溫室氣體的特性精選(九篇)

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第1篇：溫室氣體的特性范文

工業(yè)生產過程中排放的溫室氣體會造成全球變暖現象，但全球變暖與工業(yè)排放在時間上具有一定的滯后效應.通過分析地球、大氣、太陽三者熱平衡體系的輻射換熱，建立了地球及其大氣的動態(tài)數學模型；利用此模型考察了造成地球溫度變化的主要原因和變暖滯后的現象.結果表明：工業(yè)溫室氣體的過度排放會造成大氣對地球輻射的吸收系數提高，導致地球溫度升高；同時，太陽輻射能量增加，地球和大氣對太陽輻射吸收增加，導致地球溫度升高.結合近年來人為因素造成的地球溫度升高現象進行了定量熱分析，預測了溫室氣體CO2體積分數線性增加條件下的地球溫度走勢.

關鍵詞：

全球變暖； 輻射換熱； 滯后現象

中圖分類號：TM 124 文獻標志碼：A

Analysis of dynamic characteristics and hysteresis of global warming

HUANG Xiao-huang1， CUI Guo-min1， ZHANG Zhi-qin1， HUA Ze-zhao1， XU Jia-liang2

（1.Institute of New Energy Science and Technology，University of Shanghai for Science and Technology，

Shanghai 200093，China； 2.Shanghai Meteorological Bureau，Shanghai 200030，China）

Abstract：

The greenhouse gases generated by industrial production processes can result in the global warming.However， compared with the discharge of industrial waste gases， the global warming has a certain lag on time.Through an analysis of radiative heat transfer in the heat balance system of the earth， the atmosphere and the sun， a dynamic， mathematical model was established in this paper.The main reasons of changes in the earth’s temperature and the hysteresis of global warming were analyzed by this model.The results showed that an excessive discharge of industrial greenhouse gases can increase the atmospheric absorption of earth’s radiation and lead to an increase in the earth’s temperature.At the same time， the increase of solar radiation energy can raise the absorption of the earth and the atmosphere to the solar radiation and makes the earth temperature to rise.A quantitative analysis of the earth’s temperature rising phenomenon caused by human factors in recent years was carried out and the earth temperature change trend was predicted under the condition of a linear increase in the volume fraction of greenhouse gase CO2.

Key words：

global warming； radiative heat transfer； hysteresis phenomena

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第四次報告[1]表明，工業(yè)革命百年以來，全球溫度平均升高了0.74±0.18℃.其產生的根源是由于人類活動造成溫室氣體濃度大幅提高的結果[2-3].地球上的溫室氣體主要包括H2O、CO2、CH4、N2O、O3以及氟氯烴等.其中水蒸氣是體積分數最大的溫室氣體，但是由于其產生并非人為造成的，因此一般在探討氣候變暖時都不予考慮.而其它的溫室氣體，其濃度的變化都與人類的活動密切相關，因此是造成地球變暖的主要原因.目前，由于全球變暖的形勢變得越來越嚴峻，由其產生的氣候和環(huán)境問題也已經逐漸顯現，因此，正確預測溫室氣體濃度及其產生的地球變暖，并據此給出人類排放的控制時間表，是目前解決環(huán)境保護與社會發(fā)展之間矛盾的首要問題.鑒于此，氣象學家采用多種氣候模型預測了地球未來的溫度趨勢，幾乎都得到了令人不安的結果：如果不能有效地控制CO2的排放，到2100年地球表面溫度可能再升高1.1～6.4℃.這將導致災難性結果[1，4-5].

但是，盡管各種預測模型都得到了地球未來將升溫的結論，然而各種結果的差異卻很大.雖然最終的1.1～6.4℃的升溫都是不可接受的，但是預測結果差異也表明這些模型的不確定性.同時在具體數值上的差異也是很明顯的，例如，比較文獻[6]和文獻[7]可以看出，有些項目的數據之間存在著較大的差別，如大氣層向地面的輻射能量、地球表面向外的輻射能量分別相差9 W·m-2、7 W·m-2.這些都會影響地球表面溫度的變化，進而使得預測結果出現很大的差別.究其原因，是由于問題本身的復雜性以及內在機理的不確定性使然.從上述分析來看，一種準確嚴密的預測模型需依賴于對地球、大氣、太陽構成的系統的準確數學建模，才能揭示溫室效應產生的全球變暖的階段性以及最終結果.

鑒于此，本文通過能量守恒原理分析地球、大氣、太陽三者熱平衡體系的能量平衡關系，基于自動控制理論建立地球及其大氣的動態(tài)數學模型，考察造成地球溫度變化的主要原因及其代價和滯后現象，據此揭示地球升溫過程的本質和過程特點.

1 地球及其大氣升溫的動態(tài)數學模型

近年來，由于工業(yè)排放的作用，地球大氣中的溫室氣體濃度出現了明顯的增加，其中以CO2、CH4和N2O的增加最為明顯，這主要是因為工業(yè)排放量大，并且三者都具有很長的自然滯留時間的緣故.這些溫室氣體的增加，無疑將導致大氣對于地球輻射溫室效應的增強，并且最終導致地球溫度的升高.為了考察地球溫度隨著不同的溫室效應變化（由溫室氣體濃度的變化決定）的規(guī)律，以地球和大氣為研究對象，建立其溫度變化的動態(tài)模型.忽略地球表面水蒸氣蒸發(fā)潛熱以及對流換熱作用，地球本體得到的能量包括太陽輻射吸收部分以及溫室效應造成的大氣逆輻射部分，發(fā)射的能量是基于自身平均溫度的黑體發(fā)射力；而對于大氣來說，其能量平衡則是太陽輻射以及地球輻射能量的吸收等于其自身的發(fā)射.

根據地球及其大氣能量收支關系，如果達到平衡，則有

式中，Qout為最終由地球大氣系統向外太空輻射的總能量；Qnet，earth，out、Qnet，atm，out分別為地球輻射穿過大氣進入太空的能量和大氣輻射進入太空的部分，具有如下能量平衡關系

式中，Qearth，emit為地球本身的輻射能量； Qgreenhouse effect為由于大氣溫室效應吸收的能量； Qatm，emit為大氣的輻射能量； Qatmsun，a為大氣對太陽輻射的吸收能量； Qearth，emit為地球本身發(fā)射能量； Qearthsun，a為地球吸收太陽輻射能量； Qearthatm，a為地球吸收大氣輻射能量.

當處于平衡狀態(tài)時，這些能量維持上述平衡關系.但是一旦某一能量發(fā)生變化（一般都來自于發(fā)射體的溫度變化），這種平衡就將被破壞，從而帶來地球或者大氣溫度的變化，并通過改變其輻射量來平衡熱量的變化.

總的來說，地球表面溫度Tearth的變化與大氣溫度Tatm的變化存在以下關系

式中，ΔTearth為地球的溫升；ΔTatm為大氣的溫升；A為常數.

從式（3）可以看出，地球表面的溫升與大氣的溫升在數值上不一定相等，但是存在一定的正比例關系.這里，以“持續(xù)升溫”模型，得到在外部強迫作用下地球溫度升高的動態(tài)數學模型為

式中，Qatm，emit為大氣溫度的函數，表示為f′（Tatm）.

由式（6）、式（7）構成了地球表面和大氣溫度變化的動態(tài)方程組，其中Tearth和Tatm為未知量，兩者存在著強烈的耦合效應.根據式（6）、式（7），可以揭示地球表面升溫的兩個主要原因：

（1） αatm-earth提高，此時大氣對地球發(fā)射的紅外輻射的吸收增加，導致更為強烈的溫室效應，從而將使地球溫度升高.而導致αatm-earth升高的直接作用就是工業(yè)溫室氣體的過度排放，因此這一作用是地球升溫的內因；

（2） 地球和大氣對太陽輻射吸收Qsun，a提高，其包括地球和大氣對太陽輻射吸收的增加.從式（6）和式（7）中可以看出，當太陽輻射增加以后，地球和大氣溫度都將受到影響.這一作用一般與太陽的活動周期密切相關，屬于地球升溫的外因.

2 溫室氣體造成的地球升溫的滯后效應分析

由于太陽活動周期具有一定的規(guī)律，而且與人類活動沒有關系，所以這里只討論由于溫室效應增強帶來的地球表面升溫的滯后效應.

2.1 地球和大氣升溫的時間常數

根據自動控制理論，將式（6）和式（7）等號右邊的熱量差處理擾動作用，則地球表面和大氣的升溫過程呈現為典型的積分環(huán)節(jié)特性，兩者的傳遞函數分別為

從式（10）、式（11）可以看出，由于地球和大氣的總熱容量不同，因此在擾動作用下的地球和大氣的升溫也將不完全同步，存在一定的相位差.而平衡此不同步作用的方式除了大氣與地球之間的輻射傳熱以外，對流換熱將起到更大的作用，這里不作深入討論.取地球的總質量的1/10參與升溫作用，則其質量為5.69×1023 kg，并取其平均比熱容為0.85 kJ·kg-1·℃-1，則其時間常數為30.49 a；取大氣的總質量為5.136×1018 kg，其平均比熱容為1 kJ·kg-1·℃-1，則其時間常數為2.78 h.由時間常數可見，大氣和地球動態(tài)溫度變化具有很大的滯后特性，而相比于大氣來說，地球的滯后作用更為明顯.

2.2 溫室氣體濃度升高后的地球溫度變化

由于工業(yè)革命以來溫室氣體的濃度逐年升高，導致了其溫室效應的逐步提高，這樣就破壞了地球和大氣系統的熱平衡，從而導致地球的升溫.鑒于此，將熱量擾動與溫室氣體濃度升高產生的溫室效應增強聯系起來.以CO2為例，在近50年內其體積分數從3.20×10-4增加到3.80×10-4，假設其增加為線性變化[1]，根據大氣壓縮模型方案[8]，得到溫室效應增強量ΔQ與距離1960年的時間間隔t的變化關系如圖1所示.可見，其總熱量基本呈現為線性變化，擬合公式為

將τearth=30 a代入式（15），得到地球在當前CO2體積分數增加情況下地球表面的溫度響應，如圖2所示.

從圖2可知，因為人為的CO2等溫室氣體排放的增加，地球溫度自1960年以來一直呈現上升的趨勢，至2010年，氣溫升高了0.617 ℃，這與IPCC報告給出的數據基本相符；另一方面，由于大氣中的CO2體積分數近年來基本呈線性關系變化，地球表面溫度響應的滯后特性在未來將被極大地體現出來，其溫度的升高在未來多年將得到一定延續(xù)，并且會出現升溫加速的現象，除非其自身輻射抵消溫室效應為止.此時，地球表面溫度將維持在一個新的較高的水平，即所謂的“積分保持”作用，除非溫室氣體體積分數有所下降.因此，如何減少CO2等溫室氣體的排放問題已經被列入各國政府、聯合國會議的首要議題，放在優(yōu)先考慮的地位，成為全球亟待解決的重大戰(zhàn)略課題[9].

3 結論

基于能量守恒及自動控制原理建立了地球變暖動態(tài)數學模型，通過此模型，考察造成地球溫度變化的兩個主要原因，即：溫室氣體的過度排放會造成地球升溫加?。惶栞椛淠芰吭鰪姇斐傻厍蛞欢ǖ臏厣?在此動態(tài)特性基礎上，對于地球變暖與溫室氣體排放時間上的滯后現象進行了分析，得出大氣和地球動態(tài)溫度變化具有很大的滯后特性，大氣溫度變化滯后時間為2.78 h，地球表面溫度變化滯后時間為30.49 a.可見，溫室氣體的排放，對于全球變暖具有很大的滯后效應.

根據全球變暖動態(tài)模型，本文結合現有溫室氣體CO2的排放水平，預測了地球溫度的未來走勢.結果表明，根據地球變暖滯后時間常數，可以得到任意時間的地球溫度變化.同時，地球環(huán)境溫度對于溫室氣體體積分數的響應具有顯著的滯后效應，在現有排放水平不變的情況下，地球表面溫度仍將進一步升高.

參考文獻：

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第2篇：溫室氣體的特性范文

關鍵詞:生物;碳匯;特性

中圖分類號:F124.5 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2010)05-0244-02

全球變暖是當前全球氣候變化研究中的主要論題,而溫室氣體的增加被認為是全球變暖的主要原因。大氣中溫室氣體體積分數增加導致的全球氣溫升高,引起了世界各國政府和科學家的共同關注,已成為全球生態(tài)環(huán)境研究中的一個熱點領域。其中,CO2是大氣中最重要的溫室氣體,在對溫室效應和全球氣候變暖的貢獻中,占70%。

中國作為《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》締約方,在發(fā)展中國家里第一個履約,于2007年6月制定了應對氣候變化的國家方案――《中國應對氣候變化國家方案》。我國二氧化碳人均排放量比較低,但是排放總量位居世界第二。2025年前后,我國二氧化碳排放總量有可能超過美國,居世界第一。預計2050年,我國能源消耗將占世界能源總消耗的60%左右?；诖?發(fā)達國家要求中國等發(fā)展中國家承諾減排溫室氣體的呼聲越來越高。面對國際減排壓力和國內經濟可持續(xù)增長、能源安全、環(huán)境保護多方面的要求,二氧化碳減排已經是我們必須認真對待的十分緊迫的問題。

一、森林碳匯

根據《京都議定書》的清潔發(fā)展機制,為實現CO2的減排,2001年的《波恩政治協議》和《馬拉喀什協定》均將造林再造林等林業(yè)活動作為抵消CO2排放的主要措施,并制定了新的規(guī)則。我國目前開展的碳匯活動也主要是圍繞造林活動進行的。

到2005年6月,僅世界銀行生物碳基金就已經提交了130多個林業(yè)碳匯項目建議書,其中包括中國廣西項目在內的大約20個項目進入了準備實施的候選之列。預計到2017年,這些項目產生的碳匯將達到1 000多萬噸?！爸袊鴸|北部敖漢旗防治荒漠化青年造林項目”是《京都議定書》生效以來,我國與國際社會合作的首個林業(yè)“碳匯”項目。在第一個有效期的5年時間內投資153萬美元,(約合人民幣1 300萬元,其中意大利資助1 150萬元),在內蒙古敖漢旗荒沙地造林4.5萬畝,使約2 500名當地農民和林場工人受益,該項目實施的總體目標是提高實施可持續(xù)發(fā)展政策的能力,并將首次嘗試以森林碳匯為途徑,將防治荒漠化及改善沙區(qū)生存條件與增加荒漠化地區(qū)農民收入相結合,填補了我國森林“碳匯”項目的空白。

但是,造林碳匯項目也存在一些實施中的困難,如項目基準線與額外性的確定、碳儲量的計量與核查、參與機構繁多、實施過程繁瑣、運行成本較高等。更重要的是,森林碳匯項目還很難進入市場。目前的造林碳匯項目全部都是發(fā)達國家在發(fā)展中國家投資實施的,只是用于抵消發(fā)達國家CO2的排放量,導致發(fā)達國家并沒有采取實質性的減排措施,發(fā)展中國家也只是獲得生態(tài)效益,碳匯項目短期內也不會產生經濟效益,導致碳匯項目失去內在的市場經濟驅動力,更難以形成自我循環(huán)、良性發(fā)展的碳匯經濟產業(yè)鏈。因此,尋求森林碳匯以外的碳匯途徑具有十分重要的意義。

二、濕地碳匯

加強碳匯能力是減少溫室氣體排放的重要補充,也是發(fā)達國家減排溫室氣體的基本政策和措施之一。除森林的碳匯作用外,在增加碳匯方面,濕地是目前已知的陸地生態(tài)系統中僅次于森林的重要碳匯之一,特別是高緯度濕地儲存了全球近1/3的土壤碳。濕地作為溫室氣體的儲存庫、源和匯,在緩解氣候變化方面,發(fā)揮著重要作用。

近十年來,許多研究學者逐漸意識到濕地巨大的碳匯能力,并由此展開了一系列濕地碳匯價值的調查,如20 世紀90 年代末期,歐美通過大型陸地碳匯監(jiān)測網絡EUROFLUX 和AMERIFLUX 對濕地進行了長期的碳通量觀測和研究。同時,濕地也是重要的碳源,濕地中有機殘體的分解過程產生大量的有機氣體,其中最重要的是CO2和CH4。因此,客觀評價濕地的碳匯價值,制定恰當的管理措施對于增加濕地的碳匯能力具有十分重要的現實意義。

蘆葦因適應力強、繁殖力高而廣泛分布于各類濕地中,是濕地的重要植被類型。而且,由于蘆葦具有重要的經濟、生態(tài)價值而被各國廣泛種植,已成為重要的人工濕地。蘆葦通過光合作用吸收大氣中的CO2將其轉化為有機質,經腐殖化作用將有機質儲存在濕地土壤中。汪宏宇2005年對盤錦蘆葦濕地CO2通量的研究結果表明,蘆葦濕地對CO2具有較強的碳匯作用,固定二氧化碳為13.32 t?hm-2。

三、水生生物碳匯

水生生物作為濕地的主要生物資源,其碳匯潛力也是十分巨大的,水生生態(tài)系統是CO2一個巨大的匯。據測算,小球藻、柵藻和水華魚腥藻的含碳量分別達到46.38%、51.28%和68.76%。水生高等植物和動物碳匯潛力更不可忽視。

據Downing等研究估算,貯存在湖泊的生物體有機碳大約為0.036GtC/a。

水庫在全球碳循環(huán)的作用亦不容忽視。70年代,全世界總的水庫面積約為0.4×106km2,碳在水庫的滯留率比湖泊大,約為500gC/m2?a,其中50%來自土壤,1970年貯存在水庫的碳匯總量為0.1GtC/a,估計到2050年將可達到0.2GtC/a。

通過生物鏈的作用,水生動物碳匯功能的潛力也是十分巨大的。柴方營等(2001-2005)人在北緯45°高寒地區(qū)的3 000公頃水域試驗證明,每年利用第二和第三營養(yǎng)級水生生物可成功固碳2 500余噸。

參考文獻:

[1] 汪宏宇,周廣勝.盤錦濕地蘆葦生態(tài)系統長期通量觀測研究[J].氣象與環(huán)境學報,2006,22(4):18-24.

[2] 于洪賢,黃璞.濕地碳匯功能探討:以泥炭地和蘆葦濕地為例[J].生態(tài)環(huán)境,2008,17(5):2103-2106.

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[4] Walsh J J.Importance of continental margins in the marine biogeochemical cycling of carbon and nitrogen.Nature,1991,350:53-55.

Research on the character of the biological carbon sink type

YU Hong-xian,LI You-hua

(Northeast agriculture university, Harbin 150030,China)

第3篇：溫室氣體的特性范文

[關鍵詞]土壤 碳 森林

中圖分類號：P467 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0300-01

一、 森林的碳匯功能

自20世紀80年代以來，全球氣候變暖已成為不爭的事實，由此引起的一系列生態(tài)問題日益引起國際社會的廣泛關注，氣候變化是當前國際社會普遍關注的重大環(huán)境問題之一。最新數據顯示，大氣中溫室氣體水平已經超過了可能引起危險氣候變化的極限，人類面臨的緩減和適應全球氣候變化任務變得更加嚴峻和緊迫。森林在維持全球碳平衡及潛在的碳儲存方面發(fā)揮著不可替代的作用，已成為與全球氣候變化密切相關的重要有機體。森林生態(tài)系統是地球上除海洋之外最大的碳庫，森林碳庫包括森林土壤碳庫和植被碳庫兩部分，約占整個陸地生態(tài)系統碳庫總量的50%，而這其中2/3的碳被固定在森林土壤中。土壤是陸地表層系統的重要組成部分，處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈的交匯處，被認為是處于活躍狀態(tài)的最大碳匯。應對氣候變化，關鍵是減少溫室氣體在大氣中的積累，其做法是減少溫室氣體的排放（減排）和增加溫室氣體的吸收（增匯）。減少溫室氣體的排放主要是通過降低能耗、提高能效、使用清潔能源來實現。而增加對溫室氣體的吸收，主要是通過森林等植物的生物學特性，即光合作用吸收二氧化碳，放出氧氣，把大氣中的二氧化碳固定到植物體和土壤中，這個過程和機制實際上就是清除已排放到大氣中的二氧化碳，因此，森林具有碳匯功能。由于森林吸收二氧化碳投入少、成本低、簡單易行，有利于保護生物多樣性。我國政府把林業(yè)納入減緩和適應氣候變化的重點領域，要求全力打好“森林碳匯”這張牌，充分發(fā)揮林業(yè)在應對氣候變化中的特殊作用。

二、 研究方法

（一） 數據來源

本文涉及的土壤類型、面積、土層厚度等基礎數據來源于2010 ―2012年黑龍江省市縣森林資源調查數據。設置按林種，林分類型，林齡（幼齡林、中齡林、近熟林和成、過熟林），坡向（陰坡、陽坡），密度級（疏、密）有代表性地段設置標準地36個。

（二） 統計處理

采用Visual Foxpro 6.0軟件計算土壤碳儲量，采用excel和SPSS17.0軟件統計處理數據。

三、 結果

（一） 空間分布

研究結果表明，不同土壤類型有機碳密度：沼澤土>暗棕壤>黑土>草甸土>白漿土。各土壤類型有機碳密度與年均降水量之間除暗棕壤外，均無顯著相關性。小興安嶺北坡各土壤類型有機碳密度與年均降水量之間的相關性分析。森林土壤碳儲量達1.65億噸（不含森工集團所屬區(qū)域）。各類型土壤碳儲量分布規(guī)律為：暗棕壤>白漿土>沼澤土>草甸土>黑土。其中暗棕壤碳儲量最高（1.62億噸），黑土碳儲量最低（27萬噸）。有機碳密度：沼澤土>暗棕壤>黑土>草甸土>白漿土。各土壤類型有機碳密度與年均降水量之間除暗棕壤外，均無顯著相關性，說明降水量對土壤有機碳密度影響不大。土壤碳儲量分布規(guī)律為：暗棕壤>白漿土>沼澤土>草甸土>黑土。森林土壤有機碳儲量整體呈先減后增趨勢，這主要與森林經營導致的森林面積改變有關。

（二） 時間分布

森林土壤有機碳儲量整體呈先減后增趨勢。2011年土壤有機碳儲量達1.63億噸，較2010年減少278742噸，減少0.17%。2012年土壤有機碳儲量達1.65億噸，較2011年增加520794噸，增加0.32%。2010-2012年，土壤有機碳儲量共增加242052噸，增加0.15%。2010～2012年，各類型土壤中草甸土碳儲量增幅最大，增加11.65%；暗棕壤碳儲量增幅最少，增加0.09%。土壤有機碳密度接近我國全土平均水平，但低于世界全土平均值。

四、森林經營對土壤有機碳儲量的影響

第4篇：溫室氣體的特性范文

摘　要:由于溫室效應對于全球氣候變化的影響已經相當顯著，因此許多國家與產業(yè)都將投入 大量資源以努力降低全球氣候變化的影響，其中當然隱現著未來全球節(jié)能減碳領域的龐大新商機， 各項節(jié)能減碳相關創(chuàng)新技術因而相繼發(fā)展。筆者指出，節(jié)能減碳產業(yè)是藉由材料、設備、制程以及 產品之改善，以達成節(jié)能減碳目的之產業(yè)，其產業(yè)范疇可略分為節(jié)能材料、節(jié)能設備及產品、系統能 源整合、節(jié)能減碳認驗證、碳資產管理等。綜述了國際間節(jié)能減碳相關產業(yè)之發(fā)展現狀及發(fā)展趨 勢。指出，面對未來之挑戰(zhàn)，應確實評估節(jié)能減碳相關產業(yè)之發(fā)展?jié)摿?，確定發(fā)展對象，擘劃出適合 節(jié)能減碳之產業(yè)發(fā)展策略及措施.

關鍵詞:節(jié)能減碳產業(yè);節(jié)能減碳;溫室效應;溫室氣體;能源節(jié)約

Abstract:Scientific evidence of climate change puts the reality of human-induced global war- ming beyond any doubt. Various innovative industries have been established in order to develop techniques and markets addressing global warming. The business opportunities are subsequently induced by the actions of greenhouse gases reduction and climate change adaptation. The scope of these industries relating to energy saving and CO2emission reduction include the development of energy saving materials; the fabrication of facilities and products; the integration service of ener- gy system; the certification and verification services; and the management of carbon asset. The assessment of potential for GHG-related industries is essential to establish strategies for promo- ting these industries.

Key words:GHG-related industries;CO2emission reduction and energy saving;global war- ming;greenhouse gases;energy saving

人為溫室氣體的排放所引發(fā)的全球暖化及氣候 變遷現象，似乎比過去的預估發(fā)生得更快、更顯著.

但由于國際間對于后京都議定書時期管制執(zhí)行架構 之共識不足，2009年哥本哈根會議并沒有簽署有約 束力的任何協議，最后達成所謂“認知哥本哈根協議 (Copenhagen Accord)”，系由美國、中國、印度、巴 西、南非五國最后磋商的共識，并未得到所有與會國 的支持。協議支持應將全球升溫控制在2℃以下之 觀點，但并未明訂具體之減量目標，但各方的底線已 大致浮現，有助于營造未來后續(xù)談判、甚至達成協議 的氣氛.

由于全球暖化議題影響涵蓋的層面相當廣泛， 與能源供需、產業(yè)發(fā)展之關連性相當高，這幾次氣候 變遷綱要公約會議有許多討論議程，都與經濟工具 相關議題有關，許多國家都將投入大量資源以積極 推動節(jié)能減碳相關產業(yè)的發(fā)展，據粗估未來每年需 投入全球暖化減緩與調適之經費約為總生產毛額的 1%以上，亦即未來應對全球暖化可能需要 約每年4，000億美元以上的資金投入[1]。其背后意 涵隱現著未來在全球節(jié)能減碳領域的龐大新商機.

以韓國為例，將推動綠能產業(yè)與溫室氣體減量合并 為綠色成長基本法，成為韓國未來國家發(fā)展的重要 目標。因應全球暖化議題的急迫性及各國政府的積 極推動，國際間對于科技及產業(yè)發(fā)展趨勢的看法已 有大幅變化。各種形式之節(jié)能減碳科技的發(fā)展相當 快速，整體而言，節(jié)能技術的發(fā)展與應用(包括交通、 住家、商業(yè)、產業(yè)等部門)仍被認為是主要對策，而低 碳能源、碳封存技術已逐漸進入實用階段[2].

1　國際間節(jié)能減碳相關產業(yè)之發(fā)展趨勢 針對全球氣候變遷沖擊，各項節(jié)能減碳相關創(chuàng) 新技術及推動策略相繼發(fā)展，其中節(jié)約能源技術以 及高效率產品之應用推廣，為其中發(fā)展之重點。因 此有關節(jié)能減碳產業(yè)是藉由材料替換或改良、制程 設備改良、制程系統整合以及節(jié)能產品之應用等方 式，達到減少節(jié)能減碳目的之產業(yè)，在此定義下所衍 生出的產業(yè)范疇可以大致分為節(jié)能材料、節(jié)能設備 及產品、系統能源整合、節(jié)能減碳驗認證及碳資產管 理等。本文針對節(jié)能減碳產業(yè)在國際間發(fā)展現況進 行匯整，為推動相關產業(yè)發(fā)展提供參考.

1·1　節(jié)能材料 隨著節(jié)能減碳意識的高漲，許多產業(yè)紛紛投入節(jié) 能、絕熱及高熱傳導效率材料的研發(fā)。節(jié)能建筑材料 為節(jié)能材料產業(yè)中重要的一環(huán)，目前建筑外殼材料之 發(fā)展應用重點包括:輕質隔熱外墻板，隔熱涂料，玻璃 透光/隔熱涂層以及調光薄膜等節(jié)能建材。美國為建 筑外殼涂料發(fā)展之主要國家，其白色及淺色系隔熱涂 料之節(jié)能特性已被列入美國“能源之星”之產品要求; 窗戶組件主要包括玻璃以及窗框，一般搭配隔熱貼膜 以達到隔熱的需求。除此之外，高散熱效率材料以及 高效能組件材料亦需研發(fā)，高散熱效率材料是用來替 換制程中各項設備之散熱材料，以增進散熱效率;而 高效能組件材料則可以增加各項組件之能源使用效 率，以達到有效節(jié)能的效果.

應對全球暖化之材料研發(fā)產業(yè)目前尚屬于已發(fā) 展產業(yè)，要推動該產業(yè)的發(fā)展，需先整合現有研究成 果，積極研究如何提升各項材料之性能，并針對新開 發(fā)之節(jié)能材料進行環(huán)境測試，加強各項材料之推廣 運用，同時配合各項節(jié)能技術的發(fā)展，以達到節(jié)能的 目的.

1.2　節(jié)能設備及產品業(yè) 節(jié)能設備及產品可提供制程耗能之改良，以提 升能源使用效率。工業(yè)制程設備(如馬達、鍋爐及冷 凍空調)所占耗能量遠高于其他項目，其中又以轉動 馬達所需耗電量最大，用電約占工業(yè)部門之64%~ 70%.

馬達為工業(yè)主要動力來源，用于幫浦、空壓機、 風機等多種轉動機械設備。國際能源署(IEA)[3]估 算馬達系統之改造，節(jié)能潛力可達20%~25%。因 此若能全面提升馬達能源使用效率，將可大幅節(jié)能.

目前已將馬達效率納入強制管理的國家和地區(qū)包 括:美國、加拿大、澳大利亞及臺灣等，其高效率馬達 之普及率(37%~70%)較未納入強制性管理國家之 普及率(如歐盟、巴西及日本等，僅1%~15%)高出 甚多.

冷凍空調設備及產品所涉及的范圍相當廣泛， 從冷凍空調器具制造業(yè)、中央空調主機以及系統設 計施工、工廠與建筑的通風、高科技制程環(huán)境所需的 無塵無菌室、產業(yè)制程所需的冷凍技術乃至電子產 品散熱所需的微型冷卻系統均屬于冷凍空調的范 疇，因此冷凍空調勢必會朝節(jié)約能源以及提高能源 效率的趨勢發(fā)展，各項散熱及溫度控制技術亦相應 而生，以達到有效的設備節(jié)能的目的.

國際能源署[4]數據顯示，2005年全球照明用電 占總發(fā)電量19%，其中住商照明用電占總照明用電 的74%。全球照明節(jié)約能源潛力約為37%~57%.

白光LED技術運用于一般照明可有效省電且使用 壽命長，可取代低效能的白熾燈和熒光燈，將為未來 一般照明市場主流[5].

1.3　系統能源整合 系統能源整合產業(yè)可積極整合冷凍空調、壓縮 空氣、熱能與燃燒、電力及照明、遠程監(jiān)控與預知維 護保養(yǎng)等技術，提供節(jié)能改善、策略分析及系統規(guī)劃 評估，并針對各設備系統效率之改善、系統之監(jiān)控、 維護及調整、適當規(guī)格之選擇以及電力質量之改善 等方式，協助有效利用能源、提升機組效率.

1970年代能源危機后，整合型的能源技術服務 業(yè)(ESCO)應運而生，主要提供能源用戶診斷咨詢、 改善評估、設計及節(jié)能改善工程等，并對節(jié)能績效給 予保證、量測與驗證。目前全世界已有超過40個以 上國家積極推動能源技術服務業(yè)，政府的積極推動 是能源技術服務產業(yè)發(fā)展的關鍵因素，諸如要求公 共部門節(jié)能，使政府成為能源服務產業(yè)最有規(guī)模經 濟效益的客戶;訂立節(jié)能相關規(guī)范與配套措施;提供 獎勵或財務補助措施等[6].

1.4　節(jié)能減碳認證 目前在進行溫室氣體排放量盤查認證工作，主 要依據系參考包括政府部門之法規(guī)規(guī)范、聯合國氣 候變化綱要公約及IPCC指引、ISO 14064及14065 等國際溫室氣體盤查系列標準、溫室氣體盤查議定 書(GHG Protocol)，以及國際間許多產業(yè)團體與非 營利組織所開發(fā)之相關盤查方法。因此溫室氣體認 驗證需熟悉各項相關規(guī)范內容，以提業(yè)溫室氣 體之登錄、盤查及查證以及各項方法論之擬定及撰 寫之協助，作為其進行溫室氣體排放量盤查、減量計 劃與提出相關報告的參考.

國際間也發(fā)展出

的各類能源效率標章，大致可 分為三大類:認證標章(Endorsement Labels)、比較 性標章(Comparative Labels)以及信息標章(Infor- mation-only Labels)。認證標章屬于認可標志，設 定特定的能源效率標準(通常以市場能源效率前 15%~20%之產品型號為門坎)，針對符合或超過此 標準之產品授予標章;比較性標章是指提供相關信 息，以利消費者將特定型式之產品與市場相似型式 產品進行能源效率之相對比較，通常為法規(guī)強制性 之規(guī)范;信息標章則僅提供消費者產品之能源消費 量、能源效率指針等數據，產品間之能源效率比較則 由消費者自己進行數據收集與分析。歐盟各國則啟 動綠色能源認證，評估并認證再生能源發(fā)電是否滿 足規(guī)范。透過綠色認證的建立，以區(qū)分再生能源發(fā) 電的電力與其他來源之電力。產業(yè)未來要進行相關 能源效率標章申請文件的撰寫及能源效率的查證 等，都需要相關服務的協助.

1.5　碳資產管理 京都議定書生效后，溫室氣體的管制與交易儼 然形成新的探討熱潮。若企業(yè)可以通過國際間認可 的彈性減量機制，自國際上獲得資金和技術，進行節(jié) 能減碳工作，溫室氣體減量將成為有價值且可交易 的資產[7]。碳資產管理的主要目的，是評估溫室氣 體減排項目的潛在效益，以期協助產業(yè)開發(fā)其在碳 市場的潛在價值、規(guī)劃執(zhí)行項目所需的資金來源、取 得溫室氣體減排認證(CERs/VERs)以及出售溫室 氣體減排認證等[8]。碳資產管理業(yè)務范圍可包括: 國際碳資產交易、碳資產規(guī)劃等服務項目。國際碳 資產交易的部分，可協助業(yè)界進行溫室氣體交易策 略，尋找與篩選最合適的減量項目，進行實地核查并 確定項目的可行性和可靠性，協助完成溫室氣體減 量采購協商等服務。此外碳資產規(guī)劃則包括協助溫 室氣體減量項目方法學撰寫、碳市場投資的風險評 估，協助進行碳市場開發(fā)策略的制訂，協助建立關于 碳市場的操作能力以及投資咨詢至購買CERs的服 務等.

2　結論 鑒于溫室效應對于全球各地氣候變化的影響已 經相當明顯，人類開始體會到，唯有確保環(huán)境生態(tài)資 源的穩(wěn)定，才能維持人類社會經濟的永續(xù)發(fā)展，因此 必須同時考慮并選擇采取積極的應對措施。節(jié)能減 碳相關產業(yè)多屬新興產業(yè)，建議負責相關產業(yè)發(fā)展 的政府單位應確實評估節(jié)能減碳相關新產業(yè)之發(fā)展 潛力，確定發(fā)展對象，擘劃出因應節(jié)能減碳議題之產 業(yè)發(fā)展策略及措施.

參考文獻: [1]　Climate Capital Network.CSR News-Climate Capital Network Launches Global Market for Climate Change Investments[DB/ OL].http:∥csrwire.com/News/11435.html，2008.

[2]　林唐裕，吳再益，梁啟源.發(fā)展減溫產業(yè)之潛力及其對總體經濟之影響[R].臺北:行政院經濟建設委員會，2006.

[3]　International Energy Agency. Energy Technology Perspectives 2008[M]. France: OECD/IEA， 2008.

[4]　International Energy Agency. World Energy Outlook 2008[M]. France: OECD/IEA， 2008.

[5]　李麗玲. LED照明技術及標準發(fā)展現況[J].能源報導月刊，2008(6):20-22.

[6]　呂錫民，陳發(fā)林，張憶琳.由美日節(jié)能成功案例規(guī)劃臺灣未來節(jié)能策略[J].能源報導月刊，2007(7):14-16.

第5篇：溫室氣體的特性范文

關鍵詞 碳匯農業(yè)；碳匯功能；碳減排；對策研究

中圖分類號 X22文獻標識碼 A文章編號 1002-2104（2010）12-0046-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.12.010

目前國內研究低碳經濟，主要側重于城市與工業(yè)領域，對農村、農業(yè)領域的碳排放、農業(yè)碳 匯功能等相對關注較少。事實上，農業(yè)既是全球重要的溫室氣體排放源，同時又是一個巨大 的碳匯系統。2007年政府間氣候變化專業(yè)委員會第4次評估報告表明，農業(yè)是全球溫室氣體的第二大重要來源，排放量介于電熱生產和尾氣之間。 據聯合國糧食與農業(yè)組織的統計，農業(yè)用地釋放出的溫室氣體，超過全球人為 溫室氣體排放總量的30%，相當于每年產生150億t的CO2；農業(yè)生態(tài)系統可以抵消掉80%的 因農業(yè)導致的全球溫室氣體排放量，工業(yè)化肥的生產每年耗費地球1%的石油能源，而禁止化 肥的使用能降低30%的農業(yè)碳排放［1］。有學者估計，農業(yè)源排放的CO2、CH4與 N2O 量分別占總的人為溫室氣體排放量的21%-25% 、57%和65%-80%［2］。土地利 用變化是目前大氣中溫室氣體含量增加的第二大來源，其作用僅次于化石燃料的燃燒［ 3］，每年由土地利用變化引起的溫室氣體排放量為1 160億t碳當量，約占人類活動總排 放 量的20%［4］。可見，農業(yè)本身就是重要的溫室氣體釋放源，尤其是CH4和N2O。

不過，盡管農業(yè)系統是地球上人為溫室氣體的主要來源之一，但是，另一方面其又具有強大 的碳匯功能，溫室氣體的減排潛力巨大。由于農業(yè)是生物質生產的基礎產業(yè)，整個農用地生 態(tài)系統是一個巨大的碳庫，是大氣中CO2的重要調節(jié)者之一。農作物通過光合作用固定大 量的CO2，生物量中含碳可達到43%-58%［5］；而耕地土壤本身是一個巨大的碳庫 ，儲存著大量有機碳，并具有從大氣中吸收并儲存CO2的天然固碳功能，使用得當，能有 效地減緩碳釋放。同時，農業(yè)在生產過程還發(fā)揮著諸多改善生態(tài)環(huán)境的作用。如，調節(jié)區(qū)域 小氣候，凈化空氣，減少有害氣體，增加相對濕度；凈化水質，降解有機和無機污染物；保 持生物多樣性等。有關學者研究指出，目前我國在農業(yè)領域單按農產品質量計算，每年可吸 收CO2約為7.77億t；若按農作物面積計算，年凈吸收CO2的質量則約為22.8億t［5 ］，因為不僅農產品本身吸收了CO2，而且農作物秸稈生長期間也吸收了CO2。不過， 與森林、草地等自然生態(tài)系統相比，農田生態(tài)系統受人類活動的影響顯著，不同的農作物生 產方式，對碳吸收與排放之間的動態(tài)平衡影響甚大，進而難以明確各類作物不同生長階段是 碳源還是碳匯，以及兩者之間演變過程的影響因素。如秸桿是否還田，或供人、畜食用分解 ，經過多長時間再重新以CO2形式返回到大氣中。因此，農田生態(tài)系統對大氣CO2濃度的 凈貢獻最終取決于其土壤碳庫的變化。近年來的研究表明，合理的農業(yè)生產措施可以提高農 田土壤碳儲量，使之轉變?yōu)樘紖R。董紅敏指出，通過改善反芻動物營養(yǎng)可降低單位 肉牛甲烷排放15%-30%；推廣稻田間歇灌溉可減少單位面積稻田甲烷排放30%；一個戶用沼氣 池每年可減少溫室氣體排放2.0-4.1tCO2當量；推行緩釋肥、長效肥料可減少單位面積農 田氧化亞氮50%-70%［6］。以中國為例，目前擁有近15 390萬hm2的耕地，約占全 球 耕地的10%，平均容重1.2t/m3，若將土壤有機質含量提高1%的話，相當于土壤從空氣中凈 吸收了306億tCO2。即使我們利用30年的時間來完成這個增長過程，每年也約有10億t的CO 2被固定在土壤中［7］。據全國多目標區(qū)域地球化學調查結果顯示，我國平均土壤 有機碳儲量為15 339t/km2，土壤平均碳密度為48.8t/ hm2，低于美國的50.3t/ hm2 、 歐盟的70.8t/ hm2。在不考慮不同農業(yè)技術措施對農田土壤固碳協同或拮抗作用的條件下 ，粗略估計我國僅秸稈還田、合理施肥和保護性耕作三項措施的全面推廣和應用，農田土壤 的固碳速率就可達到1.82億t碳 /年，從2005年到2050年大約可以固定碳 81.9億t［8］ 。因此，在發(fā)展低碳經濟方面，農業(yè)領域潛力巨大。

1 中國發(fā)展碳匯農業(yè)刻不容緩

我國是世界上農業(yè)溫室氣體的排放大國，根據《中華人民共和國氣候變化初始國家信息通報 》，目前中國農業(yè)活動產生的甲烷和氧化亞氮分別占全國甲烷和氧化亞氮排放量的50.15%和 92.47%，農業(yè)源溫室氣體排放占全國溫室氣體排放總量的17%［9］。國家氣象局局長 鄭國光撰文指出：如果不采取積極應對氣候變化的有效措施，以我國現有的生產水 平和保障條件，到21世紀后半期，我國主要農作物，如小麥、水稻和玉米的年產量下降幅度 可高達37%；氣候變化和極端氣象災害導致我國糧食產量的自然波動，將從過去的10%增加到 20%，極端不利年景甚至達到30%以上。因此，發(fā)展碳匯農業(yè)的現實目標之一就是使農業(yè)生態(tài) 系統主要由碳源轉化為碳匯，以減緩溫室氣體的排放。當前我國的農業(yè)發(fā)展屬于嚴重依賴化 肥、農藥等化工型農業(yè)生產資料的高碳型發(fā)展模式，因此發(fā)展碳匯農業(yè)刻不容緩。在低碳經 濟潮流下，我國農業(yè)發(fā)展主要面臨以下四個方面的問題：

一是農業(yè)發(fā)展過度依賴化肥、農藥等高碳型生產資料?，F代農業(yè)生產主要是建立在化石能源 的基礎之上，化肥、農藥等是現代農業(yè)發(fā)展的支柱，其對提高農地單位面積產量起到至關重 要的作用。但是，化肥、農藥、除草劑、殺蟲劑、農膜等化工型生產資料，其高能耗、高污 染等特性不僅影響土壤的有機構成、農產品的農藥殘留和食品安全，而且生產這些原料的過 程必須消耗大量的化石能源，導致CO2等溫室氣體的大量排放，環(huán)境污染也隨之而來，并 呈日益嚴重之勢。例如，化肥施入土壤，有相當一部分以有機或無機氮形態(tài)的硝酸鹽進入土 壤，在土壤反硝化微生物作用下，會使難溶態(tài)、吸附態(tài)和水溶態(tài)的氮化合物還原成亞硝酸鹽 ，同時轉化生成N2O 和NOX進入大氣，成為溫室氣體和大氣污染的重要來源［10］ ；據統計，目前我國以煤為原料的尿素企業(yè)占62%，每生產1t尿素消耗約1.2t煤和1 200度電 ，用煤炭氣化每生產1t合成氨需消耗原煤1.4t；單位耕地面積化肥平均施用量為434.3 kg/hm2, 是化肥施用安全上限的1.93倍，但利用率僅為40%；農藥平均施用量為13.4 kg/hm2，其中高毒農藥占70%，有60%-70%殘留在土壤中；全國每年農業(yè)生產需要50萬t農膜，殘膜 率高達40%［11］。目前我國農業(yè)活動甲烷排放量為1 719.6×104t，占全國甲烷排 放 總量的50.15％，其中動物飼養(yǎng)過程中的甲烷排放為1 104.9×104t，稻田甲烷排放量為61 4.7 ×104 t［12］。

二是耕地土壤有機碳含量嚴重偏低。我國農地耕作長期以來習慣于只用地而不注重養(yǎng)地，因 此，農田土壤經過數千年的耕作，有機碳嚴重偏低。耕地土壤的退化一方面造成耕地固碳能 力的嚴重下降，另一方面使得耕地土壤本身固定的碳向環(huán)境凈釋放。與歐洲同類型土壤相比 ，中國土壤的有機碳含量尚不及歐洲的一半。從目前中國耕地有機質含量來看，水田土壤大 多在1%-3%，而旱地土壤小于1%的就占31.2%［13］ 。由于秸稈沒有合適的出路，農 民大量焚燒秸稈，結果將農作物固定下來的碳又返回到了大氣中。以東北地區(qū)為例，中國科 學院和黑龍江省有關科研機構的研究數據表明，東北地區(qū)坡耕地黑土層厚度已從60-70年前 的80-100 cm減少到了現在的20-30 cm，土壤有機質含量由12％下降到了1%-2%，85%的黑 土地處于養(yǎng)分虧缺狀態(tài)。黑龍江省黑土層流失厚度每年達到0.6-1 cm；吉林省30 cm以下 的薄層黑土面積已占黑土總面積的42%［14］。

三是工業(yè)化的高碳農業(yè)對生物多樣性和農產品安全已經構成嚴重威脅。已有的實踐證明，工 業(yè)化的高碳農業(yè)帶來的農田無度開墾和連片種植，導致自然植被、自然物種和天敵大量減少 ；農藥的使用破壞了物種的多樣性，造成了土地的毒化和農產品的不安全性；大量化肥的使 用，造成大面積的農業(yè)面源污染及生態(tài)的破壞，進而造成生物多樣性的減少和農產品品質的 下降；品種選育過程的遺傳背景單一化及其大面積推廣，導致對其他品種的排斥；高密度的 種養(yǎng)殖以及各種激素和催化劑、添加劑的廣泛施用，誘發(fā)了農產品不安全事件的發(fā)生等。這 都說明了工業(yè)化的現代農業(yè)不僅是一種“高碳農業(yè)"，而且是一種對生物多樣性和農產品安 全構成威脅，進而對人類的生存發(fā)展構成危害的“高危農業(yè)"。

四是農業(yè)生產方式落后，管理水平偏低。我國目前農業(yè)生產、管理效率不高，資源要素浪費 嚴重。在推廣立體種植模式，節(jié)水、節(jié)能等技術發(fā)展方面還相當落后；農業(yè)廢棄物的處理、 農業(yè)機械化的水平等都不高，這不僅造成資源的嚴重浪費，能源的緊張，而且加重了農業(yè)碳 減排的壓力。因此，關于農業(yè)生產資料的改革、生物質廢料的合理處理與利用，農業(yè)生產的 直接能源消耗等問題，已成為低碳經濟時代我國農業(yè)發(fā)展急需解決的問題。

2 發(fā)展碳匯農業(yè)的主要路徑

在低碳經濟時代，我們必須盡快轉變現有的農業(yè)發(fā)展方式，逐步減少對高碳農業(yè)的依賴，鼓 勵發(fā)展碳匯農業(yè)，以保持農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展碳匯農業(yè)的基本路徑選擇主要包括以下四 個方面：

第一，大力發(fā)展資源節(jié)約型循環(huán)農業(yè)，減少對高碳型生產資料的依賴。循環(huán)農業(yè)是以對農業(yè) 生產廢棄物進行資源化利用、生物質能的多級利用和營養(yǎng)元素的循環(huán)利用，減少對農藥、化 肥等化工型生產資料依賴為特征的一種農業(yè)經濟發(fā)展模式。其通過建立“農業(yè)資源―農業(yè)產 品―農業(yè)廢物再利用”的循環(huán)機制，按照減量化、再利用、資源化的原則，大力推進節(jié)能、 節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材，加強作物秸稈、糞便等資源的綜合利用，充分利用農業(yè)的剩余能量，減 少農業(yè)生產中廢棄物的排放，完善再生資源回收利用體系，實現農業(yè)生產的低資源消耗、低 廢棄物排放、高物質能量利用。發(fā)展資源節(jié)約型循環(huán)農業(yè)是減少農業(yè)的碳排放，增強農業(yè)碳 匯功能的有效途徑。以農業(yè)廢棄物秸稈與糞便為例，通過沼氣池轉化或直接還田，施用糞肥 ，不但可以減少化肥的使用量，提高土地生產力，而且可以增加土壤有機質，從而增強土壤 的固碳能力，減少溫室氣體的釋放。據估算，農作物秸稈碳匯每年至少有15.03億t［5 ］，完全可以滿足返田固碳的需要，提高農業(yè)生態(tài)系統的碳匯能力，實現農業(yè)途徑的溫室 氣體減排。

第二，積極推廣有機農業(yè)，增強農業(yè)碳匯功能。有機農業(yè)在減緩和適應氣候變化方面具有極 大的潛力。發(fā)展有機農業(yè)，就是遵循生態(tài)環(huán)境系統的運行規(guī)律，通過生物措施保持土壤肥力 ，盡可能減少外部投入，利用自然的調控機制，以有機物質自我循環(huán)為基礎，保護自然資源 ，保持可持續(xù)穩(wěn)定的生產過程的農業(yè)。其禁止施用化學合成的農藥、化肥、生長調節(jié)劑、飼 料添加劑以及人工合成的植物保護制劑；利用天然植物性農藥和殺蟲生物制菌劑以及耕作法 、物理法和生物法等病蟲害防治手段；建立作物輪作體系，利用秸稈還田、施用綠肥和動物 糞肥等措施進行土壤培肥、保持養(yǎng)分循環(huán)等。有機農業(yè)能夠優(yōu)化可再生資源及農業(yè)生態(tài)系統 中養(yǎng)分和能流的循環(huán)，同時避免耕地或干泥炭地中氧化亞氮和沼氣的排放。相同的生產區(qū)， 有機體系的排放量遠遠低于化工體系的排放量。據最近的調查結果顯示，采用有機系統耕作 ，因不使用耕地機械而能夠避免的碳排放量大約為879kg/hm2/年［15］。因此，推 廣有機農業(yè)不僅可以提高農產品的質量，保障農產品的安全性，減少環(huán)境的污染，有利于生 態(tài)環(huán)境的恢復，生物多樣性的保護，而且能從根本上解決農業(yè)生產過程中大量消耗化石燃料 的問題，減少溫室氣體的排放，增強土壤的固碳能力，并由此帶來巨大的農業(yè)碳匯效益。

第三，發(fā)展休閑觀光農業(yè)，減少農作物的碳排放量。農業(yè)不僅具有食品保障功能，而且具有 原料供給、生態(tài)保護、觀光休閑等多種功能。發(fā)展休閑、觀光旅游農業(yè)，一方面可以為市民 提供自然生態(tài)的休閑環(huán)境，滿足人們不斷增長的親近自然、回歸田園的游憩需求，另一方面 ，可以促進農村生態(tài)環(huán)境的改善，提高農作物的減碳、固碳能力。

第四，改變傳統的耕作方法，提高土壤的固碳水平。對農田生態(tài)系統而言，耕作是破壞土壤 有機碳穩(wěn)定性、加速土壤有機碳分解的重要原因。因此，合理耕作、部分實行減免耕作能增 加土壤有機碳穩(wěn)定性，進而提高生態(tài)系統的碳貯量。大量資料表明，免耕與少耕管理與傳統 耕作措施相比能明顯提高土壤有機質的含量。通過免耕、少耕，減少土壤中不穩(wěn)定碳的流失 ，降低風雨對土壤的侵蝕，減少土壤有機質的流失，增加土壤碳匯。研究表明，坡地在開墾 后5a內，因耕作和水侵蝕導致土壤有機碳以2.15 mg C／(hm2•a)［16］的速度損 失，而我國有18%的耕地為坡耕地或易受侵蝕［17］，所以保護性耕作具有很大的固 碳潛力。例如，在北美地區(qū)，經過多年的保護性耕作使該地區(qū)農田土壤有機質含量明顯增加 ，10a以上可使農田耕層有機碳含量增加7％-10％［18］。因此，我國在農業(yè)生產中 應改變廣泛使用需要耗費大量化石燃料的農業(yè)機械的耕作方法，通過保護性耕作和機械化的 免耕覆蓋模式等耕作方法，增強土壤有機質，加強土壤的固碳作用。

3 中國發(fā)展碳匯農業(yè)的主要政策建議

碳匯農業(yè)屬于新興產業(yè)，因此急需政府進行相關的制度創(chuàng)新與政策引導、支持。這不 僅需要市場機制和制度安排充分發(fā)揮作用，而且需要政府積極進行引導、宣傳和推廣，并在 政策上給予大力扶持與保障。即，建立起完善配套的法律法規(guī)體系、政策支持體系、技術創(chuàng) 新體系和激勵約束機制等；通過強制性制度創(chuàng)新，實行有利于節(jié)能減排、資源節(jié)約、改善生 態(tài)、保護環(huán)境的財稅政策，實現農業(yè)的低碳排放。具體而言，可重點實行以下六項政策措施 ：

3.1 建立健全資源、環(huán)境有償使用制度，開征環(huán)境稅，構建發(fā)展碳匯 農業(yè)的 長效機制

明確資源和環(huán)境的公共產權，建立完善資源、環(huán)境有償使用制度，構建反映市場供求關 系、稀缺程度、損害成本的資源、能源、環(huán)境價格形成機制，形成統一、開放、有序的初始 產權配置機制和二級市場交易體系；對化肥、農藥開征環(huán)境稅，引導農戶改變過度依賴化肥 、農藥等化工型生產資料的農業(yè)生產方式，有效推進碳匯農業(yè)發(fā)展。例如，明確征收的化肥 、農藥環(huán)境稅必須全部反哺到碳匯農業(yè)，或者以“碳補貼”的方式返還給農民，提高農民發(fā) 展碳匯農業(yè)的積極性；在農業(yè)節(jié)水方面，明確地方政府擁有本轄區(qū)內水資源的調控、分配、 管理和監(jiān)督權：用水戶按分配的指標和相應價格擁有用水權；節(jié)約和剩余的水量在一定范圍 內可以參與交易、轉讓，建立節(jié)獎超罰機制等。

3.2 構建有利于發(fā)展碳匯農業(yè)的保障體系與激勵機制

應大力推進制度創(chuàng)新，發(fā)揮政策和財政資金的導向推動作用，制定相關的扶持發(fā)展碳匯農業(yè) 的各類政策措施，增加對發(fā)展碳匯農業(yè)的公共投入，如，稅費減免、財政扶持、技術支持、 土地使用等，通過誘致性制度變遷，把農業(yè)生態(tài)環(huán)境納入政府公共管理范疇；建立有利于碳 匯農業(yè)發(fā)展的政策和法律體系；在農業(yè)建設項目審批、投資等環(huán)節(jié)，優(yōu)先考慮碳匯農業(yè)項目 ；建立碳匯農業(yè)促進組織，加強農業(yè)基礎設施建設和農業(yè)環(huán)境管理，為碳匯農業(yè)提供一個良 好的發(fā)展環(huán)境；要重視碳匯農業(yè)關鍵技術的研發(fā)、示范和推廣工作，運用公共財政積極推進 農村沼氣及生活廢棄物無害化處理的物業(yè)化管理；依法強制實施清潔生產審核，對增施有機 肥、資源節(jié)約、農村清潔能源和可再生能源、農業(yè)廢棄物資源化利用和無害化集中處理等工 程和生產方式實施低碳補償政策，激發(fā)發(fā)展碳匯農業(yè)的內在動因和持續(xù)動力；建立相關的保 障體系，避免土壤的固碳過程逆轉，并建立一套獎懲制度，對土地固碳效果顯著的優(yōu)秀土地 管理者給予獎勵；引導農村金融機構對發(fā)展碳匯農業(yè)的農戶和龍頭企業(yè)給予貸款支持；完善 有機農產品標識制度，鼓勵公眾購買碳匯農業(yè)方式生產的農產品；引導農民轉變思想觀念， 實行農業(yè)生產的碳核算制度。

3.3 引導與鼓勵低碳科技革新，構建推動碳匯農業(yè)發(fā)展的技術創(chuàng)新體系 碳匯農業(yè)的發(fā)展既是一場農業(yè)生產的低碳與環(huán)保革命，也是一場新技術的革命，因為發(fā)展碳匯農業(yè)的關鍵是依靠農業(yè)科技在低碳領域的突破。因此，政府應當積極引導、鼓勵與扶持各方面的科技力量和攻克農業(yè)方面節(jié)能節(jié)水等低碳的關鍵性技術，在農業(yè)清潔化生產的技術鏈接、綠色生產技術和農業(yè)資源多級轉化、高效利用與廢棄物再生技術、低碳農業(yè)技術標準規(guī)范、農村生態(tài)小城鎮(zhèn)建設技術等層面開展技術創(chuàng)新、集成研究并形成突破，逐步建立起相對完善的推動碳匯農業(yè)發(fā)展的技術創(chuàng)新體系；同時，逐年加大對農業(yè)和農村節(jié)能低碳重點項目、重大工程的投入力度，依靠科技、組織實施好農村沼氣、秸稈氣化、節(jié)水農業(yè)、保護性耕作、有機農業(yè)投入品、副產物綜合利用、天然林保護與退耕還林、生物質能源開發(fā)等重點項目的開發(fā)建設，重點在全國創(chuàng)建一批碳匯農業(yè)示范園區(qū)，推廣碳匯農業(yè)，由此推動碳匯農業(yè)的快速普及與發(fā)展。

3.4 設立農業(yè)碳基金，推進碳排放權交易

在低碳經濟形勢下，我國要抓住機遇，設立農業(yè)碳基金，拓展農業(yè)資本市場，解決發(fā)展碳匯 農業(yè)所需的部分資金；并以清潔發(fā)展機制為核心，推進碳排放權交易，先期主要面對國內能 源大企業(yè)銷售，逐步進入國際碳交易市場。糧農組織的經濟學家萊斯利•利珀認為，通過此 種低碳融資措施，發(fā)展中國家低碳農業(yè)的規(guī)?？赡軙磕暝黾?00億美元［19］。而 且，進行農業(yè)碳交易，可額外增加農民的碳匯收入，有利于激勵農戶從“碳源”農業(yè)生產方 式轉變到“碳匯”農業(yè)生產方式。目前，中國已成為發(fā)達國家開展CDM項目的主要國家，全 球最大的CDM市場減排量的最大供給者。因此，應該抓住機會促進發(fā)達國家的相關技術轉讓 ，同時增強自主創(chuàng)新能力，研發(fā)低碳農業(yè)技術和低碳農產品，開發(fā)利用生物質能源，整合市 場現有的碳匯農業(yè)技術，加以培訓、示范和推廣應用，以期在國際碳匯交易的競爭中搶占制 高點。同時，在國內積極探索創(chuàng)建“企業(yè)―碳交易機構―農村專業(yè)合作組織―農戶”的農業(yè)碳匯交易機制，形成企業(yè)、農村專業(yè)合作組織、農民與碳交易機構等相關體的利益共享機制和專業(yè)合作組織訂單機制，其內在的運作機制主要包括三個層面：一是在企業(yè)與碳交易機構之間，主要是加入碳交易機構的企業(yè)自愿并從法律上聯合承諾，通過購買補償項目的碳減排指標，完成其定量的溫室氣體排放目標。即，企業(yè)通過農業(yè)碳匯等項目去彌補未完碭減排目標或超額排放；二是碳交易機構與農村專業(yè)合作組織之間，主要是專業(yè)合作組織負責將農民組織起來，幫助有意愿實施碳匯農業(yè)技術的農民簽訂合同或者訂單，并將其減排的溫室氣體指標集合在碳交易機構出售；三是農村專合組織與農戶之間，主要指專業(yè)合作組織通過訂單機制與愿意提供碳匯的農民簽署合同，然后將集中銷售碳減排量的利潤按簽訂的合同返回給農民［20］。

3.5 鼓勵各類資本下鄉(xiāng)，推動碳匯農業(yè)的發(fā)展

要改變農村生產方式，積極發(fā)展碳匯農業(yè)，除了政府財政支持以外，更需要金融機構資金及 “市場資本”的積極介入，在政府財政投資、金融機構與市場資本的合力作用下，共同參與 和推動新興碳匯農業(yè)的發(fā)展。因此，應以全新視角設計各類資本支持碳匯農業(yè)的框架體系。 一是為支持碳匯農業(yè)經濟發(fā)展的金融機構及各類資本提供稅費優(yōu)惠、利息補貼和風險擔保上 的政策支持；二是制定完善農業(yè)保險法、碳匯農業(yè)促進法等相關法律，建立健全農業(yè)保障體 系，推行政策性與商業(yè)性保險同時運營的聯合保障機制，提高保障系數，降低信貸支持風險 。三是建立銀行、擔保與保險聯合支持機制，實現低風險、高收益的多方共贏。保險公司為 高投入、周期長和高收益的碳匯農業(yè)提供政策性或商業(yè)性風險保障；政府主導組建碳匯農業(yè) 專項擔保公司，建立公益性擔?；?，為碳匯農業(yè)提供融資擔保；銀行機構則依據信用評估 和風險評估情況提高信貸額度，延長資金使用期限，降低資金使用價格，促進聯合機制有效 發(fā)揮。

3.6 改變傳統農業(yè)的組織形態(tài)，大力推進各種形式的農業(yè)專業(yè)合作

推進農業(yè)專業(yè)合作以解決農業(yè)經營規(guī)模過小與發(fā)展碳匯農業(yè)的矛盾。目前我國主要實行 的是以家庭承包為基礎的小規(guī)模的農戶和農場模式，這種農業(yè)生產形態(tài)給規(guī)模化碳匯農業(yè)的 發(fā)展帶來困難。例如，一個農戶或一個農場實行碳匯農業(yè)的模式，而周圍的耕地仍是工業(yè)化 農業(yè)，那么這個生態(tài)模式的土壤、空氣和水源等就難以避免會受到影響和污染。因此，需要 在傳統農業(yè)的組織形態(tài)上進行改變，大力推進各種形式的農業(yè)專業(yè)合作，例如以村組為單位 開展土地合作，選擇合適的項目發(fā)展碳匯農業(yè)；擴大現有農業(yè)專業(yè)合作社的合作規(guī)模和合作 內容，引導不同專業(yè)合作社圍繞發(fā)展碳匯農業(yè)進行經營合作；引導小規(guī)模的生態(tài)農戶與農場 ，通過成立生態(tài)合作社擴大規(guī)模等等。

3.7 征收進口農產品“碳關稅”，補貼國內碳匯農產品

在西方發(fā)達國家，對農業(yè)普遍實施高補貼政策，這事實上包含了對農業(yè)的“碳補貼”。此 外，發(fā)達國家碳減排成本普遍較高，據調查，歐美國家的碳減排成本平均在50美元/t以上 ［21］，折合人民幣成本大約為340元/t。按照1 kg糧食吸收1.47 kgCO2標準計算， 歐美發(fā)達 國家糧食碳補貼標準大約為499.80元/t［5］。這可作為我國進口西方發(fā)達國家農產 品的“ 碳關稅”標準。同時，把征收的資金用于補貼國內的有機農產品、綠色農產品等碳匯農產品 ，以提高農戶發(fā)展碳匯農業(yè)的積極性，增加農民的收益。

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［20］李曉燕發(fā)展低碳農業(yè)四川如何突破兩大瓶頸［N］四川日報，2010-10-13［Li Xiaoyan.How to Break two Bottlenecks of Lowcarbon Agricultural Delevopment in Sichuan［N］.Sichuan Daily,2010-10-13.］

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Main Paths and Policy Proposals for the Development ofCarbonsinkingAgriculture in China

XIE Shujuan1,2,3 KUANG Yaoqiu1，2 HUANG Ningsheng 1，2

(1. Guangzhou Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,G u angzhou Guangdong 510640,China; 2. Graduate University of Chinese Academy of S ciences,Beijing 100049,China；

3. Guangdong Academy of Social Sciences,Guangzhou Guangdong 510610,China）

第6篇：溫室氣體的特性范文

關鍵詞：低碳經濟；室內設計；應用

低碳經濟理念和室內設計的融合，是通過對低碳、節(jié)能、經濟等各種技術來實現的，在一定程度上降低了溫室氣體的排放量和能耗。在低碳設計方面，采用的材料進行了一定的更改，主要對環(huán)保、節(jié)能的新型材料進行應用，融合了低碳理念的室內設計更加注重綠色環(huán)保，保證居住空間的舒適性、健康性等，給住戶提供了一個非常低碳的室內環(huán)境。

一、低碳理念的涵義

低碳理念的涵義主要指的是減少二氧化碳等溫室氣體的排放。在人類的初期發(fā)展中，生產力是非常落后的，對于煤炭等化石燃料的利用是非常少的，很少發(fā)生因為碳排放量而導致的生態(tài)問題。在經濟不斷的發(fā)展的過程中，工業(yè)革命發(fā)生了，全球范圍內的經濟實現了迅猛的發(fā)展，對于化石燃料的利用不斷增多，二氧化碳等溫室氣體的排放量大幅增加，導致很多生態(tài)問題的出現。低碳經濟將可持續(xù)發(fā)展作為重要的基礎和前提，通過多科技、制度等進行相關的應用，減少對化石燃料的利用，從而是的溫室氣體的排放量逐漸減少，在更大程度上保證經濟和社會的健康發(fā)展，對于人們的生命安全有著非常重要的價值。

二、低碳理念在我國的室內設計中應用的現狀

低碳設計是低碳理念和設計相融合的主要體現，主要講的是在方案設計的整個過程中，遵循低碳理念，使用新型的能源和材料，減少能耗，在這個過程中最為關鍵的一點就是為人們提供一個低碳的環(huán)境。在我國的室內設計領域，對低碳理念的應用是比較晚的，即使專業(yè)的設計人員對于低碳理念也并沒有一個非常全面的了解和認知。同時，相應的使用方法也非常缺乏。我國的傳統文化時間久遠、影響深刻，對于室內設計人員的影響也是很大的，在這一條件的限制之下，使其對于室內設計的認識是帶有文化特殊性的，當文化的這一特性和低碳理念產生一定的沖突的時候，很大一部分設計人員會遵從文化的特殊性，這使得低碳理念在我國的室內設計中沒有得到很好地滲透。

三、低碳理念在室內設計中的應用

1.我國的人口分布和居住的條件都有著鮮明的特點，人口數量非常龐大，使得人均占地的面積是非常小的，在這樣的條件之下，怎樣才能實現空間布局的低碳化和經濟化有著非常重要的意義，對于改善我國居民的居住環(huán)境是非常重要的。首先，對于功能分區(qū)的合理化要做到足夠的重視在地刺進行劃分的時候，要遵循一定的原則，包括公私分隔、潔污分隔和動靜分隔。面積分配也要合理，對功能區(qū)的面積進行合理的分配。從而提高利用率。室內設計主要的就是住房的設計，關系著每個家庭的生活習慣和生活理念，而且不同的家庭有不同的生活習慣和理念，在室內設計的過程中，要對其進行充分的考慮，根據家庭所處的時期靈活布局。同時，對于可以再創(chuàng)造的空間進行合理的布局，也就是進一步加強經濟化的空間布局，為將來的裝修留下一定的空間，這項措施對于資源的節(jié)約等有著很大的幫助。

2.在儲物空間的設計上，需要將功能區(qū)的特征作為重要的依據。住宅區(qū)的不同的空間區(qū)域有著不同的特征和使用情況，在這樣的基礎之上，需要對不同空間區(qū)域的使用性質進行充分的考慮，同時，還要結合儲物對象進行相應的設計。儲物對象是儲藏空間設計中非常重要的參考因素。在室內，每一個儲藏空間的打下是不一樣的，而且，每個住戶的生活習慣等是不一樣的，在儲藏空間所要放置的物品也是不同的，所以，在進行儲藏空間的設計時要根據實際的儲物對象來進行設計。儲物空間是有一定的分類的，包括了三項內容，分別是獨立式儲藏、組合式儲藏和固定式儲藏。在儲藏空間的設計中要對儲藏類型進行靈活的運用，將儲藏間空間的利用率盡可能地提高。室內設計的主要服務對象是住戶，根據家庭的具體要求和變化需要對儲藏空間進行相應的裝修，那么，這就需要預留出一定的空間，方便以后的裝修和設計。需要對儲藏空間做出進一步的完善，將儲藏空間的使用時間盡可能地延長，這一措施對室內空間和資源的節(jié)約有著非常大的幫助。

3.在低碳材料的選擇上需要注意很多方面的問題：第一，材料的選擇是根據具體的情況來選擇的，不能任何的空間設計都是用一樣的材料，對于材料的性能要進行一定的考慮，不同的空間設計對于所使用材料的要求是存在差異的，需要將這些差異作為重要的參考依據。第二，在選擇的過程中，對材料進行詳細的考察，注重成品裝修材料的選擇，保證它們的能量散發(fā)是比較少的。第三，對于當地的生產的裝修材料進行優(yōu)先選擇，相比于外地的材料，其售后服務和質量都便于保證。第四，所選擇的材料需要和可持續(xù)發(fā)展的目標相結合，減少一次性材料的應用。第五，帶有放射性物質的材料是不允許使用的。

4.對石材進行充分的應用，他有著非常大的優(yōu)勢，對于環(huán)境的美化和良好居住空間的營造有著非常重要的作用，將石材應用于室內設計中只需要對原材料進行相應的冷加工，是不需要進行高溫加工過程的，那么，就在很大程度上減少了污染物的排放，對于生態(tài)環(huán)境的保護有著至關重要的意義。木材也是一種非常重要的低碳材料，注重地天然木材的使用，減少人造木材的使用，對于低碳理念的應用是非常重要的，能夠在一定程度上改善居住的環(huán)境。

四、結語

在人們的生活、工作和學習等方面，室內環(huán)境有著非常重要的影響。近年來，我們國家的社會經濟和科學技術實現了全面的發(fā)展，在這個過程中，人們對于建筑空間的環(huán)境有著更高的要求，在這樣的條件之下，將低碳理念和室內設計進行相應的融合有著非常重要的作用，是必然的要求，相關的設計人員需要采用有效的手段對儲物空間進行性設計，營造一個舒適、健康、經濟的室內環(huán)境。

參考文獻：

[1]樊孟維.低碳經濟理念下的室內設計原則探析[J].長春大學學報.2011（3）：99-101.

第7篇：溫室氣體的特性范文

2015年12月21日，香港交易及結算所有限公司全資附屬公司香港聯合交易所有限公司（以下簡稱聯交所）新版《環(huán)境、社會及管治報告指引》（簡稱ESG指引），旨在加強有關ESG信息的披露規(guī)定。其中環(huán)境范疇指標整體包括三個層面――排放物、資源使用及環(huán)境和天然資源，分別要求企業(yè)對三廢（廢氣、廢水、廢渣）排放、各類資源的使用情況以及對環(huán)境造成的重大影響進行強制性披露。

一、ESG指引之環(huán)境范疇指標

1. 指標分類

環(huán)境范疇指標分為排放物、資源使用、環(huán)境及天然資源三個層面，共包含12項關鍵績效指標，其中定性指標1個，披露相關措施及成果；定量指標6個，披露具體數據；定性定量指標5個，同時披露其具體排放數據、相關措施及成果。

2. 指標獲取

環(huán)境范疇指標獲取的難點主要反映在理解和統計上。其中，企業(yè)反映比較多的難點指標主要是A1.2、A1.3、A1.4和A3.1，以下針對上述四個指標進行分析和解讀。

A1.2：溫室氣體排放總量（以噸計算）及（如適用）密度（如以每產量單位、每項設施計算）。

指標披露方法：首先，針對企業(yè)經營類型判斷溫室氣體的排放種類；然后，明確溫室氣體排放核算的組織邊界；接著，識別溫室氣體排放源；最后，計算各排放源產生的溫室氣體排放總量。

A1.3：所產生有害廢棄物總量（以噸計算）及（如適用）密度（如以每產量單位、每項設施計算）；

A1.4：所產生無害廢棄物總量（以噸計算）及（如適用）密度（如以每產量單位、每項設施計算）。

指伺露方法：以上兩個指標的獲取難點在于有害廢棄物和無害廢棄物的識別與區(qū)分。按照定義，有害廢棄物主要是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。

A3.1：描述業(yè)務活動對環(huán)境及天然資源的重大影響及已采取管理有關影響的行動。

指標披露方法：此項指標涵蓋范圍廣泛，基本上與所有行業(yè)均相關。其中，“對環(huán)境及天然資源的重大影響”主要是指披露識別出的企業(yè)對氣候變化、空氣質量和生物多樣性等方面產生影響的內容?！安扇」芾碛嘘P影響的行動”就是披露降低對環(huán)境和天然資源產生影響的舉措，其中生物多樣性保護方面可單獨披露相關舉措，對氣候變化和空氣質量影響的行動可以在能源管理、廢氣排放管理等內容中論述。

3. 適用范圍

環(huán)境范疇12項關鍵績效指標中，除A1.3及A2.5屬于部分適用外，其它指標對于一般行業(yè)均普遍適用。一是對于需要披露具體排放密度的指標，如A1.3中需披露有害廢棄物排放密度（如每產量單位、每項設施），而對于此項有害廢棄物排放量低且業(yè)務設施范圍復雜的企業(yè)不適用，如地產企業(yè)；二是不具備適用條件，如A2.5制成品所用包裝材料的總量，一些行業(yè)不采用包裝材料，如電力行業(yè)。

三、ESG指引之環(huán)境范疇指標與相關社會責任指南、標準對標分析

ESG指引環(huán)境范疇的關鍵績效指標均要求強制披露?，F將ESG指引中環(huán)境范疇的指標與全球報告倡議組織（GRI）《可持續(xù)報告編寫指南》（第四版）（以下簡稱GRI G4）、ISO 26000：2010《社會責任指南》（簡稱ISO 26000）進行對標分析，為聯交所上市公司應用ESG指引披露環(huán)境范疇信息提供借鑒。

分析表2顯示，ESG指引、ISO 26000及GRI G4對于企業(yè)在環(huán)境方面的要求有共性，也各有側重。具體如下：

第一，ESG指引、ISO 26000及GRI G4中均涵蓋了主要空氣污染物、水資源、能源、廢棄物及天然資源與環(huán)境的影響等內容，聯交所上市公司在開展環(huán)境管理、披露環(huán)境信息時，可以對照參考。

第二， GRI G4涵蓋了可能對環(huán)境造成影響的各個方面，包括物料、能源、水、生物多樣性、廢氣排放、污水和廢棄物、產品與服務、交通運輸等方面，涉及范圍最廣，對應各方面的指標劃分與闡述最為全面詳實。企業(yè)參考 GRI G4 可以更好地理解環(huán)境信息披露的要求，方便聯交所上市公司應用ESG指引更加全面地披露環(huán)境范疇信息。

第三，GRI G4注重在企業(yè)判別實質性議題后，提供相對應的披露標準項和披露方法，對于聯交所上市公司披露ESG指引中環(huán)境范疇的重點信息有重要參考價值。

第四，ISO 26000 環(huán)境主題總的“相關行動和期望”為企業(yè)開展環(huán)境管理提供了指導，這對于聯交所上市公司開展環(huán)境管理提供了可行建議，對于聯交所上市公司提高ESG指引中環(huán)境范疇信息的披露質量也有較大的參考價值。

四、ESG指引之環(huán)境范疇指標披露示例

針對以上提及獲取難度較大的指標A1.2、A1.3、A1.4 、A2.1、A3.1，列舉相應典型示例以輔助區(qū)分和理解，并提供相關聯交所上市公司披露的典型案例。

A1.2

指標內容：溫室氣體總排放量（以噸計算）及（如適用）密度（如以每產量單位、每項設施計算）。

如恒隆地產對直接排放和間接排放的溫室氣體排放量進行核算，同時以建筑樓面積披露了排放強度：

A1.3、A1.4

指標內容：所產生有害廢棄物、無害廢棄物總量（以噸計算）及（如適用）密度（如以每產量單位、每項設施計算）。

如中電集團對有害廢棄物和無害廢棄物的產生量及循環(huán)再造量進行了詳細披露：

A2.1

指標內容：按類型劃分的直接及/或間接能源（如電，氣或油）總耗量（以千個千瓦時計算）及密度（如以每產量單位，每項設施計算）。

如太古地產披露了內部能源消耗類型（柴油、汽油、煤氣、天然氣等）及相應的消耗量：

A3.1

第8篇：溫室氣體的特性范文

【關鍵詞】 低碳經濟 造紙 節(jié)能減排 中國

依據世界氣象組織的科學調查顯示,到本世紀末二氧化碳濃度可能超過700ppm,這可能導致全球氣溫上升1.4℃至5.8℃,從而造成環(huán)境災難。在這樣一個高碳的社會里,如何來計算它的低碳機會,實現低碳生活由此顯得至關重要。

一、低碳經濟的內涵

1、“低碳”的源起

事實上,低碳(low carbon),是指減少或降低以二氧化碳為主的溫室氣體排放。早在1990年,聯合國環(huán)境規(guī)劃署的溫室氣體咨詢小組就指出,全球氣候正逐漸變暖,必須將平均氣溫控制在比工業(yè)化前平均氣溫高2℃的范圍內,否則將面臨生態(tài)系統嚴重破壞,農作物減產、水資源短缺、海平面上升、物種滅絕等種種惡劣狀況。2℃已經成為自然界最后的安全閥,一旦被突破,其所帶來的環(huán)境災難難以想象。

造成全球變暖的罪魁禍首就是人類自身,其無節(jié)制享受物欲文明的生活和生產方式,造成了在過去的100年當中,排放出大量的溫室氣體,使大氣中二氧化碳濃度上升了三分之一,嚴重破壞了地球臭氧層,從而導致全球平均氣溫節(jié)節(jié)升高。在此背景下,世界各國共同呼吁降低或控制二氧化碳排放,才有了“低碳”一說。1997年12月,149個國家和地區(qū)的代表通過了《京都協議書》,這是人類歷史上首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。中國也于1998年5月簽署并于2002年8月核準了該議定書。

2、“低碳經濟”的內涵

“低碳經濟”,是近年來國際社會應對人類大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球氣候災害性變化而提出的新概念。它的核心是在市場機制基礎上,通過制度框架和政策措施的制定及創(chuàng)新,形成明確、穩(wěn)定和長期的引導和鼓勵,推動提高能效技術、節(jié)約能源技術、可再生能源技術和溫室氣體減排技術的開發(fā)及運用,并促進整個社會經濟朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式轉變。

二、我國造紙業(yè)發(fā)展低碳經濟的現實意義

1、我國造紙業(yè)發(fā)展低碳經濟的背景

(1)國際背景

早在1896年,瑞典物理化學家阿累利烏斯就已發(fā)出“化石燃料燃燒將會增加大氣中二氧化碳的濃度,從而導致全球變暖”的警告。傳統的造紙工業(yè)在生產過程中排出的廢氣和粉塵大大增加了二氧化碳的濃度,從而也為地表溫度的升高增加了可能性。全球地表溫度數據表明,20世紀地球升溫約0.5℃。大部分高溫年份都出現在近些年,從20世紀50年代后期開始,科學界才開始注意和研究全球氣候變化與溫室氣體的關系,到1990年代初,各國政府、科學界和工業(yè)界不得不痛苦地承認:人類向大氣中排放溫室氣體是全球溫暖化的主要原因。2007年5月,IPCC第四次評估報告提供的證據顯示,由人類活動引起的全球氣候變暖已是一個不爭的事實。近百年(1906―2005年)來,全球平均地面溫度上升了0.74℃,預計到本世紀末,全球平均地面溫度(與1980―1990年相比)可能會升高1.1℃―6.4℃。全球氣候變化影響人類生存和發(fā)展,對經濟社會可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重的挑戰(zhàn),深度觸及農業(yè)和糧食安全、能源安全、生態(tài)安全、水資源安全和公共衛(wèi)生安全。

全球氣候變暖的危害極其嚴重。據IPCC的合理估計,從1990年到2100年,全球海平面將上升49厘米左右。同時,諸多研究也表明全球變暖可能使地球上有些自然干旱地區(qū)的耕地逐漸變成荒漠,從而糧食生產能力下降。《自然》雜志文章宣稱,全球氣候變暖將導致世界上四分之一即一百多萬物種在未來50年內滅絕。

(2)國內背景

目前,中國是世界第二大能源生產國和消費國,又是世界第二大二氧化碳排放國。中國過多地依賴單一能源,其中煤炭高達70%,這一事實已使經濟發(fā)展和環(huán)境保護亮起紅燈。尤其是當前中國正處在工業(yè)化中期階段,重化工業(yè)特征非常明顯。這一特征意味著中國在較長時間內不可避免地要大量消耗資源和能源。根據國際能源機構的報告,預計到2010年,中國將可能超過美國,成為全球最大的溫室氣體排放國。

據近五年工業(yè)統計資料介紹,全國制漿造紙工業(yè)污水排放量約占全國污水排放總量的10%―12%,居第三位;排放污水中化學耗氧量(CODcr)約占全國排放總量的40%―45%,居第一位;同時,生產排放的二氧化碳也位居前列。造紙工業(yè)是中國污染環(huán)境的主要行業(yè)之一。

多年來,我國氣候發(fā)生了顯著變化。從1986年到2008年的23年全部出現了全國性暖冬,極端天氣、氣候事件與災害的頻率與強度明顯增大。另據2006年年底的《氣候變化國家評估報告》預測,未來我國氣候變化的速度將進一步加快,很可能在未來50年至80年全國平均溫度升高2℃―3℃。氣候變暖將造成嚴重的損失。據預測,到2030年,我國沿岸海平面可能的上升幅度為l0cm―16cm,導致海岸區(qū)洪水泛濫的機會增大;而且氣候變化將使農業(yè)生產的不穩(wěn)定性增加,如果不采取任何措施,到2l世紀后半期,我國主要農作物,如小麥、水稻和玉米的產量最多可下降37%,農業(yè)生產也將受到氣候變化的嚴重沖擊。

從相關統計數據可以看出1990―2003年,中國的GDP增長大約占全世界的10%,而同期能源消費增長卻占世界的27%,溫室氣體排放量增長占世界的34%。中國能源消費和溫室氣體排放的凈增長趨勢顯示,中國有必要減少溫室氣體排放。能源供給和能源安全已經成為限制中國工業(yè)化的主要制約因素。減少溫室氣體排放在一定程度上,也有助于發(fā)展目標的實現。因此,中國需要在未來20―50年間,在工業(yè)化發(fā)展和溫室氣體減排之間進行平衡。中國的選擇只能是繼續(xù)化壓力為動力,尋求低碳經濟發(fā)展道路。

2、我國造紙業(yè)發(fā)展過程中能源利用及其排放現狀

(1)紙漿等原料結構的不合理

以安徽省濉溪縣為例,這個地區(qū)的造紙廠,全部采用草漿造紙工藝。由于長期的無序生產,污水使莊稼根部腐爛,河里的魚蝦死光,井水要過濾5次才能飲用。這樣的生產、生活環(huán)境,給當地居民帶來了諸多不變甚至制約了當地經濟的可持續(xù)發(fā)展。

我國傳統造紙業(yè)以草漿為主,其比例高達80%以上。而世界造紙業(yè)發(fā)達國家木漿比例高達90%。這種不合理的原料結構造成的嚴重污染,主要來自麥草化學制漿的排污。目前,草類制漿二氧化碳排放量占整個造紙工業(yè)排放量的60%以上,仍然是主要的污染源。只有增加優(yōu)質長纖維的供給,提高木漿比重,淘汰落后草漿生產線,優(yōu)化我國造紙原料結構,才能解決我國造紙帶來的環(huán)境污染問題。

(2)造紙過程中高居不下的耗水量

傳統造紙工業(yè)是污染排放的重點行業(yè),也是能耗大戶,因此節(jié)能減排成為低碳經濟下造紙行業(yè)發(fā)展的新趨勢。目前,造紙業(yè)居我國5大高耗水行業(yè)之首,其國內紙廠噸紙水耗高達100立方米以上,是世界平均水平的10倍。隨著工業(yè)用水價格的不斷提高,節(jié)省這方面的開支對于企業(yè)的長遠發(fā)展來說大有可為。國內大型造紙企業(yè)近年來紛紛投入巨資,用于節(jié)水技術和設備的研發(fā)及改造,深入挖掘節(jié)水潛力,提高水的重復利用率,均達到了國際先進水平。但大批的小型造紙企業(yè)的耗水量仍然高居不下。

(3)污染物的產生和排放的處理能力有待進一步提高

在節(jié)水的同時,如何解決污染物排放對環(huán)境的不利影響是個不容回避的問題。造紙行業(yè)是我國進行污染排放控制的重點行業(yè)。造紙工業(yè)是山東省重要的傳統優(yōu)勢產業(yè)之一,產量和主要經濟指標連續(xù)14年居全國首位。新出臺的《指導意見》確定,到2011年,自制紙漿產能、機制紙及紙板產能分別控制在700萬噸和1800萬噸以內;逐步增加商品木漿和廢紙漿比重,非木漿、木漿、廢紙漿三者比重調整到15∶35∶50;逐步淘汰落后產能100萬噸―150萬噸,全省造紙企業(yè)平均規(guī)模達8萬噸/年以上?！吨笇б庖姟芬?guī)定,到2011年,山東省造紙產品綜合能耗將在2008年的基礎上降低5%―10%,自制草漿平均綜合水耗達到50-60立方米/噸,化學機械木漿平均綜合水耗達到20―25立方米/噸。

山東省要求,沿海地區(qū)要充分利用港口優(yōu)勢,重點發(fā)展木漿和廢紙造紙,鼓勵企業(yè)加快行業(yè)兼并、聯合和重組,提高產業(yè)集中度;鼓勵利用木材采伐剩余物、木材加工剩余物等生產木漿,充分利用廢紙資源,使全省廢紙回收率由目前的35%提高至40%以上,利用率由45%提高至50%以上;鼓勵采用封閉循環(huán)用水、中段廢水處理及回用技術;采用廢渣燃料化處理、固體廢物回收處理、沼氣發(fā)電等環(huán)境保護技術和手段。

三、對我國造紙業(yè)發(fā)展低碳經濟的建議

1、發(fā)展低碳經濟的必然選擇:綠色技術創(chuàng)新

(1)選擇低碳環(huán)保型原材料

其一,選擇可再生木材原料。第一,可再生木材資源是今后人類應該充分依賴的資源,木材和紙產品是可再生和可循環(huán)使用的產品,林產工業(yè)可以擴大生物質能源的使用,減少對化石燃料的依賴,減少二氧化碳的排放。第二,木材和紙制品在碳循環(huán)過程中是儲碳的載體,有“碳儲存效果”。其碳儲存作用可以凈減少排放的二氧化碳。藉由植物本身的生理特性進行光合作用吸收大氣中二氧化碳,將二氧化碳轉化有機碳成為生物量儲存于植物體中,所表現于外的形式則為植物的總蓄積,對木材資源的再利用,對減少大氣中二氧化碳濃度有所貢獻。

其二,選擇可循環(huán)生物質燃料。第一,木材利用和林產工業(yè)具有“替代化石燃料的效果”。在木材的生命周期內,林地剩余材、加工剩余材、產品廢材及循環(huán)利用材等林產品,以及制漿造紙業(yè)等林產工業(yè)所產生的廢棄物,如黑液、邊皮木屑等幾乎都可有效利用為生物質能源,替代化石燃料,從而減少造紙過程中對大氣的污染。第二,可循環(huán)燃料的選用一般認為由生物質(燃料)產生的二氧化碳是自然界可循環(huán)的,而由化石燃料產生的二氧化碳才是大氣溫室氣體的增加量。從這個角度看,現代造紙工業(yè)在由生物質能燃燒生產的選擇上在低碳經濟中更具有優(yōu)勢和競爭力。

(2)開發(fā)與應用節(jié)能的工藝與技術裝備

第一,在造紙流程中使用蒸汽動力系統能量梯級(多級)利用與集成技術;能量轉換環(huán)節(jié)與利用環(huán)節(jié)各級能流的耦合與最優(yōu)匹配技術;全廠熱、電、冷三聯供優(yōu)化耦合技術,生物質能源轉化技術。這些技術的開發(fā)與利用能大大減少造紙工業(yè)生產過程中的污染氣體及粉塵的排放量,提高空氣質量。第二,使用低位能能量的利用技術,低能耗打漿技術、耗原材料替代技術、強機械脫水節(jié)能集成技術、高效干燥技術、軟測量與優(yōu)化控制技術、變頻驅動技術的應用能為現代造紙工業(yè)的節(jié)能減排實現質的突破,減少碳排放量、改善水污染狀況。第三,開發(fā)與應用過程余熱回收集成技術,這樣能夠降低溫室氣體的排放,降低大氣中的二氧化碳濃度。最后,為了減少制漿方面的污染,擴大造紙原料資源,提高廢紙再利用率也是有效的方法之一。其中,以廢紙制漿技術為主。廢紙制漿主要難題在脫墨技術,即利用脫墨劑(NaOH、Na2CO3、H2O2等)和分散劑(Na2SiO3等)破壞碳墨及顏料粒子在纖維上的粘附力。國際上造紙的廢紙用量日益增加,如美國的廢紙回收率在30%以上,日本的廢紙回收率達43%,英國的廢紙回收率達45%。美國明文規(guī)定,造紙廠原料投放量必須含25%以上的廢紙。近幾年,我國廢紙利用率也越來越高,廣東省的廢紙回收率目前已達30%以上。

(3)造紙廠管理機制革新及爭取政府扶持

造紙工業(yè)應有統一的管理機構和管理體制,嚴格控制新建廠和擴建廠。目前輕工總會、林業(yè)部、農業(yè)部均管制漿造紙廠,應相互配合,制定統一的法規(guī)。對于日產化學漿50噸以上的制漿造紙廠,產品及經濟效益較好的,政府應予扶持,建立堿回收和無污染漂白系統及“三廢”處理系統,做到達標排放,文明生產。

2、綠色技術創(chuàng)新下環(huán)境容量資源競爭

(1)綠色技術創(chuàng)新與環(huán)境容量資源競爭的三種結果(見圖1、圖2、圖3)

圖中,橫軸代表碳排放量(W),縱軸代表成本和價格(C+P),S與D線分別代表排放量的供給與需求曲線;MAC線(即D線)與MEC線分別代表邊際治理成本和邊際外部成本線。

從圖中可以看出排放權供給曲線和需求曲線的特點:由于政府發(fā)放排放許可證的目的是保護環(huán)境而不是贏利,因而排放權的總供給曲線S垂直于橫軸,表示排放許可證的發(fā)放數量不會隨價格的變化而變化,但因公眾意愿逐步減少。由于排放者對排放權的需求取決于其邊際治理成本,所以可以將圖中的邊際治理成本曲線MAC看成是總需求曲線D,它移動的幅度取決于綠色技術創(chuàng)新的速度和水平。

(2)正確處理環(huán)境容量資源競爭與排污權的關系

要正確處理環(huán)境容量資源競爭與排污權的關系,首先要改變外延式的增長方式。對于我國這樣一個發(fā)展中大國來說,經濟發(fā)展仍然是其首要目標,外延式的增長方式尚未得到根本改變,生態(tài)環(huán)境惡化仍未得到有效控制。其次要正確處理公眾愿望與企業(yè)發(fā)展的關系。社會公眾對環(huán)境的要求越來越高,對美好環(huán)境的需求越來越強,所能容忍的碳排放量越來越少。第三要適度控制排放權證的發(fā)放,對于已經使用的排放權要直接減少排放權總量。以上三點導致政府所能供給的碳排放許可證數量減少,從而排污量越來越少。

3、對造紙工業(yè)發(fā)展低碳經濟的認識

(1)從低碳視角看待造紙工業(yè)的發(fā)展模式

隨著低碳經濟的推動和發(fā)展以及我國“碳交易”模式的建立和完善,具有低碳運行特色的造紙產業(yè)的優(yōu)勢將會越來越受到重視。我們應該用低碳經濟的理念、站在低碳經濟的高度去審視我國造紙產業(yè),賦予新的概念和認識,構建低碳造紙產業(yè)發(fā)展模式,推動制定有利發(fā)展低碳造紙產業(yè)的“碳交易”政策法規(guī),研究造紙產業(yè)的低碳技術。

(2)發(fā)展低碳造紙工業(yè)的關鍵是節(jié)能減排

節(jié)能減排是當前發(fā)展低碳經濟的重要著手點。節(jié)能減排關鍵技術和共性技術的突破,將推動全行業(yè)的發(fā)展,受益面廣,還將帶動一批新的產業(yè)發(fā)展。因此,要加大對研發(fā)節(jié)能減排共性和關鍵技術的支持力度,加強產學研結合,提高我國造紙工業(yè)節(jié)能減排技術水平,使我國造紙行業(yè)真正成為低碳行業(yè),為發(fā)展低碳經濟作出貢獻。

(3)加強國際合作,實行科研國際化戰(zhàn)略

加強國際合作并實行科研國際化戰(zhàn)略目的在于加強與國際領先者的合作,更多地利用國際科技力量。首先,要重視與發(fā)達國家合作,發(fā)達國家特別是德國和美國,在新能源研發(fā)和應用領域已經走過了十多個年頭,它們有發(fā)展新能源的動力和需求,同時也掌握著世界上最為先進的新能源技術。其次,從長遠來講,也要密切與發(fā)展中國家在研究、教育和創(chuàng)新方面的合作。利用中國的研究與創(chuàng)新力量,加強國際交流與合作,為解決氣候、資源、健康、安全等全球性問題而努力?？蒲袊H化戰(zhàn)略將為中國搭建一個未來對外科技合作的平臺,為我們的科研和創(chuàng)新在國際環(huán)境中加強協調和信息交流發(fā)揮作用。

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[4] 馬燕合、黃晶:加快節(jié)能減排技術研發(fā),迎接低碳經濟到來[J].中國科技產業(yè),2008(3).

第9篇：溫室氣體的特性范文

關鍵詞：環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備；干燥空氣；氮氣；SF6混合氣體

1 概述

氣體絕緣金屬封閉開關設備是堅強電網中不可或缺的產品，其大量應用于電網配電系統中，直接關系到電網的可靠運行。為電網運行可靠，提升電網節(jié)能、環(huán)保水平，國內外對氣體絕緣開關設備進行了一系列的研究與生產制造。

氣體絕緣開關設備在絕緣介質的使用上，經歷了空氣絕緣，SF6氣體絕緣及環(huán)保氣體絕緣的發(fā)展歷程；在滅弧技術的使用上，經歷了空氣滅弧，SF6滅弧及真空滅弧的過程；在結構形式上經歷了敞開式、半封閉及全封閉等階段。

傳統氣體絕緣開關設備以空氣作為絕緣介質，占地面積較大，并且容易受外部環(huán)境的影響，潮濕、臟污等自然條件容易引起設備的故障。隨著上世紀70年代第一臺SF6氣體絕緣開關設備誕生，由于SF6氣體具有較高的介電強度，絕緣性能良好，且化學特性穩(wěn)定，在大大減小開關設備尺寸的同時，保證了氣體絕緣開關設備的可靠運行，因此采用SF6氣體作為絕緣媒介或主絕緣媒介的開關設備在國內外得到廣泛的應用。但是SF6氣體分解難且為公認的溫室氣體，其每個分子對溫室效應的影響是CO2的23900倍，衰減周期為3200年，對人類的生存環(huán)境造成極大的潛在威脅；而且SF6氣體作為滅弧介質易產生有害物質，一旦泄露將危及到相關人員的身體健康。為減少溫室效應，防止環(huán)境污染，國家發(fā)改委編制《中國電網企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南》、《氣體絕緣金屬封閉組合電器SF6減排計量與監(jiān)測方法學》，要求各電力公司加強對CO2及SF6的排放控制。為此，開關制造業(yè)不斷努力進行環(huán)境友好型替代氣體的特性、SF6替代絕緣介質和無/少SF6氣體絕緣開關柜的研究。

目前，氣體絕緣金屬封閉開關設備中的環(huán)保氣體主要有以下三類：（1）不使用SF6的氣體：清潔干燥空氣及N2；（2）使用少量SF6的混合氣體，如常用的10%SF6和90%N2混合氣體，20%SF6和80%N2混合氣體；SF6混合氣體在開關設備中僅用作絕緣，通過真空滅弧室進行開斷滅弧，限制了SF6的充氣比例或充氣壓力，實現減小溫室氣體SF6的目的；（3）SF6的替代氣體：如PFC氣體（包括C3F8、C2F6、CF4等），CF3I氣體，但由于這兩類氣體液化溫度高，目前仍未工業(yè)化[1]。隨著環(huán)保氣體理論研究的日益成熟，各類環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備也開始研制，并已經有部分公司產品通過了型式試驗和掛網運行，無論從經濟上，性能上，環(huán)保性上都獲得了一致的認可。下面將對環(huán)保氣體金屬開關設備的技術特點及技術難點進行重點闡述。

2 技術特點

環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備以環(huán)保氣體（如少量SF6與N2混合氣體，干燥空氣，N2）為主要絕緣介質，使用真空滅弧室作為開斷滅弧元件，并將真空滅弧室及一次導電回路固封在環(huán)氧樹脂殼體或不銹鋼氣箱中。國內開關設備企業(yè)從2004年開始研制環(huán)保氣體開關設備，經過十幾年的努力，已經有不少公司研制的產品通過型式試驗和掛網運行，目前主要用于中壓領域，如12～72.5kV干燥空氣絕緣開關柜，12kV和40.5kV氮氣絕緣開關柜，24～72.5kV充SF6混合氣體（其中SF6比例最高為50%）的開關柜。通過10多年的掛網運行經歷，將環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備與傳統的空氣絕緣金屬封閉開關設備以及SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備的各項性能進行對比，將其總結如下，如表1所示[2]。

通過表1可以看出，傳統的空氣絕緣金屬封閉開關設備由于采用空氣作為絕緣介質，極易受外部環(huán)境的影響，潮濕、臟污、海拔等情況將對開關設備產生較大的影響，而且開關設備體積較大，占地面積較大，不符合小型化的趨勢。SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備由于采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質，使開關設備的體積減少，且不易受環(huán)境的影響，但由于SF6氣體為溫室馓澹且使用過程中極易產生有毒物質，在設備的運行過程中需要對其進行泄漏檢測與防護。環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備與前兩者相比，將主回路安裝在充滿環(huán)保氣體氣箱內，并通過真空滅弧室進行滅弧，使設備體積小，環(huán)境適應性強；由于沒有SF6氣體，取消SF6氣體的檢漏設備和回收裝置，簡化了檢測項目，不需對有毒分解物進行檢測；同時，環(huán)保氣體開關設備安全可靠，免維護，規(guī)模化生產后成本較低?？梢姡啾榷?，環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備在性能上具有較大的優(yōu)勢，是比較理想的中壓金屬封閉開關設備。下面分別對目前市場上環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備產品中的SF6混合氣體、干燥空氣、氮氣絕緣開關設備進行技術特點的介紹。

2.1 SF6混合氣體絕緣金屬封閉開關設備

SF6混合氣體絕緣金屬封閉開關設備主要絕緣介質為不同比例SF6與其他氣體的混合氣體，目前使用較多的為SF6與N2混合氣體（常用的比例為10%SF6和90%N2，20%SF6和80%N2），其通過少量的SF6氣體保證了足夠的絕緣強度，并利用真空滅弧室滅弧，使環(huán)網柜可以實現小型化[3]。圖1為上海天靈開關有限公司SF6與N2混合氣體開關設備，其中SF6占10%，N2占90%，SF6和N2混合氣體僅用作絕緣，真空滅弧室作為開斷電流元件，實現減小SF6氣體使用目的，同時所有高壓元件密封在不銹鋼氣箱中，保證良好的絕緣性能和環(huán)境適應能力。

SF6混合氣體絕緣金屬封閉開關設備主要優(yōu)缺點如下：

（1）SF6混合氣體作為主要絕緣介質，不存在大量的固體絕緣材料，可以減小局部放電的風險。

（2）SF6混合氣體及高壓元件密封在氣箱中，提高了開關設備的環(huán)境適應能力，能夠承受高海拔、嚴寒、潮濕、污穢等惡劣環(huán)境。

（3）采用微正壓力氣體絕緣，降低了氣體泄漏的概率，即使氣箱發(fā)生漏氣故障，仍在零表壓時維持足夠的絕緣強度不會影響環(huán)網柜的正常運行。

（4）減少SF6的使用，可以提高開關設備的環(huán)保性，但同時，由于SF6混合氣體要保證正確的氣體成分，使生產工藝較復雜，且漏氣時的補氣措施較困難。另外，由于混合氣體中SF6“被污染”，導致在生命周期結束后這些SF6氣體回收困難，在一定程度上也降低了環(huán)網柜的環(huán)保性。

2.2 干燥空氣絕緣金屬封閉開關設備

干燥空氣絕緣金屬封閉開關設備以干燥空氣為主要絕緣介質；干燥空氣絕緣性能不如SF6氣體，因此導致其體積較大[4]。目前通常干燥空氣是使空氣經過空氣壓縮機、冷凍式干燥機、精密過濾器組、除油過濾器等的處理，除去空氣中的水蒸氣、塵埃等雜質獲得。如圖2所示為北京ABB高壓開關設備有限公司推出的干燥空氣絕緣開關設備，使用的干燥空氣是采用工業(yè)用混合氣體，其成分為19.5～23.5%氧氣，其余為氮氣，壓力為1.4bar；所有帶電部分均密封在氣箱中，氣箱采用不銹鋼焊接而成。

干燥空氣絕緣金屬封閉開關設備主要優(yōu)缺點如下：

（1）同SF6混合氣體絕緣開關設備一樣，由于主要絕緣介質為氣體，固體絕緣材料較少，減小局部放電的風險；同時，采用微正壓力氣體絕緣，降低了氣體泄漏的概率，且?guī)щ婓w均密封在氣箱中，提高了環(huán)網柜的環(huán)境適應能力，能夠承受高海拔、嚴寒、潮濕、污穢等惡劣環(huán)境。

（2）干燥空氣不是溫室氣體，也不需要確保氣體成分按一定的比例，因此不存在漏氣時的補氣困難和產品生命周期結束后氣體的回收問題。

（3）成熟可靠的氣體絕緣開關設備生產工藝可以保證干燥空氣絕緣環(huán)網柜良好的性能，而且不存在額外的成本。

（4）干燥空氣絕緣性能不如SF6氣體、固體絕緣材料，導致干燥空氣絕緣環(huán)網柜的體積比SF6氣體、固體絕緣環(huán)網柜體積更大，不具備尺寸上的優(yōu)勢，但可通過合理的布局，改變電場分布，從而減小體積。

（5）目前，用于電氣產品上的干燥空氣沒有固定的標準，使其成分具有不確定性，無法保證其雜質及水蒸氣的含量，導致以干燥空氣為絕緣介質的產品具有不穩(wěn)定性，產品性能參差不齊。

2.3 氮氣絕緣金屬封閉開關設備

氮氣絕緣金屬封閉開關設備以氮氣作為主要絕緣介質，利用真空滅弧室進行開斷。同干燥空氣一樣，氮氣絕緣性能不如SF6氣體，因此其體積相對較大。目前氮氣的生產工藝是將壓縮空氣經過冷凍式干燥機進行干燥，通過精密過濾器組濾除較大的固體和液態(tài)顆粒及油份，然后進入活性炭吸附器，利用碳分子篩在不同壓力下對氮和氧及其他氣體的吸附量的不同，吸附除氮氣之外的空氣分子，從而獲得純度大于99%的氮氣。圖3為四方公司正在研制的氮氣絕緣開關設備，即將完成型式試驗。該氮氣絕緣開關設備由充氣（氮氣）隔室、儀表室（位于充氣隔室的頂部前方）、電纜室（位于充氣隔室的底部前方）、壓力釋放通道（位于充氣隔室的底部后方）等隔室組成。其中充氣隔室的內部裝有開關本體和接地開關本體、進（出）母線等元件，且在其底部后方位置裝有壓力釋放裝置（即防爆膜）。開關的操動機構（彈簧操動機構和手動操動機構）均置于充氣隔室的外部正前方位置。隔離開關與真空滅弧室采用一體化設計理論，操作簡單可靠。氣箱內壓力與外部壓力內采用微正壓設計，既確保內部絕緣要求又保證不漏氣。主要優(yōu)勢如下：（1）綠色環(huán)保。使用新型尼龍塑料作為帶電元件的固體絕緣介質，實現了低耗能，解決了使用環(huán)氧樹脂不能回收的問題。（2）安全方便。內置式主母線采用插拔連接，并選用直動式隔離開關，且隔離開關與斷路器聯動，有利于分合閘過程快速連貫且準確無誤。（3）小型化。采用金屬全封閉、全密封箱體，并采取共箱式結構，實現柜體小型化。（4）智能化。該氮氣絕緣開關設備集成了數字化傳感器和終端，實現智能化。

氮氣絕緣金屬封閉開關設備的主要優(yōu)缺點如下：

（1）同其他環(huán)保氣體絕緣金屬開關設備一樣，由于主要絕緣介質為氮氣，固體絕緣材料較少，減小局部放電的風險；同時，氮氣為環(huán)保型氣體，采用微正壓力氮氣絕緣，降低了氣體泄漏的概率，且?guī)щ婓w均密封在氣箱中，提高了環(huán)境適應能力，能夠承受高海拔、嚴寒、潮濕、污穢等惡劣環(huán)境。

（2）采用高壽命、免維護的真空滅弧室，且高壓絕緣不受外界環(huán)境的影響，不易老化，降低產品的維護成本。

（3）氮獾鬧譜鞴ひ找丫成熟，批量生產時不會額外增加成本。

（4）氮氣絕緣開關設備的生產工藝與其他氣體絕緣開關設備的成熟工藝基本相同，在生產時能夠保證良好的加工質量，且不會存在額外的成本。

（5）氮氣絕緣性能不如SF6氣體、固體絕緣材料，導致氮氣絕緣開關設備體積相對較大；特別對于負荷開關-熔斷器組合電器柜來說，以氮氣為主要絕緣介質與以SF6氣體為主要絕緣介質相比，體積較大，主要原因在于SF6氣體本身可以滅弧，而氮氣不可以滅弧，必須通過真空滅弧室滅弧，真空滅弧室的增加不可避免的導致柜體體積的增大。

3 技術難點

環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備的關鍵技術難點如下：

（1）絕緣優(yōu)化。由于環(huán)保氣體絕緣性能低于SF6，特別是N2，其絕緣性能僅為SF6氣體的1/3[5]，因此需要對開關設備的絕緣進行重新研究。為確保絕緣強度，對檢漏補氣及焊接等工藝提出了更高的要求，如采用自動檢漏充氣設備及機器人焊接設備來確保精度。同時，由于體積比SF6氣體絕緣開關設備略大，因此需要對高壓元件進行合理的布置，以降低電場強度。

（2）開斷能力的保證。對于環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備中的負荷開關單元，若采用環(huán)保氣體，其開斷能力將會受到影響，需通過真空滅弧室來增強開斷能力。但是由于真空滅弧室通常開距較小，在高電壓作用下存在NSDD的可能，因此用真空滅弧室作為隔離斷口目前還很難被接受。所以，目前負荷開關單元通常需要真空滅弧室與三工位隔離開關/接地開關相匹配，導致產品體積增大，成本增強。因此如何在不使用真空滅弧室開斷的情況下保證開斷能力將是未來急需研究的問題[6]。

（3）溫升與散熱。氣體絕緣金屬封閉開關設備將高壓元件密封在不銹鋼氣箱中，并采用環(huán)氧樹脂，硅膠等少量固體絕緣材料來提高絕緣強度，密閉的空間使主回路產生的熱量只能通過有限的對流、韉己頭射方式進行散熱，使開關設備的溫升裕度受到限制，特別是N2或干燥空氣，其溫升裕度與SF6相差10K以上。因此，如何控制溫升，解決散熱問題將是緊湊的氣體絕緣金屬封閉開關設備的一個難點。

（4）環(huán)保氣體的工業(yè)化生產。目前，SF6的替代氣體正在理論驗證過程中，發(fā)現PFC氣體（包括C3F8、C2F6、CF4等）、CF3I氣體絕緣性能與SF6相當，且對環(huán)境沒有污染。但目前無法實現工業(yè)化，導致成本較高，因此如何實現SF6的替代氣體的工業(yè)化將是一個亟待解決的問題。

4 發(fā)展動向

通過上述技術特點和技術難點的闡述可以看出，環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備相比其他氣體絕緣金屬封閉開關設備具有巨大的優(yōu)勢，同時也有許多難點，因此未來的發(fā)展動向首先要解決絕緣強度、溫升、開斷能力的保證和環(huán)保氣體工業(yè)化生產的問題，以突出環(huán)保氣體絕緣金屬封閉開關設備在技術、經濟性、環(huán)保性等方面的優(yōu)勢；此外，開關設備的智能化將是未來發(fā)展的方向，如何實現一二次融合，減少配電自動化安裝調試和維護的工作量，提高設備運行可靠性和自動化水平將是開關設備完善需要考慮的問題。

參考文獻

[1]湯昕，廖四軍，楊鑫.SF6混合/替代氣體絕緣性能的研究進展[J].絕緣材料，2014，47（6）.

[2]全國輸配電技術協作網，中能國研（北京）電力科學研究院.無/少SF6氣體金屬封閉開關設備技術白皮書[Z].2015，7.

[3]張交鎖.環(huán)保性氣體絕緣輸配電開關設備[A].2013年配電開關開關創(chuàng)新應用與發(fā)展技術交流峰會[C].西安，中國電力企業(yè)聯合會科技服務中心全國輸配電技術協作網，2013，4.

[4]陳慎言，錢立驍，等.N2X-25kV環(huán)保型充氣柜的研發(fā)[A].2008年20kV電壓供電專題研討會[C].蘇州，中國電機工程學會，江蘇省電機工程學會，2009：107-111.