碳排放核算及低碳化途径研究

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近年来，由CO2等温室气体浓度升高带来的全球气候变化在很大程度上影响着人类社会的可持续发展[1]。中国作为世界上最大的发展中国家，2016年CO2排放量达到104亿t，占全球CO2排放量的29%[2]。在我国生态文明建设已上升为国家意志的背景下[3]，为了实现2020年中国碳排放强度下降40%~45%的目标[4]，政府部门及学术界正致力于制定科学合理的减排方案。作为科学研究的主体，学者们参与科研活动对碳排放也会产生一定的影响，这主要体现在参加学术会议的过程中。例如，2009年哥本哈根世界气候大会期间参会者排放了约40500tCO2[5]。国外对学术会议的碳排放研究证明了这些由科学本身引起的碳排放应该得到重视。Burke最早估算了参加一次国际会议交通能源的CO2排放量[6]；Spi-nellis等核算了2008年国际会议产生的交通能源CO2排放总量为939000t[7]；Achten等估算了博士进行学术研究全过程的CO2排放量，其中参加学术会议的碳排放占全部过程的35%[8]；Fors等测算出乘坐火车参加学术会议比乘坐飞机平均减少了36%的CO2排放[9]。国内还未展开对学术会议的碳排放研究，相关研究主要集中在旅游业交通运输领域的碳排放测算方面[10-12]。因此，基于学术会议视角，探讨科研活动的碳排放状况，可以为学术活动本身的低碳化提供必要的信息参考。

1方法和数据

本文基于自下而上视角，探讨科研学术会议活动的碳排放状况。由于旅行交通碳排放占整个旅行过程碳排放比重的75%[13]，因此本文核算边界为提交会议论文的作者去往会议所在地乘坐交通工具产生的CO2排放量；对于未提交论文参会的学者，一般情况下距离会议地点较近，其CO2排放量可以忽略不计。根据《IPCC国家温室气体排放清单指南2006》，基于交通工具的类型、活动水平、单位距离碳排放系数，测算中国重要学术会议的CO2排放量，公式为：式（1）中：E2CO为会议论文作者前往会议举办地乘坐交通工具的CO2排放量（单位：kg）；i为交通工具类型；Di为乘坐第i种交通工具作者所在地与会议举办地的距离（单位：km）；Pi为乘坐第i种交通工具的人数；EFi为乘坐第i种交通工具碳排放系数（单位：kg/km•人）。本文对中国知网2017年中国重要会议全文数据库中的论文进行了统计，查找出会议举办的时间和地点以及会议论文的篇数和作者单位。根据会议举办地和作者单位可以定位出两地分别所在的省市，再依据中国城市交叉距离表计算出两地最短球面距离[14]，其中缺失城市间的距离用百度地图测距功能测量。假设会议论文的篇数等于参会作者的人数，作者乘坐的交通工具依据城市间的距离分为汽车、火车、飞机三种，具体分类方式及理由如下：①我国高速公路最高限速为120km/h，鉴于学术会议持续的时间和参会者乘坐汽车的便利程度，假设2h以内即作者所在省市与会议所在地距离小于240km，选择乘坐汽车；②远程航空的距离一般大于1000km[15]，故两地距离大于1000km时，选择乘坐飞机；③距离介于240~1000km之间则选择火车。交通工具的碳排放系数由于不同计算方法得出的结果相差较大，所以本文选取美国、英国、爱尔兰等国家多个碳排放计算模型中给出的系数中的最小值和最大值分别计算最小碳排放量和最大碳排放量[16-17]（见表1）。

2结果与讨论

2.1中国重要学术会议碳排放总体状况基于式。（1）的测算结果表明，2017年学者参加中国重要学术会议提交的论文总篇数为31992篇，保守估计，其产生的CO2排放总量为2941~14178t，平均每篇论文的CO2排放量为92~443kg。2016年中国全行业CO2排放总量为104亿t，人均CO2排放量为7.5t，2017年中国CO2排放量预计增幅为3.5%；2015年中国交通运输业的CO2排放量为1.89亿t[18]，虽然2017年学者参加会议旅行的CO2排放量在全国及交通运输业中的占比不大，但平均每篇论文的CO2排放量却达到中国人均CO2排放量的1.2%~5.7%。与国外学者核算的2008年国际会议平均每篇论文的CO2排放量801kg相比较，占比为11.5%~55.3%。2.2中国重要学术会议碳排放的月度差异。从重要学术会议举办月份来看（见表2），2017年学者参加会议活动的交通能源CO2排放总量较多的月份为8、9和10月，分别占全年比重的16.1%，15.3%和17.7%。以10月份会议CO2排放量最多的天津市为例，分别达到了当月全国重要学术会议CO2排放总量的26%和天津市全年CO2排放总量的78%。这三个月CO2排放总量较多的可能原因为：8、9、10月中国大部分地区的气候条件较为怡人，适合举办大型的学术会议；中国重要学术会议的举办周期大多为1年，而学者们大多在上半年撰写学术论文下半年投稿参会交流。CO2排放总量较少的月份为1月和12月，其占比为0.6%和0.5%，在这个时期，中国北方地区的气候条件比较恶劣，不利于学者的交通出行，因此会议论文的数量较少，CO2排放量也随之下降。对于平均每篇论文的CO2排放量，其值随着月份的变化而波动。2.3中国重要学术会议碳排放的地域差异。从会议举办地来看，2017年因重要学术会议导致的CO2排放量最多的十个会议举办地大多为省会或经济发达城市（见表3）。其中北京市、东莞市、天津市、成都市、郑州市、大连市和西安市经济较为发达，交通较为便利，因此中国重要的学术会议大多在此举办，产生了较多的CO2排放。虽然贵阳市、昆明市和乌鲁木齐市举办的学术会议较少，但由于这些城市地处中国西部，地理位置较为偏僻，学者参加会议活动的路程较长，造成CO2排放总量也较大。中国重要学术会议CO2排放量最少的十个城市则大都是经济较不发达地区（见表4）。

3情景预测及建议

①从会议举办地来看，学术会议的主办方在确定会议举办地点时，应合理进行规划，充分考虑参会人员的数量和地理分布、会议拟举办地的交通通达程度以及与参会人员所在地的距离等因素，选择参会人员较为集中、交通条件较为便利、距离参会人员所在地较近的城市，以减少会议交通的碳排放。②随着技术的进步，远程视频会议的出现可以替代传统会议，从而减少交通上的能源消耗所产生的碳排放。德国电信公司测算出2004—2007年间，40260次视频会议减少CO2排放量7000t[19]。据预测，中国远程视频会议对传统会议的替代率在2020年和2030年分别可达到15%和37%，最多可减少CO2排放1.23亿t和6.22亿t[20]。据此，对于一些参会人员地理分布较为分散、会议规模较为庞大的学术会议，建议多采取视频会议等低碳方式。③学术会议中参会人员的交通工具选择是影响会议碳排放的重要因素。本文假定当参会者所在地与会议所在地的距离大于1000km时，选择乘坐航班参加会议。如果按照2000km这一航空客运的适运距离[21]，对参会者的交通工具类别进行划分，则2017年中国重要学术会议产生的交通能源CO2排放量为1482~6866t，比前述核算结果减少1459~7311t，减少比例达50%。可见，多选择铁路交通等碳排放系数较低的出行方式，也是促进会议低碳化的有效途径。④森林作为陆地生态系统的重要组成部分和最大碳库，在全球和区域碳循环中发挥着重要作用，可以有效减少大气中的温室气体排放[22-23]。当前，增加林业碳汇已成为国家构建碳市场、推进碳汇交易这一战略部署中的重要内容[24]。因此，会议主办方应积极探索通过植树造林等方式，抵消因举办学术会议而导致的能源消耗碳排放，由此实现对学术会议的碳中和。

作者:沈睿 杨加猛 单位:南京林业大学