次评估报告中指出:人为导致的温室气体浓度增加很可能(90%以上的可信度)是气候变暖的主要原因;另据美国国家海洋和大气管理局测算,到2008年大气中二氧化碳的浓度已达387ppmv,比工业革命之前增长了约40%,这促使全球温度不断上升。最近100年,据IPCC测算,全球气温升高了(0.74±0.18)℃,打破了生物圈中碳循环平衡和热平衡。

5. 低碳经济的两个发展目标。从自然科学的视角看,“低”的目标是低排放、低升温或不升温。按照全球的尺度,1992年《联合国气候变化框架公约》规定,“低”是指应保证“将大气中温室气体浓度稳定在一个水平上,使气候系统免受危险的人为干涉”。1997年《京都议定书》又进一步明确要求,39个工业化国家在2008―2012年之间,应将温室气体排放量在1990年的基础上减少5.2%,达到2007年IPCC和2008年斯特恩报告认为的把气候变暖控制在2℃以内的目标。在这一基本共识下,有些国家根据本国的实际情况提出了自己的目标。如英国的目标是到2010年二氧化碳排放量在1990年水平上减少20%,到2050年共减少60%,届时建立低碳经济社会。

从经济社会的视角看,“低”的目标是低成本。《斯特恩报告》认为,按照当前的发展模式,气候变化将造成全球经济下挫5%~10%,而贫穷国家则会超过10%。如果把环境和健康等一些额外的因素综合考虑进来,气候变化总成本的增加量相当于每人的福利削减20%,碳的社会成本将是85美元/吨二氧化碳当量。如果我们立即采取行动,到2050年,减排的经济成本大概是世界生产总值的1%左右,碳的社会成本约为25~30美元/吨二氧化碳当量,仅是当前发展模式的1/3。

二、低碳经济的四象限评价法

评价低碳经济发展水平对引导低碳经济的健康发展有很大价值(娄伟、李萌,2011),蒋金荷、吴滨(2010),鲁静(2010)对目前评价低碳经济的方法进行了评述。现有的方法主要有层次分析法(AHP)、物质流分析法(MFA)、指标值综合合成法、投入―产出(I―O)模型、宏观经济模型、可计算一般均衡(CGE)模型、动态能源优化模型、综合能源系统仿真模型、部门预测模型等,这些方法从各自研究的需要对低碳经济进行了评价。本文从经济要素的角度设计了评价低碳经济的四象限法。

哥本哈根会议后,发达国家将要执行的“碳关税”、“碳标签”将全球市场带入了“低碳”竞争时代,“碳排放”如同资源、劳动力等一样被计入了企业成本,从而成为影响企业利润增或减的经济要素,因而设计评价低碳经济发展水平的方法,我们可以采用评价经济要素的基本思路:在一定的约束条件下,测算经济要素数量的多少和分析经济要素效益的高低。具体到本文,就是测算碳排放物理水平的变化和评价碳排放经济效益的高低,前者主要是为长期“如何应对变化”提供依据,后者主要是为短期“如何促进经济复苏”提供依据。四象限法是本文提出的综合评价解决低碳经济长、短期问题结合效果的一种方法。

(一)评价碳排放物理水平的方法

当前世界经济正在从高碳经济向低碳经济转型,转型过程中不同国家(地区)的不同产业碳排放的基础和特点不同,这就要求我们在遵循“环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets curve,EKC)”变化规律的基础上设计合理的评价方法。

EKC曲线是指自20世纪60年代以来,一些学者基于质量守恒原理研究经济增长与环境变化之间关系后得出的一种倒U曲线。该曲线表明,当一个国家经济发展水平较低的时候,二氧化碳排放较少,但是随着收入的增加,二氧化碳由低趋高,环境恶化程度随经济的增长而加剧;当经济发展到达某个临界点或“拐点”后,随着收入的进一步增加,环境污染又由高趋低,其环境污染的程度逐渐减缓,环境质量逐渐得到改善。

根据碳排放量变化的这一规律,我们在评价产业碳排放物理水平变化时,按照“共同但有区别”的原则评价。“共同”是指各产业都应降低碳排放量,“有区别”是指不同产业由于在不同发展阶段不同耗能导致的碳排放量不同,这种不同应区别对待,区别对待的方法就是从产业自身碳排放量动态变化的角度进行评价。为此,我们设基期本行业碳排放量为Pi0,报告期碳排放量为Pit,如果Pit/Pi0

(二)评价碳排放经济效益的方法

低碳经济作为一种经济发展模式,其经济效益对实现该模式的可持续发展具有决定性意义,对此,《联合国气候变化框架公约》(1994)倡议:应对气候变化的政策措施应当讲求成本效益,确保以尽可能最低的费用获得全球效益。在评价碳排放经济效益时,我们设某一行业碳排放占全部产业碳排放的比重为Si,用Si来反映该行业碳排放相对量的大小。设该行业增加值占全部产业增加值的比重为Ri,用Ri反映该行业增加值相对量的大小。设Ei=Ri/Si,如果Ei≤1,表明该行业碳排放相对较多而增加值相对较少;如果Ei>1,表明该行业碳排放相对较少而增加值相对较大。设基期经济效益为Ei0,报告期经济效益为Eit,如果Eit/Ei0>1,我们称之为经济低碳化行业;如果Eit/Ei0≤1,我们称之为经济高碳化行业。

(三)四象限评价法

我们以横轴表示各行业物理碳排放水平,以纵轴表示各行业碳排放经济效益水平,以大于或小于1将座标图划分为四个象限(表1)。第Ⅰ象限的行业由于其既具有经济优势又具有物理优势,因而属于有综合优势的行业;第Ⅱ象限的行业由于其碳排放经济效益在提高而碳排放物理水平也在提高,因而属于有经济优势的行业;第Ⅲ象限的行业由于其碳排放物理水平在增加而碳排放的经济效益在降低,因而属于综合落后的行业;第Ⅳ象限的行业由于其碳排放的物理水平在减少而碳排放经济效益也在降低,因而属于发展低碳经济中有物理优势的行业。

三、应用

笔者采用低碳经济四象限评价法,对河北省两次经济普查时的30个制造业低碳经济发展水平进行了综合分析,结果如下:

(一)碳排放物理水平的评价结果

第二次经济普查与第一次经济普查相比,河北省制造业排放的二氧化碳从第一次普查时的2.84亿吨增加到第二次普查时的3.03亿吨。期间物理高碳化行业有19个,这19个行业在第二次普查时碳排放量为2.47亿吨,第一次普查时为2.22亿吨,增加了11%。物理低碳化行业有11个,这11个行业第一次普查时碳排放量为0.61亿吨,第二次普查为0.56亿吨,降低了8%。

(二)碳排放经济效益的评价结果

第二次经济普查与第一次经济普查相比,经济低碳化的行业有13个,第一次普查时这13个行业的增加值占全部制造业的25.47%,第二次普查时增加到26.97%;同期,这13个行业的碳排放量由30.27%下降到27.33%。经济高碳化的行业有17个,第一次普查时这17个行业的增加值占全部制造业的74.53%,第二次普查时下降到73.03%;同期,这17个行业的碳排放量由69.73%增加到72.67%。

(三)四象限综合评价结果

从表2可见,河北省低碳经济发展水平有综合优势的行业(分布在第Ⅰ象限)有8个,有经济优势的行业(分布在第Ⅱ象限)有5个,有物理优势的行业(分布在第Ⅳ象限)有3个,综合落后的行业(分布在第Ⅲ象限)有14个。

四、结论

低碳经济是在可持续发展理念指导下,通过观念改变、技术和制度创新、产业转型、新能源开发、转变生活方式等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,从而减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种综合性的经济发展模式。

低碳时代,企业的碳排放由过去的社会外部成本被强制转化为企业的内部成本,碳排放成为影响利润增加或减少的经济要素。评价低碳经济发展水平的四象限法就是对碳排放物理水平的变化和碳排放经济效益的高低进行综合分析的一种方法,为此设计了物理高(低)碳化行业和经济效益高(低)碳化行业。该方法得出的结论是某一产业低碳经济发展水平的现状是什么,至于某一产业应如何发展低碳经济,则需要以此结论为基础,考虑行业节能技术水平、新能源应用前景等之后才能进行统筹决策,本文对此问题没有涉及。

河北省制造业在低碳经济发展进程中,综合落后的行业占制造业总数的近一半,其中黑色金属冶炼及压延加工业是河北制造业中规模最大的支柱产业,因而河北省制造业低碳经济发展水平总体不高。

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The Connation and the Four-quadrant Evaluation Method on Low-carbon Economy

Chen Yongguo Chu Shangjun Li Zongxiang

Abstract:Low-carbon economy is the important joint point of the addressing climate change and the promoting economic resuscitation. Many scholars and institutions have positively responded to it. This paper uses this method to comprehensively evaluates the 30 manufacturings low-carbon economy in Hebei Province. The results indicate that of the low-carbon economy in Hebei Province, few of the industries possess general advantages while over half of them lag behind the general industrial level. Therefore, the province needs to increase the investment in this field.

Key words:low-carbon economy;the four-quadrant evaluation method;manufacturings

收稿日期:2011-09-20

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