城市区域能耗和碳排放评估关键技术及其模型研究

在全球城市化步伐加快的大背景下,城市建筑运行和发展方式亟需优化,这就需要得到相对精确的建筑能源使用效率及碳排放数据的支持,但受限于诸多原因,这一需求并没有得到较好解决。基于此,本文对当前在建筑层面上的全生命周期能源消耗量计算方法以及相关的碳排放评估模型进行了分析与总结,并运用系统论的思维探讨了各要素间的相互作用及其对区域整体的影响机理,同时提出了当前能源消耗整合和碳排放性能评估所面临的一些实际挑战。最后,提出了一个包含建筑在内的城市区域层面的系统边界定义和遵循系统思维的城市区域能耗和碳排放评估模型,并通过在澳大利亚南部城市阿德莱德市区和郊区的2组案例分析,验证了所提出模型的有效性。

城市家庭能耗直接碳排放影响因素——以厦门岛区为例

在全球城市化迅速推进的过程中,城市碳排放已经成为影响全球变化不可忽视的一部分,同时也成为制约城市可持续发展重要因素之一。家庭能耗碳排放是城市碳排放的一个组成部分,分析它的各种影响因素对于控制它对局域乃至全球气候变化的负面影响具有重要的意义。以厦门岛区为例,通过社会问卷设计和调查,应用数理统计方法对最终收回的340份有效问卷进行城市家庭能耗的影响因子分析,结果表明,2007年厦门岛区平均家庭能耗直接碳排放量为1218.2kg/(户.a),电力消耗直接碳排放是厦门岛区主要的家庭能耗直接碳排放方式,电力消耗直接碳排放量是瓶装液化石油气与代用天然气使用直接碳排放总量的近5倍。通过单因素方差分析与多元逐步回归方程得到,与住区自然环境与家庭耗能倾向相比,家庭社会情况是影响家庭能耗直接碳排放最为重要的因子,其对家庭能耗直接碳排放变化的解释能力为17.9%。通过主成分分析得到,家庭住宅面积对家庭能耗直接碳排放的影响最为显著,家庭住宅面积对公共因子的贡献率达到了0.829。研究旨在为城市节能减排和可持续发展提供第一手资料、为城市住区形态的合理设计和规划提供科学依据。

青海高原西宁城镇社区家庭能耗直接碳排放研究

选取青海高原城市西宁为研究对象,开展家庭能源消费问卷入户调查,建立高原城市家庭能源消费数据库(N=500),采用探索性空间数据分析方法,总结分析家庭能耗碳排放的空间特征与驱动因素,得出以下结论:①西宁市家庭人均能源消费量与人均能耗碳排放平均值分别为10.57 kgce/d和6.11 kg/d,取暖、厨房设备及热水器设备是家庭能耗及碳排放的主要来源;②西宁市人均家庭能源消费碳排放总体呈现出高值区(HH)、低值区(LL)相对集聚,而局部地区也存在高低值区(HL)和低高值区(LH)集聚现象,其空间规律呈现明显的异质性;③家庭收入、地理环境以及建筑特征等因素是人均家庭能源消费碳排放空间异质性形成的主要因素。

城市居住区内家庭直接能耗碳排放差异研究

家庭能源消费对环境的影响已经成为可持续发展领域热点研究课题之一。基于微观视角,采用多段抽取的方法从南阳市一商业居住区内选取128户家庭进行住户的调研,针对具有不同的家庭规模、家庭收入、房屋所有权、家庭成员节能意识及能源知识掌握程度的家庭,分别分析了其直接能耗CO2排放量和结构上的差异。用多元逐步回归的方法,得到了家庭成员节能意识强烈度、家庭人口、家庭成年人平均文化程度、能源知识掌握程度等是造成同一居住区内家庭CO2排放差异的显著性因子,家庭成员节能意识的强烈程度、能源知识的掌握程度与家庭直接能耗CO2排放量呈负相关,因此,加强对居民的能源知识的普及和节能意识的强化可以降低家庭直接能耗的CO2排放量。

城市环境条件对家庭直接能耗碳排放的影响

以2005-2009年中国262个地级以上城市为样本,采用面板数据模型,分析城市自然、人文环境条件对我国城市家庭直接能耗碳排放的影响.结果表明:经济因素对我国城市家庭直接能耗碳排放的影响强度和广度最大,气候条件影响城市家庭取暖、降温用能碳排放量,建成区面积对城市家庭交通碳排放产生正向拉动作用,能耗结构在一定程度上对碳排放起到调节作用,低碳技术调节作用尚未显现.研究认为,通过调整能源供应结构、控制建成区面积、推广使用低碳技术产品降低城市家庭直接能耗碳排放量.

中国城市居民收入和储蓄增长对家庭能耗碳排放的区域异质性及政策应对

估计和预测城市居民收入变化对家庭能源消费碳排放的影响,对城市家庭消费部门构建低碳能源供应体系,应对气候变化具有重要意义。论文首先估计了中国284个地级以上城市的家庭三类能源消费的直接碳排放量,建立了面板固定效应模型来识别城市家庭能耗碳排放增长和变化的驱动因素。研究结果表明:城市居民收入的快速增长与储蓄水平的提高对于家庭碳排放有显著影响;城市家庭收入和储蓄的增加会抑制家庭燃气碳排放的产生,但对于城市家庭用电碳排放和城市家庭采暖碳排放,则表现出显著的推动作用。此外,研究还发现了家庭碳排放的影响因素存在显著的区域异质性。

长三角城市居民家庭直接能耗碳排放空间特征及影响因素研究

目前关于碳排放的研究主要以国家和行政省(自治区、直辖市)为研究对象,围绕城市尺度家庭层面碳排放的研究相对匮乏,而家庭是社会最基本的组成单位,针对相关的碳排放特征及影响问题亟待解决.本文以2007—2016年长三角地区26个地级市数据为样本,测算城市居民家庭直接能耗碳排放量.利用K均值聚类法、空间相关性检验及空间面板建模等方法,考察城市居民家庭直接能耗碳排放量的空间演变分布特征及影响因素.结果表明:①城市居民家庭直接碳排放量高的城市位于长三角中部偏东的位置,排放量低的城市集中在西部位置,中部地区的碳排放量增长速度普遍快于其他地区.②长三角地区城市居民家庭直接能耗碳排放的空间关联程度呈"N"字形趋势,处于高高集聚状态的区域集中在以苏州市等为核心的偏中部地区,处于低低集聚状态的区域集中在西部边缘地区.③前后5年的回归结果对比表明:户均人口数由不显著的正向影响因素转变为重要的抑制因素;户均私家车与每户拥有的城市道路面积联合效应的正向影响作用越来越强烈.研究结论可为城市在动态制定碳减排政策时提供理论依据.

中国城市居民直接能耗碳排放的空间格局及影响因素

采用2009年我国287个地级以上城市市区数据,在对人均直接能耗的CO2排放量进行测算的基础上,分析城市居民各项直接能耗碳排放在不同尺度下的空间格局,并探索其影响因素.结果表明:①城市居民人均直接能耗CO2排放量在不同空间尺度上均存在差异:从区域层面看,东北和东部地区高于中部和西部地区,北方地区高于南方地区;从省级层面看,北方高纬度地区的省份高于位置靠南的省份,中部无集中供暖的省份最低;从城市层面看,北方纬度较高的寒冷地区以及珠三角地区的城市高于其他城市;②城市居民人均直接能耗CO2排放在结构上亦存在空间差异:北方城市以集中供暖和电为主,南方城市以电和交通为主;东北地区城市以集中供暖为主,东部城市以电及交通为主,而中部和西部地区城市各项构成相对均匀;③人均直接能耗CO2排放在经济和气候因素的作用下,分别呈现出东西向、南北向的空间差异,城市规模的不同使城市居民人均交通CO2排放有所不同.

中国城市基础设施碳排放研究报告(2023)

一、中国城镇污水处理碳排放(一)全国城镇污水处理碳排放数据分析1.全国城镇污水处理全过程碳排放现状2021年全国城镇污水处理全过程碳排放总量为3792.8万tCO_(2)-eq,碳抵消量为954.9万tCO_(2)-eq,净排放量为2837.9万tCO_(2)-eq。其中:直接排放为1731.2万tCO_(2)-eq(CH4排放为855.7万tCO_(2)-eq,N2O排放为875.5万tCO_(2)-eq),占比46%;间接排放为2061.6万tCO_(2)-eq,占比54%;污水处理排放为2585.5万tCO_(2)-eq,污泥处理处置排放为1207.3万tCO_(2)-eq,比例大约为7:3;按照处理过程、设备能耗和运输划分。

基于CLA模型家庭能耗直接碳排放量研究——以南京市浦口区为例

家庭碳排放作为城市碳排放的主要来源之一,分析其特征及影响因素对于更好的推进低碳城市建设有重要意义。文章以南京浦口区为例,基于CLA(消费者生活方式方法)模型,探讨家庭消费活动与家庭能耗直接碳排放之间的关系,通过对家庭能耗直接碳排放特征的归纳总结及对影响因素的多元回归分析,有针对性地对低碳社区规划建设提出建议。

城市更新中窗户碳排放的影响研究

城市更新代替大规模建设与拆除已经成为建筑行业减碳的重要策略,但由于窗户等建筑围护结构构件的使用寿命与建筑主体结构差异较大,其在建筑维护、修缮与翻新中产生的碳排放必然对建筑全生命周期的碳排放有影响,然而现有相关研究常常忽视该问题。因此,有必要重新考虑围护结构构件寿命与建筑整体寿命不匹配因素,探讨窗户维护与更换对建筑碳排放测算的影响。以上海超低能耗建筑外窗为研究对象,建立3种不同情景下窗户全生命周期碳排放计算模型,对比分析断桥铝合金窗、铝木复合窗、铝塑共挤窗和塑钢窗碳排放量差异。结果表明:若忽略建筑使用过程中窗户的维护与更换,将对窗户的全生命周期碳排放量计算带来约49%的碳排放计算误差。建筑寿命为50年时,通过有效维护获得长寿命的断桥铝合金窗产生的碳排放量相对最低,为1072.2 kgCO_(2)(原生铝)和875.4 kgCO_(2)(含回收材料)。同时,在窗户型材中提高回收材料的占比,可以显著降低窗户全生命周期碳排放量,以断桥铝合金窗为例,窗框型材使用30%回收铝可降低约18%的碳排放量。因此,在预期使用寿命较长的新建建筑或翻新建筑中,考虑建筑使用寿命与窗户碳排放间的耦合关系,选择持久耐用和含回收材料的窗户能够有效降低围护结构构件窗户的全生命周期碳排放量,从而降低建筑的全生命周期碳排放量。

中国城市化进程中的居民家庭能源消费及碳排放研究

中国处于工业化快速发展阶段,能源消费和碳排放的增加是不可避免的。本文将居民家庭的能源消费分为直接和间接两部分,通过生活方式分析法测算了中国居民家庭的间接能源消费以及相应的碳排放量,研究了城乡居民家庭两部分能源消费的结构和变化趋势以及相对应的碳排放。结果表明:从2000年到2007年,城镇居民家庭的直接能耗和间接能耗都呈上升趋势,农村居民家庭的直接能耗逐年增加而间接能耗下降。在不考虑其他因素的前提下,一个农村居民转变为城市居民,将会增加能源消费量1085.26千克标煤。城镇和农村居民家庭的直接和间接能源消费结构反映了城乡居民生活水平的差异,从能源消费的变动趋势可以看出人们的消费行为逐渐由生存型消费转为发展型消费。家庭能源消费产生的碳排放总量也在逐年增长,2007年城镇居民家庭的直接能耗和间接能耗产生的碳排放量分别达到8535.04万吨和56678.76万吨,农村分别为6883.41万吨和8117.94万吨。在这种形式下,应当引导居民逐步向低碳的生活模式发展。

丽江市家庭能耗碳排放特征及影响因素

现代社会中人类活动对碳排放的影响日益显著。家庭作为人类社会的基本单元,其消费活动产生的碳排放是全社会碳排放的重要组成部分。通过对丽江市农村和市区家庭生活用能的调查数据进行分析,发现农村家庭生活用能以木柴为主,沼气和电为辅;市区家庭的生活用能以电为主,其次是液化气和蜂窝煤。从碳排放构成来看,农村地区木柴消费为家庭能源碳排放的主要来源,占总碳排的83.6%;市区电力消费为家庭能源碳排放的主要来源,占总碳排的88.4%。农村地区家庭的碳排放远高于市区家庭,主要原因是木柴的碳排放因子(1.87 kg CO2/kg)远高于电能的边际排放因子(0.7134 kg CO.2kW-.1h-1)。从各影响因素与家庭主要能源消费碳排放的回归结果来看,在农村地区,家庭规模、家庭收入、教育水平均对家庭木柴消费碳排放有显著的影响,但影响方向和程度有一定的差别;在市区,年龄结构、教育水平、家庭规模、住房面积均会不同程度增加家庭电能消费碳排放。建议政府在完善"家电下乡"政策、增加农村家庭收入、加强农村居民教育等方面加大投入力度,以减少丽江市整体的家庭能耗碳排放。

城市形态对居民直接碳排放的影响——基于社区的案例研究

基于北京1400份居民的建筑和出行能源消费行为问卷数据,利用空间统计工具LISA确定高(低)直接碳排放居民的聚集社区,进而通过五个社区的案例研究,探讨居民直接碳排放和城市形态之间的关系。结果显示,建筑密度、土地利用形态、就业可达性和公交可达性均对居民的直接碳排放产生显著影响,这说明合理规划空间形态是构建低碳城市的重要政策手段。

住区密度与家庭能耗碳排放相关性研究——以上海曹杨新村为例

住区空间形态及模式类型划分与密度特征相关,家庭能耗产生的空间碳排放与密度分布有着逻辑对应关系。国内外相关研究表明,家庭特征、住房特征和能耗行为等因素对家庭生活能耗有着显著的影响,而有关密度与家庭能耗碳排放之间的相关研究尚需更多实证案例。本文以上海曹杨新村作为研究对象,通过调研问卷数据来估算54个小区样本的家庭能耗人均碳排放值,并对住区密度指标与碳排放进行相关性研究。从回归分析结果看,曹杨新村的家庭能耗消费与家庭特征、住房特征等因素存在着显著的线性关系,且家庭人口规模具有主导作用。在密度指标与碳排放相关性研究中,家庭能耗碳排放在物质密度与人口密度指标中分别具有区段波动性特征,通过进一步分析密度与碳排放影响变量之间的非线性逻辑对应关系,研究得出不同密度区段条件下的住区家庭能耗碳排放差异是居民家庭人口规模、收入水平等相关社会因素叠合作用造成的。因此,判断住区是否"低碳"首先当明确密度区段的选择条件,结合本国国情、地区发展条件、家庭社会经济特征等因素来引导未来住区发展模式。

城市家庭居住碳排放的人口边际效应

以中国城市居民家庭消费金融调研数据为样本,将家庭人口划分为学前、上学、工作、退休或失业四种角色,并基于边际理论研究城市家庭居住碳排放的人口边际效应。结果表明:(1)城市家庭户均居住碳排放随家庭规模的增加呈现先降低后增加的趋势;(2)家庭人口结构转变对居住碳排放的边际影响差异显著,同一角色人口对居住碳排放的边际影响以递减为主,也存在增加的现象;(3)根据居住碳排放人口边际效应的变化方向得出其五种演变模式。本文的研究结论可以促使政策制定者关注家庭人口结构对居住碳排放的影响,进而为依据家庭人口结构制定居住碳减排政策提供参考。

城市家庭成员出行特征与碳排放研究——以武汉市为例

低碳发展是缓解全球变暖的有效途径。本文以调查问卷为基础,系统探讨武汉市居民日常出行特征与家庭出行碳排放之间的关系。研究结果表明,不同家庭成员的出行特征对其出行碳排放有显著影响。在出行特征与碳排放相关性方面,各家庭成员之间的出行距离与出行碳排放表现出了显著的相关性。据此,文章提出了对武汉市未来规划的相关建议。

中国绿色城市建设研究——基于家庭碳排放的测算分析

本文利用我国2006年74个主要城市的面板数据,对各个城市一个标准家庭的碳排放进行了有效估算并进行排名。结果表明,在以标准家庭碳排放为唯一衡量指标时,淮安和宿迁是最"绿色"的城市,大庆和牡丹江是最"灰色"的城市;即使在最"灰色"的城市大庆,一个标准家庭产生的碳排放量仅是美国最"绿色"城市圣地亚哥的1/5;城市人口规模、人口增长、收入、气温和城市化发展模式等因素对碳排放均有影响,家庭碳排放量与一月份平均气温显著负相关。

基于城市生活污水系统全生命周期的直接碳减排路径研究

当前,对污水产生、收集、处理、尾水排放及再生利用全生命周期直接碳排放的关注较少,大多聚焦污水处理中的间接碳排放。为准确把握污水系统碳排放及碳减排的关键,促进新时期污水系统绿色低碳高质量发展,从污水处理的发展史出发,研究了污水全生命周期的碳排放及碳减排路径。结果表明:污水处理发展史是一部碳减排史,污水全生命周期过程是碳排放过程,污水产生源头(化粪池)及污水收集管网中存在更多的碳排放,控制厌氧生境CH_(4)等高温室效应气体直排空气是当前碳减排的关键。源头节水、取消或及时清掏化粪池、减少溢流、提升污水收集率、适度控制污水厂规模(5~10万m^(3)/d为宜)、保持污水高速低水位运行、优化以干化焚烧为主的污泥处置方式、强化尾水再利用等措施具有较好的碳减排效果。

控制城市交通能耗和碳排放的对策研究

工业、建筑和交通并称为全社会三大能源消耗部门,而交通部门能耗和碳排放在全社会中地位和作用愈显突出,尤其是在城市。笔者通过数据阐述了城市交通及能耗和碳排放快速增长的严峻形势,剖析了城市交通能耗和碳排放管控滞后的原因,最后提出了控制城市交通及能耗和碳排放的对策措施。