减少碳排放的措施范文

导语：如何才能写好一篇减少碳排放的措施，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

作者简介：石岳峰，博士生，主要研究方向为农田温室气体排放。

基金项目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)资助；中国农业大学研究生科研创新专项（编号：KYCX2011036）。

摘要

农田是CO2，CH4和N2O三种温室气体的重要排放源, 在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放，不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征，弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一，同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施，既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的，又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥管理，水分管理，农学及土地利用变化等农田管理措施，探寻增强农田土壤固碳作用，减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。

关键词 农田生态系统；温室气体；秸秆还田；保护性耕作；氮素管理；固碳

中图分类号 S181 文献标识码 A

文章编号 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008

人类农业生产活动产生了大量的CO2, CH4和N2O等温室气体，全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在许多亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家，农业更成为温室气体的最大排放源，同时由于人口快速增长带来了粮食需求的大量增加，使得未来20年中农田温室气体的排放量也会有所增加[2]。大气中温室气体浓度的升高可能引起的全球气候变化已受到各国的广泛重视。

农业生态系统中温室气体的产生是一个十分复杂的过程，土壤中的有机质在不同的气候、植被及管理措施条件下，可分解为无机C和N。无机C在好氧条件下多以CO2的形式释放进入大气，在厌氧条件下则可生成CH4。铵态氮可在硝化细菌的作用下变成硝态氮，而硝态氮在反硝化细菌的作用下可转化成多种状态的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化过程中产生。在气候、植被及农田管理措施等各因子的微小变化，都会改变CO2，CH4和N2O的产生及排放。

而通过增加农田生态系统中的碳库储量被视为一种非常有效的温室气体减排措施。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。通过增施有机肥、采用免耕/保护性耕作、增加秸秆还田量等措施，可以减少农田土壤CO2净排放量，同时起到稳定/增加土壤有机碳含量作用。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义[3]。中国农田管理措施对土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累积与周转及其对气候变化的反馈机制，正确评估农田土壤碳固定在温室气体减排中的作用，加强农田碳汇研究具有重要意义。

1 农田固碳

土壤是陆地生态系统的重要组成成分，它与大气以及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要贮存库和交换库。土壤碳分为土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和土壤无机碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相对稳定，而SOC则时刻保持与大气的交换和平衡，因此对SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。据估计，全球约有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有机质形式储存于土壤中，土壤贡献给大气的CO2量是化石燃料燃烧贡献量的10倍[4]，因此SOC的微小变化都将会对全球气候变化产生重要影响。同时，土壤碳库与地上部植物之间有密切关系，SOC的固定、累积与分解过程影响着全球碳循环，外界环境的变化也强烈的影响着地上部植物的生长与土壤微生物对土壤累积碳的分解。

Lal认为SOC的增加可以起到改善土壤质量，增加土壤生产力，减少土壤流失风险，降低富营养化和水体污染危害的作用，且全球耕地总固碳潜力为0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次评估报告剔除全球农业固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2计），其中90%来自土壤固碳[5]。农田生态系统是受人类干扰最重的陆地生态系统，与自然土壤相比，农田土壤在全球碳库中最为活跃，其土壤碳水平直接受人类活动的影响和调控空间大，农田土壤碳含量管理及对温室气体影响机制正日益受到学术界的广泛关注。农田管理措施是影响SOC固定、转化及释放的主要因素，同时还受土地利用方式、气候变化等多因素的共同影响，因此对农田碳库的评价及调整措施需全面考虑多种因素的交互作用。

2 农田固碳措施对温室气体排放的影响

近年来，农田土壤固碳的研究已经成为全球变化研究的一大热点。大量研究表明，SOC储量受诸多因素的影响，如采用保护性/免耕措施、推广秸秆还田、平衡施用氮肥、采用轮作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差异导致农田土壤有机碳库的显著差别，并影响农田温室气体排放水平。

2.1 保护性耕作/免耕措施

保护性耕作作为改善生态环境尤其是防治土壤风蚀的新型耕作方式，在多个国家已经有广泛的研究和应用。中国开展的保护性耕作研究证明了其在北方地区的适用性[6]，并且已进行了保护性耕作对温室效应影响的相关研究。统计表明2004年全球范围内免耕耕作的面积约为95 Mha, 占全球耕地面积的7%[7], 并且这一面积有逐年增加的趋势。

常规耕作措施会对土壤物理性状产生干扰，破坏团聚体对有机质的物理保护，影响土壤温度、透气性，增加土壤有效表面积并使土壤不断处于干湿、冻融交替状态，使得土壤团聚体更易被破坏，加速团聚体有机物的分解[8]。免耕/保护性耕作可以避免以上干扰，减少SOC的分解损失[9]。而频繁的耕作特别是采用犁耕会导致SOC的大量损失，CO2释放量增加，而免耕则能有效的控制SOC的损失，增加SOC的储量，降低CO2的释放量[10]。West和 Post研究发现从传统耕作转变为免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但对于保护性耕作/免耕是否有利于减少温室气体效应尚不明确，这是由于一方面免耕对减少CO2排放是有利的，表现为免耕可以减少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸秆还田以后秸秆碳不会全部固定在土壤中，有一部分碳以气体的形式从农田释放入大气[12]。

免耕会导致表层土壤容重的增加，产生厌氧环境，减少SOC氧化分解的同时增加N2O排放[13]；采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量（Water filled pore space, WFPS）能够刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同时免耕导致的N在表层土壤的累积也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在欧洲推广免耕措施以后，土壤固碳环境效益将被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西兰的研究表明，常规耕作与免耕在N2O排放上无显著性差异[16]，还有研究认为凿式犁耕作的农田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕时间太短，对土壤物理、生物性状还未产生影响。耕作会破坏土壤原有结构，减少土壤对CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期会增加土壤对CH4的排放，但经过一段时间（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。

总之，在增加土壤碳固定方面，保护性耕作和免耕的碳增汇潜力大于常规耕作；在净碳释放量方面，常规耕作更多起到CO2源的作用，而保护性耕作和免耕则起到CO2汇的作用；在碳减排方面，免耕和保护性耕作的减排潜力均大于常规耕作；由于N2O和CH4的排放受多种因素的综合影响，因此耕作措施对这两种温室气体排放的影响还有待进一步研究。

2.2 秸秆管理措施

作物秸秆作为土壤有机质的底物，且作物秸秆返还量与SOC含量呈线性关系，因此作物秸秆是决定SOC含量的关键因子之一。秸秆还田有利于土壤碳汇的增加，同时避免秸秆焚烧过程中产生温室气体。因此，秸秆还田是一项重要而又可行的农田碳汇管理措施。秸秆还田以后，一部分残留于土壤中成为土壤有机质的来源，另一部分将会以CO2气体的形式散逸到大气中，因此，随着秸秆还田量的增加CO2排放也会增加。有研究表明，秸秆经过多年分解后只有3%碳真正残留在土壤中，其他97%都在分解过程中转化为CO2散逸到大气中[19]。秸秆还田会增加土壤有机质含量，而有机质是产生CH4的重要底物，因此秸秆还田会增加CH4的排放。综合考量，秸秆还田措施会引起CH4排放的增加，但直接减少了对CO2的排放，同时秸秆还田相对提高了土壤有机质含量，有利于土壤碳的增加，对作物增产具有积极作用。

秸秆还田措施对农业生态系统C、N循环的影响可表现为：一方面由于供N量的增加，可促进反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表现为高C/N的秸秆进入农田后会进行N的生物固定，降低反硝化N损失；同时在秸秆分解过程中还可能产生化感物质，抑制反硝化[20]。我国采用秸秆还田农田土壤固碳现状为2389Tg•a-1，而通过提高秸秆还田量土壤可达的固碳潜力为4223Tg•a-1[3]，与国外研究结果相比较，Vleeshouwers等研究认为，如果欧洲所有农田均采用秸秆还田措施，欧洲农田土壤的总固碳能力可达34Tg•a-1[21]。La1预测采用秸秆还田措施后全球农田土壤的总固碳能力可达200Tg•a-1[22]。随着农业的发展及长期以来氮肥的过量投入，氮肥损失也是日益严重，可通过秸秆还田措施与氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸秆还田后秸秆与土壤的相互作用异常复杂，因此需要进一步开展秸秆施入土壤后与土壤的相互作用机理及田间实验研究。

2.3 氮肥管理措施

在农田生态系统中，土壤中的无机氮是提高作物生产力的重要因素，氮肥投入能够影响SOC含量，进而对农田碳循环和温室气体排放产生重要影响。长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量，有机肥配施无机肥可提高作物产量，而使用化学肥料能增加SOC的稳定性[23]。农业中氮肥的投入为微生物生长提供了丰富的氮源，增强了微生物活性，从而影响温室气体的排放。但也有研究在长期增施氮肥条件下能够降低土壤微生物的活性，从而减少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放与土壤不同层次的SOC及全N含量呈正相关性，说明在环境因子相对稳定的情况下，土壤SOC和全N含量直接或间接地决定CO2排放通量的变化[25]。对农业源温室气体源与汇的研究表明，减少氨肥、增施有机肥能够减少旱田CH4排放，而施用缓/控释氮肥和尿素复合肥能显著减少农田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，无机氮肥施用可减少土壤CH4的排放量，而有机肥施用对原有机质含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。长期定位施肥实验的结果表明，氮肥对土壤CH4氧化主要来源于铵态氮而不是硝态氮，因为氨对CH4氧化有竞争性抑制作用。此外，长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性，降低CH4的氧化速率，导致CH4净排放增加[28]。全球2005年生产的100 Mt N中仅有17%被作物吸收，而剩余部分则损失到环境中[29]。单位面积条件下，有机农田较常规农田有更少的N2O释放量，单位作物产量条件下，两种农田模式下N2O的释放量无显著性差异[23]。尿素硝化抑制剂的使用可以起到增加小麦产量，与尿素处理相比对全球增温势的影响降低8.9-19.5%，同时还可能起到减少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物产量、作物生物量，同时配合秸秆还田等措施将会起到增加碳汇、减少CO2排放的作用。同时必须注意到施肥对农田碳汇的效应研究应建立在大量长期定位试验的基础上，对不同气候区采用不同的氮肥管理措施才能起到增加农田固碳目的。

2.4 水分管理措施

土壤水分状况是农田土壤温室气体排放或吸收的重要影响因素之一。目前全球18%的耕地属水浇地，通过扩大水浇地面积，采取高效灌溉方法等措施可增加作物产量和秸秆还田量，从而起到增加土壤固碳目的[31]。水分传输过程中机械对燃料的消耗会带来CO2的释放，高的土壤含水量也会增加N2O的释放，从而抵消土壤固碳效益[32]。湿润地区的农田灌溉可以促进土壤碳固定，通过改善土壤通气性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干湿交替过程已被证实可提高CO2释放的变幅，同时可增加土壤硝化作用和N2O的释放[34]。采用地下滴灌等农田管理措施，可影响土壤水分运移、碳氮循环及土壤CO2和N2O的释放速率，且与沟灌方式相比不能显著增加温室气体的排放[35]。

稻田土壤在耕作条件下是CH4释放的重要源头，但通过采取有效的稻田管理措施可以

减少水稻生长季的CH4释放。如在水稻生长季，通过实施一次或多次的排水烤田措施可有

效减少CH4释放，但这一措施所带来的环境效益可能会由于N2O释放的增加而部分抵消，

同时此措施也容易受到水分供应的限制，且CH4和N2O的全球增温势不同，烤田作为CH4

减排措施是否合理仍然有待于进一步的定量实验来验证。在非水稻生长季，通过水分管理尤

其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可减少CH4释放。

许多研究表明，N2O与土壤水分之间有存在正相关关系，N2O的释放随土壤湿度的增加而增加[36]，并且在超过土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值为60%-75%时N2O释放量达到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS为70%时N2O的释放主要通过反硝化作用进行，而在WFPS值为35%-60%时的硝化作用是产生N2O的重要途径[38]。由此可见，WFPS对N2O的产生释放影响机理前人研究结果并不一致，因此有必要继续对这一过程深入研究。

2.5 农学措施

通过选择作物品种，实行作物轮作等农学措施可以起到增加粮食产量和SOC的作用。有机农业生产中常用地表覆盖，种植覆盖作物，豆科作物轮作等措施来增加SOC，但同时又会对CO2，N2O及CH4的释放产生影响，原因在于上述措施有助于增强微生物活性，进而影响温室气体产生与SOC形成/分解[39]，从而增加了对温室气体排放影响的不确定性。种植豆科固氮植物可以减少外源N的投入，但其固定的N同样会起到增加N2O排放的作用。在两季作物之间通过种植生长期较短的绿被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，从而起到减少N2O排放的目的[40]。

在新西兰通过8年的实验结果表明，有机农场较常规农场有更高的SOC[41]，在荷兰通过70年的管理得到了相一致的结论[42]。Lal通过对亚洲中部和非洲北部有机农场的研究表明，粪肥投入及豆科作物轮作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。种植越冬豆科覆盖作物可使相当数量的有机碳进入土壤，减少农田土壤CO2释放的比例[39]，但是这部分环境效益会由于N2O的大量释放而部分抵消。氮含量丰富的豆科覆盖作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活动造成的CO2和N2O释放就不会因缺少反应底物而受限[43]。种植具有较高C：N比的非固氮覆盖作物燕麦或深根作物黑麦，会因为深根系统更有利于带走土壤中的残留氮，从而减弱覆盖作物对N2O产生的影响[44]。综上，通过合理选择作物品种，实施作物轮作可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的。

2.6 土地利用变化措施

土地利用变化与土地管理措施均能影响土壤CO2，CH4和N2O的释放。将农田转变成典型的自然植被，是减少温室气体排放的重要措施之一[31]。这一土地覆盖类型的变化会导致土壤碳固定的增加，如将耕地转变为草地后会由于减少了对土壤的扰动及土壤有机碳的损失，使得土壤碳固定的自然增加。同时由于草地仅需较低的N投入，从而减少了N2O的排放，提高对CH4的氧化。将旱田转变为水田会导致土壤碳的快速累积，由于水田的厌氧条件使得这一转变增加了CH4的释放[45]。由于通过土地利用类型方式的转变来减少农田温室气体的排放是一项重要的措施，但是在实际操作中往往会以牺牲粮食产量为代价。因此，对发展中国家尤其是如中国这样的人口众多的发展中国家而言，只有在充分保障粮食安全等前提条件下这一措施才是可考虑的选择。

3 结语与展望

农田管理中存在显著增加土壤固碳和温室气体减排的机遇，但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明，目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力，而两者间的差异是由于气候-非气候政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥投入，水分管理，农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放，而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC，表现为CO2的汇；传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理，焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%，而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了碳汇；氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制，过量施氮直接增加NO2的排放，针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不仅能提高作物产量，还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放；间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，减少农田土壤CO2释放的比例；将农田转变为自然植被覆盖，可增加土壤碳的固定，但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列问题。

在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为，保护性耕作/免耕，秸秆还田，合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇，减少农田CO2排放，但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中，应合理利用管理者对农田环境影响的权利，避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果；结合农田碳库特点，集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案；努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖，从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。

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Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on

Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture

SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2

（1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;

2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China）

Abstract

Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.

篇2

全球性船舶碳排放核查、管理将如期而至，未来越来越严密的碳排放管理体系以及市场减排措施，将在成本和技术上给航运和造船企业带来严峻挑战。

航运业是一个短期内靠商业需求驱动且竞争激烈的行业。但是，只有那些将运营效率与显著的企业社会责任相结合的企业，才能在这个愈加挑剔的市场中获得实实在在的长远商业利益。

航运业面临成本压力

业内人士指出，中国在船舶能效设计指数（EEDI）方面的达标情况并不乐观，有近50%的船舶需要在改造措施的辅助下，才能满足国际海事组织（IMO）提出的EEDI基准线。在当前碳交易尚未成型的情况下，达到EEDI是航运企业的主要致力方向。

尽管目前EEDI对航运企业运营成本的影响尚不具体，但按照欧盟限制燃料硫排放量的方案，此举或将使全球航运业的运输成本增加26亿～110亿欧元，幅度达20%～45%。目前，包括国际航运巨头马士基航运在内的许多航运企业，都是通过船舶大型化以及低速航行来减少边际的碳排放量，满足相应的国家碳排放标准。

DNV GL大中华区海事部战略发展总监吴巨圣向记者解释，在船舶大型化状态下，船舶所载货物增多，但消耗的燃料并没有增加，因此单位货物所消耗的燃料就减少，而二氧化碳排放量正比于燃料使用量，船舶运营的碳排放也就相应减少。此外，从广义来讲，燃料消耗的增加与速度的立方和功率输出成正比关系，降低航速也能明显降低碳排放，船舶在经济航速下，航运企业也可实现低碳管理。一般而言，航速降低4%，碳排放能降低13%。

此外，对于航运企业而言，降低船舶碳排放的营运措施还包括减小船体的粗糙度、加强日常管理维护等，据粗略估算，每年因船体粗糙度增加的额外燃油消耗为30%左右。加强对船舶的管理，使推进装置等船舶设备处于最佳工作状态，也可有效降低碳排放。据悉，2008―2009年，中海集运对原使用传统防污漆的10艘大型集装箱船进行改造，在使用新型防污漆后，船舶的平均节油率达到5%，每年可节约燃油1.15万吨。

而船舶碳排放的监测主要由航运企业及认证方来进行，不少先进的大型航运企业已在这方面迈出了步伐。

马士基航运是该领域的先行者，早在2013年年初，马士基航运便宣布于2012年提前实现此前设定的碳排放目标，即基于2007年的碳排放量数据，在2020年前将碳排放量减少25%。马士基航运进一步提出，将致力于在2020年前减少40%的碳排放量。马士基航运指出，该目标的实现，很大程度上得益于管理运作效率、航线网络、航线优化、减速航行与技术创新的完美结合。通过关注能源效率，马士基航运大大降低了运营成本，2012年节约16亿美元的燃油成本，使整体业绩成功扭亏为盈。

而未来欧盟二氧化碳排放监测、报告、核查（MRV）机制的运行也将对航运企业提出挑战。航运业务是国际运输行为，虽然欧盟MRV机制对欧盟成员国以外的船旗国主管机关并不具有强制性，但船舶若想在规则生效后挂靠欧盟港口，必须获得由指定第三方审核后的符合证明，这就迫使欧盟外的国家某种程度也需遵守这一机制。对于航运企业来说，为了适应MRV机制的减排要求，势必要加大对减排技术的投入，提高船舶能效，其营运成本在短期内也将大幅增加。

有消息称，赫伯罗特正准备成为全球首家能满足欧盟MRV机制要求并通过认证的航运企业。赫伯罗特与DNV GL合作开展一项验证项目，以证实其整个船队针对即将生效的MRV机制已做好准备，验证范围包括排放数据监控和报告的全过程，以及监控―报告软件的校验等。业内人士表示，这种验证能帮助航运企业确保对MRV机制的认证挑战做好准备，并从中发现可能存在的差距，采取相应的补救措施。

此外，未来参与碳交易或碳税的航运企业，首先要实现企业和船舶级别的碳排放满足MRV机制，因而构建一个规范的数据管理体系尤为重要。然而，除中国远洋和中海集运外的中国航运企业，如今甚至还摸不清自己碳排放的“家底”，在该项买卖中将处于不利境地。

造船业直面技术挑战

近年来， IMO制定实施了一系列贯彻节能减排、安全环保、质量要求的国际造船新规范、新标准，如船舶共同结构规范（CSR）、EEDI、涂层新标准（PSPC）、目标型船舶建造标准（GBS）和压载水管理公约（BMW）等。这些国际造船新规范、新标准对中国船舶（股票）工业提出了严峻的挑战。

EEDI作为IMO提出的衡量船舶能效水平的重要指标，简单来讲，是根据二氧化碳排放量和货运能力的比值来表示船舶的能效，其中航速、船舶装载量和为达到该航速需要的安装功率是主要参数，采用新节能技术是优化EEDI的一种措施。

减少碳排放的技术措施主要包括改进船舶设计、提高发动机效率、供应岸电、利用替代燃料等。船检专业人士表示，尽管中国作为发展中国家援引相关免除条款，可以将EEDI的适用期限推迟，但中国并未推迟执行。目前来看，中国造船企业在改进船舶设计满足EEDI要求方面应对较为出色，中国建造的新船均能达到EEDI基准线，并陆续有新船交付。

在上述专业人士看来，EEDI更多是船型设计和主机选型的问题，对造船企业影响并不是主要的，因为大多数造船企业没有自主设计能力。对5年之后EEDI碳排放量再降10%、10年后降30%的要求，相关船舶设计院、主机生产厂家需采取更多措施努力达标，如优化船型、开发新能源船型、开发少压载水船型、采用螺旋桨节能技术和采用节能涂层等。

对船舶减排技术要求提升，这将增加造船成本，可能会进一步加剧中国造船行业的低迷。同时中国造船业还面临与日韩的技术竞争，在EEDI下，不同类型的船舶会有不同的设计标准。此前，有报道指出，某国际航运企业抱怨某中国造船企业建造的散货船并未如预期节省燃油，致使其更新新型节能环保船的设想落空。而在中国造船企业接获订单较多的散货船领域，也有船东表示，日本造船企业建造的环保型散货船表现更为突出，每天最多能节省5吨燃料。

篇3

关键词：碳排放 燃油 船舶 减排

据统计，2013年中国超过美国成为世界第一大货物贸易国，同时也向大气中排放了100亿吨二氧化碳，占全球总排放量近1/3，人均碳排量超过欧盟。在被许多国家诟病的同时，中国政府也在为减少碳排放不懈的努力。中国船级社的《内河船舶能效设计指数（EEDI）评估指南》中船舶能效的评估，即是以碳排放量作为批判船舶能效等级的依据。可以预测未来以碳排放为指标的船舶碳排放政策将会出台。如何减少碳排放，提高燃油利用率，正成为航运企业关注的焦点。

内河船舶柴油机燃油供给系统

内河船舶的主机供油系统大致可以分为三种方式。第一种方式是通过设置在燃油单元上的三通转换阀将轻重柴油输送到主机中，与大部分海船的供油模式相同。第二种方式是轻柴油不经过燃油单元，直接进入主机的进油总管，只有重柴油经过燃油单元再进入主机系统。第三种方式是船舶仅使用轻柴油，供油系统比较简单，是通过高置油箱，利用重力作用将燃油送入喷油泵。内河船舶中使用第三种方式的最多，因为内河船舶吨位普遍较小，其耗电量和蒸汽消耗量都很少，没有设置锅炉或加热系统，增设锅炉及加热系统不仅增加了设备管理负担而且增加了成本。

碳排放的计算

现代船舶的主柴油机及发电用柴油机所用燃料主要为柴油。为节省开支，船运企业通常使用重柴油作为主机的主要燃料，由于黏度大，在冬天或较寒冷的条件下，会使用锅炉等产生的蒸汽使重油产生足够的流动性。发电机一般使用轻柴油作为燃料。随着技术的进步及环保意识的增强，现在已有船舶使用LNG与柴油混合燃料的动力设备，但船舶上应用较少，以后可能会越来越多。不管是重柴油或是轻柴油，它们的含碳量都是固定的，与氧气燃烧产生二氧化碳。其产生的二氧化碳量与其消耗的燃料量成正比关系。所以，要计算碳排放量，只要通过燃油消耗量乘以一个比例系数即可得出，这个比例系数被称作二氧化碳排放因子。当然，存在燃油与氧气的不充分燃烧情况，我们暂且不考虑此因素。因此，认为燃料燃烧与燃烧过程无关，仅与燃料中碳的含量有关。根据上述定义，二氧化碳的排放因子可以通过下式表述：

二氧化碳排放因子=燃料含碳量×氧化率×44/12 （1）

其中燃料碳含量=燃料平均碳含量/燃料的平均发热量。下表为常见燃料碳含量的缺省值。

表1 常见燃料碳含量的缺省值

燃料类型 潜在排碳系数 氧化率 二氧化碳排放因子

汽油 18.9 98 18.5

柴油 20.2 98 19.8

燃料油 21 98 20.6

计算燃料氧化后转化为二氧化碳的方法有很多种，下面仅介绍一种有代表性的。该计算公式根据上述说明的，基于燃料的消耗量和二氧化碳的排放因子得出：

二氧化碳排放量=∑（燃料消耗量×二氧化碳排放因子） （2）

其中燃料消耗量中的燃料可以是柴油、汽油或其它燃料（如液化石油气）；二氧化碳排放因子与燃料含碳量和氧化率有关。

由（1）、（2）两式综合可以得出燃料燃烧时碳排放量的计算公式：

二氧化碳排放量=（44×燃油消耗量×燃油含碳量×碳的氧化率）/12

目前船舶上大多使用柴油，即重柴油或是轻柴油，下面只论述柴油的二氧化碳排放量。燃油的含碳量近似认为与市场所售的燃油种类有关。由于船舶到港或驶离码头等情况时，柴油机会变负荷，加上柴油机的老化和燃油黏度的变化，都会使柴油机的喷油泵雾化效果变差，反应到公式中即是碳的氧化率变化。在理论计算中，一般认为燃油中的碳全部转化为二氧化碳，即碳的氧化率取1。所以，理论计算得出二氧化碳排放量的值通常都会比实际测得的值稍大，此类理论计算与实际测得值相比稍大的结果在相关资料中也可以看出。

内河船舶减排优化方案

1、影响碳排放的因素

通过上述讨论，船舶的碳排放只与燃油的消耗量有关。出于节约成本和环保的考虑，内河船舶要减少二氧化碳的排放，就要减少船舶的油耗。内河船舶油耗增加的因素主要有：

1.1浅水效应

当船舶在浅水区时，船体受到阻力增加，使船舶能耗增加，在同样航速下比在深水航道要燃烧更多的燃料。设船舶在直流航道深水区受到的阻力为R，船舶在浅水航道受的阻力为RS，则有如下关系：RS=KS・R 。其中KS为船舶阻力换算系数，其表达式为：

式中h为航道水深；T为船舶吃水；V为船舶实际航速。

1.2狭窄航道

船舶行驶在狭窄航道中时，船舶的两弦距岸距离变短，船体与水流之间的摩擦随之增加。另外狭窄航道容易产生拥水现象，进而增加船舶的额外阻力。设船舶在深水航道中受到阻力为R，相同航速下狭窄水道船舶受到的阻力为：RN=KN・R，式中RN为狭窄航道阻力，KN为阻力换算系数。KN表达式为：

式中为船舶方形系数；n为航道过水断面系数（航道过水断面与船舶横向中剖面入水面积之比）。

1.3弯曲航道

当船舶驶过弯曲的航道时，如果偏至航道一侧会产生岸推、岸吸现象，船舶会受到额外的阻力。该附加阻力的大小与船舶在航道中的位置和速度有关，公式为：Rb=Kb・R

式中Rb为船舶在弯曲的航道中受到的阻力；Kb为阻力换算系数（Kb>1，Kb与弯道半径和V2有关）；R为船舶在深水航道中受到的阻力。

2、碳排放的减排措施

通过上述，得知船舶二氧化碳的排放不仅与柴油机的燃烧效率、选用的燃料有关，还与船舶的使用有关，如船舶在狭窄水道、浅水效应、弯道引起船舶阻力增加均会增加船舶的油耗，进而增加二氧化碳的排放。

弯曲航道引起的阻力增加，不仅与船速有关，还与弯道半径有关。船舶在驶过弯道时，除了降低速度外，还应采取以下措施降低阻力：

2.1顺流过弯

船舶顺流通过弯曲航道时，应使船舶保持在航道的中线位置上，根据弯道的弯势及水流速度，以较低的航速和较小的舵角平缓转向，尽量保持船舶迹线与水流方向一致。

2.2顶流过弯

在船舶顶流过弯道的时候，船舶应靠近凹岸一侧航行，根据水流速度的大小，调整合适的舵角，顺着凹岸侧转弯的弯势连续平滑转向，尽可能的让船首尾的连线与水流方向一致。

总结

篇4

自2005年《京都议定书》正式生效以来，减少碳排放已经成为应对气候变化领域的重要议题。而碳泄漏问题又是目前碳减排体系中的核心问题。国内外学者对这一问题给予了大量关注。本文回顾了以往研究，从碳泄漏的概念及测算、碳泄漏的产业影响三个方面对以往研究进行了总结。目前针对碳泄漏影响及解决措施的研究依然集中于发达国家视角，对发展中国家应对碳泄漏的研究还需进一步深入。

1.碳泄漏的概念及测算

1.1碳泄漏的概念及产生机制

随着以《京都议定书》为标志的气候变化政策国际体系的建立，欧盟国家等发达国家先后制定了减少碳排放的政策。这些政策涵盖了政治、经济、环境等诸多方面。目前，“共同但有区别的责任”已经成为《京都议定书》缔约国的共识，不同国家或地区在减排义务、环境政策以及制度安排上的均存在差异。这些差异是否会对气候变化政策的效果产生消极影响成为学界研究的重点。

碳泄漏，是指在单边气候政策下，减排国家的气候政策会导致没有减排承诺国家碳排放量的增加的效应（Manne A，Richels R.G.（2000），Onno Kuik（2001））。目前来看，这一概念得到了国内外学者的广泛认可，被大量研究所应用。

综合已有研究可知，地区间气候政策差异造成的碳排放价格差是碳泄漏产生的根本原因，经济结构、贸易模式、关税水平、资本流动性以及技术扩散等都会对碳泄漏产生影响（Steffen Kallbekken，Line S.Flottorp，Nathan Rive 2007）。

碳泄漏在传导机制上可以分为贸易和投资两条途径。具体来看可以分为以下三点：

碳排放价格差异通过化石燃料贸易传导机制产生碳泄漏。由于《京都议定书》限制了附件B国家的碳排放，化石燃料在不同国家间会产生价格差异，导致附件B国家的化石燃料消费下降，碳排放下降；非附件B国家的化石燃料消费增加，碳排放上升，产生直接的碳泄漏。如Gerlagh and Kuik （2007）指出，化石燃料价格的下降会引起非减排国家对能源产品需求的增加。

碳排放价格差异通过碳密集型产品贸易的传导机制产生碳泄漏。由于碳排放价格会影响碳密集型产品的价格，减排政策必然会导致发达国家在产品贸易结构上产生变化，导致具有较低排放成本国家中间产品需求上升，从而在这些国家引起碳泄漏。Glen and Edgar （2008）将此种碳排放称为“弱碳泄漏”（weak carbon leakage）。EIHot （2010）认为国际贸易使得未征收碳税国家的碳密集产业竞争力增强、出口增加进而碳排放增加。

通过碳密集型产业转移引起的碳泄漏。附件B国家的温室气体减排措施，带来的成本差异会导致能源密集型产业的转移，显著增加东道国的碳排放量，从而造成碳泄漏。如Mustafa H.Babiker（2005）认为，OECD国家的温室气体减排措施，会显著增加离岸能源密集型产品的生产。

1.2 计算碳泄漏率的模型研究

随着对评估碳泄漏风险的研究进一步深入，国外很多学者发现很多碳密集性产业确实面临碳泄漏风险，因此，学术界开始思考能否找到一个具体的数值来计算碳泄漏风险，于是碳泄漏率这个指标就产生了。

Alessandro Antimiani，Valeria Costantini，Chiara Martini，Luca Salvatici，Maria Cristina Tommasino（2013）使用的碳泄漏率为由减排国家的国内减排措施所导致的非减排国际的二氧化碳的排放量的增加。即为由减排国家所获得的二氧化碳含量的减少的体积的绝对值的所占的百分比。采用GREEN模型之后，得出的碳泄漏率为5%，而G-Cubed模型得出的碳泄漏率为8%，GTEM模型得出的碳泄漏率为9%，Gemini-E3模型得出的碳泄漏率为11%，WorldScan模型得出的碳泄漏率为14%，MS-MRT模型得出的碳泄漏率为26%，MERGE4模型得出的碳泄漏率为34%。Babiker与Jacoby使用了EPPACGTAP模型之后，发现全球碳泄漏率为6%。

Onno Kuik，Marjan Hofkes（2009）指出，碳泄漏率被定义为：世界其他国家或地区的由国内碳减排措施所引起的，或者年均二氧化碳排放量的增量占欧盟年均二氧化碳减排量的百分比。该文献在通过模型计算碳泄漏率方面涉及的较少。

Terry Barker，Sudhir Junankar，Hector Pollitt，Philip Summerton（2007）认为，碳泄漏率的计算公式为采取减轻碳排放措施的国家或地区以外的地方的CO2排放的增加量除以这些国家和地区的CO2排放的减少量。作者通过使用静态可计算一般均衡模型之后，得出碳泄漏率在5-20%范围内；然而在使用动态M3ME模型之后，得出碳泄漏率的水平很低，甚至为负。

Steffen Kallbekken，Line S.Flottorp，Nathan Rive（2007）引用前人研究认为碳泄漏率在5%-20%之间，一些研究认为碳泄漏率甚至超过100%。

根据1996年的IPCC（政府间气候变化专门委员会）第二次评估报告（SAR）显示，OECD（经济合作与发展组织）行为的世界模型所计算的碳泄漏率变动范围很大，接近0-70%。而TAR（第三次评估报告）（IPCC，2001）显示，碳泄漏率的范围缩小为5-20%。

Paltsev （2001）基于1995年的数据，用GTAP-EG模型（静态全球均衡模型）分析1997年京都议定书的影响。他宣称碳泄漏率是10.5%，根据聚集，贸易弹性和资金流动性的不同的假设，碳泄漏率的波动范围是5-15%，

综合以上的研究，大致可以发现这些文献的一些研究特征。不同学者采用的模型不同，得出的碳泄漏率不同。CGE模型和GTAP模型以及它的扩展模型的使用程度相对更多一些。碳泄漏率对于模型的设定是很敏感的，稍微改变一个条件，得出的结论可能就相差很大。

2.碳泄漏对中国碳密集产业的影响

赵玉焕、范静文和易瑾超（2011）经过对中欧贸易指标的分析后发现，碳泄漏进一步强化了我国粗放式的贸易增长方式和“碳密集型产品生产大国”的角色，这对于我国应对环境和资源的负荷、转变经济增长方式、提升国际分工的地位和竞争力以及应对国际气候谈判与减排压力都是极为不利的。张学贵，何海燕（2013）运用ADF平稳性检验、Johansen协整检验、多元回归分析等方法检验了碳泄漏对碳密集型产业进出口贸易额的影响，研究发现碳泄漏进一步强化了我国粗放式的贸易增长方式和“碳密集型产品生产大国”的角色。

从上述文献可以看出碳泄漏对中国碳密集型产业的贸易效应产生了负面影响，这对于我国应对环境和资源的负荷、转变经济增长方式、提升国际分工的地位和竞争力以及应对国际气候谈判与减排压力都是极为不利的。（作者单位：北京工商大学）

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篇5

关键词:低碳经济;税收政策;税收优惠

中图分类号:F124.5文献标识码:A 文章编号:1003-3890(2010)11-0066-04

在全球气候变暖的背景下,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。世界各国特别是西方发达国家为抢占先机和产业制高点,大力推进以高效能、低排放为核心的低碳革命,着力发展低碳技术,并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整。税收政策作为政府宏观调控的重要手段,在促进低碳经济发展方面扮演着十分重要的角色,西方各国立足本国国情制定了相应的政策措施,在减少碳排放,促进节能产业和新能源及可再生能源的研发、利用等方面成效明显。面对中国自然资源相对缺乏的基本国情,以及全球发展低碳经济的潮流和趋势,借鉴国外成功经验,对于促进中国低碳经济发展具有十分重要的意义。

一、国外促进低碳经济发展的主要税收政策

(一)欧盟

欧盟把向低碳经济转型战略与保持经济增长结合起来,在应对气候变化与实行节能减排方面是发达国家的典范。

1. 实施相关税制。瑞典、荷兰和丹麦等北欧国家率先从20世纪90年代初期导入“地球变暖对策税”,在1999年德国、英国、意大利等经济规模较大的欧洲国家开始导入相关税制;欧洲主要国家从20世纪90年代末开始导入碳税,根据二氧化碳的排放量对商品和服务进行课税(见表1)。2007年6月,荷兰财政部又专门针对二氧化碳排放量每公里超过200克和240克的柴油与汽油发动机汽车,每公里多排放1克二氧化碳征收80欧元~90欧元的附加税[1]。此外,开征生态税引导生产者的行为,促进生产商采用先进的工艺和技术,进而达到改进消费模式和调整产业结构的目的。如德国,除风能、太阳能等可再生能源外,其他能源如汽油、电能、矿物等都要收取生态税,间接产品也不例外。

2. 税收优惠。欧盟最早实施减税和退税的优惠措施,鼓励节能、替代性能源及可再生能源的利用。如奥地利对环保领域投资免资本税,空气污染控制设备减所得税、公司税、固定资产税;挪威对旨在降低废气排放量的投资免投资税;葡萄牙对利用太阳能、地热、其他形式的能源、利用垃圾生产能源的工具或机器的增值税减5%。此外,实施设备投资加速折旧,如法国对空气净化器的电动车(船)、节能设备加速折旧;瑞士对节能、新发热设备、太阳能设备加速折旧等等。

(二)美国

美国作为最大的发达国家和碳排放量最多的国家,把实行“绿色”财政刺激措施作为向低碳化转型的重要战略。奥巴马政府在2009年2月17日正式通过了“美国再生、再投资法”,大约580亿美元投入到环境与能源领域,其中直接税式支出171美元[2],占29.48%(见表2)。

1. 实施相关税制。美国的生态税收制度为促进低碳经济发展起到了重要作用。如实施汽油税,鼓励广大消费者使用节能型汽车,减少汽车废弃物的排放;有关资料显示,虽然美国汽车使用量大增,但其二氧化碳的排放量却比20世纪70年代减少了99%,空气中的一氧化碳减少了97%[3];开征能源开采税抑制资源过度开采,据估计,可减少约10%~15%的石油开采量[4]。此外,在抑制二氧化碳的排放方面,美国虽然还没有开征真正意义上的碳税,但美国科罗拉多州的博尔德市对电力生产征收的“碳税”,旧金山海湾地区八个县的企业需要根据其温室气体的排放缴纳碳费,为将来开征碳税打下了良好的基础。

2. 税收优惠。美国采取各种税收优惠政策从碳减排、可再生能源、节能、鼓励出口等方面促进低碳经济的发展。(1)鼓励碳减排的优惠。如新型煤炭技术项目投资抵免和煤气化投资抵免等。(2)对鼓励可再生能源的税收优惠,主要是对可再生能源的投资、生产和利用给予税收优惠抵免,如对可再生能源的投资实行三年的免税措施,对小型风力发电设备投资抵免,利用可再生能源发电每千瓦时可获1.5%税收抵免;对太阳能和地热能设备投资额的10%可获得税收抵免。提高住宅能效利用的设备抵免。(3)鼓励替代能源开发利用的优惠,如生物柴油和可再生柴油抵免,延长和调整替代能源抵免,机动车能源转换装置抵免。(4)提高能源效率的优惠,如商用节能建筑抵免,新节能住宅抵免等,提高住宅能效利用的设备抵免。(5)鼓励节能的税收优惠,如对购买符合条件(节能环保型)机动车允许在计征州税和联邦消费税时提高扣除额,延长最低选择税的减免等;扩大对家庭节能投资的减税额度(每户上限1 500美元)。(6)鼓励出口的税收优惠。为确保美国产业的国际竞争力,对能源消耗量大且生产的商品在全球范围内交易的产业部门,提供“退款”或“退税”的制度,以弥补实施排放权交易制度所带来的成本,从而确保美国制造商与国外企业竞争时不会陷入不利的地位。

(三)日本

日本是一个能源资源缺乏的国家,由政府主导促进节能投资与新能源开发,实现太阳光发电、燃料电池、蓄电池以及环保车的低成本化和低碳化。

1. 实施相关税制。日本为了治理环境,减少污染,节约能源消费,建立了世界上最庞杂的运输税收体系。在国税层次有石油消耗税、道路使用税、液化气税、机动车辆吨位税、车辆产品税以及二氧化碳税。此外,根据“排放责任者负担的原则”修改与汽车相关的税制,将现行的以排气量和重量为课税依据改为以二氧化碳排放量为课税依据。在促进混合有生物质燃料的汽油的普及方面,导入生物质燃料的促进税制。

2. 税收优惠。(1)为实现住宅和办公大楼的低碳化,修改住宅贷款减税条例,对节能型住宅实行税制上的优惠;实施“办公大楼领跑者计划”的制度,对导入高效率机器设备和系统的实行税制上的奖励。(2)为促进交通运输领域的低碳化,在税制上明确奖励购买和使用低碳汽车,对汽车拥有者(车主)在更换购买新车时购买低碳汽车者要在税制上提供优惠。(3)为促进可再生能源的开发与普及,在税制方面优惠清洁电力证书制度,并加强对智能电网的投资和建设支援。(4)为提高能效,对改进能源利用效率的措施除一般折旧或税收抵免外,还可按取得成本的30%提取特别折旧。

二、国外促进低碳经济发展税收政策的主要特点

(一)运用税收政策促进低碳经济发展是世界各国的普遍做法,但税收政策的侧重点和政策取向存在差异

在税收政策方面,欧盟国家为抑制二氧化碳的排放,碳税已包含在统一征收的消费税中,并取得了较好的效果。特别是芬兰、瑞典、英国、德国、卢森堡和法国,实行碳税政策取得了较好的效果,实现了各自的减排目标。日本在2009年的税制改革中,考虑对碳定价的重要性,实施针对二氧化碳课税的环境税。而美国暂未开征碳税,美国主要采用汽油税鼓励消费者使用节能汽车。OECD国家通过开征能源开采税抑制资源开采活动,德国通过采取“燃油税”附加的方式征收生态税,使近几年二氧化碳的排放减少2%~3%,而且单位油耗下降10%[1]。此外,欧盟注重限制高碳排放,而美国、日本侧重于促节能、新能源以及可再生能源的开发利用,节能产品的使用、消费等。

(二)以研发、生产、销售、使用、服务过程的“低碳化”为核心,正面激励和逆向约束政策兼施

通过征税政策限制实施者的行为,而通过税式支出政策来鼓励实施者的行为,两者从正反两方面引导并扶持低碳经济的发展。

1. 正面激励的税收政策。主要通过减税、免税、退税、特别折旧、投资作为成本抵扣等税收优惠政策来鼓励低碳化。如电力公司向居民安装节能设备的费用可以免税,企业购置政府指定的节能设备,并在一年内使用,可按设备购置费的7%从应缴所得税中扣除,并可在普通折旧的基础上按购置费的30%提取特别折旧,等等。此外,还实行碳税返还政策。一部分碳税用于奖励那些提高能源利用效率的企业,另外一部分收入用于奖励那些对于解决就业有贡献的企业和弥补个税。

2. 逆向约束的税收政策。主要依靠提高碳排放的成本,开征某些税种,提高某些税率等措施给纳税人施加压力,以减少二氧化碳排放,降低环境污染,促进节能投资,提高企业能效,减少高能耗消费。首先,广泛征收碳税①,抑制二氧化碳的排放量,可达到排放量越少负担额越少的效果;据测算,1990~2000年,欧盟的温室气体排放量减少3.5%[5]。其次,开征能源税②。据估计,企业征收能源税和碳税对减少能源消费的贡献为10%[6]。再次,对来自发展中国家的进口商品实施碳关税,防止本国或本地区的企业逃避严格的二氧化碳排放管制而把生产制造等经营活动转移到发展中国家。

(三)灵活运用各种税收优惠措施,直接调控与间接引导相结合

减免税是世界各国普遍采用的促进低碳经济发展的税收优惠措施,主要体现在对个人所得税、公司所得税、营业税、增值税等方面。此外,重视运用设备投资加速折旧、税收抵免、退税等手段鼓励节能、替代性能源和可再生能源的利用。美国在节能、使用或生产可再生能源、替代能源方面较多地运用税收抵免和加速折旧手段,日本也强调使用税制上的优惠、加速折旧、税收抵免等手段,均起到了较好的效果。

三、促进中国低碳经济发展的税收政策建议

中国作为全球最大的发展中国家,二氧化碳的排放量仅次于美国,位居第二。能源消耗量与同样人均能源占有量较低的日本相比,能耗水平比日本高出24%。钢、水泥、合成氨等产品的能耗水平均比世界先进水平高出20%以上[7]。在全球气候变暖,能源日趋紧张和中国建设两型社会的背景下,如何抓住经济发展的契机,以科学发展观为指导,走可持续发展之路,抢占低碳经济发展的先机,是摆在中国政府面前的大事。应充分借鉴西方各国的先进经验,结合中国节能减排的目标导向及现实要求,综合考虑环境、社会、经济效益之间的关系,坚持直接支持与间接引导相结合,全方位促进与重点支持相结合,正面激励与逆向约束相结合的原则,完善各项税收政策。

(一)建立健全绿色税收体系,改革相关税收制度

从短期看,面对紧迫的节能减排任务,以及较为不利的国际外部环境,为减少税制变动对经济主体的影响,可以通过整合现行税制中具有促进节能、碳减排、新能源及可再生能源研发、利用的税种,调整其税制要素,对其进行绿色化改造(见表3)。从长远看,借鉴西方发达国家的经验,对消耗不可再生能源和高二氧化碳排放的产品,在综合考虑经济发展状况、能源结构战略调整的基础上择机设立一些新的税种,如碳税、碳关税、环境保护税、能源消耗税,等等。

(二)完善税收优惠政策,加大税收调节力度

从税收优惠内容来看,优惠面较窄。如没有对使用新型(或可再生)能源如天然气、乙醇、氢电池、太阳能和使用其他环保能源的车辆实行税收优惠政策,对企业节能、保护环境的税收优惠条件过于严格等,不利于低碳经济的发展。在税收优惠方式上,目前与低碳经济发展相关的税收优惠政策主要采用税收减免方法,对投资抵免、税收豁免、再投资退税、加速折旧、延期纳税、盈亏相抵等其他手段基本没有采用。应综合加大税收优惠的宽度和力度,在同一税种内合理设计和配置,在不同税种之间统筹运用,体现税收优惠政策激励功能的主题效率,引导低碳投资、生产、消费以及技术推广,保护企业核心竞争力,促进新技术和新能源的发展。如对企业安排减排设备给予免税措施,对相关固定资产实行加速折旧,对可再生能源的开发、普及以及技术研究给予投资减免、再投资退税等方面的优惠政策鼓励。

(三)整合、协调相关政策,加强制度创新,提高税收政策效果

低碳经济与经济、社会、能源、环境的密切相关性,决定了发展低碳经济的相关政策不是孤立的,而是经济、社会、能源与环境保护政策的统一与协调。因此,需要采取强有力的法规标准和经济措施,协调统筹相关政策,建立完善的政策体系。首先,处理好财政支出与税收优惠的关系。除了财政直接支持节能减排项目研发和技改外,应充分发挥财政补贴的作用,对符合低碳经济发展导向的节能改造、节能技术研发、节能消费,以及可再生能源的研发等,不管是生产者、销售者还是消费者,予以适当的补贴。其次,配合使用碳排放交易制度和碳定价政策。通过对高排放的高碳经济(如煤炭、钢铁、有色金属等)实行排放许可权交易制度,并将排放权交易体系的建立与相关能源税收特别是燃油税的制定统筹考虑,控制二氧化碳的排放量。再次,考虑设立碳基金。由于中国开展碳税的条件尚未成熟,在还没有开征碳税之前,基金的主要收入来源为碳排放交易费。开征碳交易税后,碳税资金成为基金的主要收入来源。支出主要用于提高能源效率、研发节能新技术、寻找新的替代能源、实施植树造林等方面。

四、结束语

发展低碳经济对于每个国家既是机遇又是挑战,如何发展低碳经济已成为一个焦点话题。发展低碳经济成本之高是世界公认的。对于中国这样的发展中大国,不可盲目推行纯低碳环保主义的发展战略,更要坚持有所为,有所不为的原则,以实现经济的增长和可持续发展。

注释:

①根据二氧化碳的排放量进行课税。税率根据燃料的含碳量来确定,总体税率差异也较大,如瑞典为38.8美元/吨二氧化碳,芬兰为7.0美元/吨二氧化碳,荷兰为2.5美元/吨二氧化碳。

②按能源热值计征,税率约为7欧元/GJ(丹麦),采暖征收10%的能源税。

参考文献:

[1]张新.我国节能减排税收支持的改革策略与实施途径[J].南京审计学院学报,2009,(4).

[2]蔡林海.低碳经济大格局[M].北京:经济科学出版社,2009:5-6.

[3]汪曾涛.碳税征收的国际比较与经验借鉴[J].理论探索,2009,(4).

[4]计金标.荷兰、美国、瑞典的生态税收[J].中国税务,1997,(3).

[5]张克中,杨福来.碳税的国际实践与启示[J].税务研究,2009,(4).

[6]宋效中,姜铭.节能税收政策的国际经验及对我国的启示[J].经济纵横,2007,(1).

[7]苏明.关于运用财税政策支持节能事业发展的思路[J].学习论坛,2009,(6).

The Tax Policy of Foreign Countries Promoting the Low-carbon Economy

Development and its Enlightenment

He Pingjun

(College of Economics, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

篇6

[关键词]国际组织；碳排放；约束机制；计量标准；减排政策

[中图分类号]F205 [文献标识码]A [文章编号]1673-0461（2013）05-0035-05

根据美国世界资源研究所的研究和统计，大气中现存的人为排放的温室气体70%以上来自发达国家。从1850年至2005年的155年间，全球共排放CO211，222亿吨，发达国家共排放了8，065亿吨，占全球总量的72%，其中欧盟占27.5%。从人均累计排放看，欧盟542吨，德国958吨，英国1，125吨。世界人均173吨，中国仅71吨。根据世界自然资源研究所的统计，1850年至2004年美国累积碳排放总量居世界第一，人均历史累积排放达1，105.4吨。美国能源情报署的数据显示，截至2006年，美国占世界总排放量的累计百分比高达41%[1]。面对日益严重的环境污染，国际组织试图通过建立一套有效的机制来约束碳排放的行为，很多国家也试图通过制定一些碳减排的政策法规来响应国际组织的倡议，从自身做起积极为保护人类生存环境而共同努力。

一、国际社会碳排放约束机制

由于温室效应的全球性特征，CO2的减排措施从理论上被认为只有在一个全球性的国际框架体系中才能得到有效的控制。因此，CO2的减排政策首先是建立在一个国际协作的框架体系之中[2]。国际社会碳排放约束机制主要包括制定一些带有制约性的公约或协议，并提出一些碳排放标准，来规范、指导和引领各国的碳减排。

1. 制定约束性公约和协议

国际社会通过一些国际性的组织来制定各种公约或协议来督促世界各国对减排CO2承担各自的义务。自1992年《联合国气候变化框架公约》在联合国大会上获得通过之后，1997年签订的《京都年议定书》要求发达国家在1990年的基础上，2008年～2012年5年间减排5.2%。2007年制定的《巴里行动计划》，坚持在可持续发展框架下应对气候变化，提出了减排的具体目标、途径和措施。2009年12月，《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议提出的后续目标要求发达国家到2020年比1990年基准年减排40%，到2050年实现排放为0（至少减排95%以上）。在这些框架约束下，世界很多国家都在制定各种碳减排规定，努力实现各自目标。如欧盟十五国根据《京都议定书》共同致力于在2008年至2012年期间将总的温室气体排放量在基准年（主要是1990年）基础上削减8%。再如日本，为了响应京都议定书，完善了整个气候变化政策框架。1999年生效的应对全球变暖措施促进法案，规定了政府、地方组织、行业和公民在开发和执行减少温室气体排放计划方面的任务。但也有些国家公开表示了抵制，如美国等国家，部分原因是由于双方之间存在一些分歧，当然最主要的是美国出于自身利益的考虑。这也说明，尽管联合国等国际组织颁布的这些公约和协议具有一定的强制性，但真正执行到位还有着比较漫长而艰难的路要走。

2. 碳排放核算标准

碳排放核算是碳减排量计算、碳排放信息比较的基础。碳排放核算标准的出台使得无论是对于个体或组织、还是产品或活动的碳减排工作有了量化的依据，为合理地评价和约束碳排放提供了有力条件。

对各种社会活动的碳排放量进行核算成为衡量低碳经济成效的一个重要指标。为使核算成果具有可比性，自20世纪末以来，发达国家政府和国际组织如国际标准化组织（ISO）、世界资源研究所（WRI）和世界可持续发展工商理事会（WBCSD）、英国标准协会（BSI）等已通过大量调研形成了系统的碳排放核算标准，涵盖了国家、企业（组织）、产品和服务、个人等多个层面。经过多年的发展，出现了一些认知度较高的碳排放核算标准，如ISO14064、GHG Protocol、PAS 2050等。这些标准的实行，为促进全球碳减排起到了巨大推动作用。

低碳经济的特点为低能耗、低污染、低排放，但对于“低碳”有两种理解，一种是基于终端消耗的碳排放量低，另一种是基于全生命周期的碳排放量低[3]。相应地，国际组织也制定了两种核算标准。

（1）基于终端消耗的企业/项目碳排放核算标准。此标准主要面向企业（组织）或项目层面。对项目的碳排放核算包括对该项目设计减排量的“审定”和项目实施后实际减排量的“核查”。目前适用于企业/ 项目碳排放核算的标准有GHG Protocol（2004）和ISO14 064（2006）系列标准。GHG Protocol标准范围涵盖京都议定书中的6种温室气体，并将排放源分为3种不同范围，即直接排放、间接排放和其他间接排放，避免了大范围重复计算的问题，为企业、项目提供了温室气体核算的标准化方法，从而降低了核算成本；同时为企业和组织参与自愿性或强制性碳减排机制提供了基础数据。ISO14064（2006）作为一项国际标准，规定了统一的温室气体资料和数据管理、汇报和验证模式。通过使用此标准化的方法、计算和验证排放量数值，可确保组织、项目层面温室气体排放量化、监测、报告及审定与核查的一致性、透明度和可信性，可以指导政府和企业测量和控制温室气体排放，促进了GHG减排和碳交易。

（2）基于生命周期的碳排放核算标准。此项目主要面向产品或服务层面， 给出了对某产品或服务在生命周期的碳排放估算方法和规则。ISO将生命周期定义为， 通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放，来评估某一产品、过程或事件的寿命全过程，包括原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回收，直到最终的废弃。因此，各个核算标准制定的关键在于收集整理产品生命周期各个阶段的碳排放数据， 并采用适当方法进行碳排放估算。现今较为主流的核算标准有PAS2050和ISO14040 / 14040（2006）。

3. 建立能源指标体系

国际组织制定了一些强制性节能减排指标体系，来约束碳排放。尽管节能与碳减排仍有一定的区别，但它们之间的紧密联系是主要的。也就是说，节能减排的直接结果很大程度上也就是减少碳排放。因此，这些节能指标体系仍然对碳排放约束有着直接的可操作性意义。国际原子能机构（IAEA）建立了可持续发展能源指标体系（EISD），该指标涉及社会、经济和环境3大领域，包含30个核心指标。世界能源理事会（WEC）建立了能源效率指标体系包括测度能源效率的经济性指标和测量子行业、终端用能的能源效率的技术经济性指标，共23个指标。

在综合可持续发展指标体系中，对于能源与排放指标，联合国建立的指标体系中包括人均年能源消耗、能源使用强度、可再生能源消耗份额、温室气体排放量、SO2排放量和NO2排放量等；经济合作与发展组织（OECD）建立的指标体系中包括能量强度、无铅汽油的市场份额、能源供给和结构。欧盟（EU）建立的指标体系包括电力价格、天然气价格、温室气体排放、经济能源密度、可再生能源所占份额等等。

二、发达国家碳减排政策措施

对于大部分发达国家来说，京都议定书规定了其碳减排的目标和时间表，那么他们就需要根据这些既定的目标，运用相关的政策工具来加以实现。目前国际上的各种低碳减排政策工具主要包括经济政策和其他一些行政性和法规性措施。

1. 通过经济政策工具实现碳减排

总的来看，发达国家实行的经济政策主要包括碳税、排放权交易、复合排放权交易和财政补贴等[4]。

（1）碳税。碳税是针对CO2排放所征收的税，是达到既定碳减排目标成本最小的减排政策工具。不同国家和地区在不同的经济社会发展阶段，碳税的实施效果有较大差异。但从长期来看，碳税是一个有效的环境经济政策工具，能有效地减少CO2的排放。欧盟正在讨论实施统一碳税以弥补2005年1月实施的碳排放贸易体系的不足。加拿大BC省在公布2008年度财政预算案时规定，从该年7月起开征碳税，即对汽油、柴油、天然气、煤、石油以及家庭暖气用燃料等所有燃料征收碳税，不同燃料所征收的碳税不同，而且未来5年燃油所征收碳税还将逐步提高。

（2）排放权交易。排放权交易指对SO2、化学需氧量等主要污染物和CO2等温室气体的排放量所进行的交易。碳排放权交易的概念源于20世纪经济学家提出的排污权交易概念，排污权交易是市场经济国家重要的环境经济政策。2004年全球碳排放市场诞生，其交易方式为：按照《京都议定书》的规定，协议国承诺在一定时期内实现一定的碳排放减排目标，各国再将自己的减排目标分配给国内不同的企业。当某国不能按期实现减排目标时，可从拥有超额配额或排放许可证的国家主要是发展中国家购买一定数量的配额或排放许可证以完成自己的减排目标。同样的，在一国内部，不能按期实现减排目标的企业也可以从拥有超额配额或排放许可证的企业那里购买一定数量的配额或排放许可证以完成自己的减排目标，排放权交易市场由此而形成。

（3）复合排放权交易体系。这一体系将以价格为基础的碳税和以数量为基础的一般排放权交易制度结合起来，为排放权价格设定了安全限制。这一交易体系一共有两种类型的排放权。一种被称之为永久排放权，它的多少决定了拥有它的经济主体在每一年能够排放的CO2量的多少。另一种被称之为年度排放权，其多少决定了拥有它的经济主体在一个特定年份允许排放的额度。一个经济主体某一年允许排放的总量就等于这两种类型排放权的总量。

（4）财政补贴。财政补贴属于一种激励政策，通过对无碳项目或低碳项目如可再生能源、节能技术投资与开发等项目的补贴来减少CO2排放。同时，减少或避免通过定价政策规定能源的低价格，然后对石化能源企业或煤电企业进行价格补贴或亏损补贴，那样会导致增加CO2的排放，产生负面效应。

2. 制定碳减排法律制度

由于法律制度强制效果比较显著，很多国家通过制定法律制度来对碳排放进行约束。如德国和英国。除了遵守欧盟的法律和规定外，它们还积极制定和实施一系列法律制度，运用法律手段对碳减排予以保障[5]。

德国的碳减排法律主要包括能源与气候变化综合方案、可再生能源法和电力输送法、能源产业法、可再生能量资源法案、生物质条例、可再生能源供热法以及能源建筑法等其他一些法律，基本上已经形成有关碳减排的法律体系。其中，2007年德国政府推出的能源与气候变化综合方案是气候变化的代表性立法。

英国在碳减排方面成效比较显著与其制定的有关法律制度有着很大的关系。这些法律制度主要包括气候变化税、电力与燃气（碳减排）法令以及碳减排能效机制法令等。根据《财政法2000》和《气候变化税收规定2001》，英国政府于2001年4月开始征收气候变化税。《电力与燃气（碳减排）法令2008》在2008年1月31日生效后，英国据此建立了碳减排目标制度。而根据2010年3月颁布的《碳减排能效机制法令》又建立了碳减排承诺制度。

3. 制定碳排放计量、监测方法和标准

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关键词：低碳 ;建筑施工

Abstract: in today's world economy rapid development, people have to face the reality of the earth environment is becoming more and more bad, now a lot of people environmental protection consciousness is more and more serious, in many ways, a lot of people have to be able to notice the environmental protection problem. Accordingly, to now people develop their society at the same time, always pay attention to a lot of questions about the environmental protection, such as for carbon emissions, in order to calls to build a green society, basically every countries in the world can enact some laws to limit carbon emissions. Actually control carbon emissions, that is, people often say that the low carbon, in the long river of human history development, the building has been occupy heavy proportion, therefore, advocate low carbon buildings in building engineering construction the pace of social development, is the development of human economy must want to do, is make up a missed lesson of sustainable development to ignore reality.

Key words: low carbon; Building construction

中图分类号： TU7 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

正文：

所谓的低碳，就是指较低或更低的温室气体的排放，其中从现在得是世界形势来看以CO2为主，至于低碳建筑是最近几年低碳技术面向建筑业出现的一个新词汇，只是在国内还没有形成统一的释义。其实所谓的低碳建筑在内涵和目标上和绿色建筑基本保持一致，只是低碳建筑的切入点、侧重点以及对技术的选择有所不同，低碳建筑对于建筑来说，当然更侧重于控制碳排量来应对全球气候变化的主体，也更加符合时代进步的脚步。对于建筑来说，低碳建筑的要求比较高，除了对建筑材料与设备制造、施工建造的要求严格外，对于建筑物使用的整个生命周期内，注意减少化石能源的使用，提高能效，降低CO2的排放量也有很严格的要求。当然低碳建筑的实现除了注意化石能源的使用外，它还要努力充分利用可再生、可重复利用能源，也可以说，低碳建筑是建立在降低建筑产品能源需求和充分利用可再生、可重复利用能源的基础上的。低碳这一概念的提出是国际社会在应对人类在历史发展的过程中大量消耗化石燃料并排放大量的CO2，从而引起全球气候灾害性变化。至于对绿色施工的定义，有专门的法律导则，那就是在工程建设中，在质量、安全等基本要求都能够得到很好的保证下，通过人们在多年的实践经验中总结出来的对于建筑施工的科学管理和利用现代先进的技术，最大限度的节约资源，尽可能的减少对环境的负面影响。近阶段提出的“四节一环保”涉及的内容比较广，同时也很全面，它包括在工程施工的过程中实施封闭施工，减少或避免扬尘污染，避免噪声污染，保持工地整洁，清洁运输，减少当地干扰，尊重基地环境，在这些都能做到的同时，还要结合气候的变化来改变施工工序，尽可能的节约资源与能源，做到环保健康的施工工艺，目的是为了减少填埋废弃物的数量，保护施工环境，保证实施科学管理，以及保证施工的质量。其实从低碳建筑的概念来看，低碳建筑的建设和发展并不是一个全新的领域，只是在时展的时候，正好遇到了全球气候变暖这一世界性的环境问题，那么低碳概念及碳交易就自然而然的在建筑市场形成了，它主要是通过对于碳排量的计算来评价建筑。可以说近年来的低碳经济促进及加速了低碳建筑的研究与发展。

对于低碳建筑的实现手法当然也是多种多样，为了在建造施工时二氧化碳的排放，传统的粗放型施工方式必须被摒弃，必须适应时代的要求采取集约化、低碳的施工方式与措施。在施工过程中，想要实现低能耗、低污染、低排放以及高效能、高效率、高效益的施工目标，最主要的就是要加强施工阶段碳排和碳汇的控制，这也是现在的建筑施工必须要做到的。只是对于碳排量的控制并不只是在施工现场中体现与实现，它还包括与施工息息相关的其他作业的碳排放，按照碳源的不同，可以分为运输碳排、施工现场碳排及废弃物碳排。大量的材料在建筑物建造的过程中需要被消耗，这就需要很多不同的运输工具把这些建材从生产地运至施工现场，在这期间当然会向大气中排放大量的二氧化碳，这样对于运输碳排的问题就需要人们设定不同合适的方法来解决。在运输过程中影响运输碳排的因素也是各不相同，主要包括运输方式的选择、运输的距离、运输的总量、单位建材单位距离运输的效率等等。如果是远距离的运输应优先考虑海运或铁路运输，近距离运输则应以车辆运输为主。在运输过程中的二氧化碳的排放还可以通过缩短运输距离来实现，这样可以大幅度的在运输过程中减少二氧化碳的排放量。根据在实践中总结出来的经验，从总体规划来看，必须优化施工工艺和施工方案减少建材的使用量，这就要求在建筑施工过程中对建材的运输总量实行总体的规划。通过有效的研究表明，有很多方法可以减少建材的使用量，如进行工厂化生产，采用装配式施工，可节约5%的建材使用量。同时如果在运输的过程中采取必要的措施来保护建材，就可以减少运输的损耗，以此来提高材料的使用效率，从而做到降低碳的排放量。

其实说到底，施工现场的碳排量是建筑过程中最主要的碳排来源，而且其组成要素极其复杂，也最为难控制，它包括材料、能源、设备和人力的消耗以及对施工土地的破坏等方面。施工区碳排、生活区碳排和办公区的碳排是施工现场碳排最主要的来源，其主要影响因素包括施工机具的选择、照明、食堂用能及能源选择等方面。对于施工机具来说，施工机械设备和电焊设备的耗能通常占施工用电总量的90%以上，因此在施工过程中我们建议选用高效、节能的电动机，因为它的工作效率比普通标准电动机高3%～6%，平均功率因数也高达高9%，这样就导致总的损耗比普通标准电动机减少20%～30%，其节能效果对于现在的施工工艺来说再好不过。从能耗这一方面来考虑，选用节能的机械设备可以有效的减少碳排。同时，保持设备低耗高效工况的按时保养、维修和检验制度，以确保其正常运行也是保证碳减排的有效方法。在这些基础上，施工机具操作人员和维修人员也要时刻注意自己的操作手段，尽量提高自己的操作技能，杜绝因操作不当而造成的能耗损失，这就需要对这些专业人员进行特定的培训。在到处追求绿色施工的现在，风力和太阳能的使用也被更多的人重视，如建立太阳能塔可以使清洁能源使用率占总电耗的10%，这些都可以减少施工过程中的碳排放。

总的来说，低碳建筑是一项系统工程，其实现的基础重在落实。随着人民生活条件好转，人们的绿色环保意识越来越强烈，我国低碳保护的理念也在不断提高。

参考文献：

1：《建筑安全玻璃管理规定》，[M]，（发改运行[2010]2132号），2010

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关键词：柴油机；排放控制；措施

柴油机的有害排放取决于柴油机混合气形成及缸内燃烧过程，而这些归根到底是由喷油、气流、燃烧系统以及缸内工作特质的配合所决定的。柴油机净化的关键，是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。恰恰这两项排放物的生成规律常常是互相矛盾的。因此，任何一个单项措施总有它的负面影响。人们总是在采取某项措施的同时，应用另一项措施来加以补救和平衡。最后，常常是多项措施的综合应用，才使排放性能达到一个新的水平。柴油机是一个多性能、多工况、多因素综合影响的统一体，再加上各种各样的排放净化措施，如何进行优选、折中和综合控制是一个极为困难和复杂的问题。柴油机的电子控制和综合管理是有效解决这一问题的最佳途径，也是使各种机内净化措施得以充分发挥效用的保证。在所有净化措施中，喷油系统的改进无疑是最为重要的环节。

车用柴油机中常用的机械燃油喷射系统有两大类，直列泵系统和转子分配泵系统。直列泵系统包括直列多缸泵、单体泵和泵喷嘴系统，多用于大、中型车用柴油机上。转子分配泵系统有端面凸轮驱动的VE泵系统，和内凸轮驱动的径向对置柱塞系统，多用于轻型客车和柴油轿车的小型高速柴油机上。上述各系统都是应用柱塞往复运动、脉动供油的方式工作。以下是五种控制柴油机排放的具体措施：

一、推迟喷油提前角降低NOχ排放

喷油提前角是喷油始点早于汽缸压缩上止点的角度。柴油机都要求喷油提前，这是因为从喷油到着火有一段滞燃期，为保证实际燃烧放热中心能接近上止点，避免燃烧拖后，经济性下降，所以喷油要提前。单从动力、经济性角度出发，最佳提前角随转速上升而增大；随负荷加大而略有增加。车用柴油机因为在宽广的转速范围内工作，所以有专设的转速自动提前装置来满足此要求。同一工况，若提前角改变，会使滞燃期改变。一般推迟喷油时，因初期喷油更接近上止点，故缸内压力、温度较高，滞燃期缩短。其结果是滞燃期的预混喷油量减少。当然，若喷油太迟，使滞燃期挪到上止点之后，则缸内压力、温度未必上升。这种情况一般难于碰到。预混燃烧阶段是影响NOχ排放最重要的时期。预混油量及混合气量的减少将使速燃期中压力、温度上升程度降低，从而大大减少NOχ的排放量。同时，由于压力升高率的下降，噪声也大大降低。因此推迟喷油提前角这一措施，是最早应用的有效降低NOχ排放和噪声的对策。推迟喷油，直喷机的NOχ大幅下降，而间接喷射式涡流室柴油机的下降幅度则小一些。但是喷油过迟，则燃油消耗率和烟度都会恶化，对CO和HC也有不利影响。油耗和烟度的恶化是喷油推迟，燃烧跟着推迟以及缓燃期油量增加，燃烧时期也拉长的必然结果。早期控制排放的措施不多，为了排放达标，不得不牺牲经济性能。近期已可通过提高喷射压力等多种办法来综合解决这一问题。

      二、燃油高压喷射降低微粒碳烟排放

近年来，提高喷油压力的高压喷射措施，日渐成为直喷式柴油机机内净化的最佳手段。而间接喷射式柴油机，由于主要依靠气流进行雾化、混合，所以对喷油压力要求较低。在循环喷油量及喷孔大小和分布不变的情况下，提高喷油压力就是加大喷油速率，它直接产生两方面的效果。

（一）降低微粒碳烟的排放量

可以看出，喷油压力增高，则粒径减小，贯穿距加大，雾锥角加大，喷雾区的总体积也跟着加大，再加上紊流的增强，这些都直接促进了燃油与空气的混合。其直接效果是降低了每一时刻浓混合气成分的比例，使生成微粒碳烟的范围自然缩小。即使不可避免仍有过浓混合气出现，但因粒子小，周围空气多，也会加快燃烧和氧化速率，使碳烟形成之初就被加速氧化。所以高压喷射必然使微粒碳烟排放降低。大量试验都证实了这一点。

（二）降低燃油消耗率

喷油速率增大必然缩短喷油时期，使燃烧加速，使燃烧放热更集中于上止点附近，从而降低了燃油消耗率。大量试验结果也证实了这一点。以上高压喷射降低烟度和油耗的优点，恰恰弥补了推迟喷油所带来的缺点。反过来，高压喷射不可避免地使混合气快速变稀，燃烧加速，温度上升，从而NOχ排放必然有所增大。这一弱点又会被推迟喷油，降低的NOχ功效所弥补。应该记住，高压喷射并没有过大削弱推迟喷油，减小滞燃期喷油量所带来的改善NOχ排放的显著效果。因此若两种措施同时应用，进行合理调配后，NOχ和微粒碳烟排放都会同时降低。目前，两种措施并用是最常见的手段。　三、喷油率控制技术

广义的喷油率控制，指的是喷油规律控制，应包括定时（喷油提前角）控制、喷油期长短控制和喷油率大小（喷油率曲线外形）控制。此处撇开喷油定时，单指在定时和循环油量不变时，喷油长短和喷油率外形的控制。喷油率是除混合气形成因素外，对燃烧过程又一重大的影响因素。当然，喷油率本身也和混合气形成是密不可分的。可以设想，如喷油时期控制得很长，即使大幅度提高喷油压力，也无法缩短放热和燃烧时间；又如，初期喷油量很大，即使推迟喷油，也无法把NOχ和噪声降得很低。反过来，如能把初期喷油量控制得很小，就是不推迟喷油，也可达到同样效果。可见，喷油率若能控制，将极富成果，因此，成为近年来喷油系统研究、开发的热门课题。

理想的喷油率图形可分为三个时期，即喷油初期，喷油中期，喷油后期。理想的喷油率图形一般公认为：初期要求喷油率低，喷油量少，以降低NOχ和噪声；中期要求短而高的喷油率段，以提高喷油压力，缩短缓燃期，促进混合气（下接第182页）(上接第173页)形成，使微粒碳烟排放和耗油率降低；后期则要求迅速结束喷油，以减少后燃油量和促进碳烟氧化。喷油中期的控制，一般是通过提高喷油压力来实现。控制初期喷油率的主要技术有：机械式预喷射装置，双弹簧喷油器，电控喷油系统控制预喷射。大量试验结果表明，要获得良好的效果，预喷射油量、主预喷射的间隔角度以及油量和时间的控制精度都有严格的规定。只有电控高压共轨式喷油系统才能全面满足这些要求。末期喷油段要求迅速关闭，可以通过减轻油嘴往复运动部分（针阀、推杆、弹簧）的质量，加速针阀关闭速度来控制。这就是已广泛推广使用的低惯量喷油器和P型J型小型喷油器。此外，增大针阀开启压力也可加速针阀落座。但是真正有效控制的手段，仍是使用电磁阀的电控喷射系统的迅速断油。

四、小直径、多喷孔加速雾化混合

在喷油速率不变情况下,可以通过减小喷孔直径，增加喷孔数目，使喷注在燃烧室内分布更均匀、更充满的方法，来加速油、气混合，获得较好排放效果。六孔喷嘴与四孔喷嘴相比，六孔的总混合容积加大，单个喷注较窄，芯部浓混合气易于扩散、燃烧。这些都与加大喷油压力的效果相似。增加喷孔数后，可以降低对气流的要求。涡流比可以减小，从而改善了燃油经济性。若喷孔过多，由于贯穿不足和相邻喷注的干扰，反有不利效果。

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【关键词】碳排放；水泥；工艺；影响因素；数学建模

引言

众所周知，大气环境的污染主要是由于工业废气的排放造成的。水泥工业中碳排放又是其中的重点。本文从水泥工业的生产工艺、燃烧的原材料、碳排放的源头和影响因素等方向来研究影响碳排放的因素，并介绍相应的一些处理措施，希望能为水泥工业的科学技术水平提高和减少碳排放，治理综合环境，提供一些建设性的帮助。

1 水泥工业二氧化碳排放现状与分析

随着中国城市建设的高速发展，对于水泥工业的需求量越来越大，研究表明我国水泥生产量年平均增长0.25亿吨，年平均增长率为8%以上。而水泥工业中排放的废气大多为二氧化碳，据统计，水泥工业中二氧化碳的排放比重从1992年的5.68%上升为2010年的12.54%，因此对水泥工业碳排放量的控制迫在眉睫。

下面我们分析一下，水泥工业中二氧化碳的生成形式。可以分为两大类：一是水泥熟料燃烧，化学式为C + O2CO2 ；二是燃料燃烧的过冲中碳酸盐的分解，主要为碳酸钙，其化学式为CaCO3CaO+CO2 。

计算表明：每生产1 吨水泥成品，原材料的燃烧过程，再加上运输用电力、燃料等方面的二氧化碳排放，约1 吨左右。所以这个量是相当庞大的。

2 影响 CO2排放的因素

研究表明，二氧化碳的排放量大小依次顺序为：工艺排放，燃烧排放，电力消耗。依次介绍如下：

（1）水泥从生产窑上分为立窑（包括机立）和旋窑（回转窑），从生产进料的方式上讲分为干法、湿法。水泥由石灰石、粘土、铁矿粉磨碎后按一定比例进行混合，这时候的混合物叫生料。 然后将这些混合物投入容器内进行高温煅烧，一般温度在1500 度左右，煅烧后剩下的物质叫熟料。最后将这些熟料与石膏混合后磨细，按设计比例混合，就是成品的水泥，也就是我们常说的普通硅酸盐水泥。 如果是用其它可燃物质或者以废弃物作为替代燃料来进行辅助燃烧，可以使含钙质含量少的原材料与空气充分接触，燃烧的过程中减少了钙质的化学反应，随之也减少了二氧化碳及一氧化碳废气的排放。

（2）不同品种的水泥由于其组成原料不同、掺合料的比例不一样，排放的二氧化碳含量也会有很大的差别。通用硅酸盐水泥中中加入其他掺和料和可燃物、助燃物的比例， 可以加强原料的燃烧程度，因而有效地降低了废气排放。如果采用低能耗、含碳化合物含量少的原料，（如硫酸盐水泥）由于其主导矿物质碳含量低，所以在燃烧过程中，碳排放量会相应减少。

（3）水泥熟料热耗，企业水泥熟料的燃烧程度是影响二氧化碳排放的直接影响因素。而企业的管理水平、采用的生产工艺、技术力量、人员素质等都直接影响着水泥窑的熟料热耗。 因此采用先进的生产工艺， 降低水泥熟料热耗，将原材料充分进行煅烧是控制和减少水泥工业中二氧化碳排放的重要途径。

3 减少水泥工业碳排放的措施研究

3.1 减少碳酸质原料的用量

根据水泥的生产原理和工艺，我们知道，生产水泥的原材料主要是石灰石及碳酸钙，因此减少碳酸质原料在水泥生产中的用量，或用其它物质来替代是减少二氧化碳排放最直接有效的措施。或者直接使用非碳酸质原料，因为从生产原理上讲，燃烧碳酸盐物质所吸收的热量是整个原材料煅烧的40%左右。使用非碳酸钙物质进行燃烧，可以节约能耗同时提高原料的利用效率。并有效减少二氧化碳的产生和排放。

3.2 提高生料易烧性

水泥生产的原材料，如果在煅烧的过冲中不能充分进行燃烧，就会产生大量的二氧化碳甚至是一氧化碳废气。因此原材料的燃烧性能和易燃率是减少碳废气的直接因素。在煅烧之前，加入矿化剂或其他化学物质来加强燃烧性能，将原材料进行充分的磨细和颗粒化，在燃烧的过程中均能加速其充分燃烧，减少热能好，同时二氧化碳的产生也会随之减少。

3.3 利用可燃性废弃物

从生产工艺讲，可以用很多不含碳酸钙的物质来作为水泥生产的代用燃料。利用这些可燃性废弃物代替部分或大部分燃煤和燃油，既处置了废料，又节约了能源，同时也减少了二氧化碳等有害气体排放量。

3.4 提高燃烧器效率

燃烧器的主要功能就是将燃料和空气导入炉膛和回转窑中，在高温作用下将其进行煅烧。目前，水泥窑燃烧器效率偏低，随着新型高效低污染燃烧器的研制开发和投入使用，燃烧器效率在不断提高，煤耗也相应降低，二氧化碳等有害气体排放量也随之减少。计算表明，如果燃烧器能减少煤耗10%，二氧化碳废气体排放量至少减少2.0%。

提高燃烧器效率. 燃烧器的作用主要是将燃料和空气进行充分接触， 来提高燃烧的充分程度，达到提高燃烧器效率的目的，。随着燃料的充分燃烧，产生的废气就会相应减少。

3.5 提高熟料质量以便增加各种工业废渣的掺入量

水泥的质保期通常只有三个月，如果遇到雨水，保质期就会更短。这主要原因就是水泥生产的原材料质量达不到设计要求。熟料的质量越好，在燃烧器中的燃烧程度越充分，可以参入的各种工业废弃物品就更多，一方面可以节约材料，还可以加强炉体内的燃烧。这样生产出来的水泥质量可以得到更大的提升，排出的废气也可以得到大幅度的降低。

3.6 调整水泥制造业的产业结构

传统的生产工艺中由于设备限制的因素，很多材料无法进行充分的燃烧。为了解决这一问题，新型干法技术在市场中得到大力的推广。新型干法主要是增设了窑尾预热器和分解炉， 并将回转窑燃料由分解炉加入， 使燃料燃烧的放热过程与熟料煅烧中耗热最大的碳酸盐分解的吸热过程迅速地进行， 具有生产过程效率高、能耗小、质量高、产生废气量小的多种优点。

4 结语

现代建筑工程越来越多但是钢筋混凝土结构，而作为混凝土和抹灰用的主材-水泥，其市场必然越来越广阔，需求量会越来越大。随之而来的就是在水泥生产过程中的废气排放量也会加多，对环境产生较大的影响。因此我们必须要优化水泥的生产工艺、调整生产结构、加强人员素质，严格控制并采用各种技术来减少二氧化碳等废气的排放，才能使人类发展与环境友好相协调。

参考文献：

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关键词：低碳经济；能源计量；碳计量

1引言

伴随着人口的不断增长、环境日益恶化以及温室效应的持续增强，“高能耗、高污染、能源消耗巨大”的发展模式已经成为全球各国面临的共同问题。节约能源、减少碳排放、发展低碳经济，已经成为实现经济可持续发展和保护生态环境的重要途径，低碳环保经济模式已经成为全球经济发展的新模式。该模式的特征为低能耗、低污染和低排放。低碳经济的起因来自两个方面：一是能源约束，二是气候变化，就计量而言，能源约束体现在能源计量，气候变化体现在碳计量。因此，发展低碳经济，必须大力推进能源计量与碳计量的工作，二者在落实发展低碳经济中起着基础性和关键性的作用。

2低碳经济下的能源计量

所谓能源计量是指在煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、热力、煤气、成品油、生物智能和其他直接或者通过加工、转换而获取的有用能的各种能源过程中，对用能单位各个环节的数量、性能参数、相关的特征参数进行检测、度量和计算。能源计量是为了确定用能对象的能源完善程度而对能源及相关量的计量。2．1能源计量在发展低碳经济中的作用能源计量是用能单位节能的基础。发展低碳经济首先要做的就是减少碳排放、有效合理的利用能源资源，因而对能源的计量工作就显得尤为重要。要想节约能源，就应该找到用能单位节能降耗的关键环节，因此必须有准确和必要的计量数据，有了计量数据才能真实体现用能单位的能源消耗，从而提高能源的综合利用率。能源计量为节能监管提供了依据。在《节约能源法》中第五十三、五十四条中明确了用能单位的节能义务，强化了监督和管理；同时国务院出台了《国务院关于节能工作的决定》，要求督促用能单位开展能源计量工作。因此只有做好能源计量工作，提供准确可靠的能源计量数据才能编制出反应用能单位内部真实的用能情况，为各级节能部门对能源监管提供数据支持。能源计量是减少排放、解决环境问题的有效措施。能源计量能够对废弃物排放进行实时全程测量监控，对测量的数据进行汇总、整理、归档、分析，从而发现污染问题并提出有效的解决方法，可极大的提高废物的利用率，减少对环境产生有害影响废弃物的排放，改善环境问题。2．2能源计量措施（1）加强宣传，营造氛围。能源计量本身不产生直接的经济效益，从而导致部分用能单位不太重视该工作，因此要加强国家能源形势、能源政策和能源计量重要性的宣讲，宣传节能计量知识，提高用能单位的能源计量意识，使用能单位特别是重点用能单位将被动接受变为主动狠抓落实。（2）执法监督，强化力度。首先根据JJF1356－2012《重点用能单位能源计量审查规范》及GB17167－2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》对用能单位计量器具的配备、检定、使用和管理情况进行检查，其次加强实施能源效率标识管理，扩大能效标识的应用，促进用能单位加快高效节能产品的应用。（3）加强培训，提供保障。举办能源计量技术培训班，邀请能源计量方面技术专家为用能单位特别是重点用能单位的能源计量管理人员讲解能源计量、能源平衡测试等方面的知识，宣传贯彻能源计量相关法律法规，制定人员培训计划，指导用能单位能源计量人员的培训，从而提高用能单位能源计量技术水平。

3低碳经济下的碳计量

碳计量是对碳排放量的测量计算，又称碳核查或编制温室气体排放清单。碳计量在我国低碳经济发展中起着“眼镜”和“尺子”的作用，通过计量碳排放量获得数据，用来评价低碳经济的发展情况，反应节能减排的效果。因此发展碳计量是建设低碳经济、实现减排目标和减小温室效应的关键和前提。3．1碳计量在发展低碳经济中的作用温室气体核查过程的基础。进行温室气体量化、核查工作，编制温室气体排放量清单和碳排放量报告，组织核查工作等一系列活动的基础是活动水平数据的收集和排放因子的确定，因此，无论是直接获得碳数据还是间接测量碳数据都离不开碳计量。温室气体排放清单编制的前提。低碳经济发展的重要数据就是碳排放清单。排放清单从理论上说可以通过对各类碳排放的连续监测和计量获得，但由于碳排放源繁多且排放总量大，气体排放成分复杂，使得对气体排放实现连续监测计量变得不太可能，因此目前国内外均采用通过直接能源消耗和间接消耗的数量统计，再通过量化得到排放因子，编制排放清单。碳计量主要体现在对水、煤、电等用量计量上，通过对这些数据的测量可以估算排放量，为编制对应的清单打下基础。为企业节能减排提供依据。通过温室气体排放核查以及清单编制工作，可以确定企业的排放源和高能耗设备，企业可以根据这些计量数据有针对性、有目的性地开展节能减排工作，进行用能情况实时、动态分析等，这些节能减排措施的运用都离不开碳计量。3．2碳计量方法目前，我国对于经济活动生产的碳排放如何进行量化，还没有形成比较完善的体系和方法，需要进一步研究。然而国际上关于碳计量的方法很多，主要包括：系数法、IPCC推荐缺省法、部门分类核算法以及卡亚公式等。（1）系数法主要用于能源碳排放量的计算，其公式为：E＝k×N其中，E为碳排放量，k为碳排放因子（中国CO2的排放因子系数为0．67，日本为0．68，美国为0．69），N为某一能源使用数量。（2）缺省法是根据能源消耗量估算碳排放量，是一种粗略的估算，其公式为：CO2排放量＝（燃料消费量×单位碳含量－固碳量）×氧化率×3．7（3）部门分类核算法是以部门为基础，使用更加微观的数据，通过对每个部门使用每种燃料进行单独计算并进行汇总得到每个部门总排放量，然后利用同种方法将每个部门的碳排放量进行相加得到总排放量。该方法缺点是计算起来比较繁琐，但是与缺省法比，其计算结果更接近真实排放量。（4）卡亚公式由日本学者yoichikaya提出，反映了碳排放与GDP和人口间的关系。其公式为：CO2排放量＝人口×人均GDP×单位GDP能耗量×单位能耗碳排量从该公式可以看出，我国经济高速发展阶段，GDP高速增长，要减少排放量就必须降低单位GDP能耗量和单位能耗碳排量。

4能源计量与碳计量的关系

能源计量主要工作是节能，其重点是减少能耗、有效使用能源；而碳计量主要工作是减排，其重点是减少碳排放、控制温室气体效应，这是两者的不同点。同时两者又是相辅相成的、相互促进的，两者都是以计量数据为基础，碳计量是能源计量的一部分，又是能源计量发展的分支，两者是实现低碳环保可持续发展的重要前提和基础，缺一不可。

5结语

中国目前处于经济发展的关键时期，长年粗放型的增长模式造成了能源紧张、环境污染、气候变化等问题，这就要求必须走低碳经济的可持续发展道路。因此必须大力倡导开展能源计量、碳计量工作，为节能减排提供技术保障。

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