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第1篇：二氧化碳排放方式范文

關鍵詞：煤化工 二氧化碳 排放 綜合利用

前言

煤炭、石油、天然氣是我國能源結構中主要的資源。煤炭資源在能源總量中占有很大比重。我國煤炭蘊藏數量位居世界的第三位。在工業和農業生產中，煤炭資源成為主要被利用的能源。我國屬于煤炭大國，也屬于煤炭使用的大國。煤化工自興起以來帶動了經濟的快速發展，但是，煤化工產生的直接損害就是二氧化碳排放量的增多。今后的煤化工行業，不僅要注意減少二氧化碳的排放量，更要研究二氧化碳的利用問題。二氧化碳的綜合利用是煤化工發展中必須要解決的實際問題。

一、煤化工行業對我國經濟發展的重要作用

隨著我國工業和農業的快速發展，我國各行各業對資源的需求空前強大。我國能源儲備中，煤炭資源較為豐富，石油和天然氣儲備較少，多數工業能源都依靠于煤炭資源。我國煤炭保有存儲量超過1萬億t。煤化工一直是我國能源化工行業的重點，我國政府始終致力于發展煤化工工業。國家發改委在2006年編制了《煤化工產業中長期發展規劃》，規劃中明確指出我國要建成七個大型煤化工產業區，到2020年末，我國對煤化工投資將超過一萬億人民幣。發展煤化工行業是我國良好利用能源的必然選擇。大力發展煤化工可以有效緩解我國對石油進口的依賴程度，可以有效延伸開發新能源的時限。發展煤化工行業符合我國當前的國情。

二、煤化工中二氧化碳的排放問題

發展煤化工具有明顯優勢，同時，也會帶來一些弊端，其中，二氧化碳的排放問題是難以解決的重點問題。研究煤化工中CO2的綜合利用，就是要將減少排放和合理利用統一協調起來，減少CO2 對環境的污染程度。

1.煤制甲醇和烯烴過程中的CO2 排放。煤制烯烴過程是指煤氣化，合成氣凈化，甲醇合成，甲醇制烯烴四個流程。在這一階段的CO2 主要源自煤氣化的過程。煤氣化過程中產生的CO2 數量大。原理就是煤在氧氣和水蒸氣同時存在的條件下，發生的反映。

2.煤液化過程中的CO2 排放。煤的液化主要是指把固體狀態的煤，正在高壓和溫度控制下，直接與氫氣反應，從而轉化成液體油品的技術。煤液化過程是一個工藝技術較為復雜的過程，反應中的氧和氫的純度都很高，反應后以水中氧的形式排出，CO2 的產率比較低，

3.煤間接液化過程中的CO2 排放。煤的液化過程分為直接液化和間接液化。煤的間接液化分為三個主要步驟，分別為氣化過程，合成過程和精煉過程。在煤間接液化過程中氣化和合成步驟中，會產生CO2。這個階段的每噸液化產品中CO2 排放量大約為3.3t。

三、煤化工中二氧化碳的綜合利用

1.應用的主要技術

1.1CO2轉化與固定化技術。CO2轉化與固定化技術主要是利用CO2的化學性質，對其進行轉化，成為其他物質或者固定到其他物體中，實現資源再利用。這種技術的應用范圍很廣。主要包括第一，將CO2當做大棚種植中的氣體肥料，這種做法能夠促進蔬菜的生長，植物吸收CO2的量超過平時的數量，可以增產增收。第二，利用CO2制造降解塑料，用于一次性包裝材料，如餐具或者保鮮材料，醫用材料，地膜等物質。這項技術可以實現自然環境中的完全降解，減少了塑料制品的污染，對于環保具有重要意義。第三，CO2經過催化可以轉換成甲醇、合成氣或者烴類的化工原料，可以產生多種高附加值的產品，如脂類、羧酸等物質。

1.2CO2的循環利用技術。CO2的循環利用技術是依靠CO2的物理特性來實現的，屬于資源化的技術應用。這種循環利用技術主要包括第一生產超臨界的CO2，超臨界CO2具有壓縮性和流動性，液體具有高密度、高比熱的特點，具有高滲透性和低粘度的特性，超臨界CO2是非常好的萃取介質，操作簡潔，工藝時間短。目前已經廣泛應用。第二，把CO2作為食品的保鮮劑和添加劑，用于食品的保鮮冷卻、冷藏。特別是在碳酸飲料的加工過程中，二氧化碳的需求量很大。第三，用于空調制冷的介質。CO2用于空調制冷介質主要是利用跨臨界CO2取代氟利昂。第四，制造干冰。CO2的固態形式稱之為干冰，干冰一般用于食品工業領域，文藝產業領域，而且干冰可以用于人工降雨。第五，氣體焊接方面。CO2在氣體保護焊接、煉鋼、油氣井等方面應用廣泛。

2.采用的主要設備

煤化工排放的CO2 是在混合氣體中，要從混合氣體中提純CO2 需要對氣體進行必要的壓縮。無論是提純還是綜合利用，都要對氣體進行壓縮，所以，煤化工二氧化碳的利用的主要設備就是壓縮機。

3.回收、儲存和運輸過程

CO2 的綜合利用需要進行回收、儲存和運輸。這三個環節中要做好CO2 形態的轉變，在儲運過程中，采用低溫儲運技術，最好采用儲罐充裝，運輸過程要掌握好設備的平衡和循環。保證回收、儲存和運輸過程的工藝流程。

結語

我國的能源結構決定了在今后一段時期內，煤炭資源仍然是堅持使用的能源種類。在這樣的形勢下，做好煤炭資源的利用具有重要的社會意義。煤化工行業給經濟發展帶來了巨大的效益，對社會的貢獻是顯而易見的。做好煤化工二氧化碳的綜合利用，就是從根本上解決了煤化工的使用弊端，使煤化工的危害逐步減低，更好的服務于社會主義生產活動。在倡導資源與環境協調發展的今天，做好煤化工行業的二氧化碳排放問題，具有十分重要的現實意義，是經濟與社會和諧共贏的體現。

參考文獻：

[1]馬柯，馬娟，淺析煤化工二氧化碳排放及綜合利用[J]，科技創新與應用，2013年34期。

[2]孫永泰，二氧化碳化工開發的新工藝[J]，化工技術與開發，2003年03期。

[3]金涌，周禹成，胡山鷹，低碳理念指導的煤化工產業發展探討，化工學報，2012年01期。

第2篇：二氧化碳排放方式范文

關鍵詞：低碳發展；生態-公平-效率模型；二氧化碳排放空間

中圖分類號：F205 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3758（2012）02-0119-06

全球氣候變化是人類迄今所遇最重大的生態環境問題，已經成為人類社會發展嚴重的制約，低碳發展已經成為人類發展的必然選擇。全球主要國際組織和國家重視低碳發展研究，現有應對氣候變化的理論研究主要從以全球氣候變化為主題的生態環境研究和各國低碳經濟的技術實現研究兩個角度進行，對低碳發展的理論研究和指標分析還比較缺乏，本文主要在生態經濟學的構架下建立生態-公平-效率（ecology-equity-efficiency，簡稱3E）模型，以二氧化碳排放空間作為主要指標，分析全球主要國家的低碳發展現狀和前景。

一、生態-公平-效率（3E）模型的建立及指標的選取

1.低碳發展的生態-公平-效率（3E）模型

氣候變化和化石能源供給瓶頸已經成為人類社會發展的嚴重制約，低碳發展是對要求經濟增長、社會公平和環境保護三者兼顧的人類可持續發展的延伸和具體化。以規模、公平和效率為維度的生態經濟學作為低碳發展的理論基礎，從本質上來說符合可持續發展的目標。低碳發展要實現生態環境、社會公平及經濟增長等目標，須要把生態規模、社會公平與經濟效率三個要素統一起來，并從獨立發展到整合的三維要素，見圖1。

在環境維度，溫室氣體的大量排放已經引起了全球性的氣候變化，以生態規模為代表的地球環境接納二氧化碳等溫室氣體的能力應該是低碳發展要考慮的最基本的條件，主要指標為全球二氧化碳排放總量。在社會維度，在生態規模的基礎上，要考慮社會發展權利和福利的合理配置，這是社會發展的第二層需求，主要指標為人均年二氧化碳排放量。在經濟維度，社會的經濟發展需要考慮效率因素，主要體現在溫室氣體排放空間這一稀缺資源是否得到有效配置。

2.現有溫室氣體排放權分配指標

20世紀90年代起，作為發展中國家代表，中國學者開始關注國際氣候制度中的公平問題，徐玉高等從二氧化碳排放權的交易和激勵機制角度論述了碳權的分配；徐嵩齡從國際環境法的角度探討碳減排的公平與效率；徐玉高等提出了氣候變化的公平準則，特別指出發展中國家應該擁有更多的發展空間；何建坤等就氣候變化問題的公平性進行了分析；潘家華等提出了“碳預算”概念，從理論框架和減排策略上進行了廣泛的探討。國外學者也在研究人均二氧化碳排放量的基礎上，提出了修正方案――溫室氣體排放權（GDR）方案，引起國內外的關注。其中人均二氧化碳排放量和溫室氣體排放權作為主要的二氧化碳排放公平分配指標在一定程度上體現了公平理念但均有缺陷：

（1）人均二氧化碳排放量作為較早出現的二氧化碳排放公平分配指標具有現實意義，但該指標是對當年排放情況的考慮，而缺少對歷史責任的分析。從二氧化碳排放權的人際公平原則看，以人均二氧化碳排放量為主要指標的“緊縮與趨同”方法，對于發展中國家來說仍然是不公平的。

（2）溫室氣體排放權（GDR）是由瑞典斯德哥爾摩環境研究所（SEI）提出，設計了以國內生產總值（GDP）和累積歷史排放為核心指標的“責任一能力指數（RCI）”。RCI指數法通過累計二氧化碳排放量和達到世界收入水平線的人口比例等指標，試圖融合發展中國家的發展需求和發達國家的能力要求。該方法也有其自身的局限性，主要問題集中于歷史責任與未來要求的協同考慮和全球收入水平線等取值問題。

二、二氧化碳排放空間研究假設與計算方法

二氧化碳排放空間是指在一定時限內為達到生態目標可排放的二氧化碳的總量，這一指標為全球二氧化碳排放量與生態容量之間的平衡設置了一個閾值。在人均累計二氧化碳排放量的指標基礎上，人均二氧化碳排放空間可以作為重要指標對全球和各國的二氧化碳排放進行合理的分配，通過二氧化碳排放效率的指標來實施。本文選擇在1990-2005年二氧化碳累計排放量均超過全球總排放量1%的主要國家進行分析。具體研究假設和計算方法如圖2所示。

1.研究時限

全球二氧化碳累計排放量統計和計算是以1990年和2050年為起點和終點的。1990年作為起點的選擇依據是當年召開的第二次世界氣候大會明確指出必須限制溫室氣體排放以遏制全球性氣候惡化，《京都議定書》也以1990年作為排放總量的基準線。隨著全球經濟的不斷發展，二氧化碳等溫室氣體的排放量還將不斷升高，到2050年全球二氧化碳累計排放量將直接影響全球經濟發展與氣候變化的長期趨勢。

2.分配指標

本文以全球二氧化碳排放公平原則下的在研究時限內人均年二氧化碳排放量作為分配指標。以全球氣候變化在“臨界點”之內為目標，在全球二氧化碳排放總量確定的情況下，人類應該具有平等的發展權利和二氧化碳排放權利。1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量應該成為全球對二氧化碳累計排放量進行分配的重要指標。

3.人口數據來源

未來人口估算依據聯合國經濟和社會事務部的《世界人口展望（2006年修訂版）》的人口數據，1990-2005年全球及各國人口數據為確定數據，2006-2050年人口數據均為基于歷史趨勢根據各國生育、死亡、移民速率進行推算的結果。在全球及各國進行二氧化碳排放空間分析過程中，全球及各國的人口和人均年二氧化碳排放量共同決定各國二氧化碳排放空間的分配。

三、基于3E模型的主要國家二氧化碳排放空間實證分析

以到2050年不引發全球氣候急劇變化的“臨界點”為目標，以1990-2050年為期限，對全球及各國以人口數據為依據進行二氧化碳排放量的分配，減去1990-2005年已經排放的二氧化碳總量，即可計算出2006-2050年全球及各國二氧化碳排放空間和人均年二氧化碳排放量。

1.基于生態規模的全球二氧化碳排放總量的預測

經過大量科學預測和分析，將全球溫升控制在2℃、大氣中溫室氣體濃度控制在450～550ppm作為全球應對氣候變化的長期目標，經過計算，從1990年至2050年共有13 530億噸二氧化碳排放的累計排放量。全球二氧化碳年排放量需要盡早得到較好地控制，有研究顯示，若峰值出現在2020年以后，那么就必須采取更為激進的減排手段（甚至是排放的負增長），否則就無法在未來實現450 ppm的排放路徑。

根據1990-2050年間全球總人年對全球二氧化碳累計排放總量進行國家間分配，可以得到表1中1990-2050年各國二氧化碳累計排放量。其中表1中所列出的各國1990-2005年二氧化碳排放量數據來自世界能源研究所，由此可以計算得出2006-2050年各國二氧化碳排放空間。

如表1所示，2006-2050年全球尚有9806.26億噸二氧化碳的排放空間，其中美國、俄羅斯、澳大利亞和加拿大等國在1990-2005年期間已經耗盡本國在1990-2050年期間的二氧化碳排放空間，需要通過更加嚴厲的減排手段達到二氧化碳凈排放為負值的要求。巴西、印度、中國、墨西哥等國由于1990-2005年的累計二氧化碳排放量比較小，所以還有比較充裕的二氧化碳排放空間。

2.基于公平分配的人均年二氧化碳排放量的分析

（1）1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量的確定

根據本文對不引發全球氣候變化“臨界點”的分析，1990-2050年全球二氧化碳的累計排放總量約為13530億噸，這期間全球總人年為4585.33億人年，全球二氧化碳累計排放量與全球總人年的比值即為全球人均年二氧化碳排放量。經計算1990―2050年全球人均年二氧化碳排放量為2.95噸/人年。

（2）2006-2050年各國排放空間的確定

按照1990-2050年期間全球及各國的人年統計，可以計算出在時限內全球及各國的二氧化碳排放量。由于1990-2005年全球二氧化碳的排放已經發生，因此可以查出全球及各國的事實排放量值；2006-2050年全球及各國可排放的二氧化碳的空間應該在1990-2050年各國二氧化碳排放空間中減去1990-2005年各國的事實排放量值。

（3）人均年二氧化碳排放量的確定及分析

人均年二氧化碳排放量即為對應年限的累計二氧化碳排放量或者排放空間與統計人口與年限直接的比值，它代表了在一定時限內各國二氧化碳排放的權利，也體現了二氧化碳減排的難度。本文把1990-2050年分為兩個時間段，分別是已經發生的1990-2005年和需要分析與計算的2006-2050年。經過對累計二氧化碳排放量和二氧化碳排放空間的計算，在各國歷年人口數據統計的支撐下，可以計算出1990-2005年和2006-2050年的人均年二氧化碳排放量，如圖3所示。

從全球的角度來看，1990-2005年的人均年二氧化碳排放量略高于2006-2050年，相差1.24噸/人年。澳大利亞、加拿大和美國的1990-2005年的人均年二氧化碳排量超過15噸/人年，德國和俄羅斯超過10噸/人年，日本、韓國、英國、波蘭、烏克蘭等國也接近10噸/人年，這些國家在2006-2050年間的人均年二氧化碳排放量都非常有限。澳大利亞、加拿大、俄羅斯和美國均需要大幅下降人均年二氧化碳排放量才能滿足已經透支的各國二氧化碳排放空間的要求。其中美國作為全球最發達的國家，在二氧化碳排放的問題上有著最重的責任，為達到美國的二氧化碳排放空間，美國需要大大降低人均年二氧化碳排放量，只有從19.55噸/人年降低到凈吸收二氧化碳1.62噸/人年才能實現。這就要求發達國家不僅要做好本國的二氧化碳等溫室氣體的減排工作，也需要為其他國家的減排提供更多的技術和資金支持，才能實現本國的排放目標。在圖3中，巴西、中國、印度、印度尼西亞等國的2006-2050年人均年二氧化碳排放量較1990-2005年還有提高，這說明在1990-2005年這些國家的二氧化碳排放量沒有達到全球人均年二氧化碳排放水平，這些國家的發展還存在一定的排放空間。但需要看到，這些國家多為發展中國家，在發展過程中也要經歷工業化和城市化的進程，二氧化碳排放量還將有比較大的提高。關注這些國家的二氧化碳排放水平，是控制全球氣候變化的關鍵因素之一。

3.基于效率考量的各國二氧化碳排放效率分析

以人均二氧化碳排放量和人均GDP為橫軸和縱軸，以主要國家2006年的人均GDP和人均二氧化碳排放量做圖，可以比較直觀地分析主要國家二氧化碳排放效率，具體數值見圖4。

圖4中回歸線顯示了主要國家二氧化碳排放效率的平均值，位于回歸線上方國家的二氧化碳排放效率高于平均水平，位于回歸線下方國家的二氧化碳排放效率低于平均水平。從圖4中數據分布情況可以看出，在主要國家中法國是二氧化碳排放效率最高的國家之一；英國、日本、德國及西班牙等發達國家用相對較少的二氧化碳排放達到了較高的經濟發展水平；澳大利亞、加拿大及美國等屬于處于高收入、高排放的二氧化碳排放效率較低的發達國家，需要在二氧化碳減排的相關領域作出更多貢獻；印度、印度尼西亞、巴西等國家作為發展中國家經濟水平尚較低，但是二氧化碳排放效率高于平均水平。

二氧化碳排放效率分析對中國發展有著現實意義。作為發展中大國，隨著中國經濟增長，二氧化碳排放量的增速加快，2006年中國的二氧化碳排放效率已經低于主要國家平均水平。中國必須堅持科學發展觀，在提高經濟水平的同時重視二氧化碳排放的控制。走低碳發展道路、不斷提高二氧化碳排放效率，將是中國發展的必然路徑。

四、結語

第3篇：二氧化碳排放方式范文

【關鍵詞】二氧化碳；科學視野；學習興趣

初中化學新課標指出：在化學教學中，通過幫助學生了解化學制品對人類健康的影響，懂得運用化學知識和方法治理環境，合理地開發和利用化學資源，逐步學會從化學的角度認識自然與環境的關系，分析有關的社會現象。

本文以二氧化碳一節內容的學習為例，在講授完畢本節內容后，教師可以設置問題或布置任務：如果二氧化碳過度排放，將對人類產生什么危害呢？人類又將如何應對呢？由此引導學生深入思考。然后老師可以依據調研情況向學生說明：空氣中大量排放的二氧化碳導致地表溫度上升、冰川溶化、海平面上升、給人類帶來災難。盡管目前還無法科學計量，但確有跡象表明CO2所引起的氣候變化是很顯著的。控制減少大氣中二氧化碳的含量已引起全世界科學家的重視，在努力尋找轉化的方法，以保護環境。那么如何做到CO2的減排、封存和利用呢。在此可以向學生講授當今二氧化碳處理利用的現狀，以達到拓展學生科學視野、激發學習興趣、提高環保意識的目的。

1.生物技術

利用光合作用吸收儲存二氧化碳，是控制二氧化碳最直接、副作用最小的方法。減少大氣中二氧化碳含量最簡單的辦法就是植樹造林，也是最廉價的解決方案。樹木在生長的過程中從空氣吸收二氧化碳，放出氧氣，以木材的形式存儲碳。據估計，全世界森林中總共存儲著近1萬億噸碳。然而，利用植物光合作用降低二氧化碳的效率很低，因為需要大量的土地來植樹或農作物。據計算，要平衡目前全球二氧化碳排放值，人們必須每年種植相當于整個印度國土那么大面積的森林，顯然這是不可能的。但生物吸收二氧化碳的方法并非窮途末路，研究發現海洋生物吸收二氧化碳的潛力巨大。日本科學家已經篩選出幾種能在高濃度二氧化碳下繁殖的海藻并計劃在太平洋海岸進行繁殖，以吸收附近工業區排出的二氧化碳。美國一些研究人員以加州巨藻為載體，繁殖一種可吸收二氧化碳的鈣質海藻，形成碳酸鈣沉入海底，騰出的巨藻表面可供繼續繁殖。

2.能源革新

二氧化碳的排放在很大程度上取決于為獲得能量而進行的礦物燃料燃燒，因此改革能源形式或能量來源稱為減少二氧化碳排放的一個突破口，這也符合污染控制的原則，從源頭上控制二氧化碳的生產。

（1）燃料脫碳：即以含碳量較低的燃料（如石油和天然氣）或無碳燃料（如氫氣）取代含碳量較高的燃料（如煤），使得每單位能耗量的平均二氧化碳排放量減少。20世紀80年代美國化工界就提出將煤、生物體等不清潔燃料與氫氣反應生成甲烷、一氧化碳、氫以及固態焦炭等，再將甲烷高溫分解成氫，一氧化碳以及固體炭黑，然后氫與一氧化碳合成甲醇，未反應的氫與一氧化碳作為原料循環使用。

（2）燃料電池：即以電化學氧化產生電力，直接將化學能轉化為電能，燃燒效率達到40%-60%（與之相比火力發電的效率僅為30%左右），大幅節約了初級能源，避免了大量污染。重要的是，燃料電池是以氫為燃料的，燃燒產物是水，既解決了能源產生和輸送，又避免了環境污染。

3.二氧化碳的收集

二氧化碳的人為排放源主要有汽車、工廠等。然而在眾多汽車上安裝收集二氧化碳的設備不現實，目前把收集二氧化碳的工作重點放在了以燃燒礦物燃料為主的發電廠上，這些發電廠的二氧化碳排放量大約占全世界二氧化碳排放量的1/4。在吸收塔中二氧化碳與醇胺接觸發生反應，釋放出濃縮的二氧化碳，并還原成化學吸收劑。另外，比較理想的辦法是將收集到的二氧化碳輸送到地下或海洋深處埋藏起來。石油開采行業中有些油田為了增加留在地層孔隙中難以開采的石油產量，向地下注入壓縮二氧化碳，以增大地下壓力，增強原油流動性，提高原油的采收率。目前，美國每年有近百個油田為提高原油產量向地下注入500萬噸左右的二氧化碳。盡管封閉的地質結構是人們最理想的二氧化碳儲存之處，但是一些科學家指出，深海才是未來溫室氣體最大的潛在儲存庫。海洋表面每天都要吸收2000萬噸的二氧化碳。據估計，以海水溶解方式總共儲有46萬億噸二氧化碳，但其容量還要大很多。因此即使人類向海洋加入兩倍前工業時代大氣濃度的二氧化碳，海洋的碳含量的變化也不超過2%。而且，通過自然過程，排放到大氣中的二氧化碳早晚也會轉移到海洋中。

4.二氧化碳的資源化利用

二氧化碳作為新的碳源，開發綠色合成工藝已引起普遍關注。綜合利用二氧化碳并使之轉化為附加值較高的化工產品，不僅為碳一化工提供了廉價易得的原料，開辟了一條極為重要的非石油原料化學工業路線，而且在減輕全球溫室效應方面也具有重要的生態與社會意義。隨著人們對二氧化碳性質的深入了解，以及化工原料的改革，二氧化碳作為一種潛在的碳資源，越來越受到人們的重視，應用領域將得到有效開發。

【參考文獻】

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[2]Garola Hanisch.二氧化碳儲存的來龍去脈[J].環境科技動態，1998，2：9-12

[3]周歡懷，艾宇.二氧化碳減排與可持續發展[J].杭州化工，2005，32（2）：15-18

【作者簡介】

第4篇：二氧化碳排放方式范文

2011年底，國務院了《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》，提出了“探索建立碳排放交易市場”，“加快構建國家、地方、企業三級溫室氣體排放核算工作體系，實行重點企業直接報送溫室氣體排放和能源消費數據制度”等要求。造紙和紙制品業是中國的能耗大戶，涉及能源活動、工業生產過程、廢水厭氧處理等多類溫室氣體排放機理，因此必將成為溫室氣體排放報告及碳排放交易的重要參與行業。

在國家發改委的組織下，清華大學與中國輕工業聯合會合作，開發了《中國造紙和紙制品生產企業溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》，是我國碳排放交易市場建設中的一項重要的基礎性工作，對合理分配企業的碳排放權、保證市場的公平性具有十分重要的意義。

二、方法學的技術概要

（一）核算邊界

本方法的溫室氣體排放核算邊界，是以造紙和紙制品生產為主營業務的獨立法人企業或視同法人單位。

（二）排放源

企業核算邊界內的關鍵溫室氣體排放源包括：

1、燃料燃燒排放：煤炭、燃氣、柴油等燃料在各種類型的固定或移動燃燒設備（如鍋爐、窯爐、內燃機等）中與氧氣充分燃燒產生的二氧化碳排放。

2、過程排放：指工業生產活動中，除能源的使用以外所發生的物理變化或化學反應，導致溫室氣體排放。造紙和紙制品生產企業所涉及的過程排放主要是部分企業外購并消耗的石灰石（主要成分為碳酸鈣）發生分解反應導致的二氧化碳排放。

3、廢水厭氧處理的甲烷排放：制漿造紙企業產生工業廢水，采用厭氧技術處理高濃度有機廢水時會產生甲烷排放。

4、凈購入電力和熱力產生的排放：指企業凈購入電力和凈購入熱力所隱含的燃料燃燒產生的溫室氣體排放。此類排放實際發生在其他企業所控制的發電和供熱設施上。

（三）量化計算方法

企業的溫室氣體排放量是其各項排放源的排放量之和，按公式（1）計算。

EM = ΣEMi （1）

式中：EM―企業溫室氣體排放總量；EMi―企業核算邊界內某項排放源的溫室氣體排放量；i―排放源類型，包括燃料燃燒、過程排放、廢水厭氧處理、外購電力和外購熱力等。按照以下內容核算各類排放源的溫室氣體排放量。

1、燃料燃燒排放

燃料燃燒導致的二氧化碳排放量是企業核算和報告年度內各種燃料燃燒產生的二氧化碳排放量的加總，按公式（2）計算：

■ （2）

式中：

E燃燒―核算和報告年度內化石燃料燃燒產生的二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；ADi ―核算和報告年度內第i種化石燃料的活動數據，單位為百萬千焦（GJ）；EFi ―第i種化石燃料的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳/百萬千焦（tCO2/GJ）；i―化石燃料類型代號。

燃料燃燒的活動數據是核算和報告年度內各種燃料的消耗量與平均低位發熱量的乘積，按公式（3）計算：

ADi=NCVi×FCi （3）

式中：

ADi ―核算和報告年度內第i種化石燃料的活動數據，單位為百萬千焦（GJ）；

NCVi ―核算和報告年度內第i種燃料的平均低位發熱量，采用本指南附錄二所提供的推薦值；對固體或液體燃料，單位為百萬千焦/噸（GJ/t）；對氣體燃料，單位為百萬千焦/萬立方米（GJ/萬Nm3）；具備條件的企業可遵循《GB/T 213煤的發熱量測定方法》、《GB/T 384石油產品熱值測定法》、《GB/T 22723天然氣能量的測定》等相關指南，開展實測；

FCi ―核算和報告年度內第i種燃料的凈消耗量，采用企業計量數據，相關計量器具應符合《GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則》要求；對固體或液體燃料，單位為噸（t）；對氣體燃料，單位為萬立方米（萬Nm3）。

燃料燃燒的二氧化碳排放因子按公式（4）計算：

■ （4）

式中：

EFi ―第i種燃料的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳/百萬千焦（tCO2/GJ）；CCi ― 第i種燃料的單位熱值含碳量，單位為噸碳/百萬千焦（tC/GJ），宜參考附錄二表1；OFi ―第i種化石燃料的碳氧化率，宜參考附錄二表1；■―二氧化碳與碳的分子量之比。

2、過程排放

過程排放量是企業外購并消耗的石灰石（主要成分為碳酸鈣）發生分解反應導致的二氧化碳排放量，按公式（5）計算。

E過程 = L × EF石灰 （5）

式中：E過程―核算和報告年度內的過程排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；L ―核算和報告年度內的石灰石原料消耗量，采用企業計量數據，單位為噸（t）；EF石灰―煅燒石灰石的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳/噸石灰石（tCO2/t石灰石），采用推薦值0.405噸二氧化碳/噸石灰石。

3、凈購入電力產生的排放

企業購入的電力消費所對應的電力生產環節二氧化碳排放量按公式（6）計算：

E電=AD電×EF電 （6）

式中：E電 ―購入的電力所對應的電力生產環節二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；AD電 ―核算和報告年度內的凈外購電量，單位為兆瓦時（MWh），是企業購買的總電量扣減企業外銷的電量，活動數據以企業的電表記錄的讀數為準，也可采用供應商提供的電費發票或者結算單等結算憑證上的數據；EF電 ―根據企業生產地及目前的東北、華北、華東、華中、西北、南方電網劃分，選用國家主管部門最近年份公布的相應區域電網排放因子，單位為噸二氧化碳/兆瓦時（tCO2/MWh）。

4、凈購入熱力產生的排放

企業購入的熱力消費所對應的熱力生產環節二氧化碳排放量按公式（7）計算。

E熱=AD熱×EF熱 （7）

式中：E熱 ―購入的熱力所對應的熱力生產環節二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；AD熱 ―核算和報告年度內的凈外購熱力，單位為百萬千焦（GJ），是企業購買的總熱力扣減企業外銷的熱力，活動數據以企業的熱力表記錄的讀數為準，也可采用供應商提供的熱力費發票或者結算單等結算憑證上的數據；EF熱 ―年平均供熱排放因子，單位為噸二氧化碳/百萬千焦（tCO2/GJ），可取推薦值0.11tCO2/GJ，也可采用政府主管部門的官方數據。

5、廢水厭氧處理的排放

企業在生產過程中產生的工業廢水經厭氧處理導致的甲烷排放量計算公式如下：

■（8）

式中，EGHG_廢水―廢水厭氧處理過程產生的二氧化碳排放當量，單位為噸二氧化碳當量（tCO2e）；■―甲烷的全球變暖潛勢（GWP）值，根據《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》，取21。

■ （9）

式中：■―廢水厭氧處理過程甲烷排放量（千克）；TOW―廢水厭氧處理去除的有機物總量（千克COD）；S―以污泥方式清除掉的有機物總量（千克COD）；EF―甲烷排放因子（千克甲烷/千克COD）；R―甲烷回收量（千克甲烷）；活動水平數據包括廢水厭氧處理去除的有機物總量（TOW）、以污泥方式清除掉的有機物總量（S）以及甲烷回收量（R）。

（1）廢水厭氧處理去除的有機物總量（TOW）數據獲取

如果企業有廢水厭氧處理系統去除的COD統計，可直接作為TOW的數據。如果沒有去除的COD統計數據，則采用公式（10）計算：

■（10）

式中：W―厭氧處理過程產生的廢水量（立方米），采用企業計量數據；CODin ―厭氧處理系統進口廢水中的化學需氧量濃度（千克COD/立方米），采用企業檢測值的平均值；CODout ―厭氧處理系統出口廢水中的化學需氧量濃度（千克COD/立方米），采用企業檢測值的平均值。

（2）以污泥方式清除掉的有機物總量（S）數據獲取

采用企業計量數據。若企業無法統計以污泥方式清除掉的有機物總量，可使用缺省值為零。

（3）甲烷回收量（R）數據獲取

采用企業計量數據，或根據企業臺賬、統計報表來確定。采用公式（11）計算排放因子：

EF=Bo*MCF （11）

對于廢水厭氧處理系統的甲烷最大生產能力Bo，優先使用國家最新公布的數據，如果沒有，則采用本指南的推薦值0.25千克甲烷/千克COD。對于甲烷修正因子MCF，具備條件的企業可開展實測，或委托有資質的專業機構進行檢測，或采用本指南的推薦值0.5。

三、關鍵問題及解決

（一）中國造紙和紙制品生產企業是否涉及碳酸鈉分解的排放

國外可能有少量堿法制漿企業采用純堿（碳酸鈉）作為原料，發生碳酸鹽分解反應，排放二氧化碳，因此歐盟的溫室氣體排放監測報告與核查指令中包括了這種排放類別。但我國的堿法制漿企業基本不采用碳酸鈉作為原料，在生產工藝和原料方面與國外存在較大差別，不會導致此類過程排放。

（二）如何考慮廢水處理所導致的氧化亞氮排放

造紙和紙制品生產企業廢水處理所導致的氧化亞氮排放不足企業總排放量的1%，因此本方法予以忽略。

（三）本指南所提供的石灰石分解排放因子推薦值為何略低于政府間氣候變化專門委員會（IPCC）和歐盟缺省值

IPCC和歐盟缺省值為石灰石原料純度和分解率均為100%情況下的理論值；但經企業調研和專家咨詢，了解到我國石灰石原料純度和分解率達不到100%，企業生產記錄數據在95%左右，因此本指南根據我國實際生產情況進行了修正。

第5篇：二氧化碳排放方式范文

面對環境的惡化，科學家都鼓勵人們過低碳生活。那么，什么是低碳生活呢?

低碳生活涉及碳足跡，碳足跡表示一個人或者一個團體的碳耗費量，是測量某個國家和地區的人口因每日消耗能源而產生的二氧化碳排放對環境影響的一種指標。第一碳足跡是因使用化石能源而直接排放的二氧化碳，比如一個經常坐飛機出行的人會有較多的第一碳足跡，因為飛機飛行會消耗大量燃油，排放出大量二氧化碳。第二碳足跡是因使用各種產品而間接排放的二氧化碳，比如消費一瓶普通的瓶裝水，會因它的生產和運輸過程中產生的碳排放而帶來第二碳足跡。碳足跡越大，說明你對全球變暖所要負的責任越大。碳足跡越小，說明你對環境的保護做出的貢獻越大。

就個人而言，每個人可以從自我做起，從生活中的細節做起，盡量減低碳足跡，選擇低碳生活。例如，少開一天車，少吃一頓肉食大餐，少用一次性筷子，少開一盞燈等等，都可以減少碳足跡；甚至用餐做菜時選擇烹飪方式也可以減少碳足跡。以土豆為例，用烤箱烘烤土豆產生的二氧化碳比用鍋煮的要多，而用鍋煮產生的二氧化碳又比微波爐做產生的多。所以，用微波爐做土豆就是一種更好的低碳生活。

另外，棉布衣服與化纖衣服，爬樓梯與坐電梯，走路與開車等等，都是前者是低碳生活，后者是高碳生活。生產化纖衣服要消費更多的石油和能源，排放更多的二氧化碳，所以應當選擇棉布衣服。在家居用電上，使用風電或水電等清潔能源產生的碳排放會比使用熱電低。在交通出行方面，小排放量汽車在同距離時碳排放量較少，應大力推廣小排量節能環保型汽車。

盡管低碳生活值得提倡，但是，由于工作需要或其他原因，人們不時會進入高碳生活。這時就應當對自己的高碳生活進行補償。這種補償就是所謂的碳中和。這種補償就是碳中和。碳中和指的是，人們可以計算自己日常活動（生產）直接或間接制造的二氧化碳排放量，如果過高，則可以通過植樹等方式把這些排放量吸收掉，或者計算抵消這些二氧化碳所需的經濟成本，然后個人付款給專門企業或機構，由他們通過植樹或其他環保項目抵消大氣中相應的二氧化碳量，以達到降低溫室效應的目的。可以說，碳中和就是人們對自己高碳生活的補償。

因此，人類的低碳生活處處可為。

第6篇：二氧化碳排放方式范文

關鍵詞:農業;低碳農業;二氧化碳

哥本哈根世界氣候大會全稱《聯合國氣候變化框架公約》，被喻為“拯救人類的最后一次機會”; 的會議，讓“低碳經濟”;成了2009年的歲末熱詞。一時間，所謂碳稅、碳匯、碳交易、碳足跡、低碳工業、低碳農業、低碳建筑、低碳城市、低碳生活蜂擁而至。低碳經濟作為具有廣泛社會性的前沿經濟理念，其實并沒有約定俗成的定義。一般來講，低碳經濟是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業創新、新能源開發等手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。所謂低碳，就意味著環保、節能減排，意味著生產、生活方式和價值觀念的轉變。

1低碳農業的概述 低碳農業首先是一種理念，是農業轉變發展方式的一個發展方向。低碳理念的本質就是降能節約。低碳農業是一種現代農業發展模式，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發利用等多種手段，盡可能地減少能源消耗，減少碳排放，實現農業生產發展與生態環境保護雙贏。低碳農業是一種比廣義的生態農業概念更廣泛的概念，是生態農業、綠色農業的進一步發展，不僅象生態農業那樣提倡少用化肥農藥、進行高效的農業生產，而在農業的能源消耗越來越多，種植、運輸、加工等過程中，電力、石油和煤氣等能源的使用都在增加的情況下，低碳農業還更注重整體農業能耗和碳排放的降低。

低碳農業也是生物多樣性農業。農業的發展經歷了刀耕火種農業階段、傳統農業階段和工業化農業階段。工業化農業過程對生物多樣性構成威脅:農田開墾和連片種植引起自然植被減少，以及自然物種和天敵的減少;農藥的使用破壞了物種多樣性;化肥造成了環境污染，進而也引起生物多樣性的減少;品種選育過程的遺傳背景單一化及其大面積推廣，造成了對其他品種的排斥，如果用碳經濟的概念衡量，這種農業可以說是一種 “高碳農業”;。改變高碳農業的方法就是發展生物多樣性農業。生物多樣性農業由于可以避免使用農藥、化肥等，某種意義上正屬于低碳農業。 農業作為國民經濟的基礎產業，是一個重要的溫室氣體來源，同時又受到溫室效應的嚴重影響。響應低碳經濟的號召，確定農業溫室氣體的排放量并探尋減排辦法已成為世界各國的當務之急。然而，低碳農業雖然前景廣闊，但距離“低碳農業”;的標準還有很大差距。勞動力是發展低碳農業前期投人成本中的主要部分，尤其是知識型勞動力的投人;我國目前的農業生產特點決定了規模化低碳農業發展的困難。發展低碳農業，需要大面積采用生態農業的部分技術、需要相應的生產技術與之相匹配、需要政府和一些高校社會組織專業人員的指導和培訓，特別是市場的銜接。

2農業與溫室氣體中二氧化碳的消長關系 人類的農業生產活動與全球氣候變化相互聯系又相互影響。農業生產在全球溫室氣體(包括二氧化碳，CH4, N20)循環中占有重要地位。土壤中的有機物質經微生物分解，以二氧化碳的形式釋放人大氣，CH;可在長期淹水的農田中經發酵作用產生，全球一半以上的N20來自土壤的硝化和反硝化過程。 2.1農業是溫室氣體中二氧化碳的重要來源 2.1.1土壤本身就是一個巨大的碳庫。土壤圈是地球巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈交界的一個圈層，它不僅是人類賴以生存的自然資源和人類與生物生活棲息的基地，而且是生態系統中生物與環境間進行物質、能量交換的樞紐。土壤圈在全球氣候變化尤其在全球碳循環中的重要作用可歸納為兩方面:一是土壤圈是碳素的重要貯存庫和轉化器。其貯存形式為土壤有機質，它含有的有機碳量占整個生物圈總碳量的3/4。儲存的大量有機碳是土壤質量和功能的核心，有利于作物的生長;但由于大量施用化肥，加速了農田土壤中有機碳的礦化，進而向大氣中排放了大量的二氧化碳和CH4等溫室氣體，尤其是千百年來因種植水稻而形成的水稻土，每年排放的CH4占全球 CH;排放總量的10%一15%。二是土壤呼吸使大量的有機碳以二氧化碳形式釋放到大氣中。土壤呼吸作用釋放的二氧化碳量是相當可觀的。據估算，全球每年由土壤釋放到大氣中的碳量約為 (0.8一4.6) xlOlsg。因此，土壤呼吸的微量變化將導致大氣中二氧化碳濃度的顯著變化，從而影響由于二氧化碳濃度升高所伴隨的全球變暖和其他氣候因素的變化。

第7篇：二氧化碳排放方式范文

【關鍵詞】低碳；電力調度；決策模型；碳捕集

前言

大型火力發電廠是產生電力二氧化碳排放的主要源頭，我們需要通過碳捕集技術對火力發電廠進行改造，才能使火力發電廠達到節能減排的作用。同時，當代科技的發展使得用戶對于電能服務質量的要求逐步攀升，通過建設安全、經濟、環保低碳的電力系統我們才能夠滿足客戶的各種要求，這對當今的電力企業來講，不僅是挑戰，而且也是機遇。就現在而言，我們只有通過發展低碳電力，才能夠在電網建設、經濟低碳化、電力行業可持續發展的道路上穩步發展。

在低碳經濟的環境中，傳統電力行業的收支模式將在很大程度上有所改變，首先，由于碳稅、碳配額、碳交易機制等相關政策與概念的引入，傳統電力行業需要為二氧化碳的排放付出額外的碳成本，也將為二氧化碳的減排帶來碳收益。再者，二氧化碳減排成為了電力企業的主要發展目標。通過在行業內部進行“碳約束”，各種低碳要素的引入使得傳統電力企業進入了一個新的領域。在現在和不遠的將來，為電力企業的發展與改革帶來深遠的影響。

電力調度是指在符合預測的基礎上，通過對各類電器元件的運行方式、狀態的決策與調用，并考慮一定的安全性和經濟性，在一定時序上形成的一定的調度計劃。通過引入低碳環境，電力調度還需要關注二氧化碳排放。考慮到我國現有的電源、發電技術和低碳電源的使用情況，現在對我國來講，引入低碳電力調度可能是唯一能夠簡單有效控制住二氧化碳排放的方法了。

在接下來的文章中，我們將會對低碳電力調度方式的背景、各種電源在電力調度方面的特性來提出簡單的低碳電力調度決策模型。

1提出低碳電力調度的背景

中國的電力調度方式經歷了三個階段，分別是“三公”、“經濟”、“節能”方式，第一種調度方式是首先要確保各類設備發電完成率均勻性的；第二種是要考慮成本等微增率為原則的，是要考慮其中的運營生產成本的；第三種是要盡量降低二氧化硫等污染物排放，盡最大可能減少化石能源消耗的調度方法。

2低碳電力調度的內涵

低碳電力調度對于傳統的調度方式，有以下幾點特點和內涵：

（2）兩者關注點不同，傳統電力調度的主要關注點都集中在點能上，對于二氧化碳的排放沒有過多的關注，通過加入碳交易與碳價，二氧化碳才能有其經濟價值，只有將二氧化碳賦予了經濟價值，碳價值才能與電價值同時作用于我們的電能調度。只有通過電碳平衡才能使得兩者互相和諧而又穩定地發展。

（3）通過加入碳成本，電力系統中碳的約束就會增加，由于各個電源設備的二氧化碳排放能力不同，所以考慮碳成本之后的電力系統在進行調度時，將會由于電源的發電成本不同而改變發電虛偽，碳約束的加入也改變了電力調度的決策。

3各種電源的電碳調度特性分析

（1）近零碳排放電源

（3）碳捕集電廠

從上面的分析可知，火電廠的電碳特性不是很令人滿意，發電量越大就會排放越多的二氧化碳，這并不是我們所期望的。所以可以再傳統火電廠的基礎上，增加碳捕集系統，組織形成碳捕集電廠，通過將二氧化碳進行封閉處理，就可以實現二氧化碳的減排，但是捕集二氧化碳是需要很多能量的，這樣也會使電廠對外輸出功率降低，通過對二氧化碳的二次利用可以得到其他的經濟效益。由于碳捕集電廠的函數關系過于復雜，此處只列出結果。

4低碳電力調度的決策模型

要實現低碳電力調度，我們需要在以下幾個方面進行改變：

（1）增加決策模型的決策變量

首先我們需要引入碳捕集技術，就需要將二氧化碳的排放作為一個非常重要的資源引入決策，通過對模型的決策變量進行擴充讓我們了解到低碳電力調度的決策需要更多的自變量。

（2）增加目標函數的組成項

通過增加目標函數的組成項，我們可以講碳價、碳稅等碳要素加入目標函數，令二氧化碳排放有了它所應當有的經濟價值，成為決策模型的一個重要組成部分。

（3）增加模型的邊界條件

增加約束條件，是要將碳減排納入決策條件中，只有納入了碳減排的電力調度才能稱之為低碳電力調度。通過協調電碳關系，進行電力調度才能有其真正的作用。

5結束語

對于現在越來越嚴重的能源問題，我們需要引入低碳電力調度方案來適應當今現實的發展需求。通過對于各個電源的分析，以及調度模型的分析，我們得到了，只有通過不斷發展新能源，不斷培養各企業的節能減排意識，才能真正地實現低碳經濟。

參考文獻：

[1]陳啟鑫，康重慶，夏清，DanielKIRSCHEN.低碳電力調度方式及其決策模型[J].電力系統自動化，2010（12）.

第8篇：二氧化碳排放方式范文

全球變暖問題日益嚴重，減少溫室氣體排放的呼聲高漲。從2007年的“巴厘島路線圖”到2009年的“哥本哈根氣候變化峰會”，中國作為發展中國家雖不承擔減排義務，但作為全球能源消耗和二氧化碳排放大國，減排壓力與日俱增。中國政府在哥本哈根氣候變化峰會上公布了“2020年單位GDP碳排放強度相對于2005年降低40％～45％”的減排目標。根據Laspeyres指數分解和Kaya公式可知，二氧化碳排放受人口、經濟增長、產業結構、能源消費結構、技術進步等因素的影響，其中經濟增長是二氧化碳排放增長的重要原因。因此，氣候變化問題既是環境問題也是發展問題。而我國正處于工業化和城市化的進程中，重化工比例較高，能源消費增長較快，導致二氧化碳排放量較大，雖然實施碳減排政策有助于能源效率的提高，但要強制性減排必將對經濟增長帶來負面影響。在充分考慮國際環境與本國國情的情況下，“十二五”規劃適度放慢了經濟發展速度，要求加快轉變經濟發展方式，優化產業結構，降低能耗強度和碳排放強度、減少污染物排放等，說明我國越來越注重經濟質量發展，注重經濟、能源與環境的可持續發展。如何把總能源消耗、二氧化碳排放合理地分配到各省區，對實現能耗強度和碳排放強度雙重約束目標非常關鍵。

許多學者對碳減排成本和配額分配進行了詳細研究。高鵬飛等(2004)對2010－2050年中國的碳邊際減排成本進行了研究，指出中國的碳邊際減排成本是相當高的且越早開始實施碳減排約束越有利。王燦等(2005)分析了部門碳減排邊際成本曲線，發現重工業、電力、煤炭部門是減排成本相對較低的行業。隨著減排率的提高，所有部門成本急劇上升，重工業削減二氧化碳排放的彈性相對較大。韓一杰等(2010)在不同的減排目標和GDP增長率的假設下，測算了中國實現二氧化碳減排目標所需的增量成本，發現GDP增長速度越快或減排目標越高，減排增量成本也越高；但由GDP變化所引起的增量成本變化遠小于由減排目標調整所引起的增量成本變化。巴曙松等(2010)發現各種主要能源消費的碳減排成本之間存在差異性，提出施行燃料轉換政策是一個很好的減排政策選擇。也有一些文獻研究了省區減排成本和配額分配問題。褚景春等(2009)以綜合能源成本為準則，對省區內外的各種資源進行篩選，得出總成本最小的電力資源組，然后將減排成本計入綜合資源規劃，使系統排放量達到最優水平。Klepper, G. 等(2006)研究了不同地區的減排成本、區域二氧化碳排放等問題。李陶等(2010)基于碳排放強度構建了省級減排成本模型，在全國減排成本最小的目標下，得到了各省減排配額分配方案，但其各省減排成本曲線與全國類似的假設，與現實情況有些差距。以上文獻均是基于碳排放強度的單約束，通過估計碳邊際減排成本曲線來分析減排配額的。但“十二五”規劃中提出了能耗強度和碳排放強度分別降低16％和17％的雙重約束目標，為完成此雙重強度約束目標，國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》(國發［2011］26號)(下文簡稱《節能減排方案》)對各省設定了能耗強度降低目標，各省也相應制定了經濟發展的年度規劃目標。如何在雙重強度約束下，實現各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放最優分配，對整個國民經濟發展起著非常重要的作用。

本文基于以上想法，從全局最優的角度，建立在全國及各省的能耗強度和碳排放強度目標約束下的省際經濟增長優化模型，考察全國及各省的能耗強度、碳排放強度及省際經濟增長擴張約束對各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的影響，找到各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值，比較各種情景下的節能成本和減排成本，分析全國能源消耗和二氧化碳排放對全國生產總值的脫鉤狀態，并對全國能耗強度和碳排放強度最大降低幅度進行了預測。

二、優化問題及模型

我國正處于快速工業化階段，發展經濟是當今及今后很長一段時期內的首要任務。因此，本模型的目標函數為最大化各省區生產總值總和，約束條件為全國及各省的能耗強度和碳排放強度的目標約束，以及經濟增長擴張約束。根據分析問題的側重點不同，可建立如下兩個優化模型。

(一)如果2010－2015年全國能耗強度和碳排放強度至少降低16％和17％，各省能耗強度和能源碳強度與2005－2010年變化幅度相同，各省經濟增長遵循歷史發展趨勢并兼顧東中西部協調發展，并且各省通過調整產業結構、能源消費結構、節能減排技術改造和技術進步等措施實現《節能減排方案》中各省區能耗強度的降低目標，那么就有關各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放應該如何優化分配問題，可建立如下模型來考察。

利用模型Ⅰ可分析以下兩種情景：

情景1：2015年全國能夠完成能耗強度和碳排放強度分別降低16％和17％的目標，各省能夠完成《節能減排方案》中的下降目標，各省2010－2015年能源碳強度降低程度與2005－2010年相同。以各省政府工作報告中確定的2011年各省經濟增長速度作為2010－2015年各省經濟增長擴張約束上限；“十二五”規劃中提出了2010－2015年國內生產總值增長7％的預期目標，本情景以7％作為2010－2015年各省經濟增長擴張下限。

情景2：為適當減緩因經濟發展過快而造成能源的過度消耗，實現經濟可持續發展，本情景中各省經濟擴張約束上限在情景1基礎上同比例縮小，其他假設與情景1相同：全國能耗強度和碳排放強度分別降低16％和17％；各省能耗強度能夠實現《節能減排方案》中的下降目標；各省2010－2015年能源碳強度降低率與2005－2010年相同；2010－2015年各省經濟年均增長擴張下限為7％。

(二)能耗強度和能源碳強度共同決定碳排放強度的變化。若2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年相同，則全國能耗強度最大降低幅度是多少，以及全國能耗強度降度最大時各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值又是怎樣的？此問題可轉化為情景3。

情景3：2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年相同，全國能耗強度降低率為可變參數。其他假設與情景2相同：2015年各省能耗強度能實現《節能減排方案》中的下降目標，2010－2015年各省能源碳強度降低程度與2005－2010年能源碳強度降低程度相同；2010－2015年各省經濟增長擴張下限為7％，上限在情景1基礎上 同比例縮小。可利用以下模型分析。

三、數據來源及預處理

數據來源于歷年《中國能源統計年鑒》和《中國統計年鑒》，數據樣本期為2005－2010年，基期和分析期分別為2010年和2015年。因西藏能源消耗數據缺失，模型中暫不考慮。由于二氧化碳排放主要來源于化石能源消耗，本文主要計算了各省煤炭、石油、天然氣三種主要化石能源的二氧化碳排放量，煤炭、石油、天然氣的排放系數分別為2.69kg/kg、2.67kg/L、2.09kg/kg(采用IPCC推薦值)。由于統計口徑不同，所有省區生產總值總和與國內生產總值數據不等，本文所說全國生產總值為所有省區(除西藏外)生產總值總和，所說全國能耗強度為所有省區能源消耗總量與全國生產總值之比，所說全國碳排放強度為所有省區二氧化碳排放總量與全國生產總值之比，所說全國能源碳強度為所有省區二氧化碳排放總量與所有省區能源消耗總量之比。從歷年《中國統計年鑒》可得2005－2010年各省區生產總值(2005年不變價)。從歷年《能源統計年鑒》可得各省各種能源消耗量。煤炭、石油和天然氣的消耗量與它們相應的排放系數相乘，可分別得到煤炭、石油和天然氣的二氧化碳排放量。進而可得樣本期每年全國及各省區能耗強度和能源碳強度，可得樣本期內各省及全國能源碳強度的變化率。能耗強度的降低率來源于《節能減排方案》。由于2010年各省區各種化石能源消耗量數據目前沒有公布，無法算出2010年各省二氧化碳排放量，在此假設2010年各省化石能源消費結構與2009年相當，則各省2010年能源碳強度與2009年能源碳強度相同。情景1中參數標定見表1，其他情景中參數的具體變化見本文分析過程。

四、情景優化結果分析

下面利用所建模型來分析三種情景中各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的優化分配。

(一)地區GDP優化分析

優化結果顯示三種情景下模型均有最優解，說明從全局最優角度看，在全國及省際能耗強度和碳排放強度約束下，保持經濟平穩較快發展，能夠找到各省區經濟增長的最優路徑，進而可分析三種情景下各省區經濟增長最優分配值的異同(見表2)。

情景1優化結果顯示，2010－2015年全國經濟年均增長率為10.2％，經濟區域中，東北、中部、西北和西南地區經濟發展較快，各省經濟年均增長率均大于全國經濟年均增長率；京津、北部沿海、華東沿海和南部沿海地區經濟年均增長率均低于全國經濟年均增長率，但均在9％以上。說明若各省能夠實現節能減排目標，經濟區域就能夠協調發展，尤其是東北、中部和西南地區經濟能夠保持較好的發展勢頭。從省區看，山西、貴州、青海和寧夏的經濟增長速度較慢，其中山西年均增長率為8.5％，沒有達到本省經濟增長擴張上限；貴州、青海和寧夏的年均增長率為7％，取值為經濟增長擴張下限，經濟增長速度最慢。其他省區經濟年均增長率取值為各省經濟增長擴張上限，經濟發展較快。說明如果經濟發展保持目前勢頭，現行的全國及各省能耗強度約束對山西、貴州、青海和寧夏的經濟發展較為不利，對其他省區的經濟發展較為有利。

為了維持能源、經濟和環境的可持續發展，避免能源過度消耗，需要適度放慢經濟發展速度。情景2在情景1基礎上同比例縮小了經濟擴張上限，為保證2010－2015年間各省年均增長率不低于8％，各省經濟發展水平擴張上限縮小比例不超過4.504％。優化結果顯示，同比例縮小上限約束對各省及全國經濟發展的負面影響是全方位的。當各省經濟擴張上限縮小比例為4.504％時，全國經濟年均增長率為9％，下降了1.2個百分點。從經濟區域看，京津、華東沿海、南部沿海、中部、西南、東北、北部沿海和西北地區經濟年均增長率下降程度依次增大。從省區來看，河北、內蒙古、云南、甘肅和新疆經濟增長率為7％，最優值從經濟擴張上限降到經濟擴張下限；遼寧年均增長率為9.1％，沒有達到經濟擴張上限。除此之外，其他省區的經濟發展水平在情景1基礎上同比例縮小了4.504％，最優值為經濟擴張上限。

情景3優化結果顯示，若2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年能源碳強度降低程度相同，則全國能耗強度的最大降低幅度為17.27％，與此同時全國碳排放強度降低了21.07％。與情景2對比，全國經濟年均增長率為8％，下降了一個百分點。從經濟區域看，東北、中部、西北和西南分別下降了2.9、1.7、1.2和2.8個百分點；其他區域沒有改變。從省區來看，河北、山西、內蒙古、貴州、云南、甘肅、青海、寧夏和新疆的經濟年均增長率分別為7％，最優值仍然是經濟擴張下限；吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川和陜西的經濟年均增長率分別為7％，最優值從經濟擴張上限降低到經濟擴張下限；遼寧年均增長率從9.1％下降到7％；廣西年均增長率從擴張約束上限下降到7.3％，接近經濟增長擴張下限。說明進一步降低全國能耗強度對東北、中部、西北和西南地區的經濟增長有較強的阻礙作用。

(二)地區能源消耗和二氧化碳排放優化分析

各省GDP優化值乘以相應能耗強度和碳排放強度可分別得到各省能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值。圖1和圖2分別為三種情景下各省能源消耗和二氧化碳排放增加量的變化情況。

圖1　三種情景下2010－2015年能源消耗的增加量　單位：10000 tce

從圖1中可見三種情景下，山東、廣東、江蘇、河北、河南、遼寧等省區能源消耗較大，北京、上海、江西、海南、貴州、青海、寧夏等省區能源消耗較少。情景2與情景1相比，北京、上海、貴州、青海和寧夏能源消耗量沒有改變；其他省區均有不同幅度的減少，其中能源消耗變動幅度排在前十一位的省區依次是內蒙古、河北、遼寧、山東、甘肅、新疆、云南、江蘇、廣東、河南和山西。情景3與情景2相比，遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、廣西、重慶、四川、陜西等地區能源消耗進一步減少，其中河南、四川、重慶、黑龍江和遼寧的能源消耗減少幅度較大；其他省區的能源消耗沒有改變。同理可分析各省區二氧化碳排放情況。三種情景中二氧化碳排放變動均較大的省區有河北、內蒙古、遼寧、黑龍江、山東、河南、廣東、云南、陜西、甘肅、新疆等。從圖2中可看出，情景2與情景1中各省二氧化碳排放的增減情況與能源消耗的增減情況一致。二氧化碳排放變動幅度排在前十一位的省區依次是內蒙古、遼寧、河北、山東、山西、新疆、甘肅、河南、云南、江蘇和廣東。但其省 區排序與能源消耗變動大小的省區排序有所不同，這是因為二氧化碳排放量不僅受能源消耗量的影響，而且還受能源碳強度的影響，即各省能源碳強度不同導致二氧化碳排放的變化與能源消耗的變化不一致。情景3與情景2相比，二氧化碳排放沒有變化的省區和能源消耗沒有變化的省區相同；二氧化碳排放減少的省區與能源消耗減少的省區也相同，但省區排序有所不同。

圖2　三種情景下2010－2015年二氧化碳排放的增加量　單位：10000 t

結合情景2與情景1中的經濟增長優化結果可知，能源消耗和二氧化碳排放變動較大的省區比較容易受經濟擴張約束上限變化的影響。縮小經濟擴張上限，雖然放慢了全國及一些省區的經濟增長速度，但有利于節約能源和減少二氧化碳的排放。結合情景3與情景2中的經濟增長優化結果可知，當2010－2015年各省能源碳強度與2005－2010年的能源碳強度變化相同時，能源消耗和二氧化碳排放變動較大的省區比較容易受全國能耗強度變化的影響。為了實現全國經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優配置，各省區在制定政策時，要充分考慮本省區的具體情況，制定出適合本省低碳發展的路徑。

(三)三種情景下全國節能減排成本與脫鉤狀態分析

我們把各種情景下全國總能源消耗和二氧化碳排放的優化結果進行對比，當GDP改變量與能耗改變量為負值時，令GDP改變量與能耗改變量比值為節能成本；當GDP改變量與二氧化碳排放改變量為負值時，令GDP改變量與二氧化碳排放改變量比值為減排成本。由三種情景的經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優化分配可看出，情景2在情景1基礎上同比例縮小了經濟擴張上限，減慢了某些省區的經濟增長速度，有利于節約能源和減少二氧化碳的排放，其節能成本和減排成本分別為0.963萬元/噸標準煤和0.310萬元/噸。情景3在情景2基礎上考察了全國能耗強度和碳排放強度的最大降低幅度。在此種情況下，節能成本和減排成本分別為1.010萬元／噸標準煤和0.339萬元/噸。兩種對比結果顯示節能成本和減排成本均較低，說明適度放慢經濟發展過快省區的經濟發展和進一步加快全國能耗強度和碳排放強度的降低，雖然對全國及個別省區的經濟發展有一定的阻礙作用，但對全國總體能源消耗和二氧化碳排放起著較強的抑制作用。

本文采用Tapio脫鉤指標，將二氧化碳排放與經濟增長的脫鉤彈性分解如下：

其中分別稱為碳排放彈性脫鉤指標、能源消耗彈性脫鉤指標和能源碳排放彈性脫鉤指標，經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放增長率采用2010－2015年年均增長率。由三種情景的經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優化分配，可計算出三種情景下2010－2015年年均碳排放彈性脫鉤指標、能源消耗彈性脫鉤指標、能源碳排放彈性脫鉤指標(見表3)。結果顯示，能源消耗在情景1中處于增長連接狀態，在情景2和情景3中處于弱脫鉤狀態，且能源消耗脫鉤指標值越來越小，說明能源消耗和全國生產總值的弱脫鉤程度越來越強。能源碳排放在三種情景中雖均處于增長連接狀態，但能源碳排放彈性脫鉤指標值越來越趨于0.8(增長連接與弱脫鉤狀態的臨界值)，說明雖然二氧化碳排放與能源消耗之間還處于增長連接階段，但越來越趨于弱脫鉤狀態。二氧化碳排放在三種情景中均處于弱脫鉤狀態，而且碳排放彈性脫鉤指標值越來越小，說明二氧化碳排放與全國生產總值的弱脫鉤程度越來越強。

五、結論及政策建議

本文根據所分析問題的側重點不同，從全局最優的角度，建立了兩個在全國及省際能耗強度和碳排放強度約束下省區經濟增長優化模型。分析了三種情景下各省區經濟增長的優化問題，比較了各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配路徑的異同。發現三種情景下均能實現“十二五”規劃中對國內生產總值增長的預期目標、單位GDP能耗強度和碳排放強度的約束目標。若2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年能源碳強度降低程度相同，則全國能耗強度和碳排放強度的最大降低幅度約分別為17.27％和21.07％。

在地區經濟發展方面，本文比較了三種情景下各省經濟增長最優分配的異同，分析了縮小經濟擴張上限和進一步降低全國能耗強度對全國及各省區的影響，指出了經濟發展較慢和較快的省區。如果經濟保持目前發展勢頭，那么現行的全國及各省能耗強度指標約束對山西、貴州、青海和寧夏的經濟發展較為不利，對其他省區的經濟發展較為有利。同比例縮小經濟擴張上限，對各省及全國經濟發展的負面影響是全方位的，中部、西南、東北、北部沿海和西北地區經濟年均增長率下降程度較大，其中河北、內蒙古、云南、甘肅、新疆和遼寧經濟增長速度明顯減慢。若全國能耗強度降低率從16％進一步降低到17.27％，則全國經濟年均增長率將進一步下降1.2個百分點，西北、中部、西南和東北地區經濟增長速度明顯減慢，其中吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川、陜西、遼寧和廣西成為經濟發展較慢省區的新成員。說明進一步降低全國能耗強度對西北、中部、西南和東北地區的經濟增長有較強的阻礙作用。

第9篇：二氧化碳排放方式范文

[關鍵詞]工業行業 碳排放 影子價格 碳價格

[中圖分類號]F205

[文獻標識碼]A

[文章編號]1004-6623（2013）05-0068-04

一、影子價格理論研究綜述

影子價格理論最早由前蘇聯經濟學家康特羅維奇在上世紀30年代提出，該方法解決了一個具體問題，即如何以一種方式把工廠的現有生產資源結合起來使生產最大化，他所使用的分析方法為線性規劃方法，該方法的思想是求解一個在設定的一組線性不等式約束條件下的線性函數最大值，該值可以作為核算價格使用，康特羅維奇稱為“分解乘數”，被美國經濟學家T-庫普曼斯（T.Koopmans）稱為“影子價格”。

影子價格已被廣泛應用于國民經濟的各個領域，很多文獻把影子價格分析應用到生態經濟學和環境經濟學的分析之中。Willian Nordhaus（1982）最早提出大氣中CO2的增加將對經濟活動產生影響，并應用影子價格模型對其進行描述。Pittman（1981）在Shephard距離函數的基礎上首次通過估計距離函數來測算影子價格，隨后基于這種估計方法的文獻大量涌現。趙秀霞（1998）通過一個改進的二氧化碳影子價格模型，在考慮使用化石燃料所排放的二氧化碳被陸地森林吸收的因素下，計算了海洋森林雙因子吸收的影子價格值。

涂正革（2009）采用采用非參數方法構建paneldata的方向性環境生產前沿函數模型，以北京、甘肅和河北為案例分析了這三個典型地區工業二氧化硫排放的影子價格及其變化特點。分析發現，二氧化硫的影子價格取決于排放水平和生產率水平高低，當二氧化硫排放水平較高、生產率水平較低時，減少排放的代價較低；相反，生產率水平較高、污染排放水平較低時，減少排放的代價較大。陳詩一（2010）利用環境方向性距離函數估計出中國工業38個兩位數行業在1980～2008年的二氧化碳影子價格。結果顯示，輕工業行業的二氧化碳影子價格絕對值要高于重工業行業，而且隨著時間的推移，輕重工業和工業全行業的二氧化碳影子價格絕對值都出現遞增現象。袁鵬、程施（2011）認為污染物的影子價格體現了污染物的邊際減排成本。他們采用二次型方向性距離函數和2003～2008年我國284個地級及以上城市工業部門數據，對廢水、SO2和煙塵等三種污染物的影子價格進行了估計。竇育民、李富有（2012）按照企業實現利潤最大化原則并運用超越對數函數推導出環境污染物影子價格新的參數化度量公式。葉斌、唐杰、陸強（2012）構建了以系統發電總成本最小化為目標的電力系統數學規劃模型，利用對偶原理求解GHG排放權的影子價格。以深圳電網為案例，計算了電力系統GHG排放權的影子價格并對其主要影響因素進行了分析。黃文若、魏楚（2012）利用環境方向性距離函數估計了中國29個省（市、區）1995～2007年間的二氧化碳影子價格與包含環境因素在內的生產率。測算結果表明，經濟發展水平較高地區的二氧化碳影子價格與環境生產率值都要顯著高于經濟欠發達地區。二氧化碳影子價格在制定碳稅政策方面有著重要的參考價值。胡民（2007）利用影子價格模型對排污權交易市場中排污權的初始定價及交易中的市場出清價格的形成機制進行了分析。顏蕾、巫騰飛（2010）運用運籌學理論建立了排污權初始定價模型，通過模型得到一個影子價格，即初始分配價格P=B*r，其中B為企業單位產品的平均利潤，r為企業的產量與企業的污染排放量的比例系數。

國內外學者計算碳排放權影子價格大多采用方向性距離函數的參數方法和非參數方法，這兩種方法都能測算出CO2的影子價格，前者是在假定市場價格為一元的情況下計算出來的，該方法首先要設定函數形式，具有很大的主觀性和隨意性，且要估計的系數眾多，計算量很大，在實際操作時困難極大；而非參數方法無需設定函數，避免了人為因素的影響，使得結果更客觀，且操作難度不大。

運籌中的影子價格實質上是一種邊際價格，反映了在排污權得到最優利用時的生產條件下，每利用一單位的排污權進行排污時，企業受益的增量。影子價格是根據排污權在生產中做出的貢獻而得出的估價。影子價格以資源的有限性為出發點，以資源最佳配置作為價格形成的基礎。正確認識影子價格，可以為生產提供科學的決策依據。影子價格作為企業決定是否購買排污權的價格分界線，用于排污權初始定價參考是合理的。國內已有學者提出運用線性規劃的方法推導出影子價格作為排污權的初始定價參考。但是目前還未有應用此方法的實證研究。

本文基于運籌學的影子價格計算模型，對深圳市工業行業2008～2010年二氧化碳排放的影子價格進行了計量，并得出相關結論。

二、模型與方法

（一）影子價格模型

本文借鑒胡民（2007）和顏蕾、巫騰飛（2010）提出的用于排污權初始定價的影子價格模型來構建計算碳排放權初始定價的模型。并將碳排放權的影子價格界定為：某一國家或地區（或企業）在碳排放權交易中在對其最優利用前提下的價格預估。

1 假設條件

假設1：某一地區根據節能減排目標等確定的當年地區碳排放總量為O，共存在i個二氧化碳排放企業（i=1，2，……，n）。

假設2：這i個企業單位產量產生的收益為Bi，年產量分別為Xi（i=1，2，……，n）。由于化石燃料的燃燒是造成二氧化碳排放的主要原因，并且在一定時期、一定技術條件下企業單位產值與石化燃料使用量成正比，因此可以假設其產值與二氧化碳排放量也成正比，且比例系數為ri，則企業的二氧化碳排放量Qi=ri×Xi。

2 模型構建

將二氧化碳排放總量控制和有償配置下的企業利潤最大化作為目標函數，將二氧化碳排放權看作一種生產資料，將二氧化碳排放量作為約束條件。根據以上假設，模型構建如下：

3 模型分析

拉格朗日乘子λ即單位碳排放權的影子價格，代表在碳排放權總量控制下實現其最優利用的單位碳排放權估價，這種估價不是碳排放權的市場價格，而是根據碳排放權在生產中做出的貢獻而作的估價。

該影子價格表示在其他條件不變時，每增加一單位排污量所帶來的利潤。當碳排放權的價格高于影子價格時，該企業使用一單位碳排放權的成本高于其收益，縮減生產規模有益于總體收益的提高；當碳排放權的價格低于影子價格時，該企業使用一單位碳排放權的成本低于其收益，擴大生產規模有益于總體收益的提高。

（二）能源消費的二氧化碳排放量估算模型

我國并未直接公布CO2排放數據，為了分析的需要，本文計算各行業的二氧化碳排放量根據《IPCC國家溫室氣體排放指南》（2006），結合深圳市能源統計數據的實際情況，采用以下公式：

其中，CE為能源消費的二氧化碳排放量，單位為噸；Bi為第i種能源的消費量，單位為噸標準煤；各類實物能源消耗參照2011年《中國能源統計年鑒》最后所附的“各種能源折標準煤參考系數”折算成標準煤數量；Fi（CO2）為i能源的二氧化碳排放系數，單位為噸CO2/噸標準煤；i為能源種類，i取9。IPCC碳排放計算指南提供的CO2排放系數計算公式為：Fi（CO2）=H×Y×O，其中，H為低位發熱量，Y為碳排放因子，O為碳氧化率。

三、深圳分行業碳排放影子價格計量

（一）數據來源和樣本選取

本文以深圳市工業行業為研究對象，估算2008～2010年深圳市工業行業碳排放權初始價格，分別分為工業全行業、輕工業、重工業和納入碳排放交易體系的26個工業行業，數據從2009～2011年《深圳市統計年鑒》中得到。

模型中涉及到的主要變量有單位產量產生的收益為Bi和單位生產規模二氧化碳排放比例系數ri。在實際運用中用相近指標進行替代。單位產量產生的收益Bi用單位產值利潤率代替，產值利潤率（%）=（利潤總額/工業總產值）×100%。單位生產規模二氧化碳排放比例系數ri用碳排放強度代替，工業行業的碳排放強度表示為單位產值二氧化碳排放量，即工業行業碳排放強度=二氧化碳排放量/工業總產值。

由于《深圳市統計年鑒》自2009年開始統計工業行業主要能源分組消費量的數據，因此選取深圳市工業行業2008～2010年的工業總產值、利潤總額、主要能源分組消費量的數據。

計算深圳市工業全行業、輕工業及重工業碳排放權的影子價格，結果分別見表1，表2，表3。

深圳市納入碳排放交易的26個行業的碳排放權的影子價格計算方法及過程與全行業相同，本文不再贅述。

四、結果分析

1 深圳市工業全行業、輕工業和重工業2008～2010年碳排放權影子價格的平均值分別為788.31元/噸、499.06元/噸、941.99元/噸。可見，重工業碳排放權的影子價格明顯大于輕工業，同時也大于工業全行業碳排放權的影子價格。說明重工業使用一單位碳排放權的邊際效益較高，因此，重工業更可能成為碳排放權交易市場中的買方。

2 深圳市工業行業和重工業2008～2010年碳排放權的影子價格分別呈逐漸升高的趨勢，從計算過程中可以直觀地看到單位產值利潤率呈上升趨勢，碳排放強度呈下降趨勢，必然導致碳排放權初始價格逐漸增大。輕工業的碳排放權影子價格在2010年有所降低，原因是輕工業2010年產值利潤率下降。