用MARKAL-MACRO模型研究碳减排对中国能源系统的影响

建立了能源-环境-经济耦合的非线性动态规划模型——中国MARKAL-MACRO模型,并以此对中国未来能源发展与碳排放的基准方案以及碳减排对中国能源系统的可能影响进行研究。模拟结果表明:若从2030年开始减排,减排率为10％～46％时碳边际减排成本在45～254美元/t之间;实施碳减排将导致化石能源等影子价格的上升、各种能源服务需求的下降,还将引起终端以及一次能源消费结构的变化。最终能源消费量将由于燃料结构的优化和能源服务需求的减少而减少,一次能源在高减排率下煤的比重将大大下降,而低碳和无碳能源特别是核能的比重将大幅度上升。中国未来碳减排的空间是有限的。     

中国能源消费带来的碳排放问题与碳减排措施

中国目前正处于工业化的成长期,能源消费量大,能源消费结构仍以煤炭为主,能源利用效率低,造成我国碳排放的形势相当严峻,面临着一系列由此带来的生态环境问题。但我国存在着巨大的碳减排空间,如煤炭利用技术的创新、能源利用效率的提高、能源结构的优化及新能源替代技术等等,都将大大减少我国碳排放量;大力发展植树造林增加碳汇也将在一定程度上减轻我国所面临的碳减排压力。     

中国电力企业碳减排潜力分析

随着全球对于应对气候变化,发展低碳经济的普遍关注与共识,以及哥本哈根联合国全球气候变化大会的热议,引入和发展碳减排交易、用市场机制促进温室气体减排,成为当前全球共同的热点.电力企业是碳减排的重点行业.实现碳减排目标需要管制、财政和市场三种手段并举,但庄重点发挥财政手段和市场手段的调节作用,相对于单纯的管制,运用价格杠杆的财政手段和市场手段更有助于降低减排成本.     

广西碳减排潜力及低碳发展策略

以广西2005—2014年的碳排放数据为基础,采用对数平均Divisia分解法对经济发展、能源结构和能源效率等碳排放因素进行分解,并分析了广西碳减排潜力.结果表明:广西人均碳排放不断增长,经济发展是主要驱动力,但能源结构和能源效率对人均碳排放具有抑制作用;广西碳减排潜力最大的是工业部门,重点是高耗能行业.最后针对广西经济发展的特点和目标提出了优先排序和分阶段实施碳减排的低碳发展策略,并从技术、管理、经济和能源结构以及制度等方面提出了减排措施.     

甘肃碳减排影响因素分析及对策研究

碳减排是人类社会应对化石能源短缺和气候变化双重挑战的必然选择。2015年,《中国国家自主贡献》明确提出中国到2030年的自主行动目标为:二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰;单位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%~65%。甘肃作为一个经济欠发达地区尚处于工业化和城镇化阶段,能源消费需求会不断扩张,碳减排压力将与日俱增。通过计算甘肃历史碳排放量和碳强度,并依据能源消费状况、产业发展等实际情况,对甘肃碳排放的影响因素进行分析。分析结果表明:能源消费结构、产业结构、技术发展水平和重大工程项目是影响甘肃碳排放的4个主要影响因素,提出了绿色低碳发展的若干建议。     

政府双重补贴政策下的供应链碳减排策略研究

研究由制造商主导的低碳供应链系统,根据政府是否对制造商实施碳减排技术付出的成本进行补贴以及是否对消费者进行绿色消费补贴构建4类供应链决策模型,讨论这两种补贴政策对供应链决策变量与制造商碳减排成效的影响。结果表明,制造商碳减排成本补贴和绿色消费补贴都会促进制造商低碳生产并且提高供应链整体绩效;进行双重补贴时,供应链各成员的利润更高,且产品碳排放量更低;政府仅实施制造商碳减排成本补贴的政策对低碳经济的促进效果要优于政府仅进行绿色消费补贴时的效果。     

冰蓄冷系统的碳减排分析

研究了冰蓄冷系统对电网和电力部门的贡献,即冰蓄冷系统的正外部性;提出了由于采用冰蓄冷系统,给电力部门带来的碳减排量的方法论;并对浙江省某办公建筑的典型冰蓄冷系统进行了分析.结果表明,冰蓄冷系统的应用可提高电网负荷率,使电力部门实现减排;此办公建筑的典型冰蓄冷系统的单位蓄冷量的碳减排量为0.686 kg.kWh-1;2006年空调期,华东电网的电网负荷率每变化1%,供电煤耗变化量为4.982g.kWh-1.另外,碳减排量可用作评价冰蓄冷系统对电网的贡献,即冰蓄冷系统正外部性的一个指标.     

企业碳减排及减排绩效评估研究

基于我国能源生产和消费,分析在企业中可行的以政府及企业为主体的碳减排途径和方法,其中政策支持可实行碳税和排放交易等,企业有更新设备技术、增加产品寿命、开发新能源替代煤炭方式;提出能够统一评价企业减排绩效的指标,评估时参考国际标准的评估规范过程.根据形势发展,提出我国可实行的企业碳减排建议.     

规模化养猪场沼气发电碳减排效益案例研究

对赣西山区某规模化养猪场沼气发电的碳减排效益进行了分析,表明规模化养猪场沼气发电工程具有可观的碳减排量和很好的环境、社会效益,如果碳减排指标能以合理的价格在碳市场出售,建设养猪场沼气工程的投资回报将大大改善。对于建立碳市场过程中对沼气发电碳减排指标的定价具有一定的指导意义。     

碳减排约束下河南省产业结构转型影响因子的分解分析

在分析河南省产业结构现状及其产业发展对能源消耗需求的基础上,依据Kaya公式构建了碳减排约束下河南省产业结构转型的影响因子分解模型,并利用协整方法进行了探讨。结果表明:河南省单位GDP碳排放与单位能源碳排放、产业结构生态化、产业结构高级化和产业结构合理化等变量间存在稳定的协整关系,并且从定量来看,产业结构生态化、产业结构高级化和产业结构合理化每变动1个百分点会分别带动河南省单位GDP碳排放反方向变动0.336、0.024和0.006个百分点。     

辽宁省碳排放预测及最优情境选择

基于经济发展增速和节能减排约束,结合碳排放影响因素的LMDI分解模型,将经济社会发展变量和节能减排变量的相互不同模式组合为六种情境,运用扩展的SPIRPAT模型对各情境下的辽宁省2016—2040年的碳排放进行预测分析,得出“中增长强减排”情境是辽宁未来发展的最佳选择.在最优情境下,2020年辽宁较2015年的能源消费增量远低于3550万吨标准煤的约束标准;非化石能源比重在2020年完成省规划目标,在2030年完成国家规划目标;碳排放量降幅在2023年达到峰值,2020年和2030年较2005年的碳排放强度降幅超额完成国家规划目标.若能有效转变经济发展方式、调整产业结构尤其是降低工业比重、提升能源利用效率,加大清洁能源的开发利用,辽宁完全可以不以牺牲经济发展为代价而达到节能减排的目的.     

钢铁企业炼铁系统碳素流分析及CO2减排措施

针对某钢铁企业炼铁系统,建立了炼铁系统碳素流模型;基于碳平衡原理,用实际生产数据计算出碳排放量,分析碳排放的影响因素并分析了碳排放与投入系统能源之间的关系.结果表明:炼铁系统碳排放模型计算的碳排放量更加符合我国实际;能源消耗量与碳排放量之间存在协同作用,能源消耗引起的碳排放占系统CO2排放的95%,且每种能源的碳排放潜力不同,煤、焦炭等能源的排放潜力较大.指出降低炼铁系统CO2排放关键在于改变能源结构、采用清洁能源和开发节能减排新技术.     

“全碳排”核算与碳绩效评价方法研究

提出"全碳排"核算方法,其核算账户包括能源消耗碳排放、生物质资源消费潜在碳耗用和废弃物排放潜在碳耗用;以太阳能值为量纲归一化工具,进行全碳排放量核算;以全碳排核算为基础,综合考虑单位碳排人口承载量、单位碳排经济产出量和单位碳排人均可支配收入获取量等信息,构建能够反映碳效率和发展协调度的碳排放绩效综合指数,以衡量一个地区的碳绩效。以北京市和重庆市为例,评价2001—2011年间的碳排放综合绩效。结果显示:两个城市的能源消耗碳排在全碳排总量中所占比重不断上升,可见即使从全碳排视角来看,能源消费仍是影响碳排放的最主要因素;两个城市三个方面的分指标值差异较大,可见不同的生产水平对碳排影响不容忽视;较之仅考虑能源碳排及碳生产率的传统碳效率评估,基于"全碳排"核算的碳综合绩效评价,可以更为公平客观地反映一个地区的碳绩效,为地区碳减排责任认定提供科学参考。     

碳减排背景下闭环供应链生产与回收策略研究

在碳税政策和消费者减排偏好的背景下,针对由制造商、零售商和回收商构成的闭环供应链,分别建立了无减排和减排两种情形下制造商主导的Stackelberg博弈模型,得到了闭环供应链的生产和回收策略,比较分析了2种情形下的均衡策略和供应链成员利润,并通过数值模拟讨论了碳税对生产和回收策略的影响。研究表明,制造商采取减排策略是应对碳税政策的有效措施;当碳税水平低于消费者减排偏好系数时,制造商减排后零售商的订购量并没有因产品的批发价格提高而减少,反而是增多;消费者减排偏好系数的增大和减排投资规模系数的减小会使供应链多减排、多生产和多回收;随着碳税水平的增大,产品的单位碳减排量提高,废旧产品的回收率上升,但制造商的利润和闭环供应链系统的效益却下降。     

碳约束下的京津冀2035年能源消费路径分析

化石能源消费产生二氧化碳,二氧化碳排放量增加导致气候变化,因此,京津冀地区能源消费将会受到二氧化碳（CO2）排放量（碳排放）的制约。首先,利用经典的时间序列模型预测了驱动因素,如国内生产总值（GDP） 、人口、城市化率、产业结构和能耗强度等。然后将驱动因素预测值作为自变量,能源消费作为因变量,采用神经网络方法计算出北京、天津和河北的能源消费量。并利用排放系数法计算实际碳排放量作为约束量,根据内增原理对煤炭、石油、天然气和其它能源消费量进行优化,优化结果作为京津冀在应对气候变化的能源消费可行路径。研究表明：经济和社会是驱动能源消费量增长的主要驱动因素,碳约束下的能源消费路径核心在于控制煤炭和石油消费,天然气和电力供应是能源结构调整的关键。     

“双碳”目标下多周期供应链碳减排协调决策研究

针对“双碳”目标下的供应链多周期碳减排问题,提出了单制造商、单零售商组成的多周期情形供应链模型,研究各周期碳减排水平和零售定价之间的协调优化问题。首先,建立单周期Stackelberg博弈模型并在此基础上构建了多周期供应链协调决策的动态规划模型,其次,利用Stackelberg博弈求解各周期产品零售价格与批发价格,之后运用动态规划求解出各周期最优碳减排水平并得出制造商与零售商的多周期最大利润;通过算例分析得出碳减排成本系数和低碳偏好程度等因素对碳减排、定价决策以及制造商、零售商利润的影响。研究发现,制造商各周期的碳减排量与周期剩余数以及低碳偏好程度呈正向关系,与减排成本系数呈负向关系;各周期批发价格、零售价格与消费者低碳偏好程度以及减排成本系数呈负向关系;各周期批发价格与零售价格随着周期推移逐渐增加。     

发展低碳经济需跨越能源消费或碳排放的三大高峰

基于环境库兹涅茨曲线(EKC)分析,提出了下述观点:发展低碳经济是协调经济发展与保障能源安全、应对气候变化的基本途径,其基本目标是在促进经济发展的同时,减少碳排放量或者实现经济发展与碳排放的分离。但是,发展低碳经济并不是一个轻而易举的过程,从长期来看,一般需要依次跨越三大高峰,即能源消费强度或碳排放强度的倒U型曲线高峰、人均能源消费或者碳排放的倒U型曲线高峰以及能源消费总量或者碳排放总量的倒U型曲线高峰。第一个高峰相对容易跨越,而第二、三个高峰则比较困难。这同时也意味着应对气候变化不能完全脱离发展阶段,发达国家和发展中国家的温室气体减排目标和重点应有所不同。发达国家应以人均碳排放和碳排放总量减排为重点,而发展中国家则应以降低碳排放强度为目标导向。中国目前虽然已跨越能源消费或碳排放强度高峰,但尚未实现稳定下降。因此,从近中期来看,应该把提高能效和降低碳排放强度作为发展低碳经济、应对气候变化的核心,进一步加大科技创新和政策制度创新力度。     

碳排放指标分解方法实证研究

研究碳排放指标分解指标的基本准则,对碳强度下降途径法、基准值调整法和趋势预测法进行了对比分析,在掌握各区县能源、经济等领域基本数据基础上,为保证北京市碳排放目标实现,研究建立基于能源、经济等指标下降的碳排放指标分解方法学.根据各区县历史指标数据及与预估数据测算出未来一段时期内各区县结构节能、技术节能和能源替代导致的碳强度年下降率,结合各区县经济社会能源发展预测、所属功能区定位等加以校验,最终形成区域碳排放指标分解初步方法.     

碳交易下考虑产品替代性的供应链减排决策研究

在碳交易背景下,针对企业单一的减排方式,提出了能源费用托管型合作模式的外包减排,并对两种减排方式 进行对比分析。 构建自主减排与外包减排 Stackelberg 博弈模型,比较分析交叉价格弹性、碳交易价格及减排投资系数 对两种减排方式下企业利润和碳减排量的影响,进一步细化影响选择减排方式的因素,采用算例仿真验证模型的有效 性。 研究结果表明:无论哪种减排方式,企业碳减排量和利润与交叉价格弹性系数成正向变动关系;碳交易价格增长, 会调动制造商减排积极性,产品的碳减排量增加,而对利润产生负效应;减排投资系数的增大,对企业减排起到负向阻 碍作用;节能服务公司与制造商自主减排投资系数比影响供应链选择减排方式,当减排投资系数比小于阈值时,企业 应选择能源费用托管型合作模式的外包减排,同时决策因素的变动会影响其选择减排方式的时机。     

深圳市主要道路交通碳排放特征与低碳交通发展情景研究

应用国际机动车排放模型(IVE)和实地观测数据, 计算深圳市3种类型机动车的碳排放因子和主要道路的碳排放强度, 得到深圳市主要道路交通碳排放的时空特征, 并应用情景分析法, 定量化地比对各种低碳交通发展模式。结果表明: 1) 深圳市交通碳排放空间分布极不均衡, 市中心区主要干道的碳排放强度显著高于中心区外围路段, 连接城市组团干道的碳排放强度显著高于组团内道路; 2) 深圳市交通碳排放日变化趋势主要有4种类型(单峰型、双峰型、波动型和均衡型), 工作日早晚高峰碳排放量最高; 3) 对比高、中、低3种程度低碳交通模式, 发现中度严格的减碳模式符合深圳社会经济和交通发展的要求。