碳排放的主要途径十篇

发布时间:2024-04-26 00:32:50

碳排放的主要途径篇1

本文从农村经济的研究现状出发,着重分析了农村低碳经济发展的路径,以期对解决农村经济和生态问题提供理论的探讨,也试图通过在低碳路径的框架下发展农村经济,促进农村生态经济的稳态发展。

关键词:

农村低碳经济碳排放系数外部性

一、引言

当下,全球面临气候变暖、生态环境恶化、雾霾问题严重等诸多危机,“低碳经济”这一全新议题被提上议程。作为减缓和稳定温室气体浓度方面发挥着极其重要作用的农村地区,随着其经济的不断发展,逐渐产生了对农村土地的不合理利用、化肥的大量使用、森林的无节制砍伐和草原的沙化等现象,结果是这个区域的总碳排放量甚为庞大,导致了区域气候变化乃至全球气候的逐渐变化。这样就产生了一个新的议题,那就是气候变化、经济大发展背景下农村经济的可持续发展。农村向来被认为是经济落后的地区,而根据低碳经济的原理,经济较好的地区才有可能成为排放量基数和增长率较高的地区。因此,由于农村地区碳排放量很低与农民的收入很低,故应该大力发展经济,这也是目前的现实状况。但自从20世纪60年代以后,这个以经济为中心的新古典主义的思路应该进行革新,生态、环境应该被加入到发展农村经济的路径思路当中,因为农村也出现了很大生态、环境以及影响全球变暖的重大问题。本文所采用的“农村低碳经济路径”是指通过低碳经济方式来使农村区域经济达到可持续发展、环境质量可接受的一种模式。

二、农村低碳经济低径的探索

分析公共事务的理论模型的解决方案不外乎三种:政府途径、市场途径和自发组织。

1.政府路径。

在空气中碳排放量市场负外部性的情况下,农村经济当中个人消费碳产品所带来的收益和农村经济当中的个人为生产、消费碳产品所支付的成本决定的竞争均衡是无效率的,原因在于忽视了其所产生的外部成本。根据科斯定理,产权的有效分配可以解决外部性问题,但是这个定理是在极其严格的假设条件下完成的,从现实与短期角度来看,对于农村经济的实行目前来说是不现实的,一般思路是市场均衡需要从竞争均衡点移动到效率均衡点。通用的做法是政府需要以第三方的身份在农村Co2碳排放市场上采取行动。但是为了获得配置效率,即mC=mR,政府应该设定一定的标准改变农村居民行为结构、经济结构等,采取这样的结构途径才有可能解决既减少Co2排放量又提高农民收入,但是政府设定的标准是广泛意义上的标准,由于政府不是效率驱动的与准确的估计成本和收益是较为困难的,实行起来就更加困难。虽然如此,为了这个目标,设定一定的标准和路径仍然是非常有效的,同时还具有很强评价与监督作用,调查中发现针对农村地区的类似低碳的路径较少涉及,如科技支持、提供信息和执行监管等途径。下面提到的因素又会使政府实施上述路径受到影响。政府制定的经济环境标准很可能没有配置效率,如:立法限制,信息不充分,地区差异。所以政府途径所设定的目标和采取的途径很可能没有配置效率。但是根据调查显示,目前农村低碳经济路径的现状是政府路径占据主要地位,但是实施起来较为困难和具有长期性,效果不明显且不具有长期性,市场路径几乎较少出现。市场方法由于目前农民的短期效应和收入压力,很多农民的支付意愿较为低。

2.市场途径。

尽管不能仅仅依靠市场本身解决环境问题,但是,政策制定者在解决农村解决生态问题可以运用市场激励机制。市场途径主要运用价格或其他经济变量激励碳排放产生者削减碳排放。市场方法的目的是将Co2排放所引起的外部成本内在于农民、厂商、消费者的决策和行为当中,这样一来,农民就能够根据市场中的变化做出决策调整自己的行为结构,从而具有成本收益的原则。本文在此期冀探讨出市场途径的优势。世界各国都借助以市场为基础的途径控制碳排放。主要的三种途径为碳交易、碳税、生态补偿。最近的研究表明越来越多的采取更多的预防手段,也就是将上述三种途径更加具有预防性。如碳交易倾向于保证金/还款制度。农村Co2排放市场值得开发,同时又必须进行严格保护,可以交易,并同时增强其碳汇能力。但是必须在农村可承受的规模之下。

3.农村结构路径——农村结构存在问题。

由于农村的地理特征、房屋高度、人口密度等,决定了农村生态系统的村镇、农业、自然子系统结构,那么低碳农村的空间性路径从自身角度来看便需要在这三个结构性变量上改变。

3.1从村镇子系统来看,对于农村人口来说可以说是一个社会性结构途径,目标是使农民的消费行为的外部性成本减少。大部分地区的能源结构主要是以秸秆、煤和汽油为主,具有低碳型的能源较少,因此,低碳能源结构应该朝着低碳型发展,比如沼气、生物能、太阳能等,在政府的带头作用于扶持下,主要作用在于降低最初更换能源结构的交易成本,同时结合宣讲活动等使农民明白改变能源结构的成本收益特征。

3.2农业子系统中的农业结构,而农业结构一班包括两方面内容:一是农业产业结构,调查中发现,大部分地区农业产业结构较为单一;二是农田基本制度,包括化肥、农药、农业机械、灌溉、秸秆。目前农民在行使这些农田基本制度时并未考虑低碳、生态等方面的因素,农村低碳经济要求改变农田基本制度结构。这样的结构维持了几十年,违背了低碳经济的很多原则,市场自发的破坏这里的结构,但是这里依然没有政府组织、自发组织去改变已受到破坏的农业市场。

3.3是自然生态子系统:从地面角度来分析,具有草地植被稀疏、土地结构单一、土壤面积很大、地形此起彼伏的特点。这个结构也需要改变,方法是显而易见的,进一步的途径需要采用政府途径和市场途径综合应用。

三、结语

综上所述,发展农村经济要始终考虑温室气体排放量这一贯穿始终的目标和线索,综合上述所有低碳行动途径,而其根本途径是改变农村结构,甚至是改变农村聚居区的密度,乃至人口迁移。同时需要结合政府途径和市场途径来共同改变农村结构。由于人们的不合理消费行为决定了农村结构,那么如果改变农村结构,那么我们就可以改变消费行为趋于自然化。这时区域经济学的理论对于农村的布局、乃至城市对其产生的影响,要综合考虑。我们需要在问题的根本原因层面上寻求其转变的路径。目标和途径已经基本清楚,接下来就需要定量评估每一项的成本和收益。我们应该从根本上通过发展农村低碳经济路径来改变农村经济路径。根据外部性分析,以前的路径和现有的结构不具有效率均衡,比如家电下乡、种粮补贴,增加这些供给是提高生活水平,但对生态环境效率的提高,似乎并没有显现,农村低碳经济路径应该循着这个方向去调整。同时,对这些地区而言,碳排放具有尚未发掘的潜力与面临紧迫的压力,也许潜力更加巨大。确立了目标与路径,接下里所需要做的就是实施时间表、成本收益分析,最后要做跟踪报告和相应的评价,可以科学研究、试验推广相结合,建立一些长期的农村低碳经济、低碳农村试验项目。

作者:孙思萌单位:对外经贸大学

参考文献:

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[5]陈蔚镇,卢源.低碳城市发展的框架、路径与愿景[m].北京:科学出版社,2010:181-206.

碳排放的主要途径篇2

1城镇污水处理与碳排放关系

1.1污水输送过程中碳排放在污水输送过程中,温室气体的直接排放的主要途径是排水管道厌氧环境产生CH4,间接排放则包括污水提升所用电耗等。有研究表明[4],污水在压力管道中停留的时间越长,产生的CH4量越大,管道的管径越大,产生的CH4量越大,压力管道中的CH4浓度接近甚至超过标准状态下CH4的饱和浓度22mg/L,这些溶解于污水中的CH4,通过放气阀、有压流转换为重力流或者进入污水处理厂后,释放到空气中。澳大利亚的研究表明[5],如污水处理厂进水全部为压力管道输送,则污水输送系统产生的温室气体量是污水和污泥处理过程中产生的温室气体总和的12%~100%。

1.2污水处理过程中碳排放污水处理是温室气体的主要分散排放源之一。就污染物去除过程而言,主要产生Co2、CH4和n2o,对能量供给过程来说,发电、燃料生产会排放Co2。污水处理的温室气体可分为直接排放和间接排放两种类型。直接排放是指污水处理过程中排放的温室气体,间接排放主要是指污水处理消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放的温室气体,除此以外,还包括尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体。

1.2.1直接排放由图1可知,好氧处理过程中,污水中的有机碳被微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化,在把有机物氧化分解成Co2和H2o等,以满足自身生长和繁殖过程对物质和能量的需要。应该指出,在新细胞合成与微生物增长过程中,除氧化一部分有机物外,还有一部分细胞物质也被氧化分解以供应能量,即进行内源呼吸,内源呼吸也排放H2o、Co2、nH3等气体。有机物的厌氧分解过程可划分为两个阶段:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段,分别由两类微生物群体完成。厌氧发酵具有两个主要特点:(1)有机物一旦转化为气态产物后,污液中构成BoD和CoD的化学物质(主要是有机碳)即转变为CH4和Co2,仅积蓄少量的微生物细胞;(2)由于有机物最终的转化产物中含有大量的CH4,它是一种温室气体,应尽量避免排入大气环境,同时它也是一种高热值气体,可采取措施回收利用。如图3、图4所示[7],污水生物脱氮的基本原理是在硝化菌及反硝化菌的作用下,将污水中的含氮化合物转化为气态氮化物的过程,其中包括硝化作用和反硝化作用两个反应过程。n2o通常被认为是不完全硝化作用或不完全反硝化作用的产物。

1.2.2间接排放城镇污水处理厂处理污水消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放温室气体,以及尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体。具体排放途径如表

1.1.3污泥处理过程中碳排放污泥处理处置的碳排放主要也包括两方面:一是污泥处理处置过程直接排放;二是处理处置设施运行能耗间接造成的碳排放[8]。从全球尺度来看,前者主要来自大气中已存在的Co2,只是通过碳吸收—存贮—释放的循环过程又回到大气环境中,属于中性碳,对于碳减排的影响有限。从碳源上讲,运行能耗的碳排放来自于化石能源,属于典型的碳减排领域。污泥处理处置技术以脱水—填埋、生物堆肥、厌氧消化、干化焚烧为主。在目前现行的几种主流污泥处理处置方式中,填埋1t湿污泥(含水率60%)会造成500kg的碳排放量,在各种处理处置工艺中其碳排放量最大;厌氧消化技术碳排放量约在28~35kg/t;生物堆肥和热干化—焚烧的碳排放量强度分别在25~30kg和150~180kg左右[9];从处理过程的碳排放角度来看,厌氧消化和好氧生物堆肥的碳排放量较脱水填埋产生的少。

2城镇污水处理厂低碳运行的技术途径

2.1合理规划污水收集输送系统污水系统规划最为关键的问题是科学选择收集、处理、排水体制和模式,实际规划中应在综合考虑城市规模和布局、受纳水置、环境容量等因素的基础上,评估不同方案并统筹考虑污水再生利用和污泥资源利用的方向和规模。就污水收集系统而言,其作用是将污染物输送至污水处理厂,而管道淤积将增加CH4的产生,管道渗漏将影响污水管道的污染物输送能力。因此必须提高输送系统的效率,建立日常养护制度,借鉴国外先进养护技术和修复技术,减少管道污染物沉积量和渗漏量是污水收集系统低碳运行的关键。如对于处理家庭、工业、小型社区或服务区产生的污水,采用污水分散收集与处理的方案[10],进行现场收集与就近处理,既有利于污水的再生回用,又可降低污水长距离输送过程中的能耗和CH4排放。

2.2污水处理过程中的碳减排途径

2.2.1好氧处理过程中温室气体的控制从理论上讲,污水中的有机碳素物质均能被强氧化剂氧化成Co2的形式排入空气中,因此,好氧处理中温室气体减排实质就是减少或固定污水处理中Co2。Co2的固定方法主要有物理法、化学法和生物法[11]。大多数物理法和化学法能量消耗较大,而且物理法固定的Co2最终都需结合生物法将其转化为有机碳;生物法固定Co2主要是依靠植物和微生物,在污水处理中植物生长一般受到限制;微生物固定Co2的研究目前主要集中在光能自养型微生物(微藻类和光合细菌)和化能自养型微生物(氢-氧化细菌)对Co2固定与转化[12],但通常具有较高固碳能力的光合细菌和氢-氧化细菌由于需要光照或严格厌氧和供氢,限制了其在反应器或水中的应用。李艳丽等[13]通过生物技术手段从海水及其沉积物中选育到在普通好氧条件下具有固碳能力的非光合微生物菌群,并通过电子供体和无机碳源结构的优化,显著提高了其对无机碳的同化能力,好氧条件下固碳菌液的最高碳同化效率可达110mgCo2/L•d;同时,通过分子生物学手段研究发现在不同培养条件下,菌群的群落结构发生很大改变。经过测序、序列比对及构建系统发育树后发现,在已测序的16个显著条带中,11个是不可培养微生物,即其只能以共生方式存在,混合培养时,固定Co2的效果可能是多种菌共同作用的结果。所以,利用非光合微生物菌群控制好氧处理中的Co2减排这可通过如下途径来实现:(1)通过生物技术分离或长期驯化得到在普通好氧条件下具有固碳能力的非光合微生物菌群,通过电子供体和碳源结构的优化,提高其在污水处理中的固碳效率。(2)研究与优化固碳微生物菌群的结构和配比,提升固碳效率。

2.2.2厌氧处理过程中温室气体的控制厌氧过程其实质是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某些中间产物,同时释放能量并产生不同的代谢产物。所以,在污水达标排放的前提下,厌氧处理中的温室气体减排这可通过如下途径来实现:(1)将厌氧反应所产生的Co2引入固碳系统,通过微生物的作用固定Co2。(2)强化乙酸的产生而减少CH4的产生。通过产氢产酸微生物对污水进行厌氧发酵,可将其中的有机成分尽可能转化成乙酸,在达到污染控制目标的同时,为二阶段发酵法生产高附加值的生化产品提供给足够的可溶性碳源。(3)强化H2的产生而减少CH4的产生。目前国内外在厌氧产氢污泥驯化、不同基质的产氢潜能、厌氧发酵产氢的影响因素和厌氧发酵产氢数学模式等方面的研究已取得了一定进展[14],但尚有许多理论和技术难题需要解决。应加大在该方向的研究力度,尽早实现厌氧发醉产氢工业化应用。(4)强化厌氧过程中CH4的产生,发展沼气工程。一般污水厂厌氧消化气中CH4的含量约为60%~65%,燃烧热值约为21~23mJ/m3,是优良的燃料。污水厂可利用沼气烧锅炉,为污泥消化池加热或者为污水厂生活提供炊事、采暖、洗浴的热源;沼气发电机发电[15]和沼气燃料电池发电[16]以其低排放,低污染,节约能源,废物资源再利用等优点而倍受各国政府的关注,开发沼气发电成为CH4减排的一项重要措施。

2.2.3污水脱氮过程中n2o的控制目前对不同污水处理工艺过程中n2o的释放情况缺乏系统的研究资料,很难优选出一种n2o释放量低的工艺;且污水种类多样、成分复杂,为降低n2o释放量而对污水的水质进行调控存在着较大的难度。因此,n2o的减排及控制问题主要从以下两方面进行:(1)运行工况的优化。根据污水处理中n2o产生与释放的主要影响因素分析[17],得出控制n2o减量的策略:保证污水处理中硝化系统有较高的Do(>0.5mg/L),反硝化系统尽量避免溶解氧的存在;保证高C/n(>3.5)、较大的SRt(>10d)和适当的pH值(6.8~8);尽量避免系统中no-2n等物质的积累,减轻某些化学物质(如H2S、甲醛、乙烯、重金属离子等)对硝化及反硝化菌酶系统的毒性作用等。(2)微生物种群的优化与调控。污水生物脱氮过程中微生物种群及关键酶活性影响和决定了n2o的产生[18]。可应用分子生物学手段确定出污水生物脱氮体系中硝化菌及反硝化菌的主要种群及关键酶的活性,然后通过投加或固定n2o释放量低的基因工程菌的方式进一步优化污水处理系统中的微生物种群结构,从而控制n2o的产生和排放。

2.3污泥处理处置能源化利用途径我国在城市污泥处理、处置及资源化方面的技术才刚刚起步,目前仍然采用以土地利用为主,其他利用方式为辅的资源化方式,形式比较单一,而且利用率也不高,与国外先进国家相比尚有较大差距[19]。国外发达国家目前较成型的技术有:污泥发酵产沼气发电、污泥燃烧发电、污泥热解与制油技术,还处在研究试验阶段的污泥制氢技术[20]。

2.3.1污泥发酵产沼气该技术共分为两个阶段:第一步将污泥厌氧消化,即污泥在厌氧条件下,由兼性菌和专性厌氧菌(甲烷菌)降解有机物,分解最终产物为二氧化碳(Co2)和甲烷(CH4);第二步是燃烧甲烷气使发动机转动,将消化气的能量转变为轴动力,然后用发电机使之转化为电能。厌氧消化产甲烷不仅投资、运行、管理程度不高,而且从CoD中所转化的能量(50%~60%)适中。所需要的技术和设备较为简单,非常容易实现工程化。有实例研究表明[21]污水处理厂所产生的CH4燃烧后产生的能量足够污水处理厂运行中曝气、污泥脱水及污泥焚烧所需。

2.3.2污泥燃烧发电污泥直接焚烧发电这种方式的能量转化效率高达80%左右,但污泥焚烧在工程实施时所需的设备较多,污泥焚烧厂的兴建规模也很大。具体地说,首先是要对高含水率(95%~97%)的污泥进行机械脱水处理或以堆肥方式蒸发水分;其次是投资焚烧、发电设备[22]。这种方式能量转化效率虽然高,但所需设备成本很高,所以实际应用的工程实例并不多见。

2.3.3污泥热解制油技术热分解技术不同于焚烧,它是在氧分压较低状况下,对可燃性固形物进行高温分解生成气体产油分、炭类等,以此达到回收污泥中的潜能。热解制油就是通过热分解技术,将污泥中含碳固形物分解成高分子有机液体(如焦油、芳香烃类)、低分子有机体、有机酸、炭渣等,其热量就以上述形式贮留下来。污泥中的炭有约2/3可以以油的形式回收,炭和油的总回收率占80%以上;而热解制油技术中油的回收率仅有50%。但由于热解法只需提供加热到反应温度的热量,省去了原料干燥所需的加热量,能量剩余较高,大约为20%~30%(一般在污泥含水率80%以下的情况下)[23]。

2.3.4生物制氢污泥制氢技术主要有:污泥生物制氢,污泥高温气化制氢,以及污泥超临界水气化制氢[24]。三种制氢技术相比较,超临界水气化制氢技术具有良好的环保优势和应用前景,目前已积累了一些试验研究结果。该技术是一种新型、高效的可再生能源转化和利用技术,具有极高的生物质气化与能量转化效率、极强的有机物无害化处理能力、反应条件比较温和、产品的能级品位高等优点。与污泥的可再生性和水的循环利用相结合,可实现能源转化与利用以及大自然的良性循环。在超临界水中进行污泥催化气化,污泥的气化率可达100%,气体产物中氢的体积分数甚至可以超过50%,且反应不生成焦炭、木炭等副产品,不会造成二次污染,具有良好的发展前景。

2.4污水处理厂的节能途径污水处理厂能耗成本占污水处理厂运营维护成本的40%~80%,外部能源(煤等化石燃料)发电产生Co2排放。换言之,以消耗大量外部能源消除污水中含能物质(CoD)的最终结果实际上是一种污染的转嫁方式。污水处理厂能耗分布见图5。由图5可知,能耗分布主要集中在污水提升、曝气供氧、污泥输送与处理和混凝沉淀等部位,因此污水处理厂的节能工作应从上述部位出发,降低能耗,进一步减少Co2的排放。节能途径主要有:工艺的优选实现系统节能、高效的装置实现设备节能、无害高效的药剂实现原料节能、排放物的资源化实现产出物节能、管理模式创新实现管理节能。

3结论

城镇污水处理中碳排放的主要产生环节有:

(1)污水输送过程中管道厌氧环境产生CH4、污水提升所用能耗等;

(2)污水好氧处理中有机碳氧化分解为Co2,厌氧处理中有机物酸性发酵产生少量Co2、碱性发酵最终转化产物中含有大量CH4,脱氮处理中不完全硝化作用或不完全反硝化作用产生n2o;

(3)污泥处理处置过程直接排放温室气体、处理处置设施运行能耗等。

针对上述污水处理与碳排放的关系,基于目前的研究情况,污水处理厂实现低碳运行可采取的的技术途径:

(1)在方案选择中注重污水输送、污水处理和污泥处理的全过程整体性考虑;

(2)注重分析污水输送的方式,减少管道污染物沉积量和渗漏量,有条件的地方采用污水分散收集与处理的方案;

碳排放的主要途径篇3

关键词:碳税;经济低碳化;政策选择

中图分类号:F81

文献标识码:a

原标题:我国的碳税途径研究和经济低碳化下的碳税政策选择——基于国际碳税征收经验

收录日期:2013年1月31日

一、引言

随着可持续发展观的提出,国际上普遍开始注意环境对经济的反作用力并着力采取环境政策来改善环境状况。环境经济学家认为,既然市场机制是分配社会资源的最有效途径,那么只有将环境政策与市场机制相结合,把污染环境的成本加以经济的约束,那么才能形成有效的环境资源配置,促进节能减排。基于这种经济思想,环境税作为一种经济手段,被国际普遍接纳并用于各种环境污染下的环境保护。

环境税的概念最早出现于1920年英国经济学家庇古的《福利经济学》一书中,强调存在环境负外部效应下政府采取的征税环保措施。目前,学术界对环境税并没有一个统一、明确的概念,但从其根本目的广义地来看,只要具有环境保护、消除不利环境因素的税收或补贴政策,都属于环境税范畴。随着不同时期的环境问题和保护治理目的的不同,环境税的主要表现形式也呈现不同。从20世纪九十年代以来,以全球气候变暖为特征的“温室效应”成为新一轮的环境挑战,因而针对二氧化碳排放所征收的碳税成为新时期最主要的环境税之一。

二、国际上的碳税征收经验

从1990年开始,以丹麦、芬兰、荷兰、瑞典和挪威等为代表的一些北欧国家陆续开征碳税,并在此领域取得一定经验,从而为其他国家考虑征收碳税提供了操作上的借鉴。

(一)丹麦。早在20世纪七十年代,丹麦就开始了针对家庭和非增值税纳税企业的能源消费税征收。为了将2000年的二氧化碳排放量保持在1990年的水平,刺激能源节约和替代消费,丹麦于1992年将其碳税的征收范围扩大到除了石油、天然气等以外的所有二氧化碳排放中去。后又经过对碳税收入的合理利用,不仅逐步提高了碳税税率,还促使更多的家庭和企业加入到自愿减排的计划中来。

(二)芬兰。1990年芬兰为了在九十年代末实现碳排放0增长而正式引入二氧化碳税收,并以含碳量为税基对矿物燃料征税。在之后的实践中,芬兰逐步调整税率和征税范围,根据二氧化碳排放不同对不同燃料分项分税率征收,实现了一定碳税减排的目标。

(三)荷兰。荷兰在20世纪八十年代末开始实施环境税,但真正开征碳税始于1992年。其二氧化碳税的征收范围包括任何使用能源的行业,包括家庭和小型能源的消费者,但一些大型天然气消费者在征收碳税的基础上可豁免一定能源税。通过税收调整和自愿减排协议,芬兰在能源替代使用上取得一定成效。

(四)瑞典。瑞典的二氧化碳税是作为能源税的部分补充和替代于1991年引入的。为了维持其二氧化碳排放水平,瑞典决定对私人家庭和各产业消费的含碳燃料征收一定碳税,但出于企业竞争和技术革新的考虑,对部分工业企业实行部分的税收减免或全部豁免。鉴于国际经济竞争的压力,随后瑞典又适当地对工业碳税税率实行一定下调,对私人家庭税率实行上调,对工业部门减免力度也进一步加大。

(五)挪威。挪威维持二氧化碳排放量的计划也是始于1991年,但最初的征收范围仅限于汽油、天然气和矿物油,直到1992年才又扩展到煤炭类燃料。挪威的碳税征收更为细致,不仅在含碳燃料类别上有较多种征收税率,在不同行业或同一行业的不同企业也都有不同的征收标准。

除了上述国家,德国、意大利、法国和英国等也在国内能源消费的基础上相继开征碳税,不仅在二氧化碳减排上取得一定成效,也在一定程度上刺激和促进了企业环保技术革新和新能源替代使用。nakata和Lamont(2001)基于偏均衡模型对存在碳税情况下的日本能源体系进行研究,结果表明碳税除了有降低碳排放作用外还使得日本能源利用结构由煤炭向天然气转移。wissema和Dellinke(2007)也对碳税在爱尔兰二氧化碳减排中起到的作用进行了实证研究,经CGe模型量化的指标数据表明,与同一价格的单一能源税相比,碳税导致碳排放更大程度地降低。此外,美国和部分欧盟国家甚至考虑是否要对来自没有强制减排国家的进口品实施碳关税压力。在这种情形下,国际二氧化碳减排趋势下的碳税改革显得更为重要和迫切。

三、我国的碳税途径研究

我国的二氧化碳排放量位居世界首位,在2009年哥本哈根会议上的国际承诺使我国在二氧化碳减排上面临着更大的挑战和压力,因此碳税改革也是我国环境政策实施的重点研究方向。事实上,自改革开放以来我国就关注到严重的环境污染问题并在治理环境污染(尤其是二氧化碳减排)方面坚持不懈地努力着。实践中,除了采取社会公益宣传和自主激励措施外,我国还从行政命令的角度制定了有关碳排放约束措施。2009年正式出台的燃油税既是我国积极致力于二氧化碳减排的一方表现,也是我国碳税改革过程中的一个过渡。

基于国际经验,学术界对我国碳税改革也有较多的研究和探索。贺菊煌等(2002)对碳税对我国经济的影响进行了探究,通过CGe模型对我国1997年投入产出表分析,他们认为碳税的征收将对我国GDp没有较大影响,只是会造成煤炭等燃料价格上涨,能耗下降,进而促使产业结构有所调整,劳动力也由高能耗工业向低能耗工业及第三产业转移。林柏强和何晓萍(2008)估计了我国油气资源的耗减成本,并据此分析对油气开采业征收资源税产生的经济效应。研究表明,20%以下的资源税征收在宏观层面上对我国经济影响不大。王金南等(2009)也研究了碳税的二氧化碳减排效果,研究得出低税率的碳税方案不仅能大大减缓二氧化碳碳排放增长,而且很小程度上影响我国经济的结论。姚昕和刘希颖(2010)探究了我国最优碳税征收路径,结果表明,碳税征收在节能减排、产业结构优化调整和可再生能源开发使用等方面有不可忽视的推动作用,是我国发展低碳经济的有效手段之一。

根据上述研究可知,碳税的开征虽对我国经济有一定影响,但影响并不大,且碳税的环境效应却是可观的。所以,未来我国碳税改革具有较大的可操作性。但是,国际经验和我国实证研究均表明,碳税的实施必须是一个循序渐进的过程,从征收对象到税基税率都必须符合国家经济实际发展情况和社会经济特征,由窄到宽,由低到高,逐渐推进,而操之过急或准备不足只会适得其反。由于一国的碳税体系不仅会直接影响产业、能源政策的调整,还会影响一国消费、财税和金融体系,所以选择正确的碳税途径显得尤为重要。

四、我国经济低碳化的碳税政策选择

碳税是实现二氧化碳减排和发展低碳经济的有效手段,因此确立我国合理碳税途径,实现经济低碳化,政策实施是首要考虑的问题。在国内外研究的基础上,可确定碳税的开征主要涉及家庭、产业、能源、国家财税和经济等几个方面因素,从这几个主体出发,可总结出我国开征碳税、实现低碳经济的宏观政策选择。

(一)家庭碳税政策。家庭的二氧化碳排放是碳税征收范围之一,因此合理实施家庭税收政策是碳税发挥作用的一个重要方面。家庭燃气等消费虽是维持家庭正常生活的必要消费,但征收一定合理碳税不仅能够引导家庭节能减排,也能起到引导家庭低碳消费的理念。因此,制定家庭碳税政策主要以引导为目的,从而在社会范围内倡导低碳消费风尚,进而引导企业的低碳化生产。

(二)产业碳税政策。工业产业是我国碳税征收的重点对象。目前,我国的工业多以高消耗、高污染为主,因此针对我国工业产业制定合理碳税是实现我国碳减排目标的最直接手段。产业碳税政策应以征收为主、奖励为辅,不同产业区别对待,实现“谁排碳,谁交税,多排碳,多交税”的政策体系;同时,针对重点产业实施税收减免用于低碳排能源替代使用研究。除此之外,通过碳税的征收可提高高碳排产业的进入门槛,优化产业结构,增强二氧化碳减排的市场调控机制。

(三)能源碳税政策。针对能源的碳税政策是以能源消费品种确定碳税税基和税率的政策,对高碳排的能源消费实行高税率,低碳排的能源消费实行低税率。这样不仅能够从能源替代使用的角度减少二氧化碳排放,使我国经济的碳因素减少,而且能积极促进我国可再生能源的开发和利用。

碳排放的主要途径篇4

【关键词】低碳经济研究综述发展

在气候问题备受关注的国际大背景下,从《京都议定书》到“巴厘岛路线图”,世界各国都在为解决气候问题而努力。低碳经济的概念应运而生,“低碳经济”这一概念是由英国首相布莱尔发表的题为《我们未来的能源—创建低碳经济》的白皮书中提出,而后越来越受到国际社会的重视。作为发展中的温室气体排放大国,我国怎样发展低碳经济,如何改变经济转型、如何建立资源节约型社会和环境友好型社会?针对这一情况,我国的学者提出了诸多有价值的见解。

一、实行低碳经济的必要性方面

金乐琴(2009)低碳经济的中国化是要强调发展与减排的结合,通过改善经济发展方式和消费方式来减少能源需求和排放,而不是以降低生活质量和经济增长为代价实现低碳目的。提出我们要结合自身国情认识低碳经济。首先要承认我们的经济发展水平与发达国家的差距,也要看到我国自身发展低碳经济的优势。

冯之浚(2009)认为我国转变发展方式、调整产业结构,提高资源能源使用效率,保护生态环境都需要发展低碳经济,而同时,发展低碳经济不仅仅是经济层面上的问题,还关系到我国的国际关系,综合国力。在国际金融危机的大背景之下,不仅为了因对在全球温室气体排放等问题上所面临的国际压力。也是为了推进我国现代化进程。

岳瑞锋,朱永杰(2010)在1990-2007年中国能源碳排放的省域聚类分析一文中,以能源碳排放的总量和份额为排放数量指标,以排放强度和人均排放为排放效率指标,利用1990-2007年间各省域的化石能源消费数据,利用聚类分析方法对数据进行处理,结果表明以GDp来衡量各省的经济发展水平是不全面的,如果将碳排放等环境指标反映进去,往往经济强省都是建立在环境破坏的基础之上,本文认为我国主要的GDp份额和大部分人口仍然处于“高排”的发展模式。因此我国急需发展低碳经济。

许涤龙,欧阳胜银(2010)运用低碳经济统计评价体系的构建的方法对我国30个省市进行综合评价,发现很多指标数值都超出临界范围,反映出我国低碳经济发展水平很低。中国在积极发展低碳经济方面呈阶梯式分布,以东部沿海发展最好。

庄贵阳(2010)认为在发展中寻求减排、走低碳经济发展道路,是我国化解国际压力且结合国情的双赢选择。虽然,我国在处理这一问题上仍存在很大难度,需要跨越许多市场和制度障碍。从内部需求和外部驱动两个方面论证中国经济需要走低碳发展道路。并对中国发展低碳经济的途径和潜力进行了研究。

二、影响碳排放量的因素

张雷(2003)运用多元化指数方法分析了经济发展对碳排放的影响,认为经济结构的多元化和能源消费结构的多元化会导致国家从以高碳燃料为主转向以低碳为主。

赵云君等(2004)通过选择多个单一国家的不同样本,发现有些指标的实证结果相互矛盾,从而提出了“环境库兹涅茨曲线只是一个客观现象,而不是一个客观规律”的论断。

徐国泉,刘则渊,姜照华(2006)基于碳排放量的基本等式,采用对数平均权重分解法,定量分析了1995-2004年间能源结构、能源效率和经济发展等因素的变化对中国人均碳排放的影响。建立中国人均碳排放的模型,以能源结构、效率和经济发展作为影响碳排放量的因素进行研究,结果显示,经济发展对拉动中国人均碳排放的贡献率呈指数增长,而能源效率和能源结构对抑制中国人均碳排放的贡献率都呈倒U字型。

邹博(2011)通过选取中国29个省的面板数据,建立回归模型,对中国二氧化碳排放量与经济增长、产业结构和能源利用效率的长期均衡关系进行了实证分析,检验了影响碳排放的因素,结果证明,碳排放量与人均GDp呈正向关系,与第二产业比重呈U型关系,最后分析了我国如何控制碳排放量的快速增长。

三、实现低碳经济的途径

鲍健强(2008)认为,碳排放量成为衡量人类经济发展方式的新标识,而正因为碳减排的国际履约协议孕育了低碳经济。最后提出了我国多层面推进低碳经济发展的路径与方法:一是调整产业结构;二是降低对化石能源的依赖;三是发展低碳工业;四是建设低碳城市;五是通过植树造林、生物固碳,扩大碳汇。

郭印,王敏洁(2009)在气候问题备受关注的国际大背景下,社会呈现人类社会的发展模式不断转变,国际碳排放协议不断完善等趋势。从低碳经济的产生背景作为切入点,介绍了英国、德国、意大利等国家发展低碳经济的经验。总结出了我国多层面发展低碳经济的途径。包括加大国家法律和政策的支持,优化能源结构,限制高碳产业市场准入等方法。

任奔,凌芳(2009)从国际上低碳经济的政策和措施入手,结合我国发展低碳经济的实践,提出了包括强制性法规标准,经济激励措施和发展碳交易等政策措施。同时介绍了国际上的节约能源技术,可再生技术和炭捕存技术。

刘传江(2010)在低碳经济发展的制约因素与中国低碳道路的选择一文中首先论证了低碳经济发展的制约因素和进程,认为低碳经济是人类为了应对全球气候变暖而提出的一种可持续经济。低碳经济的发展受自然条件、经济条件、技术条件的制约或影响,从发展态势和规律上理解低碳经济的四个层面,达到从高碳经济向零碳经济转型。此外,还提出中国低碳经济发展道路的选择,要立足于中国的基本国情和国家利益,确定发展目标聚力关键技术、完善制度保障等方面促进我国低碳经济的发展。

参考文献

[1]金乐琴.关于低碳经济“中国化”的再认识[J].低碳与世界经济的大方向特辑,2010.

碳排放的主要途径篇5

正确理解低碳发展

低碳发展本质上是一种经济社会发展模式。在全球气候变暖引起人类重视后,二氧化碳排放成为经济社会发展的一个重要约束条件,这意味着经济社会发展模式发生了重大变化。有的人将低碳发展单纯理解为降低二氧化碳排放,这是片面的。低碳发展是“低碳”和“发展”的有机结合,降低二氧化碳排放只代表了“低碳”,“发展”还意味着效率或效益或竞争力的提高,若因“低碳”而损害了“发展”,则不是真正意义上的低碳发展。我们需要的是在“低碳”的同时能实现“发展”的目标。因此,低碳发展的特征应是“三低一高”:低消耗、低排放、低污染和高效率(或高效益)。

下决心推进低碳发展

国家有关部门正在推进低碳发展试点,但有的地方在制订试点实施方案时,担心真正按照低碳发展的要求去做,会损害地方的经济发展。其实,担心者还是将低碳发展单纯理解为降低二氧化碳排放,而没有将降低二氧化碳排放与提高碳生产率或低碳竞争力结合起来考虑。当然,降低二氧化碳排放有一个速度问题,若提高碳生产率的速度赶不上因降低二氧化碳排放而产生的成本和损失,确实会影响经济发展。如果把握好了降低二氧化碳排放的节奏,则可以通过降低二氧化碳排放实现提高碳生产率的目的,取得既“低碳”又“发展”的效果。在全球气候变暖已成为共识、降低二氧化碳排放已成为多数国家共同意愿、约束碳排放的规则越来越硬的情况下,谁率先提高了碳生产率,获得了低碳竞争力,谁就会赢得未来,那些只顾眼前、行动缓慢者必将为低碳潮流所淘汰。

自主确定低碳发展目标

我国推进低碳发展面临着特殊的压力:一是我国正处于“高碳”排放的工业化中期阶段和城市化加速阶段;二是我国的资源条件是“富煤、少气、缺油”,化石能源约占92%,其中煤炭约占68.7%,电力生产78%依靠燃煤发电,“高碳”能源占绝对统治地位。我国的经济总量已跃居世界第二,面临来自国际的减碳压力越来越大,长期以来形成的“高碳”发展模式具有典型的“路径依赖”特征,不易转变。在此情况下,确定二氧化碳绝对减排目标要十分谨慎,必须维护我国作为发展中国家的权益,坚持承担“共同但有区别的责任”,坚持提高碳生产率优先的原则,自主确定低碳发展目标。在确定“十二五”目标时,要考虑到:一是要力争实现我国对国际社会承诺的目标,即到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%:二是要吸取“十一五”规划的经验教训,使目标更加科学合理;三是“十二五”要尽可能为“十三五”留有回旋余地。

抓住提高碳生产率这根主线

碳生产率是衡量低碳发展的合适指标。碳生产率等于经济效益或经济总量与碳排放量之比,提高碳生产率一方面意味着降低二氧化碳排放(分母),另一方面意味着提高经济效益(分子),可以很好地达到既“低碳”又“发展”的目的。抓住提高碳生产率这根主线,可以避免将低碳发展片面理解为单纯降低二氧化碳排放;可以将世界各国从单纯博弈碳排放权的死胡同中走出来,达成更多的共识;可以促进各地更多地从提高效率中去寻找降低二氧化碳排放的出路。

多途径降低二氧化碳排放

降低二氧化碳排放是推进低碳发展的必然要求,大多数地方的碳源主要来自能源消耗、交通和建筑等。与此相对应,降低二氧化碳排放要从如下方面入手:一是提高能源利用效率,控制能源消费总量,鼓励消费低碳能源,限制消费高碳能源;二是大力发展低碳产业,促进产业低碳化,鼓励低碳生产;三是科学规划,优化空间布局,大规模建设节能低碳建筑,推进“低碳城镇化”;四是大力开展植树造林和国土绿化,提高森林覆盖率,切实提高森林固碳能力;五是树立低碳发展理念,倡导低碳生活,努力建设低碳发展社会。

更快地提高低碳竞争力

根据提高碳生产率的要求,要想推进低碳发展,除了降低二氧化碳排放外,更重要的是要提高低碳生产力,而且其提高的速度要快于因降低二氧化碳排放而产生的成本和损失。一旦国际社会达成了控制温室气体排放的共识,形成了约束碳排放的规则体系,则今后国与国之间、企业与企业之间的竞争将主要表现为碳生产率的竞争。谁率先在低碳产业和产品开发上占据了主导地位,谁就会获得新竞争力。提高低碳竞争力的主要途径有:一是制订和控制碳交易的规则和标准;二是制订和实施促进低碳发展的政策;三是开发和控制低碳核心技术;四是培养和吸引低碳发展高素质人才;五是大力发展低碳产业和产品;六是积极培育和塑造低碳品牌等。

碳排放的主要途径篇6

关键词:低碳经济;影响因素;绿色发展;生态环境;能源消耗

在传统经济发展模式中,人们通过高消耗、高排放和高污染的经济发展模式实现了经济的迅速发展和进步,但是这种发展模式很难维系并且导致生态发展不平衡、雾霾、酸雨等许多环境问题。从而导致在以牺牲生态环境所换来的经济效益要为生态的改善在回报回去,从而使人们逐步重视低碳经济的发展。低碳经济响应了我国可持续发展的基本策略,以产业转型、新能源开发和技术创新等手段,以减少温室气体的排放和能源的消耗为主要目标,逐步实现生态环境和经济发展共赢的新型发展模式。低碳经济不仅能实现我国可持续发展的经营理念,更给人们赖以生存的环境营造出良好的氛围。

1低碳经济的概念及发展

1.1低碳经济的概念

低碳经济是在2003年英国能源白皮书中最先提出的,书中说到低碳经济通过减少自然资源的消耗和减少环境的污染,而获得较多的经济产出,低碳经济的提出为创造出更好生活质量和生活标准提供更好的机会和途径,为给经济的发展和引用以及开发先进的技术带来便利,更提供了新的社会商机以及就业机会。为适应国际的要求和发展,我国逐渐改革了传统经济模式,提出发展低碳经济发展,其主要指的是通过科学技术的不断创新和进步响应国家的政策措施,实施以减少生态能源为目的的能源革命,调整生态能源结构,改变传统的高排放的温室气体经济发展模式,从而延缓生态气候变暖的现状。低碳经济的实质及时解决能源使用效率和清理能源结构的问题,核心是开发能源技术和制度的创新,最终目标是控制气候的变化以及促进经济的可持续性发展。

1.2低碳经济发展的现状

低碳经济是一种新型的经济发展理念,为了缓解生态的破坏和促进经济可持续发展的目标而提出,目前还没有国家能够真正达到低碳经济发展水平。在英国最早提出的能源白皮书并未给出评判低碳经济的标准,并且目前国际并没有一套完整权威的低碳经济发展水平的评级标准体系,我国目前也在探索中逐步发展,在适应我国国情的前提下,不断创新和改进技术水平,制定新的经济发展方针和策略,要求各企业和单位响应国家号召,对于有严重污染的重生产工业和对生态有害气体逐渐的改善生产技术,开发新能源来顶替对生态发展平衡不利的能源,我国目前已经在逐渐适应这种新型发展经济的模式,同时也享受低碳经济发展模式所带来的益处,不仅适应了我国现阶段可持续发展的奋斗目标,更为全球改善了生态环境作出贡献和力量。

1.3影响低碳经济发展的因素

二氧化碳是导致大气变暖的主要原因,减少碳的排放是实现低碳经济发展的主要宗旨,也是缓解生态气候表暖的重要途径。而如何减少碳排放量是目前国际国内最主要的研究课题,同时也引起了国内外众多学者的关注。随着我国经济水平的快速发展,人们大部分已经从砖瓦房搬到了楼房里,而对于楼房供暖的供应量也越来越多,对煤炭的需求也越来越多,因此如何解决碳能源的替代问题是我国目前的主要解决问题。碳排放影响因素主要有两类,一是对碳排放的影响因素进行化学分解,将碳元素中导致大气变暖的因素从中提出,我国许多学者和科学家采用LmDi的方法减少碳排放的研究以及应用,逐步实现低碳经济发展战略。二是用计量的经济方法对碳排放影响因素进行充分的分析,但是由于我国幅员辽阔,不同地区的碳排放所呈现出不同的特征,因此各地区的碳排放与影响因素也各不相同。因此发展适应我国国情的低碳经济发展是现阶段我国发展的主要目标和发展方向。

2我国低碳经济发展的途径

目前全球的大气中二氧化碳的密度不断升高,在全球变暖的背景下,发展低碳经济已经被全球各国逐渐接受,现在我国主要研究课题已经从要不要发展低碳经济转换到如何发展低碳经济,而实现我国低碳经济发展需要做到以下几点:首先,贯彻低碳经济发展是逐步落实科学发展观的重要思想途径,大力宣传和实施低碳经济的概念、措施、内涵以及宣扬低碳经济发展的必要性和重要性。其次,鼓励企业淘汰落后生产技术,以整合的大规模生产代替目前的小规模生产,落后的生产技术已经适应不了时代的发展需求,应加大对技术创新和研发的投入,找准能够替代碳能源的技术,积极开展示范和研究工作。最后,可以将发展低碳经济归纳入政府的规划当中,利用政府的号召力和影响力呼吁企业和消费者重视对碳能源技术的开发和研究。

3收集数据与方法构建

低碳经济的发展水平评价体系,在全国的各区域低碳经济发展水平的综合得分,由于地区的经济发展状况不同,采取的低碳经济发展相对也会有所不同,创建评价低碳经济的指标体系能够帮助各地区还没有实施低碳经济发展策略,从而更好地推动当地实现低碳经济发展,适应我国的经济发展战略,实现全国统一性的低碳经济发展。

3.1数据指标的构建

传统经济已经逐渐被低碳经济发展所替代,传统经济发展模式主要是追求以最少的投入带来最大的经济效益和产出,而低碳经济发展是追求用最少的投入要素如何获得最大的环境效益和经济效益。因此在结合绿化、交通、劳动力等多方面能源的投入指标的前提下,从经济和环境两个方面产出评价指标,建立一个低碳经济发展绩效评价的体系,其中包括汽车的使用情况,绿化的覆盖情况,城市建成区面积,能源总消耗情况,以及固定资产的总金额情况等。

3.2数据的来源

本文就中国内地30个省作为主要地域为研究单位,对于中国低碳经济发展绩效进行动态和静态给予评价,其中碳数据是采用专门委员会所提供的办法,通过各类能源的消费情况乘以个能源的平均发热量在于二氧化碳排放系数计算出数值所得,而目前得到的结果通常高于预期所希望的产值,因此更应加大对碳能源技术的研究和开发,从而达到降低碳能源的使用量和使用情况,促进我国的低碳经济发展政策,保障生态平衡发展。

4低碳经济发展的绩效评价

4.1低碳经济的静态评价

低碳经济发展的绩效水平整体不高,我国的多数省区的低碳经济发展都为达到最优效果,结合2000年、2005年、2010年和2014年这四个年份平均值来看,我国低碳经济发展的效率平均值为0.82,这表明我国低碳经济发展绩效发挥最优只有82%,还有很大的上升空间和发展潜力,还反映了我国部分地区低碳经济发展绩效不够稳定。技术水平发达的地区低碳经济绩效完成相对较好,而纯技术效率较高的省区比技术一般的省区低碳经济发展效率要好很多,因此纯技术效率是低碳经济发展静态绩效的主要影响因素。

4.2低碳经济发展绩效的动态评价

通过网上数据得知,中国的纯技术发展地区在2000年到2005年低碳经济发展及绩效的增长率是28%,生产率是1.28,因此可见,中国低碳经济发展绩效的增长值主要是依靠出技术效率和发展规模的推动下逐步实现的。中国低碳经济发展绩效在各省区的动态评价主要因素有:第一,经济因素。低碳经济发展与经济因素是密不可分的,在我国沿海经济比较发达的地区,由于经济起步较早,并有国家政策的支持,是国家经济发挥在那最好最为活跃的地区,虽然相对碳排量的总量巨大,但是经济发展的基础比较好,有雄厚的资金做支撑又有先进的生产技术等因素的促进下低碳经济发展绩效水平稳步提升。第二,国家政策因素。政策因素主要包括地方性政策优惠、国家产业政策以及区域发展战略等。我国在长期进取发展以来采用的都是不均衡的发展模式,这很大程度上促进了地区经济的发展,但是也造成了产业结构不完善不合理的弊病。随着我国低碳经济发展的新战略实施,经济发展速度不断加快,产业结构优化的步伐也逐渐加快,地方政府制定了乙烯类优惠政策加大对外招商的力度,促使低碳经济快速发展。第三,环境因素。环境因素不光指的是自然环境也指的是社会环境,通过对植树造林,增加绿化覆盖面积,改良植被等途径来增加碳储备,不仅改善生态平衡发展的现状,更促进我国低碳经济发展战略的实施。

5结语

随着社会经济的不断进步和发展,人们对生活品质和生存质量也在不断的追求当中,传统经济发展模式不仅破坏了人与社会以及人与自然的和谐发展,而且更威胁了社会的发展和人类的生存。节能减排、发展低碳经济逐步延缓气候变暖速度,引起了全球的广泛关注,也正是我国发展可持续经济与人类生存、生态平衡的重要途径。低碳经济是社会生产力在不断的提高,人们的需求在不断的增加,自然环境中的资源不能充分的满足人们的需求以及由于人为的社会活动造成全球变暖现象下提出的一种新型经济发展的模式,这种新型的经济发展模式不仅符合我国可持续发展的方针策略,更为人们赖以生存的生态环境提供保障。

参考文献

[1]谢志祥,秦耀辰,沈威,等.中国低碳经济发展绩效评价及影响因素[J].经济地理,2017,37(3).

[2]郅西娟.低碳经济下的财政政策分析[D].山东经济学院,2011.

[3]易霞仔,王震.基于低碳经济架构的政府财政政策的杠杆作用效应分析[J].特区经济,2012(4).

[4]唐笑飞,鲁春霞,安凯.中国省域尺度低碳经济发展综合水平评价[J].资源科学,2011,33(4).

碳排放的主要途径篇7

关键词:生物固碳,低碳发展;源头;过程;终端;碳交易

收稿日期:20130425

基金项目:教育部新世纪优秀人才资助项目(编号:nCet-11-1031);国家自然科学基金项目(编号:21076117)资助

作者简介:田原宇(1969—),男,陕西武功人,教授,博士生导师,主要从事低碳能源化工工艺设备一体化方面的教学与研发工作。中图分类号:tQ03文献标识码:a

文章编号:16749944(2013)07015603

1引言

以减排Co2为标志的绿色、低碳发展,正成为全球性的浪潮。这是因为Co2等温室气体的大量排放,造成的气候变化已成为全球最大的环境问题之一。面对日益恶化的气候现象,它的负面影响更受关注,大力推进经济社会发展与生态环境保护双赢的低碳经济是积极应对气候变化的战略举措。在国际环境和我国内在需要的综合作用下,我国正走向低碳发展的时代。

中国是世界第一大煤炭消费国和第二大能源消费国,2008年Co2排放量已达到60亿t,超过美国而成为世界第一的Co2排放国。根据现在中国的经济发展速度,未来几年内Co2排放量仍将以3%的速度逐年递增。中国已经制定了2020年单位GDpCo2排放量比2005年减少40%~45%的目标。在中国,发展中不平衡、不协调、不可持续的问题相当突出,摆在首位的就是经济增长的资源环境约束强化。作为一个负责任的大国,在降低Co2排放强度的同时,千方百计地减少Co2的排放总量,有助于降低资源环境的约束。另外中国还面临粮食安全和18亿亩耕地红线以及城镇化、工业化的土地需求,能源安全、结构和效率,城乡收入差距加大和以工哺农体系不完善的三农问题,节能降耗与环境保护等诸多问题。

针对上述难题,笔者提出了减碳和固碳结合、以生物固碳为主的低碳化原则,构建以源头和过程碳减排、终端生物固碳并建立国内碳市场实现工农结合的低碳发展模式。

2从源头避免高碳排放

在现代工业生产过程中绝大多数产品的原料都有多种来源,同时也对应着多种不同的匹配性工艺过程。不同的原料和工艺过程对应不同的Co2排放,针对具体的应用对象开发和选择适宜的原料和工艺,能够从源头上避免产生不必要的Co2排放。这是目前Co2减排最有效的途径,主要通过国家政策和税收、产业结构调整和升级,以及合理的能源定价机制和能源产品价格来引导实现[1]。

以燃煤发电为例,选择低灰精煤和合理的过剩空气系数就能有效降低烟气量,减少无效热量外排,从而提高煤的利用率、减少Co2的排放。同样采用循环流化床燃烧发电、RGCC和多联产发电、超临界发电等均能达到上述目的。

以合成甲烷工艺为例,选择褐煤和长焰煤采用燃气型的鲁奇炉气化和循环流化床分级热解气化要比合成型的气流床气化生产的合成气甲烷含量高(约10%左右)、氧耗低;合成甲烷时产生较难利用的低温热源减少10%以上。从整个合成甲烷工艺核算,前者煤的利用率高、能耗和氧耗低,同样规模的合成甲烷,自然就减少了Co2的排放。对于循环流化床分级热解气化,固态排渣相对换热容易,水封用水量较低,加之循环流化床分级热解气化相对鲁奇炉气化合成气不含煤焦油,不会产生含酚废水,因此循环流化床分级热解气化合成甲烷的工艺过程能耗更低,更有利于避免高碳排放。

另外煤化工发展含氧化合物燃料和多联产工艺、民用燃料采用天然气、大力发展核能、水电、风能和生物能、化工行业大力实施循环经济、发展纯电动汽车等均能实现从源头避免高碳排放。

3过程减少碳排放

在经济活动过程中,开采、生产、使用和终端产品消费等各个阶段都需要能耗,都存在能源使用效率。我国目前万元GDp能耗水平与发达国家有较大差距,物理能耗水平约比国际先进水平高20%~30%左右。例如2007年,我国每千瓦时供电耗煤比国际先进水平高44g标煤,每吨钢能耗水平比国际先进水平高58kg标煤,每吨水泥综合能耗水平比国际先进水平高31kg标煤,分别高出14%、10%和24%。另外生产的产品利用率偏低,又变相地增加了能耗。通过优化设计,使用高效节能的工艺设备、高效适宜的催化剂和合理使用优质产品均能实现节约能耗,减少终端产品的使用量。减少终端产品的使用量就是相应减少了产品生产量,避免生产这部分产品产生的能耗。节能降耗自然就减少了Co2的排放,这是目前Co2减排最容易实现、成本最低并且具有较大收益的途径[2],在国家政策强制下均能通过企业自身调整和改造来实现。

对于现代煤化工的龙头——大型煤气化来说,空分是投资和能耗均占气化工艺50%左右的必不可少的过程,其产品主要是液氧,副产的液氮只需使用部分产量,其余的均被低效利用或排放。如果采用深冷分离为主的梯级分离工艺,大部分氮气组成在低压端就作为产品气外送,无需经过空气压缩机高能耗加压,最终产品主要是液氧和部分液氮,工艺所需的高压氧气通过泵液体低能耗加压即可满足。这样大大降低了空气压缩机的处理量和能耗,从而达到降低气化工艺投资和能耗的目的。

利用化石能源花费巨大的能耗和成本生产的氮肥,由于我国化肥产品落后、使用工艺不当和不合理施肥,利用率仅有30%左右,不到发达国家的一半,不仅造成了浪费,而且造成了严重的面源污染。如将现有的化肥改造为缓控增效肥料,并采用相应的耕作模式,就可提高作物产量和品质以及化肥使用效率,从而减少了肥料的消费量和生产这部分肥料的所产生Co2排放。

化工行业合理选择高效催化剂以及分离、反应、换热和泵送高效节能设备,采用调频技术等可以大幅度降低能耗。蒸馏是化学加工工业中首选的均相体系分离技术,也是目前总能耗最大的化工分离过程。如将梯形垂直长条帽罩与规整填料有机结合的nS倾斜长条立体复合并流塔板用于改造F1浮阀塔板,阀孔动能因子高达34,开孔率高达40%以上(国内外目前塔板最大开孔率仅为20%左右),提高处理能力2倍以上(目前国内外最高提高70%)、降液管通过能力3倍以上,降低板压降30%以上,同时提高板效率30%以上,操作弹性为4倍,解决了塔器大型化塔内件结构和安装难题,这在国内外尚属首例[3]。

各行各业节能降耗技术和产品枚不胜举,这是目前我国实现Co2减排的最有效途径,仅需要相关部门和协会优化集成,加大推广力度。

4终端的固定与储存

经济活动只要消耗资源和能源,必然会产生碳排放,没有绝对的零碳排放过程。由于化石能源使用量剧增,自然界碳循环每年出现约257亿tCo2的过剩,逐年累计引发了日益变化无常的全球气候问题。目前国内外相关企业和学者为了应对全球气候变化,普遍关注、研发和实施Co2的捕集与封存,这是迫不得已和最终解决Co2减排的方法,也是实施起来成本过高,并且技术不成熟,存在诸多的风险和次生灾害。

实际上,解决人为排放的Co2过剩,除了被动地减少Co2产生量,更为积极的措施是加快碳利用,增加Co2消耗量,主动减少Co2的过剩,从而在碳循环中实现碳平衡。这是突破碳减排对经济发展影响,实现工农业同时快速发展的积极有效途径。这既是个技术问题,也需要建立国内碳市场,通过合理的碳交易,对企业间、行业间和地区间Co2排放的不平衡,找到一个较好的解决办法。

目前尽管中国GDp已超过日本成为第二,但人均很低,仍处于发展中,经济还不完善,生活还不富裕,然而中国已成为世界第一大Co2排放国,并逐年递增。发展经济与减排成为我国两难的选择,加之存在国家能源安全、粮食安全、耕地与城镇化和工业化、以工哺农、三农问题和环境保护等战略性难题,被动采取减少Co2产生量的捕集与封存措施,将会对我国经济的发展和上述诸多难题的解决带来限制和障碍。

针对我国的国情和发展的现状,结合国际碳减排的机制,不同Co2浓度的工业排放可采用不同的减排与固碳措施。现阶段,对于工矿企业主要排放源的低浓度Co2,可以采取低成本的异地生物固碳减排措施,加快碳循环和碳固定。这样不仅可以实现Co2实际排放量的减排,同时可以改良土壤增加有效耕地面积,大量增加粮食和生物质能,从而在逐步提高人民生活水平的前提下,低成本大力发展低碳经济,同时兼顾解决国家能源安全、粮食安全、耕地与城镇化、以工哺农、三农问题、淡水资源不足和环境保护等战略性难题,满足我国今后较长时间的减排要求,提高我国应对全球气候变化的实际能力和国际地位。

对于如煤化工和石灰等行业排放的高浓度Co2(90%以上),采用捕集技术回收,通过制造干冰、用作合成尿素、水杨酸、环碳酸酯和聚碳酸酯等的原料以及Co2驱采油、农业大棚Co2气肥等,都是成本和能耗较低、减排和经济效益较好的方法。

对于数量多、分布广的如发电和中小锅炉等排放的低浓度Co2(小于16%),工矿企业现阶段无需采用集中固碳处理,可以利用国内碳交易实现异地化低成本固碳。根据我国目前的土地分布、土壤组成、农业现状和生物能源地发展,以及工农业发展不平衡和剪刀差等具体情况,对于低浓度Co2烟气,工矿企业可按照Co2排放量,将用于集中固碳处理的投资和操作费用,拿出来反哺农林业。政府或相关机构把这部分资金集中起来,用于改造中低产田,提高粮食单产、品质和生物质产量;改良非耕地、盐碱滩涂、沙漠化和重金属污染等退化土壤,利用现代农业技术种植适宜的速生能源植物和农作物,发展碳汇林和牧草或改造退化草原,充分利用太阳能,加快碳循环,增加Co2消耗量,主动减少Co2的过剩,从而实现循环平衡。同时又大幅度提高有效耕地面积和生物质能源产量,热解生产生物原油,增加了农民的收入,降低了企业Co2减排的成本,从而实现工业、农业、政府和社会的多赢。这个方法可以简单概括为一条工艺路线:企业出资形成碳汇基金——投资农林业——改良土壤、增强碳汇能力——增加粮食和生物质产量——通过工业热解生产生物质原油——多方受益。

将生物质转化为能源燃料时,无需考虑生物质作为食品时所需顾及的转基因和有毒有害微量物质问题,转基因物种在产量提高、种植地域和污染土壤修复中均能产生巨大的经济、环保和社会效益。生物质快速热解液化技术是最好的碳利用出路和产品,从而加快了碳循环,实现了碳循环平衡[6]。

另外,利用生物质不到7d的快速腐化生产腐植酸,作为有机肥提高土壤的腐殖质,有利于提高土壤肥力和保肥保水性,进而提高农作物产量。将我国绝大多数土壤腐殖质含量不足1%提到2%左右,这也将是一个千亿吨级的土壤安全储碳方式。

2013年7月绿色科技第7期5结语

(1)针对具体的应用对象和原料提出了开发和选择适宜的原料和工艺,从源头上避免产生Co2排放的措施,是目前Co2减排最有效的途径。

(2)提出在能源开采、生产、使用和终端产品消费全过程中节能降耗,从过程减少Co2排放的措施,是目前Co2减排最容易实现、成本最低并且具有较大收益的途径。

(3)针对不同浓度Co2废气采用不同的适宜捕集、利用和固定措施,提出了我国现阶段工矿企业通过国内碳交易,利用异地生物固碳的低成本减排措施,在确保经济增长、逐步提高人民生活水平的前提下,工农业合作,合理利用Co2,发展低碳经济,兼顾解决国家能源安全、粮食安全、保护耕地与城镇化、以工哺农、三农问题、淡水资源不足和环境保护等战略性难题,实现工业、农业、政府和社会的多赢,能够满足我国今后较长时间的减排任务,从而提高我国应对全球气候变化的国际地位。

参考文献:

[1]田原宇,乔英云.高碳能源低碳化途径的探讨[m].武汉:美国科研出版社,2010.

[2]谢克昌.重视高碳能源低碳化[J].中国人大,2009(18).

[3]乔英云,田原宇,谢克昌.nS倾斜长条立体复合塔板在工业中的应用[J],石油化工设备,2009,38(3):78~80.

[4]QiaoYingyun,tianYuanyu1,XuJingfang,etal.theeffectofthestructureparametertonSefficientcompositetrays(Ⅰ)theeffectofapertureandopenningfractiononnSefficientcompositetrays[J].Chinapetroleumprocessingandpetrochemicaltechnology,2009,3(1):26~31.

碳排放的主要途径篇8

关键词:城市森林;低碳城市;碳汇能力;徐州市

中图分类号:tU986文献标识码:a文章编号:16749944(2013)04013103

1引言

全球气候变化问题对世界社会经济和环境的可持续发展带来了越来越大的压力,提高能源利用效率,发展低碳经济,建设低碳城市成为未来城市发展和建设的方向。

发展低碳经济、建设低碳城市,主要途径有两条,一是着眼于“源”上的减少,二是着眼于“汇”处的吸收[1]。所谓在“源”上的减少,即通过发展清洁能源、大力发展低碳型、循环型的物质经济,建设高效的交通运输规划,发展公共交通,倡导资源回收利用和绿色消费等途径来减少碳排放[2,3];所谓在“汇”处的吸收,即提高森林覆盖率和绿地率来吸收高碳能源消耗所产生的二氧化碳,达到减少大气中Co2含量的目的。

就我国而言,在经济增长方式不可能在短期内实现质的转变、以燃煤为主的能源结构也不可能在短期内根本改变的条件下,充分发挥绿色植物的碳汇潜力,通过土地利用调整和林业措施将大气温室气体储存于生物碳库,积极扩大碳汇是成本较低的减碳途径。因此,本文以徐州市为例,以增加城市碳汇能力为出发点,探讨了城市森林的建设途径。

2城市森林的碳汇能力

全球目前有四大碳汇,一个是大气、一个是陆地、一个是海洋、一个是森林。据itCC估计,陆地生态系统中储存了2.48万亿t的Co2,其中1.15万亿t储存在森林生态系统当中,所以说森林是陆地生态系统最大的碳库[4],其主要原因是绿色植物的光合作用,能利用太阳能,吸收Co2,放出o2。园林植物的呼吸作用虽也消耗o2,释放出Co2,但植物光合作用所制造的o2比其呼吸作用所消耗的o2要多得多,所以植物是天然的“吸碳制氧工厂”。相关实验证明,每公顷阔叶林每年大约吸收360kg碳当量,每公顷针叶林每年大约吸收930kg碳当量,林木每生长1m3,平均吸收1.83tCo2。此外,城市森林还可以通过减缓热岛效应,调节城市气候,减少使用空调的次数,间接减少碳的排放,所以说,绿化就是固碳,造林等于减排,通过大规模植树造林增加森林植被,已成为国际公认的建设低碳城市的有效途径。

3徐州市城市森林建设现状

徐州市的造林绿化工作一直走在江苏省乃至全国前列,尤其近年来,以创建国家森林城市为契机,把城市森林建设作为改善城市生态环境的重要手段,在郊区大力开展荒山绿化美化工作,在市区加大新、老城区园林绿化力度,完善城市森林生态系统建设。到2011年,徐州市森林覆盖率为30.86%,位居全省第一;城市建成区绿化覆盖率达到43.97%,绿地率达41.06%,人均公园绿地达13.29m2,在改善城市生态条件、营造良好人居环境方面发挥了重要作用。但由于自然、历史、规划和建设理念等因素影响,城市森林建设中仍存在许多问题。

3.1山地森林以侧柏纯林为主,生态结构稳定性较差

据统计,徐州市山地森林中纯林面积占到有林地面积的98%,大多数山地森林以侧柏纯林为主要植被类型,生物多样性较低,生态调节功能差,森林病虫害和森林防火等森林生态安全隐患较大,为防治病虫害和森林火灾,每年不得不投入大量人力和物力,间接增加了碳的排放。

3.2养护管理粗放,森林资源总体质量不高

徐州市山林大部分为20世纪50年代所种植,现已到中龄期。由于侧柏林密度过大,林内通风透光不好,加上经营管理粗放,导致下部枝叶干枯严重,枯枝条已占枝条总长70%~80%,树叶集中树冠表层,仅占树冠15%~20%,林相衰退,生态服务功能低等问题已经显现。据调查,云龙山50年生的侧柏林,胸径平均8~10cm,树冠平均冠幅不足2.3m,树木平均高度5.45m,树冠平均高度3.35m,而同龄林孤立木胸径为20cm左右,冠幅、树木高度、树冠高度分别可达4~5m、10m和5~6m,林分质量普遍不高,直接影响了其“碳汇”能力的发挥。

3.3市区树种配置单一,单位面积绿量低

据统计,徐州市园林绿地中共分布有植物54科,179种,其中乔木84种、灌木76种、竹类7种,藤本12种,而徐州市域分布有植物82科,429种,物种丰富度指数仅为0.42,低于建设部颁布的《生态园林城市》中要求的0.5的标准,说明徐州市园林绿地植物的丰富度偏低。近年来,在城市园林绿化中虽注重了植物多样性的丰富,但受苗源等因素制约,树种配置比例仍不合理,并且出现了许多街道、广场树种雷同的现象。此外,由于新建绿地多,新植树木比例高处于缓苗期、树木生长不健壮等原因,单位面积绿量尤其是叶面积指数低。而绿色植物的光合作用主要是通过树木的叶绿体进行的,叶面积指数低,导致光合作用差,吸碳释氧能力也随之降低。

3.4立体绿化普及率低,绿化空间未得到充分利用

尽管近年来徐州市在推广城市立体绿化方面作了很多工作,如出台相关政策措施鼓励企业厂矿、居住区发展立体绿化、筛选推广立体绿化植物等,但由于重视程度不够、实施难度大等原因,城市立体绿化率低,大量的绿化空间如屋顶、立交桥、墙体等未得到充分利用,在一定程度上影响了城市绿量的提高。

2013年4月绿色科技第4期

盖军元,等:基于增强碳汇能力的城市森林建设探讨园林与景观

4建设城市森林,增加碳汇能力的主要途径

4.1充分利用城市的自然山体、水体,完善城市森林

系统绿化用地不足是城市森林建设面临的主要问题之一。为缓解城市森林建设用地与其他建设用地的矛盾,在城市绿化用地选择时,应充分利用城市的自然山体、水体,采矿废弃地等一些不宜用作其他建设用地的土地用来绿化,这样既可缓解城市绿化用地与其他建设用地的矛盾,又可为自然山体水体提供生态屏障,还可改善矿区生态环境,可谓一举多得。徐州市荒山绿化工作近年来取得很大成绩,但尚有9000hm2荒山,这些山体大部分土层瘠薄,立地条件差,为此应因地制宜选择适当树种,采取灵活多样的造林手法,使荒山披上绿装,与此同时,对现有纯林应进行逐步改造;长期的矿山开采,给徐州市留下2000hm2的采石宕口和大量的采煤塌陷地,对此可以通过生态修复、综合整治等方式,将其改造成为人工湿地、生态绿地等绿色开敞空间,如在采石宕口区,可根据其岩性、土壤养分状况等因素和景观要求选择耐贫瘠、耐干旱的植物品种,利用喷播、立体绿化等方式使其尽快形成人工植物群落;对于常年水深在0.5m以下的塌陷地,可以建设为具有良好观赏价值的湿地生态系统。

在做好以上工作的同时,还应注重疏通城市现有水系,改善水质并营造滨河森林绿地,使森林与各种级别的河流、沟渠、湖泊、水库等连为一体,构成城市绿色廊道,连接各类绿色斑块,共同构建林水一体、城乡一体、充满活力的城市森林生态系统。

4.2合理配置植物,增加城市绿量

植物吸收二氧化碳和释放氧气的能力是有差异的,据“八五”国家科技攻关专题“北京城市园林绿化生态效益的研究”测试表明,对二氧化碳具有较强吸收能力的植物(指单位叶面积年吸收二氧化碳高于2000g的植物)主要种类有:柿树、刺槐、合欢、泡桐、栾树、紫叶李、山桃、西府海棠,紫薇、丰花月季、碧桃、紫荆以及凌霄、山荞麦等藤本植物;而悬铃木、银杏、玉兰、杂交马褂木、樱花,锦带花、玫瑰、棣棠、蜡梅、鸡麻等植物则相对较低。因此,为提高城市森林的碳汇能力,在城市森林建设中,要尽量选择高吸碳的树种,就徐州市而言,建议多选择以下树种:栾树、柿树、紫叶李、海棠,紫薇、丰花月季、碧桃、紫荆等。此外,还应注意森林结构的构建,建设以地带性分布的林木为主体,乔灌草结合的复层模式,争取结构上空间上效益最大化。

4.3大力发展立体绿化

立体绿化主要包括屋顶绿化、坡面绿化、阳台窗台绿化、篱笆与栏杆绿化、柱体桥体绿化(立交桥、高架路、轻轨等)、堡坎绿化等形式,在这些区域,只要条件允许,即可进行垂直绿化,如栽植具有吸附、攀缘性质的植物(常用的有地锦、木香、紫藤、扶方藤、蔷薇等),形成大面积的绿色帘幕,给墙体披上一层绿色的外衣;在楼顶平台可砌花池栽些浅根性花卉、草皮或低矮的灌木丛,形成一片片“空中花园”。

4.4推广节约型城市森林建设理念

提高城市森林的碳汇能力,要求在城市森林建设中,以植物造景为主,少建体现“形象工程”的大面积硬地广场和草坪、色块、花卉,限建高耗电能的人工瀑布、喷泉和亮化工程,多营造有利于户外健身、增氧、减少热岛效应的树林绿阴地,保留自然山体和河湖水景在城区的位置,提高城市森林单位面积的绿化功能和吸碳功能。

城市森林建设过程中还应努力推广节力、节财等建设技术措施。在节力上主要是尽量减少动迁规模,间接减少资源浪费;在节财上坚持量力而行,分步实施;在建设中坚持做到不主张大量外来树种、大树和名贵树种进城、推广节水技术,争取以最少的投入获得最大的效益。

4.5加强城市森林的养护管理,提高城市森林质量

任何物质的更新都需要重新消耗资源和能源,被更新物质的循环使用也需要再次消耗能源。加强城市森林的经营管理,提高林分质量,最大程度地发挥其生态功能可以间接地节约资源和能源[2]。

加强城市森林的经营管理,一是要摒弃“重建轻管”观念,把经营管理作为保证城市森林景观长久生命力的关键环节之一;二是经营管理资金到位,根据养护管理标准安排养护资金,不能借“节约资金”之名降低养护费用;三是制定养护管理标准,根据标准要求及植物的生长习性,及时做好现有山林的抚育更新和修剪、浇水、施肥、病虫害防治等养护工作,让那些叶片和植株最大限度地吸收Co2,释放出o2,对建设低碳城市做出贡献。

参考文献:

[1]陈群元,喻定权.我国建设低碳城市的规划构想[J].现代城市研究,2009(11):17~19.

[2]仇保兴.我国城市发展模式转型趋势——低碳生态城市[J].城市发展研究,2009(8):1~6.

碳排放的主要途径篇9

在各国经济高速发展,人们美滋滋地享受现代化生活,掠夺式地进行高碳活动的同时,我们共同的家园———地球已经不堪重负,并以频率不断增加的极端气候向我们发出警告:地球病了。为了拯救地球,避免侵占子孙后代的生存权,当务之急是积极寻求低碳发展之路。低碳经济具有经济、就业、减排三重效益,可以实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一[1]。是应对全球气候变化、解决能源危机、实施可持续发展战略、建设低碳社会的必然选择,是实现经济与环境协调发展的一种鱼与熊掌兼得的发展模式。农村低碳经济也是建设低碳社会的重要组成部分,其本质在于建立农村高能效、低能耗、低排放的经济发展模式,包括低碳生产模式和低碳消费模式。本文着重从农业工业生产、居民消费和能源、建筑、交通、碳汇等方面探讨我国农村低碳经济建设的主要路径。

1我国农村低碳经济建设现状

1.1农民生活日益城市化和现代化

在我国,低碳经济建设的重点放在城市。根据有关调查[2],中国大陆居民人年均碳排放量为2.7t。而作为农业大国,我国70%的人口在农村。随着近年农村经济迅速发展,农民收入不断增加,生活逐渐城市化和现代化,高碳消费越来越普遍。由于农村居民环保意识淡薄,高碳生活一直成为广大农村居民的追求。目前我国农村环境污染严重,受重金属污染的耕地多达2万hm2以上,受农药和其他化学品污染的农田约6万hm2,并且由于小城镇和农村聚居点的基础设施建设滞后,生活污染和乡镇企业污染治理失当,产生的影响正由局部向整体蔓延。

1.2农村地区“三高”活动普遍存在

现行的农村经济发展模式资源消耗高、环境压力大,突出地反映出以“高投入、高消耗、高排放”为特征的粗放型增长方式还没有根本转变。农村地区大量生活垃圾及农林、工业废弃物随处堆放;化肥、农药、地膜被滥用造成严重的面源污染。公共交通体系不完善,摩托车成了居民出行的主要交通工具;乡镇企业及从城市转移而来的“三高”产业乱排污现象屡禁不止和居民对“大住房”的追求造成严重的生态破坏及土地资源浪费。超过一半的农业家庭使用柴草、秸杆作为炊事燃料,工业燃料以煤炭为主。节能炉灶未能普及,能源有效利用率低。

1.3环境恶化已经威胁村民的健康

一是空气污染肺癌高发,目前我国农民生活燃料仍靠传统生物质资源和含硫量高的劣质煤。这些燃料的燃烧不充分,排放出大量的烟气,造成严重的空气污染,包括可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等有毒有害物质和部分致癌物质等。二是农村3亿人口饮用水不安全。农村饮水安全既有原生环境因素造成的化学元素过剩和生物污染问题,又有来自于农用化肥、农药和除草剂等农业污染以及化工、冶炼、电镀、皮革等工业污染问题。三是农产品受污染加剧,主要农产品中,农药残留超标率高达16%~20%[3];营养缺乏性疾病如铁、锌、钙、维生素a等微量营养素失衡导致的贫血、骨质疏松、生长发育不良和认知损伤等,仍是危害我国居民特别是农村居民健康的主要疾病,成为突出的“隐性饥饿”。日趋恶劣的卫生条件使农村地区重大疾病发病率越来越高,严重影响农村居民的生活质量,并制约农村经济的发展。

2我国农村低碳经济建设的不利因素

2.1低碳建设经费不足

长期以来,国家对农村的环境治理投资力度一直不够。以2009年为例,全国环境污染治理投资共4525.3亿元,其中城市基础设施建设投资达2512.0亿元,比2005年增长了94.8%,而农村环境污染治理基础设施的投资几乎没有。

2.2农民低碳意识淡薄

农村居民观念相对陈旧,对环保问题关注度不高,绝大多数居民尚未意识到现行的农村经济发展模式存在高消耗、高投入、高排放弊端,对低碳经济更是一无所知。

2.3专业人才十分匮乏

农村居民受教育程度普遍不高。据统计,受过高等教育的居民只占6.6%,从事农业专业技术工作的更是廖廖无几。在一定程度上给低碳技术的推广造成阻碍。

3我国农村低碳经济建设的主要路径

中国环境科学学会秘书长任官平说“节能就是最大的减碳”。目前我国正处于工业化进程的关键时期,不宜一味强调减排,而是要优先考虑节能。从各产业链上寻求节能途径,推广节能技术,最大限度地提高能效、减少排放,转变高投入、低产出的经济增长模式,促进农村经济健康发展。

3.1农业低碳化生产路径

农业生产也是气候变化的主要“贡献者”之一,其中土地利用变化产生的二氧化碳几乎占大气中二氧化碳含量的20%。因此,坚持减量化、再利用和资源化“3R”原则,发展农业循环经济,构建农业低碳发展轨迹和循环体成为农村低碳经济建设的主要路径。3.1.1发展生态农业调整农业内部结构,集约利用土地,使农、林、牧、渔合理结合,养殖、种植和加工业相搭配,多种经营方式并存,如“畜—沼—果(蔬)—鱼”的农业生产模式,使资源多层次循环利用。3.1.2废弃物资源化一是农林废弃物能源化,利用畜禽粪便、农作物秸杆生产沼气、燃料乙醇、生物柴油等可再生能源,有效缓解能源资源短缺及化石能源燃烧对环境造成的压力;二是农林废弃物肥料化,畜禽粪便中含有大量的氮、磷等物质,通过发酵、烘干、膨化等技术制作有机肥,成为化肥的有效替代,并促进有机食品和绿色食品发展;三是农林废弃物饲料化,利用农林废弃物中丰富的蛋白质、纤维素、矿物质等营养成分生产饲料是解决动物与人类争粮食问题的好途径;四是农林废弃物材料化,利用稻壳制作白碳黑、炭化硅或氮化硅陶瓷,甘蔗渣、玉米渣制作膳食纤维,秸秆、稻壳制作可降解餐具、新型包装材料及建材装饰材料。

3.2工业低碳化生产路径

我国乡镇企业近年发展迅速,多数属于劳动密集型产业,规模小、资金不足、设备简陋、生产技术落后、环保意识淡薄是乡镇企业的整体特征。企业以追求利润最大化为目标,以掠夺式的粗放经营为发展模式。据统计,目前我国工业污染排放总量中50%以上来自于乡镇企业。可见,解决乡镇企业的环境污染问题是农村低碳经济建设的重点和难点。应制定长效机制,提高行业准入门槛;严格执行行业环评审批制度,加大排污监控力度,提高企业乱排放的违规成本,强制企业履行环境责任。督促企业进行节能改造并使用绿色能源,利用环评审批制度逐步淘汰生产工艺和设备严重落后的企业,促进产业转型升级。#p#分页标题#e#

3.3居民低碳化消费路径

我国农村居民环保意识淡薄。据调查,50%以上的居民没意识到环境变化问题。84%的居民对低碳一无所知,91%的居民从未听说低碳经济。因此,政府应加大宣传力度,引导居民消除攀比心理,摒弃浪费陋习,树立低碳消费理念。一是倡导绿色消费。提倡使用太阳能、生物质能、风能等绿色能源;推广炉灶节能改造,普及节薪灶、节煤炉和节能灯具;拒绝“一次性”产品、过度包装及“炫耀性消费”;珍惜每一度电、每一滴水,形成节俭的消费习惯。二是倡导低碳出行。尽可能选择自行车、步行及乘坐公交车出行,少开私家车或摩托车;购买小排量新型节能机动车。三是倡导构建低碳建筑。转变房子越大越好的消费理念,以经济实用为原则,通过各种节能技术的应用构建绿色建筑。

3.4能源低碳化利用路径

农村地区资源丰富,在开发生物质能、太阳能、风能、水能和地热能等可再生能源方面具有很大优势。政府应加大资金投入,在税收优惠、财政补贴政策上予以扶持。并以奖励方式鼓励技术创新,促进攻克新能源的技术瓶颈问题,如太阳能有效转化率低、风能稳定性差、水能开采过程中对环境污染的不确定性以及获取生物质能的规模受原材料限制等缺点。而在碳捕获与埋存技术的基础上,应进一步进行二氧化碳利用的技术研究。为普遍推广新能源及产品,首先必须解决高成本问题,从而降低老百姓的消费成本,提高老百姓的消费热情。

3.5建筑低碳化建设路径

“大住房”是广大居民的追求目标。据统计,2009年我国农村居民现居住房自有率为91.3%,人均33.6m2,比非农家庭高出3.6m2。建筑业是高能耗、高污染行业,其二氧化碳排放量占总排放量的50%,平均每建成1m2的房屋便产生二氧化碳0.8t[4]。低碳建筑不但能减少30%以上的排放量,还在长达30~50年的使用期中大大减少能源消耗支出,是一种“双赢”行为,也是摆脱“锁定效应”束缚的明智之举。因此,实现建筑低碳化是农村低碳经济建设的有效措施。在整体布局和材料选择方面,2010年上海世博会提供了不少借鉴经验。如充分考虑日照、采光及通风功能,合理安排建筑布局;采用保温层建筑外墙和中空玻璃、镀膜玻璃、高强度防火玻璃等门窗材料;推广高强钢、高性能混凝土等新型建材;利用新能源作为采暖、制冷、照明和炊事用能;屋顶设置太阳能集热装置及可控通风装置;设置雨水收集和中水循环利用系统等。尽管低碳建筑大约会增加5%的前期投入,但一般在5~6年内能收回。

3.6交通运输低碳化路径

随着农村经济快速发展,摩托车和汽车使用量也快速提高。2009年的统计数据显示,我国每百户农村居民家庭拥有摩托车56.6辆、汽车(生活)用2.1辆。汽车是能耗和环境污染大户,每年要“喝掉”85%的汽油和20%的柴油[5],温室气体排放量约占总排放量的30%。推广新型节能汽车,构建低碳交通也是农村低碳经济建设的重要路径。近年新能源汽车层出不穷,如纯电动车、混合动力汽车、氢能和燃料电池汽车、乙醇燃料汽车、生物柴油汽车、天然气汽车等。而降低生产成本,进一步提升性能,完善相应配套设施是普及推广新能源汽车的有效措施。

碳排放的主要途径篇10

1.1低碳经济的概念与内涵研究

对关键概念的清晰理解和明确定位是有效开展该领域研究的基本前提,但当前对于低碳经济的概念还没有形成统一认识.有学者偏重于从资源与环境的角度进行定位,冯之浚等认为,低碳经济是低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济形态的总称,其基本特征为低能耗、低排放、低污染[2].也有学者从环境影响、能源效率和社会发展的角度进行了总结,潘家华等认为,低碳经济是指在一定碳排放的约束下,碳生产力和人文发展均达到一定水平的一种经济形态,旨在实现控制温室气体排放的全球共同愿景,具有“低碳排放”“高碳生产力”和“阶段性特征”三个核心特征[3].还有部分学者以全面系统的观点对低碳经济进行了阐释,认为低碳经济具有如下三个主要特征:①综合性,即低碳经济不是一个简单的技术或经济问题,而是一个涉及到经济、社会、环境系统的综合性问题;②战略性,即低碳经济要求能源消费方式、经济发展方式和人类生活方式进行一次全新变革,是人类调整自身活动、适应地球生态系统的长期的战略性选择,而非一时的权宜之计;③全球性,即全球气候系统是一个整体,气候变化的影响具有全球性,涉及人类共同的未来,超越国家的范围,任何一个国家都无力单独面对全球气候变化的严峻挑战,低碳发展需要全球合作[4].对概念和地位的准确界定,明确低碳经济与循环经济、绿色经济、生态经济之间的内在联系及其各自特点,将是未来研究中亟需解决的基础问题.这将使政府工作者、企业和民众形成对低碳经济的准确认识,在工作和生活中以正确的态度对待“低碳经济”,而不至于在诸多发展理念的名词中迷失方向,进而稳步推进中国经济社会的可持续发展.

1.2经济结构及产业低碳研究

经济低碳研究的核心问题是产业结构的调整.多数国内学者认为产业结构调整是我国实现低碳经济发展的关键所在,促进产业结构升级是我国推进低碳发展的根本途径[5],所以众多的路径建议中都会将调整产业结构放在首要位置.庄贵阳认为,我国在重化工业产业为主导的工业化阶段实现低碳发展的可能途径包括:调整能源结构、提高能源效率、调整产业结构、遏制奢侈浪费、发挥碳汇潜力以及开展国际经济合作[6].也有部分学者针对当前将产业结构由“二三一”向“三二一”转变的主流观点,提出不应只重视结构性减排,应同时关注传统产业内部的技术改进和创新,依靠技术进步和管理改进才能真正实现低碳经济.潘家华认为,中国要低碳化,靠调整产业结构、能源结构,受当前发展阶段和资源禀赋的约束,空间有限[7].李健、周慧对中国碳排放强度与产业结构的关联进行了分析,研究显示,不同省域产业结构与碳排放的关联特征并不相同,即我国各省域产业结构变动与碳排放之间不存在单一、精确的演变规律,因此,应尊重地方经济发展的异质性,统筹考虑各省域产业结构与碳排放之间不同的关联特征,制定适宜的低碳发展措施,包括产业结构调整方向和各地碳减排指标的量化分化等[8].除经济结构的低碳化研究外,关于低碳产业这一新领域的发展也有一些研究.蔡绍洪、和思鹏提出了能使经济效益和生态效益统一优化的新型产业组织模式循环产业集群模式,研究认为,该模式是在低碳经济背景下构建西部地区绿色增长极的最佳途径[9].卞继红从低碳经济的含义和特征出发,分析了低碳经济模式下我国产业集群存在的主要问题[10].李健、徐海成从产业低碳化、低碳技术产业化和低碳产业规模化角度出发,研究了低碳产业的特征和发展中面临的问题[11].总体而言,关于低碳产业的研究目前尚处于理念构想阶段.

1.3能源低碳研究

在低碳经济的发展中,能源部门具有关键作用.史立山认为,构筑低碳经济体系,应从开发利用可再生能源、提高能源效率、做好能源运行管理等方面着手,从法律、政策、技术和管理等各个方面统筹协调[12].刘琦对中国新能源发展的研究认为,中国的清洁能源发展应统筹做好相关规划,大力发展可再生电力,有序开展核电建设,积极推进水电开发,进一步提高火电高效清洁化水平[13].陈柳钦认为,中国发展低碳能源的实现途径主要有:大力发展分布式能源系统;重点加强建筑、交通两大消耗领域低碳能源利用;尽最大可能促进生物质能源的有效利用;全方位推进核能、风能和太阳能的安全利用等[14].张乃根从法学的角度指出,鉴于目前尚缺少有拘束力的国际技术转让协定,我国在后《京都议定书》时期,应根据国际惯例和国情,规制反竞争的专利许可做法;区分专利侵权与合理利用,保障专利技术的转让后续研发;制定太阳能和风能技术标准和相关专利许可规定;适当强制许可使用涉及重大公共利益的清洁能源技术专利;大力推进CDm项目开发,促进发达国家在我国转让清洁能源技术[15].刘卿等研究了中美清洁能源合作已取得的成绩及当前存在的政策及市场壁垒等问题[16].郑方能等提出制定清洁能源国际科技合作国家战略的构想,从顶层设计和具体设想两个层面阐述了加强清洁能源国际科技合作的若干建议[17].

1.4低碳城市研究

“低碳城市”应当包括低碳经济和低碳社会发展两个层面,中国的低碳城市建设不是后工业化的低碳发展,而是要探索一条工业化过程中的低碳发展模式[18].低碳城市作为新型城市发展模式的重要组成部分,它不是简单的城市减排和能源增效,而是以构建可持续发展的生态城市作为其最终发展目标的[19].付允、汪云林、李丁提出基底低碳(能源发展低碳化)、结构低碳(经济发展低碳化)、方式低碳(社会发展低碳化)和支撑低碳(技术发展低碳化)等低碳城市发展路径[20].刘文玲、王灿认为,城市需要依据自身发展特征选择适宜的低碳发展模式,总结出现有低碳城市实践所遵循的四种发展模式,包括综合型“低碳社会”目标模式和低碳产业拉动、“低碳支撑产业”、示范型“以点带面”三种过渡模式[21].毕军从城市系统物质流的角度认为,低碳城市建设应包括能源低碳化、生产低碳化、消费低碳化和排放低碳化四个方面[22].城市规划视野中的低碳城市应具有如下特征:合适的规模、紧凑的形态、发展高效的综合交通体系、能促进低碳技术和政策的实施[23].低碳城市规划的关键问题是,确立合理的低碳发展目标,根据城市发展阶段选择降低碳强度目标或总量控制目标;明确重点领域,应着重关注空间布局、产业、建筑、交通和基础设施五大领域;建立适当的保障机制,通过目标考核机制、市场机制和舆论引导,保证低碳规划的实施[24].张京祥认为,对于规划界既要充分重视低碳城市这个新的议题,积极探索低碳城市规划建设的实践,但也要超越“低碳城市”,不停留在片面强调“低碳城市”的层面,更应去建立更大、更综合的生态观、可持续的发展观,过于片面、应景式地强调“低碳城市”有可能会迷失方向,影响规划师更加理性、综合的思考[25].

1.5技术低碳及相关研究

低碳经济的发展所需要的科技支撑体系包括:知识研究系统、技术创新系统、知识和技术传播系统、科技资金保障系统、科技监督与监测系统[26].我国低碳技术发展面临的三大问题:产业发展超前压缩了技术创新空间;低碳技术系统性发展差;成本和信息障碍[27].金涌等认为,科技创新推进Co2减排可以有以下方向:强化节能、优化工艺路线、优化替代产品、开发Co2捕集技术以进行利用和埋藏、发展Co2利用技术[28].学者们对于政府在低碳技术发展中所起到的作用进行了很多研究,具有较为一致的结论,即政府在低碳技术的创新、发展、扩散、转移中都具有关键作用.黄栋研究认为,我国促进低碳技术创新的政策要点为:发挥政府作用,综合运用相关政策工具;加强低碳技术平台建设与能力建设;注重技术引进与自主创新相结合[29].张发树、何建坤、刘滨运用博弈论方法,分别从企业层面和国家层面的角度建立相应的博弈模型,研究认为,虽然技术转移的实施主体是企业,但国家在低碳技术国际转移中起着关键作用[30].王靖宇等研究认为,政府对于低碳技术扩散的不同管理模式会产生不同的效果.在单一领域的持续投入以及低碳技术国际合作是发展中国家促进低碳技术扩散的有效途径[31].朱翠华研究了政府在企业研发及使用低碳技术中的作用,认为政府必须在其中发挥先导性的作用,进行全面的低碳规划设计,通过政府干预使企业的低碳生产成为其追求利润最大化的最优选[32].在专业技术的低碳研究领域,已有部分学者开始触及.殷素红等以技术路线图的研究方法,界定了水泥产业的范围和边界,绘制了技术路线图边界范围链图,对水泥生产各环节的碳减排重要性进行了分级,并提出和分析了水泥产业低碳技术的市场需求和产业目标的各阶段重要性要素及排序[33].袁建华等分析了低碳经济时电设备技术创新、产业升级对降低Co2排放的重要意义,提出了上海电气电站集团节能减排的战略举措[34].杨颖通过比较分析国内外城市轨道交通运营的经验和数据,针对城市轨道交通车辆设计、制造和运营过程的各个环节,提出相应的降耗和减排措施,阐明了低碳技术在轨道交通领域的广阔应用前景[35].周光海介绍了深圳地铁在列车车辆、工程车辆、车站空调和通风、电扶梯、车站屏蔽门、车站及区间照明等系统中所进行的低碳技术的应用与创新,指出在进行低碳技术的应用与创新过程中,要对各有关子系统进行综合考虑,统一规划和建设,力求使整个轨道交通工程达到最佳的低碳状态[36].高富强等研究了陶瓷行业的节能减排,提出应采用先进烧成技术、循环技术等方法实现陶瓷行业的低碳化[37].技术进步是实现低碳发展的根本途径,没有技术进步,只会发生能耗转移而不会有实质性减少.产业竞争力的最终来源是核心能力和技术创新水平[38].能源供应、工业生产、交通运输、Co2捕集利用等各部门内技术的深入研究都将是很有意义的方向.此外,在相关的政府政策和技术支撑体系方面也将是该领域的重点课题.政府是低碳技术发展的推动者,在促进低碳技术开发与进步方面具有不可替代的作用,因此,在与低碳技术发展相关的公共政策驱动机制及发展策略方面将大有可为.其中,对技术支撑体系的构建、培育和管理等将是非常重要的部分.

1.6低碳经济发展模式研究

低碳经济发展模式涉及发展价值取向、组织形式、激励约束和发展手段与工具等要素[39].构建低碳经济发展模式,关键在于创造一整套有利于低碳经济生存发展的制度,形成配套的制度环境和制度保障.应发挥国家在资源配置方面的调控作用,转变政府职能使其成为市场调控者和服务者,创造低碳产品优势竞争的市场环境,创造低碳经营创新和技术创新的法律环境.应充分发挥经济政策在发展低碳经济中的引导作用[40].中国确立低碳经济发展模式存在如下难点:经济结构的特征与刚性;中国在国际分工体系中的定位;低碳技术研发不足;向低碳经济转型的成本很高[41].付允等从宏观、中观和微观三个层次论证了低碳经济发展模式,认为低碳经济发展模式是以低碳发展为发展方向,以节能减排为发展方式,以碳中和技术为发展方法的绿色经济发展模式[42].刘鸿渊等以新自由主义的经济行为人为基本理论,从中观层面研究分析了低碳经济在异质性区域之间的生成条件和内在微观基础,提出了以中央政府为主导,区域之间以碳交易为基础的低碳经济发展模式[43].刘慧针对武汉市当前面临传统重工业结构依旧较明显、工业成为重能耗主体、产业结构亟待调整的现状,构建并分析了武汉市低碳经济发展模式路线图,从政府、企业、高校和社会四个方面给出相关建议[44].低碳经济的系统发展不仅取决于国家层面的发展战略,也取决于中观层面的地方政府及微观层面的企业的生产行为与消费者行为,既与纵向层面的部门协调有关,也与地方政府之间的横向的竞争合作有关.因此,未来的研究视角应从当前宏观层面的方式与形式转向微观的内在运行机理,在内容上应开展对城市或区域的实证研究,提出针对性的发展策略.

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