减少二氧化碳排放方法范文

导语：如何才能写好一篇减少二氧化碳排放方法，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。

篇1

关键词：二氧化碳排放效率；减排潜力；规模方向距离函数

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.03.15

中图分类号：F124.6；F205 文献标识码：A文章编号：1001-8409（2015）03-0070-04

1引言

面对日益严峻的环境问题，减少温室气体排放和发展低碳经济已成为国内外关注的焦点。中国作为全球第二大经济体和二氧化碳排放最多的发展中国家，面临着来自国际和国内的双重压力。我国正处于社会经济发展的关键时期，提高二氧化碳排放效率是提高经济发展水平的同时削减二氧化碳排放量的关键，同时国家总体目标的实现必然要从区域层面的减排行动着手，因此，测度我国各省市的二氧化碳排放绩效并计算各省市提高二氧化碳排放效率的改进目标值对于了解我国各省市二氧化碳排放水平、科学制定减排方案具有重要意义。

目前，国内外学者对二氧化碳排放水平等展开了大量研究，从其评价指标角度来看主要可分为两类。一是以二氧化碳排放总量与某一要素的比值的单要素评价指标对二氧化碳排放绩效进行评价，如谌伟等对上海市工业碳排放总量与碳生产率进行测算[1]；Zhao等计算了我国电力行业二氧化碳排放的年增长率，并分析了二氧化碳排放影响因素[2]；部分学者对我国各省市二氧化碳排放绩效进行了评价[3～6]。二是从全要素角度出发、运用生产理论对二氧化碳排放效率进行评价。Zhou等将二氧化碳排放绩效视为考虑了二氧化碳排放的生产技术效率，并对其进行测算[7]。此后许多学者从环境生产技术视角对碳排放效率进行了研究。如王群伟、进、Wang等测度分析了我国各省市的二氧化碳排放绩效[8～10]；孙作人等对我国工业二氧化碳排放强度进行测算和分解[11]；Zhou 等构建了非径向DDF模型，并对电力生产行业的能源和二氧化碳排放效率进行评价[12]；王喜平等运用DDF对我国工业行业在二氧化碳排放约束条件下的全要素能源效率水平进行测算[13]。

单要素评价指标具有容易测算的优点，但无法反映二氧化碳的生产过程，忽略了能源结构、经济发展及要素替代作用对二氧化碳排放绩效的影响[14]。因此，近年来许多学者侧重从全要素角度评价二氧化碳排放效率并提出了多种不同的测度方法，其中由Chung等提出的方向距离函数（DDF） [15]在二氧化碳排放效率评价中得到了广泛的应用[16～19]。DDF方法能够根据不同的决策需要来自定义方向矢量而得到不同的效率值，因而能够实现在二氧化碳排放量与经济产出反向同比例变化目标下的效率测度，但DDF存在以下缺点：一是在确定方向矢量时有任意性、主观性的缺点；二是没有考虑投入松弛和产出松弛的影响，使得测度的效率值存在偏差。Ramli等对DDF进行了扩展，建立了基于松弛变量的测度模型（SBM）的规模方向距离函数（SDDF）模型[20]，弥补了DDF的上述缺陷。

因此，本文将在全要素和生产技术的框架下，探索性地将SDDF模型应用到二氧化碳排放效率的评价中，以期对二氧化碳排放效率做出更精确的测算，同时测度欲达到效率最优期望产出和非期望产出的改进目标值，为提高二氧化碳排放效率相关决策提供参考。

2研究方法

21二氧化碳排放效率测度

在全要素和生产技术的框架下测度二氧化碳排放效率，首先应构建生产可能性集合。假设生产系统有N个决策单元（DMU），y∈RI+和b∈RJ+分别代表第K个DMU的期望产出向量和非期望产出向量，x∈RK+为第n个DMU的投入向量。定义生产可能集合如下：

P（x）={（y，c）：投入x可以产出（y，c）}（1）

根据Fre等的研究[21]，P（x）满足以下条件：①P（x）为有界闭集，在P（x）中有限投入只能生产出有限的产出；②投入与期望产出具有强可处置性；③非期望产出伴随着期望产出；④非期望产出具有弱可处置性。

为达到期望产出增加的同时非期望产出减少的目标，Chung等通过引入方向矢量g=（gy′-gc），构建了方向距离函数[15]如下：

D（x，y，c；gy′-gc）=max{β：（y+gy′c-βgc）}∈P（x）（2）

现有研究中多以式（3）所示的线性规划求解D（x，y，c；gy′-gc）[10，22]。

D（x，y，c；gy′-gc）=max βm

∑Nn=1λnxkn≤xim；

∑Nn=1λnyin≥yim+βmgy；

∑Nn=1λnCjn=cjm-βmgc；

λn≥0；

k=1，2，…，K；i=1，2，…，I；

j=1，2，…J；n=1，2，…N（3）

这一求解过程未考虑松弛变量，会带来高估偏差。本文参考Fre和Ramli等的研究[20，23]，建立如下模型：

max βm=∑Ii=1syi+∑jj=1scj

∑Nn=1λnxkn≤xim；k=1，2，…，K

∑Nn=1λnyin≥yim+syi；i=1，2，…，I

∑Nn=1λncjn=cjm-scj；j=1，2，…，J

λn，syi，scj≥0；n=1，2，…，N（4）

其中，syi、scj分别为期望产出的扩展因子和非期望产出的伸缩因子。当βm=0时，说明第m个DMU效率达到最优；βm∈[0，1]越小，效率越低。βm实际为第m个DMU的非效率值，其效率值为：

am=1-βm（5）

22改进方向矢量和目标值测度

选择有效的方向矢量是应用DDF时的首要任务。本文应用SDDF方法的计算结果来确定各DMU趋近生产前沿面的方向矢量。

当∑Ii=1syi+∑Jj=1scj>0时，即DMU不在生产前沿面上，DMU的第j个期望产出和第k个非期望产出的规模方向矢量如下：

gy=syi∑Ii=1syi+∑Jj=1scj；gc=scj∑Ii=1syi+∑Jj=1scj（6）

方向矢量是由期望产出和非期望产出的松弛变量决定的。

当∑Ii=1Syi+∑Jj=1scj=0时，即DMU在生产前沿面上，gy和gc为任意值。

根据SDDF的计算结果可以得到非有效的DMU欲达到效率最优，期望产出和非期望产出的目标变化量分别为：

∑Nn=1λnyjn；∑Nn=1λnckn（7）

3指标与数据

本文研究对象包括除和港澳台以外的中国30个省市，以劳动力、资本、能源为投入变量，GDP为期望产出，二氧化碳排放量为非期望产出。劳动力投入、GDP数据源自《2011年中国统计年鉴》。能源的消耗量数据源自《2011年中国能源统计年鉴》。资本存量参考单豪杰的研究[24]进行估算，并将其折算为2010年不变价，四川和重庆的资本存量按两地1998年的GDP比例分配。二氧化碳排放量按IPCC指导目录所提供的参考方法和《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》中的能源消耗数据估算。2010年我国各省份的二氧化碳排放强度如图1所示。图12010年中国各省份二氧化碳排放强度

4计算结果分析

41二氧化碳排放效率分析

作为径向DEA模型的推广，DDF能够将非期望产出引入到模型之中，但效率测度时不具备单位不变性[25]。为解决此障碍，本文在求解之前应用成刚等提出的DEA数据标准化方法对数据进行处理[26]。在DDF中，g=（y，c）表示欲达到最优，期望与非期望产出同时变化的比例。得到2010年中国各省份二氧化碳排放效率，如图2所示。图22010年中国各省份二氧化碳排放效率

由图2可知，我国二氧化碳排放效率的区域差异化明显，沿海和东部省份的效率值明显优于西部地区。这说明二氧化碳排放效率与经济发展水平相关。

在传统DDF下的结果中，二氧化碳排放效率等于1的省份包括北京、天津、河北、山西、内蒙古、上海、广东；青海、云南、吉林、新疆、宁夏的二氧化碳排放效率值在05以下，二氧化碳减排潜力很大。宁夏的效率值最低，为0262，说明欲达到效率最优，在投入不变的情况下，宁夏的GDP应增加262%，同时二氧化碳排放量应减少262%。

在考虑了松弛变量的SDDF计算结果中，处于生产前沿的省市为北京、上海、广东3个省市，少于DDF方法下处于生产前沿的省市。天津、海南、重庆的二氧化碳排放效率值较高，均在09以上。二氧化碳排放效率最低的省份为河北省，效率值为0201，宁夏的二氧化碳排放效率略优于河北省，效率值为0280。

整体来看，DDF下的全国各省份二氧化碳排放效率均值为0726，SDDF下的结果为0687，低于DDF的结果。主要原因是引入松弛变量的SDDF弥补了DDF高估效率值的偏差，这与预期结果相同。

42改进方向矢量与改进目标值

在利用SDDF计算各省份二氧化碳排放效率的基础上，本文计算了各省份欲达到效率最优，GDP和CO2的方向矢量、改进目标值和变化率。结果如表1所示。

表12010年中国各省市二氧化碳排放绩效

改进方向矢量、目标值及其变化率

总体来讲，我国各省市CO2排放量的削减量明显大于GDP的增加量，减少CO2排放量是我国大多数省市的当务之急。各省市间的期望与非期望产出的改进变化率呈现较大的差异，其中GDP变化率最大的省份为宁夏，其GDP增加6181%，才能实现效率最优；CO2排放量变化率最大的省份为内蒙古，变化率为8078%。

5结论

本文在全要素和生产技术框架下，使用SDDF方法对我国30个省份2010年的二氧化碳排放效率进行了测算，并在此基础上计算了各个省市趋近生产前沿面的方向矢量，以及二氧化碳排放效率欲达到最优各省市期望产出与非期望产出的目标值和变化率，以此测度减排潜力，得到以下结论：

（1）SDDF能弥补传统DDF测算二氧化碳排放效率的高估缺陷。SDDF与DDF两种方法的计算结果存在偏差，整体来看SDDF对各省市二氧化碳排放效率的测算结果低于DDF的计算结果，位于生产前沿面上的省份也不同。传统DDF方法评价二氧化碳排放效率时未考虑松弛问题，存在计算结果高估效率水平的问题。SDDF是基于DDF的SBM方法，弥补了这一缺点，同时解决了传统DDF确定方向矢量具有任意性的问题，从而能够更真实、准确地测度二氧化碳排放效率。

（2）我国二氧化碳排放效率区域差异明显，经济发达的沿海和东部地区的效率值大于经济欠发达的西部地区。在SDDF方法下，除北京、上海、广东三地均处于生产前沿面上外，其他省份均未达到效率最优。趋近于生产前沿面的省份位于东南沿海地区，而东北三省、欠发达的西部地区以及河北省、山西省和山东省的二氧化碳排放效率值低于我国二氧化碳排放效率的均值。

（3）不同地区的期望产出与非期望产出改进变化率差异较大，削减二氧化碳排放量是各省市提高二氧化碳排放效率的首要任务。由于经济发展水平、产业结构、资源禀赋等不同，为提高二氧化碳排放效率，各省份期望产出与非期望产出的改进方向、改进目标值亦不同，在满足我国全局利益的情况下，应根据各省市实际情况和改进目标制定相应的二氧化碳排放效率提升政策。但整体而言，二氧化碳排放量的削减变化率明显大于GDP的增加变化率，各省份应首先努力减少二氧化碳排放量。此外，未达到二氧化碳排放效率最优的省份的二氧化碳排放量改进变化率很大，从短期看提高二氧化碳排放效率的工作艰巨，应将改进变化率作为制定相关政策的指导方向，逐步实现二氧化碳排放效率的最优化。

参考文献：

[1]谌伟，诸大建，白竹岚.上海市工业碳排放总量与碳生产率关系[J].中国人口.资源与环境，2010，09：24-29.

[2]Zhao X，Ma Q，Yang R.Factors Influencing CO2 Emissions in Chinas Power Industry：Cointegration Analysis [J].Energy Policy，2012，57：89-98.

[3]潘家华，张丽峰.我国碳生产率区域差异性研究[J].中国工业经济，2011，05：47-57.

[4]谌伟，诸大建.中国二氧化碳排放效率低么？――基于福利视角的国际比较[J].经济与管理研究，2011，01：56-63.

[5]籍艳丽，郜元兴.二氧化碳排放强度的实证研究[J].统计研究，2011，07：37-44.

[6]李涛，傅强.中国省际碳排放效率研究[J].统计研究，2011，07：62-71.

[7]Zhou P，Ang B W，Han J Y.Total Factor Carbon Emission Performance：A Malmquist Index Analysis [J].Energy Economics，2010，32（1）：194-201.

[8]王群伟，周鹏，周德群.我国二氧化碳排放绩效的动态变化、区域差异及影响因素[J].中国工业经济，2010，01：45-54.

[9]进，杜克锐.对外贸易、经济增长与中国二氧化碳排放效率[J].山西财经大学学报，2013，05：1-11.

[10]Wang Q W，Zhou P，Shen N，et al.Measuring Carbon Dioxide Emission Performance in Chinese Provinces：A Parametric Approach [J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2013，21：324-330.

[11]孙作人，周德群，周鹏.工业碳排放驱动因素研究：一种生产分解分析新方法[J].数量经济技术经济研究，2012，05：63-74+133.

[12]Zhou P，Ang B W，Wang H.Energy and CO2 Emission Performance in Electricity Generation：A Nonradial Directional Distance Function Approach [J].European Journal of Operational Research，2012，221（3）：625-635.

[13]王喜平，姜晔.碳排放约束下我国工业行业全要素能源效率及其影响因素研究[J].软科学，2012（2）：73-78.

[14]Ramanathan R.An Analysis of Energy Consumption and Carbon Dioxide Emissions in Countries of the Middle East and North Africa [J].Energy，2005，30（15）：2831-2842.

[15]Chung Y H，Fre R，Grosskopf S.Productivity and Undesirable Outputs：A Directional Distance Function Approach [J].Journal of Environmental Management，1997，51（3）：229-240.

[16]Riccardi R，Oggioni G，Toninelli R.Efficiency Analysis of World Cement Industry In Presence of Undesirable Output：Application of Data Envelopment Analysis and Directional Distance Function [J].Energy Policy，2012，44：140-152.

[17]李静，陈武.基于方向性距离函数的中国省区碳排放驱动因素研究[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2012，35（3）：381-386.

[18]Wang Q，Zhang H，Zhang W.A Malmquist CO2 Emission Performance Index Based on a Metafrontier Approach [J].Mathematical and Computer Modelling，2013，58（5）：1068-1073.

[19]程云鹤，齐晓安，汪克亮，等.基于技术差距的中国省际全要素CO2排放效率研究[J].软科学，2012（12）：64-68.

[20]Ramli N A，Munisamy S，Arabi B.Scale Directional Distance Function and Its Application to the Measurement of Ecoefficiency in the Manufacturing Sector [J].Annals of Operations Research，2013，211（1）：381-398.

[21]Fre R，Grosskopf S，Pasurka Jr C A.Environmental Production Functions and Environmental Directional Distance Functions [J].Energy，2007，32（7）：1055-1066.

[22]刘明磊，朱磊，范英.我国省级碳排放绩效评价及边际减排成本估计：基于非参数距离函数方法[J].中国软科学，2011，3：106-114.

[23]Fre R，Grosskopf S.Directional Distance Functions and Slacksbased Measures of Efficiency [J].European Journal of Operational Research，2010，200（1）：320-322.

[24]单豪杰.中国资本存量的再估算：1952～ 2006 年[J].数量经济技术经济研究，2008，25（10）：17-31.

篇2

二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首，但你千万别以为这只是工厂或汽车排放的――我们每个人都会直接或间接地为世界增加二氧化碳的排放量。比如：

你中午在麦当劳吃了一个汉堡包，那就等于制造了3.1公斤的二氧化碳排放量，包括这个汉堡包形成过程所产生的二氧化碳的总和；

你随身携带的iPod，在整个使用寿命期内会产生30.8公斤的二氧化碳排放量；

你每天用的电脑，一个月就会产生83.25公斤的二氧化碳排放量；

你从广州到巴黎坐一趟飞机，更会造成2000多公斤的二氧化碳排放排放量；

……

我们的生活过程的每一步，都会留下或轻或重的“碳足迹”（carbon footprint）。

所谓“碳足迹”，是一种用来测量个体或团体因消耗能源而产生的二氧化碳排放量对环境影响的指标。在全球每年276亿吨的二氧化碳排放总量中，有我们每个人留下的“碳足迹”。

今年7月，《芝加哥论坛报》公布了一项“不环保名人排行榜”，贝克汉姆与维多利亚夫妇名列榜首，他们一年的二氧化碳排放量为普通人的18倍，包括他们的26辆大排量名车以及40万公里的飞行里程（相当于绕赤道飞行10圈）所产生的二氧化碳排放量。

有关资料显示，2004 年全球人均二氧化碳排放量为 4.18 吨,其中美国人均排放 19.73吨、中国人均排放量 3.65 吨。而据联合国开发计划署的《2007/2008年人类发展报告》预测，到2015年，中国的人均二氧化碳排放量预计将达到5.2吨。

如果你想知道自己今天究竟产生了多少二氧化碳排放量，请使用国际上通用的“碳计算器”，其基本公式是：

家居用电的二氧化碳排放量（Kg）＝ 耗电度数×0.785；

开车的二氧化碳排放量（Kg）＝油耗公升数×0.785；

乘坐飞机的二氧化碳排放量（Kg）：200公里以内＝公里数×0.275；200～1000公里＝55+0.105×（公里数－200）；1000公里以上＝公里数×0.139。

你有没有“碳中和”？

在过去40万年，二氧化碳在大气中的浓度约为180～280ppm（每百万个空气分子中二氧化碳分子的数量），但工业革命以来，二氧化碳浓度不断上升，到2004年已达到379ppm，为侏罗纪时期发生严重温室效应时二氧化碳浓度的四分之一。科学家预测，大气中二氧化碳含量每增加25%，近地面气温将会升高0.5℃，如果二氧化碳的浓度得不到控制，到2100年全球平均气温将会升高6℃。这是个什么概念呢？如果气温上升2.5℃，全球30%的物种将会灭绝；如果上升3.5℃，则有70%的物种将会灭绝……

另据联合国开发计划署《2007/2008年人类发展报告》预测，到2020年，中国的平均气温将会比1961年～1990年间提高1.1℃～2℃。如果目前的排放模式继续下去，中国三分之二的冰川将会在2060年前溶化，而剩下的三分之一也会在本世纪结束前消融。我们的珠穆朗玛峰，从1996年到1999年，已从8849.75米降低到8848.45米，降低了1.3米！

为降低二氧化碳对环境的影响，“碳中和”（carbon neutral）一词应运而生，并成为牛津英语字典2006年评选的“年度词汇”，意思是指通过植树等救赎方式，把你的二氧化碳排放量吸收掉，也就是擦掉你留下的“碳足迹”，以达到环保的目的。正如中国古代圣贤在《中庸》所云:“中也者，天下之大本也；和也者，天下之达道也。致中和，天地位焉，万物育焉。”

“碳计算器”按照一棵30年杉树可吸收111公斤二氧化碳的自然规律，简洁明了地列出一个“日常消费二氧化碳排放量碳补偿”链条：如果你使用了100度电，等于你就排放了78.5公斤二氧化碳，为此你需要种一棵树来补偿；如果你自驾车消耗了100公升汽油，等于你排放了270公斤二氧化碳，为此你需要种三棵树；如果你乘飞机旅行2000公里，等于你排放了278公斤二氧化碳，为此你又需要种三棵树……例如英国酷玩乐队(Coldplay)在2002年发行第二张专辑《A Rush of Blood to the Head》的时候，就出资委托一家叫做“未来森林”（Future Forests）的慈善机构在印度卡纳塔克邦认植1万株芒果树，取名为“酷玩森林”，以吸收他们制作、售卖新专辑以及巡回宣传演出活动中所产生的二氧化碳；2005年他们又为新专辑《X&Y》的发行出资10.5万英镑，在墨西哥恰帕斯州认植5万株树木。

2006年，联合国环境规划署启动“10亿棵树计划”，倡议在2007年内在全世界种植10亿棵树。“10亿棵树计划”得到社会各界的积极支持，包括拜耳、丰田、Tesco Lotus超市、Accor酒店集团等跨国公司，计划启动18个月内已完成种植20亿棵，包括埃塞俄比亚7亿棵、土耳其4亿棵、墨西哥2.5亿棵和肯尼亚1亿棵。于是，联合国环境规划署今年提出“70亿棵树计划”新目标，拟于2009年底前在全球推动植树70亿棵，相当于目前地球人口每人要种一棵树，目前的承诺种植数已近39亿棵。此项活动的支持者、2004年诺贝尔和平奖获得者旺加里?马塔伊教授说：“当我们种下一棵树的时候，我们即播下了和平与希望的种子。”

为自己买一份“碳信用额”

在理论上，树木每增长1立方米，就能吸收1.83吨二氧化碳。按照全球人均4.18 吨的二氧化碳排放量，每人每年需植树1亩，方可补偿自己的二氧化碳排放量。据估计，森林吸收了大气中超过50%的二氧化碳，世界森林生物量的碳储存量达283千兆吨。

不过，美国杜克大学和布鲁克黑文国家实验室(BNL)一项联合研究显示，人们可能高估了树木吸收温室气体的能力。从1994年6月开始，该研究小组就在他们的“自由空气二氧化碳浓度升高实验田”种植火炬松，时间长达13年的研究结果表明，只有那些生长在水资源和养分富足地区的松树才能真正吸收足够的二氧化碳。研究小组负责人拉姆?厄伦表示，树木增多并不等于二氧化碳减少，他甚至担忧植树时“大量施肥导致的污染将比二氧化碳浓度增加的后果严重得多。”

况且，我们的土地资源有限，地球上哪有那么多地方植树呀？比如对于每年二氧化碳排放量达8000万吨的英国石油公司来说，这意味着他们每年应该植树50万英亩，该往哪儿种呀？而且环境需要综合治理，全部植树或许还会引发新的生态不平衡。

因此，植树只是一种具有象征意义的精神救赎，我们还可以通过更加灵活多样的其他方式去补偿，比如“世界自然基金会”（WWF）就在2007年发起一个倡议，呼吁所有参加北京奥运会的运动员通过购买“碳信用额”（carbon offsetting credits），来抵消自己乘坐飞机所排放的二氧化碳（人均4吨）。“世界自然基金会”推荐了4个可供购买“碳信用额”的环保网站，公众购买的“碳信用额”费用将由环保组织统一支配，用于投资新型清洁能源或处理环境污染等多种国际项目，或是阿拉斯加、马达加斯加或土耳其的某个风力发电项目，或是厄立特里亚或哥斯达黎加的某个太阳能项目，或是印度的某个养牛场的沼气池，都可作为“碳信用额”的投资对象。中央电视台主持人芮成钢就在去年8月8日通过一家名为Climate Friendly的环保网站，为自己那辆私家车购买了一年的“碳信用额”，按每周平均行驶200公里计算，他一年因开车而产生的二氧化碳排放量为2.39吨，为此他支付的“碳信用额”为人民币315元。芮成钢表示：“仅仅这样做当然还不够，购买碳排量有些像是在给我们自己赎罪，我们更应该从源头做起，不仅对自己的碳排量负责，更能自觉地在生活中每一个细节里减少碳排量，减少污染和浪费。因为虚荣而开大排量汽车，空调温度过低，洗澡时让水白流，随意开着电视机，使用能耗过高的冰箱、电脑、手机……在任何环节去用绿色的方法使用绿色产品，就能够切实可行地控制自己的碳排放。”

选择“低碳生活方式”

如果你懒得使用“碳计算器”，觉得购买“碳信用额”太麻烦，请直接参考联合国环境规划署今年6月5日“世界环境日”的《改变生活方式：气候中和联合国指南》，选择“低碳生活方式”：

用传统的发条式闹钟替代电子钟，每天可减少48克的二氧化碳排放量；

用传统牙刷替代电动牙刷，每天可减少48克二氧化碳排放量；

少用15分钟的烤箱，可减少170克二氧化碳排放量；

把在电动跑步机上45分钟的锻炼改为到附近公园慢跑，可减少将近1公斤的二氧化碳排放量；

搭乘火车或地铁来取代开车，在8公里的里程内可减少1.7公斤的二氧化碳排放量；

不用洗衣机甩干衣服，而是让其自然晾干，可减少2.3公斤的二氧化碳排放量；

将60度的灯泡换成节能灯，可将二氧化碳排放量减少4倍；

在午餐休息时间和下班后关闭电脑及显示器，可将这些电器的二氧化碳排放量减少三分之一；

改用节水型淋浴喷头，不仅可以节约10公升水，还可以把3分钟热水淋浴所导致的二氧化碳排放量减少一半；

篇3

[关键词]旅游业；能源需求；二氧化碳排放；研究进展

[中图分类号]F59

[文献标识码]A

[文章编号]1002-5006（2013）07-0064-09

引言

旅游业作为世界第一大经济产业，每年国际旅游的人数约占全球总人口的1/6，如此庞大规模的人口“迁徙”对气候、环境造成了实质性的影响，引起相关国际机构和学界的广泛关注。第一届全球气候变化与旅游国际会议后，联合国政府间气候变化委员会（IPcc）、世界气象组织（uNwM0）、世界旅游组织（uNwTO）等国际组织及其他研究机构达成共识：旅游业是能源消费的主要领域之一和温室气体排放的主要来源之一。旅游业能源需求和二氧化碳排放成为近5年来旅游研究的热点。我国该方面研究起步较晚，2008年“旅游业节能减排”字样首次出现在政府文件中，目前仍处于探索性研究阶段。本文系统地对国内外旅游业能源需求和二氧化碳排放研究进行了回顾，以期通过国内外研究进展的对比分析，为下一阶段我国旅游业能源需求和二氧化碳排放研究提供思路，为我国旅游业节能减排工作提供科学借鉴与参考。

1、国外旅游业能源需求与二氧化碳排放研究进展

旅游业能源需求与二氧化碳排放问题的实质是旅游环境影响以及气候变化与旅游相互影响问题的延伸，国外该方面研究开展得很早，可追溯到20世纪中叶。通过对国外相关研究文献的整理与分析，国外研究主要集中在旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径，旅游业能源需求与二氧化碳排放量的定量测算、预测及旅游业节能减排措施等4个方面。其中，旅游业能源需求与二氧化碳排放量的测算是研究的重点。

1.1 旅游业能源需求与二氧化碳排放的途径与结构

厘清旅游业能源需求与二氧化碳排放途径是旅游业减缓温室气体排放工作的首要前提。由于旅游业产业关联性高、产业链长，旅游活动灵活多样，旅游业能源需求与二氧化碳排放途径复杂且多元。尽管如此，国外相关研究较为一致地认为旅游业能源需求与二氧化碳排放主要集中在旅游交通（特别是国际长途旅游飞行）和在目的地为游客提供舒适的设施等。由于国家发展水平和旅游业发展阶段不同，各国旅游业能耗需求与二氧化碳排放的途径和比例结构有所差异，但旅游交通始终是各国旅游业能源需求与排放的重头（表1）。旅游业所需的能源主要来自化石燃料中的石油。2006年，石油提供了全球40%的能源需求和90%的交通需求；未来15年，因交通和旅游业发展，石油占全球能源的比例将达60%。约曼等（Yeoman，et al.）在分析了全球经济、石油替代能源生产及全球可持续发展需求等形势后，认为随着石油供应量的衰减及价格上涨，长期来看，将对苏格兰旅游业产生颠覆式的影响。而在发展中国家的乡村地区，生物质特别是木材是主要的能源来源。尼泊尔安那波那保护区的住宿业每年要消耗掉3600吨薪材和近47.5万升煤油。联合国环境署和经合组织共同推出的一份最新报告显示，在旅游业导致的二氧化碳排放中，航空占40%，汽车占32%，住宿占21%，剩下的7%分别被旅游活动（4%）和其他交通方式（3%）所排放。世界旅游组织研究报告显示，2005年全球旅游交通和住宿业的二氧化碳排放总量分别为1192百万吨和284百万吨，占旅游业二氧化碳排放总量的比重分别约为63%和15%；其中，航空二氧化碳排放量为640百万吨，占旅游交通排放的53.69%。高斯林（Gtissling）从能源需求、土地利用与覆被变化、物种多样性等5个方面研究了全球旅游业的环境影响，结果表明，2001年全球旅游业因交通产生的耗能约为13223皮焦，占总能耗的94%；排放二氧化碳当量为1263百万吨，占总排放的90.28%。住宿业能耗为508皮焦，占总能耗的3.5%；排放二氧化碳当量80.5百万吨，占总排放的5.75%。剩下的为旅游活动所消耗和排放。贝肯等（Becken，et al.）用实证研究法对新西兰旅游吸引物和旅游活动的能源消耗模式进行研究，发现旅游交通能耗占总能耗的65%～73%。

1.2 旅游业能源需求与二氧化碳排放的定量测算

旅游业能源需求与二氧化碳排放量的定量测算是最基础但又最核心的研究内容，是旅游业应对气候变化、制定节能减排措施的科学基础与前提。旅游业的能源需求与排放涉及众多行业和部门，包含直接和间接的能耗与排放，加上旅游业统计数据缺乏这一现实，旅游业能源需求与二氧化碳排放的定量测算是一个世界性的难题，是该领域研究的重点。

1.2.1 测算方法

从全球来看，目前尚没有系统的关于旅游业能源消耗和二氧化碳排放量估算的方法。文献研究显示，目前最常用测算方法主要有两种（表2），一种是借用全球气候变化和可持续发展研究领域常用的碳足迹法（carbonfootprint approach）和生态足迹法（ecological footprint approach）；另一种是“自下而上法（bottom-up approach）”，即直接计算旅游业各环节的能耗与排放，最终求得整个产业的能耗与排放数据。

（1）碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合。从其定义不难看出，碳足迹法是对生产和消费全过程、直接和间接排放碳当量的追踪，甚至不考虑碳发生的区域。澳大利亚资源能源旅游部从生产和消费两个方面，运用碳足迹法估算了澳大利亚旅游业的温室气体排放。结果表明，2003～2004年间，澳大利亚旅游业碳足迹为1.15亿吨。洛克等（Loke，et al.）利用碳足迹法研究了夏威夷能源需求与旅客数量急剧增加以及旅游者国别多样化的关系，发现旅游者能耗占夏威夷总能耗的比重平均为60%；且国外游客比例越大，能耗需求也越大。

（2）生态足迹是指维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。旅游生态足迹即指维持旅游活动所需要的以及能够吸纳因旅游而排放的废物、具有生态生产力的地域面积，其实质是一定区域内旅游活动对生态影响的一种定量测度。亨特（Hunter）认为，生态足迹法对理解旅游的环境影响具有实际意义，并且将被作为一项重要的旅游可持续发展的环境指标广泛采用。罗伯特等（Roberto，et al.）采用生态足迹法，结合兰萨罗特岛旅行推断模型，计算兰萨罗特岛公路旅游交通使用量及其对未来旅游业发展的影响。研究结果表明，兰萨罗特岛上的旅游交通主要是依赖于私家车，在接下来的10年里，公路旅游交通量还将持续增长，并达到饱和，兰萨罗特岛旅游交通在旅游生态足迹中所占的比重将会增大。

（3）“自下而上”法是从到达目的地游客的数据分析人手，向上逐级统计能耗与排放量。这种方法有两个特点，一是逻辑算法简单，但实际操作难度很大，既要求研究区域旅游业统计资料完备，同时还需要海量的实地调研数据；二是遗漏大部分旅游业间接的能耗与排放，导致估算结果总体偏小。但尽管如此，在实际研究工作中，自下而上法被采用得最多。前述的几项关于全球旅游业能耗与排放的估算研究，其思路都暗含着自下而上法的运算逻辑。贝肯等采用“自下而上”法分析新西兰南岛西部海岸旅游者不同行为引致的能源消耗。研究结果表明，国际游客的能源消费总量是新西兰国内游客的4倍。霍伊特等（Howitt，et al.）采用“自下而上”法发现2007年单次往返于新西兰的国际邮轮游客碳排放量范围为250～2200克/人·公里，每位旅客在邮轮上的住宿所需的平均能耗约为1600百万焦/晚，比陆地上的一般酒店能耗要高出12倍。

1.2.2 测算内容

据文献整理研究，当前国外旅游业能源需求与二氧化碳排放的定量测算主要包含两方面内容。一是对总量的定量测算。高斯林估算2001年全球旅游业共消耗能源14080皮焦，排放二氧化碳当量1399百万吨。皮特尔斯等（Peeters，et al.）的测算表明旅游业导致了全球4.4%的二氧化碳排放。世界旅游组织和其他相关机构的一份联合报告指出，2005年全球旅游业排放的二氧化碳约占全球二氧化碳排放总量的5%，该排放量所造成的影响，大约可以达到全球温室效应的14%。江南等（Konan，et al.）的测算显示，夏威夷旅游业的能源消耗占全州总能耗的60%。澳大利亚资源能源旅游部估算2004年澳大利亚旅游温室气体直接排放为470万吨，间接排放为2810万吨。尼泊尔（Nepal）测算了尼泊尔安那波那保护区乡村旅游的能源消耗，结果表明住宿业每年约消耗3600吨薪材和47.5万升煤油。二是对一些关键参数的定量测算，如交通工具、住宿方式、旅游活动的单位旅游能耗和排放强度。相关研究较多，并注意到了国别之间的差异。比如乘飞机旅行单位能耗为2.0百万焦/人·公里，排放二氧化碳396克/人·公里；乘汽车旅行单位能耗为1.8百万焦/人·公里，排放二氧化碳132克/人·公里；新西兰酒店单位能耗为155百万焦/床·晚，马略卡岛为51百万焦/床·晚，桑给巴尔为256百万焦/床·晚；新西兰直升机滑雪单位能耗1300百万焦/游客，潜水800百万焦/游客，博物馆参观10百万焦/游客；往返于新西兰国际邮轮旅游者平均碳排放为390克/人·公里等。

1.3 旅游业能源需求与二氧化碳排放的预测及情景分析

研究旅游业能源需求与二氧化碳排放是为了把握未来的趋势与动态，因此，许多专家学者对其预测及情景分析作了研究，以期能够为有针对性的节能减排措施提供具体可靠的科学依据。世界旅游组织研究报告预测，以2005年为基准，在2035年以前，来自旅游业的二氧化碳排放将以2.5%的年均速度增长；其中住宿业二氧化碳排放的年均增速为3.2%。而皮特尔斯等的预计比世界旅游组织的预计高0.7个百分点，即2035年之前全球旅游业二氧化碳排放将以每年3.2%的增长率增加。杜波依斯等（Dubois，et al.）用敏感度分析法，以2000年为基准，预计按照当前旅游业增长趋势，到2050年法国旅游休闲业温室气体排放将增加90%。

1.4 旅游业节能减排的措施研究

节能减排措施是旅游业能源需求与二氧化碳排放的最终落脚点。从国外研究进展看，目前已基本形成体系化的节能减排措施。世界旅游组织从旅游行业角度分别就政府、旅游企业及旅游者提出了比较系统的节能减排政策措施，同时还对交通、建筑、装备制造等相关领域的节能减排提出了具体对策及技术途径。理查德（Richard）利用仿真模型分析碳税对国际旅游的影响，指出如果全球按1000美元/吨征收碳税，则乘飞机的国际旅游将减少0.8%，相对应可减排二氧化碳0.9%。贝肯等研究表明，坐落在世界遗产拉明顿国家公园的生态客栈采取绿色全球21环境认证计划，成功认证后，每年能耗大幅减低，二氧化碳排放每年减少189吨，节约15000澳元。除了政策或有关技术手段外，旅游者行为方式的选择也是旅游业节能减排的重要方面。贝肯等研究发现，无论在国际旅游者还是国内旅游者能耗账单中，交通始终占据主导地位，因此改变旅行方式能够有效影响旅游者的能源需求。巴克利（Buckley）认为，“慢旅游”是一种有效的降低碳排放的旅游方式，它是指反对乘坐飞机等快速交通工具的旅游，更重视游的过程，强调旅游的过程和目的地同样重要。“慢旅游”必将发展成为一种未来旅游的流行方式。

2、我国旅游业能源需求与二氧化碳排放研究进展

我国旅游业能源需求与二氧化碳排放研究起步较晚，目前仍处于探索性研究阶段。文献资料研究表明，国内研究主要集中在旅游业能源需求与二氧化碳排放量的测算和旅游业节能减排的对策措施方面。

2.1 旅游业能源需求与二氧化碳排放的测算研究

我国旅游业能源需求与二氧化碳排放的测算研究涉及全国、省域/地区及产品层面。全国层面，石培华等首次系统地估算了全国旅游业的能耗与排放，结果表明，2008年我国旅游业消耗能源为428.3皮焦，排放二氧化碳51.34百万吨L25 2。省域/地区层面，陶玉国等估算了2009年江苏省旅游业直接的能耗和二氧化碳排放量，分别为32.56皮焦和3.7百万吨，占江苏能源总消耗量和碳排放总量的比例分别为0.53%和0.56%，旅游交通、住宿业和旅游活动占旅游能耗的比例分别为70.91%、17.32%和11.76%。章锦河等分别对四川省九寨沟、鄂西、湖南和江西等地旅游生态足迹、碳足迹进行了测算。另外，郭等（Kuo，et al.）对我国台湾地区澎湖列岛旅游业能耗与二氧化碳排放进行了测算，结果表明，每年澎湖列岛旅游业消耗能源795.96百万焦，排放二氧化碳5.05千克；其中，旅游交通能耗4.95×108百万焦，排放二氧化碳3.38×108克，住宿业能耗为1.17×108百万焦，排放二氧化碳8.56×108克，旅游活动耗能1.24×108百万焦，排放二氧化碳7.71×108克。林（Lin）对台湾地区垦丁等5个国家公园旅游交通的二氧化碳排放进行了研究，结果表明，近8年旅游交通的二氧化碳排放量在增加，5个国家公园平均每年排放二氧化碳16.1万吨。产品层面，等以云南旅游市场最具代表性的香格里拉“八日游”系列产品为例，从生态足迹角度对该线路产品的生态效率进行了计算和分析。

2.2 旅游业节能减排的对策与措施

国内旅游业节能减排工作实践最早从要素部门开始，从生态景区、循环景区到绿色饭店、绿色交通。对策与措施的研究紧跟实践步伐，并最终拓展至旅游城市（圈）、全行业。章锦河以九寨沟和黄山两个国内知名的生态型景区为例，以旅游废弃物为手段定量测度旅游业能源需求与排放对生态的影响，认为合理控制游客规模、缩短旅行距离、减少乘飞机出游等是旅游业节能减排和建设生态型景区的有效举措。王辉等提出要借鉴台湾坪林地区的措施，给每个海岛型景区设置一个“碳减量计数器”，以此增强游客节能降耗意识并约束自身的旅游行为方式，从而有效降低旅游活动的能耗与排放。李萍就酒店行业的节能减排，从发展理念、能源管理、引导消费观到政策和制度保障提出了一系列具体的对策与建议。林研究了1999～2006年台湾地区5个国家公园旅游交通的二氧化碳排放，提出政府可以通过提升管理效率，运用价格杠杆等降低碳排放，同时通过就近旅游、提高交通荷载、使用清洁能源及其他技术措施来降低旅游二氧化碳排放。蔡萌等从低碳旅游发展导则、低碳旅游设施、低碳旅游吸引物、低碳旅游体验环境和低碳旅游消费方式等5个方面构建了低碳旅游城市模型，提出规范发展、互动发展、示范发展等城市旅游低碳发展的战略举措。万幼清认为武汉城市圈旅游业节能减排需要提升绿化措施、优化绿地布局、加强水域生态保护。石培华等系统整理了旅游业各要素、各领域节能减排的技术手段、运行模式和制度安排。

近3年来，作为旅游业节能减排实现方式的低碳旅游，成为旅游学术界的研究热点。在中国知网，以“低碳旅游”为主题或关键词检索，共得到有效文献297篇。文献数量统计表明，2011年共发表137篇，占全部文献的46.13%；2010年和2012年各79篇，各占26.60%；2009年仅有2篇，占0.67%。而近300篇文献中，仅有17篇（5.72%）发表在核心期刊，一定程度上表明研究的深度有限。研究内容主要集中在概念、内涵及特征研究，低碳旅游发展案例介绍，发展模式及实现的路径、建议等。

3、国内外研究总结与对比

3.1 总结

整体而言，国外旅游业能源需求与二氧化碳排放研究主要在3个方面取得了进展：1）识别了旅游业能耗、排放的重点领域及结构；在旅游业能源消耗与二氧化碳排放的定量估算研究与情景分析方面形成初步结论。2）对各类型交通方式、住宿方式及旅游活动的单位能耗和二氧化碳排放等关键性参数有了一般性的认识，并识别了明显的国别、地区及不同部门之间的差异。3）基本形成体系化的节能减排政策措施。但是，国外研究同时存在3个方面不足之处：1）虽然形成一些标志性成果，但总量不多，还没有系统化和规模化的研究积淀；对旅游交通、住宿及旅游活动方式等单个领域和环节的实证研究多，地区性、全行业的系统研究较少。2）多是基于部分国家/地区的调查数据和经验数据进行估算，尚没有系统的估算方法和情景分析法。3）多以旅游发达国家或经济发达国家为对象，针对发展中国家研究较少。

而从国内研究进展来看，主要有4个特征：1）起步晚，绝大多数研究是2009年之后开展的，且研究总量有限。2）现有的旅游业能耗及二氧化碳排放量的现状估算研究更多地是参照国外已有研究的架构及经验数据进行的，其中涉及的关键性数据如不同交通方式的能耗及排放参数等都是通过文献研究得到的经验数据，对我国的针对性和有效性不足。3）旅游业能源需求与二氧化碳排放的预测和情景分析至今仍是空白。4）旅游业节能减排对策与措施研究的科学支撑不足，宏观对策多，具体的、有针对性的举措少。

3.2 对比分析

主要从旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径，旅游业能源需求与二氧化碳排放量的定量测算、预测及旅游业节能减排措施等4个方面进行对比分析（见表3）。

在旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径研究上，国内外总体上是一致的，即重点都在旅游交通和住宿两方面，但总量和结构有区别。总量上，从全球来看，旅游业能耗及排放占全球的比重在5%左右，而我国则不到1%，无论是全国层面还是省域层面。结构上，国外旅游交通能耗及排放明显高于国内，旅游活动则相反，国内要高于国外，住宿业能耗及排放水平比较接近，可能和我国住宿业从学习国外而开端有关。定量测算方法上，国内几乎完全借鉴国外研究方法，没有开发出适合我国旅游业特色的方法；定量测算的广度国内外比较接近，但深度上国外明显深于国内。预测方面国内目前仍是空白。对策与措施方面，国外已基本形成体系化、宏观与微观相结合的对策措施，国内对策体系尚未形成，以宏观对策居多。

4、研究启示与展望

结合国外研究进展，针对国内研究现状，未来国内旅游业能源需求与二氧化碳排放研究应重点关注以下3个方面内容：

4.1 加强旅游交通和住宿等重点领域能源需求与排放的定量实证研究

总体来看，我国旅游业能源需求与排放的研究存在现状不清、总量不明的问题；旅游交通能耗与排放情况完全空白，住宿业仅粗线条掌握全国四星级以上酒店的水电气等能源消耗数据。因此，要加强旅游业特别是交通和住宿重点领域能耗与排放的定量测算；根据我国旅游业实际，对不同类型旅游交通方式、住宿业态、旅游活动单位能耗/排放强度等关键参数开展针对性定量实证研究；开展各种工程技术手段方面的节能降耗效率与能力的实证研究。

4.2 加强旅游业能源需求与排放的预测分析和情景研究

旅游业能耗与排放的科学实质是人类活动对全球环境变化的影响，也是国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）的重点研究内容之一。旅游业能耗/排放的预测与情景研究是衡量旅游活动对全球环境变化影响的重要前提，同时也是旅游业减缓和响应全球环境变化的科学依据。因此，必须强化对未来旅游业能源与排放不同情景的模拟研究与分析，为科学应对和减缓气候变化对旅游业的影响、制定适应措施提供科学依据。

篇4

【摘要】借鉴前人研究成果，使用计量经济学方法对原有的环境库兹涅茨曲线研究模型进行修正，对中国1978~2012 年经济发展的相关数据以及在此过程中的二氧化碳排放情况进行实证分析。实证分析结果显示，在研究的时间区间内，中国的人均GDP 增长与二氧化碳排放之间不存在符合环境库兹涅茨曲线倒“U”型假说的结论，而是呈现正“U”型的关系。

关键词 二氧化碳排放；人均GDP；库兹涅茨曲线

【作者简介】周塔尔才让，西北民族大学硕士研究生，研究方向：制度经济。

一、引言

改革开放近30年来，中国经济发展经历了长时间的高速增长。在经济高速增长的同时，环境问题也日趋严峻，其中最引人瞩目的是温室气体二氧化碳的排放问题。多家国际环境监测与预测机构的数据显示，中国从2006年开始成为全球二氧化碳排放量最大的国家，占全球二氧化碳排放量的1/4 左右，人均二氧化碳排放超过全球平均水平。

二氧化碳作为一种温室气体，过量的排放对于整个地球的生态系统稳定有着严重的威胁。为应对全球气候变暖带来的后果，1997年12月，在日本京都召开的由联合国气候变化框架公约参加国举行的三次会议签署了《京都议定书》，目的在于将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害，并对全球二氧化碳排放总量做了规划，确定了各主要国家的责任与减排目标。中国作为二氧化碳排放量最大的国家，在未来的发展中必将面临由于生态环境带来的国际环境约束，因此，中国在未来的经济增长过程中，关于二氧化碳排放量的问题是值得关注的。

二、环境库兹涅茨曲线

库兹涅茨曲线是用来描述人均收入与分配公平程度之间关系的一种假设，最先由经济学家库兹涅茨提出。他认为分配公平程度随着经济增长呈现出先增后降的趋势，即在坐标轴上显示为倒“U”型的曲线。环境库兹涅茨曲线假说认为，环境污染程度与经济发展之间同样存在一种随着经济增长环境污染程度先上升后下降的趋势。对于这一假说，学术界研究结论不一。支持者认为，由于经济增长过程中的技术替代、贫困减少以及市场机制中产权的清晰界定会对环境污染物的排放起到抑制作用，一些实证分析结果也证明了某些环境污染物与经济增长之间确实存在这样一种倒“U”型的趋势。另外一些学者认为，环境库兹涅茨曲线将收入作为外生变量具有内在缺陷，而且在低收入阶段环境恶化严重的条件下，经济是难以持续高水平发展的，也难以达到环境改善的转折点，在这一观点背后同样有相关的实证分析，表明环境污染与经济增长之间并不一定会出现倒“U” 型的趋势， 也会出现“N” 型、正“U”型、单边递增型曲线等等趋势。这些研究除了理论上的差别之外，还由于选择了不同的研究阶段或者不同的地区以及不同的污染物排放等，造成了结论上的差别。

本文在研究中将二氧化碳的排放作为研究的重点是考虑到了全球气候变暖的因素以及由此造成的中国区域性气候反常的威胁。另外，中国目前二氧化碳的排放在全球受到瞩目也是本研究选择其作为重点的原因。关于二氧化碳的环境库兹涅茨曲线，在一些以发达国家为研究对象的文献中，研究结果显示二氧化碳排放与经济发展之间存在环境库兹涅茨曲线假说中的倒“U” 型关系，而以中国或者中国的某些省份、地区作为研究对象的文献中，由于文献之间选取变量不一、研究区间的差别以及使用研究方法的不同，得到的结论并不一致。本文在借鉴前人研究方法的同时，选取区别于已有文献中的变量与阶段，试图通过实证分析来验证中国的经济发展与二氧化碳排放之间是否存在所谓的库兹涅茨曲线假说中的“拐点”。

三、模型选取与变量说明

（一） 模型的选取

首先，在做实证分析之前要考虑中国的经济发展与二氧化碳排放之间是否存在假说中的库兹涅茨曲线拐点。文章在研究中假设存在库兹涅茨拐点，即中国的经济发展与二氧化碳排放之间存在倒“U”型的趋势，也就是假设该模型的方程是一元二次方程，而且方程的二次项为负数。在已有的相关研究中，一般将污染物排放量作为被解释变量，而在选择解释变量的时候，不同的文献有不同的选择，有用人口规模的，也有用经济发展状况的等等。本文针对研究的主题，在模型中将人均二氧化碳排放量作为被解释变量，另外选取Shafik （1992） 使用的人均国内生产总值作为解释变量的二次方程形式，并取对数使模型的方程线性化，表达式如下：

LnCO2 = α + β1LnINC + β2(LnINC)2 （1）

其中，式（1） 中的CO2 表示二氧化碳排放指标，用人均二氧化碳排放量来衡量； INC 表示经济发展水平，用人均实际GDP来衡量；对各变量取对数是为了在分析中使模型线性化。

（二） 变量说明与相关数据的处理

首先，关于人均二氧化碳排放量指标的衡量。许多文献在研究中常使用世界银行公布的各国二氧化碳排放量作为指标，由于世界银行公布的相关数据的时间区间较短，很难涵盖我国改革开放30多年来的发展阶段，本文在研究中使用中国改革开放以来历年的能源消费总量作为主要指标。在中国统计年鉴中，能源消费结构包括煤炭、石油、天然气以及核能、风能等清洁能源，年鉴中的能源消费总量指标使用了按照物理学中的相关能源之间的替代关系而转换成的标准煤消费量来衡量，由此可以通过物理学相关公式换算成二氧化碳排放量，然后除以人口规模获得人均二氧化碳排放量。根据中国工业生产常用的标准煤燃烧系数以及现有技术条件下工业锅炉的效率，经过计算可以折算出1吨标准煤可以产生大约2.62 吨二氧化碳。通过查阅1978~2013年的中国统计年鉴，可以得到相关原始数据，经过折算可得到历年的二氧化碳排放情况，如图1所示。

其次，关于经济发展水平指标的确定。本文采取文献中常用的人均国内生产总值作为衡量标准，将历年的名义GDP 通过以1978 年为基期的GDP 平减指数折算为以1978 年为基期的实际GDP，然后与历年的人口规模相比得到历年的人均实际GDP。对1978~2013 年中国统计年鉴的原始数据处理后可得到如图2所示的结果。

（三） 实证分析与结果说明

根据模型（1） 的说明对上述数据取对数，然后使用eviews5.0 计量软件对数据进行回归处理，结果如下：

LnCO2 = 2.010 - 0.802LnINC + 0.091(LnINC)2（2）

（2.53）（-3.67） （6.10）R = 0.99 R2 = 0.98

根据回归结果可知，方程拟合度较高，各参数的检验以及模型的总体检验都可以通过，即该模型解释变量与被解释变量之间存在函数关系。另外，通过对回归结果的分析可以看出，二次项系数为正数，说明该方程并不是如模型假设那样的倒“U”型曲线，而是正“U”型曲线，显然与环境库兹涅茨曲线的相关假设不符。但是这一结果与另一些相关文献的实证研究结果相同，都验证了环境污染与经济增长之间并不一定存在环境库兹涅茨曲线假说中所描述的倒“U”型曲线，而有可能是正“U”型的结果。如图3所示。

通过对回归后方程的分析可知，方程为正“U”型曲线，曲线的拐点发生在人均实际GDP大约为90 元（取对数后大约为4.5） 的时候，1978年的人均实际GDP 为379 元（取对数后为5.9），即图3 中Ln （INC） =5.9 的时候，即模型所假设存在的拐点发生在1978年之前，因此从模型的实证分析可以得出如下结论：自改革开放以来（即1978 年后），中国的二氧化碳排放与经济增长之间一直是一种单边递增的函数关系。

四、结论

（一） 实证分析结果的理论解释

对于假设中的环境库兹涅茨曲线是否是倒“U”型曲线的研究本来就存在争议，大多数支持者的实证分析结果数据和经验源于发达国家，而对于发展中国家的研究，由于早期关于环境污染方面的数据缺失以及不同污染物与经济增长存在的不同关系等原因而存在争议。因此，一些学者对于库兹涅茨曲线的普遍性提出了质疑，一方面是针对不同研究主体而言的，不同的国家地区，污染数据采集的时间段不同都会出现不同的结果；另一方面，即使上述研究主体与时间段相同，不同的污染物也会出现不同的曲线。因此，单纯依靠发达国家的发展经验而将环境库兹涅茨曲线假说作为一种普遍性的理论是有待进一步研究的。与已有的文献以及相关研究成果相比较，本文的实证分析结果验证并解释了中国改革开放以来，二氧化碳排放与经济增长之间存在着一种单边递增的函数关系，在一定程度上可以说明倒“U”型的环境库兹涅茨曲线假说并不具有普遍适用性。

（二） 实际意义

此外，通过对中国二氧化碳排放与经济增长关系的实证分析，可以知道模型假设中二者存在的环境库兹涅茨曲线并不是倒“U”型的，而是正“U”型，特别是改革开放以后，中国的经济增长与二氧化碳排放之间存在着单边递增的关系。这说明，中国的二氧化碳排放与经济增长之间有一定的关系，随着经济的高速发展，工业生产中对于化石燃料的大规模快速消费，新兴能源的研发以及使用还不足以替代现有的主要能源，农业生产过程中技术、化肥对农作物燃料的替代不足以及各种现代化交通工具的膨胀性使用等等，确实带来以二氧化碳为主的温室气体的过量排放。因此，在现有的发展水平下，中国的经济增长仍需承受较大的环境压力，尤其是温室气体对区域气候带来的威胁，中国仍需要在重视经济发展的同时处理好环境问题。

篇5

匡算分析

文■佟 庆 周 剑 张文婷

国务院的《“十二五”控制温室气体排放工作方案》提出，北京到2015年单位地区生产总值二氧化碳排放比2010年下降18%，这个目标简称为碳强度控制目标。因此，对源自能源活动的二氧化碳排放总量进行定量化的计算和分析，是研究北京市碳强度控制目标实现情况的一项重要的基础性工作。

一、北京市能源活动分类及二氧化碳排放机理

为了进行二氧化碳排放匡算分析，本研究依据统计机构所公布的能源平衡表和二氧化碳排放机理，对北京市的能源活动进行了以下分类：

加工转换：包括发电、供热、炼油、煤炭洗选等活动，将投入的能源转换为电力、热力、石油制品、洗精煤等新的能源品种。在北京市的能源加工转换环节，最主要的二氧化碳排放源是发电和供热，排放机理为燃烧排放，化石燃料中的碳元素在高温燃烧过程中被氧化为二氧化碳，排放至大气中。而在发电、供热之外的能源加工转换活动中，要么是发生大分子结构碳链的断裂，例如炼油，生产出的石油制品大部分仍以碳氢化合物的形式存在，极少发生碳元素被氧化为二氧化碳的化学反应；要么则仅仅是以去除能源中的杂质为目的，例如煤炭洗选，也基本不涉及二氧化碳排放问题。因此，本研究进行了简化处理，不考虑发电、供热之外的能源加工转换活动的二氧化碳排放问题。

终端能源作为燃料用途：煤炭、石油制品、天然气等作为农业、工业、建筑业、第三产业和居民生活的燃料，排放机理为燃烧排放。

终端能源作为生产原材料用途：在某些工业生产活动中，把能源作为原材料投入使用，例如北京市的一些混凝土生产企业采用石油制品沥青为原料，还有一些石油化工企业也采用石油制品生产油和防水涂料等。根据国际经验，与燃烧活动相比，终端能源作为生产原材料用途所导致的二氧化碳排放量是微乎其微的；其中还有一些过程只是发生了产品体积或浓度方面的物理变化，根本不排放二氧化碳。因此，为了简化起见，本研究不考虑终端能源作为生产原材料用途的排放问题。

从北京市行政区域以外调入电力：北京市在电力消费方面的情况较为特殊，是一个电力的净调入地区，超过2/3的电力消费量由区域外调入。全市的电力主要依靠华北电网内其他省区的电厂来供应，意味着这部分电力消费隐含了在其他省区的二氧化碳排放问题。此类二氧化碳排放在国际上被定义为电力消费所导致的间接排放。由于在能源统计方面，净调入的电量应计入实际消费地区能源消费总量之中，本研究也将净调入电量所隐含的间接二氧化碳排放量计入北京市的二氧化碳排放总量之中，这种处理方法可以比较公平地体现能源消费侧所应承担的社会责任。

二、匡算研究方法

国家发展改革委已经内部下发了《省级温室气体清单编制指南（试行）》（简称《省级清单指南》），本研究在此方法的基础上，提出简化的匡算方法，可以快速地对北京市能源活动导致的二氧化碳排放形势与趋势作出判断，计算公式如下：

EM = （EFi，j × ACi，j） （1）

式中，EM为北京市能源活动所导致的二氧化碳排放总量；下标i代表能源活动的类型，包括发电、供热、终端能源消费、电力的净调入；下标j代表能源品种；EFij为区分能源活动类型和能源品种的排放因子；ACij为区分能源活动类型和能源品种的活动水平。

在公式（1）的应用过程中，最关键的问题是排放因子和活动水平数据的获取。具体到排放因子而言，由于政府部门和统计机构尚未公布北京市的化石燃料排放因子数据，因此在目前的匡算研究中只能采用国家级数据进行代替， 煤炭、 石油产品和气体能源的燃烧排放因子分别为2.64tCO2 / tce、 2.07tCO2 / tce和1.63tCO2 / tce；由于北京市调入的电力全部来自于华北电网， 因此调入电力隐含的间接二氧化碳排放因子可以引用国家发展改革委每年公布的华北电网运行边际排放因子数据， 2010年为0.9914kgCO2 / kWh， 2011年为0.9803kgCO2 / kWh。

匡算所需的能源活动水平数据可以依靠《北京市统计年鉴》或《中国能源统计年鉴》中的北京市能源平衡表而获取，需要注意两个问题：一是能源平衡表分别给出了分品种的终端能源消费量和原材料用途的消费量，两者之差才是终端能源消费侧的化石燃料燃烧活动水平；二是应从外省区调入电量的数据中扣除从北京市调出的电量，才是净调入电力的活动水平。

三、结果分析

如表1所示，北京市能源活动的二氧化碳排放总量呈现了较低的增长趋势。其中净调入电力隐含的间接排放量占全市能源活动排放总量的1/3以上， 虽然华北电网电源结构的优化导致了电网排放因子的下降，但由于全市用电量增长所导致的净调入电量的显著增加， 此部分间接排放量的年均增速为6.9%，大大高于全市排放总量的增速。在化石燃料燃烧所导致的直接排放方面， 这一年间已实现了绝对减排（即排放总量的降低）。

将北京市年度二氧化碳排放总量数据除以当年的地区生产总值（2010年不变价，下同），得到2010年和2011年全市万元地区生产总值二氧化碳排放量（简称为GDP碳强度）分别为1.12和1.04吨二氧化碳，这一年间的降幅为6.8%。

四、主要结论

（一）采用匡算方法可以对北京市二氧化碳排放形势和趋势进行大体上的判断

目前，北京市发展改革委和清华大学正在按照《省级清单指南》的要求，组织相关单位共同编制北京市温室气体排放清单，但由于精细化核算的工作量很大，以及部分数据的保密性要求，近期内还不具备向全社会公布北京市温室气体排放清单结果的条件。与《省级清单指南》方法相比，本研究所提出的能源活动二氧化碳排放匡算方法，虽然在计算结果的精确度方面略逊一筹，但优势在于全部活动水平数据均为公开的统计数据，可以简便快速地得到计算结果。在原始数据口径具有一致性的情况下（例如数据来源统一规定为各年度的《北京市统计年鉴》），可以对北京市二氧化碳排放形势和趋势进行大体上的判断。

（二）北京市能源活动的二氧化碳排放总量增长平缓，产业结构调整发挥了重大作用

从产业结构方面来看，第二产业占地区生产总值的比重比2010年低了0.6个百分点，第三产业的比重则上升了0.6个百分点。这一年间对于北京市产业结构优化贡献最大的是首钢的搬迁计划完成。这项搬迁工作自2005年开始启动，在2010年内，首钢在北京市仍剩余400万吨粗钢产能，至2010年底才完成了全部涉钢产能的搬迁。自2011年开始，北京市粗钢产量降为零。除首钢搬迁所导致的黑色金属冶炼与压延加工业规模大幅萎缩之外，北京市的石油和化工行业规模也有一定的缩减。对于这些高耗能行业规模的有效调控，使得北京市煤炭消费量一年间减少了400万吨标煤以上。与2010年相比，2011年北京市能源活动的二氧化碳排放总量仅增加了不到1%；其中由于煤炭消费量的减少，化石燃料燃烧所导致的直接二氧化碳排放量还有所降低。

（三）北京市能源活动的二氧化碳排放总量仍具备一定的合理增长空间

根据北京市政府部门的产业发展规划相关文件，在“十二五”期间，北京市鼓励高端制造业和新兴战略性产业等的发展，这些受到鼓励的行业类型分布在第二产业和第三产业两个部门，相关行业规模的合理增长会使全市能源消费总量和二氧化碳排放总量均有所增加。随着城镇化率的进一步提高以及机动车保有量的增加，北京市的居民生活部门和交通部门能源消费和二氧化碳排放量也会相应增加。因此，从总体趋势来看，北京市“十二五”期间能源消费总量和二氧化碳排放总量会保持一定的增长势头。

篇6

【关键词】二氧化碳；合成气；制氢；煤化工

0 引言

二氧化碳是一种温室气体，其引发的温室效应可导致全球气候变暖，而二氧化碳的排放主要集中在热电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂以及交通运输等高耗能领域。在碳循环中，有机碳和无机碳的转换和平衡是至关重要的，然而化石燃料的大量燃烧破坏了这种平衡，因此减少二氧化碳排放量的根本措施就是将无机碳用人工方法重新转化为有机碳。

1 二氧化碳排放量的计算

下图为近1000年大气中CO2气体浓度的变化[3]。

图1

由图可见，工业革命前期大气中二氧化碳的含量相对稳定，而工业革命后二氧化碳含量迅速增加了31%，增加了大约90ppm。

地球半径：r=6371km、大气压：p=101.325kPa、重力加速度：g=9.8m/s2

空气的摩尔质量：28.97g/m3，二氧化碳摩尔质量：44g/m3

可以求出大气中二氧化碳含量每增加1ppm相当于排放的二氧化碳量为：

也就是说工业革命后已经累计向大气中排放了7200亿吨二氧化碳。

2007年，全世界二氧化碳排放量为300亿吨，中国60亿吨。据美国能源部预测，在全球范围内必须减少60%的CO2排放才能真正防止全球气候变化[3]。

2 二氧化碳的应用概述

与二氧化碳有关的化工主要有以下几个方向：

2.1 碳酸氢铵

2.1.1 用途

用作肥料，是一种中性氮肥，适用于各种作物和各种土壤。纯品可用于食品行业，制造面包、饼干时起疏松作用。也用作灭火剂，用于医药工业、电镀工业胶鞋绵底的制造等方面。在制革时用于中和过程酸[4]。

2.1.2 反应式

N2+3H22NH3

NH3+H2ONH3？誗H2O

CO2+NH3？誗H2ONH4HCO3

2.2 尿素及尿醛树脂

2.2.1 尿素用途

主要用作肥料、也可作动物的补充饲料。做工业原料，在有机合成工业中生产三聚氰胺、脲醛树脂、水合阱等；医药工业中用于生产苯巴比妥、咖啡因等；染料工业中用于生产原棕BR、酞青蓝B、酞青蓝BXBS等；在纺织工业中用于制造含脲的聚合物，纤维产品的软化剂等；在炸药制造中用作稳定剂和在石油工业提炼过程的脱蜡剂；还用于印染布，油墨颜料等[4]。

2.2.2 尿醛树脂用途

用于模塑料、层压塑料、泡沫塑料以及制作水溶性粘合剂、织物防缩防皱处理剂、纸张罩光漆[4]。

2.2.3 反应式

CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O

nCO（NH2）2+2nHCHOH（C3H6N2O2）nH+（n-1）H2O

2.3 甲醇

2.3.1 用途

用于MTO甲醇制烯烃以及制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等，是新型煤化工的方向[4]。

2.3.2 反应式

CO2+C2CO

CO+2H2CH3OH

2.3.3 甲醇制烯烃MTO工艺

甲醇制烯烃即MTO工艺是一套新型工业化装置，也就是以甲醇为原料代替石油化工生产乙烯和丙烯等烯烃，进而可以生产聚烯烃或者以此为源头生产下游化工产品，是现代煤化工的重要装置。

MTO的主要反应是在流化床反应器内进行，即甲醇在催化剂作用下产生烯烃，主要反应如下：

2CH3OHC2H4+2H2O

3CH3OHC3H6+3H2O

4CH3OHC4H8+4H2O

5CH3OHC5H10+5H2O

2CH3OHCH3OCH3+H2O

CH3OH+H2OCO2+3H2

CH3OHCO+2H2

CH3OHC+H2O+H2

CH3OH+H2CH4+H2O

2CH3OH+H2C2H6+2H2O

3CH3OH+H2C3H8+3H2O

4CH3OH+H2C4H10+4H2O

其中丙烯产率：45%、乙烯产率：34%、丁烯产率：13%

2.4 甲醛

2.4.1 用途

用作农药和消毒剂，也用于制酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等。主要用于有机合成、医药、合成树脂、在石油钻井液和压裂液中作杀菌剂，在酸化液中作缓蚀剂，还用作饲料青贮添加剂[4]。

2.4.2 反应式

2CH3OH+O22HCHO+2H2O

2.5 碳酸二甲酯

2.5.1 用途

碳酸二甲酯（DMC）无毒，可以替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等用于羰基化、甲基化、甲氧基化以及羰基甲基化等方面的有机合成，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲氨基甲酸萘酯（西维因）、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃咗酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。DMC可替代氟利昂、三氯乙烷、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等，也可作为汽油添加剂提高汽油辛烷值和含氧量，还可用于清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂[4]。

2.5.2 反应式

MTO工艺制烯烃：2CH3OHC2H4+2H2O

乙烯氧化：2C2H4+O22CH2CH2O

CH2CH2O+CO2CH2=CHOCOOH

CH2=CHOCOOH+2CH3OHCH3OCOOCH3+CH2OHCH2OH

3 煤化工与天然气化工简介

3.1 煤化工反应式

CO2+C2CO

C+H2OCO+H2

CO+H2OCO2+H2

CO+2H2CH3OH

3.2 天然气化工反应式

CH4+H2OCO+3H2

CO+H2OCO2+H2

CO2+C2CO

CO+2H2CH3OH

3.3 合成气化工

CO和H2统称合成气，是煤化工与天然气化工的核心，也是未来替代以乙烯为中心的石油化工的关键。

4 二氧化碳减排及应用的核心：制氢

4.1 碳氢摩尔比的衡算

总结分析以上所有关于二氧化碳的应用，都有一些共同特点：原料都简单易得，均为煤炭、天然气、水（或水蒸气）、氮气、氧气、氢气。而所有这些原料中，大量应用而且价格较高的就是氢气，因此如何产生大量而廉价的工业氢气是所有问题的关键。

4.2 工业制氢

工业制氢方法中，氯碱工业产生氢气的成本较高，因此合理的方法应该是水煤气法和天然气法，也就是用煤炭或天然气与水蒸气反应产生氢气。

显然，煤炭最高产氢量：C：H2=1：2；甲烷最高产氢量：C：H2=1：4。因此用氢含量较高的煤气、天然气或者石油炼厂的干气作为制氢原料是理想的选择。

工业上应用的制氢工艺主要是采用烃类水蒸汽转化法造气和变压吸附氢气提纯的工艺，该工艺流程简单，成熟可靠，产品氢气纯度高。装置由原料压缩、预热；原料加氢、脱硫；转化及中温变换；中变气换热、冷却及分液；中变气变压吸附提纯；酸性水处理及蒸汽发生六部分组成。装置所用原料为净化焦化、加氢混合干气，产品为纯度为99.9%工业氢气，副产品变压吸附尾气全部用作转化炉燃料，是一种目前为止较为成熟的制氢方案。

附录

1 钢铁厂二氧化碳减排设想

1.1 焦化厂二氧化碳应用方案

由以上分析可知，只有制氢工艺中碳氢气摩尔比大于产品所需氢气摩尔比时，才会有富余的氢气用于吸收二氧化碳。年产130万吨焦炭的焦化厂还可年外供煤气2.4亿立方米，焦炉煤气成分见表2。

这些焦炉煤气可以制氢1～2万吨/年。

这些氢气可以通过合成氨工艺副产碳酸氢铵40万吨，并且同时吸收减排二氧化碳22万吨。或者副产尿素18万吨，同时吸收减排二氧化碳10万吨。如果作为合成气来合成甲醇，则可联产甲醇8万吨，减排二氧化碳10万吨。

1.2 钢铁厂二氧化碳减排设想

高炉炼铁一般都是应用以下反应进行的：

C+O2CO

3CO+Fe2O32Fe+3CO2

然而这一过程产生大量二氧化碳，有必要将这一过程改为：

方案【a】：

【1】C+H2OCO+H2

【2】CO+2H2CH3OH

【3】3CO+Fe2O32Fe+3CO2

这一过程的如果进行合理的设计与衡算，它的合反应可以暂时写为：

3.75C+3H2O+Fe2O32Fe+1.5CH3OH+2.25CO2

方案【b】：

【1】C+H2OCO+H2

【2】CO和H2变压吸附分离

【3】3CO+Fe2O32Fe+3CO2

和反应可写为：3C+3H2O+Fe2O32Fe+3CO2+3H2

这两种方案的明显优势是，由于不需要氧气，既不产生温室气体二氧化碳，而且伴随着炼铁过程可以产生大量的化工需要的副产物如甲醇或者氢气等发展发展煤化工和合成氨工业，而且为产业链的延长提供了足够广阔的空间和灵活的发展方向。

方案【c】：

【1】CH4+H2OCO+3H2

【2】CO和H2变压吸附分离

【3】3CO+Fe2O32Fe+3CO2

和反应可写为：3CH4+3H2O+Fe2O32Fe+3CO2+9H2

一座年产量400万吨的钢铁厂需要年加工焦炭130万吨，产生二氧化碳476万吨。

如果改用新工艺，若采用方案【a】则需年加工焦炭162.5万吨，同时联产173万吨甲醇，减排二氧化碳119万吨，若产生的甲醇部分经MTO工艺生产烯烃，其中乙烯生产环氧乙烷，然后用甲醇、环氧乙烷及二氧化碳为原料生产碳酸二甲酯，则可继续吸收部分二氧化碳，使二氧化碳减排量进一步减少，同时还可以联产乙二醇。

如果采用方案【b】则需年加工焦炭130万吨，同时副产21.7万吨氢气，这些氢气可以通过合成氨工艺产生氨并且吸收二氧化碳副产碳酸氢铵570万吨，这一过程可吸收减排二氧化碳317.8万吨。或者合成氨与二氧化碳副产尿素261万吨，这一过程可吸收减排二氧化碳158.9万吨。

年产400万吨的钢铁厂，应用方案【c】也就是天然气制氢法生产合成气，如果联产尿素可以实现二氧化碳的零排放，如果合理设计碳酸氢铵、甲醇及碳酸二甲酯等产品的比例仍然可以实现二氧化碳的零排放。

2 焦化厂干熄焦循环气体热值的计算

2.1 工艺数据

焦化厂干熄焦装置正常运转时，干熄炉各工艺参数见表3。

2.2 循环气体燃烧热的计算

循环气体中CO和H2的标准摩尔燃烧焓为：

循环气体摩尔定压热容参数见表4[1]。

由此求得25℃升温至120℃的循环气体如下性质（见表5）。

故可以求出1Nm3120℃的循环气体燃烧时释放的燃烧热为：（下转第21页）

（上接第18页）Q=（283.01-2.78）×0.05+（241.82-2.75）×0.01=16.4kJ/mol=723.337kJ/Nm3

因此可以求得：17000Nm3/h的预存段放散的循环气体流量如果所含可燃气体完全燃烧释放的燃烧热为：12296.7MJ/h。

2.3 讨论

若这些燃烧热流经热效率为92%的高压余热锅炉，则可折算出所发的蒸汽量[2]：3.72t/h。按照余热锅炉92%的热效率和230kWh/t高压蒸汽的热电转换率估算，可得增加的发电功率约为：855kW。也就是说，如果将预存段放散的废循环气体充分利用，比如掺进焦炉煤气中，可提高焦炉煤气的热量12296.7MJ/h；如果用这些余热发电，可增加功率855kW，换算为年增加发电量：748.9万度。

【参考文献】

[1]卡尔L.约斯.Matheson气体数据手册[S].化学工业出版社.

[2]干熄炉焦炭烧损率及锅炉热效率的计算[J].

篇7

关键词：煤当量 油当量 二氧化碳当量 适用范围

引言

在节能减排工作中，尤其是当下十三五的主题为控制温室气体排放，我们经常会见到煤当量、油当量和二氧化碳当量等词语的运用，但却有很多从事相关技术工作的人员容易混淆三个概念，笔者试图借此文为大家提供清晰的认识。

1、煤当量

煤当量亦称标准煤，具有统一热值标准的能源计量单位。能源的种类不同，计量单位也不同，如煤炭、石油等按吨计算；天然气、煤气等气体能源按立方米计算；电力按千瓦小时计算；热力按千焦计算。为了求出不同的热值、不同计量单位的能源总量，必需进行综合计算。由于各种能源都具有含能的属性，在一定条件下都可以转化为热，所以选用各种能源所含的热量作为核算的统一单位。能源的种类很多，所含的热量也各不相同，为了便于相互对比和在总量上进行研究，我国把每公斤含热7000千卡（29307千焦）的定为标准煤也称标煤。规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。另外，还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示，如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤，1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。

能源折标准煤系数=某种能源实际热值（千卡/千克）/7000（千卡/千克标煤）

在各种能源折算标准煤之前，首先测算各种能源的实际平均热值，再折算标准煤。平均热值也称平均发热量，是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为：

平均热值（千卡/千克）=Σ[某种能源实测低位发热量（千卡/千克）×该能源数量（吨）]/Σ能源数量（吨）

标准煤的计算目前尚无国际公认的统一标准，1千克标准煤的热值，中国、前苏联、日本按7000千卡计算，联合国按6880千卡计算。国家标准GB2589―2008《综合能耗计算通则》规定，收到基低位发热量等于29.3076MJ（兆焦）的燃料，称为1kg（千克）标准煤。在统计计算中可采用t（吨）标准煤做单位，用符号表示为tce。

在实际节能工作中，我国目前采用标准煤为能源的度量单位。

适用范围：可应用于节能评估、能源审计、节能量审核、合同能源管理、能源管理体系制订、能效对标、能源计量审查等节能技术服务工作中能源实物量能耗、年综合能耗、单位产品综合能耗计算。

2、油当量

油当量 （又称标准油）是指按照标准油的热当量值计算各种能源量时所用的综合换算指标。与煤当量相类似，到目前为止，国际上还没有公认的油当量标准。中国采用的油当量（标准油）热值为41.87MJ（10000kcal/kg），常用单位有标准油（toe）和桶标准油（boe）。由此我们可知，标准油是10000kcal，标准煤是7000kcal，而一标准油=1.42867标准煤。

这个标油指的是石油，就像中国的标煤指的是煤炭，计量符号为toe。

适用范围：原油加工生产汽油、柴油和煤油等，煤液化制油行业中，节能评估、能源审计、节能量审核、合同能源管理、能源管理体系制订、能效对标、能源计量审查等节能技术服务工作中能源实物量能耗、年综合能耗、单位产品综合能耗计算。

3、二氧化碳当量

大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然的和人为的气态成分，称为温室气体。《京都议定书》中所规定的六种温室气体，分别为二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、全氟化碳、氢氟碳化物、六氟化硫。

人们在谈论温室气体时，会提到二氧化碳当量。那么，什么是二氧化碳当量呢？二氧化碳当量是指一种用作比较不同温室气体排放的量度单位，各种不同温室效应气体对地球温室效应的贡献度皆有所不同。为了统一度量整体温室效应的结果，又因为二氧化碳是人类活动产生温室效应的主要气体，因此，规定以二氧化碳当量为度量温室效应的基本单位。一种气体的二氧化碳当量是通过把这一气体的吨数乘以其全球变暖潜能值（GWP）后得出的（这种方法可把不同温室气体的效应标准化）。之所以有二氧化碳当量这样的计量方式，是为了构造一个合理的框架以便对减排各种温室气体所获得的相对利益进行定量。二氧化碳是最重要的温室气体，但也存在一些比如甲烷、一氧化二氮等别的温室气体。这些“非二氧化碳”气体的综合影响相当巨大，再加上空气污染形成烟雾带来的升温，非二氧化碳气体的暖化效应大体上与二氧化碳相当。从《省级温室气体清单编制指南》中可查出温室气体的全球变暖潜能值。 因而可知，减少1吨甲烷排放就相当于减少了21吨二氧化碳排放，即1吨甲烷的二氧化碳当量是21吨；而1吨氧化亚氮的二氧化碳当量就是310吨。遏制全球变暖需要长达数十年的努力，科学家和政策制定者有时候会将这些非二氧化碳气体减排看作是“容易实现的目标” 。

二氧化碳当量目前尚无计量符合。

适用范围：碳排放、碳交易、碳资产管理、碳配额分配与碳核查等与温室气体排放相关的工作。

结语

结合实际工作的经验，弄清三个概念对节能减排工作至关重要，可提高和完善各项节能技术服务工作的质量与严谨性。

篇8

②所谓低碳，英文为“lowcar－bon”，即指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。低碳生活作为一种生活方式，其实就是指减少二氧化碳的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式。我们日常生活中的每个细节其实都直接与碳排量有关系：到了夏天，碳排量会激增，你少开一天空调可以节省8公斤碳，你如果自驾车消耗了100升汽油，那么你就排放了270公斤二氧化碳，需要种三棵树才能弥补，办公室冷气8小时人均消耗10公斤；用电脑10小时消耗0.18公斤；洗热水澡15分钟消耗0.42公斤；吹头发5分钟消耗0.036公斤；煮咖啡两杯消耗0.03公斤……

③实现低碳生活其实并不难，以联合国近日发表的一份数据报告为例：用传统的发条式闹钟替代电子钟，这可以每天减少大约48克的二氧化碳排放量。把在电动跑步机上45分钟的锻炼改为到附近公园慢跑，可以减少将近1公斤的二氧化碳排放量。不用洗衣机甩干衣服，而是让其自然晾干，这可以减少2.3公斤的二氧化碳排放量……

④过去这些年，我们欠下地球不少“碳债”，是开始偿还的时候了。只要我们戒除各种高能耗的不良生活习惯，节能减排便水到渠成。

⑤在以低能耗、低开支为核心的低碳生活方式中，我们不仅要低碳，更要加入“碳补偿”的队伍。所谓“碳补偿”，是指个人或组织向二氧化碳减排事业提供相应资金，以充抵自己的二氧化碳排放量。随着家庭、企业和运输系统二氧化碳排放量不断增长，“碳补偿”作为一种自主减排新方法正日益受到瞩目。森林是吸收二氧化碳的好机器。科学研究表明：森林每生长1立方米蓄积量，平均能吸收1.83吨二氧化碳，释放1.62吨氧气。

⑥与直接减排措施相比，植树造林等碳汇措施不仅可以达到间接减排的效果，而且操作成本低、效益好、易施行，是目前应对气候变化最经济、最现实的手段，也是国际社会公认的有效途径。作为“碳补偿”，目前，有越来越多的企业和个人参与到“林业碳汇”这项活动中来。通过植树造林和加大森林的保护，使碳补偿迅速发展，成为企业承担社会责任的重要内容。据了解，目前我国已经为企业志愿参加造林和森林保护与经营活动增加森林碳汇搭建了一个平台――中国绿色碳基金，并在七个省实施碳汇造林项目试点工作。

⑦环境是成本，也是生产力。发展低碳经济，提倡低碳生活方式，对企业对个人都有着重要的现实意义。让我们携手，为我们共同的家园更加美丽做出共同的努力！

阅读训练

1．根据文意，用简洁的语言概括实现“低碳”的途径。

____________________

2．文中列举了大量数据，请结合第②段内容说明其作用。

___________________

3．第⑤段画线句在结构和内容上的作用分别是什么？

___________________

4．请根据文章内容，谈谈你对“林业碳汇”的理解。

___________________

5．阅读下面的链接材料，结合本文内容，说说开展“地球一小时”活动与“低碳生活”有什么联系？

篇9

位于美国新罕布什尔州和伦敦德里的这家公司在过去的四年中竭力缩减了其碳足迹，即在其整个商业过程中作为副产品而被生产出的全部二氧化碳。追根溯源，牛奶生产过程是造成大量温室气体排放的罪魁祸首，但紧随其后的产成品运输造成的温室气体排放也不容忽视（图一）。

以2006年10月的数据为基准，石原农场仅用两年就将运送每吨货物的二氧化碳排放量缩减了一半。

这正是公司从产成品运送方面着手来减少二氧化碳的排放的原因。石原农场积极细致的减少碳足迹的筹划，也为其他关注供应链碳排放问题的公司提供了一个可行的模式。

描绘和测量

作为一个有机产品制造商，石原农场一直积极致力于环保项目。该公司始建于1983年，生产酸奶、酸奶冰沙、有机牛奶、人工培育的大豆、冰冻酸奶以及冰激凌等产品。公司建立初期，总部设在一间旧农舍里，运作基于两个家庭和七头奶牛。如今石原农场已成为全美第一的有机酸奶制造商和酸奶第三大品牌。去年该公司销售额高达3亿美元，在过去的19年间保持了平均24%的年增长率。

2001年及2006年，石原农场对自己进行了一次碳足迹评价。审计过程包含了从商旅到废物处理的各项业务环节，包括包装、用电、采购、用料（例如牛奶、糖及果味调料）及原材料和成品的运输等。在完整的评估之后，公司得出产生二氧化碳排放最多的环节依次为牛奶生产、包装和产成品运输。

石原农场自然资源部门副主席南希・赫什伯格说，“当第一次做了完整的碳足迹研究后，我们惊诧地发现牛奶生产和包装是我们造成气候变化的两大元凶。”她提到现有牲畜养殖方法会从多方面造成温室气体排放，其中包括牛的自然消化过程中产生的甲烷、肥料中的甲烷、种植及运输饲料所耗能源、生产肥料所耗能源、农场耗能，例如冷却牛奶所耗电力。“就碳排放量而言，一分子甲烷相当于25分子碳。故相对于碳而言，甲烷的温室效应更加强效。”她接着说到，“我们在此领域做了多年的工作，开展了多个相关项目，尝试着减少牛奶供应链的温室气体排放量。”

为了解决环境问题，帮助员工实现公司的环保目标，包括减少二氧化碳排放，石原农场于2006年12月设立了任务行动方案（MAP）小组。物流主管赖安・波切利被任命为小组组长，负责设立产成品运输过程中减少二氧化碳排放的目标。小组包括来自市场、销售、自然资源及供应链各职能部门的代表。

在伦敦德里郡，运输任务行动方案涵盖了主要工厂和配送中心的发货，其中公司约99%的输出量来源于此。同时，方案中还包括了两个合作包装商，他们为公司提供所需部件，并将其运送到伦敦德里分销中心，以便实现全国范围的配送。

小组决定，方案第一年的目标应当是建立一个准确的基准来衡量由伦敦德里郡向全美客户的运输过程中产生的温室气体排放量。就此，运输MAP小组与位于迈阿密莱德物流公司的合作，该公司为石原农场提供专门运输队伍，管理其合作的3 0家运输公司（专门的运输队伍负责30%输出运输，余下均由运输外包商处理）。莱德公司拥有一个酸奶制造商运输量的数据库，从区域和顾客两个方面统计。经证实，这些数据对于描绘碳排放大有帮助。

根据美国环境保护署（EPA）开发的环境能源追踪性能模型，单位产品由卡车或铁路运输一英里排放1847.5克二氧化碳。将该数据乘以2006年第四季度送货到客户的有效路程，石原农场得出产成品运输过程中二氧化碳的基准数。

运输MAP小组正竭力争取于2014年实现公司整体年碳排放量减少40%的目标。相比绝对数而言，每吨产品运送过程中产生的二氧化碳量引起了更多关注（见图一）。若以此为度量标准，波切利认为石原农场应按顾客、按区域比较碳排放情况，而不是根据运送频率。他说“如果我们能减少每吨产品运送过程中的二氧化碳排放量，那么即使货物量保持不变，（温室气体）绝对吨数也会下降。”

开门红

一旦确立了排放基准，波切利的小组立即着手改进设备利用率及减少运输里程的工作，然后开始碳足迹相关工作。首先，小组决定将零担运输整合为整车运输。为了促进整车运输，公司规定了最小订购量，制定了48小时提前订购的修订计划。同时，根据莱德公司提供的数据进行了线路优化。由此，公司在2006到2007年间减少了超过400万英里的送货路程和大约2500次卡车的往来，进而减少了40%的每吨产品运送二氧化碳排放量。如今，石原农场仅在纽约实施零担运输，原因是公司无法在该地区找到合适的整车多站停靠的承运人。

2008年，波切利的MAP小组探寻进一步减少运输过程中温室气体排放的机会。石原农场开始在其绩效衡量积分卡中引入环境因素来考量运输商。公司也鼓励其运输商参加美国环境保护署的智能道路计划。该计划旨在协调供货方和运输商共同改进空气质量，减少碳排放。供货方在任何新签订的运输合同中都规定了运输商必须使用新型低排放装备。

当年末，石原农场着眼于运输里程的减少情况，开展了一项网络分析，以调查其分销模式、库存分配及客户分布等的情况。分析者考虑了为缩短冗长的全国线路而新增工厂和配送中心。

尽管石原农场尚未对其分销网络做出任何改动，但这些实践确实为公司指明了其他的减少碳足迹的道路。例如，分析者建议酸奶制造商可以像波切利所说的“跳出卡车思考”，以铁路代替公路运输。2009年1月，公司开始利用每周一次的食品冷藏轨道车Railex向西北太平洋运货。波切利指出，一个细微的劣势是公司需要提前一天通知准备火车运输。另外，Railex成功达到了石原农场在环保和成本两方面的标准，故公司计划使用Railex进行加利福尼亚、德克萨斯及佛罗里达的的货物配送，直至2012年。

目前公司正与莱德合作升级其专门运输队伍的牵引车和拖车等装备，以实现向绿色模式转型。小运输队伍的四台牵引车中有三台已被第三方物流替换，同样六部冷冻拖车中也有四部已被替换。新牵引车上所装车载计算机，能监控司机是否遵守发动机怠速的限制及每小时63英里的公司限速。其他方面的提升还包括特殊轮胎和直接传动变速器等能更好实现能源节约的功能。运输队现在每加仑汽油平均行驶6.3英里，比以前的5.25英里有很大的提升。得益于新式设备的购进，运输队已实现10.4%碳排放量的减少。

宏图大志

篇10

举目四顾，好些地方，青山不再青，绿水不再绿，河里流的是臭水，山上倒满的是垃圾，满眼都是白色的、黄色的、黑色的、红色的废水废碴废旧电池废塑料……

你可知道，被你随手丢弃的垃圾需要多久才才会分解？让我来告诉你吧，塑料瓶：450年；易拉罐：200—250年；铁罐头盒100年；油漆过的木板：13年；棉织物：1—5个月；纸片：半个月。

地球只有一个。在可预见的未来，人类不可能找到第二个地球，并实施大规模移民。为了人类自己的生存，为了子孙后代的延续，我们必须善待地球，不再做伤害地球的事了。

为了地球的明天，请你节约用水，中国是缺水大国，好多地方人畜饮水十分困难。想想这些，你何忍心让清清流水白白地从你手下流走？所以当你刷牙时，请关上水龙头，等要清洗时再拧开；当你在身上涂抹肥皂时，请你关上淋浴龙头，等要冲洗时再打开。

为了地球的明天，不要再乱丢垃圾，不要捕猎野生动物；不要乱采滥开矿产资源，不要污染环境，不要破坏生态平衡；为了地球的明天，请积极回收废纸，尽量使用再生纸。你可知道，回收100千克废纸能生产800千克的再生纸，这意味着可以少砍17棵大树。过期的挂历纸可以用来包书皮，你用过的课本可以留给低年级的同学再用。请记住，即使是一张废纸，还可以再生两次。

为了地球的明天，请你理解和支持家庭垃圾分装。如果我再告诉你，回收23.5万吨废铁，可以建造36个埃菲尔铁塔；回收6000吨废铝，可以生产74架空中客车飞机；回收120万吨玻璃，可以建造254个罗浮宫玻璃金字塔，那么请你想一想，就因为你懒于分拣，被你随手扔掉的将是我们人类生存的地球啊！

低碳生活走近你我他

对于低碳生活，人们遭遇着类似的尴尬：知道保护环境的重要，也知道保护环境人人有责，但是，为了提高生活质量，却不得不以增加碳排放为代价。专家指出，尽管人们不能避免碳排放，但却可以减少碳排放。每个人都不可能过“零碳”的生活，在资源匮乏的当下，我们要做的是，把有限的资源用于满足人们的基本需要，限制奢侈浪费。同时，养成“低碳生活”理念，在可选择、可替换的条件下，首选自然、环保、健康的生活方式。

其实，加入到低碳一族当中并非难事，“低碳生活”细节贯穿在家居生活的各个环节，就拿日常生活用电来说：家用电器的插头插座接触良好才能节电；电水壶的电热管积了水垢后要及时清除，这样才能提高热效率；熨烫衣物最好选购功率为500瓦或700瓦的高温电熨斗，不仅升温快，还能节电；所有的家用电器尽量不使用“声控、光控、遥控”等作为控制开关，这样可节电10%～15%。这样看来，每个人都能为控制全球气候变暖做出积极的贡献。

或许有人认为，即使自己“低碳”了，也挡不住工矿企业的违规排放。但是，冰川融化、气候恶化，每个人都将受到惩罚。“低碳生活”带来的其实是一种新的生活质量观。需要厘清的是，过“低碳生活”，并不是意味着就不能开车、住大房子、享受空调了。低碳的真实含义是要给人们身体健康提供最大的保护和舒适感，对环境影响更小或有助改善环境。如欧洲现在建设了很多零排放建筑，隔热效果非常好，在自然通风的条件下，隔热层可以把室内温度调控到一个合适的水平，且能保持很长时间。在交通领域，可以开发太阳能汽车、生物燃料汽车等，同时大力发展公共交通。

事实上，每一个普通公民在举手投足之间就可尽享“低碳生活”。倡导低碳生活方式的公益环保网站“互联网森林”的首页上列出的平易近人的10件减排案例就生动有趣：少用一个塑料袋，减排二氧化碳0.1克；5层以下，以爬楼梯代替坐电梯，每次平均可减排二氧化碳600克；选择应季蔬菜水果，每千克减排二氧化碳400克；夏季空调调高1℃，平均每台每天可以减少排放175克二氧化碳；一棵树，一年可吸收18.3千克二氧化碳……。这些告诉我们，低碳生活就在我们身边，节约每一张纸、每一度电，装修中少用装饰灯、选用节能灯管，都是普通人可以做到的。

在刚刚结束的哥本哈根的气候会议上，我们深深感受到各国领导对气候环境的关注。为了保护环境，减少碳的排放，我由此联想到我们生活的衣食住行。

衣：少买不必要的衣服。一件普通的衣服从原料到成衣再到最终被遗弃，都在排放二氧化碳。少买一件不必要的衣服就可以减少2.5千克二氧化碳的排放。另外，棉质衣服比化纤衣服排碳量少，多穿棉质衣服也是低碳生活的一部分。

食：多吃素。生产1千克牛肉排放36.5千克二氧化碳，而果蔬所排放的二氧化碳量仅为该数值的1/9。另外本地的果蔬和水也比外地运输来的排放二氧化碳量小。此外，低碳饮食还包括适量喝酒，如果1个人1年少喝0.5千克酒，可减排二氧化碳1千克。

住：选择小户型，不过度装修。减少1千克装修用钢材，可减排二氧化碳1.9千克；少用0.1立方米装修用木材，可减排二氧化碳64.3千克。

用：节电、节水。以11瓦节能灯代替60瓦白炽灯、每天照明4小时计算，1支节能灯1年可减排二氧化碳68.6千克；随手关灯减排二氧化碳4.7千克。如果每台空调在26℃基础上调高1℃，每年可减排二氧化碳21千克。此外，少用1个塑料袋可以减少二氧化碳排放0.1克；只要少用10%的一次性筷子，每年就能减碳10.3万吨；少用电梯，合理使用电视、冰箱、电脑等电器，及时切断其电源。工作时，单面纸要重复利用，能电子化办公的少用纸张。

行：少开车，选小排量车。每月少开一天，每车每年可减排二氧化碳98千克，如果出行选择公共交通工具或自行车，二氧化碳排放量将会更少。此外，排气量为1.3升的车每年减排二氧化碳647千克。通过及时更换空气滤清器、保持合适胎压、及时熄火等措施，每辆车每年减排二氧化碳400千克。不仅要低碳还要碳补偿

本次峰会上，不少国家纷纷宣布自己的减碳目标。中国外交部公布消息称，经过国务院决定，到2020年中国单位GDP的二氧化碳排放将比2005年减少40%-45%。

此前，为了减碳，中国一直在行动。2008年，"中国低碳发展项目"启动，低碳城市建设在我国正式起步，上海和保定两市成为首批试点城市。此外，日前中国国家林业局副局长祝列克说，从1980年到2005年，中国通过植树造林等工作减少的碳排放超过50亿吨。

在民间，也有越来越多的普通百姓加入到低碳生活的队伍中来了。不久前一项涉及1.5万人的网络低碳调查显示，73.08%的人有双面使用纸张的习惯，83.33%的人自备购物袋，79.49%的人能自觉地把空调温度调到26℃，83.34%的人愿意参加环保志愿者组织的环保活动。而且，不少人会记下自己的"碳足迹"，并由此督促自己减碳。有的人会与别人分享自己的减碳小妙招，而且还经常参加"旧物交换"、"绿色出行"等活动。此外，低碳房屋、低碳服饰、低碳汽车等也更多地融入到生活之中。

此外，国外的一些减碳做法也值得借鉴。日本和欧盟已经全面禁用白炽灯了，以欧盟为例，家家户户使用节能灯后将减排3200万吨二氧化碳。

只有我们每个人都能从小事做起，人人争当低碳环保的市民。

低碳生活是一种非常环保、文明的生活方式。节水、节电、节油、节气，可以帮助我们将低碳生活变为现实。

现在我们国家对全世界公开承诺减排指标，决定到2020年温室气体排放比2005年下降40%-45%。低碳时代已经如约而至，正在改变着我们的生活。"低碳"就在我们身边。夏天，我们在家用空调时，不要长时间开着，用了几个小时后，就关掉，再开电风扇。这样就能省50%的电；在冰箱内放食物时，食物的量以占容积的80%为宜，用塑料盒盛水制冰后放入冷藏室，这样能延长停机时间、减少开机时间，更节电；用微波炉加工食品时，最好在食品上加层无毒塑料膜或盖上盖子，这样被加工食品水分不易蒸发，食品味道好又省电；开车时尽量避免突然变速，选择合适档位，避免低档跑高速，定期更换机油，轮胎气压要适当和少开空调。短时间不用电脑时，启用"睡眠"模式，能耗可下降到50%以下；关掉不用的程序和音箱、打印机等外围设备；少让硬盘、软盘、光盘同时工作；适当降低显示器的亮度。

平时我们勤动手动脑，也可以实现"低碳"。一般家庭都有很多废弃的盒子，如肥皂盒、牙膏盒、奶盒等，其实稍加裁剪，就可以轻松将它们废物利用，比如制作成储物盒，可以在里面放茶叶包、化妆品之类的物品；还可以利用方便面盒、罐头瓶、酸奶瓶制作一盏漂亮的台灯；喝过的茶叶渣，晒干做一个茶叶枕头，既舒适还能改善睡眠……

另外，将普通灯泡换成节能灯，尽量步行、骑自行车或乘公交车出行，随手拔下电器插头……你看这些看似不经意的小事，都是在为"减碳"做贡献。

我们应该从节电、节水、节碳、节油、节气这种小事做起，低碳生活是我们要建立的绿色生活方式，只要我们去行动，就可以接近低碳生活，达到低碳生活的标准。"总之，低碳生活，既是保护环境，也是拯救自己。"

那么对于我们小学生来说，还有其它降耗低碳的好方法吗？来看看我的建议吧。

纸张的双面使用，节约用纸；不用一次性的筷子和一次性的饭盒；　不用一次性的塑料袋；　减少粮食的浪费；　随手关灯，随手关好水龙头。　使用手帕，少用纸巾……