前言:想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇二氧化碳的排放問(wèn)題范文,相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。
部分碳酸飲料中添加的二氧化碳,來(lái)自一項(xiàng)目前備受關(guān)注的技術(shù)――碳捕集和封存,這項(xiàng)新技術(shù)事關(guān)人類面臨的重大挑戰(zhàn)――“全球氣候變暖”,該技術(shù)對(duì)減少溫室氣體排放具有深遠(yuǎn)的意義,將為人類減緩氣候變暖帶來(lái)希望。
碳捕集與封存(簡(jiǎn)稱CCS)是指將大型發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源產(chǎn)生的二氧化碳收集起來(lái),用各種方法儲(chǔ)存以避免其排放到大氣中的一種技術(shù)。它包括二氧化碳捕集、運(yùn)輸以及封存三個(gè)環(huán)節(jié),可以使單位發(fā)電碳排放減少85%至90%。
捕集二氧化碳可達(dá)食用程度
“北京已有比較成熟的碳捕集技術(shù),現(xiàn)在許多碳酸飲料里的二氧化碳都是從北京高碑店熱電廠試驗(yàn)示范裝置中生產(chǎn)的,純度非常高,大家可以放心喝。”西安熱工研究院北京分院二氧化碳控制與減排研究所黃斌博士表示。
黃斌說(shuō),從高碑店熱電廠二氧化碳捕集試驗(yàn)裝置里捕集出的二氧化碳,精制以后可以達(dá)到食用的程度,就是99.9%至99.99%的程度,截至2009年春節(jié),二氧化碳捕集系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,銷售食品級(jí)二氧化碳已超過(guò)800萬(wàn)噸。
如何科學(xué)利用二氧化碳
要減少一種物質(zhì)對(duì)人類的危害,最好的辦法就是科學(xué)利用。
目前全球二氧化碳工業(yè)利用量大約是每年1至1.5億噸。美國(guó)是世界上最大的二氧化碳生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),生產(chǎn)能力每年約1000萬(wàn)噸。中國(guó)有二氧化碳生產(chǎn)企業(yè)100家左右,生產(chǎn)能力是每年200至250萬(wàn)噸,而一個(gè)幾十萬(wàn)千瓦的燃煤電廠,一年能捕獲二氧化碳100至200萬(wàn)噸,同目前中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的二氧化碳的總量是差不多的。黃斌說(shuō),“目前人類對(duì)二氧化碳的消費(fèi)量是非常有限的,因此人類面臨的一個(gè)問(wèn)題是,由于過(guò)度地使用化石原料造成了二氧化碳過(guò)多,而人類無(wú)法消費(fèi)多出的龐大的那部分,所以造成了一系列氣候和生態(tài)問(wèn)題。”
徹底做法是把多余二氧化碳封存
如何處置多出來(lái)的二氧化碳,一個(gè)“異想天開(kāi)”的解決方案出臺(tái)了:把人類排放的二氧化碳?xì)怏w捕捉并集中起來(lái),深埋于海底或地下,徹底解決因溫室氣體而引發(fā)的全球氣候變暖威脅。
“地質(zhì)封存、深海封存將成為被捕獲后的二氧化碳主要去向。”黃斌博士說(shuō),二氧化碳被捕獲后,必須對(duì)其進(jìn)行安全、長(zhǎng)期地封存,才能最終完成控制二氧化碳進(jìn)入大氣的工作。地質(zhì)封存被普遍認(rèn)為是未來(lái)主流的封存方式,其原理是將捕獲到的二氧化碳用管道輸送到地下深處長(zhǎng)期或永久性“填埋”在地質(zhì)中。
深海封存是指把二氧化碳注入深海中以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ),大部分二氧化碳在深海中將與大氣隔離若干世紀(jì),目前深海封存在全世界還未被真正采用,也未開(kāi)展試點(diǎn)示范,仍處于研究階段。
二氧化碳封存面臨的科學(xué)疑問(wèn)是,將巨量的二氧化碳儲(chǔ)存到地下或深海,是否有可能逃逸出去?對(duì)此黃斌解釋說(shuō),令人樂(lè)觀的是二氧化碳并不需要被永久封存,封存的時(shí)間只要保證自然界中碳循環(huán)將大氣中的二氧化碳降到工業(yè)化之前的水平即可,“只要二氧化碳的封存可以在幾千年內(nèi)防止嚴(yán)重泄漏,屆時(shí)碳循環(huán)就可以解決這個(gè)問(wèn)題,從目前來(lái)看,人類的科技發(fā)展應(yīng)該可以做到。”
碳捕集和封存技術(shù)將力挽狂瀾
中國(guó)科學(xué)院院士、中科院地學(xué)部原主任孫樞指出,碳捕集和封存是一種實(shí)現(xiàn)全球溫室氣體低排放的關(guān)鍵技術(shù)。“減排”除了節(jié)約能源、利用清潔能源和清潔燃燒技術(shù)外,重要的途徑是二氧化碳的捕集和埋存。隨著工業(yè)化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,燃燒化石燃料所導(dǎo)致的空氣污染和溫室效應(yīng),已嚴(yán)重地威脅著人類賴以生存的地球環(huán)境,全球氣候變暖是各國(guó)可持續(xù)發(fā)展面臨的共同挑戰(zhàn),解決方法是尋求成本低且有效的方案來(lái)減少二氧化碳的排放。
孫樞院士認(rèn)為,目前二氧化碳的工業(yè)分離、管道運(yùn)輸、地質(zhì)封存和工業(yè)利用等方面已經(jīng)形成成熟的市場(chǎng),這使二氧化碳捕集與封存技術(shù)有可能力挽狂瀾,成為減少溫室氣體排放的有效措施。
北半球永凍土儲(chǔ)有1.5萬(wàn)億噸碳
一個(gè)國(guó)際研究小組日前公布研究報(bào)告稱,北半球永凍土層中冷凍碳的儲(chǔ)量可能超過(guò)1.5萬(wàn)億噸,是此前估計(jì)的兩倍左右。
研究人員表示,這些冷凍碳主要分布在北極以及加拿大、哈薩克斯坦、蒙古國(guó)、俄羅斯、美國(guó)、格陵蘭等國(guó)家和地區(qū),儲(chǔ)量約為目前大氣中碳含量的兩倍。一旦氣溫升高導(dǎo)致永凍土層開(kāi)始融化,大氣中兩種溫室氣體――二氧化碳和甲烷的含量將急劇增多,從而進(jìn)一步加速全球變暖。
研究人員預(yù)計(jì),這些永凍土層中的碳在本世紀(jì)全球氣候變化過(guò)程中將產(chǎn)生重要作用。
[關(guān)鍵詞]碳減排、二氧化碳捕集、二氧化碳運(yùn)輸、二氧化碳儲(chǔ)存
中圖分類號(hào):X55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)11-0342-02
一、 研究目的及意義
隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為人類關(guān)注的焦點(diǎn),由于大量排放二氧化碳導(dǎo)致的溫室效應(yīng)便是其中重要的一環(huán),其帶來(lái)的危害已經(jīng)為各國(guó)政府高度關(guān)注。我國(guó)政府承諾到2020年碳排放強(qiáng)度比2005年降低40-45%,足可見(jiàn)我國(guó)對(duì)控制二氧化碳排放的決心之大。但當(dāng)前我國(guó)的能源領(lǐng)域面臨著多方挑戰(zhàn),能源消費(fèi)增長(zhǎng)迅速,且現(xiàn)階段我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主,世界一多半的煤炭為中國(guó)所用,中國(guó)60%多的煤炭用于發(fā)電,因此控制燃煤電廠二氧化碳的排放是我國(guó)碳減排的關(guān)鍵,研究電廠二氧化碳捕集運(yùn)輸和儲(chǔ)存技術(shù)顯得舉足輕重。
二、 二氧化碳的捕集技術(shù)路線及方法分析
燃煤電廠對(duì)燃料燃燒不同階段產(chǎn)生的二氧化碳的捕集分為燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒捕集三條技術(shù)路線。現(xiàn)階段捕集方法主要有物理吸附法、物理吸收法、化學(xué)吸收法、膜分離法、低溫蒸餾法等,使用何種捕集方法取決于二氧化碳?xì)怏w的濃度、壓力、溫度,不同類型發(fā)電機(jī)組以及不同技術(shù)路線會(huì)選用不同的捕集方法。
2.1 二氧化碳捕集技術(shù)路線現(xiàn)狀分析
2.1.1 燃燒前捕集:燃燒前捕集技術(shù)主要應(yīng)用在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC),IGCC的工藝流程主要為:氮?dú)庾鳛閯?dòng)力氣源帶動(dòng)燃煤進(jìn)入氣化爐,與空分系統(tǒng)分離送出的純氧在氣化爐內(nèi)發(fā)生高壓富氧反應(yīng),生成有效成分主要為一氧化碳和氫氣的混合氣體,隨后,在催化轉(zhuǎn)換器中經(jīng)過(guò)水煤氣變換后,促使一氧化碳轉(zhuǎn)換為二氧化碳并進(jìn)一步產(chǎn)生氫氣,混合氣體中二氧化碳被捕集分離,氫氣經(jīng)過(guò)凈化作為清潔的氣體燃料送入燃?xì)廨啓C(jī)用于燃燒。燃燒前捕集技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是由于混合氣體的壓力較高,可以生成濃縮的二氧化碳?xì)饬鳎挥眉訅罕隳軡M足壓縮機(jī)對(duì)管道內(nèi)輸送氣體壓力的要求,減少能耗,同時(shí)高濃度的二氧化碳?xì)怏w有利于捕集和利用,該技術(shù)還具有捕集系統(tǒng)小、捕集效率高以及對(duì)污染物的控制方面有很大潛力的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是IGCC技術(shù)仍面臨初期投資成本高、可靠性不高的問(wèn)題,并且由于二氧化碳捕集系統(tǒng)需使用蒸汽以及壓縮機(jī)需使用額外功率會(huì)導(dǎo)致IGCC面臨發(fā)電成本增加40%、效率降低22%的問(wèn)題。該技術(shù)常采用物理溶劑吸收方法和膜分離法來(lái)捕集二氧化碳。
2.1.2 燃燒后捕集:燃燒后捕集顧名思義是在燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣中進(jìn)行二氧化碳捕集的技術(shù)。由于電廠煙氣中二氧化碳的濃度相對(duì)較低,該技術(shù)路線一般采用化學(xué)吸收法并需要使用強(qiáng)力溶劑。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是只需對(duì)現(xiàn)有燃煤機(jī)組加以改造加裝二氧化碳捕集裝置即可,不需要對(duì)機(jī)組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大面積的調(diào)整,適合運(yùn)行機(jī)組改造,并且該種技術(shù)是一種成熟的技術(shù),缺點(diǎn)是由于煙氣中二氧化碳的濃度較低,二氧化碳的捕集費(fèi)用相對(duì)較高,同時(shí)還面臨溶劑再生需要消耗大量能量的問(wèn)題。燃燒后捕集技術(shù)還可使用物理吸附法、膜分離法和低溫蒸餾法捕集二氧化碳。
2.1.3 富氧燃燒捕集:富氧燃燒捕集顧名思義就是化石燃料在燃燒的過(guò)程中助燃劑是純氧而非空氣,這樣燃料燃燒完畢煙氣中主要含有二氧化碳和水蒸氣,只有少量的二氧化硫、碳氧化物等雜質(zhì),把煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝及除塵后進(jìn)行冷卻,除去其中的水蒸氣便可得到高純度的二氧化碳,純度能夠達(dá)到80%至98%,少量煙氣再循環(huán)進(jìn)入燃燒室,目的是控制火焰溫度,防止燃料在純氧中燃燒時(shí)溫度過(guò)高,并且提高了煙氣中二氧化碳的體積比。此種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是捕集成本低;由于沒(méi)有氮?dú)鈪⑴c燃燒,煙氣中氮氧化物的含量大大降低;由于是富氧燃燒,可以降低燃料的消耗量,提高熱效率,缺點(diǎn)是燃燒需要在富氧的環(huán)境下進(jìn)行,制備高純度氧的能耗很高;燃燒室需要改造;該種技術(shù)面臨的問(wèn)題很多,如煙氣再循環(huán)的參入量、氧量變化造成鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的改變等,該種技術(shù)尚不成熟,處于示范階段。
綜上所述,三種二氧化碳捕集技術(shù)路線各有特點(diǎn),燃燒前捕集技術(shù)占用場(chǎng)地小、捕集效率高但初期投資成本高,適用于IGCC電廠;燃燒后捕集技術(shù)對(duì)已建電廠改造難度小、技術(shù)相對(duì)成熟但捕集成本高;富氧燃燒捕集成本低但制氧能耗高、技術(shù)不成熟,燃燒后捕集和富氧燃燒捕集技術(shù)路線主要適用于傳統(tǒng)以化石能源為燃料的電廠,并適合老廠改造。現(xiàn)階段,三種技術(shù)路線均未達(dá)到商業(yè)化的程度,只處于實(shí)驗(yàn)室階段或有少量的示范項(xiàng)目。
2.2 二氧化碳捕集方法介紹
2.2.1 物理吸收法
物理吸收法是利用有機(jī)溶劑在高壓下對(duì)二氧化碳的吸收量增大的機(jī)理實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)對(duì)有機(jī)溶劑降壓便可以釋放二氧化碳,還原溶劑。此種方法能耗較低,要求有機(jī)溶劑具有對(duì)二氧化碳的溶解度隨壓力變大增速明顯、沸點(diǎn)高、選擇性好、無(wú)毒、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。常用的物理吸收溶劑有聚乙二醇二甲醇、甲醚、環(huán)丁砜、三乙醇胺和碳酸丙烯酯。
2.2.2 化學(xué)吸收法
化學(xué)吸收法在化工行業(yè)是一種常見(jiàn)的方法,一般二氧化碳的吸收溶劑為有機(jī)胺的水溶液。研究發(fā)現(xiàn)水對(duì)乙醇胺吸收二氧化碳的能力有提升作用,沒(méi)有水的存在,1mol乙醇胺只能吸收0.5mol二氧化碳,水存在的情況下,1mol乙醇胺能吸收1mol二氧化碳。醇胺類化學(xué)吸收法的優(yōu)點(diǎn)為技術(shù)成熟、吸收量大、選擇性高并能同時(shí)吸收硫化氫和氮氧化物等有害氣體;缺點(diǎn)為吸收溶劑再生困難,需要消耗較高能量;對(duì)設(shè)備易腐蝕;在富氧的環(huán)境下,吸收性能大幅降低等。
2.2.3 物理吸附法
物理吸附法是利用固體吸附劑對(duì)二氧化碳進(jìn)行選擇性吸附的原理,脫除煙氣中的二氧化碳,吸附法分為變溫吸附法和變壓吸附法。固體吸附劑表面的孔徑大小、孔容和極性以及吸附材料分子量、分子大小、極性決定了該吸附劑的吸附能力,此種方法比吸收法具有吸附過(guò)程需要能量少的優(yōu)點(diǎn),并且由于吸附過(guò)程是放熱過(guò)程,吸附劑需要通過(guò)加熱還原再生。物理吸附法對(duì)二氧化碳的捕集成本與吸收法大致相當(dāng),但其對(duì)二氧化碳的吸附量和選擇性要更好,并且吸附劑的還原需要的能量較低,操作簡(jiǎn)單,相比吸收法更具有市場(chǎng)價(jià)值,缺點(diǎn)是進(jìn)行二氧化碳捕集前需要將混合氣體冷卻、干燥,以及除去易使吸附劑中毒的氣體,并且存在二氧化碳回收率不高以及吸附劑選擇性的問(wèn)題。常用的吸附劑有天然沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠和活性炭等。
2.2.4 膜分離法
膜分離法是利用部分氣體無(wú)法穿透薄膜的原理對(duì)氣體進(jìn)行分離,此法的驅(qū)動(dòng)力是膜兩側(cè)的壓差,當(dāng)差壓達(dá)到一定值時(shí),能夠穿透薄膜的氣體會(huì)透過(guò)薄膜,捕集氣體會(huì)留在膜內(nèi)。薄膜的氣體選擇性、壓力比、穿透氣流和總氣流的流量比決定了此薄膜的二氧化碳捕集能力。此方法在分離工業(yè)合成氨尾氣、煉油尾氣等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛使用,但是由于電廠煙氣流量大,需要膜的面積很大,投資成本高。用于捕集二氧化碳的薄膜有醋酸纖維膜、聚苯醚膜、乙基膜、聚砜膜、溴磺化聚環(huán)氧丙烷膜、沸石礦物膜等。
2.2.5 低溫蒸餾法
低溫蒸餾法是利用不同氣體的冷凝點(diǎn)不同而進(jìn)行氣體分離的,系統(tǒng)一般由壓縮機(jī)、焦耳湯普森閥、多級(jí)熱交換器和膨脹機(jī)組成,系統(tǒng)中設(shè)有不同溫度的冷阱,以此來(lái)捕集不同冷凝點(diǎn)的氣體。由于低溫蒸餾法是在液態(tài)的形態(tài)下捕集到的二氧化碳,為運(yùn)輸和儲(chǔ)存提供便捷;該方法同時(shí)還能減少水的消耗、化學(xué)試劑的使用量以及有效解決設(shè)備腐蝕等問(wèn)題,缺點(diǎn)是設(shè)備龐大、能耗大、煙氣中的粉塵易阻塞設(shè)備等,此方法一般用于分離高濃度的二氧化碳,常用于分離油田伴生氣中的二氧化碳。
2.2.6 二氧化碳捕集新方法
所謂的二氧化碳捕集新方法是指尚在實(shí)驗(yàn)室研究階段,技術(shù)尚未成熟的方法,主要有化學(xué)循環(huán)捕集法和二氧化碳水合分離法。
上述幾種二氧化碳的捕集方法各有千秋,需要根據(jù)捕集技術(shù)路線選擇合適的捕集方法或幾種捕集方法的集合,電廠的二氧化碳捕集方法大多尚在實(shí)驗(yàn)室或示范階段,需要進(jìn)一步研究論證。
三、 二氧化碳的運(yùn)輸與儲(chǔ)存技術(shù)分析
3.1 二氧化碳運(yùn)輸技術(shù)
二氧化碳經(jīng)捕集、壓縮形成超臨界流體或液體,通過(guò)鐵路、船舶、管道等輸送工具運(yùn)至目的地的過(guò)程稱為二氧化碳的運(yùn)輸。當(dāng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)(大于1000千米)管道運(yùn)輸?shù)某杀咀畹停⑶夜艿肋\(yùn)輸是一項(xiàng)成熟的商業(yè)化技術(shù),其成本取決于管道的長(zhǎng)度、直徑、二氧化碳的壓力和地質(zhì)特點(diǎn)。
3.2 二氧化碳儲(chǔ)存技術(shù)
二氧化碳的存儲(chǔ)技術(shù)分為地質(zhì)儲(chǔ)存、海洋儲(chǔ)存、儲(chǔ)液站儲(chǔ)存、固態(tài)儲(chǔ)存和礦物碳化儲(chǔ)存技術(shù)。
地質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)是把超臨界狀態(tài)的二氧化碳灌入油田、氣田、無(wú)法開(kāi)采的煤層、深鹽水層進(jìn)行儲(chǔ)存,這些地層必須由巖石密封,并且相對(duì)二氧化碳來(lái)說(shuō)是不可滲透的。把二氧化碳注入油田或氣田存儲(chǔ)二氧化碳的同時(shí)用以驅(qū)動(dòng)采油或氣,可以提高30%至60%的石油產(chǎn)量;注入無(wú)法開(kāi)采的煤礦可以把煤層中的煤層氣驅(qū)趕出來(lái),增加煤層氣采集率;深鹽水層儲(chǔ)存技術(shù)由于儲(chǔ)存容量大具有最大的潛力,該方法已于1996年一家挪威的能源公司投入商業(yè)運(yùn)行。
海洋儲(chǔ)存技術(shù)是把二氧化碳輸送到海洋600米深度以下的區(qū)域,在此深度由于水的壓力能夠把二氧化碳轉(zhuǎn)換為液體,當(dāng)儲(chǔ)存深度達(dá)到3000米、溫度低于10攝氏度時(shí),液態(tài)二氧化碳的密度會(huì)大于水的密度,并在表面形成粘稠狀薄膜,防止二氧化碳擴(kuò)散。此種技術(shù)可能會(huì)改變海洋的PH值,其對(duì)環(huán)境的危害程度未知,此種技術(shù)還在探索階段。
儲(chǔ)液站儲(chǔ)存技術(shù)是把捕集到的二氧化碳進(jìn)行凈化、干燥等處理后冷卻形成高壓、低溫的液態(tài)二氧化碳,具有效率高、氣體純度高、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)。
固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)是把二氧化碳先高壓壓縮形成液態(tài)二氧化碳,然后高壓低溫冷卻形成干冰儲(chǔ)存,由于其生產(chǎn)工藝?yán)щy且儲(chǔ)存條件費(fèi)用高,此項(xiàng)技術(shù)并不常用。
礦物碳化技術(shù)儲(chǔ)存二氧化碳是一項(xiàng)新興技術(shù),技術(shù)原理是將二氧化碳礦物碳化固定與含方英石雜質(zhì)的鈣基膨潤(rùn)土深加工相結(jié)合,利用鈣基膨潤(rùn)土容易通過(guò)離子交換形成碳酸鈣以及堿法分離方英石過(guò)程中容易形成吸收二氧化碳溶液的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)吸收固定二氧化碳,但其預(yù)期成本遠(yuǎn)高于其他存儲(chǔ)方法,不適合開(kāi)展利用。
四、 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)階段,制約二氧化碳捕集存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于技術(shù)不成熟和高昂成本問(wèn)題,研究開(kāi)發(fā)成熟、高效、低成本的二氧化碳捕集儲(chǔ)存技術(shù)將是未來(lái)發(fā)展的方向。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的二氧化碳的捕集、運(yùn)輸及儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行闡述,為未來(lái)該技術(shù)在電廠的成熟應(yīng)用提供理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
匡算分析
文■佟 慶 周 劍 張文婷
國(guó)務(wù)院的《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》提出,北京到2015年單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2010年下降18%,這個(gè)目標(biāo)簡(jiǎn)稱為碳強(qiáng)度控制目標(biāo)。因此,對(duì)源自能源活動(dòng)的二氧化碳排放總量進(jìn)行定量化的計(jì)算和分析,是研究北京市碳強(qiáng)度控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。
一、北京市能源活動(dòng)分類及二氧化碳排放機(jī)理
為了進(jìn)行二氧化碳排放匡算分析,本研究依據(jù)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)所公布的能源平衡表和二氧化碳排放機(jī)理,對(duì)北京市的能源活動(dòng)進(jìn)行了以下分類:
加工轉(zhuǎn)換:包括發(fā)電、供熱、煉油、煤炭洗選等活動(dòng),將投入的能源轉(zhuǎn)換為電力、熱力、石油制品、洗精煤等新的能源品種。在北京市的能源加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),最主要的二氧化碳排放源是發(fā)電和供熱,排放機(jī)理為燃燒排放,化石燃料中的碳元素在高溫燃燒過(guò)程中被氧化為二氧化碳,排放至大氣中。而在發(fā)電、供熱之外的能源加工轉(zhuǎn)換活動(dòng)中,要么是發(fā)生大分子結(jié)構(gòu)碳鏈的斷裂,例如煉油,生產(chǎn)出的石油制品大部分仍以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖冢瑯O少發(fā)生碳元素被氧化為二氧化碳的化學(xué)反應(yīng);要么則僅僅是以去除能源中的雜質(zhì)為目的,例如煤炭洗選,也基本不涉及二氧化碳排放問(wèn)題。因此,本研究進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理,不考慮發(fā)電、供熱之外的能源加工轉(zhuǎn)換活動(dòng)的二氧化碳排放問(wèn)題。
終端能源作為燃料用途:煤炭、石油制品、天然氣等作為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民生活的燃料,排放機(jī)理為燃燒排放。
終端能源作為生產(chǎn)原材料用途:在某些工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,把能源作為原材料投入使用,例如北京市的一些混凝土生產(chǎn)企業(yè)采用石油制品瀝青為原料,還有一些石油化工企業(yè)也采用石油制品生產(chǎn)油和防水涂料等。根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn),與燃燒活動(dòng)相比,終端能源作為生產(chǎn)原材料用途所導(dǎo)致的二氧化碳排放量是微乎其微的;其中還有一些過(guò)程只是發(fā)生了產(chǎn)品體積或濃度方面的物理變化,根本不排放二氧化碳。因此,為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),本研究不考慮終端能源作為生產(chǎn)原材料用途的排放問(wèn)題。
從北京市行政區(qū)域以外調(diào)入電力:北京市在電力消費(fèi)方面的情況較為特殊,是一個(gè)電力的凈調(diào)入地區(qū),超過(guò)2/3的電力消費(fèi)量由區(qū)域外調(diào)入。全市的電力主要依靠華北電網(wǎng)內(nèi)其他省區(qū)的電廠來(lái)供應(yīng),意味著這部分電力消費(fèi)隱含了在其他省區(qū)的二氧化碳排放問(wèn)題。此類二氧化碳排放在國(guó)際上被定義為電力消費(fèi)所導(dǎo)致的間接排放。由于在能源統(tǒng)計(jì)方面,凈調(diào)入的電量應(yīng)計(jì)入實(shí)際消費(fèi)地區(qū)能源消費(fèi)總量之中,本研究也將凈調(diào)入電量所隱含的間接二氧化碳排放量計(jì)入北京市的二氧化碳排放總量之中,這種處理方法可以比較公平地體現(xiàn)能源消費(fèi)側(cè)所應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。
二、匡算研究方法
國(guó)家發(fā)展改革委已經(jīng)內(nèi)部下發(fā)了《省級(jí)溫室氣體清單編制指南(試行)》(簡(jiǎn)稱《省級(jí)清單指南》),本研究在此方法的基礎(chǔ)上,提出簡(jiǎn)化的匡算方法,可以快速地對(duì)北京市能源活動(dòng)導(dǎo)致的二氧化碳排放形勢(shì)與趨勢(shì)作出判斷,計(jì)算公式如下:
EM = (EFi,j × ACi,j) (1)
式中,EM為北京市能源活動(dòng)所導(dǎo)致的二氧化碳排放總量;下標(biāo)i代表能源活動(dòng)的類型,包括發(fā)電、供熱、終端能源消費(fèi)、電力的凈調(diào)入;下標(biāo)j代表能源品種;EFij為區(qū)分能源活動(dòng)類型和能源品種的排放因子;ACij為區(qū)分能源活動(dòng)類型和能源品種的活動(dòng)水平。
在公式(1)的應(yīng)用過(guò)程中,最關(guān)鍵的問(wèn)題是排放因子和活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的獲取。具體到排放因子而言,由于政府部門(mén)和統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)尚未公布北京市的化石燃料排放因子數(shù)據(jù),因此在目前的匡算研究中只能采用國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行代替, 煤炭、 石油產(chǎn)品和氣體能源的燃燒排放因子分別為2.64tCO2 / tce、 2.07tCO2 / tce和1.63tCO2 / tce;由于北京市調(diào)入的電力全部來(lái)自于華北電網(wǎng), 因此調(diào)入電力隱含的間接二氧化碳排放因子可以引用國(guó)家發(fā)展改革委每年公布的華北電網(wǎng)運(yùn)行邊際排放因子數(shù)據(jù), 2010年為0.9914kgCO2 / kWh, 2011年為0.9803kgCO2 / kWh。
匡算所需的能源活動(dòng)水平數(shù)據(jù)可以依靠《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》或《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中的北京市能源平衡表而獲取,需要注意兩個(gè)問(wèn)題:一是能源平衡表分別給出了分品種的終端能源消費(fèi)量和原材料用途的消費(fèi)量,兩者之差才是終端能源消費(fèi)側(cè)的化石燃料燃燒活動(dòng)水平;二是應(yīng)從外省區(qū)調(diào)入電量的數(shù)據(jù)中扣除從北京市調(diào)出的電量,才是凈調(diào)入電力的活動(dòng)水平。
三、結(jié)果分析
如表1所示,北京市能源活動(dòng)的二氧化碳排放總量呈現(xiàn)了較低的增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中凈調(diào)入電力隱含的間接排放量占全市能源活動(dòng)排放總量的1/3以上, 雖然華北電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化導(dǎo)致了電網(wǎng)排放因子的下降,但由于全市用電量增長(zhǎng)所導(dǎo)致的凈調(diào)入電量的顯著增加, 此部分間接排放量的年均增速為6.9%,大大高于全市排放總量的增速。在化石燃料燃燒所導(dǎo)致的直接排放方面, 這一年間已實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)減排(即排放總量的降低)。
將北京市年度二氧化碳排放總量數(shù)據(jù)除以當(dāng)年的地區(qū)生產(chǎn)總值(2010年不變價(jià),下同),得到2010年和2011年全市萬(wàn)元地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量(簡(jiǎn)稱為GDP碳強(qiáng)度)分別為1.12和1.04噸二氧化碳,這一年間的降幅為6.8%。
四、主要結(jié)論
(一)采用匡算方法可以對(duì)北京市二氧化碳排放形勢(shì)和趨勢(shì)進(jìn)行大體上的判斷
目前,北京市發(fā)展改革委和清華大學(xué)正在按照《省級(jí)清單指南》的要求,組織相關(guān)單位共同編制北京市溫室氣體排放清單,但由于精細(xì)化核算的工作量很大,以及部分?jǐn)?shù)據(jù)的保密性要求,近期內(nèi)還不具備向全社會(huì)公布北京市溫室氣體排放清單結(jié)果的條件。與《省級(jí)清單指南》方法相比,本研究所提出的能源活動(dòng)二氧化碳排放匡算方法,雖然在計(jì)算結(jié)果的精確度方面略遜一籌,但優(yōu)勢(shì)在于全部活動(dòng)水平數(shù)據(jù)均為公開(kāi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),可以簡(jiǎn)便快速地得到計(jì)算結(jié)果。在原始數(shù)據(jù)口徑具有一致性的情況下(例如數(shù)據(jù)來(lái)源統(tǒng)一規(guī)定為各年度的《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》),可以對(duì)北京市二氧化碳排放形勢(shì)和趨勢(shì)進(jìn)行大體上的判斷。
(二)北京市能源活動(dòng)的二氧化碳排放總量增長(zhǎng)平緩,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)揮了重大作用
從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面來(lái)看,第二產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重比2010年低了0.6個(gè)百分點(diǎn),第三產(chǎn)業(yè)的比重則上升了0.6個(gè)百分點(diǎn)。這一年間對(duì)于北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化貢獻(xiàn)最大的是首鋼的搬遷計(jì)劃完成。這項(xiàng)搬遷工作自2005年開(kāi)始啟動(dòng),在2010年內(nèi),首鋼在北京市仍剩余400萬(wàn)噸粗鋼產(chǎn)能,至2010年底才完成了全部涉鋼產(chǎn)能的搬遷。自2011年開(kāi)始,北京市粗鋼產(chǎn)量降為零。除首鋼搬遷所導(dǎo)致的黑色金屬冶煉與壓延加工業(yè)規(guī)模大幅萎縮之外,北京市的石油和化工行業(yè)規(guī)模也有一定的縮減。對(duì)于這些高耗能行業(yè)規(guī)模的有效調(diào)控,使得北京市煤炭消費(fèi)量一年間減少了400萬(wàn)噸標(biāo)煤以上。與2010年相比,2011年北京市能源活動(dòng)的二氧化碳排放總量?jī)H增加了不到1%;其中由于煤炭消費(fèi)量的減少,化石燃料燃燒所導(dǎo)致的直接二氧化碳排放量還有所降低。
(三)北京市能源活動(dòng)的二氧化碳排放總量仍具備一定的合理增長(zhǎng)空間
根據(jù)北京市政府部門(mén)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)文件,在“十二五”期間,北京市鼓勵(lì)高端制造業(yè)和新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)等的發(fā)展,這些受到鼓勵(lì)的行業(yè)類型分布在第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)兩個(gè)部門(mén),相關(guān)行業(yè)規(guī)模的合理增長(zhǎng)會(huì)使全市能源消費(fèi)總量和二氧化碳排放總量均有所增加。隨著城鎮(zhèn)化率的進(jìn)一步提高以及機(jī)動(dòng)車保有量的增加,北京市的居民生活部門(mén)和交通部門(mén)能源消費(fèi)和二氧化碳排放量也會(huì)相應(yīng)增加。因此,從總體趨勢(shì)來(lái)看,北京市“十二五”期間能源消費(fèi)總量和二氧化碳排放總量會(huì)保持一定的增長(zhǎng)勢(shì)頭。
(許昌學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 河南 許昌 461000)
摘 要:全球變暖與環(huán)境污染日益引起來(lái)世界各國(guó)的高度關(guān)注,并引起理論界的探索研究。采用IPCC計(jì)算方法,對(duì)中國(guó)碳排放量進(jìn)行估算,并定量研究了碳排放量與GDP,碳排放強(qiáng)度與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、環(huán)境治理水平的關(guān)系。研究表明,碳排放量與GDP顯著正相關(guān),碳排放強(qiáng)度與環(huán)境治理水平顯著負(fù)相關(guān),最后,從調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等角度提出促進(jìn)中國(guó)低碳發(fā)展的政策措施。
關(guān)鍵詞 :碳排放數(shù)據(jù);碳排放強(qiáng)度;環(huán)境治理
中圖分類號(hào):X784 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.06.021
基金項(xiàng)目:教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃項(xiàng)目“基于CGE模型的我國(guó)低碳發(fā)展政策構(gòu)建研究”(項(xiàng)目編號(hào):12YJA790214);河南省高等學(xué)校哲學(xué)社科研究“三重”重大專項(xiàng)“新常態(tài)下河南省產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和對(duì)策”(項(xiàng)目編號(hào):2014-SZZD-07)
收稿日期:2014-12-26
0 引言
根據(jù)聯(lián)合國(guó)(NGO)世界和平基金會(huì)世界低碳環(huán)保聯(lián)盟總會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)碳排放量已超過(guò)美國(guó),成為世界第一大碳排放國(guó)家,但人均碳排放卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)。中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,現(xiàn)在正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的重要階段內(nèi),對(duì)于能源消費(fèi)數(shù)量龐大,而且能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理。然而,隨著全球氣候變暖問(wèn)題日益引起世界關(guān)注以及國(guó)內(nèi)越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象引起人民關(guān)注,減少二氧化碳等廢棄物排放,加快發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)受到中國(guó)政府的重視。2009年中國(guó)在哥本哈根舉行的全球氣候大會(huì)中作出莊嚴(yán)承諾“到2020年,中國(guó)每單位GDP中碳排放比2005年下降40%~45%”。減少二氧化碳排放,首先要明確影響二氧化碳產(chǎn)生的因素,較為經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確地獲得二氧化碳排放數(shù)據(jù)。本文將估算中國(guó)碳排放數(shù)據(jù),為低成本、高質(zhì)量獲取二氧化碳排放數(shù)據(jù)以及減少二氧化碳排放提供參考依據(jù)。
國(guó)內(nèi)外有關(guān)估算碳排放數(shù)據(jù)的方法的研究主要有,Druckman等采用類多維區(qū)域投入產(chǎn)出模型,結(jié)果顯示英國(guó)碳排放量與收入水平、居所、職位和家庭組成有關(guān);Ramakrishnan應(yīng)用DEA方法研究了了GDP、能源消費(fèi)、碳排放三者之間的聯(lián)系;Ugur Soytas運(yùn)用VAR 模型研究了美國(guó)能源消耗、GDP與碳排放量之間的因果關(guān)系。魏楚通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)GDP增長(zhǎng)與能源利用效率對(duì)碳排放影響較大;許士春采用LMDI加和分解法得出我國(guó)碳排放的最大驅(qū)動(dòng)因素經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)而最大的抑制因素為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)的結(jié)論;趙敏利用IPCC二氧化碳排放量計(jì)算方法估算出上海居民城市交通碳排放數(shù)據(jù),并分析了碳排放強(qiáng)度;葉震參考了RAS雙向平衡方法,利用投入產(chǎn)出表,估算出我國(guó)1995-2009年數(shù)據(jù)。現(xiàn)有文獻(xiàn)研究結(jié)果表明,碳排放量與能源消耗、能源利用技術(shù)以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有重要的關(guān)系,然而現(xiàn)有研究方法有些過(guò)于復(fù)雜,所需要的參數(shù)較多,結(jié)果未必更真實(shí)接近真實(shí)碳排放量。
1 碳排放數(shù)據(jù)的估算方法
二氧化碳排放量的估算方法多種多樣,常見(jiàn)的有如投入產(chǎn)出法、碳足跡計(jì)算器法、IPPC計(jì)算法等。IPCC 計(jì)算碳排放的方法是聯(lián)合國(guó)氣候變化委員會(huì)提出的,為世界通用的計(jì)算方法,IPCC的評(píng)估報(bào)告闡明大氣中二氧化碳的來(lái)源主要為人工排放,而人工排放的途徑主要來(lái)源能源消費(fèi)。盡管各國(guó)減排技術(shù)或資源稟賦存在諸多差異,但是這種方法依然可以通過(guò)變換相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,這種方法為研究者提供了所需要的各種能源的參數(shù)以及排放因子的缺省值,計(jì)算十分簡(jiǎn)單。
采用IPCC碳排放計(jì)算指南中的計(jì)算方法,假設(shè)各類能源的碳排放系數(shù)為固定數(shù)值,將其結(jié)合能源消費(fèi)數(shù)據(jù):
式(1)中,A為通過(guò)能源消費(fèi)向空氣中排放的碳排放總量;Bi為能源i消費(fèi)量; i為能源種類;i=1,2,3,估算的是由煤、石油、天然氣三種能源產(chǎn)生的二氧化碳量;Ci為能源i的碳排放系數(shù)。
上述IPCC碳排放計(jì)算方法在連續(xù)進(jìn)行時(shí)間序列數(shù)據(jù)估算時(shí)存在一個(gè)缺陷,即如果選定基年的碳排放系數(shù),那么基年以后年份同樣選擇相同的碳排放系數(shù),則明顯沒(méi)考慮廢棄物循環(huán)利用和綜合治理的因素,因?yàn)殡S著人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)水平的提高,循環(huán)利用或綜合利用產(chǎn)生的二氧化碳等廢棄物的力度也在加大。但是很難獲得二氧化碳回收等方面的數(shù)據(jù),因此,選擇“環(huán)境污染治理投資總額占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重”這一指標(biāo)修正碳排放系數(shù)。
取某一種能源基年的碳排放系數(shù)為Ci1,基年環(huán)境污染治理投資總額占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重的值為,則基年以后任一年份碳排放系數(shù)為:
本文選擇2000年為基年,利用以上公式估算中國(guó)2000-2012年碳排放總量(文中數(shù)據(jù)來(lái)源歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》),GDP以2012年價(jià)格計(jì)算,估算結(jié)果如表1和圖1。
從表1和圖1中可以看出,中國(guó)碳排放量總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),在總體增長(zhǎng)的趨勢(shì)中,出現(xiàn)幾次階段性下降現(xiàn)象,主要原因不是能源消費(fèi)總量下降,而是環(huán)境污染治理投資總額占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重上升。中國(guó)碳排放量主要由煤炭產(chǎn)生,而石油和天然氣所產(chǎn)生的二氧化碳較少,這主要是因?yàn)橹袊?guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭所占比重較大,而其他所占比重較小,產(chǎn)生單位熱量煤炭排放的二氧化碳多。碳排放強(qiáng)度的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。
碳排放強(qiáng)度是單位GDP的碳排放量,其大小直接反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境影響的大小。從圖2可以看出,碳排放強(qiáng)度呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì),這表明中國(guó)在節(jié)能減排上取得的成效,然而應(yīng)該認(rèn)識(shí)到中國(guó)碳排放強(qiáng)度依然較高,而且最近幾年下降速度變慢。
2 碳排放量與GDP關(guān)系
中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在處于高速發(fā)展之中,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和環(huán)境治理水平也在不斷變化,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展依賴于能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng),能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)促進(jìn)了碳排放量的增長(zhǎng),而能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和環(huán)境治理水平提高又減少了碳排放量。因此,有必要研究碳排放量與GDP關(guān)系以及碳排放強(qiáng)度與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、環(huán)境治理水平的關(guān)系。
為解釋變量,以2012年不變價(jià)格計(jì)算,碳排放量被為被解釋變量,模型中參數(shù)采用普通最小二乘法(OLS)估計(jì),則中國(guó)二氧化碳碳排放量與的線性回歸模型如下:
用2000-2012年時(shí)間序列數(shù)據(jù)估計(jì)模型中的參數(shù),則2000-2012年中國(guó)二氧化碳碳排放量與的關(guān)系為:
從上述建立的一次線性回歸模型各參數(shù)可以看出,GDP對(duì)碳排放量顯著,回歸系數(shù)顯示為正值,表明中國(guó)GDP顯著正向影響碳排放量,隨著GDP增長(zhǎng),二氧化碳排放量也將與之同步增長(zhǎng)的趨勢(shì),并且GDP每增加1億元,二氧化碳排放量增加0.24萬(wàn)t。由于GDP增長(zhǎng)和二氧化碳排放量呈長(zhǎng)期的單調(diào)遞增關(guān)系,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,中國(guó)將面臨著更多更大的減排壓力。
用CI表示碳排放強(qiáng)度,f1、f2分別代表煤炭、石油占能源消費(fèi)總量的比重,用表示環(huán)境污染治理投資總額占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重,2000-2012年,中國(guó)碳排放強(qiáng)度能源利用結(jié)構(gòu)以及環(huán)境治理水平的回歸如下:
括號(hào)中數(shù)據(jù)為相應(yīng)參數(shù)的t檢驗(yàn)值,1%顯著。
碳排放強(qiáng)度和煤炭、石油占能源消費(fèi)總量的比重變化的正向關(guān)系說(shuō)明,煤炭、石油占能源消費(fèi)總量的比重的提高都會(huì)使碳排放強(qiáng)度增加,但是從回歸結(jié)果來(lái)看,煤炭占能源消費(fèi)總量的比重提高1%要比石油占能源消費(fèi)總量的比重提高1%促進(jìn)碳排放強(qiáng)度增加得快一些,因此,從這個(gè)角度可以說(shuō),提高石油占能源消費(fèi)總量的比重有利于降低碳排放強(qiáng)度。環(huán)境污染治理投資總額占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重的符號(hào)為負(fù),表明環(huán)境治理水平能顯著降低碳排放強(qiáng)度,系數(shù)的絕對(duì)值較大,表明在中國(guó)提高環(huán)境污染治理將會(huì)顯著降低碳排放強(qiáng)度。
3 促進(jìn)中國(guó)低碳發(fā)展的政策措施
3.1 轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,形成全社會(huì)參與低碳發(fā)展的局面
要把加快低碳發(fā)展作為貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的重要內(nèi)容,在全社會(huì)廣泛開(kāi)展宣傳,使全社會(huì)認(rèn)識(shí)到中國(guó)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展引起的過(guò)多碳排放量面臨的國(guó)際減排壓力,以及由于大量碳排放量引起的氣候變化和環(huán)境污染問(wèn)題,要明確中國(guó)作為發(fā)展中大國(guó)在碳排放方面享有的權(quán)利和應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)。要牢固確立低碳發(fā)展意識(shí),讓轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式以及保護(hù)環(huán)境等成為各級(jí)政府和企業(yè)的重要發(fā)展理念。要區(qū)別經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的部分內(nèi)容,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅有經(jīng)濟(jì)總量的增加,更需要有經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境治理以及人民水平的提高。中國(guó)要避免走西方先污染后治理的模式就必須加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,加快低碳發(fā)展。
3.2 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
當(dāng)前中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,主要表現(xiàn)在第二產(chǎn)業(yè)比重較大,第三產(chǎn)業(yè)比重較小,由于不同產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)相同價(jià)值的產(chǎn)品其消耗的能源是不同的,一般來(lái)說(shuō),生產(chǎn)等值產(chǎn)品第二產(chǎn)業(yè)消耗的能源最多,排放的二氧化碳也最多,第三產(chǎn)業(yè)消耗的能源最少,排放的二氧化碳也最少。中國(guó)要想完成在哥本哈根舉行的全球氣候大會(huì)中作出的承諾,就必須加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,加快第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展,力爭(zhēng)在快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),使碳排放總量最少。
3.3 調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
碳排放強(qiáng)度與能源利用結(jié)構(gòu)顯著相關(guān),一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)生等熱煤碳排放的二氧化碳最多,石油次之,天然氣最少,而清潔能源排放更少。長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)形成以煤炭為主,清潔能源較少的局面,在一定程度造成了碳排放量的快速增加。因此,要加大對(duì)風(fēng)能、核能、水電等清潔能源的開(kāi)發(fā)與利用,不斷調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。另外,開(kāi)發(fā)新的清潔能源在改善國(guó)內(nèi)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),降低碳排放量的同時(shí),又可以顯著促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
3.4 加大環(huán)境治理力度
中國(guó)碳排放量的增加,影響因素很多,由前面研究可以看出環(huán)境治理能顯著降低碳排放強(qiáng)度。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,中國(guó)環(huán)境污染治理投資總額占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重一直較低,而且其值一直難以穩(wěn)定,處于不斷變化中。當(dāng)前,中國(guó)面臨諸多問(wèn)題,其中大部分問(wèn)題都與環(huán)境污染治理投資力度不夠相關(guān),因此,有必要加大環(huán)境治理力度。加大環(huán)境治理力度可以逐步引入碳稅制度。碳稅可以迫使企業(yè)因?yàn)槌林氐亩愂斩艞壧寂欧帕枯^多的一些產(chǎn)品生產(chǎn),從而降低二氧化碳排放量,它是最具有市場(chǎng)效率的減少碳排放的經(jīng)濟(jì)政策手段之一。
3.5 增加碳匯
減少二氧化碳除了減少二氧化碳的排放外,還應(yīng)該盡量吸收已經(jīng)排放的二氧化碳。碳匯的目的就是從大氣中除去二氧化碳的一些方法過(guò)程、活動(dòng)以及機(jī)制,主要依靠森林吸收并儲(chǔ)存二氧化碳。陸地生態(tài)系統(tǒng)中森林是最大的碳庫(kù),通過(guò)樹(shù)木和花草等植物的光合作用,吸收大氣中的二氧化碳,制造出氧氣并向外排出,這樣會(huì)降低大氣中的二氧化碳含量、減緩氣候變暖的效果。當(dāng)前,中國(guó)森林面積和森林覆蓋率較低,需要繼續(xù)增加森林面積。中國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó),排放的空氣中的二氧化碳十分龐大,要想保證空氣質(zhì)量,減緩二氧化碳對(duì)氣候的影響,需要擴(kuò)大森林面積來(lái)吸收空氣中的二氧化碳。另外,國(guó)土的綠化會(huì)使國(guó)家的形象得到大幅提升,吸引更多的游客來(lái)旅游觀光,不僅有利于降低二氧化碳,同時(shí)也可以加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),促進(jìn)中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1 Angela Druckman. The Carbon Footprint of UK Households 1990-2004[J]. Ecological Economics, 2009(68)
2 Ramakrishnan. Factor Efficiency Perspectiveto the Relationships among World GDP, Energy Consumption and Carbon Dioxide Emissions[J]. Technological Forecasting & Social Change, 2006(73)
3 Ugur Soytas. Energy Consumption, income, and Carbon Emissions in the United State[J]. Ecological Economics, 2007(62)
4 蔣金荷.中國(guó)碳排放量測(cè)算及影響因素分析[J].資源科學(xué),2011(4)
5 許士春,習(xí)蓉,何正霞.中國(guó)能源消耗碳排放的影響因素分析及政策啟示[J].資源科學(xué),2012(1)
6 趙敏.上海市居民出行方式與城市交通CO2排放及減排對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)研究,2009(6)
近年來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)受到各國(guó)的推崇,但煤化工產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重阻礙了低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文將對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)進(jìn)行闡述,分析煤化工在低碳經(jīng)濟(jì)中的重要地位和二氧化碳的危害,并針對(duì)現(xiàn)狀對(duì)節(jié)能降耗及二氧化碳的處理進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:
低碳經(jīng)濟(jì);煤化工產(chǎn)業(yè);若干問(wèn)題
由于煤化工產(chǎn)業(yè)的主要原料是煤炭,所以生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,不僅會(huì)加重溫室效應(yīng),還會(huì)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成嚴(yán)重影響。所以必須要控制煤化工產(chǎn)業(yè)的二氧化碳排放量,并采取措施對(duì)排放的二氧化碳進(jìn)行處理,以達(dá)到減緩溫室效應(yīng)的目的。
1低碳經(jīng)濟(jì)及其特征
1.1低碳經(jīng)濟(jì)
低碳經(jīng)濟(jì)是指以可持續(xù)發(fā)展為核心,通過(guò)各種方式來(lái)減少對(duì)碳含量較高能源的使用,從而達(dá)到減少溫室氣體的排放量,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。低碳經(jīng)濟(jì)是目前國(guó)際上普遍認(rèn)同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,對(duì)于資源逐漸枯竭,環(huán)境條件逐漸惡化的現(xiàn)狀,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)能使其得到有效的緩解。
1.2特征
1.2.1低能耗。
低碳經(jīng)濟(jì)要求以減少能源的使用實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,所以提高能源的使用效率,減少能源消耗是其特點(diǎn)。
1.2.2低排放。
低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)污染物的排放要求較高,所有破壞環(huán)境的排放物都必須得到控制。
1.2.3綠色能源。
在低碳經(jīng)濟(jì)中,要求選擇對(duì)環(huán)境無(wú)害的太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生綠色資源。
1.2.4針對(duì)所有溫室氣體。
從名稱上可以看出低碳經(jīng)濟(jì)是針對(duì)溫室氣體的經(jīng)濟(jì)模式,其中不僅包含了二氧化碳,還包含其他引起溫室效應(yīng)的氣體。
2煤化工在低碳經(jīng)濟(jì)中的重要性
煤化工產(chǎn)業(yè)會(huì)排放大量的二氧化碳,違背了低碳經(jīng)濟(jì)的根本原則,所以煤化工產(chǎn)業(yè)一直為社會(huì)所詬病。而實(shí)際上我國(guó)二氧化碳排放量的前三個(gè)行業(yè)是火電、冶金、建材,煤化工產(chǎn)業(yè)的碳排放量排在第四,但人們針對(duì)的卻是煤化工行業(yè)的二氧化碳排放。主要是因?yàn)槲覈?guó)的電能主要來(lái)自火力發(fā)電,短時(shí)間內(nèi)不可能改變這種情況;而冶金行業(yè)是為了滿足社會(huì)發(fā)展的需要,必須進(jìn)行生產(chǎn);建材在我國(guó)社會(huì)的重要性更是不言而喻,也是不可能在短時(shí)間內(nèi)改變的。排放量前三的行業(yè)都無(wú)法改變,所以排在第四的煤化工產(chǎn)業(yè)成為被針對(duì)的對(duì)象。對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)而言,我國(guó)的各行業(yè)中目前能改變的是煤化工產(chǎn)業(yè),所以煤化工產(chǎn)業(yè)在低碳經(jīng)濟(jì)中占有絕對(duì)的主導(dǎo)作用。
3排放二氧化碳的危害
3.1溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升
溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致南北兩極和高山的冰雪融化速度加快,海平面會(huì)因此而升高。對(duì)于沿海的低海拔城市,海平面升高會(huì)導(dǎo)致低洼地區(qū)被淹沒(méi)、土地鹽堿化加重、海水倒灌等。目前,一些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)沿海低洼地區(qū)被淹沒(méi)的情況,人們可以通過(guò)土壤回填來(lái)緩解這個(gè)問(wèn)題。但是,隨著溫室氣體排放量的增加,溫室效應(yīng)將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重,簡(jiǎn)單的填海工程將失去作用。
3.2溫室效應(yīng)導(dǎo)致氣候帶移動(dòng)
對(duì)于地勢(shì)較高的內(nèi)陸地區(qū),溫室效應(yīng)帶來(lái)的影響目前并不明顯。但隨著時(shí)間的推移,溫室效應(yīng)將會(huì)導(dǎo)致氣候帶向高緯度地區(qū)移動(dòng),高緯度地區(qū)的降水會(huì)因此而改變。氣候的變化會(huì)引起動(dòng)植物的生存環(huán)境變化,一些動(dòng)植物可能會(huì)因此而滅絕,人們的生產(chǎn)養(yǎng)殖也會(huì)受到影響。
4節(jié)能降耗
節(jié)能降耗是減少二氧化碳排放量的有效措施,能從根本上解決二氧化碳的排放問(wèn)題。目前,各國(guó)都采取了相應(yīng)的措施來(lái)減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的二氧化碳排放量,主要是通過(guò)提高能源的利用率來(lái)減少資源的使用。對(duì)于我國(guó)而言,國(guó)家從宏觀上制定了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針,并出臺(tái)各種規(guī)定用于控制二氧化碳的排放量。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我國(guó)必須加快能源使用的轉(zhuǎn)型,大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)岬染G色能源的使用,盡快脫離對(duì)煤炭的依賴。對(duì)于煤化工產(chǎn)業(yè),需要研發(fā)先進(jìn)技術(shù),提高煤炭的使用率,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物進(jìn)行回收利用等。
5處理二氧化碳
5.1埋存
對(duì)于工業(yè)上產(chǎn)生的二氧化碳,可以將其進(jìn)行深埋處理。對(duì)于我國(guó)而言,地下埋存目前還沒(méi)有被證實(shí)安全可靠,是一種有待研究的埋存方式。海底埋存是實(shí)現(xiàn)二氧化碳大規(guī)模長(zhǎng)期埋存的理想方式,但海底埋存需要先進(jìn)的技術(shù)和大量的資金投入,目前不能大規(guī)模開(kāi)展。
5.2設(shè)施農(nóng)業(yè)吸碳
可以將工業(yè)生產(chǎn)排放的二氧化碳用于大棚種植,利用植物的光合作用吸收二氧化碳。這種方式是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的最佳辦法,目前已有一些地區(qū)開(kāi)始實(shí)施。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,這種方式勢(shì)必會(huì)成為消除二氧化碳的主要方式。
5.3植樹(shù)造林
目前大氣中含有的二氧化碳主要是森林和綠地在吸收,但隨著人口的增加和人們對(duì)木材的需求量增大,森林遭到嚴(yán)重破壞。對(duì)于通過(guò)植樹(shù)來(lái)吸收二氧化碳的方式,由于其成本較大而難以實(shí)施,所以需要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)展。
6結(jié)語(yǔ)
對(duì)于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,低碳經(jīng)濟(jì)是最好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。但目前的實(shí)際情況是無(wú)法立即實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì),所以需要長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式。
作者:劉永澤 單位:云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]陳樂(lè).新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京),2015.