碳減排研究精選(九篇)
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第1篇：碳減排研究范文
關鍵詞：國際碳減排合作；南北方國家；公平原則
中圖分類號：D815.9；F113.3 文獻標識碼：A 文章編號：0438-0460(2012)01-0109-09
一、引言
在最近幾次世界氣候會議中，發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間的立場存在很大的分歧。美國、歐盟、日本等發(fā)達經(jīng)濟體認為中國、印度等主要發(fā)展中國家已經(jīng)成為碳排放大國，因此應該承擔減排義務，否則全球減排無法取得成功。而發(fā)展中國家則認為發(fā)達國家對氣候變化負有歷史和現(xiàn)實責任且減排能力較強，因此發(fā)達國家應該率先減排，并向發(fā)展中國家提供減排資金和技術援助。由此可見，南北方國家立場沖突的關鍵在于如何看待減排的公平性問題。發(fā)展中國家強調(diào)減排合作的公平性原則，而發(fā)達國家則強調(diào)減排成本和效率，有意淡化、忽視發(fā)展中國家提出的公平性訴求。分歧背后實際上是兩大陣營之間的利益沖突：發(fā)展中國家的公平性訴求與其當前經(jīng)濟發(fā)展需要相吻合，并且在道德上站得住腳，發(fā)達國家的抵制則是因為公平性意味著發(fā)達國家需要承擔大部分的減排成本，有損其經(jīng)濟利益。南北方國家在減排合作中的這種立場沖突導致國際氣候談判步履艱難、屢陷僵局。2009年哥本哈根世界氣候變化大會的目標是商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，并就未來應對氣候變化的全球行動簽署新的協(xié)議，但由于各國家陣營之間的立場分歧，會議最終只是達成沒有法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》。2010年坎昆氣候大會上，各方意見分歧仍然很大，會議最終也未取得突破性進展。
與水污染、土壤污染等區(qū)域性環(huán)境問題不同，碳排放對氣候的影響是全球性的。不管碳排放產(chǎn)生于哪個國家，都會產(chǎn)生相同的環(huán)境效應。因此，如果只有部分國家參與減排，勢必會存在較嚴重的“搭便車”(free tiding)現(xiàn)象，將很難解決氣候變化問題。因為非減排國家增加的碳排放量可能超過減排國家的減排量，從而使全球碳排放總量仍然繼續(xù)上升。而且這種不對稱的減排政策還會通過碳密集型產(chǎn)品的國際貿(mào)易、能源密集型產(chǎn)業(yè)的國際轉(zhuǎn)移和化石能源價格波動導致“碳泄漏”(carbon leakage)問題，進一步削弱減排的有效性(IPCC，2007)。因此，解決氣候變化問題需要發(fā)達國家和發(fā)展中國家進行密切合作，共同行動。但是，南北方國家積極合作并不意味著它們相同地分配減排責任，而應該充分考慮碳減排合作的公平性問題。因為南北方國家在氣候變化的歷史和現(xiàn)實責任、經(jīng)濟發(fā)展階段、減排能力等方面存在巨大差異，若不充分考慮南方國家的公平性訴求，很難讓其積極參與國際減排合作。但反過來，過于嚴苛和缺乏靈活性的減排公平性原則也容易遭到發(fā)達國家反對，導致合作的失敗。因此，全球碳減排目標的實現(xiàn)有賴于南北方國家公平性立場的進一步協(xié)調(diào)和相應減排合作框架的合理設計。
二、國際碳減排合作的公平維度
(一)歷史排放與代際公平
當前的氣候變化源于歷史上人類排放的溫室氣體在大氣中不斷地累積，而工業(yè)革命以來發(fā)達國家的生產(chǎn)消費活動是溫室氣體歷史排放的主要來源。Grabler和Fujii(1991)研究表明，自1800年以來大氣累積的二氧化碳中，有85.9％來自發(fā)達國家的生產(chǎn)消費活動。
基于以上事實，大部分發(fā)展中國家和眾多學者都認為，發(fā)達國家必須為其歷史排放負責，承擔主要的減排責任。例如，學者Shue(1999)指出，發(fā)達國家的工業(yè)生產(chǎn)活動以及相伴隨的生活方式對地球氣候造成了破壞，讓所有國家都承擔了這種環(huán)境成本，但是發(fā)達國家卻是其收益的主要獲得者。根據(jù)公平原則，發(fā)達國家應該充分地承擔氣候變化的責任以糾正發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間在收益分配上的失衡。Neumayer(2000)則認為，“污染者付費”原則要求發(fā)達國家承擔歷史排放責任，以確保讓污染者而不是污染的受害者付費。該學者還認為，每個人不管生于何時何地，都應該平等地享有全球氣候資源，忽視歷史排放責任等于優(yōu)待發(fā)達國家過往排放者而歧視發(fā)展中國家當前和未來的排放者。此外，還有學者從“跨代搭便車行為”(transgenerational free-riding)的角度指出了當前發(fā)達國家承擔歷史排放責任的合理性(Gosseriers，2004)。發(fā)達國家的當代人從他們祖輩的歷史排放中獲得收益，而沒有付出相應的成本，發(fā)展中國家卻為此遭受損害，因此發(fā)達國家的當代人是“跨代搭便車者”，發(fā)展中國家有權向發(fā)達國家要求相應的補償，并無須考慮后者對其祖輩的歷史排放有無道德上的責任。
但是，一些學者對歷史排放責任的觀點提出質(zhì)疑(例如Traxler，2002；Caney，2005；Posner，2008)。歸納起來，這些質(zhì)疑的觀點包括：第一，歷史排放者對溫室氣體排放的環(huán)境效應并不知情。第二，歷史排放者已經(jīng)死亡，追究歷史排放只會讓沒有過錯的當代人承擔責任，而不是讓實際排放者負責。第三，發(fā)展中國家也享受了部分工業(yè)革命的成果，如更好的醫(yī)療和技術等。最后，質(zhì)疑者認為歷史排放原則不具有政治可行性，因為發(fā)達國家不太可能接受包含歷史排放責任的氣候協(xié)議。其實，仔細分析一下可知，以上幾點質(zhì)疑并不能成為忽略歷史排放責任的充分理由，而只是說明現(xiàn)實中發(fā)達國家歷史排放責任可能需要作出適當?shù)恼{(diào)整和修正。首先，正如當前普遍的法律原則，對排放后果的“無知”只是說明排放者沒有道德上的過錯，但不意味著他們不需要為排放造成的損失承擔經(jīng)濟責任。第二，即使發(fā)達國家的當代人不是實際排放者，但從歷史排放中獲得諸多收益，這體現(xiàn)在當前他們比發(fā)展中國家高得多的生活水平上。第三，雖然發(fā)達國家的一些科技、經(jīng)濟成果確實也使發(fā)展中國家獲益，但發(fā)達國家無疑是主要受益者。最后，發(fā)達國家對歷史排放責任的排斥其實只是反映當前發(fā)達國家還不愿意充分考慮發(fā)展中國家提出的減排公平性訴求而已。
(二)人均排放與代內(nèi)公平
與公平原則密切相關的第二個核心問題是，不同國家尤其是發(fā)達國家與發(fā)展中國家在人均排放上存在巨大差異，造成代內(nèi)不公平。以2007年為例，美國的人均二氧化碳排放為19.1噸，日本人均為9.9噸，而中國和印度人均排放分別僅為4.95噸和1.43噸。
學者Singer(2002)指出，地球大氣對溫室氣體的吸收與凈化能力為全人類共同擁有，不管在哪個國家，每個人都應該擁有相同的排放權。而值得注意的是，在當前必須控制排放總量的情況下，人均排放權平等不但要考慮當代人之間的平等，而且要考慮各代人之間的平等，即必須與歷史排放責任相
結合(Neumayer，2000)。因此，如果發(fā)達國家的歷史排放超出其應得的排放量，則發(fā)達國家當代人的人均排放權應該相應減少，或為其超額歷史排放付費。由于大部分發(fā)展中國家人均排放低，人均排放權原則可能獲得發(fā)展中國家的廣泛支持。Baer(2002)認為，這有助于在全球建立一個大規(guī)模、高效的碳排放權交易市場，從而有效降低全球減排成本。
當然，人均排放權公平性的實現(xiàn)也可能存在一些問題。例如，一些學者認為，基于相同人均排放權的氣候協(xié)議一般會把排放額度分配給各國政府，而考慮到很多國家的政治現(xiàn)實，這很難保證相同人均排放權的最終真正實現(xiàn)(Beckerman and Pasek，1995)。同時，由于資源、技術的原因，一些窮國人均排放也很高，相同人均排放權原則可能加劇其經(jīng)濟困難。此外，根據(jù)人均排放權原則進行排放額度分配，一國人口越多往往獲得的排放額越大，這可能會激勵人口的擴張。不過，通過合理設計排放權分配機制，上述問題是能夠避免或減輕的。此外，Posner和Sunstein(2009)指出實行相同人均排放權的政治困難，因為該原則要求高人均排放的發(fā)達國家向發(fā)展中國家購買排放額度，造成大量的資金轉(zhuǎn)移，這種國際收入分配效應很可能使該原則遭到發(fā)達國家的反對。
(三)減排能力與收入差異
各國經(jīng)濟發(fā)展水平不同，應對氣候變化問題的能力也存在很大的差異。發(fā)達國家無論是在資金還是技術上都領先于發(fā)展中國家，其率先減排不但較為容易，也比較公平。因此，根據(jù)減排能力確定各國減排責任的原則，也即“支付能力”原則(ability to pay principle)也受到很多學者的推崇。不過，大部分學者在討論減排能力時往往不是考慮各國之間整體減排能力的差異，而是落實到個人減排能力差異。個人收入水映了其減排的支付能力，收入水平越高的個人需要承擔的減排責任越大，而低于某一收入水平的個人則無需支付減排成本，這一原則適用于所有國家，因為每個國家都存在窮人和富人(Baer et a1.，2008)。
學者Shue(1993)認為，支付能力原則體現(xiàn)了基本的公平要求，因為貧窮國家碳排放的上升往往是為了滿足其基本生活需要，這種排放屬于“生存性排放”，而富裕國家的碳排放往往是過度消費帶來的“奢侈性排放”。因此，為了維持某些人的奢侈性排放而限制其他人滿足其基本需求所需排放的任何做法都是難以容忍的不公平。此外，有意思的是，一些學者如Risse(2008)、Caney(2005)雖然反對歷史排放責任，但支持根據(jù)“支付能力”原則分配減排責任。他們認為，最可行的減排方案是讓那些最有能力這樣做的國家對生產(chǎn)進行調(diào)整，而“能力”體現(xiàn)在各國的人均財富擁有量上。但他們也指出，讓富人承擔減排責任的合理性不是因為他們有義務，而是因為他們更容易做到。不過，僅僅注重減排“能力”而忽視“責任”實際上是軟化了發(fā)達國家的減排約束。因為強調(diào)“能力”就把發(fā)達國家的減排責任變成一種國際道義行為，就像發(fā)達國家對發(fā)展中國家的經(jīng)濟援助一樣，其結果比強調(diào)“責任”更具有靈活性和不確定性，并且可能是有條件的，這從發(fā)達國家對發(fā)展中國家的經(jīng)濟援助現(xiàn)狀可見一斑。
(四)貿(mào)易的碳排放轉(zhuǎn)移與消費者責任
在經(jīng)濟全球化的背景下，出口成為中國等眾多發(fā)展中國家經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎，但出口產(chǎn)品的生產(chǎn)也成為碳排放的重要來源。例如，中國大約有三分之一的二氧化碳排放產(chǎn)生于出口產(chǎn)品的生產(chǎn)(Weber et a1.，2008)。中國對美國、日本、德國等大部分發(fā)達國家同時存在大額的商品貿(mào)易順差和“碳貿(mào)易順差”，即中國出口在國內(nèi)造成的碳排放高于進口在國外造成的碳排放，因此對外貿(mào)易增加了國內(nèi)碳排放(Pan et a1.，2008)。事實上，這種現(xiàn)象在很多發(fā)展中國家都存在。據(jù)估算，僅2004年全球貿(mào)易中隱含的二氧化碳排放占當年全球總排放的23％，這些碳排放主要源于中國等新興經(jīng)濟體對發(fā)達國家消費者的出口，而大部分發(fā)達國家都是碳凈進口國，造成發(fā)達國家消費而發(fā)展中國家污染的問題(Davis and Caldeira，2010)。
因此，國際貿(mào)易具有國際碳排放轉(zhuǎn)移效應，這對各國碳排放具有重要的影響。對于大部分發(fā)達國家，貿(mào)易不但滿足其國內(nèi)日益膨脹的消費需求，而且還把消費所需的資源消耗、碳排放轉(zhuǎn)移至發(fā)展中國家。因此，貿(mào)易的碳排放轉(zhuǎn)移效應對南北方國家碳減排具有重要的公平含義。學者Rise(2007)認為這種現(xiàn)象體現(xiàn)了南北方國家之間生態(tài)上的不平等交換。因此不少學者提出，公平起見，在考慮各國的碳排放時，有必要考慮貿(mào)易產(chǎn)生的碳排放轉(zhuǎn)移，讓進口國消費者承擔部分減排責任(Ferng，2003：Pan et a1.，2008)。在2009年哥本哈根世界氣候大會上，我國政府也指出，工業(yè)化國家將大量碳排放“外包”給了中國等發(fā)展中國家，后者實際上替西方消費者進行著大量碳密集型的生產(chǎn)制造，因此發(fā)達國家消費者應該對產(chǎn)品制造過程中產(chǎn)生的碳排放負責。但在當前多邊減排框架下，一個國家的碳排放是根據(jù)該國的生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的碳排放來核算的，因此出口生產(chǎn)導致的碳排放由出口國(生產(chǎn)國)負責，而不是消費國負責，即這種以“生產(chǎn)原則”來測算一國碳排放的做法完全忽視了貿(mào)易碳排放轉(zhuǎn)移帶來的不公平性。很多學者已經(jīng)指出，后京都全球減排合作框架有必要改變這種情況，采用“消費原則”或“生產(chǎn)原則”和“消費原則”的某種加權方式來評估一國碳排放和相應的減排責任，從而避免或減輕碳排放轉(zhuǎn)移效應產(chǎn)生的不公平問題(Peters，2008；Munksgaard and Pedersen，2001)。
(五)氣候談判中的程序公平
國際碳減排合作另外一個重要的公平維度是氣候談判的程序公平(procedural justice)問題。程序公平的核心就是要保證氣候變化問題的利益相關者能夠公平參與碳減排決策制定與規(guī)劃過程，談判中各方的利益都能夠得以體現(xiàn)(Paavola and Adger，2006)。程序公平對于其他公平維度的實現(xiàn)具有重要的影響。不公平的氣候談判過程很可能使一些國家或團體的利益被忽視，從而產(chǎn)生不公平的氣候協(xié)議。
雖然程序公平很重要，但現(xiàn)實中很多因素往往導致程序公平難以充分實現(xiàn)。對于氣候變化問題，實現(xiàn)程序公平的一個重要障礙就是各個國家和團體之間往往存在很大的“背景性不平等”(back―ground inequality)。例如，貧困國家往往是氣候變化的主要受害者；發(fā)達國家在應對氣候變化上處于優(yōu)勢地位，發(fā)展中國家則缺乏資源和能力；發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展水平較高，能源依賴度降低，而發(fā)展中國家還需要增加排放來解決貧困問題。這些不平等對各國氣候談判能力、政策空間和執(zhí)行能力等都具有重要的影響，最終影響程序公平。Albin(2003)形象地指出，由權力非常不平等的各方參與全球公共物品盼談判，談判的過程和結果很可能只是各方不平等權力的“鏡像”。因此，在氣候談判前，有必要糾正各國源于經(jīng)濟發(fā)展水平、談判能力、人才以及其他資源可獲得性等方面的不平等性，同時有必要讓更多的非政府組織參與談判過程。
事實上，為了保證程序公平，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》做了很多努力，例如規(guī)定締約方會議只有在不低于三分之二的成員方出席時才能夠進行決策，并采取“一個締約方，一個投票權”原則。公約還為發(fā)展中國家參與氣候談判提供援助，幫助其進行能力建設(capacity building)以減少其參與談判的障礙，并允許一些非政府組織以觀察員的身份參與氣候會議。盡管如此，現(xiàn)實中南北方國家在參與氣候談判時仍然存在諸多不平等問題。Kandlikar和Sagar(1999)指出，雖然有關氣候變化問題的研究進展非常迅速，但是大部分的研究來自于工業(yè)國家，研究重點往往集中于工業(yè)國家直接相關的問題；相反，發(fā)展中國家的研究人員和資金支持則非常缺乏，導致南北方國家在氣候問題研究能力上的巨大差距，并反過來影響國際氣候政策的制定。實際上，發(fā)展中國家在氣候問題研究、氣候制度談判等方面能力的缺乏也是其各種公平訴求在氣候談判中經(jīng)常被忽視的重要原因之一(Sagar and Banuri，1999)。由此可見，程序公平也是發(fā)展中國家利益在國際碳減排合作中得以充分體現(xiàn)的重要保證。
三、為何要重視發(fā)展中國家的公平性訴求
上述五個公平維度是發(fā)展中國家在國際減排合作中提出的主要公平性訴求，但是現(xiàn)實中發(fā)達國家對這些訴求往往反應冷淡，認為它們不切實際。很多情況下，發(fā)達國家反對以上公平性訴求的理由只是其拖延、逃避應有減排責任的借口而已。因為發(fā)達國家非常清楚，滿足發(fā)展中國家的公平性要求，意味著發(fā)達國家要承擔大部分減排成本，有損其經(jīng)濟利益。最近發(fā)達國家還一直試圖利用其他手段向發(fā)展中國家施壓，設法讓發(fā)展中國家接受不公平的減排義務。例如，在最近的哥本哈根氣候會議和坎昆氣候會議等國際談判中，發(fā)達國家總是千方百計模糊“共同但有區(qū)別的責任”原則，并且以資金為籌碼對發(fā)展中國家提出種種限制。另外，美國、歐盟等發(fā)達經(jīng)濟體還試圖通過“碳關稅”等貿(mào)易政策對中國、印度等主要發(fā)展中國家施壓。
當前發(fā)達國家可能或已經(jīng)采取的單邊行動提醒我們?nèi)ニ伎家粋€基本的問題：撇開減排公平性問題的考慮，而僅僅通過某些獎懲機制真的能使各國尤其是發(fā)展中國家積極合作嗎?實際上，已有不少經(jīng)濟學者在不考慮前文闡述的各種公平維度下進行這方面的探索。他們假設各國像理性經(jīng)濟人一樣行動，當合作的經(jīng)濟收益大于成本時，合作就會產(chǎn)生。但由于大氣具有公共物品性質(zhì)，減排收益具有非排他性，因此每個國家都存在“搭便車”激勵。減排成本越高，搭便車激勵越強。Carraro和Moriconi(1997)基于博弈模型的理論分析發(fā)現(xiàn)，搭便車激勵的存在使得所有國家都參與的減排合作協(xié)議幾乎不可能存在。
在這種情況下，不少學者認為可以通過某些激勵措施來解決搭便車問題(Barrett，1994；Kemfert，2004；Tian and Whalley，2010)。例如，利用配額、關稅等懲罰性措施對搭便車者進行制裁，降低搭便車的收益，或者是通過資金、技術轉(zhuǎn)移等“胡蘿卜”政策來提高合作的收益，再或者是以上“大棒”和“胡蘿卜”政策的組合。這或許也是美國、歐盟等發(fā)達經(jīng)濟體試圖采用碳關稅政策的理論依據(jù)。然而即使理論上可能成立，以上獎懲機制的現(xiàn)實可行性也非常值得懷疑。首先，發(fā)達國家為了讓發(fā)展中國家合作而采取的貿(mào)易限制措施很可能受到后者的強烈抵制和報復，最終不但未能促進合作，還可能引起貿(mào)易戰(zhàn)，并且WTO規(guī)則也可能對這類貿(mào)易措施進行限制。其次，若忽視歷史排放等公平性問題，即使采用資金和技術轉(zhuǎn)移等激勵措施，其轉(zhuǎn)移力度也會顯著低于考慮公平因素的情形，很可能無法有效提高發(fā)展中國家的減排能力和補償其減排成本，最終使發(fā)展中國家不能積極合作。所以，任何忽視公平問題的碳減排合作機制都會受到發(fā)展中國家的強烈反對，導致國際減排合作的失敗。正如Brown(2003)指出的，除非我們對氣候變化問題中涉及的倫理、正義、公平等問題進行明確的分析，否則解決該問題的任何方案都不大可能被眾多國家所接受。實際上，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》能被發(fā)展中國家廣泛支持，就是其“共同而有區(qū)別責任”原則充分體現(xiàn)了發(fā)展中國家的公平性訴求。當然，當前該原則的具體內(nèi)涵有必要拓展，除了考慮歷史和現(xiàn)實責任、減排能力差異等因素，還要考慮貿(mào)易對碳排放的影響。可以預見，后京都國際碳減排合作機制中涉及的公平性問題將更加突出，也將更加復雜。而發(fā)達國家充分重視公平因素，對于國際氣候談判取得突破無疑是至關重要的。
四、南北方國家的立場協(xié)調(diào)問題
為了實現(xiàn)全球減排目標，后京都國際碳減排合作必須找到相應機制來充分協(xié)調(diào)南北方國家公平性立場，最終使二者都能積極主動地參與碳減排。事實上，近年來國內(nèi)外的一些學者已經(jīng)開始提出不同的后京都國際碳減排合作方案，這些方案大都體現(xiàn)了某種公平性要求。Bodansky等(2004)對截至2004年的各種方案進行了歸納和總結。之后，又有學者提出了各種新的方案，其中代表性的方案如“共同但有區(qū)別的趨同”方案(Hohne et a1.，2006)、“溫室發(fā)展權”方案(Baer et aI.，2008)，以及國內(nèi)學者潘家華、陳迎(2009)提出基于人文發(fā)展理念的碳預算方案等。這些方案都考慮了歷史排放責任、減排能力以及人均排放差異等因素，因此不同程度上體現(xiàn)了發(fā)展中國家的公平性訴求。當然，很難說這些方案能否被各國普遍接受。因為各種不同的減排責任分配方案往往只是反映研究者對于公平性的不同看法，而并非代表被普遍接受的公平標準。
一國之內(nèi)，相同或相似的法律和道德規(guī)范可以使個人和企業(yè)對“公平”達成基本的共識。但在國與國之間，各國對公平的看法往往存在差異，并且公平觀念常常因國家利益的影響而產(chǎn)生扭曲。在不存在超世界政府和全球道德標準的情況下，對一個國家的道德或法律約束往往很弱甚至是缺失的。在這種情況下，即使發(fā)達國家在倫理道德上認同發(fā)展中國家提出的公平標準，但如果這種公平訴求將導致其國家利益較大的損失，也意味著這種道德認同在政治上卻是不可行的，最終發(fā)達國家很可能拒絕接受這種公平性要求。美國不顧國際輿論壓力而退出《京都議定書》的做法就是最好的例證。因此，更為現(xiàn)實的問題是：如何設計一個在倫理上被普遍認同且在政治上可行的公平減排方案?正如Muller(1999)所指出的，我們需要尋找的是一個既能夠被普遍認為足夠公平又可以接受的解決方案。很多學者指出，“正義”(justice)，包括分配正義(distributive justiee)和矯正正義(corrective justice)將在未來氣候談判中發(fā)揮重要的作用，因為它們有助于解決氣候變化問題中的各種公平性問題(Grasso，2007)。但是學者們同樣沒有給出一個能夠被普遍接受并且具有較強約束力“國際正義”標準。更為重要的是，在存在國家利益的情況下，正義尺度本身也很難解決問題，因為要考慮政治可行性。另外，正義和政治二者是相互影響和制約的，但是對于國際正義與政治如何相互作用，目前還很少進行深入的討論，而這或許是回答上述問題的關鍵。
在普遍具有約束力的國際正義缺失的情況下，學者們提出的各種合作方案的可行性最終很大程度上取決于國際氣候談判中各國或國家集團之間的討價還價過程。而這種討價還價很可能只是裸的國家利益博弈，并無多少正義可言。當前國際減排合作面臨的主要困難正源于此。一方面，發(fā)展中國家堅決維護其發(fā)展權利，從公平的角度要求發(fā)達國家率先減排，承擔主要減排責任。而發(fā)達國家同樣出于國家利益考慮，對發(fā)展中國家提出公平訴求反應冷淡，甚至抵制，轉(zhuǎn)而強調(diào)發(fā)展中國家履行減排義務的必要性，對其提出一些不切實際的減排要求。
在缺乏超政府的情況下，南北方國家在減排問題上的利益沖突短時期內(nèi)很難解決，但是解決氣候變化問題的時間卻非常緊迫。因此，成功應對氣候變化挑戰(zhàn)或許需要南北方都保持一定的靈活性，并作出適當?shù)淖尣剑箿p排公平性和政治可行性達到某種平衡。如果雙方都不愿作出讓步，當前的談判僵局將很難取得突破，一個有效的、能被廣泛參與的國際減排合作機制將難以形成。而多邊減排合作失敗的結果可能有兩種：一是繼續(xù)拖延時間，最終可能導致我們未能及時、有效地穩(wěn)定大氣溫室氣體水平而遭受氣候變化帶來的各種環(huán)境災難，而發(fā)展中國家尤其是貧窮國家將首當其沖遭受損失；另一種可能是，一些國家或國家集團另起爐灶，進行區(qū)域性減排合作或單邊減排。對于后者，由于只有部分國家進行自愿性質(zhì)的減排，同樣很難保證全球減排目標的實現(xiàn)；同時，區(qū)域性或單邊減排安排有可能導致減排區(qū)域或國家對未履行減排義務的國家采取配額或關稅等懲罰措施，從而引起國際政治與經(jīng)濟沖突。可見，這兩種結果對于人類的可持續(xù)發(fā)展和國際政治經(jīng)濟環(huán)境的穩(wěn)定都極為不利，應盡量予以避免。
五、結語
國際碳減排合作的一個核心問題是如何公平地分配各國的減排責任。減排公平性涉及到歷史排放、人均排放、減排能力、貿(mào)易的碳排放轉(zhuǎn)移、氣候談判程序等諸多的方面，充分考慮這些公平性問題是使發(fā)展中國家積極參與國際減排合作的關鍵。因為忽視公平性意味著犧牲發(fā)展中國家的經(jīng)濟發(fā)展空間，這是發(fā)展中國家難以接受的。反過來，嚴苛而缺乏靈活性的公平要求往往意味著發(fā)達國家必須讓渡較大的國家利益，從而遭致發(fā)達國家的抵制。所以，后京都的國際碳減排合作成功的關鍵就是充分協(xié)調(diào)南北方國家在減排公平性上的立場。近年來，國內(nèi)外很多學者一直致力于這種協(xié)調(diào)問題的研究，并提出各種后京都時代國際碳減排合作方案，這些研究對于促進南北立場協(xié)調(diào)具有重要的作用。
筆者認為，當前亟待進一步深入研究的問題包括以下幾個方面：
首先，在公平性討論中，各種不同的公平維度之間如何建立聯(lián)系并融入具體的減排合作方案還有待進一步深入探索。目前已有研究主要強調(diào)發(fā)達國家的歷史排放責任和不公平的人均排放，而近年來國際貿(mào)易產(chǎn)生的碳排放轉(zhuǎn)移對減排公平性的影響也日益凸顯。如何綜合考慮這些公平維度，并形成合理、清晰、可操作的國際碳減排責任分配方案，是一個值得研究的重大課題。
第2篇：碳減排研究范文
作者簡介：石岳峰，博士生，主要研究方向為農(nóng)田溫室氣體排放。
基金項目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)資助；中國農(nóng)業(yè)大學研究生科研創(chuàng)新專項（編號：KYCX2011036）。
摘要
農(nóng)田是CO2，CH4和N2O三種溫室氣體的重要排放源, 在全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動貢獻了約14%的人為溫室氣體排放量，以及58%的人為非CO2排放，不合理的農(nóng)田管理措施強化了農(nóng)田溫室氣體排放源特征，弱化了農(nóng)田固碳作用。土壤碳庫作為地球生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的碳庫之一，同時也是溫室氣體的重要源/匯。研究表明通過采取合理的農(nóng)田管理措施，既可起到增加土壤碳庫、減少溫室氣體排放的目的，又能提高土壤質(zhì)量。農(nóng)田土壤碳庫除受溫度、降水和植被類型的影響外，還在很大程度上受施肥量、肥料類型、秸稈還田量、耕作措施和灌溉等農(nóng)田管理措施的影響。本文通過總結保護性耕作/免耕，秸稈還田，氮肥管理，水分管理，農(nóng)學及土地利用變化等農(nóng)田管理措施，探尋增強農(nóng)田土壤固碳作用，減少農(nóng)田溫室氣體排放的合理途徑。農(nóng)田碳庫的穩(wěn)定/增加，對于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢具有雙重的積極意義。在我國許多有關土壤固碳與溫室氣體排放的研究尚不系統(tǒng)或僅限于短期研究，這也為正確評價各種固碳措施對溫室氣體排放的影響增加了不確定性。
關鍵詞 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)；溫室氣體；秸稈還田；保護性耕作；氮素管理；固碳
中圖分類號 S181 文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008
人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生了大量的CO2, CH4和N2O等溫室氣體，全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動貢獻了約14%的人為溫室氣體排放量，以及58%的人為非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在許多亞洲、拉丁美洲和非洲的發(fā)展中國家，農(nóng)業(yè)更成為溫室氣體的最大排放源，同時由于人口快速增長帶來了糧食需求的大量增加，使得未來20年中農(nóng)田溫室氣體的排放量也會有所增加[2]。大氣中溫室氣體濃度的升高可能引起的全球氣候變化已受到各國的廣泛重視。
農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中溫室氣體的產(chǎn)生是一個十分復雜的過程，土壤中的有機質(zhì)在不同的氣候、植被及管理措施條件下，可分解為無機C和N。無機C在好氧條件下多以CO2的形式釋放進入大氣，在厭氧條件下則可生成CH4。銨態(tài)氮可在硝化細菌的作用下變成硝態(tài)氮，而硝態(tài)氮在反硝化細菌的作用下可轉(zhuǎn)化成多種狀態(tài)的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化過程中產(chǎn)生。在氣候、植被及農(nóng)田管理措施等各因子的微小變化，都會改變CO2，CH4和N2O的產(chǎn)生及排放。
而通過增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的碳庫儲量被視為一種非常有效的溫室氣體減排措施。農(nóng)田土壤碳庫除受溫度、降水和植被類型的影響外，還在很大程度上受施肥量、肥料類型、秸稈還田量、耕作措施和灌溉等農(nóng)田管理措施的影響。通過增施有機肥、采用免耕/保護性耕作、增加秸稈還田量等措施，可以減少農(nóng)田土壤CO2凈排放量，同時起到穩(wěn)定/增加土壤有機碳含量作用。農(nóng)田碳庫的穩(wěn)定/增加，對于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢具有雙重的積極意義[3]。中國農(nóng)田管理措施對土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累積與周轉(zhuǎn)及其對氣候變化的反饋機制，正確評估農(nóng)田土壤碳固定在溫室氣體減排中的作用，加強農(nóng)田碳匯研究具有重要意義。
1 農(nóng)田固碳
土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，它與大氣以及陸地生物群落共同組成系統(tǒng)中碳的主要貯存庫和交換庫。土壤碳分為土壤有機碳（soil organic carbon, SOC）和土壤無機碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相對穩(wěn)定，而SOC則時刻保持與大氣的交換和平衡，因此對SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。據(jù)估計，全球約有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有機質(zhì)形式儲存于土壤中，土壤貢獻給大氣的CO2量是化石燃料燃燒貢獻量的10倍[4]，因此SOC的微小變化都將會對全球氣候變化產(chǎn)生重要影響。同時，土壤碳庫與地上部植物之間有密切關系，SOC的固定、累積與分解過程影響著全球碳循環(huán)，外界環(huán)境的變化也強烈的影響著地上部植物的生長與土壤微生物對土壤累積碳的分解。
Lal認為SOC的增加可以起到改善土壤質(zhì)量，增加土壤生產(chǎn)力，減少土壤流失風險，降低富營養(yǎng)化和水體污染危害的作用，且全球耕地總固碳潛力為0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次評估報告剔除全球農(nóng)業(yè)固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2計），其中90%來自土壤固碳[5]。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是受人類干擾最重的陸地生態(tài)系統(tǒng)，與自然土壤相比，農(nóng)田土壤在全球碳庫中最為活躍，其土壤碳水平直接受人類活動的影響和調(diào)控空間大，農(nóng)田土壤碳含量管理及對溫室氣體影響機制正日益受到學術界的廣泛關注。農(nóng)田管理措施是影響SOC固定、轉(zhuǎn)化及釋放的主要因素，同時還受土地利用方式、氣候變化等多因素的共同影響，因此對農(nóng)田碳庫的評價及調(diào)整措施需全面考慮多種因素的交互作用。
2 農(nóng)田固碳措施對溫室氣體排放的影響
近年來，農(nóng)田土壤固碳的研究已經(jīng)成為全球變化研究的一大熱點。大量研究表明，SOC儲量受諸多因素的影響，如采用保護性/免耕措施、推廣秸稈還田、平衡施用氮肥、采用輪作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差異導致農(nóng)田土壤有機碳庫的顯著差別，并影響農(nóng)田溫室氣體排放水平。
2.1 保護性耕作/免耕措施
保護性耕作作為改善生態(tài)環(huán)境尤其是防治土壤風蝕的新型耕作方式，在多個國家已經(jīng)有廣泛的研究和應用。中國開展的保護性耕作研究證明了其在北方地區(qū)的適用性[6]，并且已進行了保護性耕作對溫室效應影響的相關研究。統(tǒng)計表明2004年全球范圍內(nèi)免耕耕作的面積約為95 Mha, 占全球耕地面積的7%[7], 并且這一面積有逐年增加的趨勢。
常規(guī)耕作措施會對土壤物理性狀產(chǎn)生干擾，破壞團聚體對有機質(zhì)的物理保護，影響土壤溫度、透氣性，增加土壤有效表面積并使土壤不斷處于干濕、凍融交替狀態(tài)，使得土壤團聚體更易被破壞，加速團聚體有機物的分解[8]。免耕/保護性耕作可以避免以上干擾，減少SOC的分解損失[9]。而頻繁的耕作特別是采用犁耕會導致SOC的大量損失，CO2釋放量增加，而免耕則能有效的控制SOC的損失，增加SOC的儲量，降低CO2的釋放量[10]。West和 Post研究發(fā)現(xiàn)從傳統(tǒng)耕作轉(zhuǎn)變?yōu)槊飧梢怨潭?.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但對于保護性耕作/免耕是否有利于減少溫室氣體效應尚不明確，這是由于一方面免耕對減少CO2排放是有利的，表現(xiàn)為免耕可以減少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸稈還田以后秸稈碳不會全部固定在土壤中，有一部分碳以氣體的形式從農(nóng)田釋放入大氣[12]。
免耕會導致表層土壤容重的增加，產(chǎn)生厭氧環(huán)境，減少SOC氧化分解的同時增加N2O排放[13]；采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量（Water filled pore space, WFPS）能夠刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同時免耕導致的N在表層土壤的累積也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在歐洲推廣免耕措施以后，土壤固碳環(huán)境效益將被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西蘭的研究表明，常規(guī)耕作與免耕在N2O排放上無顯著性差異[16]，還有研究認為鑿式犁耕作的農(nóng)田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕時間太短，對土壤物理、生物性狀還未產(chǎn)生影響。耕作會破壞土壤原有結構，減少土壤對CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期會增加土壤對CH4的排放，但經(jīng)過一段時間（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。
總之，在增加土壤碳固定方面，保護性耕作和免耕的碳增匯潛力大于常規(guī)耕作；在凈碳釋放量方面，常規(guī)耕作更多起到CO2源的作用，而保護性耕作和免耕則起到CO2匯的作用；在碳減排方面，免耕和保護性耕作的減排潛力均大于常規(guī)耕作；由于N2O和CH4的排放受多種因素的綜合影響，因此耕作措施對這兩種溫室氣體排放的影響還有待進一步研究。
2.2 秸稈管理措施
作物秸稈作為土壤有機質(zhì)的底物，且作物秸稈返還量與SOC含量呈線性關系，因此作物秸稈是決定SOC含量的關鍵因子之一。秸稈還田有利于土壤碳匯的增加，同時避免秸稈焚燒過程中產(chǎn)生溫室氣體。因此，秸稈還田是一項重要而又可行的農(nóng)田碳匯管理措施。秸稈還田以后，一部分殘留于土壤中成為土壤有機質(zhì)的來源，另一部分將會以CO2氣體的形式散逸到大氣中，因此，隨著秸稈還田量的增加CO2排放也會增加。有研究表明，秸稈經(jīng)過多年分解后只有3%碳真正殘留在土壤中，其他97%都在分解過程中轉(zhuǎn)化為CO2散逸到大氣中[19]。秸稈還田會增加土壤有機質(zhì)含量，而有機質(zhì)是產(chǎn)生CH4的重要底物，因此秸稈還田會增加CH4的排放。綜合考量，秸稈還田措施會引起CH4排放的增加，但直接減少了對CO2的排放，同時秸稈還田相對提高了土壤有機質(zhì)含量，有利于土壤碳的增加，對作物增產(chǎn)具有積極作用。
秸稈還田措施對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)C、N循環(huán)的影響可表現(xiàn)為：一方面由于供N量的增加，可促進反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表現(xiàn)為高C/N的秸稈進入農(nóng)田后會進行N的生物固定，降低反硝化N損失；同時在秸稈分解過程中還可能產(chǎn)生化感物質(zhì)，抑制反硝化[20]。我國采用秸稈還田農(nóng)田土壤固碳現(xiàn)狀為2389Tg•a-1，而通過提高秸稈還田量土壤可達的固碳潛力為4223Tg•a-1[3]，與國外研究結果相比較，Vleeshouwers等研究認為，如果歐洲所有農(nóng)田均采用秸稈還田措施，歐洲農(nóng)田土壤的總固碳能力可達34Tg•a-1[21]。La1預測采用秸稈還田措施后全球農(nóng)田土壤的總固碳能力可達200Tg•a-1[22]。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展及長期以來氮肥的過量投入，氮肥損失也是日益嚴重，可通過秸稈還田措施與氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸稈還田后秸稈與土壤的相互作用異常復雜，因此需要進一步開展秸稈施入土壤后與土壤的相互作用機理及田間實驗研究。
2.3 氮肥管理措施
在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，土壤中的無機氮是提高作物生產(chǎn)力的重要因素，氮肥投入能夠影響SOC含量，進而對農(nóng)田碳循環(huán)和溫室氣體排放產(chǎn)生重要影響。長期施用有機肥能顯著提高土壤活性有機碳的含量，有機肥配施無機肥可提高作物產(chǎn)量，而使用化學肥料能增加SOC的穩(wěn)定性[23]。農(nóng)業(yè)中氮肥的投入為微生物生長提供了豐富的氮源，增強了微生物活性，從而影響溫室氣體的排放。但也有研究在長期增施氮肥條件下能夠降低土壤微生物的活性，從而減少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放與土壤不同層次的SOC及全N含量呈正相關性，說明在環(huán)境因子相對穩(wěn)定的情況下，土壤SOC和全N含量直接或間接地決定CO2排放通量的變化[25]。對農(nóng)業(yè)源溫室氣體源與匯的研究表明，減少氨肥、增施有機肥能夠減少旱田CH4排放，而施用緩/控釋氮肥和尿素復合肥能顯著減少農(nóng)田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，無機氮肥施用可減少土壤CH4的排放量，而有機肥施用對原有機質(zhì)含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。長期定位施肥實驗的結果表明，氮肥對土壤CH4氧化主要來源于銨態(tài)氮而不是硝態(tài)氮，因為氨對CH4氧化有競爭性抑制作用。此外，長期施用氮肥還改變了土壤微生物的區(qū)系及其活性，降低CH4的氧化速率，導致CH4凈排放增加[28]。全球2005年生產(chǎn)的100 Mt N中僅有17%被作物吸收，而剩余部分則損失到環(huán)境中[29]。單位面積條件下，有機農(nóng)田較常規(guī)農(nóng)田有更少的N2O釋放量，單位作物產(chǎn)量條件下，兩種農(nóng)田模式下N2O的釋放量無顯著性差異[23]。尿素硝化抑制劑的使用可以起到增加小麥產(chǎn)量，與尿素處理相比對全球增溫勢的影響降低8.9-19.5%，同時還可能起到減少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物產(chǎn)量、作物生物量，同時配合秸稈還田等措施將會起到增加碳匯、減少CO2排放的作用。同時必須注意到施肥對農(nóng)田碳匯的效應研究應建立在大量長期定位試驗的基礎上，對不同氣候區(qū)采用不同的氮肥管理措施才能起到增加農(nóng)田固碳目的。
2.4 水分管理措施
土壤水分狀況是農(nóng)田土壤溫室氣體排放或吸收的重要影響因素之一。目前全球18%的耕地屬水澆地，通過擴大水澆地面積，采取高效灌溉方法等措施可增加作物產(chǎn)量和秸稈還田量，從而起到增加土壤固碳目的[31]。水分傳輸過程中機械對燃料的消耗會帶來CO2的釋放，高的土壤含水量也會增加N2O的釋放，從而抵消土壤固碳效益[32]。濕潤地區(qū)的農(nóng)田灌溉可以促進土壤碳固定，通過改善土壤通氣性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干濕交替過程已被證實可提高CO2釋放的變幅，同時可增加土壤硝化作用和N2O的釋放[34]。采用地下滴灌等農(nóng)田管理措施，可影響土壤水分運移、碳氮循環(huán)及土壤CO2和N2O的釋放速率，且與溝灌方式相比不能顯著增加溫室氣體的排放[35]。
稻田土壤在耕作條件下是CH4釋放的重要源頭，但通過采取有效的稻田管理措施可以
減少水稻生長季的CH4釋放。如在水稻生長季，通過實施一次或多次的排水烤田措施可有
效減少CH4釋放，但這一措施所帶來的環(huán)境效益可能會由于N2O釋放的增加而部分抵消，
同時此措施也容易受到水分供應的限制，且CH4和N2O的全球增溫勢不同，烤田作為CH4
減排措施是否合理仍然有待于進一步的定量實驗來驗證。在非水稻生長季，通過水分管理尤
其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可減少CH4釋放。
許多研究表明，N2O與土壤水分之間有存在正相關關系，N2O的釋放隨土壤濕度的增加而增加[36]，并且在超過土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值為60%-75%時N2O釋放量達到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS為70%時N2O的釋放主要通過反硝化作用進行，而在WFPS值為35%-60%時的硝化作用是產(chǎn)生N2O的重要途徑[38]。由此可見，WFPS對N2O的產(chǎn)生釋放影響機理前人研究結果并不一致，因此有必要繼續(xù)對這一過程深入研究。
2.5 農(nóng)學措施
通過選擇作物品種，實行作物輪作等農(nóng)學措施可以起到增加糧食產(chǎn)量和SOC的作用。有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用地表覆蓋，種植覆蓋作物，豆科作物輪作等措施來增加SOC，但同時又會對CO2，N2O及CH4的釋放產(chǎn)生影響，原因在于上述措施有助于增強微生物活性，進而影響溫室氣體產(chǎn)生與SOC形成/分解[39]，從而增加了對溫室氣體排放影響的不確定性。種植豆科固氮植物可以減少外源N的投入，但其固定的N同樣會起到增加N2O排放的作用。在兩季作物之間通過種植生長期較短的綠被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，從而起到減少N2O排放的目的[40]。
在新西蘭通過8年的實驗結果表明，有機農(nóng)場較常規(guī)農(nóng)場有更高的SOC[41]，在荷蘭通過70年的管理得到了相一致的結論[42]。Lal通過對亞洲中部和非洲北部有機農(nóng)場的研究表明，糞肥投入及豆科作物輪作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。種植越冬豆科覆蓋作物可使相當數(shù)量的有機碳進入土壤，減少農(nóng)田土壤CO2釋放的比例[39]，但是這部分環(huán)境效益會由于N2O的大量釋放而部分抵消。氮含量豐富的豆科覆蓋作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活動造成的CO2和N2O釋放就不會因缺少反應底物而受限[43]。種植具有較高C：N比的非固氮覆蓋作物燕麥或深根作物黑麥，會因為深根系統(tǒng)更有利于帶走土壤中的殘留氮，從而減弱覆蓋作物對N2O產(chǎn)生的影響[44]。綜上，通過合理選擇作物品種，實施作物輪作可以起到增加土壤碳固定，減少溫室氣體排放的目的。
2.6 土地利用變化措施
土地利用變化與土地管理措施均能影響土壤CO2，CH4和N2O的釋放。將農(nóng)田轉(zhuǎn)變成典型的自然植被，是減少溫室氣體排放的重要措施之一[31]。這一土地覆蓋類型的變化會導致土壤碳固定的增加，如將耕地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸睾髸捎跍p少了對土壤的擾動及土壤有機碳的損失，使得土壤碳固定的自然增加。同時由于草地僅需較低的N投入，從而減少了N2O的排放，提高對CH4的氧化。將旱田轉(zhuǎn)變?yōu)樗飼е峦寥捞嫉目焖倮鄯e，由于水田的厭氧條件使得這一轉(zhuǎn)變增加了CH4的釋放[45]。由于通過土地利用類型方式的轉(zhuǎn)變來減少農(nóng)田溫室氣體的排放是一項重要的措施，但是在實際操作中往往會以犧牲糧食產(chǎn)量為代價。因此，對發(fā)展中國家尤其是如中國這樣的人口眾多的發(fā)展中國家而言，只有在充分保障糧食安全等前提條件下這一措施才是可考慮的選擇。
3 結語與展望
農(nóng)田管理中存在顯著增加土壤固碳和溫室氣體減排的機遇，但現(xiàn)實中卻存在很多障礙性因素需要克服。研究表明，目前農(nóng)田溫室氣體的實際減排水平遠低于對應管理方式下的技術潛力，而兩者間的差異是由于氣候-非氣候政策、體制、社會、教育及經(jīng)濟等方面執(zhí)行上的限制造成。作為技術措施的保護性耕作/免耕，秸稈還田，氮肥投入，水分管理，農(nóng)學措施和土地利用類型轉(zhuǎn)變是影響農(nóng)田溫室氣體排放的重要方面。常規(guī)耕作增加了燃料消耗引起溫室氣體的直接排放及土壤閉蓄的CO2釋放，而免耕、保護性耕作穩(wěn)定/增加了SOC，表現(xiàn)為CO2的匯；傳統(tǒng)秸稈處理是將秸稈移出/就地焚燒處理，焚燒產(chǎn)生的CO2占中國溫室氣體總排放量的3.8%，而秸稈還田直接減少了CO2排放增加了碳匯；氮肥投入會通過對作物產(chǎn)量、微生物活性的作用來影響土壤固碳機制，過量施氮直接增加NO2的排放，針對特定氣候區(qū)和種植模式采取適當?shù)牡毓芾泶胧┛梢云鸬皆黾油寥捞脊潭ǎ瑴p少溫室氣體排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不僅能提高作物產(chǎn)量，還可增加土壤碳固定、減少溫室氣體排放；間套作農(nóng)學措施、種植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，減少農(nóng)田土壤CO2釋放的比例；將農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀恢脖桓采w，可增加土壤碳的固定，但此措施的實施應充分考慮由于農(nóng)田面積減少而造成糧食產(chǎn)量下降、糧食漲價等一系列問題。
在我國許多有關土壤固碳與溫室氣體排放的研究尚不系統(tǒng)或僅限于短期研究，因此為正確評價各種管理措施下的農(nóng)田固碳作用對溫室氣體排放的影響增加了不確定性。本文結果認為，保護性耕作/免耕，秸稈還田，合理的水、氮、農(nóng)學等管理措施均有利于增加土壤碳匯，減少農(nóng)田CO2排放，但對各因素協(xié)同條件下的碳匯及溫室氣體排放效應尚需進一步研究。在未來農(nóng)田管理中，應合理利用管理者對農(nóng)田環(huán)境影響的權利，避免由于過度干擾/管理造成的災難性后果；結合農(nóng)田碳庫特點，集成各種農(nóng)田減少溫室氣體排放、減緩氣候變化的保護性方案；努力發(fā)展替代性能源遏制農(nóng)田管理對化石燃料的過度依賴，從而充分發(fā)掘農(nóng)田所具有的增加固碳和溫室氣體減排的潛力。
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Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on
Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture
SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2
（1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;
2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China）
Abstract
Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.
第3篇：碳減排研究范文
Abstract： This article mainly investigates some technologies about carbon dioxide， just like carbon dioxide concentration， desulfurization by physical or chemical method before getting into the coke oven， high temperature hydrogenation desulfurization process in coking and the final desulfurization in coal gas for the sulfur recovery. This article focuses on the desulfurization in the process of Coking.
關鍵詞： 焦煤入爐前脫硫；碳化過程加氫脫硫；回收煤氣脫硫
Key words： desulfurization before getting into the coke oven；hydrogenation desulfurization in carbonization；recovery gas desulfurization
中圖分類號：X5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）07-0293-02
0 引言
目前世界上約85%的商業(yè)能源需求都是靠化石燃料來滿足，要想迅速拋開化石燃料而不影響全球經(jīng)濟發(fā)展恐怕是不可能的，目前已經(jīng)認識到化石燃料燃燒所排放的二氧化碳，可以通過富集和地質(zhì)儲存（CCS）而大大減少。本文主要從化石燃料利用的角度來闡述一下二氧化碳的減排、富集和儲存技術的研究進展，發(fā)展現(xiàn)狀和前景。
1 二氧化碳的減排
《京都議定書》大致從三個方面來促進二氧化碳的減排：一是應對全球變暖的政治策略，二是二氧化碳稅和排放權交易，三是清潔發(fā)展機制（CDM）。對二氧化碳為主的溫室氣體減排技術的研究，目前主要分為源頭控制和后續(xù)處理，包括減少溫室氣體排放技術、增加碳匯技術（陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯、海洋碳匯等），以及碳捕獲和封存技術。國外研究人員提出了“穩(wěn)定楔”理論，即15種減緩氣候變化的溫室氣體減排技術，目的是在2050年前將全球大氣中CO2的濃度保持在500mL/m3。要達到該目標至少需要綜合運用15種技術中的任意7種。15種減排技術綜合歸納起來主要有以下5種：
①提高能源效率和加強管理。表現(xiàn)在提高燃料的使用效能、減少車輛的使用、降低建筑耗能、提高發(fā)電廠效能等方面；②燃料使用的轉(zhuǎn)換，以及CO2的捕獲與封存。以天然氣取代煤作燃料、捕獲并儲存發(fā)電廠CO2。③核能發(fā)電。用核能技術替代燃煤發(fā)電的技術。④可再生能源及燃料。如風能、太陽能、可再生燃料（生物質(zhì)能）。⑤對CO2的吸收。森林和耕地對CO2的吸收作用。
國際能源局（IEA）指出，通過提高能效和增加可再生能源生產(chǎn)來減少CO2排放的潛力仍是有限的。CCS在10～20年內(nèi)是可大大減少CO2排放有潛力的技術。因此，減少全球CO2排放的策略必須將以下幾種組合采用：提高能效；更多地生產(chǎn)可再生能源；較多地實施CCS。減少CO2排放幾大策略的潛力如圖1所示。
因此，CO2的捕獲和封存技術是當前該領域研究的熱點，被認為是最具應用前景的溫室氣體減排技術之一。下面就主要介紹一下CCS的研究現(xiàn)狀和進展。
2 二氧化碳的富集
目前，電廠和其他工業(yè)生產(chǎn)燃燒生成的二氧化碳主要以煙氣的形式排出，煙氣中二氧化碳的濃度在4-14%（V/V）左右，從原理上來說，這些煙氣可以通過壓縮至10MPa以上而被儲存起來，從而減少二氧化碳的排放，但如此大的煙氣量造成存儲源的浪費，同時壓縮煙氣的能量消耗巨大，因此生產(chǎn)利于運輸和儲存的高純度的二氧化碳就有利可圖，這個過程被稱為二氧化碳的富集。二氧化碳的富集與儲存對于大型固定的排放源來說是最實用的，它所需求的支持運輸網(wǎng)絡的相關設施最簡單并且構建起來最經(jīng)濟。化石燃料燃燒工廠的二氧化碳富集一般有四種工藝路線：
①燃燒后富集；②燃燒前富集；③在燃料氧化燃燒過程中富集；④化學鏈燃燒技術。
2.1 燃燒后富集 燃燒后富集是從化石燃料燃燒后的含有NOx和SO2的煙氣中分離出二氧化碳的過程。圖2是燃燒后富集CO2的工藝流程示意圖。
由圖可知，燃燒后富集是從燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣（CO2、NOx、SO2）中分離CO2，目前首選的技術是用化學溶劑（通常是用胺，如乙醇胺MEA）對煙氣進行洗滌，化學溶劑與二氧化碳發(fā)生化學反應后形成一種化合物，然后對溶劑進行加熱，化合物分解，分離出高純度的CO2，同時達到化學溶劑再生的目的。
2.2 燃燒前富集 燃燒前富集是指，燃料與氧氣或空氣亦或水蒸氣發(fā)生反應產(chǎn)生主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣體，這個過程被稱為氣化、部分氧化或重整。一氧化碳和氫氣的混合氣體通過催化轉(zhuǎn)化也即水煤氣變換反應使一氧化碳與水反應生成二氧化碳和氫氣，然后二氧化碳被分離出來，氫氣則作為燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的燃料，如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)（IGCC）。圖3是燃燒前富集CO2的工藝流程示意圖。
該工藝可以用于從天然氣、石油或煤為燃料的系統(tǒng)，但是以石油和煤作燃料時，需要加裝去除硫化物、氮氧化物和顆粒物等雜質(zhì)的設備。和燃燒后分離相比，燃燒前分離需要處理的氣體較少，所處理氣體壓力較高，二氧化碳濃度較大，這就減小了二氧化碳分離設備的尺寸，從而降低了投資成本。
顯然，燃燒前富集工藝需要從根本上改變原有電廠設計的變化，但大多數(shù)燃燒前二氧化碳富集技術已經(jīng)在制氨廠和其他工業(yè)過程中得到了證實，并且這些技術正在美國的Great Plains Synfuels電廠應用。另外對于一些不需要富集二氧化碳的電廠來說，此工藝還可以用來制造氫氣，如采用IGCC的電廠。
在燃燒前富集工藝中生產(chǎn)的氫氣可以作為燃料電池的替代燃料，雖然目前來說燃料電池和燃氣輪機相比不具競爭力，但是從長遠來看，隨著化石燃料的減少，特別是對于小型發(fā)電廠和運輸業(yè)而言，燃料電池的優(yōu)勢是不言而喻的。
對于燃燒前二氧化碳富集工藝，通過新技術的開發(fā)，節(jié)約成本和提高能源效率的空間是巨大的。
2.3 富氧燃燒富集 富氧燃燒富集二氧化碳是指，燃料在氧氣和二氧化碳的混合氣體中燃燒，而不是在空氣中燃燒，因而產(chǎn)生的是一種富含二氧化碳的煙氣。通常，氧氣由空氣分離裝置提供，氧氣和二氧化碳混合氣體通過將部分煙氣回流到燃燒室里生成。圖4是在燃料氧化燃燒過程中富集CO2的工藝流程示意圖。
該工藝燃燒爐使用氧氣和二氧化碳混合氣的目的是為了控制火焰溫度，如果燃燒發(fā)生在純氧中，火焰溫度就會過高，不易控制，很可能會超出燃燒爐所承受的最高溫度，但如果在燃燒爐里回流部分含有高濃度二氧化碳的煙氣，就可以控制燃燒爐的溫度，改善燃燒速度，從而提高熱效率。這樣產(chǎn)生的煙氣富含二氧化碳，并且不含氮氧化物，部分回流到燃燒室，大部分被除去硫化物和顆粒物雜質(zhì)后二氧化碳的濃度可接近90%，這樣就不需要對其進行分離就可以直接進行壓縮儲存或運輸。
這種工藝的優(yōu)點在于不用任何除NOx的設備，還可以省去分離二氧化碳的設備和能耗，并且由于燃燒爐里氧氣的濃度較空氣燃燒來說高得多，這就可以大大減小燃燒爐的規(guī)模，進而后續(xù)如脫硫等工段的設備也相應減小，這樣就更進一步減少了設備投資。由于不需要對二氧化碳進行分離，就大大降低了分離二氧化碳帶來的能量消耗，節(jié)約了成本。
2.4 化學鏈燃燒技術富集 一些新的工藝方案試圖避開在上述工藝中使用空氣分離裝置，因為它的能量需求大。化學鏈燃燒技術利用金屬氧化反應來分離氧氣，隨著后來金屬氧化物的減少，為化石燃料燃燒提供了所需的氧氣。該技術把傳統(tǒng)的燃燒分解為兩個氣固化學反應，燃料與空氣不直接接觸，是一種無火焰的燃燒方式。
該系統(tǒng)含有兩個反應器：空氣反應器和燃料反應器。在燃料反應器內(nèi)金屬氧化物與燃料氣體發(fā)生還原反應并吸收熱量，一般使用天然氣、氫氣等作為燃料氣體。其反應式為：
（m+4n）MeO+2CnHm+ΔHred（m+4n）Me+mH2O+2nCO2 （1）
在燃料反應器內(nèi)被還原的金屬顆粒回到空氣反應器并與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應放出熱量，其反應式為：
Me+O2MeO+ΔHox （2）
式（1）與式（2）相加即為傳統(tǒng)燃燒反應
CnHm+O2nCO2+m/2H2O+ΔH （3）
通常情形下，反應（1）吸收熱量，反應（2）放出熱量，這兩部分熱量的代數(shù)和即為反應（3）中的ΔH，即燃料進行傳統(tǒng)燃燒時放出的熱量。但是由于該種燃燒形式把一步化學反應轉(zhuǎn)變成了兩步化學反應來完成，實現(xiàn)了能量的梯級利用，提高了能源利用率。特別是，從燃料反應器內(nèi)排出的二氧化碳和水蒸氣可以直接通入冷凝器被冷卻，在不需要額外消耗能量的情況下，把水蒸氣冷凝成液態(tài)水，分離出高濃度的二氧化碳，便于進行下一步對二氧化碳的回收和處理。另外在燃燒過程中，燃料不與氧氣直接接觸，避免了燃料型NOx的生成。當燃燒溫度低于1500℃時，熱力型NOx生成極少，而空氣側(cè)反應溫度較低，因而可以控制熱力型NOx的生成。
化學鏈燃燒技術仍處于研究階段，目前主要采用熱重分析儀、流化床和固定床進行探索性研究，作為氧載體的金屬物質(zhì)主要有Fe、Ni、Co、Mn、Cu、Cd等。
3 二氧化碳的分離技術
上述的四種工藝路線都包括從氣流中分離二氧化碳，目前有四種主要的二氧化碳分離方法[1-3]，選擇哪一種方法取決于要富集的二氧化碳的狀態(tài)（壓力、濃度和量），這四種二氧化碳的分離方法分別是：吸收分離法；吸附分離法；膜分離法。
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第4篇：碳減排研究范文
關鍵詞 氣候變化；CO2減排；政策模型；經(jīng)濟增長
中圖分類號 P467 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2008)06-0087-07
氣候保護是一個國際性問題，氣候保護政策的有效實施，離不開世界各國的共同努力。中國作為一個發(fā)展中國家，已經(jīng)簽署《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，表明了在支持全球響應氣候變化的國際行動中的支持態(tài)度。雖然到目前為止，中國并沒有采取專門針對氣候變化的對策，但是國內(nèi)相關經(jīng)濟、能源、環(huán)境政策已經(jīng)對溫室氣體排放的控制做出了很大的貢獻［1］。作為發(fā)展中國家，如果近期就承擔溫室氣體減排義務，我國的能源供應將受到制約。這表明我國目前的國家政策必然是不能過早的承諾減排義務，在相當長的一段時間內(nèi)，需要堅持“節(jié)約能源、優(yōu)化能源結構、提高能源利用效率”的能源政策。
但是，目前國際上要求我國減排溫室氣體的壓力越來越大。氣候保護會在一定時期對一國經(jīng)濟帶來負面影響。中國作為發(fā)展中國家，在《京都議定書》中沒有規(guī)定減排義務。但是一些發(fā)達國家，像美國,總是以發(fā)展中國家不加入碳減排為理由拒絕制定本國碳絕對排放量減少的目標。目前，國際上并沒有達成得到所有國家共識的減排方案，隨著《京都議定書》的 到期，《京都議定書》后的碳減排方案的談判正在進行。為了爭取談判的主動性，需要對中國選擇不同年份實施碳減排的氣候保護政策進行評估。
美國二氧化碳的減排政策是影響全球氣候變化的重要因素。而美國在二氧化碳減排問題上一再以美國實現(xiàn)議定書目標成本太大、氣候變化問題上尚存在科學不確定性、《京都議定書》沒有規(guī)定中國和印度等發(fā)展中國家的減排義務等各種借口拒絕批準《京都議定書》，并且提出《京都議定書》的替代方案，即美國總統(tǒng)于2002年2月14日在馬里蘭州的國家海洋與大氣局（NOAA）宣布的一項新的環(huán)境方案――《晴朗天空與全球氣候變化行動》，以取代規(guī)定了發(fā)達國家具體絕對減排量的減排目標。該替代方案與GDP直接掛鉤，是基于溫室氣體排放強度的減排，允許在經(jīng)濟增長的同時，排放量有一定程度的增長，這是不妨礙美國經(jīng)濟發(fā)展的相對減排（強度減排）方案，其結果是溫室氣體排放增長速度的減少，而不是二氧化碳絕對數(shù)量的減少［2 ］。
雖然在布什總統(tǒng)的任期之內(nèi)，迫于國內(nèi)政治經(jīng)濟形勢和利益集團的壓力，美國的氣候政策不會有所改變，但是從長期來看，由于氣候保護可以和外交、經(jīng)濟增長、能源與環(huán)境、跨國投資和貿(mào)易等國際事務建立聯(lián)系，如果美國自行孤立于國際社會氣候保護進程之外，這絕對不符合美國長期的戰(zhàn)略利益。可見，美國為了維護大國長期戰(zhàn)略利益，不得不對其氣候保護政策進行調(diào)整。因此，有必要針對中美兩國在不同時間開始減排對各國經(jīng)濟和氣候變化的影響進行研究。
為了研究氣候保護政策在國家間的經(jīng)濟影響，進而為制定有效的減排方案提供理論基礎，國際上氣候保護政策的研究多轉(zhuǎn)向多國模型研究。如OECD的GREEN模型［3］和LINKAGE模型［4］、美國西北國家實驗室的SGM［5］ 模型，美國能源部的GCubed模型［6］，日本國家環(huán)境研究所的AIM等模型［7］。近年來，多國模型的一個重要發(fā)展方向是動態(tài)宏觀經(jīng)濟模型。如RICE［8］ ，F(xiàn)EEMRICE［9］。20世紀90年代末以來，我國學術界也開展了對溫室氣體減排政策的模擬研究，建立了一些氣候保護政策模擬模型，如CGE模型［10，11］，3E模型［12］，中國MARKALMACRO模型應用能源―環(huán)境―經(jīng)濟耦合的進行模擬分析［4］；中國SGM模型［13］，宏觀動態(tài)模型［14，15］。當然還有其他一些優(yōu)秀的工作，這里不一一討論。由于《京都議定書》到2012年就要到期，后京都時代開始后，新的氣候保護談判就要開始，研究多國參與減排的政策模擬研究變得更為重要［16］。因此，為了在全球氣候變化問題的談判中提高主動性，有必要基于多國氣候保護模型研究氣候保護戰(zhàn)略。本文建立了一個多國氣候保護宏觀動態(tài)經(jīng)濟模型，然后就中美兩國在不同時間開始減排對各國經(jīng)濟和氣候變化的影響進行了模擬研究。
1 多國氣候保護宏觀動態(tài)經(jīng)濟模型
本文的研究是基于一個多國氣候保護的宏觀動態(tài)經(jīng)濟模型。該模型主要基于兩個氣候保護模型。首先是RICE模型（a Regional dynamic Integrated model of Climate and the Economy)，主要是由Nordhaus從其原來的單國模型DICE基礎上發(fā)展起來［8］。RICE模型是一個宏觀動態(tài)模型，很多學者以該模型為基礎建立面向不同研究內(nèi)容的氣候保護模型。該模型主要的貢獻在于將氣候和經(jīng)濟動態(tài)聯(lián)系起來，可以評價不同減排政策的經(jīng)濟影響。其次是王錚,鄭一萍,蔣軼紅等(2004)建立的人地協(xié)調(diào)意義下的氣候保護模型［14］。由于在RICE模型中，氣候保護政策僅通過生產(chǎn)減少型保護來實現(xiàn),而一國的氣候保護政策往往是綜合性的，除了考慮生產(chǎn)型減排，還包括能源替代型減排和增匯型減排。該模型是一個單國氣候保護模型，但完全將三種氣候保護政策同時考慮進來。本文建立的多國氣候保護模型借鑒該模型，將三種氣候保護政策同時納入模型體系。同時，本文建立的多國氣候保護模型還參照了Buchner,Carraro(2005)的FEEMRICE模型（FEEM是Fondazione Eni Enrico Mattei的縮寫）［9］。因為在RICE模型中的碳貿(mào)易機制受到了許多限制，增加了模型的不確定性［17］。因此，在聯(lián)系各國的經(jīng)濟時，我們參照FEEMRICE模型僅以氣候?qū)⑵溥B接。
由于模型涉及到大量公式，限于篇幅，這里不再給出。這里僅說明模型的基本結構（見圖1）。多國氣候保護模型將全世界分為六個國家(地區(qū))，分別為中國，美國，日本，歐盟，前蘇聯(lián)地區(qū)，除上面幾個國家以外的地區(qū)合稱為“其它國家”。每個國家都以宏觀動態(tài)經(jīng)濟模型為基礎。
該系統(tǒng)是在Delphi 7.0的IDE環(huán)境中，使用Object Pascal語言編寫而成的。模型流程(見圖2)如下：首先從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用參數(shù)和部分需要的初值，并且即時輸入政策參數(shù)（在一些情景控制率是外部輸入，將另外一部分需要計算的初值計算出來，并存入數(shù)據(jù)庫相應位置中；接著開始進入每一年各個變量的循環(huán)計算：一方面，先根據(jù)增匯型、能源替代型和生產(chǎn)型氣候保護控制率以及上一年的GDP值和有效社會生產(chǎn)率計算出下一年的全國總排放量，將該排放量代入氣候系統(tǒng)的計算方程中，最后得到有效社會生產(chǎn)率在受到該排放量影響之后的值；另外一方面，計算三種氣候保護政策的經(jīng)濟投入成本，進而計算出當年的投資額和資本存量。然后，兩條計算路線匯合，計算出下一年GDP。
2 模型數(shù)據(jù)說明與情景設置
模型是以2004年為基年開始計算的，因此，模型變量初值指的是2004年的初置。同時模型中的價值量以美元表示，如無特別說明，均是以2000年不變價美元表示。增匯的成本存在不確定性。按照Sedjo(2006)［18］的研究，我們將美國，日本，歐盟每增匯一噸碳的成本設為70美元，中國，前蘇聯(lián)，其他國家設為20美元。本文默認2004年為初始年。實際上由于美國抵制減排，世界性減排并沒有開始，各種模擬（包括我們的），都是一種虛擬情景，在平推若干年后，得出一種趨勢性估計。作為一個DSS，我們最后建立的系統(tǒng)，在修改初始參數(shù)后，理論上可以從任意年開始。
有關宏觀經(jīng)濟變量的數(shù)據(jù)來自IEA(2007)［19］,中國統(tǒng)計年鑒(2005)［20］，氣候變化參數(shù)來自RICE［8］。限于篇幅，這里不一一說明。需要特別說明的是控制成本參數(shù)，一般普遍認為全球變暖的破壞在發(fā)展中國家更為嚴重。根據(jù)OECD的估計，CO2排放量增長2倍，溫度上升2.5℃時，中國的GDP大約損失4.7％［3］，No rdhaus（1999）估計到2090[CM)] 年全球氣溫上升3℃時，全球的平均GDP損失為36％，損失范圍在0%～21％之間［8］。新近的研究表明損失會更大Eyckmans，Tulkens（2003），我們這里的取值來自FEEMRICE（見表1）［17］。
需要說明的是，這里的減排率并不是針對某一年的碳排放（例如與1990年碳排 放相比的減排率），而是針對當年實際應排放而言。從某種意義上來講，是一種少增排率。這種碳排放控制率設定是宏觀動態(tài)模型中常用的方法［8，17］。考慮到經(jīng)濟總量的不斷增長和氣候保護政策的連續(xù)性，模型中每年的減排率都比上一年增長1%。而且這里的減排政策是一種考慮了生產(chǎn)減少，增匯和能源替代的綜合性政策。在模型中設定生產(chǎn)減少占20%，增匯和能源替代各占40%。當然我們開發(fā)的系統(tǒng)可以調(diào)整這個參數(shù)。
3 氣候變化下中美兩國不同時間開始減排的模擬分析
3.1 中國選擇不同時間減排方案的研究
本節(jié)研究了在其它國家按照一定的減排率減排時，中國在不同年份參與減排的情景。在模擬中，設定美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排。我們設定了中國參與減排的四個情景，分別是從2010、2015、2020、2025年和2030年以15%的減排率開始減排。
情景0：中國不采取任何減排措施，美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景1：中國以2010年15%的減排率開始減排，美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景2：中國以2015年15%的減排率開始減排，美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景3：中國以2020年15%的減排率開始減排，美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景4：中國以2025年15%的減排率開始減排，美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景5：中國以2030年15%的減排率開始減排，美國，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
和前面的討論中設定一樣，這個減排率每年都會比上年遞增1%。
3.1.1 中國不同時間減排情景下的各國GDP
模型對上面提到的三種情景做了模擬分析，模擬期間從2005-2100年，模型是遞歸動態(tài)模擬，一期為一年。
首先，通過計算，得到了各減排情景下各國的GDP如表2。
可以發(fā)現(xiàn)，相對不減排情況，中國在討論的五個情景里參與減排都會給中國的經(jīng)濟帶來損失，而且越早參與減排，GDP損失的越多(見表2)。世界其他國家都從中國的減排方案中獲得了利益。相比中國不實施減排的情況，世界其他國家的GDP都是增加的。可以看出，各情景下除了其他國家受益最大，第二大受益國家就是美國，然后是歐盟，第四受益 國是日本，最后是前蘇聯(lián)。各情景下各國[CM)] 具體的累積GDP增加值見表2，這里不再一一贅述。 從全球總體來看，在情景1下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了342 439.7億美元；在情景2下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了311 220.1億美元；在情景3下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了279 625.6億美元；在情景4下，相比中國不減 排的情景，全球的累積GDP增加了247 707.4億美元；在情景5下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了215 599.4億美元。
[BT4]3.1.2 中國不同時間減排情景下全球碳排放量和溫度變化
和前面的討論一致，中國越早進行減排，全球的碳排放量就越少。圖3顯示了各情景下2005-2100年的全球累計碳排放量。其中情景1相對情景0全球累計碳排放量減少9526GtC，情景2相對情景0全球累計碳排放量減少89.35GtC，情景3相對情景0全球累計碳排放量減少8356GtC，情景4相對情景0全球累計碳排放量減少7789GtC，情景5相對情景0全球累計碳排放量減少7233GtC。
與碳排放量的減少類似，各減排情景下的溫度變化相對不減排情景要低（見圖4）。情景1相對情景0降低0.093 9℃，其中情景2相對情景0降低0.087 9℃，其中情景3相對情景0降低0.082 1℃，其中情景4相對情景0降低0.076 4℃，其中情景5相對情景0降低0.070 8℃。因此，各減排情景里中國氣候保護政策對2100年全球平均地表溫度的影響在0.07℃～0.09℃之間。
3.2 美國選擇不同時間減排方案的研究
和中國通過以不同開始減排的年份為標準設置情景一樣，我們設定了美國在不同年份參與減排的五個情景。在模擬中，設定日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；美國參與減排的五個情景，分別是從2010、2015、2020、2025年和2030年以20%的減排率開始減排，和前面的討論中設定一樣，從起始年開始，各國減排率每年都會比上年遞增1%。同樣我們也設定了一個美國不減排的基準情景（情景0*）。
情景0*：美國不采取任何減排措施，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景1*：美國以2010年20%的減排率開始減排，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景2*：美國以2015年20%的減排率開始減排，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景3*：美國以2020年20%的減排率開始減排，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景4*：美國以2025年20%的減排率開始減排，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
情景5*：美國以2030年20%的減排率開始減排，日本，歐盟以2005年20%的減排率開始減排，中國，前蘇聯(lián)和其他國家以2005年15%的減排率開始減排；
3.2.1 各減排情景下的世界其它國家的GDP比較
相對不減排情況，美國在討論的四個情景里參與減排都會給美國的經(jīng)濟帶來損失，越早參與減排，GDP損失的越多。世界其他國家都從美國的減排方案中獲得了利益。相比美國不實施減排的情況，世界其他國家的GDP都是增加的（見表3）。
可以看出，各情景下除了其他國家受益最大，第二大受益國家就是中國，然后是歐盟，第四受益國是日本，最后是前蘇聯(lián)。我們計算了五個情景下美國參與減排與不參與減排相比較的累積GDP損失（2005-2100年）：其中情景1*累積GDP損失208 528億美元，情景2*累積GDP損失207 371億美元，情景3*累積GDP損失205 768億美元，情景4*累積GDP損失203 658億美元，情景5*累積GDP損失200 953億美元。相鄰情景的差別不大。各情景下各國具體的累積GDP增加值見表3，這里不再一一贅述。從全球總體來看，在情景1*下，相比美國不減排的情景，全球的累積GDP增加了387 0953億美元；在情景2*下，相比美國不減排的情景，全球的累積GDP增加了363 499.9億美元；在情景3*下，相比美國不減排的情景，全球的累積GDP增加了337 284.9億美元；在情景4*下，相比美國不減排的情景，全球的累積GDP增加了308 481.3億美元；在情景5*下，相比美國不減排的情景，全球的累積GDP增加了277 219.8億美元。
3.2.2 各情景下全球碳排放量和溫度變化
和前面的討論一致，美國越早進行減排，全球的碳排放量就越少。圖5顯示了各情景下2005-2100年的全球累積碳排放量。其中情景1*相對情景0*全球累計碳排放量減少9058GtC，情景2*相對情景0*全球累計碳排放圖5 各情景下全球碳排放量量減少8635GtC，情景4*相對情景0*全球累計碳排放量減少8385GtC，情景5*相對情景0*全球累計碳排放量減少8107GtC。
與碳排放量的減少類似，各減排情景下的溫度變化相對不減排情景要低（見圖6）。情景1*相對情景0*降低0.09℃，情景2*相對情景0*降低0.088℃，情景3*相對情景0*降低0.086℃，情景4*相對情景0*降低0.083℃，情景5*相對情景0*降低0.08℃。因此，各減排情景里美國氣候保護政策對2100年全球平均地表溫度的影響在0.08 ℃～0.09℃之間。
3.3 中美兩國選擇不同時間減排方案的比較與分析
通過前面兩節(jié)中國和美國分別選擇不同時間開始減排方案的模擬研究，可以比較中國和美國的碳減排政策對國際碳減排進程的影響程度。盡管在情景模擬中中國的起始減排率為15%，美國的起始減排率為20%，但考慮到兩國的實際經(jīng)濟差異，即便實際中兩國都實施減排，減排程度肯定存在差異，所以這樣的比較還是有意義的。
首先，從對世界溫度的影響來看，兩國實施減排與不實施減排的影響程度較為接近。中國實施減排與不實施減排對溫度的影響在0.07℃～0.09℃之間，也就是說如果中國不實施減排相對于中國實施減排的情況，將使世界的溫度上升0.07℃～009℃。而美國如果不實施減排相對于美國實施減排的情況，將使世界的溫度上升0.08℃～0.09℃。
其次，從對全球累積GDP的影響來看，美國的減排政策對全球GDP的影響要大于中國的減排政策對全球的影響。各相應情景下，美國減排相對于不減排對全球累積GDP的影響都大于中國的相應影響。例如，美國從2010年開始減排相對于不減排，可以使全球累積GDP增加387 095.3億美元，而中國從2010年開始減排相對于不減排，可以使全球累積GDP增加342 439.7億美元。兩者相差44 655.6億美元。其他情景也是如此。
4 結 論
本文通過構建多國氣候保護模擬系統(tǒng)，對中美兩國不同時間開始減排的影響進行了探索性的研究。主要得到如下結論：
第一，在研究中國減排進入時間的問題時，模擬發(fā)現(xiàn)，相對不減排情況，中國在討論的五個情景里參與減排都會給中國的經(jīng)濟帶來損失，而且越早參與減排，GDP損失的越多。其中2010年累積GDP損失228 000億美元，2015年損失217 693億美元，2020年為207 764億美元，2025年為198 207億美元，2030年為188 959億美元。
第二，模擬結果顯示，世界其他國家都從中國的減排方案中獲得了利益。相比中國不實施減排的情況，世界其他國家的GDP都是增加的。各情景下除了其他國家受益最大，第二大受益國家就是美國，然后是歐盟，第四受益國是日本，最后是前蘇聯(lián)。從全球總體來看，在情景1下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了342 440.2億美元；在情景2下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了311 219.8億美元；在情景3下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了279 625.7億美元；在情景4下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了247 707.6億美元；在情景5下，相比中國不減排的情景，全球的累積GDP增加了215 599.2億美元。
第三，和討論的中國進入方案相似，美國實施減排政策與不實施減排政策相比，本國的累積GDP會損失，而世界其他國家累積GDP會增加。
第四，中國和美國的減排政策對世界的影響是有差別的。從對全球累積GDP的影響來看，美國的減排政策對全球GDP的影響要大于中國的減排政策對全球的影響。各相應情景下，美國減排相對于不減排對全球累積GDP的影響都大于中國的相應影響。從對世界溫度的影響來看，兩國實施減排與不實施減排的影響程度較為接近。中國不實施減排相對于中國實施減排的情況，將使世界的溫度上升0.07～009度。而美國如果不實施減排相對于美國實施減排的情況，將使世界的溫度上升0.08～009度。
本文用宏觀動態(tài)模擬的方法分析評價了中美兩國不同時間開始實施氣候保護政策的影響，然而，在真正實現(xiàn)計算的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些值得去進一步考慮和探討的問題：首先，國家之間的聯(lián)系在未來模型改進中需要進一步加強。這種聯(lián)系包括經(jīng)濟貿(mào)易的聯(lián)系，包括碳貿(mào)易的聯(lián)系。其次，減排的成本問題需要進一步研究。氣候保護不僅涉及到經(jīng)濟問題，還涉及到自然科學問題。不同的國家，不同的時期，不同的減排量，不同的減排方式，都存在不同的減排成本。在今后的工作中應當進一步完善參數(shù)的精確性或進行不確定分析。
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ECNU, Shanghai 200062,China）
第5篇：碳減排研究范文
溫室氣體濃度的上升使“低碳”概念在全世界范圍內(nèi)升溫，社會各界無疑需反思經(jīng)濟發(fā)展帶來的過度碳排放問題。在低碳經(jīng)濟的時代背景下，我國為實現(xiàn)向國際社會做出的減排承諾，正在逐步建立溫室氣體碳排放計量體系，以便更準確地評估溫室氣體排放量。目前國內(nèi)相關學者已對某個較大行業(yè)的碳排放問題進行研究分析，如紡織服裝行業(yè)、鋼鐵行業(yè)[1-2]等，但卻未深入到某個具體的中小企業(yè)當中去。而自改革開放以來，我國中小企業(yè)迅猛發(fā)展，尤其在沿海地區(qū)，以生產(chǎn)小商品或為龍頭企業(yè)提供提供零配件為主的家庭作坊式企業(yè)依靠其供需關系穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低的特點成為主要的致富道路之一。但據(jù)相關學者的研究表明，在高耗能行業(yè)中，中小型企業(yè)比例數(shù)量達95.24%以上，有的行業(yè)甚至達99.56%[3]。家庭作坊式企業(yè)以家庭為單位組建從事簡單加工工作，以住宅為生產(chǎn)場所，采用融業(yè)主家庭及雇工宿舍和車間、倉庫為一體的“三合一”生產(chǎn)模式，節(jié)能技術水平低，能源管理漏洞多，近年來導致環(huán)境問題突出，屬于典型的低碳意識淺薄的中小型企業(yè)。
從理論上講，企業(yè)低碳減排工作的開展需要管理和技術兩方面的支撐。目前，在各部門已采取或擬采取的各項低碳減排措施中，對于生產(chǎn)現(xiàn)場控制技術考慮較少。而企業(yè)要想達到低碳減排的良好效果，對工業(yè)生產(chǎn)過程的現(xiàn)場控制是低碳減排的重要環(huán)節(jié)。工業(yè)工程作為一種系統(tǒng)工程技術，不僅創(chuàng)造了精益生產(chǎn)這種科學的生產(chǎn)方式，而且能夠?qū)ιa(chǎn)現(xiàn)場的節(jié)能減排進行有效控制，是工業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)場控制環(huán)節(jié)的科技抓手[4]。尤其是對于家庭作坊式企業(yè)來說，由于本身資金缺乏，高新低碳技術較難引進，加之機械設備化程度不高，大多操作由操作人員手工完成，這樣，企業(yè)則更需要依據(jù)工業(yè)工程思想，進行現(xiàn)場控制，改善并規(guī)范操作，提高生產(chǎn)效率，從而達到低碳減排。
1 基于碳足跡分析的碳排放源識別
碳足跡是指對某一產(chǎn)品或活動在生命周期內(nèi)直接及間接引起的溫室氣體排放量的度量，以二氧化碳當量為單位。國內(nèi)外對于碳足跡的研究已經(jīng)開始，研究角度也多種多樣，穆圖（Muthu）[5]，李（Lee）等[6]，克蘭斯頓（Cranston）和哈蒙德（Hammond）[7]，艾切萊（Aichele）和菲爾博梅伊（Felbermayr）[8]等從供應鏈、產(chǎn)品和城市等角度對碳足跡進行了研究。而目前主要使用的碳足跡分析方法可以分為投入產(chǎn)出分析、生命周期評價、混合生命周期評價[9]。
基于工業(yè)工程思想，根據(jù)家庭作坊式企業(yè)產(chǎn)出的零配件大多加工工藝簡單且多以零件加工流程作為生產(chǎn)管理單元的這一特點，再結合低碳制造再造模式的流程的提出[10]，筆者認為采用生命周期評價法較合適。該文以某鄉(xiāng)鎮(zhèn)私人小型噴塑廠為研究對象，對其在拿到訂單和原材料后噴塑加工單位批量零件（1100個）到最后的包裝存置這一過程中的碳足跡進行分析以識別碳排放源。
1.1 碳足跡初步分析
碳足跡分析的初步分類和過程見表1。
1.2 根據(jù)企業(yè)核算GHG協(xié)議進一步分析
“企業(yè)核算 GHG 協(xié)議”出于核算目的定義了三種不同的核算范圍[11]，具體見表2。
因此，根據(jù)溫室氣體核算與報告原則中的相關性和完整性原則，在對某一具體企業(yè)進行碳核算時，應誠實地對溫室氣體排放量進行全面、準確和一致的核算，這樣利于制定最低碳排放限度。而家庭作坊式企業(yè)以手工操作為主，除零件加工過程主體消耗傳統(tǒng)能源煤炭、電能外，員工通勤、工作環(huán)境條件的提供等均需耗能。例如：整個廠內(nèi)由于通風不佳，各工位都有耗電能較高的大風扇；廠內(nèi)采光不佳而多采用人工光源。此外，該企業(yè)集工廠、辦公室、家庭住房于一體，在噴塑加工單位批量產(chǎn)品時，除工廠本身能耗外，還伴隨著辦公室能耗、家庭能耗等。這些在碳核算時都不應排除。
1.3 該廠碳排放源范圍的識別與核查
基于上述分析，最終梳理出該廠在加工單位批量零件過程中的主要溫室氣體排放清單如表3。
2 基于工業(yè)工程對碳排放過程的改善控制
一般來說，生產(chǎn)現(xiàn)場的浪費包括不必要的工序、員工的不必要調(diào)動、生產(chǎn)工序的等待等。任何形式的浪費都是低效率、高耗能、多排放的表現(xiàn)。根據(jù)上述碳足跡分析及碳排放清單，該文截取單位批量零件噴涂過程中的噴涂環(huán)節(jié)，對這一碳排放過程應用聯(lián)合操作分析、動素分析、雙手操作分析、5W1H提問等工業(yè)工程中的研究方法對該環(huán)節(jié)進行工作研究，發(fā)現(xiàn)每一位操作工人作業(yè)方法中存在的問題，然后根據(jù)ECRS原則，增加合理的工位器具以及消除其不必要的浪費，提出相應的改善方案，以達到對碳排放過程的改善控制這一目的。
2.1 改善前對噴涂區(qū)工作現(xiàn)狀的描述
噴涂過程由三位操作工人完成，其任務是將零件表層噴上所需顏色的噴粉，而噴粉是操作工人按一個噴槍噴出的。由于該廠規(guī)模較小，所購置的噴房前面只有一個工位，目前噴涂區(qū)布局見圖1。噴粉由操作工人乙完成，另外兩位工人分別負責在零件掛鉤及將零件掛至流水懸掛線上。經(jīng)調(diào)查記錄，改善前，完成單位批量（1100個）零件的噴涂時間約為363 min，其中完成1個零件的噴涂甲需8.1 s，乙需5 s，丙需6.7 s。
2.2 相應的改善方案
（1）在改善方案中，合理改變噴涂區(qū)布局，避免甲在乙背后操作所造成的時間浪費，同時改變噴房的放置方向，使其與流水懸掛線水平，方便操作人員快捷工作，改善后的布局如圖2所示。
（2）添加工位器具，零件在運入噴涂區(qū)前則已被掛至工位器具上，在人因角度上符合甲工作的靈活性，避免甲彎腰從地面拾取零件從而方便零件的掛取。
（3）重新設計掛鉤，中間的鉤子與橫桿固定住，而左右兩邊的鉤子通過小鐵圈與橫桿套住，可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)兩者的間距，使得操作人員甲可以同時拿起左右兩邊的鉤子，用兩個鉤子同時掛取兩個提前擺放好的零件，再將其掛到噴房內(nèi)，左右手可操作平衡；噴房內(nèi)可設置左右兩邊兩個噴槍，操作人員乙左右手同時噴涂兩個零件；操作人員丙可左右兩只手同時進行工作，握住橫桿兩邊，將上邊固定住的掛鉤直接掛在流水懸掛線的T型棒上，減少手的閑置狀態(tài)。前后掛鉤形式如圖3、圖4所示。
（4）重新設計噴槍，原噴槍只有一個噴口，改善使其為360°的噴頭形式，如圖5所示，操作人員乙則可左右手各持一個噴槍，從而在相同時間內(nèi)完成兩個零件的噴涂。
2.3 改善后的作業(yè)時間測定及前后評估比較
測定得到，改善后，甲的作業(yè)時間減少了（8.1-3.54）/8.1=56.3%，乙的作業(yè)時間減少了（5-1.11）/5=77.8%。丙的作業(yè)時間雖未減少，但左右手動作可以平衡，同時可以完成2個零件的懸掛。那么，完成2個零件的全部噴涂工序時間為3.54+1.11+6.7=11.35 s，完成單位批量零件即1100個的總時間則為6242.5 s，合約104 min，比改善前減少了（363-104）/363=71.3%。
3 改善前后整個碳排放過程能源消耗的時間情況
根據(jù)排放清單來看，在噴涂區(qū)所耗用的時間減少則意味著完成相同數(shù)量零件的噴涂所涉及到的無煙煤、員工通勤、工業(yè)用電、工業(yè)及生活用水等耗能造成的碳排放減少。
再從拿到訂單和原材料后噴塑加工單位批量零件（1100個）到最后的包裝存置這一整個過程考慮，根據(jù)調(diào)查記錄數(shù)據(jù)，整理得到改善前后相關工序具體所涉及到的能源消耗的時間情況，即各類活動的持續(xù)時間如表4所示。
4 改善前后的碳核算及碳排放量對比
4.1 碳核算方式
按照ISO14064標準，組織在梳理出排放清單后，再根據(jù)各項內(nèi)容的活動數(shù)據(jù)及其相應的排放系數(shù)，進行各排放源的排放量測算，然后匯總得到該廠在核算期內(nèi)的總排放量。改善前后完成單位批量零件的碳核算情況如表5所示。碳核算計算公式為：
式中，為某一活動的碳足跡；為該噴塑加工過程中第i類活動的活動水平數(shù)據(jù)（質(zhì)量/體積/千瓦時/千米）；為排放因子（每個單位的二氧化碳當量）。
其中，排放因子由IPCC指南和國家發(fā)改委、財政部文件《節(jié)能項目節(jié)能量審核指南》中公布的能源發(fā)熱量系數(shù)值進行折算以及根據(jù)該廠的實際情況估算所得。
而活動數(shù)據(jù)則根據(jù)時間比例關系，將該廠月耗能量或小時消耗量轉(zhuǎn)化為在該噴塑加工時間段內(nèi)的消耗量。活動水平數(shù)據(jù)計算公式為：
式中，為第i類活動單位時間耗能量；為第i類活動的持續(xù)時間。
4.2 改善前后碳排放總量的對比
根據(jù)《PAS2050規(guī)范》非實質(zhì)性排放排除在外，即占排放總量不到1%的任何單一來源未在表5中列出。
則可得到，該廠在加工噴塑單位批量零件過程中，在未應用工業(yè)工程的工作研究改善前，碳排放量為141.155 kg，而改善后的碳排放量為63.055 kg，降低了55.33%。對于多批量零件的加工噴塑，累計減少的碳排放量將是相當可觀的，這必然得益于工業(yè)工程的工作研究及相關改善方案。
5 結語
第6篇：碳減排研究范文
摘要：在測算30 個省市1997-2011年的二氧化碳排放量的基礎上，運用空間DURBIN 模型分析了我國區(qū)域碳排放的空間聚斂性，量化分析了5 個變量對碳排放的影響以及5 個空間滯后變量在相鄰區(qū)域碳排放之間形成的溢出或擠出效應。研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化率、能源強度、建筑業(yè)總產(chǎn)值及規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值等指標均對碳排放有顯著影響；城鎮(zhèn)化率、能源強度及規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的空間溢出或擠出效應對相鄰區(qū)域碳排放產(chǎn)生了不同程度的影響。
關鍵詞 ：碳排放；空間DURBIN 模型；溢出效應；擠出效應
城市化、工業(yè)化是我國改革開放以來最顯著的經(jīng)濟現(xiàn)象，城鎮(zhèn)化率由1997年29.92%升到2011年51.27%，2013年超過54%。如此快速的城市化帶來的是巨大的資源耗費及碳排放量，這也使得我國當前的二氧化碳減排工作壓力不斷增大。
關于城市化、工業(yè)化與碳排放的研究，主要體現(xiàn)在它們之間關系研究以及形成區(qū)域碳排放差異影響因素研究方面。
關于城市化、工業(yè)化與碳排放關系的研究，Cole & Neumayer（2004）以及林伯強（2010）認為城市化及工業(yè)化直接會對能源消費和碳排放帶來增加壓力。Liddle（2004）認為城市化和工業(yè)化會提高公共基礎設施效率，可以降低能源浪費和碳排放。在形成區(qū)域碳排放差異影響因素研究方面，李衛(wèi)兵（2011）采用STIRPAT 模型研究發(fā)現(xiàn)能源強度與碳排放存在正相關的關系。
對于城市化對碳排放的影響研究，使用方法等方面存在異質(zhì)性，因此仍存在一定研究空間。本文采用空間DURBIN 模型來實證分析城市化、工業(yè)化對中國區(qū)域碳排放的影響，通過研究我們可以發(fā)現(xiàn)我國區(qū)域碳排放的空間聚斂性、不同因素對碳排放的影響程度、空間滯后變量在相鄰區(qū)域碳排放之間形成的溢出或擠出效應程度。
一、變量選擇與模型構建
1.數(shù)據(jù)來源
各省市二氧化碳排放量根據(jù)一定的公式進行測算，所需具體數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》，西藏自治區(qū)的數(shù)據(jù)缺失較多，予以剔除。
2.二氧化碳排放量的測算
二氧化碳排放量的測算參照相關學者關于各省市二氧化碳排放量的計算公式來進行具體計算，公式如下：
式（1）中Cit為i省t年的二氧化碳排放量，Eijt為i省t年第j種能源的消費量，θj為第j種能源的碳排放系數(shù)。在具體測算二氧化碳排放量時需要將實物統(tǒng)計量轉(zhuǎn)換為標準統(tǒng)計量，這需要參照能源統(tǒng)計年鑒中給出的各能源的標準煤換算標準和碳排放系數(shù)。最后計算得出30個省市1997到2011年的二氧化碳排放量。
3.變量選擇
考慮到實體經(jīng)濟與碳排放影響的關系，本文選取以下經(jīng)濟指標來衡量城市化工業(yè)化水平。城鎮(zhèn)化率；采取非農(nóng)人口占總?cè)丝诒戎貋矶攘浚洖閏ity。人均GDP；在模型中取人均GDP 的對數(shù)形式，記為pgdp。建筑業(yè)總產(chǎn)值；模型中采用對數(shù)形式的總產(chǎn)值，記為building。規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值；為便于統(tǒng)計，模型采用規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值，同時取對數(shù)形式，記為in?dustry。能源強度；即每一單位GDP產(chǎn)出的能源消費量，值越高，表示經(jīng)濟活動的能源效率越低，碳排放量相對越多，記為energy。
4.模型引用
空間DURBIN 模型是近幾年發(fā)展起來的空間計量經(jīng)濟模型。模型考慮了因變量和自變量的滯后影響，能較好地反映空間外部性和溢出性，對空間經(jīng)濟集聚與擴散研究有較大解釋能力(Anselin,1988 )。模型形式：
式（2）中yit 是i 省t 年二氧化碳排放量；W是0-1空間鄰接矩陣；xit是解釋變量向量，xit指i省t年數(shù)值；In是n階單位矩陣；ρ ，β，θ，α是待估參數(shù), μ 是隨機誤差項。
二、實證分析
實證部分主要運用空間DURBIN 模型對我國區(qū)域碳排放的影響進行量化分析。模型中，以co2為被解釋變量，以city，energy，pgdp，building，industry 為解釋變量，利用STATA 軟件進行編程計算。具體模型如下：
模型估計結果見下表1。
可決系數(shù)R2 為0.3530，反映模型在變量的選擇上及模型整體構建上基本上符合預期。因變量的空間滯后回歸系數(shù)為0.1264，在0.01的水平上不顯著為正，這反映了我國相鄰的各省市間碳排放存在空間依賴性，但并不十分顯著。
我國區(qū)域碳排放的空間影響因素分析：
城鎮(zhèn)化率對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，在其他因素不變的情況下，城鎮(zhèn)化率每提高1%，碳排放增加5.4%；城鎮(zhèn)化率的空間滯后項系數(shù)為-0.072，顯著為負，表明城鎮(zhèn)化率對區(qū)域間碳排放存在顯著的擠出效應，這表明相鄰省市相同的城鎮(zhèn)化率會形成競爭態(tài)勢，使相鄰區(qū)域碳排放量受到影響。
能源強度對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，能源強度每降低1 噸標準煤/萬元GDP，碳排放降低11.5%；能源強度的空間滯后項系數(shù)為0.0337，顯著為正，表明能源強度對區(qū)域間碳排放存在顯著的溢出效應。
人均GDP的對數(shù)對碳排放的回歸系數(shù)不顯著為負，人均GDP的對數(shù)每增加1個單位，碳排放降低4.1%；人均GDP的對數(shù)形式的空間滯后項系數(shù)為-0.1735，但不顯著，這表明人均GDP對相鄰區(qū)域間碳排放不存在顯著的擠出效應，這也表明人均GDP增加并不意味著相鄰區(qū)域碳排放會增加。
建筑業(yè)總產(chǎn)值對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，建筑業(yè)總產(chǎn)值的對數(shù)每增加一個1個單位，碳排放增加0.74%；建筑業(yè)總產(chǎn)值的空間滯后項系數(shù)為0.102，但不顯著，這表明建筑業(yè)總產(chǎn)值對相鄰區(qū)域間碳排放存在不顯著的溢出效應。
規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值對碳排放的回歸系數(shù)顯著為正，規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的對數(shù)每增加一個1個單位，碳排放增加0.24%；規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的空間滯后項系數(shù)顯著為負，表明規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值對區(qū)域間碳排放存在顯著的擠出效應，這表明相鄰省市相同的規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值會形成競爭態(tài)勢，資本等生產(chǎn)要素要流向更有利于增值的地方。
三、結論與建議
本文通過測算1997-2011年30個省市的二氧化碳排放量，運用空間DURBIN模型對區(qū)域碳排放做了較深入的分析，研究表明城鎮(zhèn)化率、能源強度、建筑業(yè)總產(chǎn)值及規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值均對碳排放有顯著影響；城鎮(zhèn)化率、能源強度及規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的空間溢出或擠出效應對相鄰區(qū)域碳排放產(chǎn)生了不同程度的影響。
因此，針對上述因素影響效果，當前應積極采取措施提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量，加快技術革新、鼓勵高新技術發(fā)展，引導社會資金向可以增加整體社會福利的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)領域投資，從產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型的視角降低能源強度，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構更為優(yōu)化合理發(fā)展。與此同時，從空間的角度、區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的角度出發(fā)，建議各地政府在制定相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策時注重相鄰區(qū)域的溢出效應，合理進行產(chǎn)業(yè)布局，使資源、生產(chǎn)要素達到最優(yōu)化配置，且對相鄰區(qū)域產(chǎn)生正向溢出效應，以提升我國的整體經(jīng)濟實力。
參考文獻
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第7篇：碳減排研究范文
關鍵詞：建筑節(jié)能；給排水；節(jié)能節(jié)水技術
中圖分類號：S276 文獻標識碼：A
隨著人們生活水平的不斷提高，建筑給排水中包含的內(nèi)容在不斷的增加，并且內(nèi)容也愈加的復雜，造成的能源和水資源的浪費也在逐漸的增加，所以在資源環(huán)境日益緊張的現(xiàn)在，人們必須正確充分的認識到建筑給排水中節(jié)能節(jié)水的重要性，并且努力采取措施進行解決，才能更好的給人類的生存和發(fā)展提供保障。
1在我國建筑給排水中，水電資源的實際浪費情況
1.1超壓出流現(xiàn)象非常的明顯
在建筑內(nèi)部的給水系統(tǒng)中，其壓力必須保證能夠把水送到每一個需要的地方，并保證能夠滿足實際的需要。若是給水配件閥自身的前壓力比流出水頭大，在一定的時間內(nèi)，流出的總體水量比額定的水流量大，我們便可以說這種情況是超壓出流，而二者之間的差值便是超壓出流量。這種超壓出流使設備用水器具承受的壓力增大，造成了水量的浪費。在設計中，為了保證最不利點供水的需要，便肯定會出現(xiàn)超壓出流的情況，《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555-2010第4.1.3條規(guī)定：應保證用水點供水壓力不大于0.20MPa。針對這條，當出現(xiàn)上述這種現(xiàn)象，為控制用水點的壓力往往大量采用支管減壓閥方式控制出水點的水壓，一方面閥門增加了系統(tǒng)的造價，給管理帶來不便，另外一方面也增加了閥門滲漏的可能。
1.2熱水系統(tǒng)管道不循環(huán)或局部循環(huán)會造成大量的水資源浪費
隨著生活水平的提高，人們對供水舒適性的需求也逐漸提高，在現(xiàn)在的公共建筑和住宅中中進行熱水供應已經(jīng)必不可少。熱水供應中系統(tǒng)的選擇相當重要，采用何種循環(huán)方式對保證熱水的水溫和使用舒適度影響很大。當采用全循環(huán)方式能夠保證在整個系統(tǒng)隨時打開都有滿足使用溫度要求的熱水，但是由于建筑的功能以及投資的限制有的建筑往往采用干管循環(huán)、立管循環(huán)或者支管循環(huán)的方式時，往往會出現(xiàn)打開水龍頭之后流出來的水，溫度無法滿足人們的需要，必須放掉一段涼水，才能獲得熱水。而這些被放掉的冷水并沒有真正的利用起來，產(chǎn)生一定的效益，所以也可以將其成為無效冷水。在家用熱水器中這種情況出現(xiàn)更為普遍，由于住宅往往只裝一個熱水器拉到戶內(nèi)各個用水點，一旦熱水器安裝的距離距離廚房和衛(wèi)生間較遠時就會出現(xiàn)上述說的到需要放掉管中的儲存的大量的無效冷水，才能保證使用溫度的熱水的情況。而這些放掉的冷水沒有產(chǎn)生實際的效率，造成了大量水資源的浪費。
1.3管道、閥門、管件存在泄漏的情況
管道用的時間長了很容易被銹蝕，而很多閥門也存在一定的質(zhì)量問題，這些問題的存在也是水浪費的一個重要因素。另外管道的連接方式，施工工藝也決定了管道是否容易出現(xiàn)滲漏。由于在我們的生活中，經(jīng)常會看到管道冒水的情況，或者水龍頭銹蝕導致滴水、漏水，這些漏水一方面影響了管道系統(tǒng)的使用，另外一方面也大大增加了水資源的浪費量。
2在我國的建筑給排水中，比較有效的節(jié)能節(jié)水措施
2.1用水量定額確定的時候必須合理
在制定用水量定額的時候，必須根據(jù)相關的標準進行，并不是制定的數(shù)額越大越好，數(shù)量過大很容易造成水資源大量的浪費，而數(shù)量過小則無法滿足實際的需求，所以必須確保用水量定額制定的合理性。規(guī)范上對各個區(qū)域用水指標有著詳細的規(guī)定，但是具體的項目需根據(jù)建筑的使用性能、用水人數(shù)、用水量進行選擇，比如有些區(qū)域規(guī)范規(guī)定的用水定額偏大，但是根據(jù)業(yè)主提供的資料和大量實測統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以在相關范圍內(nèi)取小值，盡量做到合理。
2.2合理分區(qū)供水，節(jié)能環(huán)保
在給水設計時，盡量利用市政壓力直接進行供水；對于市政壓力不能供水的區(qū)域采用加壓供水。進行分區(qū)的時候要采取合理的豎向分區(qū)方式，確保用水點水壓水量平衡；再次多種供水方式進行比較，選擇方案最優(yōu)的供水方式；合理設置的減壓閥數(shù)量和位置，減小用水時出水點的壓力，使其滿足規(guī)范的范圍內(nèi)，避免局部超壓造成用水器具的噴濺；使用節(jié)水型衛(wèi)生器具，在用水點處節(jié)約用水。
2.3確定供水壓力的時候必須合理，盡量避免出現(xiàn)水量漏損的情況
供水點的壓力的以最不利用水點水壓作為計算依據(jù)，往往會造成其他用水層水壓超壓。閥門管件在一個系統(tǒng)上出現(xiàn)的越多，被損壞或者連接不緊的情況就越多，一方面當供水壓力大時對設備、管道、管件承壓要求增大，會增加投資，另外一方面漏損的可能性也增大。所以合理計算系統(tǒng)使用壓力合理分區(qū)有利于降低系統(tǒng)的分區(qū)壓力和設備管道閥件的壓力另外一方面也有利于延長系統(tǒng)的使用壽命。
2.4合理選擇熱水系統(tǒng)進行供水，減少水和能源的浪費
針對前面提到的熱水系統(tǒng)的大量浪費的情況，根據(jù)研究表明，循環(huán)方式的不同也會直接給節(jié)水效果造成一定的影響。但是由于循環(huán)方式本身的成本存在一定的差異，所以在選擇循環(huán)方式的時候，必須充分的考慮到成本，在系統(tǒng)要求比較高的時候采用全循環(huán)，辦公或者住宅視其業(yè)主的要求和投資，設計時對業(yè)主的需求進行引導，盡量選取全循環(huán)的方式，若不能滿足的情況下采用立管循環(huán)或支管循環(huán)的方式，提高使用的舒適度，避免產(chǎn)生大量的無效冷水。
2.5住宅熱水管線設計應考究熱水器放置的位置，減少走管長度
我國現(xiàn)在很多住宅進行熱水供應的時候都是采取了局部熱水供應的方式，并沒有設置相應的回水管，若是中間管道過長，在使用的時候要放出大量的冷水，并且熱管的保溫措施不到位，散熱速度比較快，這些因素都會造成大量的水源和能源浪費，所以在進行設計的時候熱水器的位置除了結合衛(wèi)生間廚房布局綜合考慮外，還必須兼顧熱水管的長度到達各個用水點的長度，盡量避免其過長；家用熱水管道需按照相關規(guī)定保溫，若是條件許可的情況下，盡量考慮支管循環(huán)，保證用水的可靠性和舒適性。
2.6更好的將太陽能充分利用起來
太陽能是一種清潔的可再生能源，受我國緯度影響，有條件的地區(qū)推廣使用太陽能或者太陽能與其他能源相結合的方式，替代傳統(tǒng)的熱源作為熱水供應的熱源，這樣不但經(jīng)濟衛(wèi)生，還能夠節(jié)約大量的能源，減少能源的浪費，可持續(xù)發(fā)展。
2.7提高水資源利用率，減少水資源浪費
有效節(jié)水的關鍵在于利用“中水、雨水”等非傳統(tǒng)性水源，實現(xiàn)水資源重復利用。
在建筑給排水設計中多考慮使用中水回用，雨水回用的系統(tǒng)，將中水用于沖廁，雨水用于車庫沖洗用水、綠化澆灑用水。一方面節(jié)約了用水量，另一方面提高了水源的重復使用率
結語
當前我國各個區(qū)域出現(xiàn)的缺水已不容忽視，資源性缺水更是現(xiàn)在我國發(fā)展出現(xiàn)的尤為嚴重的問題。在建筑給排水設計中綜合考慮一些節(jié)水的措施，有利于提高系統(tǒng)的舒適度，從小處做起盡量避免能源和水浪費的情況，提高其利用率，減少能耗，保證我國經(jīng)濟和環(huán)境的長遠發(fā)展。
參考文獻
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[2]楊士偉，劉立.淺析建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術措施[J].四川建筑，2011（05）.
[3]簡生濤.建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術的有效應用[J].黑龍江科技信息，2011（33）.
第8篇：碳減排研究范文
關鍵詞：給排水；系統(tǒng)設計；研究
1 工程概況
位于佛山市順德區(qū)容桂鎮(zhèn)105國道旁，規(guī)劃用地36693M2，建筑面積約3500M2，其中包括客運站二層，建筑面積5625 M2，司乘公寓4層，建筑面積3900 M2，四星級酒店17層，建筑面積約15000M2。
2 給排水系統(tǒng)設計
2.1 系統(tǒng)設計 可采用蓄水池水泵水箱減壓閥用水點供水方式。此為高層住宅供水較節(jié)地、節(jié)能、又便于管理的方案。它既能滿足市政基礎設施滯后于住宅建設快速發(fā)展帶來的弊端，避免對市政給水管網(wǎng)造成沖擊；又能解決《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中對消防前期貯水量的要求；同時分區(qū)減壓閥取代中間水箱，更是帶來許多不可替代的優(yōu)點。由于住宅產(chǎn)業(yè)的需要，單棟設供水系統(tǒng)，具有獨立、靈活、便于管理及利于銷售的優(yōu)勢。水箱供水的客觀存在是解決高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能問題的有效途徑之一。至于水質(zhì)“二次污染”問題，筆者認為除設計中應考慮合理確定水箱容積，合理布置水箱位置，為物業(yè)管理、水箱清洗、維護創(chuàng)造必要的條件外，建立良好的維護、管理制度是避免水箱水質(zhì)“ 二次污染”問題的重要保障。
2.2 給水系統(tǒng)管材 目前我國大多數(shù)住宅采用鍍鋅鋼管，其內(nèi)壁易生銹、結垢、滋生細菌、微生物等有害雜質(zhì)，使自來水在管道輸送途中造成“二次污染”，甚至出現(xiàn)水龍頭流“黃水”的現(xiàn)象。而新型的塑料管材內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、不結垢、無污染、安裝方便、耐久性、經(jīng)濟性強，且可避免鍍鋅管道套絲方法連接易出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，因此具有很高的推廣價值。
2.3 排水系統(tǒng) 生活排水系統(tǒng)、市政排水系統(tǒng)采用雨、污分流制。故室外排水采用雨、污分流制。
(1)地下室污水無法自流排出室外，采用潛污泵抽升排出。
(2)消防電梯機坑設容積不小于2m3 的集水井，排水泵的流量取大于10L/s。
(3)廚房及餐廳污水單獨排至裙樓半地下層的污水處理間。
(4)主樓衛(wèi)生間采用糞、污立管及專用通氣管的三管制排水方式。并在每個客房衛(wèi)生間設器具通氣支管以改善排水條件，降低噪聲。糞便污水經(jīng)化糞池預處理后與生活污水一起排入市政污水管網(wǎng)。
（5）餐廳廚房含油污水必須進行預處理后，方能排入市政下水道。
雨水系統(tǒng) 屋面雨水系統(tǒng)采用有組織內(nèi)排水系統(tǒng)。裙樓屋頂采用壓力流（虹吸）排水，重現(xiàn)期P取5年，超出5年重現(xiàn)期至重現(xiàn)期50年的雨水采用開溢流口的方式排放。主樓屋頂采用重力流排水，重現(xiàn)期取50年。室內(nèi)雨水管材，重力流采用柔性抗震排水鑄管，節(jié)套式柔性接口；壓力流采用HDPE排水管材，熱熔連接；室外雨水排水管材采用高密度聚乙烯雙壁波紋管（PVC-u）排水管材。
2.4 消防給水系統(tǒng) 消防給水系統(tǒng)包括室內(nèi)消防系統(tǒng)、自助噴水滅火系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)。室外消防水源直接接自市政環(huán)狀供水管網(wǎng)，室內(nèi)消防水源取自消防水池
2.5 給水管道減壓降噪 住宅中雙衛(wèi)的設置已經(jīng)比較普遍，廚衛(wèi)距離鉸遠，管線加長，有的設計人員仍然將進戶管道設計成DN20，末端用水時容易產(chǎn)生噪音。有的城市市政自來水的壓力較高，約為0.30~0.40Mpa，三層以下的管道壓力較高，水流過快引起管道接近共振產(chǎn)生顫動和噪聲，用水高峰還會影響頂部樓層的供水。建議分戶水管采用DN25，設置可曲撓橡膠接頭，低層部分設置減壓裝置（減壓閥、減壓孔板、節(jié)流塞等）。
2.6 地漏的水封 《建筑給水排水設計規(guī)范》規(guī)定“地漏的頂面標高應低于地面5～10mm，地漏水封深度不得小于50mm。”此條規(guī)定目的就是防止水封被破壞后污水管道內(nèi)的有害氣體竄入室內(nèi)污染室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生。但是在給排水設計說明中很少有人提及，建設及施工單位為了降低造價使用市場上價格低廉的地漏，這種地漏水封一般不大于3厘米，滿足不了水封深度要求。另外，居民裝修房子時選用裝修市場上的不銹鋼地漏替代原來的塑料地漏，外表雖光亮美觀，內(nèi)部水封同樣很淺。當排水時，地漏的水封由于正壓（較低樓層）或負壓（較高樓層）被破壞，臭氣進入室內(nèi)。好多居民反映家中有臭味，而且廚房排油煙機打開時更加嚴重，就是水封由于壓力波動被破壞的原因。有的住宅廚房內(nèi)設置了地漏，由于長時間沒有補水，特別冬季供暖時水封容易干涸，應經(jīng)常給地漏補水。建議設計施工時采用高水封或新型防返溢地漏。廚房內(nèi)地面濺水很少，可以不設置地漏。
3 給排水節(jié)能途徑
根據(jù)我國現(xiàn)行供水情況及住宅用水情況，建筑給排水節(jié)能主要有以下幾個途徑：
3.1 盡可能利用太陽能用作住宅熱水加熱。
3.2 合理利用市政管網(wǎng)余壓，采用分區(qū)給水方式。
3.3 采用節(jié)水型衛(wèi)生器具，減少供水量，同時也減少供水能耗。利用太陽能用作住宅熱水加熱的節(jié)能技術措施
3.3.1 利用太陽能用作住宅熱水加熱的使用范圍及太陽能熱水器的分類
(1) 太陽能作為清潔能源，取之不盡，用之不竭。是節(jié)能的重要途徑，太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成。我國大部分地區(qū)均處北緯40度以北，日照時間較長，均適合推廣太陽能熱水器。
(2)根據(jù)現(xiàn)在使用的太陽能熱水器技術，按集熱器形式可分為平板型和真空管型。
a.平板型：在住宅中使用的小型熱水器中，目前多采用自然循環(huán)方式，且為單循環(huán)，即集熱器內(nèi)被加熱的水直接進入儲水箱提供使用。結構簡單，成本較低。抗凍能力弱。b.真空管型：全玻璃真空管結構簡單，價格適中，水在玻璃管內(nèi)直接被加熱，其組成的家用熱水器一般是將真空管直接接入非承壓水箱，采用落水法取熱水。也有采用金屬熱管組合的承壓式及采用U型管組合的分離式，在不同地區(qū)都全年使用。具有抗凍、耐壓和耐冷熱沖擊能力。 熱管型真空管，其管內(nèi)無水，具有抗凍、耐壓和耐冷熱沖擊能力，可連接承壓水箱，采用雙循環(huán)系統(tǒng)，更適用于各種規(guī)模的熱水系統(tǒng)，價格較高。
3.3.2 安裝方式
(單幢建筑或多幢建筑合用太陽能熱水器，并設置熱水箱，用作戶內(nèi)熱水器預熱水源，單戶內(nèi)設置快速熱水器。
優(yōu)點：利用太陽能熱水器作預熱，可充分利用太陽能的能量。春、夏、秋季熱水溫度基本可滿足家庭使用要求，冬季也可充分利用太陽能，節(jié)能效果明顯。可廣泛使用于多層及高層住宅，可多人連續(xù)使用。
缺點：由于太陽能熱水器為公用，需設置于有物業(yè)管理的小區(qū)內(nèi)；由于屋頂太陽能熱水器僅作預熱，故每戶住宅內(nèi)需增設熱水器，以便隨時提供熱水，（一般與快速式電熱水器配合最佳，與其他快速式熱水器配合也較好，不宜與容積式熱水器配合使用-節(jié)能效果不佳）；需設置熱水表用來計量熱水用水量。
優(yōu)點：每戶單獨設置，控制方便，戶內(nèi)可不用增設熱水器。
缺點：只適用于多層建筑，熱水器安裝高度受用戶水壓限制，使用熱水時需要放掉水量較多，根據(jù)屋頂太陽能熱水器水量不適合多人連續(xù)使用，電熱器設置于屋頂，維修及管理不便，陰雨天使用時需電加熱較長時間。
第9篇：碳減排研究范文
【關鍵詞】給排水；管道；施工工藝
前言
隨著人民對生活質(zhì)量要求日益增長，工程施工人員應不斷學習給排水工程施工技術，提高施工質(zhì)量控制水平，確保給排水施工安全快速、優(yōu)質(zhì)高效的實施，實現(xiàn)工程建設更好的服務生活，改善生活質(zhì)量的最終目的。
一、管道預制和安裝問題分析
1、管道預制。一是管道的預制僅限于 2″以上的管，除撬裝設備管道在車間預制外，其余在現(xiàn)場預制。②下料和組對之前，應仔細檢查管材和管件，確認材質(zhì)、壁厚和規(guī)格，對管材變形、嚴重劃傷、法蘭及閥門密封面損壞、管件有裂紋等不符合規(guī)范的材料應更換，并作好記錄，對不符合規(guī)范的材料應作明顯的標記，以防下次被誤用。
2、管材切割。①管道切割可采用機械和火焊切割，2″以下碳鋼管道可以用切割機切割，不銹鋼管道不能用火焊切割，2″以下的不銹鋼管可以用切割機切割，2″以上的不銹鋼管用等離子切割機或機械方法切割，切割后應清除表面氧化物和金屬熔渣.②管材切割時，考慮到切割打磨和焊接造成收縮，管道下料時應留 1- 2mm余量，安裝固定口處應留100mm以上的余量。③切割后，每段切割料上應作標記移植，標明材質(zhì)、壁厚和規(guī)格。
3、焊口組對。①管道組對，坡口間隙和角度符合規(guī)范要求，壁厚相同的管子、管件組對時，應使內(nèi)壁平齊，其錯邊量不應超過壁厚的10%，且不大于1mm，不同壁厚的管子、管件組對，當兩壁厚差大于 1.5mm時，應按要求加工。②每道焊口焊完后，對焊縫表面每個接頭進行修磨，焊工應在離焊縫50mm處，打上自己的鋼引號，對于不銹鋼管道用油漆或記號筆標記，并在單線圖上相應位置標出焊工號，同時填寫組對焊接記錄。
4、管道開孔可用火焊開孔，但必須用磨光機和鋼絲刷清理飛濺。
5、無損檢測要求符合焊接檢測程序- MBOD/EPC Ⅰ- RP- WLD- 04 要求進行。
6、預制件的尺寸偏差應符合規(guī)范要求。
7、對于預制好的短管應用金屬牌用鐵絲栓在短管上或用油漆作標記，預制好的短管兩端采用如下措施進行保護：①所有帶法蘭的短管，應在法蘭端用金屬線將木質(zhì)保護板栓在法蘭孔上。②所有非法蘭短管的端部裝上塑料帽。
8、預制好的短管作好記錄，預制件裝卸時需加臨時支撐，防止油漆損壞和短管變形。
9、管支架預制。①管支架使用材料符合規(guī)范要求，材料型號、規(guī)格、加工尺寸及焊接符合圖紙要求。②管支架所有孔不能用火焊開孔，管道支架焊縫應進行外觀檢查，不得有漏焊、欠焊、裂紋等缺陷。③制作的支架應除銹處理、刷漆，并標明材質(zhì)、型號，分類堆放。
二、管道的安裝問題分析
1、管道安裝具備條件：①與管道有關的土建工程經(jīng)檢查合格，滿足安裝要求。②與管道連接的設備找正合格，固定完畢。③管道預制已交接，閥門、管件檢查合格，各種配件齊全。
2、地管安裝。①考慮到站場場地，地管管溝采用人工開挖，開挖之前應按圖紙放線,挖出的土方盡量堆放到一邊,溝挖完后，應檢查管底標高及坐標，管底應夯實。②地管下溝時注意不要損壞防腐層，管兩端應封閉，防止雜物進入管內(nèi)。
3、管道安裝前，應用壓縮空氣清理管道及管件，同時作好記錄。
4、管子對口時檢查平直度，管道連接不得強力對口、加熱管子等方法來消除接口端面的空隙、偏差及錯口等缺陷。
5、管道上儀表接點的開孔和焊接應在管道安裝之前完成。
6、不銹鋼管道安裝時，不得用鐵質(zhì)工具敲擊。
7、與容器、設備和泵相連的法蘭，安裝時采用臨時石棉盲板，與動設備連接的管道，其固定焊口遠離設備，管道安裝合格后，動設備不得承受設計外的附加載荷。
8、閥門安裝。①閥門安裝前，應按圖紙核對型號，并按介質(zhì)流向確定其安裝方向，檢查其法蘭密封面是否損壞，操作機構和傳動裝置應進行必要的調(diào)整，對焊閥門焊接時不宜關閉。②調(diào)節(jié)閥安裝時應采取保護措施，防止儀表損壞。
9、支、吊架安裝。①應及時對支、吊架固定和調(diào)整，導向支架安裝平整牢固和滑動支架的滑動面應平整。②彈簧支、吊架的彈簧安裝高度,應按設計要求調(diào)整,并作記錄。③支、吊架與管道焊接時，應仔細檢查焊縫。④管道安裝完畢, 應按圖紙要求逐個核對支、吊架的形式和位置.
10、試壓、吹掃時需要卸下的管件部位和設備、泵進出口位置安裝時用臨時墊片，其它部位可以裝正式墊片。
三、壓力試驗問題分析
1、管道系統(tǒng)按圖紙施工完畢，支、吊架安裝完畢，并按圖紙核對。
2、試壓前應將不參與試壓的系統(tǒng)、設備、儀表以及管道附件等加以隔離，加盲板的部位應有明顯標記和記錄。
3、試壓前檢查工藝流程，打開有關閥門，試壓介質(zhì)流向如果與止回閥流向相反，則將其閥心取出，取出的閥心應貼上標記并作記錄，試壓、沖洗后再安裝。
4、試壓步驟。①水壓試驗系統(tǒng)充水時盡量從管道底部充入，在管道系統(tǒng)最高點將系統(tǒng)內(nèi)部的空氣排盡，最高點必須裝壓力表。②緩慢升壓，達到試驗壓力后，停壓 10 分鐘，如無壓降、目測管道無變形，然壓力降至設計壓力，對管道系統(tǒng)全面檢查，如果發(fā)現(xiàn)泄漏，應該泄壓處理，不得帶壓操作。③氣壓試驗，壓力應逐漸緩升，首先升至試驗壓力的50%，檢查所有焊縫、閥門、法蘭口，無泄漏無異常現(xiàn)象，繼續(xù)按試驗壓力的10%逐漸升壓，直至實驗壓力，每一級穩(wěn)壓3分鐘，達到試驗壓力后穩(wěn)壓 5 分鐘，如果發(fā)現(xiàn)泄漏，應該泄壓處理，不得帶壓處理。
四、系統(tǒng)清洗和吹掃問題分析
1、水沖洗應連續(xù)進行，水的流速不小于 1.5米/秒，沖洗排放口盡量靠近排水井或溝附近。設計無規(guī)定時，沖洗則以出口的水色和透明度與入口目測一致為合格。
2、空氣吹掃采用工業(yè)風或儀表風，考慮到風壓力和流量，吹掃不能連續(xù)進行，在排氣口用白布或涂有白油漆的木板檢查，如木板上無鐵銹、塵土及其它臟物即為合格。
3、管道清洗和吹掃時，業(yè)主有關人員應參與，合格后填寫管道系統(tǒng)清洗和吹掃記錄。
五、管道系統(tǒng)復位問題分析
1、管道系統(tǒng)試壓、合格后，管線應立即復位，要求把試壓、吹掃卸下的孔板、文丘里管、噴嘴、過慮網(wǎng)、調(diào)節(jié)閥和流量計、止回閥閥心等按圖紙要求裝上，試壓吹掃時加的盲板應拆除，所有臨時墊片換上正式墊片。
2、與動設備相連的管道，復位前應重新調(diào)整法蘭平行度，管線與設備最終封閉連接，重新檢查設備聯(lián)接軸徑向位移不能超過制造廠家的要求，否則重新調(diào)整管線，直至合格為止。
3、拆下所有試壓、吹掃時加的臨時支架，重新檢查和調(diào)整所有支、吊架和彈簧支吊架達到圖紙要求。
六、結語
近幾年隨著經(jīng)濟的發(fā)展，群眾生活水平的提高，住房面積在增大，層數(shù)在增多，經(jīng)常出現(xiàn)低層住戶排水口冒氣和溢水的情況，尤其是在排水管堵塞或半堵塞的情況下，使房內(nèi)的高檔裝修和貯放的物品浸水，造成經(jīng)濟損失，發(fā)生多次糾紛，后果嚴重。所以，研究建筑給排水的施工工藝顯得尤為重要。
參考文獻
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