城市生态系统固碳减排效能评价方法研究

城市化进程的加速带来了严重的环境问题,其中之一是温室气体的增加。在全球应对气候变化的背景下,城市建设对城市生态系统固碳减排的影响成为关注重点。城市生态系统固碳减排效能的评估重点在于确认合适的核算指标和量化方法。因此,在分析耦合了人类活动的城市生态系统固碳减排潜力和路径的基础上,文章构建了城市生态系统固碳减排量核算指标体系和效能评价模型,为科学、客观地评价城市固碳减排成效和绿色低碳发展水平提供支撑。

高质量发展下中国工业企业碳减排路径选择

管理改进与技术创新是工业企业实现高质量减排的两大关键路径。运用Shapley值分解方法实证测度了技术创新与管理改进对工业企业碳减排技术进步效率的贡献作用。结果发现,整体上技术创新与管理改进的贡献率分别为28.45%和71.55%,并且二者贡献率在不同类型特征企业之间存在明显差异。随着企业技术进步水平、雇佣规模和能耗水平的提升,技术创新的贡献率逐步递减,而管理创新的贡献率则呈现递增趋势。首次对企业管理改进与技术创新对碳排放效率的贡献进行测度,为优化“双碳”目标政策与指导企业减排行动提供有益参考。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:IV.收益统筹

面对巨大的气候变化损害以及高额的减排行动成本,如何在多时期、多主体框架下统筹经济发展与减排行动,协同推进发展与减排,成为全球气候治理中的关键议题。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,构建了收益统筹理论。该理论在综合集成时间统筹、空间统筹、效率统筹相关理论与方法基础上,以最优经济增长为核心,将碳排放问题引入长期宏观经济分析中,深入探析经济发展与减排行动二者间的复杂关系,构建了经济-气候双向耦合的中国气候变化综合评估模型,并设计了多区跨期优化福利函数,实现发展与减排的统筹。基于碳减排“时-空-效-益”统筹理论,应用中国气候变化综合评估模型C3IAM,明确了未来全球及各区域最优减排路径,并提出了各国及国家内部减排任务分配方案,科学回答了碳减排系统工程的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果等关键问题,为统筹发展与减排提供方法基础。

“双碳”目标下基于系统动力学的发电行业碳减排政策研究

能源结构转型和碳减排政策是实现“双碳”目标的重要举措。本研究旨在探讨“双碳”背景下发电行业碳减排政策与市场交易机制的耦合作用。通过研究绿色证书市场交易机制、碳排放市场交易机制与电力市场机制间的耦合协同效应,考虑了价格影响市场间机制、能源结构分析和技术创新等因素,建立系统动力学模型并进行多情景仿真,研究不同政策组合对市场均衡及电力行业碳减排的影响。通过对模型的敏感性分析,评估了各种政策措施对系统行为的潜在影响,对政策体系的作用机理及其协同机制进行分析,明确不同政策间可能存在的冗余激励和效应冲抵等现象。研究得出:有效的碳减排政策组合使得未来十年火电装机占比下降至45%,可再生能源占比突破50%与传统能源持平甚至超过传统能源。建议碳减排政策的成功实施需要综合考虑市场监管、激励机制、技术创新等多方面因素。

三元循环视角下数字金融对农业碳减排的影响研究

基于2011—2020年中国30个省份的面板数据,采用固定效应模型等计量方法,实证分析数字金融与农业碳减排之间的关系。结果表明:从总体来看,数字金融的发展显著促进农业碳减排,在引入工具变量后,这一作用仍然显著。从作用机制来看,农户小循环、产业中循环、社会大循环是数字金融减排提质增效的有效传导路径,且三者间呈现出良性耦合关系。异质性分析表明,数字金融促进农业碳减排主要是通过提高覆盖广度和使用深度实现;相比于粮食主产区,非粮食主产区的数字金融具有更强、更显著的绿色优化效果。据此,为提升农业碳减排效率,提出加强农村地区数字金融科技体系建设、农户低碳发展、打造资源循环利用模式等政策建议。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:I.时间统筹

在气候变化应对过程中,面临一种纵向的代际统筹,即当前人类应当或者愿意付出多大代价来避免未来可能发生的气候变化损失。对这一问题的回答关乎当代人与后代人的利益,需要权衡当前减缓气候变化的成本和未来气候变化带来的损失。然而,当前国际上对贴现率和跨期均衡路径的探讨暂未得出明确方案,亟需形成统筹长期与短期的碳减排理论,以指导相关减排路径设计。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,聚焦于碳减排的时间统筹,构建了跨期均衡路径,并设置了积极但不激进的贴现率,从而统筹当前减缓气候变化的成本和未来气候变化带来的损失,回答碳减排的跨期责任分担与成本分配等问题,应用于CEEP-BIT自主开发的中国气候变化综合评估模型(C3IAM)等气候环境治理与碳减排路径的研究中,为统筹长期减排与短期减排提供方法基础。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:Ⅲ.效率统筹

碳减排效率表现为在达成碳减排目标同时尽可能降低社会成本,实现碳减排效率最优的关键在于统筹政府管制与市场机制。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,构建了效率统筹方法框架,首先阐释了碳减排效率的概念内涵,提出了效率统筹的理论框架;进而采用新制度经济学的理论视角,系统分析了市场机制与政府干预在碳减排过程中的互动机制与互补路径;并结合相对斜率决策准则,应用C3IAM/EcOp模型和CEEPA-CETA-FM模型深入探索了如何在不同减排机制下实现减排资源的优化配置,科学回答了碳减排混合机制的设计问题,为统筹政府管制与市场机制提供方法基础。

绿色技术创新对城市碳减排影响的区域差异和收敛性——来自地级市层面的经验证据

运用我国299个城市的面板数据构建空间杜宾模型,实证研究绿色技术创新对城市碳排放影响的区域差异性和收敛性。结果表明:我国绿色技术创新可以降低碳排放水平,且存在空间关联效应。横向来看,不同区域的绿色技术创新对碳排放的影响具有明显的区域差异性,东部、长三角、珠三角等经济发达地区的影响效应更强,中西部、京津冀等地区相对较弱。纵向来看,2015年以来绿色技术创新对碳排放影响的区域差异持续收敛,根源在于区域经济发展差距的缩小。未来持续推进绿色技术创新、缩小区域发展差距是实现“双碳”目标的必由之路。

双碳目标下绿色金融碳减排效应的实证研究

绿色金融是实现绿色低碳发展战略的重要手段,研究绿色金融碳减排效应及其作用机制对实现“双碳”目标具有重要现实意义。利用2008—2020年省际面板数据,实证检验了绿色金融碳减排效应、作用机制和异质性。研究结果表明:无论是总维度还是分维度,绿色金融均具有显著的碳减排效应,其中绿色投资的碳减排效应最大,绿色证券次之,绿色信贷最小;绿色技术创新对绿色金融碳减排效应具有中介作用,环境规制与金融市场化均增强了绿色金融碳减排效果;东部组、科技发达组和高耗能组相对中西部组、科技欠发达组和低耗能组绿色金融碳减排效应更为明显。因此,进一步加大绿色金融产品创新,实现绿色金融资源高效配置,制定差异化绿色金融政策尤为重要。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:总体框架

碳减排是典型复杂系统工程,且相比一般工程,具备长周期、跨区域、多主体、多目标等特征,因此,亟需创立一套针对性强且系统完备的碳减排系统工程理论和方法,以指导相关减排技术研发与工程实践。基于此,在明确碳减排系统工程定义与特征基础上,归纳了碳减排面临的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果五个核心问题,凝练了碳减排短期与长期、局部与整体、政府管制与市场机制、发展与减排“四对”统筹难题,并建立了碳减排“时-空-效-益”统筹理论的总体框架,包括时间统筹、空间统筹、效率统筹、收益统筹四个理论维度。

工业智能化与全球碳减排

基于1993—2019年51个国家的平衡面板数据,运用双重固定效应模型、中介效应模型和门槛效应模型,分析了工业智能化对全球碳减排的影响和内在机理。研究发现:工业智能化能够显著推动全球碳减排,经过一系列稳健性检验后该结论依然成立。中介效应回归结果表明,工业智能化可以通过制造业高端化和产业结构升级渠道推动全球碳减排。门槛效应回归结果表明,全球碳减排不仅受工业智能化自身发展水平的动态影响,工业集聚度在其中也发挥着调节作用。进一步研究发现,工业智能化能够更大幅度降低全球富裕国家和富裕群体的人均碳足迹,有助于缓解全球碳排放的不平等。因此,应当推动人工智能技术在工业领域的广泛应用,通过跟踪碳足迹评估政策的实际环境影响,推动工业智能化与碳减排领域的国际合作。

碳减排和水生态承载双重约束下的江苏化工产业结构优化研究

长江经济带作为重大国家战略发展区域,其生态修护和资源合理高效利用关系国家发展全局。江苏化工产业为污染密集型和资源消耗型产业,妥善处理产业发展和资源环境保护的矛盾,对推动长江大保护以及实现协同减排目标具有重要意义。以江苏省化工产业为研究对象,2017年为基准年,构建碳减排和水生态承载双重约束下化工产业结构多目标优化模型,运用NSGA-Ⅱ-VIKOR算法,探讨不同情景下江苏化工产业结构调整的路径。结果表明:1)相比低碳发展型、节水发展型和经济发展型情景,均衡发展型情景下江苏化工产业节约用水998.48万m^(3),碳排放强度年下降率为4.27%,产值年增长率达到4.73%,在实现水资源高效利用、碳排放强度显著降低的同时,兼顾经济高质量发展。2)化工产业结构仍需调整,具体为支持发展橡胶和塑料制品业,限制发展石油加工、炼焦及核燃料加工业,重点针对化学纤维制造业采取节水降碳措施。3)优化结果的实现需要能源消费结构向清洁能源方向优化调整,煤炭消费比重下降5.54%,天然气及电力等清洁能源上涨5.45%。4)水资源配置转移方向基本和产业结构调整方向一致,通过水资源分配优化可使石油加工、炼焦及核燃料加工业和化学纤维制造业分别节约9.8%和5.14%的用水量,并通过水交易市场转移配置到橡胶和塑料制品业。据此,建议提升区域生态承载能力,实现区域高质量发展;构建清洁高效能源消费体系,提升能源利用率;建设节水型产业发展体系,实现产业与水生态全面协调、可持续发展。

中国西南地区旱坡地碳减排研究进展与展望

农田生态系统既是碳源,又是碳汇,具备很强的减排固碳潜力,对全球碳循环贡献巨大。西南地区旱坡地长期小规模、碎片化的农业生产方式给区域碳排放带来极大的不确定性。探索西南旱坡地的碳排放特征和减排途径对于改善环境、提升区域农业生产潜力具有重要意义。本研究系统总结了我国西南地区旱坡地农田生态系统主要温室气体(CO_(2)、N_(2)O)的产生环节,探讨了旱坡地固碳减排新材料与新技术的应用效果,提出了未来西南地区旱坡地的固碳减排策略。(1)鉴于西南地区旱坡地的区域资源禀赋、产业基础、生产规模、经营方式、生态功能等差异巨大,应结合地区特殊的农业生产条件,集成研发适宜的固碳减排措施和监测体系,探索全球变暖背景下西南旱坡地碳排放过程及其内在机制,以全面提升地区农业生产应对气候变化的韧性。(2)鉴于西南地区农作物复种指数较高且作物空间分布斑块化,应依据国家战略和地方规划,以绿色高产优质为目标导向,改进农业生产方式,优化产业空间布局。(3)由于西南地区旱坡地碳减排是一个复合过程,亟需根据今后较长一段时间内区域农业生产的实际结构和功能需求,有针对性地对各项成熟的减排技术、固碳产品和固碳模式进行优化组合,形成综合性的固碳减排方案。综上,本综述期望为进一步研究西南地区旱坡地农田生态系统的碳源和碳汇特征,以及合理调整农田管理措施提供全面的有效参考。

碳交易下驱动企业碳减排的碳配额机制

碳配额是碳交易的基础,有效的碳配额不是为了抑制生产,而是驱动企业实施低碳技术。针对碳配额有效性设定问题,设计优化了驱动企业降低单位产品的碳排放水平的碳配额机制,得到了碳配额机制有效区间,重点分析了影响碳配额有效性的关键因素。碳配额有效性表明,单位产品初始碳排放量和减排成本系数均是影响碳配额机制有效性的关键因素,合理降低碳交易价格、提高非减排成本和价格敏感性能增大产量碳配额机制的有效性。当减排技术得到改进与提升后,减排成本系数减小,政府单位产品免费碳配额量紧缩,但制造商和零售商利润都降低,此时政府应积极引导消费者购买低碳产品,提高市场需求量。

沈阳地区典型办公建筑运行阶段碳减排潜力研究

以沈阳某办公建筑为例,将GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》作为节能基准,对比分析多种近零能耗建筑技术情形对建筑碳排放的影响,并对其碳减排潜力进行评估测算。利用模拟软件Design Builder对沈阳市某办公建筑建立典型模型,通过模拟计算得到几种不同技术情形下的能耗强度。碳排放强度由不同类型能源碳排放因子与能耗强度计算得出。结果表明:可再生能源利用技术和暖通空调设备能效提升技术可明显减少碳排放,碳减排率分别可达到44.88%和39.99%;另外,建筑围护结构改造以及自然通风和自然采光结合技术,减排率分别为8.18%、7.22%。按照近零能耗建筑技术要求,综合6种技术情形,办公建筑运行阶段的减排率可达51.08%。

煤炭地下气化碳减排技术研究进展与未来探索

煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合,有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术,甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用。回顾研究历史与现状,UCG减排系统策略基本形成,可归纳为5种具体途径。其中,地下原位定向调控可减少CO_(2)释放产出并促进UCG提质增产,相关策略和途径可归纳为“碳调减(CRR)”。UCG-CO_(2)地下空间超临界气态封存研究成果相对较多,主要集中在封存介质、封存空间、封存能力等方面,少数研究讨论了封存机制。UCG-CO_(2)地下空间矿化封存不受地质体稳定性和封闭性苛刻条件的约束,潜在着固碳和转化产气的双重效果,但研究成果尚不多见。UCG-CO_(2)回注利用与封存的前期探索集中在煤层气增产和UCG合成气生产改善2个方面,近年来开创了UCG制氢尾气CO_(2)减排利用系列性探索。CRR作为一种主动减排策略,通过调节气化剂及其注入方式来定向调减UCG合成气中CO_(2)浓度,理论成果较多并且经过现场初步验证,有望成为集清洁能源生产与碳减排为一体的洁净煤实用技术。评述进展并分析短板,UCG碳减排科学技术研究已取得诸多实质性成果,也面临持续发展的挑战,未来探索似应聚焦在4个方向:一是立足可行,优先发展以UCG-CRR为重点的UCG-CO_(2)地下转化利用技术;二是聚焦短板,着力突破UCG减排-合成气提质协同机理和关键技术瓶颈;三是扎实推进,优先启动实施UCG-CRR先导试验和工程示范,探索步步取得实效;四是保障实现,探索建立由碳中和与碳管理战略、专项科技行动计划、专业人才培养构成的“三位一体”UCG减排政策支撑体系。

碳中和背景下中美欧印2035年碳减排力度及经济代价探究

根据《巴黎协定》共同时间框架,2025年前各缔约方要提交面向2035年的新一轮国家自主贡献(NDC)。2035年的减排雄心将是连接当前NDC与长期碳中和承诺的重要纽带,对全球能否最终实现2℃/1.5℃温升控制目标具有重要意义。该研究聚焦美国、欧盟这两个碳排放量最大的发达经济体和中国、印度这两个碳排放量最大的新兴经济体,从衔接NDC与碳中和承诺的角度预估四大排放体2035年潜在的碳减排力度,并利用碳配额分配体系和可计算一般均衡模型探究对2℃/1.5℃支持情况以及减排经济代价。结果显示:(1)从NDC迈向碳中和,2035年中国单位GDP二氧化碳排放可能比2005年下降73%~77%,美国碳排放可能比2005年下降61%~67%,欧盟碳排放可能比1990年下降65%~70%,印度单位GDP二氧化碳排放可能比2005年下降51%~58%。(2)上述碳减排力度有可能支持全球2035年走上2℃温控目标碳排放路径,但若要支持走上1.5℃路径,美国和欧盟2035年要达到零碳乃至负碳排放,中国碳排放要降至50亿t左右。(3)在不合作情景下,2035年中国实现上述碳减排力度面临的GDP损失为0.36%~0.58%,与美国(0.36%~0.52%)相当,略低于欧盟(0.49%~0.80%),印度所处发展阶段相对滞后,GDP损失更易受碳减排力度影响(0.26%~0.81%);增强合作有助于以更低的经济代价实现碳减排,2035年四大排放体整体GDP损失有望从0.39%~0.65%下降至0.21%~0.41%。建议尽快深化面向2035年减排目标和实施路径的研究,进一步推动国家间应对气候变化合作交流,以助力全球实现巴黎气候目标。

接驳地铁站的共享单车碳减排效益评估

为促进城市交通绿色低碳化发展,以接驳地铁站的共享单车为研究对象,量化共享单车在接驳地铁站时替代其他交通方式所降低的碳排放量,构建共享单车碳减排量时空矩阵,根据非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)识别共享单车碳减排情景,从多情景层面分析共享单车碳减排效益及其时空分布特征。结果显示:在全天层面,共享单车单次接驳的碳减排量为62.75 g;在多情景层面,共享单车碳减排效益存在时空差异;在时间上,各情景中碳减排量在不同时段达到峰值,早晚高峰期间的碳减排量占全天碳减排总量的45.26%;在空间上,各情景中均有明显的碳减排量高密度区域和次高密度区域,且不同情景之间这些区域的空间分布存在差异。研究成果可为城市交通减碳政策的制定提供参考。

我国碳排放权交易市场对企业碳减排的效应与机制研究

碳排放权交易市场是我国政府激励企业碳减排、实现绿色低碳发展的重要环境规制工具。本文基于2008—2021年中国沪深两市A股上市企业的面板数据,从企业视角研究碳排放权交易市场对碳减排的影响及传导机制。研究表明:(1)碳排放权交易市场对企业碳减排有显著的促进作用;(2)在机制检验层面,绿色技术创新和企业碳信息披露在碳排放权交易市场对企业碳减排影响中发挥了中介作用,政府的参与加强了碳排放权交易市场对企业碳减的促进作用;(3)异质性分析发现:碳排放权交易市场的实施对非国有企业的碳减排效果强于国有企业,相比于非高耗能行业,碳排放权交易市场的实施对促进高耗能行业碳减排效果更加明显。本文不仅为全国碳排放权交易市场建设提供理论参考,也为促进企业绿色低碳转型、推进碳达峰碳中和提供了政策智力支撑。

基于CRITIC-TOPSIS的中国区域碳减排能力评价及空间分析

气候变化是全人类的共同挑战,中国在气候治理行动中,期望在最短时间内完成碳排放强度全球最大降幅。实现碳达峰碳中和,需统筹处理好整体和局部的关系,有效评价区域碳减排能力。基于CRITIC-TOPSIS法对2015—2019年中国区域碳减排能力进行测度评价,结合GIS技术对碳减排能力空间特征开展分析。结果表明:指标权重随社会变化不断发生动态变化;碳减排能力区域差异显著,呈现明显的东部高,中西部低的现象;区域碳减排能力发展水平空间自相关性显著,其中高值聚类显著性更强,空间分布出现“俱乐部趋同”现象。最后,对目前区域碳减排能力存在的问题提出了相应的对策建议。