双碳的定义范文

时间:2023-12-22 17:50:40

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双碳的定义

篇1

关键词:便携式双桥;校验仪;非十进电阻;测量

Abstract: The portable electric double bridge calibrator composed with precision low resistance decimal disk and the standard resistance disk test portable bridge, it is a variety of milli-ohmmeter, micro-ohmmeter standard instrument. The key to test it is non-ten into the resistance to better than 3 × 10-5 Uncertainty of measurement in the DC measurement difficult. The paper points out the inapplicability of the resistance box test method, gives four correct test method.Key words: the portable electric double bridge; calibrator; decade resistor; measurement

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

前言

便携式双桥校验仪是由几个低阻值十进电阻盘组成的测量盘(范围为11×(10~0.01)Ω)和一多只标准电阻器组成的标准电阻盘构成,其准确度在0.01~0.02级之间,测量范围为10~0.01Ω或10-4~103Ω,它不仅是检定便携式双电桥的标准装置,也是检定、各种数字毫欧、微欧计的理想标准器。检定该仪器的主要难点是对非十进小电阻的高精度测量,这涉及较多的理论基础与实践经验,难度较大,在实际检定中往往由于采用了不正确的检定方法而不能达到正确检定的目的。本文分析了双电桥校验仪测量盘的结构,指出了三种不适用的检定方法,并介绍了4种正确检定方法。

1 便携式双电桥校验仪的由来与线路简介

便携式直流电桥的检定是用整体法,即将一标准电阻箱接入被检电桥的测量端,在各个被检示值调电桥平衡后,标准电阻箱的示值即为被检电桥的实际值。便携式单电桥用10×(104~0.01)Ω,比被检电桥高两级的普通电阻箱做标准即可。而便携式双电桥的检定标准就没这么简单了,因为双电桥的基本检测范围是10~0.001Ω(有的扩展至100Ω),我们可以选择电桥最大量程作为全检量程,这样对应的电阻箱示值为×1、× 0.01(或×10)Ω盘,不管电阻箱为0.01或0.02级(它的准确度是以最高等级的测量盘、通常是第I盘的准确度定级的),受开关接触电阻变差等因素的限制,电阻箱在这些盘的误差大多为0.1%~0.5%,无法满足检定双电桥(0.05~2.0级,以0.1级、0.2级居多)的要求,所以生产厂生产出ZY4型(0.01级)、ZX71型(0.02级)便携式双桥校验仪,他们实际上由双刀开关切换一侧电压、电流端子的过渡电阻器作为测量盘和由多只单值标准电阻器组成的标准电阻盘构成,由于把开关接触电阻引入在电压、电流引线中,即在电阻值的定义点之外,所以开关接触电阻不影响它的准确度,因此它们可以做成0.01级、0.02级准确度的校验仪。

2 双桥校验仪标准电阻盘的检定

双桥校验仪标准电阻盘的检定,按同等级的单值标准电阻器检定即可,如用三次平均双电桥或普通的双电桥以0.001级或二等标准电阻为标准,用替代法测量。当然最理想是用直流比较仪式电桥直接测量。

ZY4型校验仪有0.0001Ω,如果没有同标称值的电阻标准,可用0.001Ω电阻标准作标准,在比较仪式电桥或QJ36等优良的0.02级普通电桥上直接测量,该0.0001Ω虽为0.1级,但它低于双电桥基本量程0.001Ω,所以用普通电桥时要仔细测量并修正电桥。当然用普通电桥时最好用比例替代法测量,即把0.1(0.01)Ω和0.01(0.001)Ω电阻标准接在电桥的RS和RX端钮上,平衡电桥,然后将0.001Ω和0.0001Ω替代上二个电阻,再平衡电桥,经过计算即可由三只电阻标准之值及二次电桥读数求出0.0001Ω之值,它消除了电桥的误差。

3 对桥校验仪测量盘检定的误区

对0.01或0.02级、1~0.01Ω校验仪测量盘按普通电阻箱检定是不行的,因为普通电阻箱×1~×0.01Ω盘精度仅为0.1%~5%,×10Ω盘为0.02%~0.05%,其检定标准装置无法胜任0.01~0.02级校验仪测量盘的检定。下列几种方法不适合双桥校验仪的检定。

3.1标准电阻箱法

他们都是普通电阻箱,国内生产最高等级的0.005级ZX78电阻箱其1~0.01Ω盘的标准度均大大低于0.02%,根本无法作标准进行替代检定。

3.2标准电阻电桥法

国产优良的双电桥为0.02级,精度不够,修正后其不确定度约为0.01%,仍不能满足要求。

国产最高等级的单电桥为0.002级的HY2501型,但因单电桥测量受导线电阻、端钮接触电阻及其变差等影响,加上电桥工作在四臂不匹配状态,更无法保证测量准确度。

3.3比较电桥法

比较电桥是专门检定电桥、电阻箱的,但它本质上是单桥四端钮测量,虽然是按电阻的定义值进行测量,但也因各桥臂的不匹配(阻值相差太大),使电桥灵敏度降低,而且该电桥连接标准电阻与被测电阻的导线的阻值测量精度约为(1~2)×10-4Ω,它要从被测电阻读数中减去,这也大大影响了小阻值的测量准确度。

综上所述,上述常用的三种电阻箱测量法均不适合对双桥校验仪测量盘的检定。

4 双桥校验仪测量盘的正确检定方法

4.1直流比较仪式电桥法

它在测量十进与非十进小电阻时,准确度都非常高,是检定双桥校验仪的最佳选择。

将校验仪四个电阻输出端对应接于比较仪电桥初级被测电阻RX的接线端子上,将校验仪步进电阻R为最大的十进盘示值置于10,电桥第I测量盘也相应置于10,取标称值为10R的电阻标准RS接于电桥的次级RS的接线端子上,R≥1Ω时电桥两电流表置于100mA量程,R≤0.1Ω时置于1A量程,按电桥1:1的测量状态开机,在RS消耗功率为0.01~0.02W(0.01W最好)的电流下调好电桥跟踪和零位,并将检流计灵敏度调至变化0.1 C%偏转不低于1mm的状态(C为被检盘的等级指数),然后按11至0的顺序测量,先把RS的相对偏差值放在偏差盘上,则电桥在各被检示值(包括零)时的读数即为被检示值的实际值。电桥工作状态只要磁势≥3AT、电阻上电压≥3mV即可。

4.2直流比较仪式电位差计法

检定校验仪×1Ω以下的测量盘时,将步进值为R的被检十进盘与标称值为10R的电阻标准串联接入电位差计初级电路,流过初级额定电流I1,先用电位差计测出RS的电压US,然后再测出十进盘各示值的电压Uxi,设rs为RS的实际值,则各示值的电阻实际值

rxi=(Uxi/US)rs

为了直读,在测US时,先把测量盘放在与I1rs对应的示值上,调电位差计次级偏差盘平均电位差计,测各Uxi时,保持偏差盘不动,调测量盘使之平衡,则rxi=(Uxi/US)rs=Uxi/I1,例如Ux2=100.00450mV、I1=50mA,则rx2=2.000090Ω。

当检定×0.1Ω以下的十进盘时,一定要用电位差计的×0.1或×0.01量程并电流换向读数,以减小测量误差。检定×0.01Ω十进盘时,应换向测量两次取平均值。

当检定×10Ω测量盘时,因为被测电势将超出电位差计测量上限,所以必须分流初级电流,以使电位差计测量上限覆盖被测电势的最大值。

将10Ω电阻标准器与测量盘串联后,并联在另一10Ω标准电阻或20Ω过渡标准电阻上,注意一定不要用普通电阻箱做并联电阻,因为电阻箱有开关接触电阻变差且其允许功率小,将使阻值不稳定,从而使二分支电流不稳,严重影响测量准确度。

其余的测量方法与×1Ω盘相同。

4.3过渡标准电阻替代法

将与被检校验仪测量盘步进电阻同标称值的有11个元件的BZ11型等过渡标准电阻,先用同标称值电阻标准对每个元件进行替代法检定,求出过渡电阻的累加值,然后用各累加值做标准,在双桥上对被检测量盘各对应值一一进行替代检定。

ZX71型校验仪测量盘C2电流端上串联着未输出的步进电阻,所以过渡标准电阻电流端一定要接在ZX71的P1电位端或C1电流端上,以减小电桥跨线电阻,以接P1端为最好,因为C1端内还包含开关接触电阻。

4.4置换双电桥法

该法在电桥检定规程上已有叙述,不再重复,但该法接线比较麻烦,尽可能少用。

5 小结

总之,双桥校验仪检定的主要难点是非十进小阻值的准确测量,涉及较多的理论基础与实践经验,是直流测量中难度比较大的,应充分重视。

参考文献:

[1]JJG506~87直流比较仪式电桥检定规程。

[2]JJG505~87直流比较仪式电位差计检定规程。

篇2

关键词:分形理论;Zipf定律;碳储量分布

中图分类号:S718.5 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)01-0054-05

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.01.016

工业革命以来,由于化石燃料的过度燃烧,温室气体不断的在地球大气中积累,导致陆地地表和海洋大气的气温持续上升[1],温室效应已成为当今国际社会公认的最为严重的环境问题之一[2]。因此,降低大气中主要温室气体二氧化碳的浓度是解决温室效应的主要途径。

森林作为陆地生物圈的主要组成部分,不仅维持着约占全球86%以上的植被碳库,同时也维持着巨大的约占全球73%的土壤碳库[3]。土壤每年呼吸释放到大气中的CO2是化石燃料燃烧释放的CO2的10倍以上[4]。土壤有机碳库的轻微变化足以对大气中的CO2造成极大的影响,进而通过温室效应影响全球气候变化[5]。所以有必要对土壤有机碳储量和分布特征进行详细研究。与此同时,为更好地理解森林生态系统与气候变化之间的相互作用,也为提高该区域森林生态系统的质量提供数据支持,还需要研究森林植被碳储量及其分布情况。

森林土壤和植被碳储量的分布形态可以理解为是在某种规定的尺度中离散的分布。这种分布上或结构上的离散性是森林资源规模分布不均衡的主要原因,也是研究森林生态系统碳储量规模分布形态的方向之一[6-9]。笔者利用分形理论和Zipf定律对江西省森林土壤和植被碳储量的规模分布及其特征进行定量分析,为研究森林生态系统碳储量空间分布格局提供了新思路,同时,也为林业部门制定区域森林资源可持续经营方案提供了新理念。

1 分形理论与Zipf定律介绍

1.1 分形理论

分形理论(Fractal theory)是现代非线性科学中的一个重要分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段。1967年,Mandelbrot首次创造性地阐述了分形理论,它可以定量表达自然界中传统欧式几何学不能描述的复杂而有规则的几何现象,揭示非线性系统中有序和无序的统一、确定性和随机性的统一问题,为人们认识和分析复杂性问题提供了新的方法。经过众多研究者的修正,分形得以有了较为全面而恰当的定义[10-13]。而分形维数(Fractal dimension)则是描述分形的重要参数,能够反映分形的基本特征,用数学模型表述为:

N(r)~r-D (1)

模型中,r为尺度;N(r)为被量度客体的数目;D为分形维数。分形理论经过几十年的发展,现已被广泛应用于生物学、物理学、化学、气象学、地质学、计算机图形学、材料学、经济学等自然科学和社会科学研究中,成为当今国际上许多学科的前沿研究领域之一[14]。目前,分形理论在林业科学中的应用主要有森林生态系统土壤分形特征研究、森林气候时空分布的分形特征研究、森林火灾的分形模拟、森林植被空间格局的分形研究、树木结构特征的分形模拟、木材构造及其生理特征分形研究、植物形态结构及其动态变化的分形模拟以及林业遥感图像的纹理分析等方面[9,10]。

1.2 Zipf定律

在认识自然资源数量的分布形态及其表现实质时,Zipf定律给研究者提供了一种思考的途径和一类精巧的模式。美国哈佛大学教授吉弗于1949年出版的《人类行为与最小努力原则》一书全面阐述了Zipf定律的内容。该定律针对空间地域分布中的非连续现象(即离散分布现象),从诸如等级-大小或秩位-规模等的关系中揭示出了一条值得重视的结论[15]。Zipf定律可以用数学模型表述为:

lnP(k)=-qlnk+lnP1 (2)

模型中,k为某个体在系统中的等级,即位序;P(k)为等级k的个体规模;P1为等级首位的规模;q为参数(Zipf维数),且q×D=R2[6,15],R2为拟合出的式(2)的决定系数。Zipf维数具有明确的分维意义,揭示了等级-大小等关系的分形结构特征。目前,Zipf定律已经被广泛地应用到城市、经济、生态、海洋、旅游等许多领域。杨国良等[16]用zipf定律对四川省入境旅游流规模结构的研究结果表明,zipf定律、差异度、均衡度指标均可作为旅游流规模结构分析的有效手段或工具。谈明洪等[15]对Zipf维数和城市规模分布的分维值的关系进行了探讨。但zipf定律在林业科学领域中的应用较少,刘羿等[6]用zipf定律对全国森林资源规模分布情况的研究是一次很好的尝试。

2 材料与方法

2.1 研究方法

以江西省为研究范围,各市为研究的基本单位,对各市的森林土壤有机碳储量和森林植被碳储量规模进行排序,并将规模序号和指标数量进行对数变换,绘制在双对数坐标图上,观察其拟合状况。如果二者存在回归拟合函数关系,即满足式(2),则可以认为该碳储量规模结构符合Zipf定律;反之,论证前的假设不成立,碳储量规模结构不符合Zipf定律。如果符合Zipf定律,就逐点拟合出最优的数学模型,并根据q和R2利用D=R2/q计算出分形维数(D),最后对绘制的图形进行分析。当Zipf维数q>1,分形维数(D)较小时,系统无标度区间内森林土壤和植被碳储量规模结构差异较大,说明无标度区间分形特征形态表现较差;当Zipf维数q

2.2 数据来源

研究所采用的数据是江西省2001―2005年森林资源二类调查数据,选择的指标是0~20 cm土壤有机碳储量、0~100 cm土壤有机碳储量、森林植被碳储量(表1)。

2.3 数据处理

数据处理采用Excel软件,包括数据排序、图表分析、模型lnP(k)=-qlnk+lnP1的拟合。

3 结果与分析

3.1 森林土壤有机碳储量空间格局分形特征

将江西省各地区的森林土壤有机碳储量数据按照从高到低的顺序进行排序,分别得到0~20 cm和0~100 cm土壤有机碳储量序列。把排在首位的地区等级定为1,排次位的等级定为2,依此类推。江西省等级-森林土壤有机碳储量规模双对数图如图1所示。由图1可知,等级-森林0~20 cm土壤有机碳储量规模的散点图很难用一条直线或曲线拟合,其间出现明显分岔转折点,表明森林土壤有机碳储量规模结构发育不完善,在大的结构体系下存在2个次级结构子系统,即存在无标度区[13]分段情况,也就是双分形特征[19]。从散点图初步可以判定,第6、7点出现断裂,该断裂很可能是分岔点,由式(2),根据已知的P(k)和lnk经过逐一回归,确定两条最佳拟合直线,即第1~6点所代表的系统Ⅰ和第7~11点所代表的系统Ⅱ。通过森林土壤有机碳储量指标能够说明碳储量规模分布符合Zipf定律,并出现双分形特征[16]。从图1和表2拟合情况看,系统Ⅰ中q1,分形维数(D)较小,说明散点图上对应的景德镇市、萍乡市、鹰潭市、新余市、南昌市5个地区0~20 cm土壤碳储量规模结构差异较大,分布相对分散,分形特征形态表现较差。综合图1来看,2个规模结构等级子系统不仅内部结构的分布模式不同,而且子系统之间呈跳跃式突变,分别代表第6点和第7点的九江市和景德镇市,0~20 cm土壤有机碳储量前者为3 774万t,是后者1 192万t的3倍左右。由图2和表2拟合得到的最佳方程可知,在等级-森林0~100 cm土壤有机碳储量规模分布中同样出现了双分形特征和2个子系统,其中系统Ⅰ中q1,分形维数(D)较小,说明散点图上对应的景德镇市至南昌市5个地区在0~100 cm土壤碳储量规模结构差异较大,分布相对分散,分形特征形态表现较差。综合图1、图2、Zipf维数和分形维数来看,0~20 cm和0~100 cm土壤有机碳储量规模分布规律相似。

3.2 森林植被碳储量空间格局分形特征

对江西省各地区森林植被碳储量数据按上述方法进行相同处理,绘制在双对数坐标图上,江西省等级-森林植被碳储量规模双对数图如图3所示。由图3可知,森林植被碳储量规模分布与森林土壤有机碳储量规模分布基本一致,等级-森林植被碳储量规模分布在双对数图上也都存在2个子系统,表现出明显的双分形特征,以森林植被碳储量为指标的森林资源规模分布符合Zipf定律。从散点图(图3)和拟合得到的最佳方程(表3)可知,系统Ⅰ中q1,分形维数(D)较小,说明散点图上对应的景德镇市至南昌市等5个地区在碳储量规模结构上差异较大,分布相对分散,分形特征形态表现较差。

3.3 全省碳储量规模分布情况

综合分析0~20 cm土壤碳储量规模分布、0~100 cm土壤碳储量规模分布以及森林植被碳储量规模分布情况可知,这3个指标的规模分布规律均符合Zipf定律,都出现了双分形特征,在大的结构体系下存在2个次级结构子系统,系统Ⅰ都由赣州市、吉安市、上饶市、抚州市、宜春市、九江市构成,系统Ⅱ则由景德镇市、萍乡市、鹰潭市、新余市、南昌市构成。这2个规模结构等级子系统不仅内部结构的分布模式不同,而且子系统之间呈跳跃式突变,系统Ⅰ中位次最低的城市的碳储量是与之相应的系统Ⅱ中位次最高城市碳储量的2~3倍。这种规模分布情况说明在江西全省范围内,无论是土壤碳储量,还是森林植被碳储量,在资源规模分布上都存在着极大的不均衡性,空间结构差,优化程度不高,亟待进一步完善。

4 结论与讨论

1)森林土壤碳储量和森林植被碳储量规模分布均符合Zipf定律,通过Zipf定律描述碳储量规模的分布规律是可行的。

2)森林土壤碳储量规模分布结构差异性较大,在0~20 cm和0~100 cm土壤碳储量规模分布中都出现了双分形特征,显示出了2个子系统的存在。2个子系统Ⅰ的Zipf维数(q)分别为0.621 4和0.629 3,分形维数(D)分别为1.585 0和1.562 1,说明这2个系统内部结构差异性较小,碳储量分布相对集中,分形形态表现较好。2个子系统Ⅱ的Zipf维数(q)分别为2.250 1和2.221 8,分形维数(D)分别为0.422 0和0.420 6,说明系统内结构差异性较大,分形形态表现较差。2个指标的子系统Ⅰ和Ⅱ之间呈跳跃式突变,系统Ⅰ中各城市0~20 cm和0~100 cm土壤有机碳储量均值分别为6 000万t和15 400万t,远高于系统Ⅱ中的800万t和2 100万t,说明赣州市、吉安市、上饶市、抚州市、宜春市、九江市在江西全省范围内土壤碳储资源优势非常明显。

3)森林植被碳储量规模分布同样结构差异较大,森林植被碳储量规模分布中也都出现了双分形特征,显示了2个子系统的存在。子系统Ⅰ的Zipf维数(q)为0.573 8,分形维数(D)为1.703 4,说明这2个系统内部结构差异性很小,碳储量分布相对集中,分形形态表现较好。子系统Ⅱ的Zipf维数(q)为2.750 4,分形维数(D)为0.345 7,说明系统内结构差异性较大,分形形态表现较差。该指标的子系统Ⅰ和Ⅱ之间同样呈现跳跃式突变,系统Ⅰ中各城市森林植被碳储量均值为3 900万t,远高于系统Ⅱ中的560万t,说明赣州市、吉安市、上饶市、抚州市、宜春市、九江市在江西全省范围内森林植被碳储资源优势同样明显。

4)“十五”期间,南部和西部的赣州、吉安、宜春等地区主要以天然森林为主,碳密度较高,在江西省森林植被碳储量中占主导地位,而中部和北部的城市如萍乡、新余、南昌、鹰潭和景德镇,分布着大量的人工林和次生林,并且以中、幼龄人工林为主,碳密度较低,碳储量少[18],这应该是造成植被碳储量规模分布出现双分形特征的主要原因。而森林土壤碳储量规模分布中之所以出现双分形特征,很可能与地形差异、维度以及南北自然区域降水量的分布差异等因素有关。

5)综合江西全省森林土壤碳储量和森林植被碳储量规模分布来看,笔者认为通过对南部和西部的赣州、吉安、宜春等地区的天然林进行封山育林,稳定碳储量的同时,大幅增加中部和北部新余、鹰潭、景德镇等地林分中的地带性树种组成,调整现有森林结构和提高现有森林的经营与管理水平,有利于削减这种植被碳储量分布上的不平衡性。并且随着中部和北部地区人工林木的快速生长和成熟,地表凋落物分解及根系分泌物增多,土壤有机质含量也将增大[20,21],形成巨大的贮碳潜力,同时,森林土壤规模分布结构也将得到进一步优化。

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篇3

关键词:保险,碳交易,资源,罚款超额累进制,技术革新成本-碳排放量函数

一、引言

本文的目的是通过提出新险种,即碳排放保险,来促进我们低碳经济的发展。并且进一步完善我国环境责任保险制度,激励企业改良生产条件不断向集约型经济发展,以及加强碳排放量超标的风险管理,提升该风险的管理水平,同时也能提高企业追求低碳经济发展的意识。

二、碳排放保险的理论基础以及参数设置

在以下模型中,将涉及到收益最大化情况下最佳碳排放量假设条件和碳排放量保险系数假设。

(一)收益最大化情况下最佳碳排放量假设条件如下:

⒈CDM合理定价且价格恒定

⒉CDM在国内以及国际上能够无摩擦地自由交易

⒊企业不存在偷、逃税现象

⒋在保险期间内,企业的规模和产量不变

(二)碳排放量保险系数假设:

⒈国家标准碳排放函数

我们规定,国家在未来的时间里,会逐渐限制企业的碳排放量。因此,我们设定了一个“国家标准碳排放函数”,企业每年的国家规定碳排放量逐年递减。对于不同的产品生产企业,国家对其产品的允许碳排放量每年按照一定的减排量k进行减少(一定年限内),以促进企业改良生产技术,减少碳排放。假设:

At:企业在t年国家规定的排放量

A0:企业投保时,国家规定的碳排放量

AT:企业的国家目标排放量,即国家所规定的,在第T年必须达到的准许排放标准量

k:企业每年的平均标准减排量k=

因此,国家标准排放量递减-时间函数表示为:At=A0-kt,k=

⒉罚款额实现超额累积制

对于超过国家年排放标准的企业,国家统一进行惩罚性罚款,罚款额(P)由基础罚款(P)和超额排放累进罚款组成,对于超过国家标准的企业进行罚款额为(P),此后按照p=aX2+P进行累进的罚款,X=A-At为企业的超额排放量。即超排越多,每一单位罚款额增加越多。国家对于企业罚款收入,部分可以收归国库,部分可以对未超排企业进行鼓励性转移支付和对于购买碳保险企业进行适当补偿。

⒊碳排放保险保费

碳排放保险保费额应根据国家标准规定的排放量,缴纳一定量的费用。I=f1At,f1是单位保费, At为国家标准排放量。保费也可以按照企业自身预估碳排放额,随企业自行购置投保额,此时单位保费为f2,其中f2>f1,I=f2(At+X)=f2A,X为企业预估碳排放超排额。

⒋企业实际碳排放量: A

⒌免赔率:α

⒍单位保险金: θ

θ值由国家、地方政府以及保险公司根据地区差异共同设定,可以适当调整 θ值大小,促进落后地区的工业发展。

⒎保险金赔付额:

当A>At,保险金赔付额B=(A-At)*(1-α)*θ=X*(1-α)*θ;当A≤At,保险金赔付额B=0

⒏企业投保激励制度:

P1=d*p=d*(aX2+p),参数d即因为购置保险,国家进行的罚款减免系数,此系数0<d<1。此项制度是为了让企业积极投保,基本上应保障投保企业的减免额大于基础保费。

⒐若企业发生超额排放行为,即保险事故发生,则国家的实际罚款P2:

对于超过国家年排放标准的企业,国家统一进行惩罚性罚款,同时,对于已购置保险的企业,按照每单位超额排放量按照赔付率θ进行赔付。即企业实际罚款额为P2=P1-B=d*P-B=d*(aX2+p)-X*(1-α)*θ

⒑CDMs机制R1:

国家对于CMD的定价合理,在短期内,我们设定其价格不变,即单位CMD价格C元。当A≤At时,即企业未发生超额排行行为,企业能通过谈交易市场获利R1。R1=(At-A)*C

⒒保费返还额:R2

若企业未发生超额排放行为,即保险事故未发生,则对企业的部分保险费进行返还,返还额为R2。 碳保险年返还额应根据碳保险类型进行赔付,按国家标准规定的排放量,缴纳一定量的费用的保险,按照R2=β1At返还,β1<f1,β为返还比例。保费按照企业自身预估碳排放量和小于国家标准的排放额,即按返还率为 β2计算,其中β2<f2,R2=β2At。最大保费返还额不得超过保险金额。

(三)技术革新成本-碳排放量函数:

运用EVIEWS软件对中国各省1994年-2007年的工业废气排放量进行拟合,大中型工业企业产值以及大中型工业企业科技活动经费内部支出等三项数据(见附录),得出技术革新成本-碳排放量函数。

由于大中型工业企业产值缺少1995、1996、1998年的数据,所以这里采用线性插值的方法进行弥补,将数据导入MATLAB,运用命令interp1(x,y,xi,‘linear’)进行插值,得出1995年、1996年、1998年工业数据是1108、1200.8、1373.5,单位亿元。

下面是数据建模的过程:

从以上的散点图可以看出,在经费较低的时候,废气排放量较高,而随着经费的提高,废弃排放量有了显著的降低,尤其在经费为0~80这一段中,废弃排放量下降了55%左右;而随着经费的进一步增加,其边际效应开始逐步体现,当经费从80增加到160时,废弃排放量只有约25%的下降。根据经验推测,应该使用logistic、指数、或者双对数进行拟合,经过比较检验,可知采用双对数函数进行拟合时的效果比较理想。以下对其主要过程进行详述。

双对数函数的形式如下:

lny=a+blnx

经过回归处理可得到如下结果:

从以上结果可以看出,在5%的置信概率下方程和系数都是显著的,但是从DW=0.745758可以看出此结果可能存在自相关,所以检验是否存在自相关,这里对残差使用拉格朗日乘数检验,滞后阶数从1到10进行循环,可发现该方程存在二阶自相关,如下图:

可以看出,在5%的置信概率下,0.02

εt=ρ1εt-1+ρ2εt-2+ν

使用EVIEWS进行估计,可得到如下结果:

以看出,在5%的置信概率下方程和系数都是显著的,拟合度也很高。下面再对残差进行自相关检验,结果如下:

以看出,已经明显消除了自相关性。所以最终模型如下:

lny=2.185147-0.3590611lnx

得出该函数的经济含义:经费每增加1%,废气就会减少0.36%。所以有必要让企业进行技术革新,减少碳排放量,碳排放保险才有可行空间。

三、碳排放保险的模拟操作

由于现在大多企业采用粗放型生产方式,而未来发展趋于集约型,国家积极倡导企业产业优化,因此碳排放保险定义如下:积极促使企业改善技术和设施,减少碳排放。国家财政部应联合保监会和银监会设立碳排放基金,并通过财政支出对碳排放基金的成立进行注资,资金除了要保证补偿赔付外,还要保证基金能在合理运营中抵御风险。

(一)未购买保险的企业可以分为两类:

⒈CDM>国家标准:

对于未购买保险的企业,保险公司不承担承保责任,不用进行赔付。但与此同时,国家对投保公司超过国家标准的碳排放量需要对罚款征收,按每单位碳排放量计算价格,对罚款额实现超额累积制度,即P=aX2+p。总收益为E1=-d*P=-d*(aX2+p)

⒉CDM 国家标准:

此情况即未引入碳排放保险的情况,企业只能对因为技术、机械设施革新原因使公司碳排放量少于国家标准的CDMs进行销售,无其他收入。总收益为 E2=R1=(At-A)*C

(二)购买保险的企业可以分为两类:

⒈CDM>国家标准:

由于公司在超排前已经购置了碳排放保险,保险公司基于投保公司的保额进行赔付,将赔付款纳入碳保险基金。同时,国家对投保公司超过国家标准的碳排放量进行罚款,按每单位碳排放量计算价格,对罚款额实现超额累积制度,即P1=d*p=d*(aX2+p),参数d即因为购置保险,国家进行的罚款减免系数,此系数0<d<1。此项制度是为了让企业积极投保,基本上应保障投保企业的减免额大于基础保费。总收益为E3=B-d*p=X*(1-α)*θ-[d(aX2+p)+f1At]

⒉CDM>国家标准:

保险公司不用对投保公司的进行赔付,实现盈利。投保公司不仅可以对因为技术、机械设施革新原因使公司碳排放量少于国家标准的CDMs进行销售。同时,国家对投保公司低于国家标准的碳排放量进行补偿,按每单位碳排放量计算补偿额,此项支出来自于碳保险基金。总收益为E4=R=R2+R1=R2=β1At+(At-A)*C或者E′4=R=R2+R1=R2=β2At+(At-A)*C

由上述情况的分析可知,购买碳排放保险对企业在企业的排放超过国家标准的情况下有利,因此碳排放保险可行。

四、关于我国碳排放管理方面的建议

(一)改善各省区能源消费结构,积极发展可再生能源。

针对各省区能源消费结构调整速度过慢,应当大力调整和优化各地区的能源消费结构,尤其是要大力开发和利用绿色能源与清洁能源,提高其在整个能源消费结构中的比重。具体而言,对湖北、重庆等省可以大力开发水电;西北地区则可以大力发展风电、太阳能光热利用等项目;农村地区则注重生物质能的开发和高效利用。对于某些省区特有的能源资源禀赋,决定了其以煤为主的能源消费结构在短时间内难以改变,因此应当促进煤炭消费相关的技术创新,提高煤炭利用效率。

(二)合理控制煤炭产量,提高能源利用效率。

由于煤炭生产加工业对地区CO2 排放状况有着重要的影响,因此应该针对煤炭行业采用相应的减排措施。首先,应当合理控制煤炭产量,从源头上减少CO2 的排放。例如,限制生产企业的规模、关闭生产效率低的小煤窑、淘汰高耗能的落后工艺、技术和设备等。第二,重视技术创新的作用,依托于技术创新来实现CO2 减排和经济效益的双赢。例如,对于煤炭生产中所产生的“废弃物”进行加工和利用,从而减少废物的排放,并通过重复利用为企业产生经济利益。第三,对传统的煤炭生产企业,可以通过政策鼓励的方式引导其逐步加大对其他可再生能源或绿色能源的开发,一方面实现控制煤炭产量的目的,另一方面也能够为企业的长远发展做好准备。

(三)加快各省区的产业结构调整。

我国不同省份经济发展的异步性非常突出,因此需要针对各省的实际情况制定不同的产业结构调整政策。具体而言,对处在由第一产业向第二产业转移进程中的省份,应坚持走可持续发展道路,以技术进步为目标,以提高技术水平和利用清洁能源为主; 对一些较发达的省区,应注重发展高新技术产业、新能源产业和现代服务业;对以传统的煤炭生产或高耗能的重工业为主要经济命脉的省区,不仅要积极提高现有工艺的技术效率,而且要积极寻求其他清洁产业的发展途径。

(四)制定并完善各省区CO2 减排工作的分析制度。

在制定各省区CO2 减排政策时,不能单从全国排放总量排名的分布来决定重视与否,而应当针对各省区特定的历史状况和发展趋势决定政策的实施力度。具体而言,对于那些CO2 排放总量很低,但是恶化程度较快的省份,政府应该高度重视其CO2 减排工作。当然,前提条件是该政府必须要对本省区在全国的CO2 减排工作所处的位置和本省区的CO2 排放状况有真实和及时的认识,而这就需要建立各个省区的CO2 排放核算和比较制度,同时需要一定的相关专业人才进行分析和指导。

(五)加快建立和完善我国的碳交易机制。

中国碳强度目标是一种自愿性目标,和国际承诺没有相关关系,不需要国际的MRV(可测量、可报告和可核证)。在这种情况下,更需要考虑未来国内碳市场与国际碳市场的关系,以及不同机构在其中所扮演的角色,也需要通过试点来解决。在欧洲,碳交易已经有了一定的发展,其经验对中国节能减排有着借鉴意义。

参考文献:

[1]别涛,王彬.环境污染责任保险制度的中国构想[J].环境经济杂志,2006,(11):52.

[2]施天涛.商法学[M].北京:法律出版社,2006:697.

篇4

世界遗产地区;低碳经济;低碳产业体系;生猪产业链;CDM项目申报;低碳畜牧;低碳住宿;低碳物流

[中图分类号]F224;F299.2;F205[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2011)08-0053-02

一、世界遗产背景介绍

1.概念

世界遗产是指被联合国教科文组织和世界遗产委员会确认的人类罕见的、目前无法替代的财富,是全人类公认的具有突出意义和普遍价值的文物古迹及自然景观。狭义的世界遗产包括“世界文化遗产”、“世界自然遗产”、“世界文化与自然遗产”和“文化景观”四类。广义概念,根据形态和性质,世界遗产分为文化遗产、自然遗产、文化和自然双重遗产、记忆遗产、人类口述和非物质遗产(简称非物质文化遗产)、文化景观遗产。

2.四川省世界遗产

四川旅游资源全国乃至世界都是数一数二的。据中国世界遗产名录,截止2010年8月1日,中国已有40处狭义世界遗产,74处广义世界遗产。归属四川省域的就有5处狭义世界遗产,1处广义世界遗产。包括世界自然遗产“九寨沟.”、“黄龙”、“四川大熊猫栖息地”;世界文化遗产“都江堰―青城山”;双重遗产“峨眉山―乐山”;急需保护的非物质文化遗产“羌年”。四川省丹巴县、理县、茂县的“藏、羌碉楼与村寨”也已录入中国世界文化遗产预备名单(2009.6数据)。

二、低碳经济简介

2009年12月7日到18日哥本哈根联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根召开,192个国家的环境部长参加了这次会议。毫无疑问,这次大会对地球今后的气候变化走向产生了决定性的影响。这次会议被称为“拯救人类的最后一次机会”的会议。

低碳经济没有约定俗成的定义,一般情况下低碳经济是指在市场经济机制的基础上,在可持续发展理念指导下,通过产业转型、制度创新、新能源开发等手段降低能源消耗,达到经济发展与生态保护双赢的一种经济发展形态。

三、世界遗产地区发展低碳经济的重要性

1.发展低碳经济能够保护世界遗产地区环境,防止污染以及气候变化可能对其的影响与破坏。

2.发展低碳经济能够提高世界遗产地区资源和能源的利用效益,有助于当地其他产业的发展,建设生态文明。

3.发展低碳经济顺应国际形势,是积极承担国际环保责任的表现。

四、以低碳产业体系分析世界遗产地区低碳经济发展

1.世界遗产地区畜牧业

当代中国人继承了中国人既有的“和”的概念,讲究天、地、人合一,讲究与自然和谐相处。。在现代城市中久居的中国人对自然有着很深刻的向往,也正是利用这一点,世界遗产地区可以开发畜牧旅游业,增加畜牧业本身的附加值。

2.世界遗产地区旅游住宿业

房地产行业是典型的高耗能、高排放行业,建筑房地产相关能耗(包括建筑能耗、生活能耗、采暖空调能耗等)已达到社会总能耗的46.7%[1]。同时,由于房地产业的相关产业极其广泛,发展低碳房地产的同时能够带动一系列的相关产业进行低碳升级,产生连锁反应,由此可见房地产业的节能减排潜力巨大,世界遗产地区发展低碳建筑势在必行。

五、对世界遗产地区发展低碳经济的措施建议

1.国家政府急需健全双遗产地区的低碳法律制度

对于我国低碳经济法律体系的的建立问题,以公民碳排放权为法理基础概念并以此理念设计中国与发展低碳经济有关的国内碳交易制度和碳税制度是当前的主要观点。其中的公民基础碳排放权是以整个自然界碳排放可以承受的总量除以世界人口数,得到的一个个人允许的基础碳排放值。但是由于实际操作的约束性,我国低碳经济的制度设计以及低碳经济法律体系的建立与完善还任重道远,需要不断积累经验、总结归纳出一套由中国特色的方案。

针对世界遗产地区,更需要健全法律法规通过以下功能来达成节能减排、抑制温室效应、保护生态环境、实现可持续发展:

(1)威慑功能,主要针对想要违背“低碳”理念谋求个人利益者。

(2)惩罚功能,是针对触犯了相关法律法规者,让触犯了的人依法承担法律责任,受到法律惩罚。

(3)救助抚慰功能,是针对因为违法者的违法行为而深受其害的人。

(4)教育功能,针对所有公民,既包括违法分子,又包括其他人。

(5)美化功能,一旦以上功能发挥了其应发挥的作用,人类的生存环境无疑会越来越美丽,此所谓美化。

2.世界遗产地区景区管理创建“低碳景区”

峨眉山景区于12年前已实行统一乘坐旅游交通大巴的方式。景区还在酒店和农民旅店饭店大力推行节能措施。多年来,峨眉山的森林覆盖率一直维持在95%以上。

目前,九寨沟景区已编制完成了《智慧九寨专项规划》,并将在此基础上编制中国首个《低碳旅游发展专项规划》,力图通过规划摸清低碳家底,打造低碳产品,完善低碳设施,优化低碳服务和塑造低碳品牌。

世界遗产地区可以景区管理可以此二者为典范,以加强景区管理,走上真正的低碳经济之路。

[1] 刘水良,吴吉林,尹华光.我国世界遗产管理危机与对策研究[J].资源环境与发展,2010年01期.

[2] 杨效忠,王荣荣,韩会然.低碳旅游背景下的世界遗产开发和保护模式研究[J].云南地理环境研究,2010年05期.

篇5

曾经新锐、先锋的“80后”,如今已经渐渐地从“幼稚、任性、不懂事”这些字眼中摆脱出来,变成了“时尚、个性、敢作敢当”的统称.成为了社会的主流。而“80后”的人群中流行的各种东西,无论是物质产品、文化产品还是更为虚拟的生活方式,也随着“80后”人群的话语权的扩张而成为了大众最为关注的内容。正如同每一种流行的背后都有潜在的机理,都有支持着流行的精神。

“80后”比任何一个年龄层都了解这个世界正在发生什么事情,他们知道北极的冰盖越来越薄,那些可怜的北极熊要游得越来越远才能够捕获到海豹,他们知道每天产生的各种废气会让多少人生病、多少人死亡,他们尽量吃有机蔬果、使用可循环材料制作的各种生活用品、穿着不使用漂白剂弄得鲜亮无比的衣服、使用不含荧光剂的洗衣粉……他们将环保贯穿到自己生活的方方面面,并以此为时尚,也为自己的这种选择感到自豪。

去年8月24日,以16岁至26岁的年轻人为销售对象的某服装品牌,有一句这样的广告词:“我管不了全球变暖,但至少我好看!”该品牌打出这样的广告是对年轻人的一种侮辱。“全球变暖是困扰当今世界的一大难题,人类活动排放的二氧化碳等气体,正在提高地球表面的平均温度,从而带来冰川消融、海平面升高、威胁海岸带生态环境系统等灾难。”上学时,地理、化学基础知识可以不扎实,但“80后”决不允许自己对IPCC(政府间气候变化专门委员会)不了解。都21世纪了,你可以无知,但绝对不要拿无知当个性。

“80后”的生活习惯及消费个性,与在物质匮乏时代中成长起来的“前辈们”存在明显的差异。从小受多元化文化的熏陶,在消费上也表现出独有的“80后”风格,毋庸置疑,这些“80后”将会成为推动整个市场消费的主力军。他们崇尚生态有机棉;一纸限塑令结束了塑料袋的生命,却在“80后”中孕育了一批帆布的铁杆随从,在第一时间用一块厚帆布,表明了坚定立场;又凭借着环保,一双千奇丑无比、千疮百孔的Crocs鞋成为“80后”的新宠……

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这款战靴是2011-12赛季匹克旗下大部分后卫球员所穿的Team款。球鞋灵感来源于“水”――充满流动性,却具有随时爆发的特性。流线型的鞋身使球鞋赋予一种灵动的感觉,不对称的鞋帮面设计,如同水流般贯穿鞋身,多种材料的混搭,显示出球鞋出众的质感。颜色搭配绚丽,鞋面侧方的漆皮设计体现出时尚感。

鞋头包围运用硬度较大的漆皮材料,能够对脚趾起到保护。鞋帮外侧采用地震纹PU材料,深邃的裂纹不仅从感官上提升了球鞋的档次,在用半斗上充分考虑到重量和透气性,而后跟处碳板纹路PU材料的运用,堪称点睛之笔,一抹亮黄给球鞋注入一股跳动的灵魂。

球鞋鞋带采用快速系带系统,尼龙制感质感鞋带。前部搭载双侧齿轮状内嵌式鞋带孔,后部针孔型鞋带扣,成熟的绑紧技术提升了球鞋的包裹性,配以六棱网布材料的鞋舌,球鞋在绑紧的同时,保证了球鞋的透气性,可谓一举两得。

鞋帮的后部配有半透明状亮黄色TPU支撑架。作为一名后卫球员,球鞋的此处设计至关重要。由于后卫位置的需要,持球时难免做一些急起急停,转身过人或者急速变向的技术动作,而这些动作首先考验的是球员的脚踝力量以及灵活性及身体协调能力,脚踝处的优质支持将成为球鞋提供给球员最给力的帮衬。

球鞋中底的设计灵感源于潜水艇,暗喻球员准备随时攻击的强大即战力。凹陷造型的后跟内部搭载匹克当家三层缓震技术。大底采用无痕橡胶材料制成,底纹运用了水纹的两种形态,传统的水纹和动态的水纹很好诠释了这双鞋的精神所在,并提供了强大的抓地力。球鞋脚弓处的TPU提供了强力的稳定性,foothold系统在球鞋发生过度形变时,可以及时有效的起到支撑作用,从而使脚部在剧烈运动中避免受伤。

此款球鞋以裂纹元素来体现爆发这个概念,低帮设计则恰好对应后卫球员的需求,流线型鞋身优雅而不乏速度感,多种质感的材料搭配体现出PEAK的优良做工。

蓄热飞翔 AIR JORDAN 2012

AIR JORDAN 2012 DELUXE豪华版配有两对可互换内靴,三副可互换中底以供选择,有六种不同的结构配置,将于2月8日起在中国开始销售,建议零售价格为人民币2012元;AIR JORDAN 2012 Flight System可按照消费者的打法风格,于零售商处进行自由定制,将于2月26日起,建议零售价格为人民币1599元。

“作为一名球员,我一直希望能够拥有一双适合我个人打法和技术要求的球鞋,在赛前的每个夜晚,总是由于这样那样的原因,我不得不调整自己的打法和风格,而AIR JORDAN 2012有六种不同结构配置,因而满足了不同场合的各种需求。我可以自豪地说,市场上绝没有一双球鞋能够与之媲美。”――Michael Jordan

AIR JORDAN 2012的模块系统提供了六个不同的结构配置,使运动员能够自由订制,从而满足场上每一个打法需求和贴合度喜好。

“通过全面调查研究,我们发现世界顶级球员对球鞋自定义的订制需求日益增长,以满足他们运动时对球鞋产品的各类要求,”AIR JORDAN 2012年联合设计师兼耐克公司特别项目及创意设计部副总裁Tinker Hatfield说道,“去年的AIR JORDAN 2011带有两对可互换的中底,开启了该品牌的模块设计先河,今年我们的设计更为先进,加入了两对可互换的高低帮内靴,并将可互换中底升级为三副,从而帮助球员实现“FLY AROUND”、“FLY OVER”和“FLY THROUGH”三种组合配置间的自由切换,通过三种“飞翔”模式的搭配得以战胜对手。”

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从我国银行业低碳经济实际开展的情况来看,低碳信贷是银行主要开拓的业务。国内商业银行支持低碳经济发展的信贷机制得到初步建立,各银行纷纷针对低碳经济进行了金融创新,不断投入到绿色信贷业务的开展过程中,并且在低碳信贷的发放问题上逐渐加大了力度,完善了业务流程。比如,兴业银行在推行很多融资模式的前提下,依次结合客户及项目不同类别加以创新与改进,使之更加符合客户的实际需求。2006年以来,兴业、浦发及北京银行都分别与国际金融公司达成了合作意识,选择全新的信用借贷取代实现对低碳项目的支撑。可见,我国银行低碳信贷问题上较之前有了明显进步,并获得了十分可观的成果。我国商业银行不仅开发了低碳信贷服务项目,另外还有部分商业银行同时也研发推行了和碳排放权交易彼此关联的理财产品,既满足了消费者需求又能给银行增加新的盈利点。比如,平安银行(原深圳发展银行)在2007年曾经在市场中投放了与二氧化碳排放相关的理财产品;交通银行也在可再生能源的基础上研发出一款全新的理财产品,这些理财产品在投放市场后广受欢迎,为银行创造了良好的经济效益。低碳经济领域存在的发展潜力点———碳资源交易活动,引起我国高度重视,逐步成为我国银行涉足的重要范畴。从世界范围来看,碳交易市场正朝着规模化发展,资金已经超过了1400亿美元,参与途径多样化也为银行业提供了发展契机。其中,清洁发展机制就是银行业参与碳排放交易活动的重要途径之一。相关数据表明,截至2014年8月,我国在联合国清洁发展机构注册的项目已达3761个,占据世界总数量的50%,这给我国银行业的发展创造了全新的发展机遇。我国很多银行还结合项目开展的具体特征,推动了相应的服务项目。比如,国家开发银行依托贷款客户开展碳排放权交易业务,积极开发包括风电、生物质发电等在内的碳排放权交易项目,努力为客户提供从项目融资到减排市场交易的全流程金融服务,并于2009年11月率先完成国内商业银行第一笔碳排放交易咨询服务,累计促成383.3万吨二氧化碳交易当量;中国农业银行也深入参与了碳排放交易咨询服务项目,在开展CDM顾问业务的过程中,农行不仅密切了与客户的关系,还通过帮助客户创收,增加了客户的还款能力和还款意愿,同时也降低了农行已有贷款的风险,在社会责任和经济效益中找到了较好的结合点。碳排放交易相关的服务项目在我国清洁发展机制与国际间起到了很好的连接作用,促进碳排放交易顺利完成。当前我国银行业虽然积极参与国际碳排放交易活动,并取得了一定效果,但是在低碳信贷产品、理财产品、碳排放服务项目的创新问题上还停留在最初阶段,产品更新和推广都不尽完善,与低碳经济发展的实际需求存在较大的差距。我国银行业迫切需要解决的问题就是突破传统的发展模式、开拓新的盈利市场,而技术创新成为支持研发和开拓新产品和新服务的根本途径。

二、技术创新助推商业银行双赢

根据中国清洁发展机制网显示,截至2014年4月29日,国家发改委已批准的CDM项目达5058项;截至2014年8月17日,在联合国已注册的CDM项目有3761个,已获CERs签发的项目有1400个,我国是开展和实施清洁发展机制项目最多的国家之一。而碳排放权进一步衍生为具有投资价值和流动性的金融资产,也衍生出了大量金融需求。如企业进行技术改造和设备升级换代的投融资需求、融资项目咨询(碳排放设计技术和方法学等专业知识衍生出庞大的咨询需求)、碳指标交易、挂钩碳排放权的理财需求和其他金融衍生产品等。我国商业银行积极参与碳金融不仅意味着绿色信贷的延伸,而且是抢占低碳经济制高点、促进经营转型和提升综合竞争力的关键。一直以来,商业银行对于低碳经济类企业主要提供的服务包括:向项目开发企业提供贷款,帮助企业在产生排放权指标后可在国际市场上进行交易;为项目开发企业提供必要的咨询服务;为产生原始碳排放权的项目开发企业提供担保。然而,如今企业的需求已经不能停留在这些服务中,他们需要更多的金融支持和服务,但是银行又不能只作为高出资者和低收益者,那么这时就需要通过新技术来推动银行业发展。技术创新不仅使得商业银行顺应国际关于支持低碳经济的政策需求,而且能助推银行寻求到新的盈利点,实现双赢。近几年,金融危机的大范围波及使得很多企业倒闭、银行亏损巨大,但是有的企业却不曾受影响,反而在危机形势下获得立足之地。那是因为这些企业掌握了在社会中生存的根本要素———技术,银行也如此。理财产品、期权产品、中间服务平台等的开发都需要新技术来支持和研发,在应用中需要不断融入新技术来升级换代,在后期需要新技术来维修和跟进,保证银行的服务和产品在稳健中创新,所以只有不断地从根源上进行技术创新,才能实现技术创新—银行盈利—低碳经济的层层递进模式。从低碳经济的定义即可看出,低碳经济的发展需要先进技术的改造与运用;而低碳经济的发展一方面需要银行的资金支持,另一方面,如果低碳类企业收益良好,那么银行的收益也会随之上升,可见低碳经济对银行盈利也有反馈式影响;最为关键的是技术创新推动银行盈利的过程,银行业不仅需要外部环境刺激利率来实现盈利,更需要从自身技术方面来寻求产品和服务创新,综上所述,可以建立技术创新推动低碳经济与银行发展的模型。在低碳经济领域内,技术创新的概念始终贯彻其中,低碳经济的目的就是借助先进技术的改造与运用、避免能源消耗来实现对经济的推动作用。模型1中的技术创新有双层含义:从低碳经济的角度来看,技术创新是指符合低碳经济的发展要求,即运用新技术来控制能源消耗,降低污染程度,减少排放量,从而实现经济发展;从商业银行的立场来看,技术创新则是开拓金融市场新产品或新服务的需求,通过产品和服务的拓展与市场化来实现银行盈利。可见,低碳经济和银行盈利都离不开技术创新的支持。而技术创新推动下的低碳经济和银行盈利之间又相互影响:银行业的兴盛发展能更有力地支持低碳型企业及相关低碳类项目顺利运营,而低碳经济的发展壮大才能为银行业开辟新的市场和发展机遇。技术创新不仅从理论上促进低碳经济和银行业发展,实践也证明,随着国际低碳金融市场技术的不断创新,对低碳金融发展的推动作用日益凸显。新技术的运用与产业化,使得国际碳交易市场上的交易工具不断创新。交易主要围绕两方面展开:一方面是以减排项目为标的交易;另一方面则是各种排放(减排)配额通过交易平台派生出类似期权与期货的金融衍生产品。从2005年开始,欧洲气候交易所根据市场需求不断上市新产品,已涉及碳排放期货、期权和现货等各类产品。索尼亚•拉巴特等对环境金融的范围进行了拓展,认为由金融机构主导的、以市场为基础的转移环境风险的环境金融产品包括以绿色抵押在内的银行产品、天气衍生产品,社会责任投资市场中的绿色基金、巨灾债券,以及基于温室气体减排信用而开创的金融产品等。同时,随着碳金融市场的交易工具的不断创新,其市场规模也在迅速壮大,市场参与者从最初的国家、公共企业逐步向私人企业以及金融机构拓展。可见,不论从金融产品的更新还是从市场前景来看,技术创新都将是连接低碳经济和银行发展的关键所在。

三、对我国商业银行技术创新的建议

我国商业银行过去的发展大多依赖于市场、营销等途径,却忽视了产品本身的技术革新与服务创新。建议未来发展从以下几方面进行改进。

(一)倡导大力投入技术创新

在模型1中,强调了技术创新对低碳经济和银行盈利的推动作用,但如果没有资金支持,技术也难以实现创新,所以技术创新更加需要银行和企业的支持。基于模型2可以得出技术创新—银行盈利—低碳经济的循环模式。这一循环模式更能体现出技术创新不仅促进企业的经济发展,对于银行自身创新起到关键性作用,重要的是低碳经济类企业和商业银行应该在技术创新方面大力投资,尤其是商业银行。在如今众多国有银行、股份制银行、外资银行和地方性银行并存的形势下,如何抢占市场制高点、赢取最大化收益成为各大银行的关注点,而技术创新就是既能满足国家低碳经济政策要求又能实现银行盈利目的的核心力量。

(二)积极带动低碳经济金融产品的发展

商业银行应重视与碳交易相关的金融产品创新,争取与国际市场尽快接轨。除了最基本的排放权期货交易外,碳排放权的货币化、碳排放权交付保证、套利交易工具、保险/担保、与碳排放权挂钩的债券等金融创新产品也急需开发和推广。我们要积极学习和借鉴国内外已有关于低碳经济金融产品开发的成功案例,同时要结合我国碳金融市场发展的隐患和存在的问题,提出通过哪些技术手段来解决问题、实现盈利。比如,CDM项目的完成时效较长,从审批到获得经核证的减排量平均需要3年左右,其中需要长期的资金投入,融资直接关乎CDM项目的成败,这就会直接催生出一系列基于CDM项目现金流为主要还款来源的融资产品以及与之挂钩的理财产品。随着碳交易市场的建立,配额型交易将拥有更大的发展空间,届时也将刺激以碳排放权交易及其期货、期权等衍生品和碳基金为标的的理财产品的出现和发展。

(三)努力开拓我国碳金融市场

我国正在努力开拓自己的碳金融市场,独立控制碳资产定价。由于我国碳金融市场缺位,使得我国碳资产的定价权掌握在欧美需求方,碳资产定价权的缺失严重影响了我国企业的经济利益。我国现有的CDM项目主要集中在新能源和可再生能源、节能和提高能效类型项目,此类项目减排成本低,投资力度小,技术稳定,收益预期高,多为国外投资者热衷投资项目(占总项目比例95%以上),而对于减排成本高、技术复杂、投资多、受益期长的项目,如垃圾焚烧发电、造林和再造林、HFC-23分解消除项目却极少投资(占总项目比例低于1%)。特别是,2012年后京都议定书框架的不确定性、欧盟碳交易体系第三阶段对CDM项目合格性的限制、漫长的等待期与高额的交易成本都使CDM交易规模呈现下降特征。在这种情况下,商业银行更应该抓住机遇,利用技术手段对投资份额少的项目进行全力开发,对于技术复杂的项目进行技术突破,对于成本高的项目引进新技术来降低长期成本,努力寻找这些弱比例项目的盈利突破点,通过技术上的革新和改进开拓出碳交易市场上的新领域。那么,在我国开展国内碳交易和碳金融市场就会更具有前瞻性和挑战性。

(四)引进和培养低碳金融类技术人才

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教学目标

知识目标

学生理解化学方程式在“质”和“量”两个方面的涵义,理解书写化学方程式必须遵守的两个原则;

通过练习、讨论,初步学会配平化学方程式的一种方法——最小公倍数法;

能正确书写简单的化学方程式。

能力目标

培养学生的自学能力和逻辑思维能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度,勇于探究及合作精神。

教学建议

教材分析

1.化学方程式是用化学式来描述化学反应的式子。其含义有二,其一可以表明反应物、生成物是什么,其二表示各物质之间的质量关系,书写化学方程式必须依据的原则:①客观性原则—以客观事实为基础,绝不能凭空设想、随意臆造事实上不存在的物质和化学反应。②遵守质量守恒定律—参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,书写化学方程式应遵循一定的顺序,才能保证正确。其顺序一般为:“反应物”“—”“反应条件”“生成物”“或”“配平”“=”。

2.配平是书写化学方程式的难点,配平是通过在化学式前加系数来使化学方程式等号两边各元素的原子个数相等,以确保遵守质量守恒定律。配平的方法有多种,如奇偶法、观察法、最小公倍数法。

3.书写化学方程式

为了能顺利地写出反应物或生成物,应力求结合化学方程式所表示的化学反应现象来记忆。例如,镁在空气中燃烧。实验现象为,银白色的镁带在空气中燃烧,发出耀眼的强光,生成白色粉末。白色粉末为氧化镁(MgO),反应条件为点燃。因此,此反应的反应式为

点燃

2Mg+O2==2mgo

有些化学方程式可以借助于反应规律来书写、记忆。例如,酸、碱、盐之间的反应,因为有规律可循,所以根据反应规律书写比较容易。例如酸与碱发生复分解反应,两两相互交换成分,生成两种新的化合物—盐和水。以硫酸跟氢氧化钠反应为例。反应方程式为:2NaOH+H2SO4==Na2so4+2H2O

教法建议

学生在学习了元素符号、化学式、化学反应的实质,知道了一些化学反应和它们的文字表达式后,结合上一节学到的质量守恒定律,已经具备了学习化学方程式的基础。

本节教学可结合实际对课本内容和顺序做一些调整和改进。注意引导学生发现问题,通过独立思考和相互讨论去分析、解决问题,创设生动活泼、民主宽松又紧张有序的学习气氛。

教学时要围绕重点,突破难点,突出教师主导和学生主体的“双为主”作用。具体设计如下:

1、复习。旧知识是学习新知识的基础,培养学生建立新旧知识间联系的意识。其中质量守恒定律及质量守恒的微观解释是最为重要的:化学方程式体现出质量守恒,而其微观解释又是配平的依据。

2、概念和涵义,以最简单的碳在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应为例,学生写:碳+氧气―二氧化碳,老师写出C+O2—CO2,引导学生通过与反应的文字表达式比较而得出概念。为加深理解,又以S+O2—SO2的反应强化,引导学生从特殊一般,概括出化学方程式的涵义。

3、书写原则和配平(书写原则:1.依据客观事实;2.遵循质量守恒定律)。学生常抛开原则写出错误的化学方程式,为强化二者关系,可采用练习、自学发现问题―探讨分析提出解决方法―上升到理论―实践练习的模式。

4、书写步骤。在学生探索、练习的基础上,以学生熟悉的用氯酸钾制氧气的化学反应方程式书写为练习,巩固配平方法,使学生体会书写化学方程式的步骤。通过练习发现问题,提出改进,并由学生总结步骤。教师板书时再次强化必须遵守的两个原则。

5、小结在学生思考后进行,目的是培养学生良好的学习习惯,使知识系统化。

6、检查学习效果,进行检测练习。由学生相互评判、分析,鼓励学生敢于质疑、发散思维、求异思维,以培养学生的创新意识。

布置作业后,教师再“画龙点睛”式的强调重点,并引出本课知识与下节课知识的关系,为学新知识做好铺垫,使学生再次体会新旧知识的密切联系,巩固学习的积极性。

教学设计方案

重点:化学方程式的涵义及写法

难点:化学方程式的配平

教学过程:

提问:

1.质量守恒定律的内容

2.从微观角度解释守恒的原因

3.依据实验事实写出木炭在氧气中燃烧反应的文字表达式。

设问:这个文字表达式能表示物质的变化及变化的条件,能体现遵循质量守恒定律吗?

导入:化学反应要遵循质量守恒定律,那么在化学上有没有一种式子,既能表示反应物和生成物是什么,又能反应质量守恒这一特点呢?有,这就是今天要学习的另一种国际通用的化学用语—化学方程式

板书:

第二节化学方程式

讲述:什么是化学方程式,它有哪些涵义?怎样正确书写化学方程式?是本节课要认真探究的问题。

一、化学方程式的概念

提问:

碳+氧气—二氧化碳

C+O2—CO2

讨论:化学反应遵循质量守恒定律,此式能否体现质量守恒定律,为什么?

回答:(因上式左右两边各原子的种类没变,数目相等)用已有的知识认识新问题

引导:既然此式可体现质量守恒定律这一特点,反应物和生成物之间我们可以用“=”

C+O2===CO2

讲述:化学上就是用这样一种既可表示反应物,又可表示生成物还能体现质量守恒定律的式子来表示化学反应的,这样的式子,化学上称为——化学方程式

提问:这个式子与反应的文字表达式有什么不同?

(1)化学式代替名称

(2)“”变为“=”

启发学生进行比较,进一步明确化学方程式与文字表达式的区别

根据学生回答给出化学方程式的概念并板书,重点词做标记

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关键字:pushover、动力弹塑性时程分析、碳排放、经济性

中图分类号:U462.3+4 文献标识码:A            

0 引言

结构在地震作用下将出现不同程度的变形破坏,本例中结构的底层高度和跨度较大,在地震作用下,形成了薄弱层。纯框架结构的抗震性能较差,对比分析框架—普通支撑结构和框架—防屈曲支撑结构的抗震性能,并对比循环钢和钢筋混凝土结构的碳排放和经济性。

1 分析方法

在静力弹塑性分析方法中,参照FEMA356设定结构构件的性能水准,利用Sap2000和Perform-3D对结构进行静力推覆分析,对比纯框架、普通支撑框架和防屈曲支撑框架的推覆曲线、层间位移角以及层间剪力曲线。根据ATC-40,确定结构在不同地震水准下的目标性能点以及出现塑性铰的机制。对结构进行弹塑性动力时程分析,确定结构顶点位移时程图以及基底剪力图。根据基于能量的抗震分析方法确定结构的耗能比例和耗能机制。

2 计算模型的选取

用Perform3d对相关的试验进行模拟分析,对照软件分析结果与试验数据。确定了试验结果基本与软件分析的数据吻合,以此验证了本文所选取的分析参数和模型的取值的合理性。1992年,为研究钢框架的非线性性能,湖南大学[2]对四榀钢框架进行了低周往复试验。试验为两个单跨钢框架和两个双跨钢框架。梁柱截面选用同一截面。现选取其中的一组参数对比分析。

图1-1单跨框架 图1-2单跨框架Pushover曲线

试验中的基本假定为:1.材料为理想弹塑性。2.构件的塑性区段仅出现在杆端。3.连接为刚性的。软件的假定与试验的假定基本一致。图1-1为加载装置,图1-2为实验曲线和软件模拟结果。两者在曲线的上升段吻合较好,极限承载力峰值较一致,即结构的弹性刚度和退化后的刚度与试验吻合。当结构达到最大承载力时,Perform-3d中的承载力维持不变,而试验出现下降段。这是因为在软件模拟过程中,假定钢材为理想弹塑性的材料,不考虑钢材的屈服、紧缩以及退化阶段。试验过程中,用真实的材料进行模拟,有下降段。在实际的建筑结构中,由于钢材的延性较好,基本可以不考虑钢材的屈曲效应。

3 算例分析

3.1设计基本资料

结构平面布置如图1-3所示:立面结构图如1-4所示;

1.建筑结构的安全等级为二级,设计使用年限为50年。

2.抗震设防烈度为8度、多遇地震;设计地震分组为第一组;建筑设防类别为丙类。

3.建筑场地类别为III类。

图1-3结构平面图 图1-4结构立面图

表1-1 模态分析

由表1-1可知,钢框架-普通支撑结构的第一周期为1.35s,纯钢框架结构的第一周期为3.316s,钢框架-防屈曲支撑结构的第一周期为1.564s。可知,钢框架-防屈曲支撑结构的周期较长,刚度较小,结构较柔,因此所承受的地震力较小。

3.2定义BRB

根据普通支撑与防屈曲支撑的等效的原则,选用BRB,有效面积为2815mm2,屈服承载力971KN,硬化阶段的极限承载力为1266KN,两种BRB的刚度分别为82KN/m和140.75KN/m,相应的硬化刚度分别为1.64KN/m和2.815KN/m。

3.3 pushover曲线

采用倒三角、均布和模态的推覆方式,结果较为相近。

表1-2 不同水准下基底剪力(kN)

图1-8 X方向推覆对比 图1-9 Y方向上推覆对比

在X方向上,三种结构的刚度相近。但是在Y方向,相差较大。这是由于结构在Y方向的跨度较大,支撑布置较少,一旦支撑破坏,如同纯框架结构。防屈曲支撑对结构的承载力提高较多,对性能有较大改善。

3.4 层间位移角分布

图1-10 小震X方向推覆对比 图1-11 小震Y方向上推覆对比

由于底层框架的刚度较弱,在第一层处结构层间位移出现显著突变,在Y方向达到最强,接近规范允许的限值0.004。防屈曲支撑框架结构的层间位移角分布较均匀,未出现明显的层间位移角突变。

3.5 性能点

图1-12 BRB大震图 图1-13 纯框架大震

在大震作用下,纯框架结构梁已经从IO(立即使用)阶段到LS(生命安全)阶段,接近于CP(防止倒塌)阶段。柱出现较大塑性变形,即将达到LS(生命安全)阶段。防屈曲支撑框架结构中,支撑出现塑性变形,从brace IO(立即使用)阶段到brace LS(生命安全)阶段。梁处于将要出现塑性变形的阶状态,beam IO(立即使用),即梁达到最大弹性承载力状态。

3.6 动力弹塑性时程分析

根据有效持时,频谱特性以及有效峰值三要素选取地震波,天然波Loma prieta、EI Centro、Northridge 14145 Mulholland和人工波Artificial。

表1-3 地震波的基底剪力(kN)

3.7 能量耗散

图1-14 纯框架大震 图1-15 BRB大震图

纯框架在第3s时出现非线性耗能,而防屈曲支撑框架结构在第4s时出现塑性耗能,说明防屈曲支撑框架的抗侧刚度较强。在第8s左右,纯框架结构的非线性耗能达到极限状态,此后出现下降段。这是由于结构构件塑性变形,结构刚度退化,塑性变形能力减弱。防屈曲支撑结构在第8s,非线性耗能达到最大,此后处于平稳状态,结构形成稳定的耗能机制。

当纯框架结构达到极限状态时,非线性耗能约占30%,粘滞耗能约为60%,弹性耗能约为10%。防屈曲支撑结构的非线性耗能约占20%,粘滞耗能约为70%,弹性耗能约为10%。纯框架结构的非线性耗能大于防屈曲支撑结构,塑性变形的程度较高。纯框架结构中框架柱为主要耗能构件,防屈曲支撑结构的支撑耗散大部分能量。

3.8碳排放

图1-18 能源消耗 图1-19碳排放

表1-4 单位建筑面积总能量消耗和碳排放[3]

3.9 经济性评估

表1-5三种结构面积利用率

表1-6基底剪力对比

表1-7结构造价对比(元)

表1-7所示仅是结构工程的材料造价,施工进度也是影响工程造价的重要因素。钢筋混凝土结构施工一层大约需15天,5层约75天,按照一天1万的定额来算,所需要的施工费用是75万。由于钢结构构件是在工厂预制,现场吊装,施工工期快,5层的钢结构约为30天即可完工,施工费用为30万[4]。

4 结论

1.钢框架-防屈曲支撑结构的周期小,在满足抗震的前提下更经济。

2.钢框架-防屈曲支撑能有效地控制结构的层间位移角突变,加强了结构的薄弱层,刚度退化缓慢,失效机制较为合理。

3.大震作用下,钢框架-防屈曲支撑结构的抗侧刚度稍有降低,结构刚度退化并不明显,纯钢框架结构抗侧刚度只有弹性阶段的1/10。

4.利用循环钢的钢框架-支撑结构的碳排放和能源消耗仅为钢筋混凝土一半,更环保。

5.通过施工成本、材料成本等因素全面分析钢框架-支撑结构的经济适用性,得出钢框架-支撑结构在我国具有较大的发展空间。

参考文献

[1]陈琳.钢框架—支撑结构的的弹塑性时程分析[D].湖南大学,2012.

[2]舒兴平,沈蒲生. 钢框架极限承载力的有限变形理论分析和试验研究.工程力学,1993, 10(4): 32-39.

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【关键词】天然气战略 绿色低碳转型 “十三五”规划 2030碳峰值

【中图分类号】 P744.4 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.22.006

2014年,国务院了《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》,提出控制消费总量和优化能源结构的目标,要求2020年一次能源消费总量控制在48亿吨标准煤左右,控制煤炭消费并积极发展清洁能源。到2020年,非化石能源占一次能源消费比重要达到15%,天然气比重达到10%以上。此后,2015年6月,国务院又了《中国国家自主贡献(INDC)》方案,其中明确提出,到2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%~45%,到2030年,二氧化碳排放达到峰值。由此可见,绿色低碳能源转型的大势已经确立,具体时间点也已明确,而天然气在这个过程中将发挥越来越重要的作用。因此,本文首先介绍了我国天然气供需关系,并基于优化模型模拟了未来发展趋势。另一方面,天然气产业链存在着阻碍消费市场快速扩大的问题,因此,本文随后介绍了我国天然气市场改革情况,并基于博弈模型重点分析了价格机制改革和基础设施第三方准入放开的政策。目前,我国有30%的天然气依靠进口,而随着天然气行业快速发展,这一比例将持续上升,国际合作至关重要。因此,本文接下来分析了在“一带一路”战略背景下,作为先行和引领的油气行业如何在软实力方面更顺利地进行国际合作,确保天然气供应安全。最后,本文总结了上述供需展望、市场改革和国际合作三个方面,并做了综合分析。

天然气供需分析

供给分析与预测。我国天然气市场尚处在早期快速发展阶段。2000年,我国天然气市场进入快速发展期,2013年以前,由于宏观经济的带动以及环保政策引导等因素,天然气消费量以每年17%的速度增长,我国已成为世界第三大天然气消费国。2014年,中国经济发展进入“新常态”,经济增长速度总体放缓,加之原油和煤炭价格下跌等因素影响,天然气市场需求增速放缓,但天然气销售量总体仍呈快速增长趋势。2015年,中国天然气产量达到1350亿立方米,进口量614亿立方米,消费量1932亿立方米,在一次能源中的占比到达了5.9%,但距世界平均24%、美国的30%、日本的25%、英国的33%、意大利的36%、俄罗斯的53%,还有巨大差距。随着环境问题的日益严峻,作为清洁能源,天然气成为我国治理雾霾问题的重要资源,也是未来能源结构朝绿色低碳化发展的中坚力量。

我国国内天然气生产供应80%来自塔里木、川渝、鄂尔多斯和海洋四大产区。管道进口气主要以土库曼斯坦为主,少量从乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、缅甸等国家进口。管道通道包括中亚天然气管道、中缅天然气管道以及新疆广汇进口管道。海上LNG来自卡塔尔的占比34%,来自澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚三国的占比约50%,另外不足20%来自也门、尼日利亚、赤道几内亚和阿尔几内亚等地。2014年5月,中国石油天然气集团和俄罗斯天然气公司签署了《中俄东线天然气购销合同》,双方约定自2018年开始,俄罗斯每年通过中俄东线天然气管道向中国供气380亿立方米。自此,我国天然气四大进口通道战略格局初步形成,包括西北中亚管道气进口通道、东北中俄管道气进口通道、西南中缅管道气进口通道和海上LNG进口通道。

近年来,非常规气发挥着越来越关键的作用。其中,页岩气主要来自中石化涪陵地区和中石油威远地区。2014年底,全国页岩气产量共13亿立方米,2015年,全国产量高达44.71亿方,同比增长200%以上。国家能源局2016年9月印发的《页岩气发展规划(2016~2020年)》提出,在政策支持到位和市场开拓顺利的情况下,2020年力争实现页岩气产量300亿立方米,2030年实现页岩气产量800亿~1000亿立方米。我国经济发展的新常态将推动能源结构不断优化调整,天然气需求将持续增大,@为页岩气大规模开发提供了宝贵战略机遇,但同时也要注意,我国页岩气产业发展仍处于起步阶段,来自资源、技术、资金和环境方面的不确定性因素也较多。

全球天然气正在进入黄金时代,我国正逐渐形成国产常规气、非常规气、煤制气、进口LNG、进口管道气等多元化气源供给,以及“西气东输、北气南下、海气登陆、就近供应”的供给格局。文献1中,笔者研究团队基于TIMES模型对2030年前我国油气行业发展趋势进行计算。在低碳减排情景下,到2020年,我国天然气消费将实现总规模3600亿~4000亿立方米。常规天然气供应平稳增长,2020年全国常规天然气产量将达1700亿立方米。非常规天然气中,页岩气和煤层气预计实现规模400亿~600亿立方米。

需求分析与预测。在天然气需求不断增加的同时,天然气消费结构也从以工业燃料和化工为主向多元化发展。2000年以前,中国天然气消费以化工用气和工业燃料用气为主,城市燃气和发电用气仅占较少部分。随着长距离输气管道的建成投产,天然气消费区域从油气田周边地区向经济发达的中东部地区扩展。根据文献2,在2014年,我国城市燃气天然气消费量为710亿立方米,占比38.8%;发电用气270亿立方米,占比14.8%;工业用气560亿立方米,占比30.6%;化工用气290亿立方米,占比15.8%。而世界平均天然气40%用于发电,发电用气在美国、日本和韩国占比都在50~60%。由于我国煤炭资源占据主导地位,天然气在发电方面一直都不是重点发展领域。而随着供给宽松、气候协定的签订、绿色低碳能源转型趋势的确立、全球经济电气化程度提高和环保要求不断提升等因素,工业和发电的天然气消费将快速增长,特别是在发电的燃料结构中,天然气比重将进一步提升,发电将成为世界天然气消费增长的主要驱动力。但在我国,天然气发电能不能发展还存在一定的不确定性,发电用气量主要取决于国家能源价格体系能否理顺,天然气发电的清洁属性价值能否得到体现,而这取决于天然气和电力双市场改革的进展。

供需情景模拟与分析。我国的天然气供给形式与格局已基本确立,天然气消费的重点行业也已经被圈定,而最重要的问题是要考虑各种不确定性的供需匹配以及动态发展与调整。在文献3中,笔者的研究团队构建了天然气供需分析优化模型,基于地理信息系统将各个大型气田、LNG终端和管道气接入点都定义为供给节点,每个省都定义成一个消费节点,整体形成了一个天然气供需的复杂网络。基于该网络,构建线性供需动态优化模型,求解多期的、总成本最小的、满足需求的供给方案。输入参数主要是各个气田的生产成本、LNG及管道进口价格、节点之间的传输容量和成本、各个需求节点的需求量等,而输出结果不仅包括总供给成本,还包括了全国整体的供给方案、天然气整体流向和数量、基础设施开发规划和地理布局。基于模型本身,根据国内页岩气开发成本、国外进口管道气和LNG价格、中缅管道等重要能源通道发生问题等多个不确定因素设定不同情景并展开分析,最终得到了不同情景下的总成本、基础设施布局和能源流向等结果。具体而言,国内页岩气生产成本能否降低、国外进口天然气价格是否走高以及进口通道(例如中缅管道)是否会发生动乱是最为关键的核心因素。即使国外进口气价格低,国内页岩气也应投入一定资金维持产量来应对可能的变故。由于我国主要消费地在东部地区,如果进口气价格走高,从西北和西南管道进口的天然气受到的影响更大,因为加上国内的传输成本,西部进口气价格和东部海上进口的LNG相比没有经济竞争力。

中国天然气产业改革

定价机制改革。受宏观经济和产业发展机制的影响和制约,我国天然气消费在2014年的增长率从上一年的两位数降至8.6%,2015年大幅降至3.3%。以这种增速,很难完成2020年天然气一次能源占比达10%的规划目标。而如上文所述,在我国,天然气占一次能源消费总量的比重与世界平均水平及一些主要国家都相差很远。我国天然气消费放缓的主要原因是天然气相对于煤炭成本过高,因此以气代煤受到经济性的严重制约。高价的原因一方面是我国价格机制和监管的问题,地方的输配气成本是能否降价的关键。另外,对居民用气的交叉补贴行为,增加了工业、发电等经济承受能力较低的用气行业的成本,不利于天然气市场的大规模推广。近年来,相对富裕的东部沿海地区正在大力推进电力结构清洁化,沿海多个省份禁止新上燃煤电厂,努力发展天然气发电。然而,随着近两年国内天然气价格的接连上涨,天然气电厂的上网电价却调整不到位。天然气燃料成本占天然气电厂主营业务成本的80.0%以上,燃料成本已超过现行燃机上网电价,客观来说,目前天然气发电存在亏损,有气价较贵的原因,也有国内电力价格体制尚未市场化的原因。天然气清洁低碳,对雾霾治理有很大的作用,具有巨大的环境正外部性,同时天然气发电启动速度快、适合调峰。而目前各种发电燃料并没有体现出包括资源稀缺、环境正外部性在内的真实成本,天然气发电的环境效应以及调峰效应的价值没有得到充分认定。因此,基于市场机制推进天然气电力的发展,应理顺天然气、天然气发电、电网以及环境的关系,体现其调峰作用和环保价值。

在文献4中,笔者团队完成了天然气发电经济竞争力理论研究。在我国天然气、电力双市场改革的情况下,天然气大用户直供降低了价格,电力实行实时定价的方式突出了天然气电力调峰的优越性,同时考虑通过环境税、碳税等经济方法补贴天然气电力的环境正外部性,那么天然气发电就会变得更有竞争力。在研究中,基于我国天然气产业状况与博弈理论构建了中国天然气电力市场的博弈模型,然后基于模型设计了五个不同情景以定量测算碳排放税、环境补贴、能源市场化改革等政策对天然气发电竞争力的影响,并对相关参数进行敏感性分析,得到了在各个政策情景下中国天然气发电的经济竞争力水平,分析了各个关键政策在提高天然气发电竞争力方面发挥的重要作用。具体而言,在只考虑煤电和气电的市场中,市场化改革可以使天然气发电比例增加至5.49%;政府对发电厂征收100元/吨・CO2的碳排放税时,可使这一比例增加至7.66%;当政府给予发电厂的燃气发电134元/MWh的环境补贴时,天然气发电比例将增加至15%;最后,在总结了上述分析的基础上,研究得到了以下结论:在基于市场定价机制和相应的财税、环境政策条件下,天然气发电在我国能源市场改革背景下将具有足够经济竞争力。

基础设施的第三方准入。除了价格机制改革,我国天然气产业改革的重点还包括对基础设施第三方准入的放开。2016年10月底,中石化《中国石化油气管网设施开放相关信息公开公告》,将旗下原油管道、天然气管道以及液化天然气进口终端等全部管网资产信息毫无保留地公之于众,为国家能源局三年前提出的《油气管网设施公平开放监管办法》开了头炮。此次中石化彻彻底底“坦白”了相关“家底”,并列出了详尽的接入技g标准、使用价格以及申请条件。

我国市场与天然气产业成熟的欧美国家相比,基础设施容量非常有限,因此,应在扩大基础设施建设的同时开放第三方准入。针对这一问题,首先要考虑如何促进基础设施建设,而后要考虑所有权和经营权的确立。而对于是否能基于市场机制扩建容量,主要取决于相关政策。2016年10月15日,国家发改委印发了《国家发展改革委关于明确储气设施相关价格政策的通知》,进一步明确了储气服务价格、储气设施天然气购销价格的市场化改革举措。明确储气设施价格市场化政策,有利于调动各方投资建设储气设施的积极性,提高冬季市场保障能力;有利于引导下游企业降低冬季不合理用气需求,确保供气安全。同时,也为倒逼体制改革进一步铺路,鼓励城镇燃气企业投资建设储气设施。城镇区域内燃气企业自建自用的储气设施,其投资和运行成本纳入城镇燃气配气成本统筹考虑,并给予合理收益。

在文献5中,笔者的研究团队在我国天然气定价机制改革的大背景下,基于我国天然气市场的具体情况,应用非合作博弈理论分析了天然气储气库的最优开发策略与运营模式。研究提出的博弈分析定量模型克服了原有的天然气储气库开发、运营、定价研究以定性分析为主、缺乏模型支持的问题。分析结果显示,当储气库非独立运营时,第三方准入会促使垂直一体化经营的生产商修建更多的储气设施,储气库最优容量将扩大为原来的1.2倍,同时消费者剩余增加了25%,社会总福利增加9%。当储气库独立运营时,储气库最优容量增加至一体化经营时的1.6倍,社会总福利增加44%。由此可见,储气库独立运营能有效刺激天然气下游市场需求,缓解冬季用气紧张。但不能忽视的是,我国储气库独立经营不可一蹴而就,需要漫长的转变过程,应分步进行、逐级递进。此外,储气库建设投资成本高、回收周期长,部分投资者无法承担如此大的风险。储气库独立运营在实施过程中还存在许多现实问题,如融资、储气费的确定等。因此,国家在施以政策法规加以引导的同时,应鼓励储气库投资主体多元化,正确引导中小型企业投资储气库建设,建立有效的风险规避体系。

天然气国际合作

目前,我国天然气供给30%来自海外进口,天然气国际合作是整个“一带一路”国家大战略的先行和引领,是国家首要发展的战略性产业。而油气合作除了上游探勘开发、中游的储运和通道以及下游的销售等业务合作外,还要研究业务以外的因素:沿线国家的地缘政治、济文化、教育交流等方面,从而增加我国与沿线国家打交道的软实力,进而保障上述的各种业务合作更加顺利地开展和进行。

因此,基于沿线国家地缘政治和国情分析的天然气合作战略研究至关重要。笔者的研究团队对天然气国际合作的软实力研究关注了以下内容:第一,“一带一路”天然气合作的整体国际背景,包括政治发展趋势、政治地缘板块和“一带一路”与历来对外经济合作项目的对比,梳理“一带一路”油气合作的国家大背景以及发展趋势;第二,“一带一路”沿线关键国家具体的地缘和国情,包括中东、南亚和中亚俄罗斯。中东包括沙特、伊朗和伊拉克;南亚主要是巴基斯坦、缅甸和马六甲相关国家;中亚主要是哈萨克斯坦、土库曼斯坦等,同时对上述国家分类总结和对比;第三,针对各种油气合作相关制度和机制开展深入研究,包括安全保证机制、经济金融机制和法律法规机制。可通过最终形成综合、完善、规范的《亚洲能源》来全面确保我国与“一带一路”沿线国家在油气合作中的人身和财产安全,从而在法律和制度层面保障业务合作的顺利开展;第四,国际油气合作的配套文化、教育和交流的软实力,包括如何在与沿线国家的合作中,增加中国文化价值和经济理性的宣传,如何培养来自沿线国家的留学生,以及如何使中国学生更好地服务于“一带一路”油气合作。同时,服务“一带一路”的需求也倒逼文化宣传和教育国际化的发展与转型。基于上述四个方面,需要总结我国与沿线国家基于“一带一路”战略开展天然气合作的各种风险和机遇。

结语

随着全球能源消费低碳化的趋势日益强烈,环保压力不断增加,天然气将进入黄金发展阶段,成为使全球能源由高碳向低碳转变的重要桥梁。然而,天然气在我国的发展并非一帆风顺,从上游的勘探开发、进口到中游的储运以及下游的分配和消费都充满了挑战和问题。因此,本文对我国天然气发展战略展开了全面研究和分析,为制定天然气发展战略和相关政策提供了有力的决策支持。

本文具体包括三个方面:第一,首先介绍了我国天然气供需基本情况,强调了近十几年来天然气市场的快速成长以及未来的预期增加。目前,我国正在逐渐形成国产常规气、非常规气、煤制气、进口LNG、进口管道气等多元化气源供给,以及“西气东输、北气南下、海气登陆、就近供应”的供给格局。同时,天然气市场也存在着许多不稳定因素,例如国有非常规气开发技术、进口天然气价格以及天然气通道安全方面的不确定性。本文基于优化模型的情景模拟,全面分析了天然气供需情况、能源流向和能源安全影响。第二,近两年,随着宏观经济发展速度放缓和市场机制的阻碍作用,天然气消费增长速度大幅回落。为了落实2020年天然气发展目标,天然气价格的市场化改革将继续推进,市场在天然气价格形成中的作用将进一步增强。按照国家“监管中间、放开两头”的价格管理思路,包括各省门站价在内的各种气源价格管制将逐步取消,产业链两端的价格将完全由市场供需决定。在此背景下,我国天然气、电力双市场改革不断推进,天然气的大用户直供降低了价格,电力实行实时定价的方式突出了天然气电力调峰的优越性,同时考虑通过环境税、碳税等经济方法补贴天然气电力的环境正外部性。在上述条件下,笔者应用博弈理论模型分析天然气发电的经济竞争力。而与此同时,如何进行天然气产业改革,如何在促进我国基础设施发展的同时,开放第三方准入以促进产业发展成为重要问题。本文以储气库为例,基于博弈理论模型分析了第三方准入和储气库完全独立对天然气产业的促进作用。第三,目前我国天然气供给30%来自海外进口,而天然气国际合作是整个“一带一路”国家大战略的先行和引领,是国家首要发展的战略性产业。而天然气的国际合作除了上游探勘开发、中游的储运和通道以及下游的销售等业务合作外,还需要研究业务以外的因素:沿线国家的地缘政治、经济文化、教育交流等方面,从而增加我国与沿线国家打交道的软实力,进而保障上述的各种业务合作更加顺利地开展和进行。因此,本文介绍了基于沿线国家地缘政治和国情分析的“一带一路”天然气合作战略研究。

(本文系笔者主持的国家能源局发展规划项目“2030年能源生产和消费革命战略实施方案”、中国石油天然气集团公司政策研究项目“2030年前石油天然气行业发展趋势”和中国工程院重点项目子课题“基于沿线国家地缘政治和国情分析的一带一路油气合作战略研究”的阶段性成果,项目批准号分别为201608、中油研20150114、2014-XZ-32-7;中国石油大学(北京)中国能源战略研究院博士研究生王歌、李彦和陈思源对此文亦有贡献)

参考文献

Xi Yang, Hong Wan, Qi Zhang, Jing-Cheng Zhou, Si-Yuan Chen, 2016, "A scenario analysis of oil and gas consumption in China to 2030 considering the peak CO2 emission constraint", Petroleum Science, Vol.13, pp.370-383.

国务院发展研究中心资源与环境政策研究所,2015,《中国气体清洁能源发展报告2015》,北京:石油工业出版社。

Qi Zhang, Zhan Li and Ge Wang, 2016, "Study on the Impacts of Natural Gas Supply Cost on Gas Flow and Infrastructure Deployment in China", Applied Energy, Vol.162, pp.1385-1398.

Ruijie Tian, Qi Zhang, Ge Wang, Hailong Li, etc, 2015, "Study on the promotion of natural gas-fired electricity with energy market reform in China using a dynamic game-theoretic model". Applied Energy, http:///10.1016/j.apenergy.2015.11.079.

思源、张奇、王歌、李彦,2016,《基于博弈分析的我国天然气储气库开发策略及运营模式研究》,《石油科学通报》,第1期,第175~182页。

责 编M戴雨洁