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中国绿色城市建设研究——基于家庭碳排放的测算分析.pdf12页
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中国矿业大学学报 社会科学版
中国绿色城市建设研究
基于家庭碳排放的测算分析
山东经济学院公共管理学院,山东 济南
摘 要:本文利用我国 年
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 / ;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。
关键词:碳排放;标准家庭;估算;气温;绿色城市
中图分类号:文献标识码:
文章编号: ?? ?
中国正处在经济快速增长、城市化加速、碳排 源头看,城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中
地,也是高耗能、高碳排放的集中地 。英国
放日益增加相互交织的经济转型时期。新中国成
的化石燃料是由建筑和交通消耗的,城市是最大的
立以来,国内生产总值从 年的亿元上升
二氧化碳排放者 。在美国,城市家庭碳排放量占
到 年的亿元,年平均增长 . ,
年的经济总量比 年增加了
。城 国内碳排放总量的
,而在中国这一比例不足 。但是,当中国从以制造业为主向服务业为主
市化水平也从. 增加到
,中国的城市
转型时,碳排放量中家庭所占的比例将肯定会提
进入工业化、城市化快速发展阶段,能源消费和相
高。当中国家庭更加富裕时,他们将消耗更多电
应的碳排放总量也在快速增加。近年来发达国家
的统计数据表明,居民生活消费的直接与间接能耗 力,增加对私家车的需求,会更加推动碳排放的
已超过产业部门
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我国碳排放状况及其影响因素研究
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碳排放是关于的一个总称或简称中最主要的气体是因此用碳Carbon一词作为代表虽然并不准确但作为让民众最快了解的方法就是简单地将碳排放理解为排放多数科学家和政府承认已经并将继续为地球和人类带来灾难所以控制)碳排放这样的术语就成为容易被大多数人所理解接受并采取行动的文化基础外文名Carbon别&&&&称温室气体排放原&&&&因化石燃料的燃烧解决方法利用陆地生态系统
碳排放是关于的一个总称或简称中最主要的气体是因此用Carbon一词作为代表虽然并不准确但作为让民众最快了解的方法就是简单地将碳排放理解为排放多数科学家和政府承认已经并将继续为地球和人类带来灾难所以控制)碳排放这样的术语就成为容易被大多数人所理解接受并采取行动的文化基础我们的日常生活一直都在排放而如何通过有节制的生活例如少用空调和暖气少开车少坐飞机等等以及如何通过节能减污的技术来减少工厂和企业的成为本世纪初最重要的环保话题之一燃料本身就是有机所以如果不能与空气中的发生燃烧化学反应变成对人体和环境基本无害的水和但二氧化碳正在被认为是对全球大气环境有危害的就有可能成为有害物质而排放出例如当燃料和空气的比例过小混合气过稀而导致发动机失火时就是如此这是碳氢化合物HC排放的主要机理之一燃料如果太多会导致混合气过浓而不能完全燃烧其中含碳较多的成分要么变成含碳较少的碳氢化合物或醛类物质气体要么变成含碳较多结构更为复杂的颗粒物PM或者变成固体的碳烟颗粒物也是PM或者变成燃烧中间产物CO所以氧气不足造成的不完全燃烧产物是HC排放的又一个机理也是碳烟及颗粒物PM排放和一氧化碳CO排放的唯一机理碳烟的生成需要严重不足所以主要在非均质燃烧的柴油机中生成汽油机因为燃料与空气均质混合后才燃烧并且混合气一般不会太浓所以一般没有碳烟颗粒物PM排放也很少但如果有机油进入混合气中如活塞环坏了导致串机油或燃烧混合油的二冲程汽油机则也会产生碳烟和颗粒物另外如果汽油机故障导致供油失控则也会产生碳烟NOx是由空气中的和反应生成的包括NONO2等其中又以NO为主但是空气中的氧气和氮气在大气状态下并不会发生化学反应只是因为燃烧形成的℃的高温环境为氧气和氮气反应生成NONO2创造了条件才造成了氮氧化物NOx排放这就是氮氧化物NOx排放的形成机理铅盐直接来自于燃料只要燃料不含铅发动机就不会有铅污染
碳排放碳排放不仅仅是燃料燃烧会产生人口的增加经济的增长也是会使碳排放增加的原因走楼梯上下一层楼能减少0.218千克碳排放少开空调一小时减少0.621千克碳排放少用一吨水减少0.194千克碳排放……哥本哈根气候变化大会结束之后低碳概念开始高频率地走进人们日常生活现在杭州开始建设低碳城市大家对的多少非常关心但又知道得很模糊不知道到底该怎么算的
事实上碳排放和我们每天的衣食住行息息相关至于有多少有关专家给出碳排放的计算公式
家居用电的排放量(公斤)=耗电度数×0.785
开车的排放量(公斤)=油耗公升数×0.785
坐飞机的排放量(公斤)
短途旅行200公里以内=公里数×0.275
中途旅行200至1000公里=55+0.105×(公里数-200)
长途旅行1000公里以上=公里数×0.139
火车旅行的排放量=公里数×0.04
家用天然气排放量千克=天然气使用度数×0.19
家用自来水排放量千克=自来水使用度数×0.91
此外还有人发布了肉食的排放量
肉食的排放量(公斤)=公斤数×1.24
这些计算公式是如何得出的
据了解碳足迹计算国际上有很多通用公式这些公式是由联合国及一些环保组织共同制作的在这些公式的基础上使用本土的统计数据和使计算更符合中国国情也更准确地反映你的实际碳足迹
在每年的能源消费总量都发布在中华人民共和国国民经济和社会发展统计公报中比如2008年全年能源消费总量为28.5亿吨标准煤标准煤亦称煤当量1吨标准煤的能量约为0.7吨纯碳充分燃烧释放的热量0.7吨乘以3.7得出消耗1吨标准煤的能源排放的量为2.6吨任何普通人只要记住2.6这个简单数字就能从国家公布的统计报告中估算出全年的排放量以2008年为例全年能源总消费量为28.5亿吨标准煤其中3亿吨来自传统生物质能源非化石燃料2.5亿吨来自实际消费的化石燃料能源量为23亿吨标准煤23亿吨乘以2.6得出排放量为59.8亿吨根据当年的统计公报人口为132802万人由此计算出2008年中国人均排放量为4.5吨这与国内外学术界认可的数字十分吻合被认为是结束后最重要的国际公约之一针对的挑战国际社会在1992年制定了以下简称公约并于1997年12月在召开的公约第三次缔约方大会上达成了 以下简称议定书议定书要求30多个附件一国家包括和在年间把的排放量平均比1990年削减&5.2%在得到占1990年CO2排放总量的55%以上的缔约发达国家批准后议定书于日正式生效这标志着国际社会进入了一个实质性减排的阶段人类发展史上首次具有了一个国际法律框架用以限制人类活动对的碳循环和气候变化的干扰减少碳排放成为缔约国家社会经济发展和的重要目标之一
议定书设计的CDM为减排提供了一个双赢的长期行动框架是议定书设计的三个灵活机制之一其初衷是为了各国可以采用最小成本且有效的方式来削减排放各国可以运用这些机制相互协作以履行减排的承诺该机制允许在开展减排项目来获取减排信用并从2000年开始到第一个承诺期执行它既可以使降低减排的成本同时又使通过项目合作获得相应的资金和技术支持可以通过积极参与项目获得巨大的据估计中国可以提供全球CDM所需项目的一半以上此外也有望成为世界最大的市场之一议定书生效是各国在政治经济能源环境等方面利益相互妥协的结果由于各国在减排方面具有共同但有区别的责任加上和经济发展水平差异较大在履行减排义务时付出的代价不同所以在减排的国际谈判中不得不考虑各自的国家利益使得谈判过程成为一个各个国家或利益集团在政治经济资源环境等方面博弈的复杂过程
由于占约40%的和没有批准议定书并且议定书最终文本是在谈判过程中对一些国家的减排义务作了较大让步的情况下才达成的妥协方案所以议定书执行的意义和效果并不显著即使议定书所规定的各项目标能够实现与稳定气候变化的最终目标仍相距甚远由于减排的成本较高对经济将产生不可忽视的重要影响所以实力薄弱的无力承担如此巨大的经济负担需要提供资金和技术援助另一方面减排的效果如何还有很大的不确定性因此国际社会实现稳定气候变化的目标仍然任重道远全球年均交易额已达300亿预计将来还会大幅增加在企业可以通过买卖排放量信用配额来实现排放达标的目标碳排放已经成为一种的交易在伦敦金融城除了股票证券和外还有不少专门从事的公司早在2002年就自发建立了体系另外在伦敦证券交易所的公司中有60多家企业致力于研发有助减少碳排放的新技术虽然在伦敦没有一所类似股票的碳交易所但是这些大大小小从事的公司企业却早就联合在一起了碳排放价格一直处于波动状态2006年的碳排放价格约为每吨16.50欧元约合165元而2007年交割的碳排放价格则为17欧元除外各国目前都有活跃的碳排放交易市场2002年和世界银行首先开始碳交易时碳排放的价格为每吨5欧元左右此后开始上扬2004年达到6欧元到2006年4月上旬每吨价格超过了31欧元2006年世界排放权交易总额达280亿为2005年的2.5倍交易的二氧化碳量达到了13亿吨
已经是全球的两大中心担纲的分别是伦敦金融城和气候交易所现在参与的政治家和商人都将目光投向了亚洲投向了是用经济手段推动环保的国际通行办法是简称CDM的核心内容1997年开始接受签署的下的重要议定书是碳排放全球交易的政策驱动力根据的约定已发展国家有已经核准的年间排放量上限同时至2012年温室气体平均排放量必须比1990年的水平低5.2%为减少全球蔓延的温室气体同时规定协议国家现有169个国家承诺在一定时期内实现一定的碳排放减排目标各国可将自己的减排目标分配给国内不同的企业当某国不能按期实现减排目标时可以从拥有超额或排放许可证英文简称CER的国家主要是购买一定数量的配额或排放许可证以完成自己的减排目标同样的在一国内部不能按期实现减排目标的企业也可以从拥有超额或排放许可证的企业那里购买一定数量的配额或排放许可证以完成自己的减排目标CDM便因此形成碳排放形成的国际市场
受的政策牵引早在2002年即启动自愿排放贸易计划31个团体根据年基线自愿性设定排放减量目标包括了6种2005年交易体系启动该体系覆盖欧盟25个成员国包括近12000个燃烧过程排放的工业实体遂使欧盟成为世界上最大的碳排放交易市场则是碳排放交易市场的中心2006年其碳排放交易额超过200亿历年来呈翻番增长趋势走在环保问题的前列已经为金融城带来了切实利益伦敦金融城当局政策与资源委员会主席迈克尔·斯奈德如此评价金融城的
目前尚未加入签署其制定了10年内减少20%的汽油用量的发展减排计划2003年建立的是全球首个以减排为目标和贸易内容的专业市场平台其包括了甲烷氧化亚氮全氧化物等6种温室气体的排放交易会员200余个这足以使其成为的中心的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料如煤等排放出大量的CO2等多种由于这些对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性也就是常说的温室效应导致的后果会使全球降水量重新分配冰川和冻土消融海平面上升等既危害的平衡更威胁人类的食物供应和居住环境与其他污染物不同CO2的减排存在很大的技术难度目前主要有3种技术方向和选择一是采取化石能源的替代技术主要包括替代技术技术新能源技术(核能目前已经被排除在联合履约和CDM机制之外)二是提高能效进而通过减少能耗实现削减CO2排放三是碳埋存及生物碳汇技术此外税收等可以起到加速技术改造进程降低全社会减排成本的作用能源结构调整对减排的作用明显但困难较大
从目前情况来看短期内通过能源替代技术改变能源结构的作用有限人类存在采用低碳或无碳的替代能源技术的可能性但还有很长一段路要走为此重点研究了现有能源的相互替代的可能性与效果 在考虑系统各个方面的复杂相互作用的基础上我们初步建立了以减排政策为核心的模型应用这一模型对能源结构调整征收碳税等进行了分析主要结论如下
2003年中煤的比重为67.1%天然气的比重为2.8%如果将煤的使用比重降低1个百分点代之以天然气CO2的排放量会减少0.74%而GDP会下降0.64%居民福利降低0.60%各部门生产成本普遍提高其中电力部门受影响最大提高0.60%如果气代煤的比例为5%CO2的排放量会减少4.9%而GDP会下降2.0%居民福利减低2.0%电力部门平均成本提高2.4% 因此能源结构调整的后果是一方面CO2排量会显著降低另一方面GDP增长速度会放缓居民福利受到一定的影响在中国的过程中经济必须保持一定的增长速度因此即使在能源供给充分的条件下能源结构调整的速度不应也不可能太快技术和提高是最有效的途径根据以上预测即使采取较积极的能源政策包括提高和油气等的比例2020年仍占约60%而碳埋存和相关碳汇技术因成本等问题难以推广因此最可行也是最有效的技术减排措施就是采取清洁生产等技术来提高能效特别是煤炭的清洁利用技术在未来15年中将扮演十分重要的角色能效技术不仅减少利用减少排放提高成本效益还能通过发挥更大潜力因此是CDM项目最优先的选择另外在农业方面提高化肥利用率在保证作物产量的前提下实现减少消耗量对于减少化肥生成过程中的CO2排放和保护环境都具有重要的作用
履行增加碳吸收有助于减轻潜在的减排压力<img title="中国履行京都议定书" style="float:" picsrc="a75ec8cc9eaf4ad" data-layout="right" width="300" height="158" url="http://b./baike/s%3D220/sign=53fafdd42e738bd4c021bc/e0cf35e84ccf20a46f21fbe09aa4c.jpg" compressw="220" compressh="115" useredit="1" />造林林地恢复丰产林管理采伐管理森林防火和控制等可增加森林固碳量减少碳排放据初步估计实施的林业六大重点工程的固碳潜力约200亿吨持续时间约为100年合理的农业管理措施(包括平衡施肥合理种植增加还田少耕免耕等)和减少土壤侵蚀能大大提高农业土壤固碳量根据目前的野外定位研究成果在施用有机肥的情况下除东北部分地方外土壤有机质均会增加平均增加幅度为8.52～59.78 g/m2·yr农作物秸秆的还田类似于施用有机肥可以增加土壤的有机质含量平均增加幅度45.24 g/m2·yr免耕和少耕可以分别平均增加土壤有机碳134.81和208.74 g/m2·yr在农业生产中积极施用有机肥及推广秸秆还田和免耕土壤的固碳潜力是巨大的初步估计目前森林植被的现有碳贮量只有潜在贮量的44.3%土壤的现有碳贮量只有潜在贮量的90%
增加草地固碳量的主要措施包括合理放牧灌溉施肥和品种改良等另外高寒湿地东北湿地以及分布在几大流域的湿地是个巨大的碳库纳入陆地生态系统碳管理框架具有重要战略意义当前符合的生态系统碳汇占工业CO2总排放量的4%～6%到2020年这个碳汇可提高2～4倍占工业CO2总排放量的7%～8%增强陆地生态系统碳吸收与碳管理可在一定程度上减轻所面临的减排压力为加快中国的工业化进程争取空间和时间征收碳税对整个经济的负面影响不可低估
如果采用征收碳税的市场手段实现5%或10%的减排目标需要分别征收每吨碳90.71元和192.9元的碳税如果将征收的全部用于返还居民其还会略有提高在征收碳税情形下各部门的生产成本将增加电力部门增加的成本分别为5.78%和12.07%钢铁部门增加0.91%和1.94%邮电运输业增加0.128%和0.263% 如果把调整能源结构和征收碳税的措施结合起来我们可以得到社会总成本略小的方案例如气代煤1%征收碳税82.1元/吨碳可以实现5%的总的减排目标而居民福利下降0.78%GDP下降1.51%
总之采用征收碳税和能源结构调整的政策对整个经济的负面影响比较大消费行为对节能与减排的作用突出
目前对生产活动中的节能提高能效方面的研究比较多而对居民生活用能研究得比较少事实上年每年全部能源消费量的大约26%CO2排放的30%是由居民生活行为及满足这些行为需求的造成的经过研究居民的生活用能具有巨大的节约空间在基本不降低生活水平的前提下单是在住房汽车摩托车和家用电器节能这几项就可以节约能源2176.3万吨标准煤占2002年居民生活行为用能的11.0%相当于每年减少1628.8吨碳的CO2排放2013年中国将有七个省市启动碳排放交易试点
中国国家发改委建议从2016年起对全国温室气体排放量设置一个绝对上限值该做法将使排放量目标独立于经济增长.发改委预计中国温室气体排放将在2025年达到峰值比之前预测的要早五年
发改委正在研究测算温室气体排放达到峰值的时间表并计划在十三五期间力争实施碳排放总量控制制度报道援引未具名的政府官员称
十二五规划期间中国承诺到2020年将每单位国内生产总值(GDP)的碳排放较2005年削减40-45%允许排放量增长但增速放慢
而若设立绝对上限值即便中国经济增速超出预期也将必需控制碳排放量
[1]在近期一次工作会议上国家发改委副主任解振华表示我国将提出我国2030年及2050年低碳发展路线图
到2020年单位排放比2005年下降40%-45%
2020年量在2005年基础上减少17%
为了削减碳排放将在未来10年执行正在考虑的三个计划中最严格的一个使2020年的比正常水平降低30%
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