碳排放的主要原因范文

导语：如何才能写好一篇碳排放的主要原因，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】 低碳；能源；经济

当今世界，全球气候变暖已经成为不争的事实，气候问题已经成为世界各国关注的焦点。全球气候变暖给人类的生存和发展带来了极大的挑战，为应对不断恶化的环境问题，世界各国期望通过国际合作来解决气候变化问题。从1992年的《联合国气候变化框架公约》到1997年的《京都议定书》，到2007年的“巴厘岛路线图”再到2009年的《哥本哈根协议》，这些国际协议或者公约证明了人类已经认识到了气候变化问题的严重性，并期望通过国际合作积极寻找应对气候变化的良方，在全球范围内寻求一种可持续的经济发展模式。《京都议定书》为通过国际合作控制温室气体排放开了一个好头，但是美国以承担减排义务影响本国经济发展为由而拒签，使得《京都议定书》遭受严重的挫折，国际谈判在解决国际气问题上举步维艰。在此背景下，英国于2003年提出了低碳经济这一概念。这一概念一经提出就立即成为经济学界乃至整个社会的热点名词，由此引发了对低碳经济研究的热潮。世界各国都开始纷纷探寻发展低碳经济的途径，向低碳经济转型已经成为世界经济发展的趋势。对于低碳经济的含义，迄今还没有形成一个统一的说法，目前低碳经济被广泛引用的定义是英国环境专家鲁宾斯德的阐述，“低碳经济是一种正在兴起的经济模式，其核心是在市场机制基础上，通过制度框架和政策措施的制定和创新，推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会经朝高能效、低能耗和低排放的模式转型”。

Yoichi Kaya教授在IPCC的一次研讨会上的报告中提出Kaya恒等式，通过一种简单的数学公式将人口、经济、能源消费等因子与人类活动产生的二氧化碳联系起来，具体表述如下二氧化碳排放量二人口x人均GDP x单位GDP能源消耗量x单位能耗排放量Davis等分析了美国1996―2000年能源强度和碳排放强度下降的原因，认为能源结构调整不是主要原因，天气变化才是主要原因。Greening等采用Divisia Index De Composition的方法对10个经济合作发展组织成员国家的生产部门、货物运输、居民们终端服务部门、私人交通的碳排放强度进行了分析，认为生产部门能源强度下降是其 碳排放强度下降的主要原因，同时能源价格等一些因素也会对碳排放强度有很大的影响；货物运输部门碳排放强度的增长主要是受交通模式向碳密集型模式转变的影响，燃料价格及对购买交通工具征税等措施都不能有效的减少能源消费；居民终端服务部门的终端能源消费结构、发电的燃料构成、能源强度对碳排放强度下降的影响各不相同，但是终端用能方式对其下降却是起了相反的作用；私人交通部门能源强度的下降对碳排放强度下降的影响较大，但是未来仅仅依靠降低能源强度的政策来减少二氧化碳排放可能还是不够的。

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关键词：土地利用方式；碳排放（吸收）；节能减排

随着工业文明的大跨步发展，人类对自然资源的开发和利用极具猛增：大片森林和湿地的破坏、化石燃料无节制开发和利用、土地利用方式的改变等，造成大气中CO2浓度持续增高，并可能是气候变暖的直接原因。据统计，全球CO2浓度已比工业革命前增加了约25%，并以每年约0.5%的速度持续上升。而中国作为世界上最大的发展中国家，对自然资源的需求量巨大，据统计，截止2005年，中国能源活动产生的碳排放量为7219.2Mt，明显高于第二名的美国为6963.8 Mt，占到全球碳排放总量的19.12%，是世界上碳排放量最大的国家，中国节能减排工作尤为重要。非持久性的土地利用变化对大气碳素循环平衡的影响，仅次于能源消耗，是造成全球碳排放量持续猛增的主要原因之一。目前针对土地利用变化碳排放量引起了广泛的关注和深入研究，但相关研究主要集中在碳排放的宏观层面，对人类活动造成的碳排放影响的区域分析，尤其是区域碳排放主要来源——土地利用方式变化对碳排放的影响还待深化。本文以河北省为例，研究讨论不同利用方式对碳排放的影响，从而为深入开展碳排放的区域分析提供参考。

1 研究区域概况

河北省地处华北、渤海之滨，位于东经113°04'～119°53'，北纬36°01'～42°37'之间，与鲁豫晋蒙辽五省接壤，是中国重要的棉粮产区和工业园区。全省地势由西北向东南倾斜，西北部为山区、丘陵和高原，其间分布有盆地和谷地，中部和东南部为广阔的平原，是中国唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海滨的省份。全省面积18.88 万平方千米，占全国土地总面积1.97%，总人口约7240万，人口密度较大。全省辖11个地级市，工业化、城市化水平较高，又毗邻北京和天津，人类活动对土地生态系统的影响较大，从而土地利用的变化对碳排放的影响较为显著，因此，分析该区域土地利用变化的碳排放效应具有一定的典型性意义。

2 研究方法和研究数据来源

2.1 研究方法

土地利用方式对碳排放的影响，可以分为直接碳排放和间接碳排放，直接碳排放是指土地利用类型转变和保持带来的碳排放，间接碳排放主要指各类土地利用方式中人类活动对象承载的碳排放，包括土地承载、工矿用地消耗能源承载、交通水利承载和居民生活承载。受相关数据的限制，本文只考虑土地利用间接碳排放：耕地、林地和草地碳排放（汇），建设用地中居民生活能源消耗碳排放，建设用地中工矿交通水利等能源消耗碳排放。各类型碳排放（汇）系数主要依据已有研究所得经验数据：其中耕地利用碳排放系数考虑农业生产碳排放系数和本身对碳排放的吸收系数，进行差值，得出碳净排放系数；而建业用地排放系数考虑了生产生活对不同能源消耗，包括煤炭、石油、天然气等，综合碳排放系数[5-8]。

碳排放估算公式： （1）

其中：E——碳排放总量，g；ei——研究区i类土地利用方式碳排放量，g；Ti——i类碳排放系数，排放为正，吸收为负；各类土地利用面积，m2。

各类土地利用方式碳排放经验系数，见表1。

2.2 研究数据来源

采用河北省国土资源厅1990～2005年土地利用现状数据，1990～2005年河北省能源消耗数据，河北省土地利用总体规划（2006—2020）以及部分来自《河北省统计年鉴》的数据。

3 结果分析

根据已有1990-2005年土地利用现状数据以及相对应的能源消耗数据，基于各指标的经验系数，利用碳排放估算公式，求算出河北省历年不同土地利用方式的碳排量（见图1）：（1）1900～2005年河北省历年碳排放总量呈现明显的上涨趋势，尤其是从2000年开始，由于土地利用类型由农转非、由林转工步伐加快，加之工业化、城市化进程的加快，生产生活对能源的消耗量急速增加，造成2000年后全省碳排放总量年涨幅率变大；（2）建设用地历年碳排放量在各种土地利用方式中所占比例最大，并呈逐年大幅增大趋势，碳排量3551.9～11504.9万t（1990～2005年），所占总排放量比例为92.1%～97.7%（1990～2005年）；（3）工矿、交通、水利用地碳排放量占建设用地总碳排放量份额达到91%左右，其余9%左右碳排放量来源于居民日常生活；（4）各种土地利用方式中，碳排放第二来源为耕地，由于耕地面积的逐年减少，耕地碳排放量也在逐年递减，碳排量304.76～ 271.88 万t（1990～2005年），在总碳排放量中所占份额也逐年降低，6.9%～2.3%（1990～2005年）；（5）林地作为主要的碳排放吸收源，由于1990～2005年间，全省植树造林、退更换林和绿化城镇政策的加快实施，林地面积363.36～439.29万hm2（1990～2005年），碳吸收量呈逐年增大趋势2096.59～2534.70 万t（1990～2005年），但由于建设用地碳排放强度明显增大，导致林地吸收碳量占总碳排放量的比例从54.4%降至21.5%。

1990～2005年期间，建设用地面积逐年增加，相对于耕地面积逐年减少，建设用地面积仅有耕地面积的22.2%～26.9% ，但由于建设用地使用对象和特点，其对碳排放影响远远超过耕地，在所有土地利用方式中与碳排放相关系数最大，达到0.976，而耕地仅有0.231（见表2）。

从各类主要用地方式中碳排放和碳吸收强度来看：建设用地的碳排放强度最大，每增加1 km2 建设用地，会增加6.30t碳排量；林地碳吸收强度接近于建设用地碳排放强度，每增加1 km2的林地，可吸收5.77t的排放碳，相当于92%左右的建设用地碳排放，而耕地排放量不是很明显，1 km2耕地碳排放量为0.042t。

根据各类型用地所占的面积不同，参照各类土地利用碳排放量，估算各类用地碳源（汇）的边际变化，即各类土地利用面积每变化1%所对应的碳排放量（吸收量）的变化情况，见表4：土地利用方式变化中对碳源（汇）最敏感的是建设用地，其次为林地，而草地对碳排放的影响程度最迟钝；林地作为碳吸收对象，碳吸收变化程度仅为建设用地的6.10%，而耕地的边际变化仅为建设用地的1.29%，可见建设用地变化是碳排放量增加的主要因素，而作为最主要的碳汇工具，林地面积的增加远远不能抵消建设用地增加带来的碳排放量的增加。

3.2 河北省2010年和2020年碳排放预测

根据河北省土地利用总体规划（2006—2020）：耕地得到有效保护，农业综合生产能力不断提高；土地利用结构更趋合理，布局不断优化；节约集约用地水平不断提高，科学发展用地得到保障；土地生态环境逐步改善，京津冀生态屏障基本建立。依据各类土地利用碳源（汇）边际变化和个土地利用方式碳排放（吸收）经验系数，对河北省2010年和2020年碳排放总量进行预测，见表4：2010年和220年全省碳排放总量较2005年分别降低了16.8%和14.6%；根据总体规划，2010年和2020年河北省林地面积较2005年分别增加43.03和131.75万hm2，这对碳排放的吸收具有很大作用；虽然建设用地面积在逐年增加，但是增幅缓慢，所以碳排放量增幅相对较低；而耕地、草地面积保持在一个相对稳定的级别，所以碳排放（吸收）量没有太大变化。

4 结论与讨论

4.1 结论

（1）根据以上分析结果表明，在所有土地利用方式中，建设用地和耕地是主要碳源，以2005年为据，河北省建设用地利用所产生的碳排放每年可达1.15×108 t，占到总碳排量的97%以上，耕地每年碳排量可达2.71×106 t，而建设用地碳排放量中91%以上来源于工矿企业交通水利能源消耗的碳排量；林地为主要的碳汇，对碳排放量的吸收每年可达2.53×107t，所以扩大林地面积对碳排放的吸收是很有必要的。

（2）在所有土地利用类型中，建设用地与碳排放量的相关系数最高，而根据1990～2005年历年碳排放量计算可得，每增加1km2的建设用地，将会产生6.3t的碳排放，而每增加1km2的林地，将会吸收5.77t的碳排放，所以林地在碳排放吸收中起到主导作用；基于土地利用对碳影响的边际变化分析， 林地作为碳吸收对象，碳吸收变化程度仅为建设用地的6.10%，所以就碳平衡来说，目前河北省林地面积和建设用地面积极不平衡，需要采取严格措施，保证生态平衡。

（3）通过对2010年和2020年土地利用碳排放的预测，可见2010年和2020年基于2005年碳排放量有明显降低，虽然碳减排有所成效，但碳排放总量还处于一个很高的水平，所以要继续做好节能减排工作，调整土地利用结构的平衡。

4.2 调整土地利用方式降低碳排量的建议

21世纪是经济社会发展的重要战略机遇期，也是资源环境约束加剧的矛盾凸显期，土地利用结构不合理，土地利用不充分，从而加剧了人地矛盾。因此，必须建立低碳排、消除人地矛盾的土地利用结构。

（1）在严格保护耕地的基础上，节约集约用地，统筹各类用地。稳定耕地数量，不断提高耕地质量和农业综合生产能力；转变土地利用方式，推进土地节约集约利用，加强建设用地空间管制，促进城乡用地统筹，不断提高土地利用效率与效益。

（2） 加强土地生态环境保护与建设。合理进行植树造林活动，统筹安排生产、生活和生态用地，加强各类自然保护区、森林公园、湿地保护与建设，促进生态环境不断改善。

（3）严格控制建设用地规模，促进建设用地节约集约利用。严格执行国家和省各类建设项目投资强度、容积率、建筑密度、人均用地、生产用地比重、绿化率等控制指标，挖掘已有建设用地潜能，尤其是工矿企业用地，推进建设用地集约利用。

（4）提高能源利用率，调整能源结构。不断科技创新，提高能源利用率，实现减排。同时，加快能源结构调整，大力发展清洁能源和低碳排放替代能源。

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1各因素对碳排放的影响

根据对相关指标的分类，具体分析各因素对碳排放的影响．能源因素:能源消费总量(X1)与碳排放(X0)之间的相关系数为0.998，为所有指标中的最大值．这反映出，能源消费的不断增长是导致目前碳排放总量不断增加的最主要原因;煤炭消费总量(X2)与碳排量(X0)间的相关系数为0.964，结合考虑煤炭在当前能源消费中占主导地位，这反映出推进低碳经济的发展，降低碳排放量的一条有效途径就是优化能源消费结构，减少煤炭为代表的化石能源的消费比重，开发以水电、核电为代表的非化石能源，提高新能源在能源消费结构中的地位．人口因素:城市化率(X3)、总人口(X4)、从业人员总数(X5)与碳排放量(X0)之间的相关系数分别为0.994、0.995、0.994，显示出极强的正相关关系．当前我国的碳排放主要产生在城市地区，从其高达0．994的相关系数可以也看出，城市化率越高，碳排放量越大．而人口则是碳排放的来源载体，只有通过人工的劳动和社会生活才会产生大量的碳排放，这一点也可以从总人口以及从业人员总数和碳排放之间的极高相关系数看出．经济因素:GDP增长率(X7)、第三产业比重(X8)与碳排放(X0)的相关系数(0．63、0．745)相对较低，但是其绝对值仍远远超过了0．5;城镇居民可支配收入(X9)、GDP总量(X6)与碳排放(X0)之间的相关系数则高达0.992、0.996．这体现出以这四个指标为依据的经济因素与碳排放量间有着较密接的联系，经济发展的能源需要在一定程度上增加低碳建设的压力．技术因素:高新科技的运用，对于低碳经济的建设发展有着极其深远的影响，从具体的指标来看，碳排放量(X0)与单位GDP能耗(X10)、碳生产力(X11)的相关系数分别高达0．972和0．97．这说明走低碳发展的道路，离不开对科学技术的使用，科技的发展可以开阔我们的生存空间，提供新的能源，优化能源结构，并且可以通过实现节能减排以及产业升级转型提高碳生产力来减少碳排放量．

2基于I=PAT修正模型的中部地区低碳经济发展的影响因素分析

原模型中考虑的是人口对环境的压力［5］，故而其选取指标A为人均财富．在本文中，为了能够准确分析低碳经济建设过程中的碳排放与区域经济发展以及其他因素间的定量变化，特在传统的I=PAT模型中引入了地区经济发展状况(GDP总量)以替代人均财富指标，式中，用I代表碳排放总量，单位为万吨;P表示总人口;A则表示地区经济发展状况，用GDP总量表示;T是指单位GDP能耗，代表技术因素．通过各因素中指标的相关系数比较，在人口因素中选取总人口(X4)指标、在经济因素中选取GDP总量(X6)指标、在技术因素中选取单位GDP能耗(X10)指标与碳排放总量(X0)进行回归分析，所取样本数仅满足最小样本容量要求．因此由方程2可以看出，影响湖南省碳排放的因素按其对模型的解释能力依次为总人口、单位GDP能耗、GDP总量．具体来讲，总人口的对数每提升(或降低)一个百分点，碳排放量的对数将提高(或降低)14．01556个百分点;单位GDP能耗的对数每提升(或降低)一个百分点，碳排放量的对数将提高(或降低)1．506186个百分点;GDP总量的对数每提升(或降低)一个百分点，碳排放量的对数将提高(或降低)0．405073个百分点．

作者：常骞 柴志阳 单位：湖南师范大学资源与环境科学学院

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伴随我国国民经济日益发展，环境保护、能源消耗、水土流失、大气变暖等问题日益重要。越来越多的中国人认识到环境保护的重要性。提到环保话题不能不说到碳排放问题。据统计，从1990年到2003年的14年间，我国的能源消耗增长占世界的25%，温室气体排放量增长占世界的比重为34%。预计到2015年，我国CO2　排放量将占世界总排放量的20%，超过美国成为世界排名第一的温室气体大国，低碳经济发展模式成为实现可持续发展的重要途径[1]。

目前低碳发展是当今世界各国应对全球气候变化[2]，协调经济发展与环境保护关系，保障经济社会可持续发展的一种战略抉择。国家“十二五”规划已经把大幅降低单位GDP能耗、碳排放强度作为约束性指标。这对中国而言，既是挑战，也是机遇。能源使用带来的环境问题及其诱因已为人们所认识，不止是烟雾、光化学污染和酸雨等的危害，大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为是不争的事实。因此，研究低碳发展，必须要摸清碳排放的底数。

二、我国碳排放量

碳排放量是指燃烧化石能源释放出的热量所对应的碳量。其中，电力、　热能等二次能源消费的碳排放均来自于其生产过程中化石能源的能量转换与能量损失。因此，能源消费碳排放总量即为各类化石能源的终端消费（不包括作为原料的化石能源）、能源转换及能源损失所产生的相应碳排放量。

三、描述性统计分析

中国碳排放量总体呈上升的趋势[3]。1994—2002　年期间，碳排放量以　1.6%的速度呈缓

慢上升趋势，年均碳排放量　7.9　亿吨。2003　年以来，碳排放量增加迅速，年均碳排放量　13.9　亿吨，平均增长率为　11.1%。造成中国碳排放量快速增长的主要因素是中国经济在近几年的快速发展，1994—2002　年　GDP　的年均增长率为　8.9%，2003—2009　年GDP　的年均增长率上升为　11.1%。1994—2009　年间，我国煤炭消费占能源消费总量的　71%，石油消费占　19%。经济增长与能源消费相互促进，共同发展，经济的快速增长离不开能源的支持，而能源消费的增长也得益于经济增长，最终导致近几年我国碳排放量的不断增加。

我国经济增长面临着巨大的资源环境约束和压力，主要污染物的排放超过了环境承载能力，环境污染问题日趋恶化。在众多的污染问题中，空气质量问题尤为突出：工厂生产废气、人们日常生活排放废气、汽车尾气的无限制排放，都给我们赖以生存的空气带来了沉重的负荷。另一方面，城市绿化面积不断减少，而玻璃建筑、空调等的增加，都使得我们生活环境的气温逐年升高，空气中有毒成分的含量明显超标。随着政府对环境问题认识程度的不断深入，逐渐加大了环境规制的强度，但由于环境规制与经济、技术、政治、文化等因素之间存在复杂的关联关系，各年环境规制力度的强弱往往是政府在综合考虑各影响因素的基础上做出的决策[4]。

四、制约推进低碳发展的主要因素

影响碳排放的主要因素是一次能源消耗总量及其结构。深究碳排放总量和碳排放强度居高不下的原因，核心在于临港重化工业、能源基地特色定位等导致能源消耗总量过大和能源结构、发电结构比例失调问题，碳排放强度高的能源主要是原煤和石油产品，高排放领域主要集中在第二产业中的规模以上工业企业，第三产业中的交通运输业、大型公共建筑能源消耗；居民生活中私家车出行的能源消耗所占比例呈现逐年增大趋势。

（一）工业能源消耗总量与碳排放结构比例。工业增加值能耗强度是衡量工业企业创造价值过程中能耗水平和碳排放强度的主要考量指标。

（二）交通运输能源消耗总量与碳排放结构比例。

（三）建筑能源消耗总量与碳排放结构比例。调研显示现有建筑节能改造滞后，建筑围护结构隔热保温性能差，空调夏季制冷、冬季制热能耗大，成为电力负荷高峰的主要因素，也是夏季造成城市热岛效应的主要原因。居民建筑能耗相对较低，但宾馆、商场、医院、政府及大型企事业单位办公楼、写字楼等公共建筑能耗巨大，能耗水平大约是居民建筑的10—20倍。

（四）电力、热力行业燃料消耗总量与碳排放结构比例。要推进低碳发展，转变经济发展方式，发电行业的总量控制和发电结构的调整优化是一道绕不过去的槛，必须下大力予以化解。与先进发达国家相比，日本每度电的二氧化碳排放量是418克；德国每度电的二氧化碳排放量是497克；美国每度电的二氧化碳排放量是625克。根本原因是电力生产使用的一次能源化石燃料比例较高。

（五）居民生活能源消耗总量与碳排放结构比例。随着人民生活水平的日益提高，居民生活用能呈现逐年上升趋势。居民生活用能消费总量持续增长，私家车增加导致的成品油增长幅度最大，电力、成品油消费在居民生活碳排放中已经占据主导地位。

五、实现低碳发展的路径与对策建议

（一）突出以第二产业结构优化为重点，实施能源消费强度和碳排放强度双重控制。

（二）狠抓节能降耗，着力提高能源利用效率。。

（三）调整优化能源结构，降低单位能源消费的碳排放强度。

（四）纵深推进环境整治，以大气污染减排带动低碳发展。

（五）发展生态种植业，着力增加农林碳汇

（六）加强政策创新，引导绿色低碳消费。

（七）培育低碳理念，倡导绿色生活方式。

六、结论和建议

鉴于此[6]，我国在制定碳排放增长控制政策时应注重以下几点：第一，把建设资源节约型、　环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。转变经济发展方式，构建由高碳经济向低碳经济转变、　由投资拉动型向技术进步型、　由技术引进型向自主创新型转变的经济增长方式。　第二，促进产业结构的调整和优化升级，提高能源利用效率。　通过技术创新和引进，更新、　改造落后生产工具，提高能源密集部门的能源效率。大力发展节能环保、　新能源、　新材料等战略性新兴产业。　第三，通过命令控制型和市场激励型两大类规制政策，有效完善资源性产品价格机制，推进环保收费制度改革，建立健全资源环境产权交易机制，对低碳经济复杂系统中的利益相关者的行为进行调节，以达到保持环境和经济发展相协调的目标。参考文献

［1］宋杰鲲，张宇.基于　BP　神经网络的我国碳排放情景预测

［2］王国印.环境规制与企业科技创新——　—低碳视角下波特假说在东部地区的检验性研究［J］　.　科技与经济，　2010，（137）：　70-74.

［3］刘晓，熊文，朱永彬等.经济平稳增长下的湖南省能源消费量及碳排放量预测［J］　.热带地理，　2011，（3）：　310-314.

［4］李程.环境管制：从管理到治理的转变［J］　.经济与管理，2011，（3）　.

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关键词 小麦-玉米两熟制；碳足迹；碳成本；低碳农业

中图分类号 S34文献标识码 A文章编号 1002-2104(2011)09-0093-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.09.016

碳足迹是指人类在生产和消费过程中的碳排放总量，是一种测量人类碳排放对全球温室效应影响的新方法［1-3］。目前，能源和城市建设等领域中的碳足迹得到高度关注［4-7］，农业碳足迹能够系统地评价耕作、施肥和收获等农业生产活动过程中，由人为因素引起直接和间接的碳排放总量，定量测算农业生产活动对温室效应的影响［8-9］。目前，农业碳足迹的研究尚处于起步阶段，主要研究集中在区域农业碳足迹、作物碳足迹和粮食碳足迹（碳成本）。Nelson等测算了美国农业的碳足迹［10］，Dubey和Lal研究了美国俄亥俄州和印度旁遮普邦的农业碳足迹，并对两地农业生产的可持续性进行了评价［11］；国外多位学者分别对冬油菜、春燕麦和冬小麦等多种农作物从播种到收获整个田间生长期的碳足迹进行了研究［10, 12-14］。国内农业碳足迹仅有少量报道，梁龙等评估了生产1 t小麦-玉米的碳成本［15］，本实验室前人计算了冬小麦―夏玉米种植模式（以下简称为“麦玉模式”）农资部分的碳足迹［16-17］。国内外学者从不同角度对农业碳足迹进行了研究，但研究结果存在很大差异。本研究基于实地调研的农户生产数据，利用农业碳足迹理论，并综合投入―产出法和生命周期法，对华北平原麦玉两熟模式的碳足迹进行研究，以期获得农业生产的碳排放清单，为农业节能减排提供有效的指导。

1 研究方法

本研究以华北平原典型的冬小麦―夏玉米两熟制种植区域―河北吴桥县为例，利用农业碳足迹理论及研究方法，参考前人相关研究的碳排放参数，分析华北平原主体种植模式―麦玉两熟模式的碳足迹。

1.1 农业碳足迹的涵义

碳足迹理论源于生态足迹，农业碳足迹主要是在West和Lal等人对农田生态系统碳循环研究的成果上形成的［8, 18-20］。农业碳足迹可以系统定量地计算农业生产活动过程中，由人为因素引起的各种直接和间接的碳排放总量及各个生产环节上排放的分量。农业碳足迹可以有效地评价农业生产活动对温室效应的影响，是指导农业节能减排的理论基础。农业碳足迹包括直接碳足迹和间接碳足迹：直接碳足迹是指在使用农业机械进行耕地、播种和收获等农业生产的过程中，柴油消耗直接在农田上的碳排放，同时也包括由于施用化肥而导致土壤增加的直接碳排放量；农业间接碳足迹是指在生产运输化肥、农药和种子等农业生产资料过程中，在农业上游部门的碳排放，其中也包括灌溉消耗的电能产生的碳排放。

1.2 碳足迹计算方法

麦玉模式碳足迹的边界为从玉米秸秆还田开始到收获玉米离开农田结束，时间为1年，冬小麦碳足迹边界是从玉米秸秆还田开始到小麦收获结束，夏玉米碳足迹的边界是从玉米播种开始到玉米收获结束。农业碳足迹的测算内容为1.2中的直接碳足迹和间接碳足迹，计算公式如下：

Cf=∑ni=1Cfi=∑ni=1(mβ)i

Cf为农业碳足迹，n表示农业生产过程消耗了n种能源（柴油和电能等）或农业生产资料（化肥、农药和种子等），Cfi表示第i种能源或农资的碳足迹，m为消耗第i种能源或农资的量，β为第i种能源或农资的碳排放参数，碳足迹的单位是kg Ce/hm2•a。

粮食碳足迹也称为粮食碳成本，麦玉模式粮食碳成本是麦玉模式碳足迹与粮食单产的比值，小麦和玉米的碳成本分别是冬小麦和夏玉米碳足迹与各自单产的比值，碳成本单位是kg Ce/kg。

种植规模、化肥用量、灌溉用电量、农机投入消耗的柴油量、播种量和农药用量。采用SPSS13.0和Excel 2007统计软件，进行方差分析和相关显著性检测。

2 结果与分析

2.1 冬小麦―夏玉米种植模式碳足迹清单

麦玉模式在整个农业生产过程中，化肥、农药、柴油、电能、种子和土壤N2O排放量，以及相应的碳足迹见表2。麦玉模式总的碳足迹是1 737.37±337.02 kgCe/hm2•a，冬小麦碳足迹是1 101.31±251.91 kgCe/hm2•a，夏玉米碳足迹是636.06±163.90 kgCe/hm2•a，冬小麦的碳足迹比夏玉米的多534.05 kgCe/hm2•a。

麦玉模式碳足迹可分为化肥、电能、柴油、种子和农药五大部分（由于土壤N2O排放是施用N肥造成的，因此该部分碳足迹归入化肥部分），详见表2和图1。施用化肥造成的碳足迹为1 072.00±223.11 kgCe/hm2•a，占总碳足迹的61.76%；灌溉消耗电能的碳足迹为434.88±264.60 kgCe/hm2•a，占总量的25.03%；农业机械投入消耗柴油的碳足迹是129.24 kgCe/hm2•a，占总量的7.44%；种子碳足迹为82.49±9.93 kgCe/hm2•a，占总量的4.75%；农药碳足迹为17.75 kgCe/hm2•a，占总碳足迹的1.02%。冬小麦和夏玉米碳足迹的构成情况与麦玉模式碳足迹相似，按各部分碳足迹比重，从大到小依次为化肥、灌溉、柴油、种子和农药。

麦玉模式中化肥碳足迹由氮肥、磷肥和钾肥组成，其中氮肥碳足迹占化肥碳足迹的93.93%，磷肥占5.11%，钾肥占1.96%；氮肥碳足迹中，生产和运输部分占73.11%，土壤N2O部分占26.89%。冬小麦和夏玉米各自三种肥料的碳足迹比例与麦玉模式的情况相似，都是氮肥最多，磷肥此次，钾肥最少，但是冬小麦化肥碳足迹比夏玉米的多44.63%，其中氮肥多43.08%，磷肥多91.90%，钾肥多18.38%。

麦玉模式电能碳足迹是434.88±264.60 kgCe/hm2•a，冬小麦电能碳足迹为309.01±181.44 kgCe/hm2•a，夏玉米电能碳足迹为125.87±96.10 kgCe/hm2•a，冬小麦电能碳足迹是夏玉米的近3倍。

麦玉模式柴油碳足迹中，玉米秸秆还田碳足迹所占比例最大，约占30%；旋耕和小麦收获所占比例略小，各约占27%；冬小麦和夏玉米播种碳足迹最小，各约占8%。冬小麦柴油部分碳足迹是夏玉米的近13倍。

麦玉模式中农药碳足迹由除草剂、杀虫剂和杀菌剂组成，其中除草剂碳足迹约占农药总碳足迹的70%，杀虫剂和杀菌剂碳足迹各约占15%。冬小麦农药碳足迹中，杀菌剂碳足迹所占比例最大，杀虫剂次之，除草剂最少；夏玉米农药碳足迹中，除草剂所占比例最大，杀虫剂次之，杀菌剂最少。

2.2 冬小麦―夏玉米种植模式碳足迹影响因素分析

麦玉模式的碳足迹受多种因素的影响，用相关分析法分别检验各项农资消耗量与麦玉模式碳足迹的相关性，结果发现只有N肥的施用量和电能消耗量与碳足迹存在正相关性（见图2、图3）。

N肥施用量与麦玉模式、冬小麦和夏玉米的碳足迹均存在显著的正相关性（P值分别为0.62* *，0.70* *和0.80* *）。由图2可以看出，每公顷增施1kg N肥，麦玉模式的碳足迹增加2.23 kgCe/hm2•a（趋势线方程为y=2.226x+804.5），冬小麦碳足迹增加2.71 kgCe/hm2•a（趋势线方程为y=2.714x+432.0），夏玉米碳足迹增加2.16 kgCe/hm2•a（趋势线方程为y=2.156x+264.3），可见N肥施用量对冬小麦碳足迹的影响程度略大于夏玉米碳足迹。

灌溉电能消耗量与麦玉模式、冬小麦和夏玉米的碳足迹也均存在显著的正相关性（P值分别为0.75* *、0.80* *和0.47* *）。由图3可知，每公顷多消耗1 kWh 电，麦玉模式的碳足迹就增加0.24 kgCe/hm2•a（趋势线方程为y = 0.238x + 1 323），冬小麦的碳足迹增加0.34 kgCe/hm2•a（趋势线方程为y = 0.340x + 649.9），夏玉米的碳足迹增加0.20 kgCe/hm2•a（趋势线方程为y = 0.199x + 535.4），可见电能消耗量对冬小麦碳足迹的影响程度显著大于夏玉米。

2.3 不同种植规模冬小麦―夏玉米模式的粮食碳成本比较麦玉模式粮食碳成本为0.12±0.03 kgCe/kg，小麦碳成本和玉米碳成本分别为0.16±0.04和0.08±0.02 kgCe/kg。不同种植规模的麦玉模式生产粮食（小麦和玉米）的碳成本情况见图4。

由图4可知，麦玉模式粮食碳成本、小麦碳成本和玉米碳成本均与种植规模成显著的负相关性（P值分别为-0.31* *，-0.29* *和-0.19* *），碳成本随着种植规模的增大而呈下降趋势。进一步将种植规模分为小（0-5亩）、中（5-10亩）和大（≥10亩）三种类型进行研究，发现麦玉模式的粮食碳成本在小、中和大规模类型上的碳足迹分别为0.13±0.03，0.12±0.03和0.10±0.02 kgCe/kg；小麦在3类种植规模上的碳成本分为0.17±0.04，0.16±0.04和0.14±0.03 kgCe/kg；玉米相应的碳成本分别为0.09±0.02，0.08±0.03和0.07±0.02 kgCe/kg。可见，麦玉模式的粮食碳成本、小麦和玉米碳成本在3种种植规模中的碳成本均是小规模类型最高，中规模的较低，大规模的最低。

3 讨论与结论

3.1 华北平原麦玉模式节能减排潜力巨大

农业碳足迹受土壤、农作措施及社会经济等多因素的影响，并且各因素彼此之间又存在互作，因此不同区域，不同种植模式，农业碳足迹差异显著；相同区域内不同种植模式以及相同种植模式在不同区域都会存在差异。Nelson等计算美国农业的碳足迹是91-365 kgCe/hm2•a［6］；Hillier等人在苏格兰研究了冬油菜、春燕麦、冬燕麦、豆菜和冬小麦5种作物的碳足迹分别为436，310，388，125 和764.9kgCe/hm2•a［10］；Mondelaers等计算出普通小麦的碳成本为0.08 kgCe/kg［10］；梁龙等测算冬小麦-夏玉米的碳成本是0.15 kgCe/kg［15］；本实验室前人研究麦玉模式农资部分的碳足迹为762.90 kgCe/hm2•a［13］。本研究麦玉模式的碳足迹普遍高于国内外研究结果，主要原因如下：国外农业碳足迹研究的主要是一年一熟的种植模式，麦玉两熟模式在化肥、水和机械等投入量上显著高于国外；农户在农业生产过程中，化肥、水和农药等农资利用效率低；土壤N2O的排放主要是人为施用化肥造成的，有些研究结果并未包含这部分［16-17］；国产农机能耗高和农户播种量偏大也是造成碳足迹高的原因。总之，由于本研究中数据来源是调研所得，碳排放参数是借鉴前人研究的结果，因此所得的麦玉模式的碳足迹与真实值会存在一定差异，但是研究结果表明华北地区麦玉模式的碳足迹是相对较高的，麦玉模式在生产管理方面具有巨大的节能减排潜力，且冬小麦是重点。

3.2 化肥和灌溉是影响麦玉模式碳足迹的关键

麦玉模式碳足迹组成中，化肥尤其是施用氮肥造成的碳足迹所占的比重最大，这与其他学者研究结果相同［9, 17, 24］。主要原因是化肥本身在生产和运输的过程中需要消耗大量的化石燃料，另一方面粮食增产很大程度上依靠化肥，农民施用化肥的量相对较多，从而造成化肥部分的碳排放量就相对最大。灌溉消耗电能造成的碳足迹所占比重显著高于他人研究结果［9,17,24］，主要原因是吴桥地区灌溉用水部分很大部分来自于深层地下水,耗能必然显著高于使用地表水或浅层地下水的情况。化肥和电能两项占总碳足迹的绝大部分，因此，加强研发和普及适合当地的测土配方施肥和滴灌等节肥和节水技术，提高农业生产中的化肥和水分的利用效率，是降低华北地区农业碳足迹的关键。

3.3 规模种植对粮食碳成本的影响

本研究发现麦玉模式的粮食碳成本随种植规模增大而呈下降趋势，与Lal的研究结果相似［4］。主要原因是种植规模大的农户生产管理相对科学，提高了水肥的利用效率。可见种植规模化对实现低碳农业具有积极作用，但是由于种植规模效益同时受经济社会条件的影响，在不同区域，效果会存在差异，因此本研究结果有待进一步完善。总之，本研究利用碳足迹理论及研究方法评价农业生产的碳足迹，初步测算出了华北平原主体种植模式(冬小麦―夏玉米两熟制)的碳足迹，并初步绘制了种植冬小麦和夏玉米过程中在施肥、灌溉和农机投入等各个环节上的碳排放清单，以及生产小麦和玉米的碳成本。本研究丰富了碳足迹理论，为今后优化农业生产管理，降低农业生产的碳足迹，构建低碳农作系统和实现农业节能减排迈出了关键的一步。

致谢：本研究在河北吴桥县调查农业生产的过程中，得到了中国农业大学吴桥试验站鲁来清站长，本实验室杨再洁、罗永彬和周志冠等同学的帮助，在此一并感谢!

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The Carbon Footprint of Winter WheatSummer Maize Cropping Pattern on North China Plain

SHI Leigang CHEN Fu KONG Fanlei FAN Shichao

(Key Laboratory of Farming System, Ministry of Agriculture/ College of Agronomy and Biotechnology,

China Agricultural University, Beijing 100193，China)

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1 火电机组在碳捕集技术下的能耗分析

本节则着重对燃烧后的碳捕集技术对火电厂低碳电力调度产生的影响展开系统分析。对一般火电机组进行分析可知，在其运行过程中，单位时间的碳排放强度可视为一个常数，对碳排放强度计算公式kc=Pg/mc进行分析如下：kc代表排放强度；mc表示火电机组单位时间内的排碳量，而Pg是火电机组所产生的发电出力。在安装碳捕集设备后，CO2则从排放出的烟气中分离，从而使得直接排放到大气中的CO2也大幅降低。导致火电厂（火电机组）产生能量损耗的原因主要由两种，分别为固定损耗和运行损耗[1]。其中，固定损耗产生的原因大都是由于设备在运行过程中发生的系列变化或在其运行过程中又新增了部分设备；运行损耗是火电机组产生能量损耗的主要原因，其损耗大都集中在CO2捕获封存技术的吸收以及分解和压缩过程中。在了解火电机组在碳捕集技术下能耗产生原因的基础上，下文则着重对静态电压稳定时的低碳电力调度展开深入研究。

2 基于静态电压稳定状态的低碳电力调度

2.1降低电网线损

因电力调度情况不同，降低电网线损的方法也不尽相同。当变压器的三相负荷处于不平衡状态时，不仅会对变压器的运行安全产生较大的威胁，而且还会增加电网线损。对于峰谷差值较大的线路负荷，应将供电方式转变为双回路的供电方式。此外，考虑到三相负荷不平衡的情况常出现在配电线路当中，故还需对此种情况做出正确及时处理，即当不平衡幅度较大时，应对三项负荷进行及时调整，并对当前的用电负荷与时间进行合理安排，从而提高电网本身的符合率。当网络结构产生变化而导致电网线损时，应及时进行电网的升压改造，并对火电机组的电源分布做出优化，通过引入新工艺和新设备提高电网布局的合理性。关于电网结构优化的具体方法如下文所示。

2.2优化电网结构

对电力系统进行分析可知，其运行过程同静态电压稳定之间在约束条件方面岁不尽相同，但却也呈现出一定的共通性。系统运行过程中，确保火电机组的发电同负荷相平衡，同时维持保证电力系统频率质量是尤为重要的；而静态电压稳定方面，由于操作系统并不会运行至其所承担负荷的临界点，加之要确保电力系统要以最优状态通过用电高峰期的负荷点，故需对整个电网的运作方式以及线路路径和潮流等予以充分考虑，从而达到对电网结构进行优化和实现低碳电力调度的目的[2]。

2.3模型求解与IEEE30节点算例分析

其中， 表示发电机几点的无功出力， 和 分别表示上下限约束。 和 分别代表发电机设定的机端参考电压高峰负荷点发电机的节点电压同 的差值。考虑到用户的购电方式对火电厂碳排放的成本和静态电压稳定的约束具有十分显著的影响，因此，为了购电方式所产生的影响予以充分体现，在对模型进行求解时，则不考虑支路潮流以及无功源控制对低碳电力调节工作的影响。因此，所提模型的求解则需要做较多的工作，包括了对无功出力和无功源的优化控制的互补关系进行分析，也包括了对IEEE30节点进行算例分析。其中，IEEE30节点的算例分析是实现低碳电力调度的关键。对其进行算例分析如下：若不对静态电压稳定约束予以考虑，进而对低碳电力进行调度，虽能够使购电成本达到最优化，但也会对系统的稳定裕度产生较大影响，从而使电网自身的运行受到较大障碍。此外，对碳的价格进行分析可知，其对购电成本的影响是根本性的。碳价格若比火电机组的最低临界碳价低，则所引入的碳捕集设备并不会运作，而只有在碳价介于火电机组的最低和最高碳价之间时，引入的碳捕集设备方能投入运行。因此，为了使购电成本达到最优，有必要也必须对各个发电机组的上网功率进行调整，从而确保机组的运行过程中所消耗碳的价格在其临界负荷与最低碳价之间[3]。

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[关键词]笔记本电脑 出口商品 碳足迹 碳排放

[中图分类号] X-652 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-2-212-3

0引言

自2005年起，笔记本电脑全球销售量迅速增长，到2009年达到了168百万台。我国是世界笔记本电脑的主要出口国，数据显示2009年我国笔记本电脑出口量占全球笔记本电脑销售量74%以上，居世界第一。我国笔记本电脑出口量虽大，但是在笔记本电脑的整个价值上却占据着非常小的一部分，其独特的来料加工贸易模式为主导因素。产品从原材料获取、生产、使用至生命终端处置整个过程叫产品生命周期，其在整个生命周期的温室气体排放总量叫碳足迹。我国是碳的净出口国，有研究显示，作为我国经济发展的“三驾马车”之一，出口对我国经济增长起到重要作用，但也导致了我国碳流失。笔记本电脑是我国机电出口最大的单一产品，也是复杂的电子产品，其产业链涉及的部门众多，产品构成复杂、工艺流程丰富，针对其自身的特点，进行碳足迹的分析，则需要展开生命周期评价（Life cycle assessment）研究。所谓生命周期评价是一种对产品、生产工艺以及活动对环境的负荷进行客观评价的过程，它通过对能力和物质利用以及由此造成的环境废物排放进行辨识和量化，来评价能量和物质利用对环境的影响，以寻求改善的途径[1]。通过生命周期评价能识别出各个阶段碳排放的分布，分析碳排放的主要因素。

1碳足迹研究进展

目前在产品碳足迹上的研究，虽然很多，大多集中在处方法层面。对于产品碳足迹的核算方面，系统边界的划分没有统一标准，对于产业链上间接的碳排放在整个生命周期的分配没有确定的方法，且研究的产品都单一，复杂产品的碳足迹研究文献显得相当匮乏。针对产品碳足迹的研究的局限性，笔者结合出口现状及生命周期评价法，建立笔记本电脑生命周期评价框架，基于SimaPro对出口笔记本电脑碳足迹进行核算分析，探讨我国出口笔记本电脑的碳足迹特征，对出口笔记本电脑碳足迹的研究将有利于我国出口贸易碳转移的核算，并为我国出口商品碳足迹的研究提供一定的参考依据。

2我国出口笔记本电脑的特点

2.1我国笔记本电脑出口现状

笔记本电脑是我国机电出口最大的单一产品，如图2-1所示，近年我国笔记本电脑出口额增长迅速，2005年，我国笔记本电脑出口额为299亿美元，2010年则达到了953亿美元。笔记本电脑的出口额所占机电出口额的比例持续增长，2005年为7%，到2010年增长到10.2%。即使2009年我国机电出口额受全球经济影响有所下降，笔记本电脑的出口额比上一年却仍有增长。

根据文献查阅、企业调研，分析我国笔记本电脑的出口贸易特征，其可以归纳为以下三方面：

（1）我国笔记本电脑出口逐年增长，且已经成为出口最大的单一产品，但其依然以加工贸易为主，海关数据显示2010年国内以加工贸易方式出口的笔记本电脑达到近1.9亿台，而以一般贸易方式出口的笔记本电脑为250万台，不到我国笔记本电脑出口总量的2%。（2）我国笔记本电脑的主要出口点集中在发达国家。欧美为我国主要笔记本电脑出口国，其中美国我国最大的笔记本电脑出口国。海关统计显示，2009年中美贸易顺差金额大于10亿美元的产品共32种[2]，笔记本电脑所占比重最大。（3）外资企业为主要的笔记本电脑生产企业。外资企业投资生产的笔记本电脑为主要的出口笔记本电脑，2010年外商投资生产的笔记本电脑为1.89亿台，占当年笔记本电脑出口总量的97.5%。

3LCA目标定义和范围界定

3.1目标定义

本研究目的是核算典型出口笔记本电脑的碳足迹，建立出口笔记本电脑的生命周期碳排放清单数据库，并相应提出减缓外贸产品的碳转移的相关政策。

3.2功能单位确定及系统边界确定

依据消费者意愿调查，确定研究笔记本的电脑尺寸。结合出口份额的排序及各大购物网站搜索排行，本研究最终选定了惠普14寸的某型号笔记本电脑作为研究对象。本研究的系统边界从生产制造、产品销售运输、使用到最终处理环节，整个生命周期包含了这四大主要的环节。其中零部件到成品的组装运输过程能耗低，也不利于统计，忽略不计。研究注重考虑零部件生产中的物料消耗和能耗。

3.3数据来源、评估以及限制

笔记本电脑是比较特殊的商品，考虑到原材料来源的特殊性以及数据的可获得性，建立了下表来描述笔记本电脑生命周期阶段和范围。如表中所示，部件的生产中，材料和比重数据来源于调研、Ecoinven辅助数据。生产过程中，由于涉及到部件的进出口，本文设定在中国部分的生产能耗均使用中国数据。

由于在研究过程中数据搜集的限制，本研究对一些数据进行了假设，这些假设源于调查以及对结果的考量：

（1）运输距离：包括从出厂到海关的运输、海关到进口国的距离。（2）使用过程：设定笔记本电脑使用年限为4年，平均每天电耗为0.5kWh，每年使用300天。（3）废气处理：参考国外的处理方式，构建废气处理场景。

3.4清单分析

笔记本电脑产业链包括：原材料生产提取、零部件生产、笔记本电脑组装包装。笔记本电脑主要由主板、LCD显示屏、硬盘、光驱、电源适配器、锂电池、外壳构件组成。

（1）硬盘生产过程。硬盘外壳主要由ABS以及铝制品经过一系列的压制成型工序制造，磁头臂组合以及主轴马达则是合金钢制成，盘片由铝片构成。硬盘物料组成的数据主要是参考2.5英寸的机械硬盘数据。

（2）驱动器生产过程。光驱主要由“激光头组件、主轴电机、光盘托架、外部结构”原件构成，外部结构主要物料为ABS，内部的各个组件为合金钢制成，物料构成与硬盘类似。

（3）显示屏生产过程

显示屏是笔记本电脑重要的组成部件，其大小决定了笔记本电脑的重量及大小。显示屏的制造是由材质特殊的玻璃开始的，经过多道蚀刻跟光刻之后形成TFT玻璃板，TFT与彩色滤光片进行配向后与液晶组合，再经过一系列工艺后得到成品。

（4）外壳。大多数笔记本电脑外壳都是PC材料和合金材料，由于笔记本电脑外壳生产工艺较为统一，生产用料统一，数据采用相同大小废旧笔记本电脑外壳的重量。

（5）主板生产。主板主要由ABS以及铜铝金属构成，涉及到的主要工艺有注塑、印刷电路板安装及组合焊接。由于文献及参考数据库主板物料构成的缺乏，主板物料的构成及分布则综合文献及台式机主板物料构成来进行参考。

（6）运输。对运输距离做出如下假设：①我国是笔记本电脑出口大国，且笔记本电脑装配集中在长江三角洲，则以苏州昆山作为主要的装配出厂点，完成装配包装后选取周边最近的出口港口――上海；②美国为最大的笔记本电脑进口国，则选取美国作为本研究的进口点考虑。运输主要考虑为公路、航海，运输距离如表所示。

（7）设备的运行及末端处置。运行寿命设定为4年，平均每天耗电0.5kWh，每年电脑使用天数为300天，则电脑使用消耗总电量为600kWh。设备的末端处置，以国外的电子废弃物处置手段为参考，结合笔记本电脑自身材料组成特点，构建笔记本电脑的末端处置场景如图所示。笔记本电脑一部分进入二手市场，另一部分进行专门的回收拆解。拆解后，锂电池用回合冶金法进行处理，印刷电路板及其它组件则通过拆解后回收部分，其余部分的塑料回收50%，铝、钢及其它金属40%进行回收，剩下的塑料与非金属进行焚烧与填埋。

4基于SimaPro的笔记本电脑碳足迹评价分析

4.1SimaPro简介

SimaPro是目前应用最多的生命周期评价工具，其拥有的数据较其它评价工具则更为丰富。SimaPro由8个联合数据库组成，包含了能源与物料的投入产出各项数据、包装材料、油与电力等各种产业数据及环境影响、全球变暖、温室效应等数据[3]。它能进行生命周期的资料查询，能进行环境评估，还能依据所选择的不同方法及过程，对不同的影响程度进行描绘。本研究利用SimaPro作为评价工具，对产品的各物质与能量输入输出进行分析，构建相应清单录入SimaPro核算分析，利用核算结果来进行最终评价分析。

4.2笔记本电脑的碳足迹评价分析

通过对笔记本电脑的生产、运输、使用、废弃处理进行分析，利用生命周期评价法笔记本电脑的全生命周期进行探讨和研究。搜集国内外数据，结合simapro基础数据库里的数据，利用IPCC2007对笔记本电脑的生产阶段以及整个生命周期的碳足迹进行分析，分析结果如图所示。图4-1是整个生命周期的主要三个阶段的碳排放分布柱状图，图中显示，对笔记本电脑碳足迹贡献最大的是制造阶段，碳排放为482kg，占整个生命周期碳足迹的61%左右；其次是使用阶段耗电，碳排放为309kg，占整个生命周期碳足迹的39%；废弃物处置阶段影响较小，所占比例还不到1%。

由于整个生命周期对碳足迹贡献最大的是生产阶段，对笔记本电脑各个零件的制造过程进行碳足迹分析，得出如图4-2所示，LCD的生产排放占生产过程总排放63%，主板生产占17.9%，外壳的生产达到9.77%，锂电池生产为4.72%。由于显示屏的生产过程中，蚀刻过程会使用到含氟化学物质，其排除的NF3（相当于277kg的CO2eq）是造成LCD显示屏生产过程高碳排的主要原因。另外，电力的消耗对生产阶段碳排放贡献较大，其原因为国内外工业供电大部分依靠的是燃煤。

4.3出口笔记本电脑的碳足迹特征

参考近几年关于出口笔记本电脑的分析报告，可以归纳出我国笔记本电脑的各个产业过程分布（见图4-3），如图所示，我国出口笔记本电脑的结构特点为：（1）零件生产来源不同，分核心与非核心部件进行分别生产，核心部件元件几乎来源与美国以及日韩国家，非核心部件则绝大部分由中国的工厂生产；（2）笔记本电脑装配几乎都在发展中国家进行，中国为世界最大的笔记本电脑装配国。

本研究根据据文献分析以及相关的调研，模拟出出口笔记本电脑在国内加工的一个简单场景：

（1）非核心零件原材料国内采购（由于采购的运输距离造成的碳排放在整个生命周期来看非常的小，则忽略不计）；

（2）非核心零件的生产与组装全考虑在国内进行；

（3）生产过程中的能量消耗均采用中国的数据进行代替。

（4）由于显示屏的装配在国内进行，而相关的主要材料又是国外进口，则考虑显示装配过程以及最后的组装在中国，而关键的材料（玻璃基板、液晶等）从国外进口；

（5）笔记本电脑最后的组装以及包装全在国内进行加工。

依据以上模拟的简单场景，以一台14寸大小的普通笔记本电脑作为功能单位，对笔记本电脑的生产进行重新分配计算。国内生产部分的能源消耗用国内数据进行替换，而国外部分的生产则使用全球的平均水平，计算所得见表4-1。

如表4-1所示，笔记本电脑生产制造碳排放总量425kg，国内生产部分碳排放为273kg，占总碳排放的64.24%，其中国内生产的锂电池碳排放为22.6kg、电源适配器为3.27kg、外壳及其它小部件碳排放为49.13kg、国内显示屏生产部分为198kg，分别占总笔记本电脑生产总碳排放的5.32%、0.77%、11.55%、46.6%。而国外生产部分的碳排放为152kg，占总的35.76%，其中生产的硬盘碳排放为3.88kg、主板芯片组为40.2kg、显示屏部分为103kg、驱动为4.72kg，分别占总笔记本电脑生产碳排放的0.913%、9.46%、24.24%、1.11%。

5结论

本研究对出口笔记本电脑生产的碳排放的进行分析，得出我国出口笔记本电脑的碳转移特征可以归纳为：

（1）出口笔记本电脑生产过程的碳排放2/5是源于国外生产部件，3/5是源于国内生产部件。

（2）出口产品的碳排放已占到我国碳排放量的20-30%。2010年中国碳排放总量为8077Mt，同年出口笔记本的量为1.9亿台，若按一台笔记本电脑国内净排放为273kg，那么2010年单出口笔记本电脑的碳净排放就为约为51.87Mt。

（3）机电产品的生产是引起排放的主要原因，作为机电产品的最大部分，出口笔记本电脑占我国总的笔记本电脑出货量的很大一部分，它的生产显然对我国的环境影响造成了很大的压力，而出口笔记本电脑的生产多是为了满足国外发达国家消费者的需求。

（4）出口笔记本电脑的碳足迹是由国内外共同作用产生，而且国外的市场需求是我国笔记本电脑生产碳排放的主导因素。

参考文献

[1]Carbon Trust，Defra and BSI. PAS 2050 specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services，2008.

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关键词：碳会计 信息披露 低碳经济

1 企业碳会计信息披露的意义

低碳经济增长模式在西方发达国家已经有了长足发展，也是未来引领全球经济发展趋势的风向标，为了满足低碳经济的发展，碳会计核算模式悄然而生，在西方国家，碳会计已经有了很深入的研究，然而对于碳会计信息的披露，我国绝大部分企业根本不了解，即使有极少部分走在前列的企业也是处于被动披露的状态。据英国金融服务权威机构认为，进行碳排放管理的第一步就是企业要衡量和披露碳排放量，因为对于企业而言只有被衡量和披露才会得到更好的管理。此外，健全的会计信息披露制度可以引导企业的经营行为，缓解来自各个层面信息不对称的矛盾、优化决策者决策，最终达到合理配置社会资源，减少温室气体排放，保护环境的目的。

实际上西方国家政府部门已经要求企业对碳足迹、碳排放量、碳汇等信息进行披露，否则不按要求披露相关信息的企业将会面临严重的后果。比如，环保组织的批评、公众的抗议、股东的不满和资金的撤离，甚至是政府部门的制裁等。对于上市公司的影响会更大，直接的后果就是股价的下跌和企业信誉受损。在西方国家，2003年起碳披露专案（Carbon Disclosure Project）要求包括全世界500强在内的大型企业披露温室气体的排放情况、解释碳排放政策和策略。在其影响下，英国环境食品与农村事务部RIO+20宣布挂牌在伦敦交易所的企业预计2013年4月开始披露碳排放量，韩国国会决议2015年开始实施碳交易计划，我国在2013年正式启动北京、天津、上海、重庆、广州、湖北、深圳等七省市的碳排放交易试行计划。由此可见世界各国及相关组织机构、个人对企业披露有关碳排放信息的呼声越来越高，由于缺乏相应的碳会计信息披露标准及办法，限制了企业的相关披露，因此研究和探索企业碳会计信息披露报告体系具有很大的现实意义。

2 企业碳会计信息披露方式的研究现状

我国企业对于有关信息的披露主要依据《企业会计准则第30号――财务报表列报》中的相关规定，对有关企业的重要情况在财务报表及报表附注中进行说明。目前国内对于碳会计信息的披露方式主要有两种观点，非独立报告披露方式和独立报告披露方式。

2.1 非独立报告披露方式

根据我国有关会计准则的规定，现有的财务报告主要提供经济效益指标，更多的体现的是企业的资产、收入、成本、利润及每股利润等经济类指标，展现企业的现状、发展潜力以及投资的价值，采取低碳环保措施对于企业产生的影响却很少披露。其主要原因是碳会计在中国发展尚未成熟，在计量及有关标准问题上存在问题。现在也有部分企业，尤其是一环保型企业也在尝试对碳会计的相关信息进行披露以满足相关利益者对企业的关注。因此我们可以借鉴传统的财务报告模式，利用财务报表、附注及财务情况说明书等加入碳会计的相关信息，从而编写非独立报告，以满足人们对企业履行社会责任有关情况的需求。

2.2 独立报告披露方式

我国碳会计的研究刚刚起步，由于环境对于世界的影响非常深远，从将来的发展趋势来看，编制独立的碳会计信息必将是大势所趋，单独的碳会计信息报告既包括财务信息，又包括非财务信息，能够真正的对碳会计的各种信息进行披露，本文正是基于以上原因，对于企业碳会计信息披露体系进行研究，满足各相关利益者对碳会计信息的需求。

3 碳会计信息披露体系框架

3.1 企业的基本情况

除根据现行准则介绍企业基本信息生产情况之外要详细介绍企业的类型及排污情况，尤其要介绍企业排放温室气体的种类、数量、浓度、企业根据国家相关规定配备的设备、人员、检测方式及采取的处理方式。我们可以通过报表描述基本信息中有关低碳生产情况。（如下表）

3.2 企业的低碳目标及减排政策完成情况

3.2.1 企业低碳目标直接关系到企业开展节能减排活动的具体内容，在这方面，企业必须对自身面临的环境问题的重要性和可比性进行分析和比较，提出具有可操作性的措施和目标来解决企业的环境问题，设定的各个具体目标可作为日后企业节能减排绩效考核的指标。

3.2.2 在低碳经济的背景下，国家势必要不断完善整个国家的减排政策，企业也要根据国家各级政府及环保部门的要求制定符合企业自身实际情况的减排政策，以使报表使用者及时了解企业的减排政策。企业在披露减排政策时一定要披露国家的相关重点政策以及本企业制定政策的依据，尤其要强调采取政策给企业带来的利好消息及消极采用政策给单位会带来的不利后果。

3.2.3 低碳政策完成情况

该部分要披露的内容主要是企业是否在减排额度内完成生产任务，是否需要购买或者出售碳排放权，是否发生过重大污染事件而遭到或者即将遭到及惩罚，以及企业先进环保技术和设备的开发和引进为企业带来的各种环保奖励。

3.3 财务报表部分

企业通过编制单独的碳会计资产负债表、碳会计利润表、报表附注来对企业的各种低碳活动进行披露和描述，也是碳会计的核心部分。

3.3.1 低碳资产负债表

用来反映企业在某一特定时点上的与碳活动有关的会计报表。该报表主要提供低碳资产、低碳负债以及低碳碳所有者权益之间的关系。

■

3.3.2 低碳利润表

用来反映一定时期内低碳活动对企业经营成果产生影响的会计报表。低碳利润表主要反映减排措施为企业带来的经济利益流入以及未采取减排为企业带来的经济利益流出情况，据以判断资产保值增值的有关情况。

■

3.4 其他说明事项

该部分作为上述三个部分的补充，借鉴传统披露中的财务说明书部分，对未披露事宜进行进一步的描述，比如企业购买的环保设备、材料支出、购买及发明的节能减排技术，引进和培养的环保型人才以及披露报告是否经过第三方的鉴证等等。

4 结束语

现在人类面临着日益严峻的环境问题，作为企业，应该具有社会责任感和历史使命感，更应该为绵延子孙的低碳事业做出自己的贡献，而构建完整的碳会计信息披露制度也是对企业在制度层面的鞭策和监督，对完善碳会计核算及推进我国低碳经济的发展具有不可估量的作用。

参考文献：

[1]王军.基于低碳经济条件碳会计的思考[J].华北科技学院学报，2012（1）.

[2]王军.碳排放权及其会计处理问题研究[J].华北科技学院学报，2012（3）.

[3]高佳楠.构建我国上市公司碳会计信息披露报告的体系探讨[J].论坛，2013（17）.

[4]郭海芳.企业低碳会计信息披露初探[J].会计之友，2011（12）.

[5]财政部会计司编写组.企业会计准则讲解[M].人民出版社，2010（10）.

[6]Carbon Disclosure Project.https：///CDPResults/CDP-Cities-2013-Global-Report.pdf，[BO/OL]2013.

注：该项目由中央基本科研业务费资助（编号GL1206B）。

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关键字：低碳目标；电力系统规划；运营模式

中图分类号： F27 文献标识码：A

人类社会在不断发展前进的同时，也对环境造成了严重破坏。尤其是全球变暖问题，严重影响着人类的生存与发展。致使全球变暖的主要原因是二氧化碳排除量的严重超标，所以在进行经济发展的时候需要对排碳量进行控制，减少温室气体的排放。在电力企业发展中，要实现低碳目标，就需要对电力系统进行长远规划，这样才能保证运营的持续性。电力系统的规划一般是指针对电网、电力负荷和电源等进行规划、预测，最终对电力系统配置做出一个合理、科学的规划。电力系统运营是指根据电力系统规划，在保证供电需求运行稳定的同时使系统各项成本支出最小化。

一、低碳目标下的相关理论分析

（一）低碳经济的概念分析

低碳经济一般是指在现阶段的经济发展模式中实现低碳排放，使得各项发展对环境产生的污染降到最低。所以，要实现低碳经济，就需要对能源进行研究，有效提高能源使用率，并创造无污染能源。在这就需要人们转变观念，进行技术创新，最终使环境中的碳能够保持在平衡状态，就是人类排放的碳能够与吸收的碳保持一致。在电力系统规划与运行下，实现低碳经济，就需要做好低碳电力技术和低碳排放交易两方面。

（二）低碳电力技术

低碳技术通常指的是在碳捕获、可再生能源、煤炭利用等领域中研发出可以有效控制温室气体排放的先进技术。低碳电力技术通常涵盖了清洁发电技术、煤气化发电技术、循环发电技术等。

（三）碳排放交易机制

碳排放机制一般包含了清洁发展机制、排放机制、排放贸易制度等。这些碳排放教育机制可以在不同对象或者领域以不同方式实现碳排放的交易、获取和转让等。故而，在低碳目标下，各个工业部门应该要对碳排放的额度进行严格控制，如果二氧化碳的排放超出额度，就需要缴纳相应的罚金。

二、低碳目标下的电力系统规划分析

（一）低碳电源的规划

电源规划就是依据规划期内的负荷预测要求，在满足可靠性前提下，寻找最理想的电源扩展方案。传统电源规划方式是用规划期的总费用作为目标，主要是从可靠性和经济性等方面来对各个电源扩展方案的好坏进行评价，但是对低碳却没有考虑。低碳目标下，电力系统的电源扩展规划需要对低碳经济的相关要素进行重点考虑。在低碳目标下，低碳电源会更受人们重视。

（二）低碳电网的规划

电网规划就是在电源规范和负荷预测的前提下对输电线路的投建方案进行确定。低碳目标下对电力研究的重点主要就是在发电侧和用电侧方面，在输电环节研究较少。让电力实现低碳发展的过程中输电环节也具有重要意义。所以在低碳目标下，在电力系统的规划阶段需要对不同网架结构的低碳效益进行重点考虑，主要包括如何降低网损，有效提高电网对清洁随机性电源的接纳能力及电网对电力系统低碳化的支撑作用。

（三）低碳电源电源的协调规划

电源和电网是电力系统中非常重要的组成部分，两者之间有着非常直接的联系。电力系统中的电源布局和容量的设置将会对规划的输电线路情况产生影响。而电力系统中现阶段的电网结构也会对电源装机的布局产生影响。在低碳目标下，电源和电网的规划应该要协调，这样才能有效实现低碳目标。

三、低碳目标下的电力系统的运营模式构建

（一）低碳目标下发电机组的优化组合和优化启停

发电机组的优化组合和优化启停主要的作用是对各个机组在某一个调度周期内各个时段上的运行状态的优化问题进行确认，它是优化和调度机组的基础。在低碳目标下，如果机组的组合状态不一样，在对系统发电能耗产生影响时，也会让碳排放的总量不同；而且因为碳交易和碳排放额度的限制，机组的组合情况会对系统发电的碳排放量以及相关的费用产生非常严重的影响，它会对电力系统的碳减排效果造成最直接的影响。

（二）低碳目标下发电机组的优化调度

对发电机组进行优化调度需要在已经确定发电机组的情况来进行，主要是对电力系统符合在机组间的合理分配问题进行了分析，它能够让电力系统获得最大的经济效益。传统电力系统的经济调度是在满足发电机组和电力系统各类约束条件的基础上，对各个在运发电机组的出力进行合理的安排，让系统的燃料成本最低，但是却没有对环境问题进行考虑。在人们对环境问题越来越重视的情况下，传统的经济调度方式存在的问题表现得越来越明显，所以就产生了考虑各种污染物排放影响的电力系统环境经济调度。在低碳目标下，二氧化碳的排放量也会影响发电调度。

（三）含碳捕集电厂的系统运营优化

由于CCS装置能源消耗率比较大，此外，它和火电厂的发电循环有着直接的联系，因此，它的运行机制非常复杂。碳捕集电厂的运行机制非常灵活，如果再将它的旋转备用能力和负荷跟踪能力提高的话，就能够让电力系统的运行安全性和可靠性提高。如果在引入碳捕集电厂后就可能会对电系统带来各个方面的影响。此外，碳捕集电厂和风电等新能源协调运行的能力也很强，从理论上分析，碳捕集电厂可以提升清洁能源的利用效率，优化电力系统的能源结构。

结束

坚持发展低碳经济是实现我国可持续发展的必然要求，而电力行业是我国基础能源消耗率较高和碳排放量较高的行业。因此，只有在低碳目标下对电力系统规划和运行模式进行有效构建，才能真正实现电力行业的可持续发展。

参考文献

[1]谢传胜，董达鹏，段凯彦，李娜，曾鸣.基于层次分析法-距离协调度的低碳电源电网规划协调度评价[J].电网技术，2012（11）：1-6.

[2]陈启鑫，康重庆，夏清，周意诚，横山隆一.电力行业低碳化的关键要素分析及其对电源规划的影响[J].电力系统自动化，2009（15）：18-23.

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让树活着，就能挣钱。积极推进REDD的人们希望以新的游戏规则打动伐木者。

REDD(减少毁林及森林退化造成的温室气体排放)的基本概念很简单：贫穷国家保护其森林，以此取得富裕国家为达成减排目标所支付的信用额度、印度尼西亚、亚马逊和刚果可以仅仅通过让其森林维持原状，就能赚取数十亿美元。

树活着比死了更有价值

2008年，研究人员对玻利维亚境内1.7万公顷，相当于2万个标准足球场面积的大片树林做出清算。

研究者拿着树木直径的数据同林木分布的卫星遥感结果相比照，用科学的办法得出了一个总体碳值。通过数字，人们了解到被这堆木头锁住的温室气体总数。

这项繁琐工作的源头可以回溯到1997年。那年，英国石油公司等几家大企业曾一次性支付给玻利维亚政府价值1080万美元的碳汇，作为回报，玻利维亚必须在未来30年内保证境内的森林健康成长。

诸如此类意在避免森林退化的项目提供了一个聪明的方案，或许可以用在减缓森林破坏和全球变暖上面。

IPCC(政府间气候变化专门委员会)正有此意。2007年12月，印尼巴厘岛会议提出路线图，一个组成部分就是要以市场工具保护森林的REDD。“一个强大的、有着良好资金支持的REDD机制将使那些热带雨林国家不依靠毁坏森林来发展经济。这使他们可以为减缓全球气候变化做出实质的贡献。”WWF全球森林项目总监罗尼・泰勒(Rodney Taylor)如此理解P-_EDD：

在REDD之前，还有另一套“种树生财”的方案，被称为清洁发展机制ICDM)：富裕国家的企业有权通过在贫穷国家里赞助抑制碳排放的活动，来抵消自己的排放。这类活动包括种植新树，但是不包括保护现有的森林不受采伐。

CDM似乎是一种放纵，因为树木仍将被砍伐。科学研究表明，森林砍伐将改变土壤动态，增加土壤侵蚀，把更多的碳释放到大气中。而被伐树木一旦焚烧，会快速释放它们储藏的碳，远远超过有机物腐烂的释放速度。

许多狠狠诟病CDM的专家因此非常拥护REDD。“全球森林项目”(GlobalCanopy Programme)的负责人安德鲁・米切尔(Andrew Mitchell)以亚马逊地区为例，“亚马逊森林对附近地区的粮食和能源影响很大。每天上亿吨的蒸发量中有一部分被气流带去南方，帮助支持当地的农业、水力和生物质发电。”他说，“让树活着，将比死掉再种更有价值。”

森林排碳还是汇碳?

作为地球上最大的热带森林，亚马逊储存有极大量的碳，同时是全球变暖的凶手和受害者。

从IPCC统计于2007年的饼状图上，可以清楚看到森林砍伐占到排放总量的17％，超过了所有汽车、飞机和火车造成的排放。其中亚马逊森林是主要贡献者。

但它同时又受到全球变暖的不利影响。每隔十年，亚马逊地区的气温上升0.25℃，有人预测，由于蒸腾总量变大，森林即将枯萎。“从2040年开始，亚马逊地区的植被系统将彻底崩溃，并出现‘稀树草原化(Savannization)’情形，到那时候，这里的植被将不会吸收二氧化碳，而是成为二氧化碳排放源之一。”

专家无法确定它今后的身份到底是碳汇。还是碳排放源。但角色不同，结论一致一亚马逊森林的保护需要一套可行的方案。亚马逊州政府和巴西的私有银行巨头Bradesco成为先行者，发起了一个JUMA项目，核心是对环境服务的支付。

导致亚马逊森林退化的主要原因是畜牧业和大豆种植业的扩张。JUMA项目决定每年用810万美元的总投资，支持“保护森林计划”中的6000个家庭，来保证零森林破坏。

2009年12月在哥本哈根举行的国际气候会议将是亚马逊州政府的希望，他们期待JUMA可以成为REDD的催化剂，把全球森林碳汇机制真正建立起来。

绿色投资的争议

并非人人对REDD在哥本哈根被讨论充满期待。绿色和平不看好这一“伪解决方案”，他们坚信REDD将令碳交易价格大跌，“如果将减少森林砍伐产生的碳交易额度加入到碳交易市场中，到2020年碳交易价格将下跌76％，从而加剧全球变暖。”他们在一份报告当中称。而且，发达国家也可能会因此变得懒惰一在保护森林项目上花费更多资金，而在本国碳排放、缩减和清洁能源项目上减少投入。

很多研究学者则认为，基准的设定是个问题。因为它很难在高森林覆盖、高森林砍伐的国家和低森林覆盖、低森林砍伐的国家间取舍。例如，如果以砍伐历史记录为基准，南非等低森林覆盖、低森林砍伐的国家就无法从REDD获益。

有一些国家却在翘首等待。森林消退已使印尼成为继美、中之后，全球第三大温室气体排放国，另一个热带雨林国家一巴西则紧随在后。REDID显然会给他们带来好处。