中国工业碳减排潜力估算

工业是大多数国家碳排放最重要的领域,也是减排潜力最大、持续时间最长的领域。研究工业领域碳减排潜力对于理解中国碳排放峰值及参加国际气候变化谈判具有重大现实意义。本文采用经济核算的方法对2010-2050年我国工业碳减排潜力进行了估算。结果显示:在2030年工业碳排放达峰前,2010-2030年工业累积减排潜力为83.8亿t,其中,结构减排31.2亿t,强度减排52.6亿t;在2030年达峰之后,工业将继续为碳减排发挥积极贡献,2030-2050年累积减排潜力65.9亿t,其中,结构减排24.77亿t,强度减排41.15亿t。如果在这个过程中,工业内部结构和能源结构能得以进一步优化,则工业减排潜力更大,相应工业碳排放峰值将在原有预计基础上再下降8%左右,工业碳排放峰值也将提前至2025年前后出现。在估算中国工业碳减排潜力之前,考察了发达国家工业碳排放变化路径,发现工业可通过结构减排和强度减排"两个轮子"来为全国减排做出贡献,即使发达国家工业碳排放已越过峰值也是如此。文章的结论和对策建议是:1从工业碳排放达峰推断,中国不宜承诺于2030年之前实现总量达峰,并坚持绝对减排应在2035年之后;2我国工业部门持续碳减排潜力巨大,这为日后我国气候谈判增加了底气,"强度减排"主张可作为我国参加气候谈判的一个重要策略选项;3坚持市场在资源配置中的决定性作用改革取向,完善国内相关制度设计,将工业技术减排潜力充分发挥出来;4促进地区协调发展,充分发挥产业结构调整产生的减排效应,警惕由产业转移带来的产业结构逆向调整问题;5进一步加强国际合作,大力促进包括CCUS技术在内的工业碳减排技术的应用和发展。     

中国工业碳排放达峰的情景预测与减排潜力评估

实现2030年碳排放达峰不仅是中国为应对全球气候变化向国际社会做出的郑重承诺,也是中国未来经济结构转型与可持续发展的必然选择。基于中国实现2030年碳排放达到峰值的宏观目标为背景,本文以中国碳排放的主要行业工业为研究对象,首先运用拓展的STIRPAT模型对工业及其9个细分行业的碳排放达峰进行了情景预测,然后基于公平和效率的双重视角对工业细分行业的减排潜力进行评估。研究表明:(1)仅有低碳情景和抑制排放情景2可以实现中国碳排放2030年达峰,低碳情景是实现中国工业碳排放达峰的最佳发展模式,达峰时间最早(2030年),峰值最低(140.43亿t)。激进排放情景则是最差的发展模式,达峰时间最晚(2036年),峰值也最高(150.09亿t)。(2)工业内部各细分行业碳排放的最优达峰情景差别较大。建材和纺织制造业能够实现提前达峰,可以在这类行业率先实施达峰管理措施,使其带动其他行业陆续达峰。(3)最具减排潜力的行业是石油制造业,其次是电力行业,这些减排潜力较大的行业应该成为国家节能减排的重点对象。(4)基于工业各细分行业在减排公平性和效率性上的差异将工业9个细分行业分为四类。其中,石油、钢铁制造业和电力行业属于"高效高公平行业";化工、建材制造业属于"低效高公平行业";采掘业属于"高效不公平行业";纺织、轻工和机电制造业属于"低效不公平行业"。中国应针对不同类型的行业制定出相应的减排战略,将减排重点放在各行业最具潜力的方面。最后,文章对实现中国工业碳排放达峰管理提出了几点政策建议。     

中国水泥行业节能减排的潜力与成本分析

全球水泥的温室气体排放约占人类活动排放的5%,其中中国的水泥产量就占到世界总量的50%,连续25年居世界第一位,2010年中国水泥总产量达到18.8亿t。水泥行业是我国排放和耗能的大户,其产业特点是总体产量高,企业平均规模小、技术水平低和产品结构落后,因而,水泥行业节能减排行动是我国应对气候变化的重要措施和基本内容,也是实现我国水泥工业可持续发展的重要保证。本文通过大量的实地调研和数据收集,在识别了18种水泥行业节能减排的典型技术基础上,以日产5 000 t的生产线作为基准,通过边际减排成本的测算,定量分析了我国水泥行业节能减排技术的减排潜力和成本,并最终得到这些技术的边际减排成本曲线,按照减排成本由低到高的排序,主要的减排技术分为能源利用效率、替代能源、混合水泥和CCS技术。最后通过分析我国水泥行业节能减排的技术现状及相关的政策障碍,给出了相应的应对措施和政策建议。     

中国工业CO_2排放的行业间传导网络及协同减排

工业是碳排放的主要部门,科学识别工业CO_2排放的行业间传导并揭示其联动结构对于跨行业协同减排具有重要的理论和现实意义。本文基于1991-2012年中国工业36个两位数行业数据,在VAR模型框架下,利用Granger因果检验方法对CO_2排放的行业间传导关系进行了识别,并从关系视角出发,借助社会网络分析方法(SNA)揭示工业CO_2排放行业间传导的整体和个体网络结构特征,研究发现:工业CO_2排放的行业间传导呈网络结构形态,网络密度在1-6期的滞后阶数下呈先升高后下降的趋势,并且在滞后2期达到最高;燃气生产和供应业、电力热力生产和供应业、服装业、造纸及纸制品业、木材加工业具有较高的度数中心度、中介中心度、接近中心度,在网络中处于核心位置,并发挥中介和桥梁作用;在CO_2排放的行业传导网络中,煤炭采选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业等10个行业属于经纪人板块,医药制造业、饮料制造业、化学纤维制造业等9个行业属于净受益板块,金属制品业、塑料制品业、农副食品加工业等11个行业属于双向溢出板块,烟草加工业、石油加工及炼焦业、燃气生产和供应业等6个行业属于净溢出板块。基于上述结论,本文提出了工业CO_2排放的跨行业协同减排思路。     

中国碳交易下的工业碳排放与减排机制研究

中国工业的高能耗投入在带来经济快速增长的同时也导致碳排放的急剧增加,作为全球最大的碳排放国,中国肩负着巨大的减排责任。为了探索减排方式,中国自2013年先后在7个省市建立了碳排放交易市场。研究碳交易对工业碳排放的影响及作用机制,有助于科学评价政策,为全国工业碳交易市场的推行提供合理的建议。本文利用中国30个省份规模工业碳排放数据,首先分别采用DID和PSM-DID方法考察了碳排放交易对工业碳排放和碳强度的影响,其次在使用SFA测算出各省规模工业能源技术效率和能源配置效率的基础上探讨了碳交易发挥作用的机制和影响大小。结果发现:(1)碳交易对试点地区规模工业的碳排放量和碳强度有显著抑制作用,分别使二者下降4.8%和5.2%;(2)碳交易分别使试点地区的工业能源技术效率和配置效率显著提高0.03和0.08;(3)碳交易发挥作用的机制与规模工业的能源技术效率有关。能源技术效率的减排效应大于能源配置效率的增排效应,最终导致政策具有减排作用。这些结论说明,想要推进中国碳交易市场的发展并使其长期发挥减排作用,必须要加快碳交易市场相关配套制度的改革,包括碳价机制和配额分配机制等,使市场交易与政府调控有效结合;淘汰落后产能,增加研发投入,鼓励工业企业使用新技术;转变能源消费结构,倡导新能源和清洁能源的使用。     

基于环境约束的工业行业结构优化研究

工业系统是经济社会发展不可缺少的动力,但中国工业的发展面临着日益严峻的环境约束,工业系统内部的行业结构和各行业污染水平是影响工业污染的主要原因。本文选取陕西省进行实证研究,在对陕西省工业经济发展现状及污染物排放趋势分析的基础上,选取工业废水、化学需氧量、工业废气等8种污染物排放强度指标,运用综合评价法,对陕西省2001-2006年34个工业行业的污染排放强度进行综合评价,得到不同行业的污染排放强度综合评价指数;然后,采用K-means聚类算法针对"工业行业对GDP贡献率"和"工业行业污染排放强度综合评价指数"两属性进行聚类分析,综合考虑经济发展和环境负荷因素,将工业行业划分为高经济贡献率高环境负荷、高经济贡献率低环境负荷、低经济贡献率低环境负荷、低经济贡献率高环境负荷4个类型。在此基础上,提出了重点发展、优化发展、引导发展、限制发展四种不同的结构优化策略,从而为工业行业结构调整提供参考依据。     

浅析畜禽养殖业污染现状及减排对策

客观阐述了当前农业源污染减排工作面临的严峻形势,提出畜禽养殖业环境污染居于农业源污染的首位,农业源减排需从畜禽养殖减排入手,综述畜禽养殖业污染的危害及污染现状,从法律法规、养殖方式、养殖业主的环保意识、地方政府管理、粪便资源化利用以及污染防治等方面分析畜禽养殖污染的原因,并在此基础上提出了畜禽养殖污染减排对策。     

中国2030年碳排放强度减排潜力测算

中国正面临严峻的环境问题,2013年中国的CO2排放量超过了欧盟和美国的总和,同时中国的人均CO2排放置首次超过欧洲. 2015年在巴黎国际气候大会上中国政府宣布碳排放强度减排目标为:2030年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60％-65％.按照IPCC(2007) CO2排放核算方法计算的数据,近年来中国CO2排放情况总体呈排放量逐年上升但排放强度总体下降的态势.为了进一步估计中国2030年CO2排放强度,本文构建了IPAT模型,利用全国30个省1995-2012年数据进行拟合,并采用最小二乘法和萤火虫优化算法分别计算了IPAT模型的参数,发现与传统最小二乘法相比,萤火虫算法优化后的模型显示出更高的拟合优度和更低的误差,模型系数也更为合理.文章在萤火虫优化的IPAT模型基础上估算了中国2030年的CO2排放强度,实证结栗显示,第三产业的发展有利于降低CO2排放强度;2030年全国CO2排放强度比2005年下降了66.34％,其中有20个省份CO2排放强度减排幅度超过60％;中国能够实现在2015巴黎国际气候大会上提出的碳减排目标.为了进一步发展低碳经济,各省应该充分重视经济转型对减少CO2排放的作用,改善以煤炭为主的能源消费结构,增加生物能、太阳能、风能、沼气等可再生资源的使用比重.     

基于EIO-LCA的江苏省产业结构调整与碳减排潜力分析

随着城镇化与工业化进程的推进,经济增长与环境压力之间的矛盾日益加剧。为实现节能减排目标,研究以调整产业结构为主要碳减排路径的清洁发展机制尤为重要与迫切。江苏省是全国工业经济大省和碳排放大省之一。因此,本文以江苏省细分行业为例,采用投入产出生命周期评价方法对江苏省产业的直接和间接碳排放进行测算。并构建碳减排潜力模型模拟产业结构调整引起的减排潜力。结果表明:1一次性能源消费引起的直接碳排放最大的贡献部门是电力、热力的生产和供应业,占总体能源消费碳排放的50.58%,其次是化学工业(9.65%),金属冶炼及压延加工业是第三贡献者(9.31%)。2从生产链视角,间接碳排放较高的部门依次为:从电力、热力生产和供应业(15.183×106t)、煤炭开采和洗选业(8.099 8×106t)、石油加工、炼焦及核燃料加工业(4.694 4×106t);消费需求视角,间接碳排放主要贡献来自于出口隐含碳排放;从部门层次来看,通信设备、计算机及及其他电子设备制造业(16.55%)、金属冶炼及压延加工业(12.65%)、交通运输设备制造业(12.49%)在出口碳排放中贡献较大。3江苏省碳减排潜力较大的部门主要是能源密集型行业。如产值变动1%,电力、热力生产供应业减排效应达1.58 t/104元,碳减排量占2010年碳排放1.57%。因此,建议江苏省除了使用粉煤燃烧技术(PCC)、整体煤气化联合循环(IGCC)、大型循环流化床(CFB)等先进技术提高能源利用强度以外,开发利用可再生能源和新能源来优化能源结构。另外,重点提升具有较大减排潜力部门的产值,例如通信设备、计算机及其他电子设备制造业、通用、专用设备制造业。     

中国发电行业CO_2减排成本及潜力研究

本文研究2020年以前中国电力行业在二氧化碳排放量、发电量的等约束下,基于最小总成本的目标,非线性规划求解出不同发展情景下,最优的煤电、气电减排比例以及发电源组合。从规划求解的结果可以看到:1.非化石能源的比重较以往在加大;2.煤电和气电自身的节能减排改造比例应该为零,也就是资金应该投入到切换发电源组合,而非煤气电的节能减排改造;3.新的发电源组合会降低单位发电的运营成本和可变成本,但是需要大量基础建设投入。     

长江经济带碳减排潜力与低碳发展策略

为长江经济带低碳发展需要,借助长江经济带11省市2005～2014年间相关数据,对长江经济带及区域间的碳排放、能源强度、碳吸收进行测算,并探讨长江经济带未来低碳发展策略,分析 “高碳情景”与“低碳情景”下2030年各区域的碳减排潜力。研究发现：长江经济带碳排放聚集度较高且整体增速趋缓。东部区域碳排放均值最大,西部区域最小。中部区域碳排放增速最快,东部区域最慢。西部区域能源强度最高,东部区域最低;但中部区域能源强度降幅最大,东部区域降幅最小。西部区域碳汇能力最强,东部区域最弱。基于以上发现,从碳减排责任划分、低碳消费、清洁能源替代、高耗能产业优化以及区域生态质量提升等方面提出相关策略,力图实现碳源面的直接碳减排与碳汇面的相对碳减排。最后,经预测可知：2030年,长江经济带“低碳情景”比“高碳情景”减少碳排放约12亿t,中部区域将成为碳排放主要来源地     

基于产业链的区域环境污染物排放的产业贡献

区域经济增长与环境质量之间的关系研究是目前学者们探讨的重要学术议题之一.其中较多的是对EKC曲线的验证,近几年部分学者从国民经济各部门中的产业自身特征、产业结构、技术进步、FDI效应等方面考察产业发展对污染物排放的影响.然而以上研究议题中学者均没有讨论污染物的发生主体-各产业部门与排污的直接关系.故本文将从宏观尺度下的综合水平测度区域经济发展与环境质量关系、中观尺度下的产业属性特征与排污关系的研究视角转移至分析具体产业部门的污染物排放效应,同时将产业置于产业链的结构形式中,研究产业链上产业发展与污染物排放的关系.发现:第一,通过借助复杂网络思想的社区划分方法,将山东省39个产业部门分为3个社团.其中社团I主要由制造业部门组成,共有18个产业部门,社团II包括了15个部门,主要是第三产业,杜团III由6个产业部门组成且内部异质性高.第二,选择其中以制造业为主的社团I,并在社团I内识别出一条彼此间联系最为紧密的产业链,包括农林牧渔业、食品制造及烟草加工业、化学工业、纺织工业、服装皮革羽绒及其制品业、通用/专用设备制造业和交通运输设备制造业.以一种定量的方法获取了通过价值流传递而串在一起的产业链条.该产业链的经济规模、污染物规模在山东省均有重要地位.第三,采用岭回归分析方法,构建了6个制造业与产业链工业废水、固体废弃物排放的关系模型,6个制造业中对工业废水、固体废弃物排放相对贡献度最大的部门分别为服装皮革羽绒及其制品业、食品制造及烟草加工业.这是由于上游产业排污的链式传递效应与产业自身污染物排放效应的共同叠加作用.     

Models for Initial Allocation of Emission Permits in a River Basin During Industrial Development： A Case Study of Huaihe River Basin, China

At present,water pollutant emission trading plays an increasingly important role in pollution control in many foreign countries,and its pilot studies and demonstration have also been started in China.In order to solve the problem of initial allocation of emission permits: premise and basis of emission trading in a river basin,basic principles on initial allocation of actual emission permits in China are put forward.And it is thought that local development stage of industry should be taken into full account for initial allocation model of emission permits.There are five different allocation models in different development stages of industry,including models like distribution according to needs,improved same-rate reduction,performance,integration and environmental capacity,etc.The initial allocation of emission permits in various basins should choose a suitable model in accordance with their respective development stages.It is suggested in this article that integrated allocation model should be a main choice for current development stage of industry in China.     

山东省水泥行业CO_2减排关键技术的实施分析

由于社会对水泥需求的不断增长,多年来山东省水泥工业一直处于快速发展时期。作为国民经济的基础工业同时也是高耗能行业,山东省水泥行业面临着巨大的CO2减排压力。同时,技术自身的先进性决定了其相应的减排潜力,而减排效果的实现程度则取决于技术的推广度。在技术的推广过程中,其减排潜力、减排成本以及相关的政策支持都是关键性的影响因素,针对技术实施障碍进行深入的分析和探讨对实际减排效果的预测具有重要的意义。本研究利用长期能源替代规划系统软件建立了LEAP-Shandong Cement模型,对山东省水泥行业的CO2排放量及相应的减排潜力进行了模拟评估。到2020年,相对于基准情景,政策情景和技术情景下的减排潜力分别为8.2%和15.6%。山东省水泥行业实现减排主要依靠窑型的替代和相应技术的进步,其中余热发电技术改进为近期的重点减排技术,在水泥行业减排兼具显著的环境、经济和社会效益。     

Energy Efficiency and Emissions Reduction Potential of China＇s Industrial Sector

Based on the total-factor energy efficiency framework,this paper calculates China’s industrial energy efficiency and CO2 emissions reduction potential from 2000 to 2009 by utilizing the directional distance function and data envelopment analysis.The empirical results show that:China’s industrial overall energy efficiency is relatively lower while the emis-sions reduction potential is relatively greater,given the optimum production frontier.Significant indus-trial disparities of energy efficiency and emissions reduction potential exist.Energy efficiency and emis-sions reduction potential significantly show different tendencies of industrial dynamic variation.This paper suggests the Chinese government impose differential carbon taxes,flexibly utilize carbon market mecha-nism,strengthen energy-saving technological R&D,promote the utilization of renewable energy,and strengthen environmental supervision and regulation,so as to improve China’s industrial energy efficiency and reduce CO2 emissions.     

黑河流域产业结构与生态环境耦合关系辨识

产业结构作为人类作用于生态环境的主要环节．与区域资源、环境存在着显著的互动关系。在生态环境脆弱、水资源紧缺的西北干旱区内陆河流域,由于产业发展与流域生态环境及水资源的空间分布不相吻合．导致生态环境严重退化．目前亟需深入研究产业结构与生态环境的耦合关系。本文以黑河流域为典型研究区,通过建立生态环境质量及产业结构效益指标体系,对黑河流域上、中、下游的生态环境质量和产业结构效益作了综合评价,并对二者的耦合关系进行了定量辨识。结果表明：黑河流域产业结构效益自上游向下游在空间上呈倒“U”型,而生态环境质量与环境产业协调度沿河自上游向下游具有基本一致的变化趋势,都依次降低,说明现阶段黑河流域沿河自上游向下游,产业结构对生态环境的依赖性逐渐降低,而破坏性逐渐上升。     

政企合谋下的策略减排困境——来自工业废气层面的度量考察

结合当前GDP导向下的晋升激励与层层加压的减排任务考核现实,立足于政治经济学角度,提出了政企合谋下策略性减排困境的假说,并利用1997-2011年间的相关数据进行双向固定效应下的普通面板与空间计量的检验。实证分析发现,相对于环境库茨涅茨曲线、污染天堂以及财政分权假说,晋升压力下本地晋升官员与企业合谋追求产出最大化的行为才是导致废气排放屡禁不止的主要原因;而即使考虑到政策时滞效应以及地区之间的空间依赖效应之后,政企合谋核心变量始终显著,但其他污染假说的备择变量依旧未能通过显著性检验,表明政企合谋导致外溢性物品排放恶化的假说十分稳健;同时,通过显著性检验的年度虚拟变量表明,尽管减排约束影响了合谋行为,但地方政府仅在检查力度较大的人事变动时期有限度的减排,而在后期无节制的增排,从而导致了废气排放与党代会同步的周期性波动;庆幸的是,尽管政企合谋假说十分稳健,但基于经济地理矩阵的空间滞后系数表明,晋升激励与考核任务的双重约束使得邻近地区之间,因为经济增长的短期不确定性与晋升博弈的残酷性而在短期内不敢贸然增排以避免陷入增长无法兑现的同时遭受约束性任务惩罚的尴尬境地,从而形成了经济差距下邻近地区之间废气排放的区域分化策略;最后,我们基于当前的政企合谋下策略性减排假说验证的基础上,认为要想扭转当前的减排困境,必须着力提升年轻官员与鼓励异地调任、给予环境污染以更多的激励权重、努力缩小地区经济差距以及改变单维GDP考核机制,方能从根本上转变当前的不利局面。     

面向异质水污染物排污权初始分配的在线拍卖机制

为探索不同种类水污染物排污权的在线初始分配方法,根据不同水污染物的特性,基于水环境容量价值,描述了一种可随时对多种水污染物排污权进行不同数量报价的投标语言.针对每家企业关于多种排污权组合的需求,构建了在线拍卖机制设计模型,提出了赢家判决流程和支付计算流程,获得了在线拍卖机制.该机制可在完全未知将来投标序列的情况下,立即对当前投标做出是否分配某种排污权组合的决策,并在企业离开前做出支付决策.理论分析表明,所提出机制可吸引更多的企业自愿参与,激励企业报告真实的到达时间、单位水环境容量估值及离开时间.相比于完全信息下的有效分配,该机制在社会福利、企业成交率和排污权利用率等方面能取得良好的效果.该文机制有助于制定公平、有效的异质水污染物排污权的初始分配方案.     

关于减排技术途径和政策的探讨

通过对发达国家先进的节能减排技术和政策,以及我国现阶段所采取的减排技术政策的分析,通过对我国重点行业二氧化硫和化学需氧量的减排技术现状对策研究,对适合我国减排的技术途径和配套政策进行探讨。