应对国际CO2减排压力的途径及我国减排潜力分析

在分析国际气候变化谈判形势和我国面临的CO2减排压力后,综合国家发展规划与国内外科技研发进展,提出应对持续增加的国际CO2减排压力的八条途径。其中,通过改善能源结构、提高能源效率、全民节能减排、增大陆海碳汇、重视产能转移等国内途径,在实现现有国家发展规划的前提下,可在2005-2020年累计减排507.3亿吨CO2,以实际贡献回应国际压力;同时,通过参与科学讨论、增大排放份额等国际途径,以减轻国际压力,争取更多的时间和更大的回旋空间。从根本上看,应对国际CO2减排压力还要走依靠科技创新和进步的途径。

中国电力工业CO_2减排战略分析

对电力工业主要的碳减排方式的减排成本、减排潜力及对化石能源消耗量的影响进行分析对比,并在此基础上对中国电力工业的碳减排战略进行了分析预测。研究结果表明:各种减排方式综合应用是我国电力工业碳减排的必然趋势,其中节能、核电以及水电、风电和太阳能发电等可再生能源发电在2050年的CO2减排潜力均可达到10亿吨以上,且可以节约大量化石能源,是应优先发展的重要减排技术。

CO_2减排CCS与CCU路线的热力学认识

基于Gibbs自由能理论提出了以自由能耗散Ω作为CO2减排路线的热力学评价依据,减排的意义在于减少耗散。建立了输出功w与Ω的线性函数关系:w=-1/εΩ/α=-1/(1-β)·Ω/α,参数ε、β、α分别代表自由能耗散比、保留比和不可逆损失。分析计算结果表明,CCS减排路线使自由能耗散增加5.7%且转变为环境负荷,从热力学意义上不可取。CCU减排路线以循环利用为手段,将排放物的自由能转化于再生产品中从而实现自由能回收,降低环境负荷,具有热力学优势。以工业固废磷石膏矿化8×104t/a CO2的实例分析表明,CCU是具有经济效益的CO2减排路线,同时带来可观的资源与环境效益。

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CO2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CO2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.

中国区域产业结构调整的CO_2减排效果分析——基于区域间投入产出表的分析

随着经济一体化进程的加快,区域间产业联系越来越紧密。分析区域产业活动CO2的排放问题不能不分析区域间的产业联系。由于中国区域之间的产业结构、技术水平和能源利用效率存在很大的差异,在不同地区不同产业实施相同的减排措施,对全国产生的减排效果也会存在很大的差异。定量衡量这种差异对于中国CO2减排措施的实施和CDM项目的落实具有很强的指导意义。本研究在区域间投入产出表的基础上,利用中国各省市自治区分行业的碳排放系数,建立了中国区域产业结构调整的CO2减排模型,对各区域各行业的减排效果进行了分析。结论认为,东北地区和中部地区是减排效果最为明显的区域,而电力、热力、化工、采掘、金属冶炼以及非金属制品等重工业行业是节能减排工作的重点行业。

CO2减排情景下中国能源发展若干问题

全球应对气候变化对中国社会经济发展带来越来越大的压力。按中国目前大力推进节能和优化能源结构的战略,到2020年能源消费和相应CO2排放仍会有较快增长,其后尽管增长速度放缓,但2050年前尚不能实现CO2排放的零增长。如果采取强力措施力图到2030年左右实现CO2排放零增长,并考虑改善国家能源安全,降低石油供应的对外依存度,除超常规发展低碳能源供应技术外,尚需大力发展与清洁煤发电相结合的碳埋存技术和煤基液态燃料,但这将降低能源系统的效率并导致能源总需求量的上升,同时也会大幅提高能源供应系统的成本。面对日益紧迫的全球减排温室气体形势,中国需要对外努力争取合理的碳排放空间,对内则应积极应对,大力推进能源领域的技术创新,尽快形成核能、风能、生物质发电和纤维素乙醇等低碳能源技术的大规模产业化的体系,为全球减缓温室气体排放做出积极贡献。

技术进步作用下中国CO_2减排的可能性

建立了包含技术进步作用的CO2减排经济影响的宏观经济模型,基于这个模型,开展了中国减排CO2经济影响的政策模拟,研究发现,中国每年降低排放0.2%的排放量(少增0.2%),到2050年GDP会比不控制下降5.12%,但是最高还能保持GDP年增长率为7.2%左右,如果中国承担年少排0.5%的减排任务,从2000年到2050年相当于50a少排放12.4%,GDP的年增长率的平均值为6%左右。如果中国加大教育科研投资0.5%GDP,则不仅减排的影响可以克服,而且到2050年GDP提高25%左右。

燃煤CO_2减排技术

燃煤CO2等温室气体的大量排放是造成全球气候变暖的一个重要原因。阐述了我国CO2的排放状况,概括了减少燃煤CO2排放的3种途径:提高能源效率、改革传统的煤炭燃烧利用方式、烟气中CO2的捕获与储存。综述了国际社会减排CO2的努力以及各国新一代的洁净煤技术计划。着重介绍了几种燃煤CO2减排的新技术,包括CaO碳酸化-煅烧循环的CO2分离(CCR)技术、O2/CO2循环燃烧技术及化学链燃烧(CLC)技术。比较了CaO碳酸化-煅烧循环的CO2分离技术与使用MEA的吸收技术的经济性。提出了一类用于化学链燃烧的新型非金属氧载体,给出了这些氧载体在与不同气体燃料组成的反应系统的热力学以及动力学特性的一些初步结论。

氢能经济·CO_2减排·IGCC

从能量利用角度考察了纯粹用氢作燃料的氢能经济的可行性 ,阐述了燃料电池车自身发展的困难和矛盾所在 ,详细地研究了我国二氧化碳的排放源并指出了最切实可行的减排切入点——发电行业 .通过从效率、经济性等角度对发电厂减排 CO2 的各种方案的对比 ,发现 IGCC在CO2 减排方面具有很大的优势 .最后从考察 IGCC的进一步发展方向出发 ,提出了能够真正实现零排放的能源系统和切实可行的减排 CO2

基于排放轨迹模型的电力行业CO_2减排模式分析

以CO2减排目标为强制约束是控制温室气体排放最直接、最有效的手段。在深入探讨我国电力行业的CO2减排场景的基础上,提出了基于排放总额度约束的标准排放轨迹模型。根据该模型特征,总结了我国电力行业潜在的几种CO2减排模式,进一步分析了在不同模式下通过调控模型中的关键参数实现减排目标的控制手段。结合我国电力行业的实际情况,运用标准排放轨迹模型量化地计算和比较了各种减排模式,并对我国未来电力CO2的减排场景进行了适应性分析。研究结果表明,排放轨迹模型可实现对CO2排放更有效、精确地控制,具有广泛的应用前景。

森林管理在全球CO_2减排中的作用

综述了各种森林管理措施在全球CO2减排中的作用.这些管理措施主要包括减少森林砍伐速度,增加森林覆盖面积,加强对现存森林的肥料、火灾及病虫害管理,以薪材替代化石燃料等.同时探讨了中国的森林管理存在的优势和不足.目前中国森林生态系统主要是植被碳库,在全球碳循环过程中扮演着“碳汇”的角色,但其“碳汇”功能较小.因此,如何加强对新建人工林的抚育、病虫害和火灾管理,增强中国森林的“碳汇”功能,充分发挥其在CO2减排中的作用,是我们面临的重要工作.

基于能量集成的CO_2减排量的确定

能源活动引起的排放占CO2排放量的绝大多数。因此,对企业的能量系统进行集成,不仅可以提高能源的利用效率,也可以减少CO2的排放。本文给出了由于节能所引起的CO2减排量的计算方法,并以某石化公司对苯二甲酸装置的能量集成项目为工程实例,计算出能量集成形成的CO2减排量。计算结果表明能量集成对CO2减排有显著的作用。

焦炉煤气综合利用及CO_2减排潜力分析"

焦炉煤气是我国特有的能源和化工原料气,我国每年副产大量的焦炉气,其综合利用对于焦化企业的节能减排具有重要意义。本文综述了目前我国焦炉煤气的各种综合利用方式,包括焦炉气制甲醇、发电、制天然气等。结合焦化企业现场调研采样分析了焦炉气的典型组成、缺省碳含量及燃烧利用碳氧化因子。结果表明我国焦炉气的缺省碳含量明显低于政府间气候变化专业委员会(IPCC)的缺省值,焦炉气燃烧利用的碳氧化因子为1。同时分析了焦炉气综合利用对CO_2减排的贡献及潜力,指出我国富余焦炉煤气的综合利用,尤其是制化学品等对于节能减排潜力巨大。

中国电力行业CO_2减排潜力及其贡献因素

电力行业低碳转型是中国低碳经济转型进程中关键行业之一,如何科学分析电力行业的碳减排潜力,确定操作性强的低碳转型路线、提出有效的政策措施是中国政府亟待解决的焦点问题之一。考虑终端电力消费、低碳能源发电占比、火力发电结构、火力发电效率、线损率等因素,构建了自底向上的电力行业CO2排放核算模型,在此基础上,利用情景分析方法探索中国电力行业2015和2020年的CO2减排潜力,进一步利用对数平均权重分解法(LMDI,Logarithmic Mean weight Divisia Index method)对电力行业CO2减排影响因素的贡献度做了归因分析。结果显示,相比基准情景,在当前政策情景和低碳政策情景下,电力行业将分别带来27.0亿t和36.9亿t的CO2减排量。低碳能源发电和火力发电效率是未来对CO2减排最重要的两个贡献因素。终端电力消费量一直是促进电力行业CO2排放增长最重要的贡献因素,因此通过电力需求侧管理等手段控制电力消费量对电力行业的低碳发展至关重要。最后结合减排贡献因素分析的结果为中国电力行业低碳发展提出了相应的政策建议。

中国经济受CO_2减排率影响的不确定性CGE模拟分析

以 State- contingent模型为基础 ,结合中国具体情况 ,采用不确定性参数 ,对中国合理的 CO2 减排率制定问题进行了模拟分析。结果表明 ,中国完全可以完成本世纪中叶的 CO2 减排任务 ,根据中国国情可以采用减排率为 0 %的政策方案。另一方面在 CO2 减排率的制定中 ,可以进行定期调整减排量的方案。

CO_2减排、处理技术的量化讨论与分类评价

全球变暖的主要原因是由于大量温室气体排放导致了温室效应,而温室气体的主要组成部分就是CO2。Q1为人类对环境的最低要求值所对应的CO2总量,当大气中的CO2总量大于Q1时,表示环境已不适合人类居住和发展。大气中CO2总量随时间变化的峰值Q2必须远小于Q1,否则CO2排放对人类社会构成的危险性依然很大。在假设能源消耗全部用于GDP的增长,所有能量只分为碳能量和氢能量两部分,对CO2技术的资金投入由P1、P2、P3三部分组成的基础上,引入与CO2变化相关的量化关系式。根据关系式,可以通过提高能源利用效率、减少能源浪费、发展可再生能源和替代能源、改变能源结构来降低单位GDP的CO2排放量。发达国家应将技术资金投入的重点放在发展可再生能源与CO2捕集和储存技术方面,而发展中国家投资的重点应放在提高能源利用效率方面。CO2减排和净化处理技术可分为降低单位GDP的CO2排放量、CO2的暂时储存和CO2的永久固化3个方面。我国现阶段应加大提高能源利用效率和增加清洁能源比例的投入;从长远来看,应加大对CO2捕集和储存技术的投入,特别是实现永久性储存。

绿色交通目标下集装箱“公转铁”的CO2减排潜力评估

为提高集装箱“公转铁”减排潜力评估结果的准确性,在分析“公转铁”减排原理的基础上,综合考虑空箱调运和重箱运输“门到门”运输链的干线运输、端点装卸、电力设备作业、集卡短驳、公铁中转等排放,引入反映活动类型、设备结构、能源生命周期排放的参数,对作业活动-方式结构-能耗强度-排放因子(ASIF)方法进行改进,建立“公转铁”减排潜力评估框架。以义乌—宁波港域出口集装箱运输为例,通过实地调研和公开文献获取数据,进行实证研究。结果表明,如果忽略必要因素将会导致每TEU运输需求“公转铁”的CO2减排率被高估0.50~36.73个百分点;最佳“公转铁”情景可减排3.42万t CO2,相应减排率为13.58%。研究结果可为政府相关部门客观评估“公转铁”的减排潜力、制定有效的“公转铁”政策措施提供理论支持。

我国中长期经济发展中氢能消费量及CO_2减排效果估算

从我国中长期经济发展状态人手,建立了经济发展与氢能消费的需求关系后分别设置了氢能消费比例、经济发展速度、产业结构变化等输入参数。采用Vensim-PLE系统动力学软件包,设定我国高低两种中长期经济发展速度,分别得出对应的氢能消费总量。在此基础上,以我国目前主体能源消费品种——燃煤为比较对象,通过能量替代的方法计算出两种方案氢能消费总量所产生的CO_2减排效果。最终认为:氢能等可再生能源消费总量估算的结构因素迥异于目前的主体消费能源;系统动力学方法在氢能等可再生能源的消费总量研究中优势明显;相对燃煤能源消费,氢能作为无碳能源中所产生的CO_2减排优势非常明显。

大中型沼气工程的CO_2减排量和减排成本的估计方法

沼气工程具有减少CO2 排放的效果 ,在全球气候变化的背景下 ,本文针对大中型沼气工程 ,在讨论基准线和系统边界的基础上 ,构造了估计其减少CO2 的排放数量及其相应的减排成本的方法 。

中国水泥行业节能潜力和CO_2减排潜力分析

中国水泥行业生产了全球水泥总产量的一半以上,能耗和CO2排放仅次于电力行业.通过国际比较和宏观经济驱动力分析,预估了水泥产量在2010-2030年间3种可能的发展趋势.采用基于工艺流程的自底向上核算方法,评估了每种产量趋势下中国水泥行业在2010-2030年间的节能潜力和CO2减排潜力.结果显示,相比基准情景,在最佳技术情景下,水泥行业存在13.4％～ 14.6％的节能潜力和15.3％～ 16.3％的CO2减排潜力,分别带来平均4.2亿t标煤的累积节能量和37.2亿t的累积CO2减排量.总体上,燃料和熟料替代措施的节能减排效应要优于能效提高措施.在3种CO2排放源中,过程减排约贡献了总减排量的42％,其次是燃烧减排(36％)和电力减排(22％).