二氧化碳排放方式精選(九篇)
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第1篇：二氧化碳排放方式范文
前言
煤炭、石油、天然氣是我國能源結(jié)構(gòu)中主要的資源。煤炭資源在能源總量中占有很大比重。我國煤炭蘊(yùn)藏?cái)?shù)量位居世界的第三位。在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，煤炭資源成為主要被利用的能源。我國屬于煤炭大國，也屬于煤炭使用的大國。煤化工自興起以來帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但是，煤化工產(chǎn)生的直接損害就是二氧化碳排放量的增多。今后的煤化工行業(yè)，不僅要注意減少二氧化碳的排放量，更要研究二氧化碳的利用問題。二氧化碳的綜合利用是煤化工發(fā)展中必須要解決的實(shí)際問題。
一、煤化工行業(yè)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用
隨著我國工業(yè)和農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我國各行各業(yè)對(duì)資源的需求空前強(qiáng)大。我國能源儲(chǔ)備中，煤炭資源較為豐富，石油和天然氣儲(chǔ)備較少，多數(shù)工業(yè)能源都依靠于煤炭資源。我國煤炭保有存儲(chǔ)量超過1萬億t。煤化工一直是我國能源化工行業(yè)的重點(diǎn)，我國政府始終致力于發(fā)展煤化工工業(yè)。國家發(fā)改委在2006年編制了《煤化工產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中明確指出我國要建成七個(gè)大型煤化工產(chǎn)業(yè)區(qū)，到2020年末，我國對(duì)煤化工投資將超過一萬億人民幣。發(fā)展煤化工行業(yè)是我國良好利用能源的必然選擇。大力發(fā)展煤化工可以有效緩解我國對(duì)石油進(jìn)口的依賴程度，可以有效延伸開發(fā)新能源的時(shí)限。發(fā)展煤化工行業(yè)符合我國當(dāng)前的國情。
二、煤化工中二氧化碳的排放問題
發(fā)展煤化工具有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，也會(huì)帶來一些弊端，其中，二氧化碳的排放問題是難以解決的重點(diǎn)問題。研究煤化工中CO2的綜合利用，就是要將減少排放和合理利用統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來，減少CO2 對(duì)環(huán)境的污染程度。
1.煤制甲醇和烯烴過程中的CO2 排放。煤制烯烴過程是指煤氣化，合成氣凈化，甲醇合成，甲醇制烯烴四個(gè)流程。在這一階段的CO2 主要源自煤氣化的過程。煤氣化過程中產(chǎn)生的CO2 數(shù)量大。原理就是煤在氧氣和水蒸氣同時(shí)存在的條件下，發(fā)生的反映。
2.煤液化過程中的CO2 排放。煤的液化主要是指把固體狀態(tài)的煤，正在高壓和溫度控制下，直接與氫氣反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成液體油品的技術(shù)。煤液化過程是一個(gè)工藝技術(shù)較為復(fù)雜的過程，反應(yīng)中的氧和氫的純度都很高，反應(yīng)后以水中氧的形式排出，CO2 的產(chǎn)率比較低，
3.煤間接液化過程中的CO2 排放。煤的液化過程分為直接液化和間接液化。煤的間接液化分為三個(gè)主要步驟，分別為氣化過程，合成過程和精煉過程。在煤間接液化過程中氣化和合成步驟中，會(huì)產(chǎn)生CO2。這個(gè)階段的每噸液化產(chǎn)品中CO2 排放量大約為3.3t。
三、煤化工中二氧化碳的綜合利用
1.應(yīng)用的主要技術(shù)
1.1CO2轉(zhuǎn)化與固定化技術(shù)。CO2轉(zhuǎn)化與固定化技術(shù)主要是利用CO2的化學(xué)性質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，成為其他物質(zhì)或者固定到其他物體中，實(shí)現(xiàn)資源再利用。這種技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣。主要包括第一，將CO2當(dāng)做大棚種植中的氣體肥料，這種做法能夠促進(jìn)蔬菜的生長，植物吸收CO2的量超過平時(shí)的數(shù)量，可以增產(chǎn)增收。第二，利用CO2制造降解塑料，用于一次性包裝材料，如餐具或者保鮮材料，醫(yī)用材料，地膜等物質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境中的完全降解，減少了塑料制品的污染，對(duì)于環(huán)保具有重要意義。第三，CO2經(jīng)過催化可以轉(zhuǎn)換成甲醇、合成氣或者烴類的化工原料，可以產(chǎn)生多種高附加值的產(chǎn)品，如脂類、羧酸等物質(zhì)。
1.2CO2的循環(huán)利用技術(shù)。CO2的循環(huán)利用技術(shù)是依靠CO2的物理特性來實(shí)現(xiàn)的，屬于資源化的技術(shù)應(yīng)用。這種循環(huán)利用技術(shù)主要包括第一生產(chǎn)超臨界的CO2，超臨界CO2具有壓縮性和流動(dòng)性，液體具有高密度、高比熱的特點(diǎn)，具有高滲透性和低粘度的特性，超臨界CO2是非常好的萃取介質(zhì)，操作簡潔，工藝時(shí)間短。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用。第二，把CO2作為食品的保鮮劑和添加劑，用于食品的保鮮冷卻、冷藏。特別是在碳酸飲料的加工過程中，二氧化碳的需求量很大。第三，用于空調(diào)制冷的介質(zhì)。CO2用于空調(diào)制冷介質(zhì)主要是利用跨臨界CO2取代氟利昂。第四，制造干冰。CO2的固態(tài)形式稱之為干冰，干冰一般用于食品工業(yè)領(lǐng)域，文藝產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，而且干冰可以用于人工降雨。第五，氣體焊接方面。CO2在氣體保護(hù)焊接、煉鋼、油氣井等方面應(yīng)用廣泛。
2.采用的主要設(shè)備
煤化工排放的CO2 是在混合氣體中，要從混合氣體中提純CO2 需要對(duì)氣體進(jìn)行必要的壓縮。無論是提純還是綜合利用，都要對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，所以，煤化工二氧化碳的利用的主要設(shè)備就是壓縮機(jī)。
3.回收、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程
CO2 的綜合利用需要進(jìn)行回收、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。這三個(gè)環(huán)節(jié)中要做好CO2 形態(tài)的轉(zhuǎn)變，在儲(chǔ)運(yùn)過程中，采用低溫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，最好采用儲(chǔ)罐充裝，運(yùn)輸過程要掌握好設(shè)備的平衡和循環(huán)。保證回收、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程的工藝流程。
結(jié)語
我國的能源結(jié)構(gòu)決定了在今后一段時(shí)期內(nèi)，煤炭資源仍然是堅(jiān)持使用的能源種類。在這樣的形勢(shì)下，做好煤炭資源的利用具有重要的社會(huì)意義。煤化工行業(yè)給經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的效益，對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)是顯而易見的。做好煤化工二氧化碳的綜合利用，就是從根本上解決了煤化工的使用弊端，使煤化工的危害逐步減低，更好的服務(wù)于社會(huì)主義生產(chǎn)活動(dòng)。在倡導(dǎo)資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的今天，做好煤化工行業(yè)的二氧化碳排放問題，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，是經(jīng)濟(jì)與社會(huì)和諧共贏的體現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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第2篇：二氧化碳排放方式范文
關(guān)鍵詞：低碳發(fā)展；生態(tài)-公平-效率模型；二氧化碳排放空間
中圖分類號(hào)：F205 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3758（2012）02-0119-06
全球氣候變化是人類迄今所遇最重大的生態(tài)環(huán)境問題，已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展嚴(yán)重的制約，低碳發(fā)展已經(jīng)成為人類發(fā)展的必然選擇。全球主要國際組織和國家重視低碳發(fā)展研究，現(xiàn)有應(yīng)對(duì)氣候變化的理論研究主要從以全球氣候變化為主題的生態(tài)環(huán)境研究和各國低碳經(jīng)濟(jì)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)研究兩個(gè)角度進(jìn)行，對(duì)低碳發(fā)展的理論研究和指標(biāo)分析還比較缺乏，本文主要在生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的構(gòu)架下建立生態(tài)-公平-效率（ecology-equity-efficiency，簡稱3E）模型，以二氧化碳排放空間作為主要指標(biāo)，分析全球主要國家的低碳發(fā)展現(xiàn)狀和前景。
一、生態(tài)-公平-效率（3E）模型的建立及指標(biāo)的選取
1.低碳發(fā)展的生態(tài)-公平-效率（3E）模型
氣候變化和化石能源供給瓶頸已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)重制約，低碳發(fā)展是對(duì)要求經(jīng)濟(jì)增長、社會(huì)公平和環(huán)境保護(hù)三者兼顧的人類可持續(xù)發(fā)展的延伸和具體化。以規(guī)模、公平和效率為維度的生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為低碳發(fā)展的理論基礎(chǔ)，從本質(zhì)上來說符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。低碳發(fā)展要實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、社會(huì)公平及經(jīng)濟(jì)增長等目標(biāo)，須要把生態(tài)規(guī)模、社會(huì)公平與經(jīng)濟(jì)效率三個(gè)要素統(tǒng)一起來，并從獨(dú)立發(fā)展到整合的三維要素，見圖1。
在環(huán)境維度，溫室氣體的大量排放已經(jīng)引起了全球性的氣候變化，以生態(tài)規(guī)模為代表的地球環(huán)境接納二氧化碳等溫室氣體的能力應(yīng)該是低碳發(fā)展要考慮的最基本的條件，主要指標(biāo)為全球二氧化碳排放總量。在社會(huì)維度，在生態(tài)規(guī)模的基礎(chǔ)上，要考慮社會(huì)發(fā)展權(quán)利和福利的合理配置，這是社會(huì)發(fā)展的第二層需求，主要指標(biāo)為人均年二氧化碳排放量。在經(jīng)濟(jì)維度，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要考慮效率因素，主要體現(xiàn)在溫室氣體排放空間這一稀缺資源是否得到有效配置。
2.現(xiàn)有溫室氣體排放權(quán)分配指標(biāo)
20世紀(jì)90年代起，作為發(fā)展中國家代表，中國學(xué)者開始關(guān)注國際氣候制度中的公平問題，徐玉高等從二氧化碳排放權(quán)的交易和激勵(lì)機(jī)制角度論述了碳權(quán)的分配；徐嵩齡從國際環(huán)境法的角度探討碳減排的公平與效率；徐玉高等提出了氣候變化的公平準(zhǔn)則，特別指出發(fā)展中國家應(yīng)該擁有更多的發(fā)展空間；何建坤等就氣候變化問題的公平性進(jìn)行了分析；潘家華等提出了“碳預(yù)算”概念，從理論框架和減排策略上進(jìn)行了廣泛的探討。國外學(xué)者也在研究人均二氧化碳排放量的基礎(chǔ)上，提出了修正方案――溫室氣體排放權(quán)（GDR）方案，引起國內(nèi)外的關(guān)注。其中人均二氧化碳排放量和溫室氣體排放權(quán)作為主要的二氧化碳排放公平分配指標(biāo)在一定程度上體現(xiàn)了公平理念但均有缺陷：
（1）人均二氧化碳排放量作為較早出現(xiàn)的二氧化碳排放公平分配指標(biāo)具有現(xiàn)實(shí)意義，但該指標(biāo)是對(duì)當(dāng)年排放情況的考慮，而缺少對(duì)歷史責(zé)任的分析。從二氧化碳排放權(quán)的人際公平原則看，以人均二氧化碳排放量為主要指標(biāo)的“緊縮與趨同”方法，對(duì)于發(fā)展中國家來說仍然是不公平的。
（2）溫室氣體排放權(quán)（GDR）是由瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所（SEI）提出，設(shè)計(jì)了以國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）和累積歷史排放為核心指標(biāo)的“責(zé)任一能力指數(shù)（RCI）”。RCI指數(shù)法通過累計(jì)二氧化碳排放量和達(dá)到世界收入水平線的人口比例等指標(biāo)，試圖融合發(fā)展中國家的發(fā)展需求和發(fā)達(dá)國家的能力要求。該方法也有其自身的局限性，主要問題集中于歷史責(zé)任與未來要求的協(xié)同考慮和全球收入水平線等取值問題。
二、二氧化碳排放空間研究假設(shè)與計(jì)算方法
二氧化碳排放空間是指在一定時(shí)限內(nèi)為達(dá)到生態(tài)目標(biāo)可排放的二氧化碳的總量，這一指標(biāo)為全球二氧化碳排放量與生態(tài)容量之間的平衡設(shè)置了一個(gè)閾值。在人均累計(jì)二氧化碳排放量的指標(biāo)基礎(chǔ)上，人均二氧化碳排放空間可以作為重要指標(biāo)對(duì)全球和各國的二氧化碳排放進(jìn)行合理的分配，通過二氧化碳排放效率的指標(biāo)來實(shí)施。本文選擇在1990-2005年二氧化碳累計(jì)排放量均超過全球總排放量1%的主要國家進(jìn)行分析。具體研究假設(shè)和計(jì)算方法如圖2所示。
1.研究時(shí)限
全球二氧化碳累計(jì)排放量統(tǒng)計(jì)和計(jì)算是以1990年和2050年為起點(diǎn)和終點(diǎn)的。1990年作為起點(diǎn)的選擇依據(jù)是當(dāng)年召開的第二次世界氣候大會(huì)明確指出必須限制溫室氣體排放以遏制全球性氣候惡化，《京都議定書》也以1990年作為排放總量的基準(zhǔn)線。隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，二氧化碳等溫室氣體的排放量還將不斷升高，到2050年全球二氧化碳累計(jì)排放量將直接影響全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候變化的長期趨勢(shì)。
2.分配指標(biāo)
本文以全球二氧化碳排放公平原則下的在研究時(shí)限內(nèi)人均年二氧化碳排放量作為分配指標(biāo)。以全球氣候變化在“臨界點(diǎn)”之內(nèi)為目標(biāo)，在全球二氧化碳排放總量確定的情況下，人類應(yīng)該具有平等的發(fā)展權(quán)利和二氧化碳排放權(quán)利。1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量應(yīng)該成為全球?qū)Χ趸祭塾?jì)排放量進(jìn)行分配的重要指標(biāo)。
3.人口數(shù)據(jù)來源
未來人口估算依據(jù)聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事務(wù)部的《世界人口展望（2006年修訂版）》的人口數(shù)據(jù)，1990-2005年全球及各國人口數(shù)據(jù)為確定數(shù)據(jù)，2006-2050年人口數(shù)據(jù)均為基于歷史趨勢(shì)根據(jù)各國生育、死亡、移民速率進(jìn)行推算的結(jié)果。在全球及各國進(jìn)行二氧化碳排放空間分析過程中，全球及各國的人口和人均年二氧化碳排放量共同決定各國二氧化碳排放空間的分配。
三、基于3E模型的主要國家二氧化碳排放空間實(shí)證分析
以到2050年不引發(fā)全球氣候急劇變化的“臨界點(diǎn)”為目標(biāo)，以1990-2050年為期限，對(duì)全球及各國以人口數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行二氧化碳排放量的分配，減去1990-2005年已經(jīng)排放的二氧化碳總量，即可計(jì)算出2006-2050年全球及各國二氧化碳排放空間和人均年二氧化碳排放量。
1.基于生態(tài)規(guī)模的全球二氧化碳排放總量的預(yù)測(cè)
經(jīng)過大量科學(xué)預(yù)測(cè)和分析，將全球溫升控制在2℃、大氣中溫室氣體濃度控制在450～550ppm作為全球應(yīng)對(duì)氣候變化的長期目標(biāo)，經(jīng)過計(jì)算，從1990年至2050年共有13 530億噸二氧化碳排放的累計(jì)排放量。全球二氧化碳年排放量需要盡早得到較好地控制，有研究顯示，若峰值出現(xiàn)在2020年以后，那么就必須采取更為激進(jìn)的減排手段（甚至是排放的負(fù)增長），否則就無法在未來實(shí)現(xiàn)450 ppm的排放路徑。
根據(jù)1990-2050年間全球總?cè)四陮?duì)全球二氧化碳累計(jì)排放總量進(jìn)行國家間分配，可以得到表1中1990-2050年各國二氧化碳累計(jì)排放量。其中表1中所列出的各國1990-2005年二氧化碳排放量數(shù)據(jù)來自世界能源研究所，由此可以計(jì)算得出2006-2050年各國二氧化碳排放空間。
如表1所示，2006-2050年全球尚有9806.26億噸二氧化碳的排放空間，其中美國、俄羅斯、澳大利亞和加拿大等國在1990-2005年期間已經(jīng)耗盡本國在1990-2050年期間的二氧化碳排放空間，需要通過更加嚴(yán)厲的減排手段達(dá)到二氧化碳凈排放為負(fù)值的要求。巴西、印度、中國、墨西哥等國由于1990-2005年的累計(jì)二氧化碳排放量比較小，所以還有比較充裕的二氧化碳排放空間。
2.基于公平分配的人均年二氧化碳排放量的分析
（1）1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量的確定
根據(jù)本文對(duì)不引發(fā)全球氣候變化“臨界點(diǎn)”的分析，1990-2050年全球二氧化碳的累計(jì)排放總量約為13530億噸，這期間全球總?cè)四隇?585.33億人年，全球二氧化碳累計(jì)排放量與全球總?cè)四甑谋戎导礊槿蛉司甓趸寂欧帕?。?jīng)計(jì)算1990―2050年全球人均年二氧化碳排放量為2.95噸/人年。
（2）2006-2050年各國排放空間的確定
按照1990-2050年期間全球及各國的人年統(tǒng)計(jì)，可以計(jì)算出在時(shí)限內(nèi)全球及各國的二氧化碳排放量。由于1990-2005年全球二氧化碳的排放已經(jīng)發(fā)生，因此可以查出全球及各國的事實(shí)排放量值；2006-2050年全球及各國可排放的二氧化碳的空間應(yīng)該在1990-2050年各國二氧化碳排放空間中減去1990-2005年各國的事實(shí)排放量值。
（3）人均年二氧化碳排放量的確定及分析
人均年二氧化碳排放量即為對(duì)應(yīng)年限的累計(jì)二氧化碳排放量或者排放空間與統(tǒng)計(jì)人口與年限直接的比值，它代表了在一定時(shí)限內(nèi)各國二氧化碳排放的權(quán)利，也體現(xiàn)了二氧化碳減排的難度。本文把1990-2050年分為兩個(gè)時(shí)間段，分別是已經(jīng)發(fā)生的1990-2005年和需要分析與計(jì)算的2006-2050年。經(jīng)過對(duì)累計(jì)二氧化碳排放量和二氧化碳排放空間的計(jì)算，在各國歷年人口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的支撐下，可以計(jì)算出1990-2005年和2006-2050年的人均年二氧化碳排放量，如圖3所示。
從全球的角度來看，1990-2005年的人均年二氧化碳排放量略高于2006-2050年，相差1.24噸/人年。澳大利亞、加拿大和美國的1990-2005年的人均年二氧化碳排量超過15噸/人年，德國和俄羅斯超過10噸/人年，日本、韓國、英國、波蘭、烏克蘭等國也接近10噸/人年，這些國家在2006-2050年間的人均年二氧化碳排放量都非常有限。澳大利亞、加拿大、俄羅斯和美國均需要大幅下降人均年二氧化碳排放量才能滿足已經(jīng)透支的各國二氧化碳排放空間的要求。其中美國作為全球最發(fā)達(dá)的國家，在二氧化碳排放的問題上有著最重的責(zé)任，為達(dá)到美國的二氧化碳排放空間，美國需要大大降低人均年二氧化碳排放量，只有從19.55噸/人年降低到凈吸收二氧化碳1.62噸/人年才能實(shí)現(xiàn)。這就要求發(fā)達(dá)國家不僅要做好本國的二氧化碳等溫室氣體的減排工作，也需要為其他國家的減排提供更多的技術(shù)和資金支持，才能實(shí)現(xiàn)本國的排放目標(biāo)。在圖3中，巴西、中國、印度、印度尼西亞等國的2006-2050年人均年二氧化碳排放量較1990-2005年還有提高，這說明在1990-2005年這些國家的二氧化碳排放量沒有達(dá)到全球人均年二氧化碳排放水平，這些國家的發(fā)展還存在一定的排放空間。但需要看到，這些國家多為發(fā)展中國家，在發(fā)展過程中也要經(jīng)歷工業(yè)化和城市化的進(jìn)程，二氧化碳排放量還將有比較大的提高。關(guān)注這些國家的二氧化碳排放水平，是控制全球氣候變化的關(guān)鍵因素之一。
3.基于效率考量的各國二氧化碳排放效率分析
以人均二氧化碳排放量和人均GDP為橫軸和縱軸，以主要國家2006年的人均GDP和人均二氧化碳排放量做圖，可以比較直觀地分析主要國家二氧化碳排放效率，具體數(shù)值見圖4。
圖4中回歸線顯示了主要國家二氧化碳排放效率的平均值，位于回歸線上方國家的二氧化碳排放效率高于平均水平，位于回歸線下方國家的二氧化碳排放效率低于平均水平。從圖4中數(shù)據(jù)分布情況可以看出，在主要國家中法國是二氧化碳排放效率最高的國家之一；英國、日本、德國及西班牙等發(fā)達(dá)國家用相對(duì)較少的二氧化碳排放達(dá)到了較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；澳大利亞、加拿大及美國等屬于處于高收入、高排放的二氧化碳排放效率較低的發(fā)達(dá)國家，需要在二氧化碳減排的相關(guān)領(lǐng)域作出更多貢獻(xiàn)；印度、印度尼西亞、巴西等國家作為發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)水平尚較低，但是二氧化碳排放效率高于平均水平。
二氧化碳排放效率分析對(duì)中國發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)意義。作為發(fā)展中大國，隨著中國經(jīng)濟(jì)增長，二氧化碳排放量的增速加快，2006年中國的二氧化碳排放效率已經(jīng)低于主要國家平均水平。中國必須堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，在提高經(jīng)濟(jì)水平的同時(shí)重視二氧化碳排放的控制。走低碳發(fā)展道路、不斷提高二氧化碳排放效率，將是中國發(fā)展的必然路徑。
四、結(jié)語
第3篇：二氧化碳排放方式范文
【關(guān)鍵詞】二氧化碳；科學(xué)視野；學(xué)習(xí)興趣
初中化學(xué)新課標(biāo)指出：在化學(xué)教學(xué)中，通過幫助學(xué)生了解化學(xué)制品對(duì)人類健康的影響，懂得運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法治理環(huán)境，合理地開發(fā)和利用化學(xué)資源，逐步學(xué)會(huì)從化學(xué)的角度認(rèn)識(shí)自然與環(huán)境的關(guān)系，分析有關(guān)的社會(huì)現(xiàn)象。
本文以二氧化碳一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)為例，在講授完畢本節(jié)內(nèi)容后，教師可以設(shè)置問題或布置任務(wù)：如果二氧化碳過度排放，將對(duì)人類產(chǎn)生什么危害呢？人類又將如何應(yīng)對(duì)呢？由此引導(dǎo)學(xué)生深入思考。然后老師可以依據(jù)調(diào)研情況向?qū)W生說明：空氣中大量排放的二氧化碳導(dǎo)致地表溫度上升、冰川溶化、海平面上升、給人類帶來災(zāi)難。盡管目前還無法科學(xué)計(jì)量，但確有跡象表明CO2所引起的氣候變化是很顯著的。控制減少大氣中二氧化碳的含量已引起全世界科學(xué)家的重視，在努力尋找轉(zhuǎn)化的方法，以保護(hù)環(huán)境。那么如何做到CO2的減排、封存和利用呢。在此可以向?qū)W生講授當(dāng)今二氧化碳處理利用的現(xiàn)狀，以達(dá)到拓展學(xué)生科學(xué)視野、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高環(huán)保意識(shí)的目的。
1.生物技術(shù)
利用光合作用吸收儲(chǔ)存二氧化碳，是控制二氧化碳最直接、副作用最小的方法。減少大氣中二氧化碳含量最簡單的辦法就是植樹造林，也是最廉價(jià)的解決方案。樹木在生長的過程中從空氣吸收二氧化碳，放出氧氣，以木材的形式存儲(chǔ)碳。據(jù)估計(jì)，全世界森林中總共存儲(chǔ)著近1萬億噸碳。然而，利用植物光合作用降低二氧化碳的效率很低，因?yàn)樾枰罅康耐恋貋碇矘浠蜣r(nóng)作物。據(jù)計(jì)算，要平衡目前全球二氧化碳排放值，人們必須每年種植相當(dāng)于整個(gè)印度國土那么大面積的森林，顯然這是不可能的。但生物吸收二氧化碳的方法并非窮途末路，研究發(fā)現(xiàn)海洋生物吸收二氧化碳的潛力巨大。日本科學(xué)家已經(jīng)篩選出幾種能在高濃度二氧化碳下繁殖的海藻并計(jì)劃在太平洋海岸進(jìn)行繁殖，以吸收附近工業(yè)區(qū)排出的二氧化碳。美國一些研究人員以加州巨藻為載體，繁殖一種可吸收二氧化碳的鈣質(zhì)海藻，形成碳酸鈣沉入海底，騰出的巨藻表面可供繼續(xù)繁殖。
2.能源革新
二氧化碳的排放在很大程度上取決于為獲得能量而進(jìn)行的礦物燃料燃燒，因此改革能源形式或能量來源稱為減少二氧化碳排放的一個(gè)突破口，這也符合污染控制的原則，從源頭上控制二氧化碳的生產(chǎn)。
（1）燃料脫碳：即以含碳量較低的燃料（如石油和天然氣）或無碳燃料（如氫氣）取代含碳量較高的燃料（如煤），使得每單位能耗量的平均二氧化碳排放量減少。20世紀(jì)80年代美國化工界就提出將煤、生物體等不清潔燃料與氫氣反應(yīng)生成甲烷、一氧化碳、氫以及固態(tài)焦炭等，再將甲烷高溫分解成氫，一氧化碳以及固體炭黑，然后氫與一氧化碳合成甲醇，未反應(yīng)的氫與一氧化碳作為原料循環(huán)使用。
（2）燃料電池：即以電化學(xué)氧化產(chǎn)生電力，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，燃燒效率達(dá)到40%-60%（與之相比火力發(fā)電的效率僅為30%左右），大幅節(jié)約了初級(jí)能源，避免了大量污染。重要的是，燃料電池是以氫為燃料的，燃燒產(chǎn)物是水，既解決了能源產(chǎn)生和輸送，又避免了環(huán)境污染。
3.二氧化碳的收集
二氧化碳的人為排放源主要有汽車、工廠等。然而在眾多汽車上安裝收集二氧化碳的設(shè)備不現(xiàn)實(shí)，目前把收集二氧化碳的工作重點(diǎn)放在了以燃燒礦物燃料為主的發(fā)電廠上，這些發(fā)電廠的二氧化碳排放量大約占全世界二氧化碳排放量的1/4。在吸收塔中二氧化碳與醇胺接觸發(fā)生反應(yīng)，釋放出濃縮的二氧化碳，并還原成化學(xué)吸收劑。另外，比較理想的辦法是將收集到的二氧化碳輸送到地下或海洋深處埋藏起來。石油開采行業(yè)中有些油田為了增加留在地層孔隙中難以開采的石油產(chǎn)量，向地下注入壓縮二氧化碳，以增大地下壓力，增強(qiáng)原油流動(dòng)性，提高原油的采收率。目前，美國每年有近百個(gè)油田為提高原油產(chǎn)量向地下注入500萬噸左右的二氧化碳。盡管封閉的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是人們最理想的二氧化碳儲(chǔ)存之處，但是一些科學(xué)家指出，深海才是未來溫室氣體最大的潛在儲(chǔ)存庫。海洋表面每天都要吸收2000萬噸的二氧化碳。據(jù)估計(jì)，以海水溶解方式總共儲(chǔ)有46萬億噸二氧化碳，但其容量還要大很多。因此即使人類向海洋加入兩倍前工業(yè)時(shí)代大氣濃度的二氧化碳，海洋的碳含量的變化也不超過2%。而且，通過自然過程，排放到大氣中的二氧化碳早晚也會(huì)轉(zhuǎn)移到海洋中。
4.二氧化碳的資源化利用
二氧化碳作為新的碳源，開發(fā)綠色合成工藝已引起普遍關(guān)注。綜合利用二氧化碳并使之轉(zhuǎn)化為附加值較高的化工產(chǎn)品，不僅為碳一化工提供了廉價(jià)易得的原料，開辟了一條極為重要的非石油原料化學(xué)工業(yè)路線，而且在減輕全球溫室效應(yīng)方面也具有重要的生態(tài)與社會(huì)意義。隨著人們對(duì)二氧化碳性質(zhì)的深入了解，以及化工原料的改革，二氧化碳作為一種潛在的碳資源，越來越受到人們的重視，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫接行ч_發(fā)。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 趙成美.二氧化碳的性質(zhì)， 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2000（5）：27-28
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【作者簡介】
第4篇：二氧化碳排放方式范文
2011年底，國務(wù)院了《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》，提出了“探索建立碳排放交易市場(chǎng)”，“加快構(gòu)建國家、地方、企業(yè)三級(jí)溫室氣體排放核算工作體系，實(shí)行重點(diǎn)企業(yè)直接報(bào)送溫室氣體排放和能源消費(fèi)數(shù)據(jù)制度”等要求。造紙和紙制品業(yè)是中國的能耗大戶，涉及能源活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)過程、廢水厭氧處理等多類溫室氣體排放機(jī)理，因此必將成為溫室氣體排放報(bào)告及碳排放交易的重要參與行業(yè)。
在國家發(fā)改委的組織下，清華大學(xué)與中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)合作，開發(fā)了《中國造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》，是我國碳排放交易市場(chǎng)建設(shè)中的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，對(duì)合理分配企業(yè)的碳排放權(quán)、保證市場(chǎng)的公平性具有十分重要的意義。
二、方法學(xué)的技術(shù)概要
（一）核算邊界
本方法的溫室氣體排放核算邊界，是以造紙和紙制品生產(chǎn)為主營業(yè)務(wù)的獨(dú)立法人企業(yè)或視同法人單位。
（二）排放源
企業(yè)核算邊界內(nèi)的關(guān)鍵溫室氣體排放源包括：
1、燃料燃燒排放：煤炭、燃?xì)?、柴油等燃料在各種類型的固定或移動(dòng)燃燒設(shè)備（如鍋爐、窯爐、內(nèi)燃機(jī)等）中與氧氣充分燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放。
2、過程排放：指工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，除能源的使用以外所發(fā)生的物理變化或化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致溫室氣體排放。造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)所涉及的過程排放主要是部分企業(yè)外購并消耗的石灰石（主要成分為碳酸鈣）發(fā)生分解反應(yīng)導(dǎo)致的二氧化碳排放。
3、廢水厭氧處理的甲烷排放：制漿造紙企業(yè)產(chǎn)生工業(yè)廢水，采用厭氧技術(shù)處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)會(huì)產(chǎn)生甲烷排放。
4、凈購入電力和熱力產(chǎn)生的排放：指企業(yè)凈購入電力和凈購入熱力所隱含的燃料燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放。此類排放實(shí)際發(fā)生在其他企業(yè)所控制的發(fā)電和供熱設(shè)施上。
（三）量化計(jì)算方法
企業(yè)的溫室氣體排放量是其各項(xiàng)排放源的排放量之和，按公式（1）計(jì)算。
EM = ΣEMi （1）
式中：EM―企業(yè)溫室氣體排放總量；EMi―企業(yè)核算邊界內(nèi)某項(xiàng)排放源的溫室氣體排放量；i―排放源類型，包括燃料燃燒、過程排放、廢水厭氧處理、外購電力和外購熱力等。按照以下內(nèi)容核算各類排放源的溫室氣體排放量。
1、燃料燃燒排放
燃料燃燒導(dǎo)致的二氧化碳排放量是企業(yè)核算和報(bào)告年度內(nèi)各種燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量的加總，按公式（2）計(jì)算：
■ （2）
式中：
E燃燒―核算和報(bào)告年度內(nèi)化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；ADi ―核算和報(bào)告年度內(nèi)第i種化石燃料的活動(dòng)數(shù)據(jù)，單位為百萬千焦（GJ）；EFi ―第i種化石燃料的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳/百萬千焦（tCO2/GJ）；i―化石燃料類型代號(hào)。
燃料燃燒的活動(dòng)數(shù)據(jù)是核算和報(bào)告年度內(nèi)各種燃料的消耗量與平均低位發(fā)熱量的乘積，按公式（3）計(jì)算：
ADi=NCVi×FCi （3）
式中：
ADi ―核算和報(bào)告年度內(nèi)第i種化石燃料的活動(dòng)數(shù)據(jù)，單位為百萬千焦（GJ）；
NCVi ―核算和報(bào)告年度內(nèi)第i種燃料的平均低位發(fā)熱量，采用本指南附錄二所提供的推薦值；對(duì)固體或液體燃料，單位為百萬千焦/噸（GJ/t）；對(duì)氣體燃料，單位為百萬千焦/萬立方米（GJ/萬Nm3）；具備條件的企業(yè)可遵循《GB/T 213煤的發(fā)熱量測(cè)定方法》、《GB/T 384石油產(chǎn)品熱值測(cè)定法》、《GB/T 22723天然氣能量的測(cè)定》等相關(guān)指南，開展實(shí)測(cè)；
FCi ―核算和報(bào)告年度內(nèi)第i種燃料的凈消耗量，采用企業(yè)計(jì)量數(shù)據(jù)，相關(guān)計(jì)量器具應(yīng)符合《GB17167用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》要求；對(duì)固體或液體燃料，單位為噸（t）；對(duì)氣體燃料，單位為萬立方米（萬Nm3）。
燃料燃燒的二氧化碳排放因子按公式（4）計(jì)算：
■ （4）
式中：
EFi ―第i種燃料的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳/百萬千焦（tCO2/GJ）；CCi ― 第i種燃料的單位熱值含碳量，單位為噸碳/百萬千焦（tC/GJ），宜參考附錄二表1；OFi ―第i種化石燃料的碳氧化率，宜參考附錄二表1；■―二氧化碳與碳的分子量之比。
2、過程排放
過程排放量是企業(yè)外購并消耗的石灰石（主要成分為碳酸鈣）發(fā)生分解反應(yīng)導(dǎo)致的二氧化碳排放量，按公式（5）計(jì)算。
E過程 = L × EF石灰 （5）
式中：E過程―核算和報(bào)告年度內(nèi)的過程排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；L ―核算和報(bào)告年度內(nèi)的石灰石原料消耗量，采用企業(yè)計(jì)量數(shù)據(jù)，單位為噸（t）；EF石灰―煅燒石灰石的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳/噸石灰石（tCO2/t石灰石），采用推薦值0.405噸二氧化碳/噸石灰石。
3、凈購入電力產(chǎn)生的排放
企業(yè)購入的電力消費(fèi)所對(duì)應(yīng)的電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)二氧化碳排放量按公式（6）計(jì)算：
E電=AD電×EF電 （6）
式中：E電 ―購入的電力所對(duì)應(yīng)的電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；AD電 ―核算和報(bào)告年度內(nèi)的凈外購電量，單位為兆瓦時(shí)（MWh），是企業(yè)購買的總電量扣減企業(yè)外銷的電量，活動(dòng)數(shù)據(jù)以企業(yè)的電表記錄的讀數(shù)為準(zhǔn)，也可采用供應(yīng)商提供的電費(fèi)發(fā)票或者結(jié)算單等結(jié)算憑證上的數(shù)據(jù)；EF電 ―根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)地及目前的東北、華北、華東、華中、西北、南方電網(wǎng)劃分，選用國家主管部門最近年份公布的相應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)排放因子，單位為噸二氧化碳/兆瓦時(shí)（tCO2/MWh）。
4、凈購入熱力產(chǎn)生的排放
企業(yè)購入的熱力消費(fèi)所對(duì)應(yīng)的熱力生產(chǎn)環(huán)節(jié)二氧化碳排放量按公式（7）計(jì)算。
E熱=AD熱×EF熱 （7）
式中：E熱 ―購入的熱力所對(duì)應(yīng)的熱力生產(chǎn)環(huán)節(jié)二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；AD熱 ―核算和報(bào)告年度內(nèi)的凈外購熱力，單位為百萬千焦（GJ），是企業(yè)購買的總熱力扣減企業(yè)外銷的熱力，活動(dòng)數(shù)據(jù)以企業(yè)的熱力表記錄的讀數(shù)為準(zhǔn)，也可采用供應(yīng)商提供的熱力費(fèi)發(fā)票或者結(jié)算單等結(jié)算憑證上的數(shù)據(jù)；EF熱 ―年平均供熱排放因子，單位為噸二氧化碳/百萬千焦（tCO2/GJ），可取推薦值0.11tCO2/GJ，也可采用政府主管部門的官方數(shù)據(jù)。
5、廢水厭氧處理的排放
企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水經(jīng)厭氧處理導(dǎo)致的甲烷排放量計(jì)算公式如下：
■（8）
式中，EGHG_廢水―廢水厭氧處理過程產(chǎn)生的二氧化碳排放當(dāng)量，單位為噸二氧化碳當(dāng)量（tCO2e）；■―甲烷的全球變暖潛勢(shì)（GWP）值，根據(jù)《省級(jí)溫室氣體清單編制指南（試行）》，取21。
■ （9）
式中：■―廢水厭氧處理過程甲烷排放量（千克）；TOW―廢水厭氧處理去除的有機(jī)物總量（千克COD）；S―以污泥方式清除掉的有機(jī)物總量（千克COD）；EF―甲烷排放因子（千克甲烷/千克COD）；R―甲烷回收量（千克甲烷）；活動(dòng)水平數(shù)據(jù)包括廢水厭氧處理去除的有機(jī)物總量（TOW）、以污泥方式清除掉的有機(jī)物總量（S）以及甲烷回收量（R）。
（1）廢水厭氧處理去除的有機(jī)物總量（TOW）數(shù)據(jù)獲取
如果企業(yè)有廢水厭氧處理系統(tǒng)去除的COD統(tǒng)計(jì)，可直接作為TOW的數(shù)據(jù)。如果沒有去除的COD統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，則采用公式（10）計(jì)算：
■（10）
式中：W―厭氧處理過程產(chǎn)生的廢水量（立方米），采用企業(yè)計(jì)量數(shù)據(jù)；CODin ―厭氧處理系統(tǒng)進(jìn)口廢水中的化學(xué)需氧量濃度（千克COD/立方米），采用企業(yè)檢測(cè)值的平均值；CODout ―厭氧處理系統(tǒng)出口廢水中的化學(xué)需氧量濃度（千克COD/立方米），采用企業(yè)檢測(cè)值的平均值。
（2）以污泥方式清除掉的有機(jī)物總量（S）數(shù)據(jù)獲取
采用企業(yè)計(jì)量數(shù)據(jù)。若企業(yè)無法統(tǒng)計(jì)以污泥方式清除掉的有機(jī)物總量，可使用缺省值為零。
（3）甲烷回收量（R）數(shù)據(jù)獲取
采用企業(yè)計(jì)量數(shù)據(jù)，或根據(jù)企業(yè)臺(tái)賬、統(tǒng)計(jì)報(bào)表來確定。采用公式（11）計(jì)算排放因子：
EF=Bo*MCF （11）
對(duì)于廢水厭氧處理系統(tǒng)的甲烷最大生產(chǎn)能力Bo，優(yōu)先使用國家最新公布的數(shù)據(jù)，如果沒有，則采用本指南的推薦值0.25千克甲烷/千克COD。對(duì)于甲烷修正因子MCF，具備條件的企業(yè)可開展實(shí)測(cè)，或委托有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，或采用本指南的推薦值0.5。
三、關(guān)鍵問題及解決
（一）中國造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)是否涉及碳酸鈉分解的排放
國外可能有少量堿法制漿企業(yè)采用純堿（碳酸鈉）作為原料，發(fā)生碳酸鹽分解反應(yīng)，排放二氧化碳，因此歐盟的溫室氣體排放監(jiān)測(cè)報(bào)告與核查指令中包括了這種排放類別。但我國的堿法制漿企業(yè)基本不采用碳酸鈉作為原料，在生產(chǎn)工藝和原料方面與國外存在較大差別，不會(huì)導(dǎo)致此類過程排放。
（二）如何考慮廢水處理所導(dǎo)致的氧化亞氮排放
造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)廢水處理所導(dǎo)致的氧化亞氮排放不足企業(yè)總排放量的1%，因此本方法予以忽略。
（三）本指南所提供的石灰石分解排放因子推薦值為何略低于政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）和歐盟缺省值
IPCC和歐盟缺省值為石灰石原料純度和分解率均為100%情況下的理論值；但經(jīng)企業(yè)調(diào)研和專家咨詢，了解到我國石灰石原料純度和分解率達(dá)不到100%，企業(yè)生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)在95%左右，因此本指南根據(jù)我國實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行了修正。
第5篇：二氧化碳排放方式范文
面對(duì)環(huán)境的惡化，科學(xué)家都鼓勵(lì)人們過低碳生活。那么，什么是低碳生活呢?
低碳生活涉及碳足跡，碳足跡表示一個(gè)人或者一個(gè)團(tuán)體的碳耗費(fèi)量，是測(cè)量某個(gè)國家和地區(qū)的人口因每日消耗能源而產(chǎn)生的二氧化碳排放對(duì)環(huán)境影響的一種指標(biāo)。第一碳足跡是因使用化石能源而直接排放的二氧化碳，比如一個(gè)經(jīng)常坐飛機(jī)出行的人會(huì)有較多的第一碳足跡，因?yàn)轱w機(jī)飛行會(huì)消耗大量燃油，排放出大量二氧化碳。第二碳足跡是因使用各種產(chǎn)品而間接排放的二氧化碳，比如消費(fèi)一瓶普通的瓶裝水，會(huì)因它的生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的碳排放而帶來第二碳足跡。碳足跡越大，說明你對(duì)全球變暖所要負(fù)的責(zé)任越大。碳足跡越小，說明你對(duì)環(huán)境的保護(hù)做出的貢獻(xiàn)越大。
就個(gè)人而言，每個(gè)人可以從自我做起，從生活中的細(xì)節(jié)做起，盡量減低碳足跡，選擇低碳生活。例如，少開一天車，少吃一頓肉食大餐，少用一次性筷子，少開一盞燈等等，都可以減少碳足跡；甚至用餐做菜時(shí)選擇烹飪方式也可以減少碳足跡。以土豆為例，用烤箱烘烤土豆產(chǎn)生的二氧化碳比用鍋煮的要多，而用鍋煮產(chǎn)生的二氧化碳又比微波爐做產(chǎn)生的多。所以，用微波爐做土豆就是一種更好的低碳生活。
另外，棉布衣服與化纖衣服，爬樓梯與坐電梯，走路與開車等等，都是前者是低碳生活，后者是高碳生活。生產(chǎn)化纖衣服要消費(fèi)更多的石油和能源，排放更多的二氧化碳，所以應(yīng)當(dāng)選擇棉布衣服。在家居用電上，使用風(fēng)電或水電等清潔能源產(chǎn)生的碳排放會(huì)比使用熱電低。在交通出行方面，小排放量汽車在同距離時(shí)碳排放量較少，應(yīng)大力推廣小排量節(jié)能環(huán)保型汽車。
盡管低碳生活值得提倡，但是，由于工作需要或其他原因，人們不時(shí)會(huì)進(jìn)入高碳生活。這時(shí)就應(yīng)當(dāng)對(duì)自己的高碳生活進(jìn)行補(bǔ)償。這種補(bǔ)償就是所謂的碳中和。這種補(bǔ)償就是碳中和。碳中和指的是，人們可以計(jì)算自己日?；顒?dòng)（生產(chǎn)）直接或間接制造的二氧化碳排放量，如果過高，則可以通過植樹等方式把這些排放量吸收掉，或者計(jì)算抵消這些二氧化碳所需的經(jīng)濟(jì)成本，然后個(gè)人付款給專門企業(yè)或機(jī)構(gòu)，由他們通過植樹或其他環(huán)保項(xiàng)目抵消大氣中相應(yīng)的二氧化碳量，以達(dá)到降低溫室效應(yīng)的目的?？梢哉f，碳中和就是人們對(duì)自己高碳生活的補(bǔ)償。
因此，人類的低碳生活處處可為。
第6篇：二氧化碳排放方式范文
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);低碳農(nóng)業(yè);二氧化碳
哥本哈根世界氣候大會(huì)全稱《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，被喻為“拯救人類的最后一次機(jī)會(huì)”; 的會(huì)議，讓“低碳經(jīng)濟(jì)”;成了2009年的歲末熱詞。一時(shí)間，所謂碳稅、碳匯、碳交易、碳足跡、低碳工業(yè)、低碳農(nóng)業(yè)、低碳建筑、低碳城市、低碳生活蜂擁而至。低碳經(jīng)濟(jì)作為具有廣泛社會(huì)性的前沿經(jīng)濟(jì)理念，其實(shí)并沒有約定俗成的定義。一般來講，低碳經(jīng)濟(jì)是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、新能源開發(fā)等手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。所謂低碳，就意味著環(huán)保、節(jié)能減排，意味著生產(chǎn)、生活方式和價(jià)值觀念的轉(zhuǎn)變。
1低碳農(nóng)業(yè)的概述 低碳農(nóng)業(yè)首先是一種理念，是農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的一個(gè)發(fā)展方向。低碳理念的本質(zhì)就是降能節(jié)約。低碳農(nóng)業(yè)是一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)利用等多種手段，盡可能地減少能源消耗，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏。低碳農(nóng)業(yè)是一種比廣義的生態(tài)農(nóng)業(yè)概念更廣泛的概念，是生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，不僅象生態(tài)農(nóng)業(yè)那樣提倡少用化肥農(nóng)藥、進(jìn)行高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而在農(nóng)業(yè)的能源消耗越來越多，種植、運(yùn)輸、加工等過程中，電力、石油和煤氣等能源的使用都在增加的情況下，低碳農(nóng)業(yè)還更注重整體農(nóng)業(yè)能耗和碳排放的降低。
低碳農(nóng)業(yè)也是生物多樣性農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了刀耕火種農(nóng)業(yè)階段、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段和工業(yè)化農(nóng)業(yè)階段。工業(yè)化農(nóng)業(yè)過程對(duì)生物多樣性構(gòu)成威脅:農(nóng)田開墾和連片種植引起自然植被減少，以及自然物種和天敵的減少;農(nóng)藥的使用破壞了物種多樣性;化肥造成了環(huán)境污染，進(jìn)而也引起生物多樣性的減少;品種選育過程的遺傳背景單一化及其大面積推廣，造成了對(duì)其他品種的排斥，如果用碳經(jīng)濟(jì)的概念衡量，這種農(nóng)業(yè)可以說是一種 “高碳農(nóng)業(yè)”;。改變高碳農(nóng)業(yè)的方法就是發(fā)展生物多樣性農(nóng)業(yè)。生物多樣性農(nóng)業(yè)由于可以避免使用農(nóng)藥、化肥等，某種意義上正屬于低碳農(nóng)業(yè)。 農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)重要的溫室氣體來源，同時(shí)又受到溫室效應(yīng)的嚴(yán)重影響。響應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的號(hào)召，確定農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放量并探尋減排辦法已成為世界各國的當(dāng)務(wù)之急。然而，低碳農(nóng)業(yè)雖然前景廣闊，但距離“低碳農(nóng)業(yè)”;的標(biāo)準(zhǔn)還有很大差距。勞動(dòng)力是發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)前期投人成本中的主要部分，尤其是知識(shí)型勞動(dòng)力的投人;我國目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)決定了規(guī)?；吞嫁r(nóng)業(yè)發(fā)展的困難。發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)，需要大面積采用生態(tài)農(nóng)業(yè)的部分技術(shù)、需要相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)與之相匹配、需要政府和一些高校社會(huì)組織專業(yè)人員的指導(dǎo)和培訓(xùn)，特別是市場(chǎng)的銜接。
2農(nóng)業(yè)與溫室氣體中二氧化碳的消長關(guān)系 人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)與全球氣候變化相互聯(lián)系又相互影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在全球溫室氣體(包括二氧化碳，CH4, N20)循環(huán)中占有重要地位。土壤中的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)微生物分解，以二氧化碳的形式釋放人大氣，CH;可在長期淹水的農(nóng)田中經(jīng)發(fā)酵作用產(chǎn)生，全球一半以上的N20來自土壤的硝化和反硝化過程。 2.1農(nóng)業(yè)是溫室氣體中二氧化碳的重要來源 2.1.1土壤本身就是一個(gè)巨大的碳庫。土壤圈是地球巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈交界的一個(gè)圈層，它不僅是人類賴以生存的自然資源和人類與生物生活棲息的基地，而且是生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境間進(jìn)行物質(zhì)、能量交換的樞紐。土壤圈在全球氣候變化尤其在全球碳循環(huán)中的重要作用可歸納為兩方面:一是土壤圈是碳素的重要貯存庫和轉(zhuǎn)化器。其貯存形式為土壤有機(jī)質(zhì)，它含有的有機(jī)碳量占整個(gè)生物圈總碳量的3/4。儲(chǔ)存的大量有機(jī)碳是土壤質(zhì)量和功能的核心，有利于作物的生長;但由于大量施用化肥，加速了農(nóng)田土壤中有機(jī)碳的礦化，進(jìn)而向大氣中排放了大量的二氧化碳和CH4等溫室氣體，尤其是千百年來因種植水稻而形成的水稻土，每年排放的CH4占全球 CH;排放總量的10%一15%。二是土壤呼吸使大量的有機(jī)碳以二氧化碳形式釋放到大氣中。土壤呼吸作用釋放的二氧化碳量是相當(dāng)可觀的。據(jù)估算，全球每年由土壤釋放到大氣中的碳量約為 (0.8一4.6) xlOlsg。因此，土壤呼吸的微量變化將導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度的顯著變化，從而影響由于二氧化碳濃度升高所伴隨的全球變暖和其他氣候因素的變化。
第7篇：二氧化碳排放方式范文
【關(guān)鍵詞】低碳；電力調(diào)度；決策模型；碳捕集
前言
大型火力發(fā)電廠是產(chǎn)生電力二氧化碳排放的主要源頭，我們需要通過碳捕集技術(shù)對(duì)火力發(fā)電廠進(jìn)行改造，才能使火力發(fā)電廠達(dá)到節(jié)能減排的作用。同時(shí)，當(dāng)代科技的發(fā)展使得用戶對(duì)于電能服務(wù)質(zhì)量的要求逐步攀升，通過建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保低碳的電力系統(tǒng)我們才能夠滿足客戶的各種要求，這對(duì)當(dāng)今的電力企業(yè)來講，不僅是挑戰(zhàn)，而且也是機(jī)遇。就現(xiàn)在而言，我們只有通過發(fā)展低碳電力，才能夠在電網(wǎng)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)低碳化、電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的道路上穩(wěn)步發(fā)展。
在低碳經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，傳統(tǒng)電力行業(yè)的收支模式將在很大程度上有所改變，首先，由于碳稅、碳配額、碳交易機(jī)制等相關(guān)政策與概念的引入，傳統(tǒng)電力行業(yè)需要為二氧化碳的排放付出額外的碳成本，也將為二氧化碳的減排帶來碳收益。再者，二氧化碳減排成為了電力企業(yè)的主要發(fā)展目標(biāo)。通過在行業(yè)內(nèi)部進(jìn)行“碳約束”，各種低碳要素的引入使得傳統(tǒng)電力企業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域。在現(xiàn)在和不遠(yuǎn)的將來，為電力企業(yè)的發(fā)展與改革帶來深遠(yuǎn)的影響。
電力調(diào)度是指在符合預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)各類電器元件的運(yùn)行方式、狀態(tài)的決策與調(diào)用，并考慮一定的安全性和經(jīng)濟(jì)性，在一定時(shí)序上形成的一定的調(diào)度計(jì)劃。通過引入低碳環(huán)境，電力調(diào)度還需要關(guān)注二氧化碳排放?？紤]到我國現(xiàn)有的電源、發(fā)電技術(shù)和低碳電源的使用情況，現(xiàn)在對(duì)我國來講，引入低碳電力調(diào)度可能是唯一能夠簡單有效控制住二氧化碳排放的方法了。
在接下來的文章中，我們將會(huì)對(duì)低碳電力調(diào)度方式的背景、各種電源在電力調(diào)度方面的特性來提出簡單的低碳電力調(diào)度決策模型。
1提出低碳電力調(diào)度的背景
中國的電力調(diào)度方式經(jīng)歷了三個(gè)階段，分別是“三公”、“經(jīng)濟(jì)”、“節(jié)能”方式，第一種調(diào)度方式是首先要確保各類設(shè)備發(fā)電完成率均勻性的；第二種是要考慮成本等微增率為原則的，是要考慮其中的運(yùn)營生產(chǎn)成本的；第三種是要盡量降低二氧化硫等污染物排放，盡最大可能減少化石能源消耗的調(diào)度方法。
2低碳電力調(diào)度的內(nèi)涵
低碳電力調(diào)度對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)度方式，有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)和內(nèi)涵：
（2）兩者關(guān)注點(diǎn)不同，傳統(tǒng)電力調(diào)度的主要關(guān)注點(diǎn)都集中在點(diǎn)能上，對(duì)于二氧化碳的排放沒有過多的關(guān)注，通過加入碳交易與碳價(jià)，二氧化碳才能有其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，只有將二氧化碳賦予了經(jīng)濟(jì)價(jià)值，碳價(jià)值才能與電價(jià)值同時(shí)作用于我們的電能調(diào)度。只有通過電碳平衡才能使得兩者互相和諧而又穩(wěn)定地發(fā)展。
（3）通過加入碳成本，電力系統(tǒng)中碳的約束就會(huì)增加，由于各個(gè)電源設(shè)備的二氧化碳排放能力不同，所以考慮碳成本之后的電力系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)度時(shí)，將會(huì)由于電源的發(fā)電成本不同而改變發(fā)電虛偽，碳約束的加入也改變了電力調(diào)度的決策。
3各種電源的電碳調(diào)度特性分析
（1）近零碳排放電源
（3）碳捕集電廠
從上面的分析可知，火電廠的電碳特性不是很令人滿意，發(fā)電量越大就會(huì)排放越多的二氧化碳，這并不是我們所期望的。所以可以再傳統(tǒng)火電廠的基礎(chǔ)上，增加碳捕集系統(tǒng)，組織形成碳捕集電廠，通過將二氧化碳進(jìn)行封閉處理，就可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的減排，但是捕集二氧化碳是需要很多能量的，這樣也會(huì)使電廠對(duì)外輸出功率降低，通過對(duì)二氧化碳的二次利用可以得到其他的經(jīng)濟(jì)效益。由于碳捕集電廠的函數(shù)關(guān)系過于復(fù)雜，此處只列出結(jié)果。
4低碳電力調(diào)度的決策模型
要實(shí)現(xiàn)低碳電力調(diào)度，我們需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改變：
（1）增加決策模型的決策變量
首先我們需要引入碳捕集技術(shù)，就需要將二氧化碳的排放作為一個(gè)非常重要的資源引入決策，通過對(duì)模型的決策變量進(jìn)行擴(kuò)充讓我們了解到低碳電力調(diào)度的決策需要更多的自變量。
（2）增加目標(biāo)函數(shù)的組成項(xiàng)
通過增加目標(biāo)函數(shù)的組成項(xiàng)，我們可以講碳價(jià)、碳稅等碳要素加入目標(biāo)函數(shù)，令二氧化碳排放有了它所應(yīng)當(dāng)有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，成為決策模型的一個(gè)重要組成部分。
（3）增加模型的邊界條件
增加約束條件，是要將碳減排納入決策條件中，只有納入了碳減排的電力調(diào)度才能稱之為低碳電力調(diào)度。通過協(xié)調(diào)電碳關(guān)系，進(jìn)行電力調(diào)度才能有其真正的作用。
5結(jié)束語
對(duì)于現(xiàn)在越來越嚴(yán)重的能源問題，我們需要引入低碳電力調(diào)度方案來適應(yīng)當(dāng)今現(xiàn)實(shí)的發(fā)展需求。通過對(duì)于各個(gè)電源的分析，以及調(diào)度模型的分析，我們得到了，只有通過不斷發(fā)展新能源，不斷培養(yǎng)各企業(yè)的節(jié)能減排意識(shí)，才能真正地實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳啟鑫，康重慶，夏清，DanielKIRSCHEN.低碳電力調(diào)度方式及其決策模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010（12）.
第8篇：二氧化碳排放方式范文
全球變暖問題日益嚴(yán)重，減少溫室氣體排放的呼聲高漲。從2007年的“巴厘島路線圖”到2009年的“哥本哈根氣候變化峰會(huì)”，中國作為發(fā)展中國家雖不承擔(dān)減排義務(wù)，但作為全球能源消耗和二氧化碳排放大國，減排壓力與日俱增。中國政府在哥本哈根氣候變化峰會(huì)上公布了“2020年單位GDP碳排放強(qiáng)度相對(duì)于2005年降低40％～45％”的減排目標(biāo)。根據(jù)Laspeyres指數(shù)分解和Kaya公式可知，二氧化碳排放受人口、經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步等因素的影響，其中經(jīng)濟(jì)增長是二氧化碳排放增長的重要原因。因此，氣候變化問題既是環(huán)境問題也是發(fā)展問題。而我國正處于工業(yè)化和城市化的進(jìn)程中，重化工比例較高，能源消費(fèi)增長較快，導(dǎo)致二氧化碳排放量較大，雖然實(shí)施碳減排政策有助于能源效率的提高，但要強(qiáng)制性減排必將對(duì)經(jīng)濟(jì)增長帶來負(fù)面影響。在充分考慮國際環(huán)境與本國國情的情況下，“十二五”規(guī)劃適度放慢了經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，要求加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度、減少污染物排放等，說明我國越來越注重經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展，注重經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。如何把總能源消耗、二氧化碳排放合理地分配到各省區(qū)，對(duì)實(shí)現(xiàn)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度雙重約束目標(biāo)非常關(guān)鍵。
許多學(xué)者對(duì)碳減排成本和配額分配進(jìn)行了詳細(xì)研究。高鵬飛等(2004)對(duì)2010－2050年中國的碳邊際減排成本進(jìn)行了研究，指出中國的碳邊際減排成本是相當(dāng)高的且越早開始實(shí)施碳減排約束越有利。王燦等(2005)分析了部門碳減排邊際成本曲線，發(fā)現(xiàn)重工業(yè)、電力、煤炭部門是減排成本相對(duì)較低的行業(yè)。隨著減排率的提高，所有部門成本急劇上升，重工業(yè)削減二氧化碳排放的彈性相對(duì)較大。韓一杰等(2010)在不同的減排目標(biāo)和GDP增長率的假設(shè)下，測(cè)算了中國實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排目標(biāo)所需的增量成本，發(fā)現(xiàn)GDP增長速度越快或減排目標(biāo)越高，減排增量成本也越高；但由GDP變化所引起的增量成本變化遠(yuǎn)小于由減排目標(biāo)調(diào)整所引起的增量成本變化。巴曙松等(2010)發(fā)現(xiàn)各種主要能源消費(fèi)的碳減排成本之間存在差異性，提出施行燃料轉(zhuǎn)換政策是一個(gè)很好的減排政策選擇。也有一些文獻(xiàn)研究了省區(qū)減排成本和配額分配問題。褚景春等(2009)以綜合能源成本為準(zhǔn)則，對(duì)省區(qū)內(nèi)外的各種資源進(jìn)行篩選，得出總成本最小的電力資源組，然后將減排成本計(jì)入綜合資源規(guī)劃，使系統(tǒng)排放量達(dá)到最優(yōu)水平。Klepper, G. 等(2006)研究了不同地區(qū)的減排成本、區(qū)域二氧化碳排放等問題。李陶等(2010)基于碳排放強(qiáng)度構(gòu)建了省級(jí)減排成本模型，在全國減排成本最小的目標(biāo)下，得到了各省減排配額分配方案，但其各省減排成本曲線與全國類似的假設(shè)，與現(xiàn)實(shí)情況有些差距。以上文獻(xiàn)均是基于碳排放強(qiáng)度的單約束，通過估計(jì)碳邊際減排成本曲線來分析減排配額的。但“十二五”規(guī)劃中提出了能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分別降低16％和17％的雙重約束目標(biāo)，為完成此雙重強(qiáng)度約束目標(biāo)，國務(wù)院《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》(國發(fā)［2011］26號(hào))(下文簡稱《節(jié)能減排方案》)對(duì)各省設(shè)定了能耗強(qiáng)度降低目標(biāo)，各省也相應(yīng)制定了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的年度規(guī)劃目標(biāo)。如何在雙重強(qiáng)度約束下，實(shí)現(xiàn)各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放最優(yōu)分配，對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。
本文基于以上想法，從全局最優(yōu)的角度，建立在全國及各省的能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度目標(biāo)約束下的省際經(jīng)濟(jì)增長優(yōu)化模型，考察全國及各省的能耗強(qiáng)度、碳排放強(qiáng)度及省際經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張約束對(duì)各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的影響，找到各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配值，比較各種情景下的節(jié)能成本和減排成本，分析全國能源消耗和二氧化碳排放對(duì)全國生產(chǎn)總值的脫鉤狀態(tài)，并對(duì)全國能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度最大降低幅度進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
二、優(yōu)化問題及模型
我國正處于快速工業(yè)化階段，發(fā)展經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今及今后很長一段時(shí)期內(nèi)的首要任務(wù)。因此，本模型的目標(biāo)函數(shù)為最大化各省區(qū)生產(chǎn)總值總和，約束條件為全國及各省的能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的目標(biāo)約束，以及經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張約束。根據(jù)分析問題的側(cè)重點(diǎn)不同，可建立如下兩個(gè)優(yōu)化模型。
(一)如果2010－2015年全國能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度至少降低16％和17％，各省能耗強(qiáng)度和能源碳強(qiáng)度與2005－2010年變化幅度相同，各省經(jīng)濟(jì)增長遵循歷史發(fā)展趨勢(shì)并兼顧東中西部協(xié)調(diào)發(fā)展，并且各省通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步等措施實(shí)現(xiàn)《節(jié)能減排方案》中各省區(qū)能耗強(qiáng)度的降低目標(biāo)，那么就有關(guān)各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放應(yīng)該如何優(yōu)化分配問題，可建立如下模型來考察。
利用模型Ⅰ可分析以下兩種情景：
情景1：2015年全國能夠完成能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分別降低16％和17％的目標(biāo)，各省能夠完成《節(jié)能減排方案》中的下降目標(biāo)，各省2010－2015年能源碳強(qiáng)度降低程度與2005－2010年相同。以各省政府工作報(bào)告中確定的2011年各省經(jīng)濟(jì)增長速度作為2010－2015年各省經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張約束上限；“十二五”規(guī)劃中提出了2010－2015年國內(nèi)生產(chǎn)總值增長7％的預(yù)期目標(biāo)，本情景以7％作為2010－2015年各省經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張下限。
情景2：為適當(dāng)減緩因經(jīng)濟(jì)發(fā)展過快而造成能源的過度消耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，本情景中各省經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張約束上限在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小，其他假設(shè)與情景1相同：全國能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分別降低16％和17％；各省能耗強(qiáng)度能夠?qū)崿F(xiàn)《節(jié)能減排方案》中的下降目標(biāo)；各省2010－2015年能源碳強(qiáng)度降低率與2005－2010年相同；2010－2015年各省經(jīng)濟(jì)年均增長擴(kuò)張下限為7％。
(二)能耗強(qiáng)度和能源碳強(qiáng)度共同決定碳排放強(qiáng)度的變化。若2010－2015年全國能源碳強(qiáng)度降低程度與2005－2010年相同，則全國能耗強(qiáng)度最大降低幅度是多少，以及全國能耗強(qiáng)度降度最大時(shí)各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配值又是怎樣的？此問題可轉(zhuǎn)化為情景3。
情景3：2010－2015年全國能源碳強(qiáng)度降低程度與2005－2010年相同，全國能耗強(qiáng)度降低率為可變參數(shù)。其他假設(shè)與情景2相同：2015年各省能耗強(qiáng)度能實(shí)現(xiàn)《節(jié)能減排方案》中的下降目標(biāo)，2010－2015年各省能源碳強(qiáng)度降低程度與2005－2010年能源碳強(qiáng)度降低程度相同；2010－2015年各省經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張下限為7％，上限在情景1基礎(chǔ)上 同比例縮小?？衫靡韵履Ｐ头治?。
三、數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
數(shù)據(jù)來源于歷年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》，數(shù)據(jù)樣本期為2005－2010年，基期和分析期分別為2010年和2015年。因西藏能源消耗數(shù)據(jù)缺失，模型中暫不考慮。由于二氧化碳排放主要來源于化石能源消耗，本文主要計(jì)算了各省煤炭、石油、天然氣三種主要化石能源的二氧化碳排放量，煤炭、石油、天然氣的排放系數(shù)分別為2.69kg/kg、2.67kg/L、2.09kg/kg(采用IPCC推薦值)。由于統(tǒng)計(jì)口徑不同，所有省區(qū)生產(chǎn)總值總和與國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)不等，本文所說全國生產(chǎn)總值為所有省區(qū)(除西藏外)生產(chǎn)總值總和，所說全國能耗強(qiáng)度為所有省區(qū)能源消耗總量與全國生產(chǎn)總值之比，所說全國碳排放強(qiáng)度為所有省區(qū)二氧化碳排放總量與全國生產(chǎn)總值之比，所說全國能源碳強(qiáng)度為所有省區(qū)二氧化碳排放總量與所有省區(qū)能源消耗總量之比。從歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》可得2005－2010年各省區(qū)生產(chǎn)總值(2005年不變價(jià))。從歷年《能源統(tǒng)計(jì)年鑒》可得各省各種能源消耗量。煤炭、石油和天然氣的消耗量與它們相應(yīng)的排放系數(shù)相乘，可分別得到煤炭、石油和天然氣的二氧化碳排放量。進(jìn)而可得樣本期每年全國及各省區(qū)能耗強(qiáng)度和能源碳強(qiáng)度，可得樣本期內(nèi)各省及全國能源碳強(qiáng)度的變化率。能耗強(qiáng)度的降低率來源于《節(jié)能減排方案》。由于2010年各省區(qū)各種化石能源消耗量數(shù)據(jù)目前沒有公布，無法算出2010年各省二氧化碳排放量，在此假設(shè)2010年各省化石能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與2009年相當(dāng)，則各省2010年能源碳強(qiáng)度與2009年能源碳強(qiáng)度相同。情景1中參數(shù)標(biāo)定見表1，其他情景中參數(shù)的具體變化見本文分析過程。
四、情景優(yōu)化結(jié)果分析
下面利用所建模型來分析三種情景中各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的優(yōu)化分配。
(一)地區(qū)GDP優(yōu)化分析
優(yōu)化結(jié)果顯示三種情景下模型均有最優(yōu)解，說明從全局最優(yōu)角度看，在全國及省際能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度約束下，保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展，能夠找到各省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的最優(yōu)路徑，進(jìn)而可分析三種情景下各省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長最優(yōu)分配值的異同(見表2)。
情景1優(yōu)化結(jié)果顯示，2010－2015年全國經(jīng)濟(jì)年均增長率為10.2％，經(jīng)濟(jì)區(qū)域中，東北、中部、西北和西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，各省經(jīng)濟(jì)年均增長率均大于全國經(jīng)濟(jì)年均增長率；京津、北部沿海、華東沿海和南部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長率均低于全國經(jīng)濟(jì)年均增長率，但均在9％以上。說明若各省能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，經(jīng)濟(jì)區(qū)域就能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其是東北、中部和西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)能夠保持較好的發(fā)展勢(shì)頭。從省區(qū)看，山西、貴州、青海和寧夏的經(jīng)濟(jì)增長速度較慢，其中山西年均增長率為8.5％，沒有達(dá)到本省經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張上限；貴州、青海和寧夏的年均增長率為7％，取值為經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張下限，經(jīng)濟(jì)增長速度最慢。其他省區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長率取值為各省經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張上限，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快。說明如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持目前勢(shì)頭，現(xiàn)行的全國及各省能耗強(qiáng)度約束對(duì)山西、貴州、青海和寧夏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為不利，對(duì)其他省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為有利。
為了維持能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，避免能源過度消耗，需要適度放慢經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。情景2在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小了經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限，為保證2010－2015年間各省年均增長率不低于8％，各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平擴(kuò)張上限縮小比例不超過4.504％。優(yōu)化結(jié)果顯示，同比例縮小上限約束對(duì)各省及全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響是全方位的。當(dāng)各省經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限縮小比例為4.504％時(shí)，全國經(jīng)濟(jì)年均增長率為9％，下降了1.2個(gè)百分點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)區(qū)域看，京津、華東沿海、南部沿海、中部、西南、東北、北部沿海和西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長率下降程度依次增大。從省區(qū)來看，河北、內(nèi)蒙古、云南、甘肅和新疆經(jīng)濟(jì)增長率為7％，最優(yōu)值從經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限降到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下限；遼寧年均增長率為9.1％，沒有達(dá)到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限。除此之外，其他省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小了4.504％，最優(yōu)值為經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限。
情景3優(yōu)化結(jié)果顯示，若2010－2015年全國能源碳強(qiáng)度降低程度與2005－2010年能源碳強(qiáng)度降低程度相同，則全國能耗強(qiáng)度的最大降低幅度為17.27％，與此同時(shí)全國碳排放強(qiáng)度降低了21.07％。與情景2對(duì)比，全國經(jīng)濟(jì)年均增長率為8％，下降了一個(gè)百分點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)區(qū)域看，東北、中部、西北和西南分別下降了2.9、1.7、1.2和2.8個(gè)百分點(diǎn)；其他區(qū)域沒有改變。從省區(qū)來看，河北、山西、內(nèi)蒙古、貴州、云南、甘肅、青海、寧夏和新疆的經(jīng)濟(jì)年均增長率分別為7％，最優(yōu)值仍然是經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下限；吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川和陜西的經(jīng)濟(jì)年均增長率分別為7％，最優(yōu)值從經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限降低到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下限；遼寧年均增長率從9.1％下降到7％；廣西年均增長率從擴(kuò)張約束上限下降到7.3％，接近經(jīng)濟(jì)增長擴(kuò)張下限。說明進(jìn)一步降低全國能耗強(qiáng)度對(duì)東北、中部、西北和西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長有較強(qiáng)的阻礙作用。
(二)地區(qū)能源消耗和二氧化碳排放優(yōu)化分析
各省GDP優(yōu)化值乘以相應(yīng)能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度可分別得到各省能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配值。圖1和圖2分別為三種情景下各省能源消耗和二氧化碳排放增加量的變化情況。
圖1 三種情景下2010－2015年能源消耗的增加量 單位：10000 tce
從圖1中可見三種情景下，山東、廣東、江蘇、河北、河南、遼寧等省區(qū)能源消耗較大，北京、上海、江西、海南、貴州、青海、寧夏等省區(qū)能源消耗較少。情景2與情景1相比，北京、上海、貴州、青海和寧夏能源消耗量沒有改變；其他省區(qū)均有不同幅度的減少，其中能源消耗變動(dòng)幅度排在前十一位的省區(qū)依次是內(nèi)蒙古、河北、遼寧、山東、甘肅、新疆、云南、江蘇、廣東、河南和山西。情景3與情景2相比，遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、廣西、重慶、四川、陜西等地區(qū)能源消耗進(jìn)一步減少，其中河南、四川、重慶、黑龍江和遼寧的能源消耗減少幅度較大；其他省區(qū)的能源消耗沒有改變。同理可分析各省區(qū)二氧化碳排放情況。三種情景中二氧化碳排放變動(dòng)均較大的省區(qū)有河北、內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江、山東、河南、廣東、云南、陜西、甘肅、新疆等。從圖2中可看出，情景2與情景1中各省二氧化碳排放的增減情況與能源消耗的增減情況一致。二氧化碳排放變動(dòng)幅度排在前十一位的省區(qū)依次是內(nèi)蒙古、遼寧、河北、山東、山西、新疆、甘肅、河南、云南、江蘇和廣東。但其省 區(qū)排序與能源消耗變動(dòng)大小的省區(qū)排序有所不同，這是因?yàn)槎趸寂欧帕坎粌H受能源消耗量的影響，而且還受能源碳強(qiáng)度的影響，即各省能源碳強(qiáng)度不同導(dǎo)致二氧化碳排放的變化與能源消耗的變化不一致。情景3與情景2相比，二氧化碳排放沒有變化的省區(qū)和能源消耗沒有變化的省區(qū)相同；二氧化碳排放減少的省區(qū)與能源消耗減少的省區(qū)也相同，但省區(qū)排序有所不同。
圖2 三種情景下2010－2015年二氧化碳排放的增加量 單位：10000 t
結(jié)合情景2與情景1中的經(jīng)濟(jì)增長優(yōu)化結(jié)果可知，能源消耗和二氧化碳排放變動(dòng)較大的省區(qū)比較容易受經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張約束上限變化的影響?？s小經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限，雖然放慢了全國及一些省區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長速度，但有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排放。結(jié)合情景3與情景2中的經(jīng)濟(jì)增長優(yōu)化結(jié)果可知，當(dāng)2010－2015年各省能源碳強(qiáng)度與2005－2010年的能源碳強(qiáng)度變化相同時(shí)，能源消耗和二氧化碳排放變動(dòng)較大的省區(qū)比較容易受全國能耗強(qiáng)度變化的影響。為了實(shí)現(xiàn)全國經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)配置，各省區(qū)在制定政策時(shí)，要充分考慮本省區(qū)的具體情況，制定出適合本省低碳發(fā)展的路徑。
(三)三種情景下全國節(jié)能減排成本與脫鉤狀態(tài)分析
我們把各種情景下全國總能源消耗和二氧化碳排放的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)GDP改變量與能耗改變量為負(fù)值時(shí)，令GDP改變量與能耗改變量比值為節(jié)能成本；當(dāng)GDP改變量與二氧化碳排放改變量為負(fù)值時(shí)，令GDP改變量與二氧化碳排放改變量比值為減排成本。由三種情景的經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)化分配可看出，情景2在情景1基礎(chǔ)上同比例縮小了經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限，減慢了某些省區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長速度，有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排放，其節(jié)能成本和減排成本分別為0.963萬元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤和0.310萬元/噸。情景3在情景2基礎(chǔ)上考察了全國能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的最大降低幅度。在此種情況下，節(jié)能成本和減排成本分別為1.010萬元／噸標(biāo)準(zhǔn)煤和0.339萬元/噸。兩種對(duì)比結(jié)果顯示節(jié)能成本和減排成本均較低，說明適度放慢經(jīng)濟(jì)發(fā)展過快省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)一步加快全國能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的降低，雖然對(duì)全國及個(gè)別省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的阻礙作用，但對(duì)全國總體能源消耗和二氧化碳排放起著較強(qiáng)的抑制作用。
本文采用Tapio脫鉤指標(biāo)，將二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤彈性分解如下：
其中分別稱為碳排放彈性脫鉤指標(biāo)、能源消耗彈性脫鉤指標(biāo)和能源碳排放彈性脫鉤指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放增長率采用2010－2015年年均增長率。由三種情景的經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)化分配，可計(jì)算出三種情景下2010－2015年年均碳排放彈性脫鉤指標(biāo)、能源消耗彈性脫鉤指標(biāo)、能源碳排放彈性脫鉤指標(biāo)(見表3)。結(jié)果顯示，能源消耗在情景1中處于增長連接狀態(tài)，在情景2和情景3中處于弱脫鉤狀態(tài)，且能源消耗脫鉤指標(biāo)值越來越小，說明能源消耗和全國生產(chǎn)總值的弱脫鉤程度越來越強(qiáng)。能源碳排放在三種情景中雖均處于增長連接狀態(tài)，但能源碳排放彈性脫鉤指標(biāo)值越來越趨于0.8(增長連接與弱脫鉤狀態(tài)的臨界值)，說明雖然二氧化碳排放與能源消耗之間還處于增長連接階段，但越來越趨于弱脫鉤狀態(tài)。二氧化碳排放在三種情景中均處于弱脫鉤狀態(tài)，而且碳排放彈性脫鉤指標(biāo)值越來越小，說明二氧化碳排放與全國生產(chǎn)總值的弱脫鉤程度越來越強(qiáng)。
五、結(jié)論及政策建議
本文根據(jù)所分析問題的側(cè)重點(diǎn)不同，從全局最優(yōu)的角度，建立了兩個(gè)在全國及省際能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度約束下省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長優(yōu)化模型。分析了三種情景下各省區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的優(yōu)化問題，比較了各省經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優(yōu)分配路徑的異同。發(fā)現(xiàn)三種情景下均能實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃中對(duì)國內(nèi)生產(chǎn)總值增長的預(yù)期目標(biāo)、單位GDP能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的約束目標(biāo)。若2010－2015年全國能源碳強(qiáng)度降低程度與2005－2010年能源碳強(qiáng)度降低程度相同，則全國能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的最大降低幅度約分別為17.27％和21.07％。
在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，本文比較了三種情景下各省經(jīng)濟(jì)增長最優(yōu)分配的異同，分析了縮小經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限和進(jìn)一步降低全國能耗強(qiáng)度對(duì)全國及各省區(qū)的影響，指出了經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢和較快的省區(qū)。如果經(jīng)濟(jì)保持目前發(fā)展勢(shì)頭，那么現(xiàn)行的全國及各省能耗強(qiáng)度指標(biāo)約束對(duì)山西、貴州、青海和寧夏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為不利，對(duì)其他省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為有利。同比例縮小經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張上限，對(duì)各省及全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響是全方位的，中部、西南、東北、北部沿海和西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)年均增長率下降程度較大，其中河北、內(nèi)蒙古、云南、甘肅、新疆和遼寧經(jīng)濟(jì)增長速度明顯減慢。若全國能耗強(qiáng)度降低率從16％進(jìn)一步降低到17.27％，則全國經(jīng)濟(jì)年均增長率將進(jìn)一步下降1.2個(gè)百分點(diǎn)，西北、中部、西南和東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長速度明顯減慢，其中吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川、陜西、遼寧和廣西成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢省區(qū)的新成員。說明進(jìn)一步降低全國能耗強(qiáng)度對(duì)西北、中部、西南和東北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長有較強(qiáng)的阻礙作用。
第9篇：二氧化碳排放方式范文
[關(guān)鍵詞]工業(yè)行業(yè) 碳排放 影子價(jià)格 碳價(jià)格
[中圖分類號(hào)]F205
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1004-6623（2013）05-0068-04
一、影子價(jià)格理論研究綜述
影子價(jià)格理論最早由前蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)學(xué)家康特羅維奇在上世紀(jì)30年代提出，該方法解決了一個(gè)具體問題，即如何以一種方式把工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)資源結(jié)合起來使生產(chǎn)最大化，他所使用的分析方法為線性規(guī)劃方法，該方法的思想是求解一個(gè)在設(shè)定的一組線性不等式約束條件下的線性函數(shù)最大值，該值可以作為核算價(jià)格使用，康特羅維奇稱為“分解乘數(shù)”，被美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家T-庫普曼斯（T.Koopmans）稱為“影子價(jià)格”。
影子價(jià)格已被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，很多文獻(xiàn)把影子價(jià)格分析應(yīng)用到生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的分析之中。Willian Nordhaus（1982）最早提出大氣中CO2的增加將對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生影響，并應(yīng)用影子價(jià)格模型對(duì)其進(jìn)行描述。Pittman（1981）在Shephard距離函數(shù)的基礎(chǔ)上首次通過估計(jì)距離函數(shù)來測(cè)算影子價(jià)格，隨后基于這種估計(jì)方法的文獻(xiàn)大量涌現(xiàn)。趙秀霞（1998）通過一個(gè)改進(jìn)的二氧化碳影子價(jià)格模型，在考慮使用化石燃料所排放的二氧化碳被陸地森林吸收的因素下，計(jì)算了海洋森林雙因子吸收的影子價(jià)格值。
涂正革（2009）采用采用非參數(shù)方法構(gòu)建paneldata的方向性環(huán)境生產(chǎn)前沿函數(shù)模型，以北京、甘肅和河北為案例分析了這三個(gè)典型地區(qū)工業(yè)二氧化硫排放的影子價(jià)格及其變化特點(diǎn)。分析發(fā)現(xiàn)，二氧化硫的影子價(jià)格取決于排放水平和生產(chǎn)率水平高低，當(dāng)二氧化硫排放水平較高、生產(chǎn)率水平較低時(shí)，減少排放的代價(jià)較低；相反，生產(chǎn)率水平較高、污染排放水平較低時(shí)，減少排放的代價(jià)較大。陳詩一（2010）利用環(huán)境方向性距離函數(shù)估計(jì)出中國工業(yè)38個(gè)兩位數(shù)行業(yè)在1980～2008年的二氧化碳影子價(jià)格。結(jié)果顯示，輕工業(yè)行業(yè)的二氧化碳影子價(jià)格絕對(duì)值要高于重工業(yè)行業(yè)，而且隨著時(shí)間的推移，輕重工業(yè)和工業(yè)全行業(yè)的二氧化碳影子價(jià)格絕對(duì)值都出現(xiàn)遞增現(xiàn)象。袁鵬、程施（2011）認(rèn)為污染物的影子價(jià)格體現(xiàn)了污染物的邊際減排成本。他們采用二次型方向性距離函數(shù)和2003～2008年我國284個(gè)地級(jí)及以上城市工業(yè)部門數(shù)據(jù)，對(duì)廢水、SO2和煙塵等三種污染物的影子價(jià)格進(jìn)行了估計(jì)。竇育民、李富有（2012）按照企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤最大化原則并運(yùn)用超越對(duì)數(shù)函數(shù)推導(dǎo)出環(huán)境污染物影子價(jià)格新的參數(shù)化度量公式。葉斌、唐杰、陸強(qiáng)（2012）構(gòu)建了以系統(tǒng)發(fā)電總成本最小化為目標(biāo)的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，利用對(duì)偶原理求解GHG排放權(quán)的影子價(jià)格。以深圳電網(wǎng)為案例，計(jì)算了電力系統(tǒng)GHG排放權(quán)的影子價(jià)格并對(duì)其主要影響因素進(jìn)行了分析。黃文若、魏楚（2012）利用環(huán)境方向性距離函數(shù)估計(jì)了中國29個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）1995～2007年間的二氧化碳影子價(jià)格與包含環(huán)境因素在內(nèi)的生產(chǎn)率。測(cè)算結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高地區(qū)的二氧化碳影子價(jià)格與環(huán)境生產(chǎn)率值都要顯著高于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。二氧化碳影子價(jià)格在制定碳稅政策方面有著重要的參考價(jià)值。胡民（2007）利用影子價(jià)格模型對(duì)排污權(quán)交易市場(chǎng)中排污權(quán)的初始定價(jià)及交易中的市場(chǎng)出清價(jià)格的形成機(jī)制進(jìn)行了分析。顏蕾、巫騰飛（2010）運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論建立了排污權(quán)初始定價(jià)模型，通過模型得到一個(gè)影子價(jià)格，即初始分配價(jià)格P=B*r，其中B為企業(yè)單位產(chǎn)品的平均利潤，r為企業(yè)的產(chǎn)量與企業(yè)的污染排放量的比例系數(shù)。
國內(nèi)外學(xué)者計(jì)算碳排放權(quán)影子價(jià)格大多采用方向性距離函數(shù)的參數(shù)方法和非參數(shù)方法，這兩種方法都能測(cè)算出CO2的影子價(jià)格，前者是在假定市場(chǎng)價(jià)格為一元的情況下計(jì)算出來的，該方法首先要設(shè)定函數(shù)形式，具有很大的主觀性和隨意性，且要估計(jì)的系數(shù)眾多，計(jì)算量很大，在實(shí)際操作時(shí)困難極大；而非參數(shù)方法無需設(shè)定函數(shù)，避免了人為因素的影響，使得結(jié)果更客觀，且操作難度不大。
運(yùn)籌中的影子價(jià)格實(shí)質(zhì)上是一種邊際價(jià)格，反映了在排污權(quán)得到最優(yōu)利用時(shí)的生產(chǎn)條件下，每利用一單位的排污權(quán)進(jìn)行排污時(shí)，企業(yè)受益的增量。影子價(jià)格是根據(jù)排污權(quán)在生產(chǎn)中做出的貢獻(xiàn)而得出的估價(jià)。影子價(jià)格以資源的有限性為出發(fā)點(diǎn)，以資源最佳配置作為價(jià)格形成的基礎(chǔ)。正確認(rèn)識(shí)影子價(jià)格，可以為生產(chǎn)提供科學(xué)的決策依據(jù)。影子價(jià)格作為企業(yè)決定是否購買排污權(quán)的價(jià)格分界線，用于排污權(quán)初始定價(jià)參考是合理的。國內(nèi)已有學(xué)者提出運(yùn)用線性規(guī)劃的方法推導(dǎo)出影子價(jià)格作為排污權(quán)的初始定價(jià)參考。但是目前還未有應(yīng)用此方法的實(shí)證研究。
本文基于運(yùn)籌學(xué)的影子價(jià)格計(jì)算模型，對(duì)深圳市工業(yè)行業(yè)2008～2010年二氧化碳排放的影子價(jià)格進(jìn)行了計(jì)量，并得出相關(guān)結(jié)論。
二、模型與方法
（一）影子價(jià)格模型
本文借鑒胡民（2007）和顏蕾、巫騰飛（2010）提出的用于排污權(quán)初始定價(jià)的影子價(jià)格模型來構(gòu)建計(jì)算碳排放權(quán)初始定價(jià)的模型。并將碳排放權(quán)的影子價(jià)格界定為：某一國家或地區(qū)（或企業(yè)）在碳排放權(quán)交易中在對(duì)其最優(yōu)利用前提下的價(jià)格預(yù)估。
1 假設(shè)條件
假設(shè)1：某一地區(qū)根據(jù)節(jié)能減排目標(biāo)等確定的當(dāng)年地區(qū)碳排放總量為O，共存在i個(gè)二氧化碳排放企業(yè)（i=1，2，……，n）。
假設(shè)2：這i個(gè)企業(yè)單位產(chǎn)量產(chǎn)生的收益為Bi，年產(chǎn)量分別為Xi（i=1，2，……，n）。由于化石燃料的燃燒是造成二氧化碳排放的主要原因，并且在一定時(shí)期、一定技術(shù)條件下企業(yè)單位產(chǎn)值與石化燃料使用量成正比，因此可以假設(shè)其產(chǎn)值與二氧化碳排放量也成正比，且比例系數(shù)為ri，則企業(yè)的二氧化碳排放量Qi=ri×Xi。
2 模型構(gòu)建
將二氧化碳排放總量控制和有償配置下的企業(yè)利潤最大化作為目標(biāo)函數(shù)，將二氧化碳排放權(quán)看作一種生產(chǎn)資料，將二氧化碳排放量作為約束條件。根據(jù)以上假設(shè)，模型構(gòu)建如下：
3 模型分析
拉格朗日乘子λ即單位碳排放權(quán)的影子價(jià)格，代表在碳排放權(quán)總量控制下實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)利用的單位碳排放權(quán)估價(jià)，這種估價(jià)不是碳排放權(quán)的市場(chǎng)價(jià)格，而是根據(jù)碳排放權(quán)在生產(chǎn)中做出的貢獻(xiàn)而作的估價(jià)。
該影子價(jià)格表示在其他條件不變時(shí)，每增加一單位排污量所帶來的利潤。當(dāng)碳排放權(quán)的價(jià)格高于影子價(jià)格時(shí)，該企業(yè)使用一單位碳排放權(quán)的成本高于其收益，縮減生產(chǎn)規(guī)模有益于總體收益的提高；當(dāng)碳排放權(quán)的價(jià)格低于影子價(jià)格時(shí)，該企業(yè)使用一單位碳排放權(quán)的成本低于其收益，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模有益于總體收益的提高。
（二）能源消費(fèi)的二氧化碳排放量估算模型
我國并未直接公布CO2排放數(shù)據(jù)，為了分析的需要，本文計(jì)算各行業(yè)的二氧化碳排放量根據(jù)《IPCC國家溫室氣體排放指南》（2006），結(jié)合深圳市能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況，采用以下公式：
其中，CE為能源消費(fèi)的二氧化碳排放量，單位為噸；Bi為第i種能源的消費(fèi)量，單位為噸標(biāo)準(zhǔn)煤；各類實(shí)物能源消耗參照2011年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》最后所附的“各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)”折算成標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量；Fi（CO2）為i能源的二氧化碳排放系數(shù)，單位為噸CO2/噸標(biāo)準(zhǔn)煤；i為能源種類，i取9。IPCC碳排放計(jì)算指南提供的CO2排放系數(shù)計(jì)算公式為：Fi（CO2）=H×Y×O，其中，H為低位發(fā)熱量，Y為碳排放因子，O為碳氧化率。
三、深圳分行業(yè)碳排放影子價(jià)格計(jì)量
（一）數(shù)據(jù)來源和樣本選取
本文以深圳市工業(yè)行業(yè)為研究對(duì)象，估算2008～2010年深圳市工業(yè)行業(yè)碳排放權(quán)初始價(jià)格，分別分為工業(yè)全行業(yè)、輕工業(yè)、重工業(yè)和納入碳排放交易體系的26個(gè)工業(yè)行業(yè)，數(shù)據(jù)從2009～2011年《深圳市統(tǒng)計(jì)年鑒》中得到。
模型中涉及到的主要變量有單位產(chǎn)量產(chǎn)生的收益為Bi和單位生產(chǎn)規(guī)模二氧化碳排放比例系數(shù)ri。在實(shí)際運(yùn)用中用相近指標(biāo)進(jìn)行替代。單位產(chǎn)量產(chǎn)生的收益Bi用單位產(chǎn)值利潤率代替，產(chǎn)值利潤率（%）=（利潤總額/工業(yè)總產(chǎn)值）×100%。單位生產(chǎn)規(guī)模二氧化碳排放比例系數(shù)ri用碳排放強(qiáng)度代替，工業(yè)行業(yè)的碳排放強(qiáng)度表示為單位產(chǎn)值二氧化碳排放量，即工業(yè)行業(yè)碳排放強(qiáng)度=二氧化碳排放量/工業(yè)總產(chǎn)值。
由于《深圳市統(tǒng)計(jì)年鑒》自2009年開始統(tǒng)計(jì)工業(yè)行業(yè)主要能源分組消費(fèi)量的數(shù)據(jù)，因此選取深圳市工業(yè)行業(yè)2008～2010年的工業(yè)總產(chǎn)值、利潤總額、主要能源分組消費(fèi)量的數(shù)據(jù)。
計(jì)算深圳市工業(yè)全行業(yè)、輕工業(yè)及重工業(yè)碳排放權(quán)的影子價(jià)格，結(jié)果分別見表1，表2，表3。
深圳市納入碳排放交易的26個(gè)行業(yè)的碳排放權(quán)的影子價(jià)格計(jì)算方法及過程與全行業(yè)相同，本文不再贅述。
四、結(jié)果分析
1 深圳市工業(yè)全行業(yè)、輕工業(yè)和重工業(yè)2008～2010年碳排放權(quán)影子價(jià)格的平均值分別為788.31元/噸、499.06元/噸、941.99元/噸。可見，重工業(yè)碳排放權(quán)的影子價(jià)格明顯大于輕工業(yè)，同時(shí)也大于工業(yè)全行業(yè)碳排放權(quán)的影子價(jià)格。說明重工業(yè)使用一單位碳排放權(quán)的邊際效益較高，因此，重工業(yè)更可能成為碳排放權(quán)交易市場(chǎng)中的買方。
2 深圳市工業(yè)行業(yè)和重工業(yè)2008～2010年碳排放權(quán)的影子價(jià)格分別呈逐漸升高的趨勢(shì)，從計(jì)算過程中可以直觀地看到單位產(chǎn)值利潤率呈上升趨勢(shì)，碳排放強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，必然導(dǎo)致碳排放權(quán)初始價(jià)格逐漸增大。輕工業(yè)的碳排放權(quán)影子價(jià)格在2010年有所降低，原因是輕工業(yè)2010年產(chǎn)值利潤率下降。