導(dǎo)語：如何才能寫好一篇溫室氣體的特性，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:燃氣行業(yè) 特許經(jīng)營 城鎮(zhèn)化

建設(shè)部頒發(fā)了《關(guān)于加快市政公用行業(yè)市場化的意見》,在業(yè)內(nèi)乃至社會各界引起了強烈反響。全國各地都把加快市政公用行業(yè)市場化改革作為工作的重點。對于東營地區(qū),我們結(jié)合城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)的特點,就城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)實施特許經(jīng)營的有關(guān)問題進行了調(diào)研。

一、東營燃氣行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景

隨著我國城鎮(zhèn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略的實施和城鎮(zhèn)居民生活水平的提高,城鎮(zhèn)燃氣事業(yè)得到了快速發(fā)展。東營市城鎮(zhèn)燃氣已經(jīng)成為城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,特別是2001年東城實施天然氣工程為標(biāo)志,揭示了東營城鎮(zhèn)燃氣的發(fā)展進入了大規(guī)模利用天然氣的時代。東營城鎮(zhèn)燃氣具有廣闊的發(fā)展空間,市場前景良好。(一)城鎮(zhèn)化水平提升,要求城鎮(zhèn)燃氣大力發(fā)展。

21世紀(jì)頭二十年是我國全面建設(shè)小康社會,經(jīng)濟建設(shè)更加發(fā)展的時期,也是我國城鎮(zhèn)化水平快速推進的重要時期。在這期間,國家把發(fā)展黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟列入了“十一五”規(guī)劃,山東省確定以東營為主戰(zhàn)場,全面實施黃河三角洲開發(fā)戰(zhàn)略,打造山東新的經(jīng)濟發(fā)展隆起帶。作為黃河三角洲的中心城市,東營市的發(fā)展正面臨重大歷史機遇,因此東營市燃氣等城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施需求量很大,由于城鎮(zhèn)燃氣必將適應(yīng)城鎮(zhèn)化水平的提升,因此會有一個大的發(fā)展。

(二)西氣東輸工程的實施,需要加快城鎮(zhèn)燃氣的發(fā)展。

目前我國西氣東輸工程已經(jīng)全面實施,全國各地都在發(fā)展天然氣利用配套工程。由于勝利油田的天然氣產(chǎn)氣量不能滿足整個東營地區(qū)未來的發(fā)展需求?？梢哉f,東營地區(qū)利用西氣東輸天然氣勢在必行,正處于一個新的大發(fā)展時期。

(三)城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境建設(shè),要求提高城鎮(zhèn)燃氣普及率。

在現(xiàn)代化建設(shè)中,我國把生態(tài)環(huán)境建設(shè)作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中城鎮(zhèn)建設(shè)的重要內(nèi)容。城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)涉及方方面面。其中大氣環(huán)境就與城鎮(zhèn)能源結(jié)構(gòu)相關(guān)。城鎮(zhèn)燃氣屬于清潔能源,對于改善城鎮(zhèn)大氣環(huán)境有著積極的意義。但目前我國城鎮(zhèn)能源中煤炭仍然占60%的比重,城鎮(zhèn)燃氣的普及率不高。因此進一步提高城鎮(zhèn)燃氣的普及率是“十二五”期間乃至今后更長時間內(nèi)政府工作的重要任務(wù)。這也為城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)提供了很好的發(fā)展機遇。

二、堅持市場化改革是發(fā)展城鎮(zhèn)燃氣的必由之路

城鎮(zhèn)燃氣建設(shè),尤其是利用天然氣工程建設(shè)的一個特點是投資規(guī)模比較大。我國城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)面對城鎮(zhèn)燃氣大發(fā)展,存在兩大難題。一是建設(shè)資金缺口比較大。據(jù)測算,如果按照傳統(tǒng)辦法籌集資金,即政府財政投入、城鎮(zhèn)維護費只能解決總投資的20%左右,其余80%的資金必須依靠社會資金和銀行貸款來解決。一是行業(yè)改革相對滯后,劃域而治的管理體系還沒有完全打破。國有燃氣企業(yè)缺乏活力,目前狀況不適應(yīng)城鎮(zhèn)大發(fā)展的要求。要解決這兩個難題必須實行市場化改革。建設(shè)城鎮(zhèn)燃氣設(shè)施并向社會提供燃氣產(chǎn)品服務(wù)是城鎮(zhèn)政府的責(zé)任和義務(wù)。但這并不意味著只有政府出資建設(shè)才是唯一的出路。也應(yīng)該運用市場機制來解決資金不足的問題。其辦法就是運用特許經(jīng)營的方式公開向社會招標(biāo),擇優(yōu)選擇城鎮(zhèn)燃氣設(shè)施建設(shè)和經(jīng)營的主體。政府即按照特許經(jīng)營協(xié)議,允許企業(yè)通過政府核定的價格收取經(jīng)營所得,以獲得回報。這樣項目建設(shè)所需資金,項目建設(shè)者與經(jīng)營完全由企業(yè)負責(zé),政府則按照協(xié)議進行監(jiān)管。因此可以說,特許經(jīng)營的方式是這種完全按照市場機制的運作方式,既發(fā)揮了企業(yè)追求利益的積極性,又解決了政府管理體制改革中遇到的一些問題方向,是一個好辦法,也是發(fā)展我國城鎮(zhèn)燃氣的必由之路。

三、實施特許經(jīng)營必須開拓創(chuàng)新,深化城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)的改革

我國城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)在前些年發(fā)展很快,為改善城鎮(zhèn)環(huán)境,提高人民生活質(zhì)量,發(fā)展經(jīng)濟作出了巨大貢獻。在改革中,城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)已基本上形成了政企分開的局面,涌現(xiàn)了一批公司化經(jīng)營和市場化運作水平較高的企業(yè)。但從總體上說,由于我們很多城鎮(zhèn)燃氣起步時,沿用了計劃經(jīng)濟條件下的傳統(tǒng)辦法,各自成立各自的公司,一城市一個公司劃地而治,建設(shè)由政府投資,干部由政府任命,虧損由政府承擔(dān),致使這些企業(yè)缺乏市場競爭的壓力。在城鎮(zhèn)天然氣大發(fā)展中,這些企業(yè)中少有企業(yè)能真正有能力,去開拓市場,擴大自己的經(jīng)營領(lǐng)域。前面已經(jīng)介紹過,國家已經(jīng)明確了兩項重大政策。一是鼓勵社會資金、外國資本采取獨資、合資、合作等多種形式參與城鎮(zhèn)燃氣建設(shè);二是允許跨地區(qū)、跨行業(yè)參與城鎮(zhèn)燃氣經(jīng)營。也就是說政府已全面開放城鎮(zhèn)燃氣市場,在相同的市場準(zhǔn)入條件下,將通過要適應(yīng)過去公開招標(biāo)方式,擇優(yōu)選擇城鎮(zhèn)燃氣建設(shè)和經(jīng)營單位。

四、燃氣企業(yè)在特許經(jīng)營中要認真研究的幾個問題

(一)政府與燃氣企業(yè)的關(guān)系問題

政府是授權(quán)方,企業(yè)是被授權(quán)方,兩者之間要通過簽定特許經(jīng)營協(xié)議,建立一種持久的合作伙伴關(guān)系。所簽定的協(xié)議條文將則成為雙方履行協(xié)議的行為準(zhǔn)則,而這種協(xié)議的條文要比一般的工程合同的供貨契約復(fù)雜得多。因為企業(yè)不能指望協(xié)議一生效,就能盈得豐厚的利潤,政府要為企業(yè)最終實現(xiàn)合同期的投資回報,提供協(xié)議中承諾的條件。企業(yè)必須按照協(xié)議保證正常、不間斷運轉(zhuǎn),同時還要適應(yīng)用戶需求變化,提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。承擔(dān)相應(yīng)的財務(wù)方面的風(fēng)險和法律責(zé)任。

(二)價格問題

價格問題涉及城鎮(zhèn)居民和燃氣企業(yè)的利益,是一個重要的問題。城鎮(zhèn)燃氣企業(yè)所要追求的投資回報和利潤,一是取決于市場范圍,一是取決于價格。但城鎮(zhèn)燃氣價格屬于政府定價的范疇。政府定價主要的決定因素是城鎮(zhèn)居民和其他用戶的承受能力,另一個因素是政策性因素,如政府可能要從調(diào)整能源結(jié)構(gòu),注重環(huán)境治理的角度,強調(diào)煤改氣,擴大用氣范圍。第三個因素現(xiàn)在一些城鎮(zhèn)在發(fā)展城鎮(zhèn)燃氣中,還執(zhí)行收取初裝費的規(guī)定等等,所以政府與燃氣企業(yè)在簽定特許經(jīng)營協(xié)議時,對價格問題要進行充分的討論,要充分考慮城鎮(zhèn)燃氣項目收支平衡,使價格定在比較合理的范圍。

篇2

關(guān)鍵詞：溫度；濃度；厭氧發(fā)酵；沼氣；產(chǎn)氣量

中圖分類號：S216.4 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170132009

引言

隨著科技、醫(yī)療水平的不斷進步，各項醫(yī)療研究工作的快速發(fā)展，實驗動物在醫(yī)學(xué)研究與探索中的使用越來越普遍，并且它對于醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展起到及其重要的作用。近些年來，各大醫(yī)院、研究所、高等院校紛紛建立了自己獨立的實驗動物研究中心。實驗動物的大規(guī)模應(yīng)用和飼養(yǎng)，隨之也就產(chǎn)生了大量的實驗動物糞便。因此，實驗動物糞便的處理成為各實驗動物研究中心的一大難題。將實驗動物糞便厭氧發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為清潔能源沼氣是一種合理的處理方式，并且對于由實驗動物糞便引起的環(huán)境污染有十分重要的意義。

在厭氧條件下，通過各類微生物的分解代謝最終產(chǎn)生沼氣是一個復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過程，其厭氧發(fā)酵效果受很多因素的影響，例如溫度、濃度、接種物、接種量、pH等。李金平等研究了溫度對鮮牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的成分影響，王法武等研究了溫度對以牛、兔和熊糞便為發(fā)酵原料時甲烷產(chǎn)量的影響。周丹丹等研究了溫度對高濃度恒溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣成分的影響，宋籽霖等探索了溫度、發(fā)酵料液總固體濃度和產(chǎn)氣量之間的關(guān)系。王菲等研究了不同碳氮比對干法厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣及沼渣造肥的影響。國內(nèi)外對于動物糞便厭氧發(fā)酵的探究都是以畜禽動物糞便為原料，并且對它們厭氧發(fā)酵的工藝條件都已經(jīng)有了較為深入的探究，但是對于實驗動物糞便的探究并沒有查閱到相關(guān)材料。

本試驗在厭氧發(fā)酵理論和實踐的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的探究了在不同恒溫條件下，總固體濃度對實驗動物糞便沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣量和氣體中甲烷含量進行分析。旨在為確定實驗動物糞便沼氣發(fā)酵最佳條件、提高產(chǎn)氣量提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗材料與按種物：實驗動物糞便，取自吉林大學(xué)實驗動物中心，粉碎處理；秸稈，取自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗田；接種物，常溫發(fā)酵池中的沼液。

1.2試驗裝置

本試驗所用的試驗裝置為自行設(shè)計的恒溫厭氧發(fā)酵裝置，主要由恒溫水浴鍋、發(fā)酵瓶、集氣瓶和集水瓶4部分組成，如圖1，各裝置間通過橡膠管和玻璃管連接。選用1000mL的廣口瓶作為發(fā)酵瓶和集氣瓶，并用13號膠塞密封，接口處用凡士林密封，1000mL的燒杯收集排出的水，然后用量筒進行測量。

1.3試驗方法

1.3.1試驗前期準(zhǔn)備

1.3.1.1總固體質(zhì)量分數(shù)（Ts）的測定

利用恒溫干燥箱。計算方法如下所示：

TS=A/B×100%

式中：A――樣品烘干后的質(zhì)量；B――樣品鮮質(zhì)量。

1.3.1.2發(fā)酵原料碳氮比的測定

利用K2Cr2O7外熱源法測量含碳量，計算方法如下所示： 式中V2――樣品消耗的硫酸亞鐵銨量（mL）；

V1――空白消耗的硫酸亞鐵銨量（mL）；

N――酸亞鐵的當(dāng)量濃度值；

0.03――消耗1mg當(dāng)量的重鉻酸鉀相當(dāng)于0.03g有機碳；

1.1――氧化率，校正系數(shù)；

W――樣品干重（g）。

利用凱氏總氮法測定含氮量，計算方法如下所示：

式中N――H2SO4俗家旱牡繃顆ǘ齲

V――品消耗H2SO4標(biāo)準(zhǔn)液的體積（mL）；

V0――白消耗22SO4標(biāo)準(zhǔn)液的體積（mL）；

0.014――每毫克當(dāng)量氮的重量（g）；

W――樣品干重（g）。

1.3.2試驗設(shè)計

本試驗以清潔級（CL）wistar大鼠和秸稈、普通級（CV）科研用實驗兔和秸稈的混合配置成碳氮比為25：1作為發(fā)酵原料，用1000mL廣口瓶作為發(fā)酵瓶，投料總?cè)莘e為80%，并把混合液的比重假設(shè)為1，接種量為料液總量的30%（240g），計算出應(yīng)加入的實驗動物糞便、秸稈和水的重量（詳細配置比見表3）。投料前分別對實驗動物糞便和秸稈進行粉碎處理，然后將它們裝入發(fā)酵瓶中，并攪拌均勻。發(fā)酵溫度為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃，每個溫度下設(shè)定8%、10%、12%、14%、16%、18%6個總固體濃度。

1.4測定項目和方法

1.4.1總固體質(zhì)量分數(shù)（total solid，TS）

測定方法和結(jié)果見試驗前期準(zhǔn)備。

1.4.2產(chǎn)氣量（biogas yields）

用排水集氣法手機氣體，每天上午10點定時用量筒測量燒杯中水的體積。

在恒溫條件下進行各組不同總固體濃度的發(fā)酵實驗時，從有甲烷氣體產(chǎn)生時開始進行本組實驗的測量和記錄，直至各發(fā)酵組產(chǎn)氣都量很小時為一個發(fā)酵周期。

2結(jié)果與分析

2.1不同溫度下大鼠糞便和秸稈混合發(fā)酵料液總固體濃度對日產(chǎn)氣量的影響

在發(fā)酵產(chǎn)氣過程中，6組總固體濃度的大鼠糞便和秸稈混合發(fā)酵料液在5個溫度中的產(chǎn)氣量如圖2所示。

從圖2中可以看出，6組總固體濃度的發(fā)酵料液在各個溫度下均能正常發(fā)酵，并且從發(fā)酵開始的第1天起，在一段時間內(nèi)的產(chǎn)氣量，均呈現(xiàn)出上升趨勢，達到高峰以后，又都出現(xiàn)回落趨勢。但是在不同溫度下，不同濃度的發(fā)酵料液產(chǎn)氣量變化規(guī)律各不相同。不同溫度下的發(fā)酵周期有明顯不同，30℃下的發(fā)酵周期為57d左右，35℃為50d左右，40℃為42d左右，45℃為32d左右，50℃為26d左右，可見隨著溫度的逐漸升高，發(fā)酵周期逐漸變短。在相同溫度下，不同總固體濃度的發(fā)酵料液的產(chǎn)氣周期也有所不同，總固體濃度高料液發(fā)酵周期普遍高于總固體濃度低的發(fā)酵料液。這應(yīng)該與發(fā)酵料液中可利用的有機質(zhì)的多少有關(guān)，總固體質(zhì)量分數(shù)高的發(fā)酵料液中可被利用的有機質(zhì)較多，因此發(fā)酵周期較長。日產(chǎn)氣量的峰值并沒有隨著溫度的提高而增大，日產(chǎn)氣量的峰值為463mL，出現(xiàn)在35℃、總固體濃度為18%的條件下。30℃條件下，日產(chǎn)氣量的峰值出現(xiàn)于總固體濃度為18%的發(fā)酵料液，為180mL；30℃條件下，日產(chǎn)氣量的峰值出現(xiàn)于總固體濃度為18%的發(fā)酵料液，為181mL；35℃條件下，日產(chǎn)氣量的峰值出現(xiàn)于總固體濃度為18%的發(fā)酵料液，為463mL；40℃條件下，日產(chǎn)氣量的峰值出現(xiàn)于總固體濃度為18%的發(fā)酵料液，為311mL；45℃條件下，日產(chǎn)氣量的峰值出現(xiàn)于總固體濃度為18%的發(fā)酵料液，為196mL；50℃條件下，日產(chǎn)氣量的峰值出現(xiàn)于總固體濃度為18%的發(fā)酵料液，為126mL。可見日產(chǎn)氣量的峰值并沒有隨著溫度的升高而增大，而是出現(xiàn)在35℃條件下。

2.2不同溫度下大鼠糞便和秸稈混合發(fā)酵料液總固體濃度對累積氣量的影響

各組試驗的累積產(chǎn)氣量如圖3所示。從圖3可以看出，在各組恒溫條件下，隨著發(fā)酵料液總固體濃度的增加，累計產(chǎn)氣量基本呈現(xiàn)上升趨勢。除了在40℃恒溫條件下，總固體濃度為16%的發(fā)酵料液的累計產(chǎn)量為最大，略高于總固體濃度為18%發(fā)酵料液，其他恒溫條件下，總固體濃度為18%的發(fā)酵料液的累計產(chǎn)量均為最大。溫度對整個發(fā)酵過程的累積產(chǎn)氣量也有顯著影響，除總固體濃度為16%的發(fā)酵料液在30℃恒溫條件下產(chǎn)氣量為最大之外，其他各恒溫條件下，累積產(chǎn)氣量的最大值均出現(xiàn)在35℃，且在35℃、總固體濃度為18%的發(fā)酵料液條件下，累積產(chǎn)氣量達到所有試驗組的最大值，累積產(chǎn)期量的最大值為7557mL。可見35℃、總固體濃度18%為清潔級（CL）wistar大鼠糞便和秸稈混合發(fā)酵的最佳試驗組。

2.3不同溫度下實驗兔糞便和秸稈混合發(fā)酵料液總固體濃度對產(chǎn)氣量的影響

在各組恒溫條件下，進行不同總固體濃度的實驗兔糞便和秸稈混合發(fā)酵試驗時，各試驗組均沒有氣體產(chǎn)生。在整個試驗過程中，使用ph-100筆試pH計對發(fā)酵過程進行酸堿度的測量。在測量過程中發(fā)現(xiàn)，以普通級（CV）科研用實驗兔糞便和秸稈的混合物為發(fā)酵原料時，發(fā)酵初期投料時，pH呈現(xiàn)中性，為7.00左右。隨著試驗的M行，pH很快下降，最低值達到3.72左右并維持恒定。由此可以推測，由于厭氧發(fā)酵的進行，在發(fā)酵初期產(chǎn)生了大量的酸，正是由于pH過低，發(fā)酵料液中的厭氧細菌的活性受到了抑制，阻礙了厭氧發(fā)酵的啟動和正常進行。在以后試驗中，如何對實驗兔糞便進行預(yù)處理和試驗是一項主要和有趣的研究。

3結(jié)論

以清潔級（CL）wistar大鼠糞便和秸稈混合為發(fā)酵原料時，發(fā)酵可以正常進行，且在35℃條件下，總固體濃度為18%的條件下，日產(chǎn)氣量和累積產(chǎn)氣量均達到最大值，分別463 mL和7557mL。確定其為試驗過程中的最優(yōu)發(fā)酵條件。

篇3

[論文摘要]氣候變化問題是由全球范圍內(nèi)市場失靈造成的，減排溫室氣體的措施離不開市場機制。圍繞碳標(biāo)識合法性的討論體現(xiàn)了環(huán)境保護與貿(mào)易自由的沖突。我國應(yīng)當(dāng)加強對碳標(biāo)識的研究，以應(yīng)對來自主要貿(mào)易伙伴的挑戰(zhàn)，并使之成為我國實施貿(mào)易與環(huán)境政策的一項重要工具。

[論文關(guān)鍵詞]碳標(biāo)識；溫室氣體減排；貿(mào)易與環(huán)境

全球經(jīng)濟一體化和貿(mào)易自由化擴大了消費者的產(chǎn)品選擇范圍。2007年美國消費了11.7億美元瓶裝水，是世界上最大的瓶裝水市場，其中相當(dāng)一部分是斐濟水（Fiji Water）。將斐濟水從其原產(chǎn)地運到位于洛杉磯出售需要跨越約2，000英里，途中消耗的能量是生產(chǎn)瓶裝水的兩倍，而消費者并未意識到這一點。2006年，為生產(chǎn)供美國消費的瓶裝水便排放了約250萬噸二氧化碳，運輸導(dǎo)致了進一步的碳排放，盡管飲用水本身完全可以從當(dāng)?shù)孬@得。然而，瓶裝水僅是在擺上貨架前跨越了千山萬水的眾多產(chǎn)品中的一例。

一、碳標(biāo)識是應(yīng)對氣候變化的減排措施

將排放溫室氣體的外部成本內(nèi)部化的市場機制主要有兩種：一種是“限制和貿(mào)易”（cap and trade） ，另一種是征收碳稅（ carbon tax）。兩者均須以國家的強制力保證實施。如果國家不愿參加減排溫室氣體的多邊安排或承擔(dān)強制性減排義務(wù)，自愿采取減排措施的國家仍可通過單邊或者與他國的協(xié)調(diào)措施，利用市場的力量迫使非自愿減排國家的企業(yè)采取減排措施，只要其擁有對非自愿減排國家足夠重要的市場。相關(guān)措施還包括披露企業(yè)的碳足跡（carbon footprint）和對產(chǎn)品進行碳標(biāo)識（carbon labeling）。碳標(biāo)識是為了緩解氣候變化、減少溫室氣體排放、推廣低碳排放技術(shù)，把商品在生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放量在產(chǎn)品標(biāo)簽上用量化的指數(shù)標(biāo)示出來，以標(biāo)簽的形式告知消費者產(chǎn)品的碳信息，通過消費者的選擇和非政府組織的監(jiān)督機制影響生產(chǎn)者的行為，促使生產(chǎn)者提供低排放的產(chǎn)品和服務(wù)。

二、碳標(biāo)識的實際運用

為了改變消費者的購買觀念，選擇“低碳”產(chǎn)品，英國政府率先于2007年實施了碳標(biāo)識項目，其目標(biāo)是覆蓋所有的產(chǎn)品，目前已有近百種產(chǎn)品加貼了碳標(biāo)識。據(jù)報道，英國特易購、百事可樂等頂級食品公司已經(jīng)給部分食品標(biāo)上了“碳足跡”，幫助消費者做出“綠色”采購決策。作為英國未來20 年食品生產(chǎn)戰(zhàn)略的一部分，政府呼吁其他品牌食品也標(biāo)上“碳足跡”標(biāo)簽，便于消費者一目了然地查看該商品從開始加工到擺上售貨架全過程中的二氧化碳排放量。在英國，選擇在其產(chǎn)品上加貼碳標(biāo)識的企業(yè)也承諾在兩年內(nèi)對其產(chǎn)品的碳足跡進行削減。應(yīng)英國環(huán)境部門要求，食品和農(nóng)村事務(wù)處以及英國標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)對某一產(chǎn)品的碳足跡進行計算并建立了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

在美國，理論上個人行為導(dǎo)致的二氧化碳排放量占總量的三分之一。因此，碳標(biāo)識的推動力在于向消費者提供有關(guān)產(chǎn)品碳信息，使他們在知悉的基礎(chǔ)上作出購買決定并最終選擇碳足跡較低的產(chǎn)品，以減少碳排放。2007年美國聯(lián)邦最高法院審理的Massachusetts v. Environmental Protection Agency案中，12個州政府、四個地方當(dāng)局以及眾多私人組織起訴美國環(huán)境署，迫使后者將溫室氣體作為《清潔空氣法案》第202節(jié)中的污染物質(zhì)加以規(guī)制。最高法院以5：4的表決結(jié)果認定了溫室氣體構(gòu)成《清潔空氣法案》中的“空氣污染物”，美國環(huán)境署有義務(wù)加以規(guī)制。該案傳遞出的另一個信息是美國環(huán)境署應(yīng)當(dāng)自己實施碳標(biāo)識而不是留給各州政府或個體企業(yè)來完成。同時，美國于2007年頒布了《國家溫室氣體登記法案》和《溫室氣體責(zé)任法案》，2008年又公布了《統(tǒng)一撥款法案》，指示國家環(huán)保署制訂規(guī)則，要求各經(jīng)濟部門報告溫室氣體排放情況。此外，美國國家環(huán)保署與美國能源部共同推行的美國能源之星（energy star）標(biāo)識業(yè)已深入人心。據(jù)測算，如果美國個人消費者、商業(yè)機構(gòu)和政府組織選擇有能源之星標(biāo)識的產(chǎn)品，每年的能源消耗將會減少2，000億美元。迄今為止，能源之星計劃已經(jīng)為減排作出了相當(dāng)于2，700，000輛汽車溫室氣體排放量的貢獻。

三、碳標(biāo)識在WTO法律框架下的適用性分析

對環(huán)境標(biāo)識最強烈的質(zhì)疑來自于WTO的反貿(mào)易保護規(guī)則。國家在制定減排溫室氣體的政策和法律時可以使用貿(mào)易措施是國際社會的共識，但并不意味著此類貿(mào)易措施的內(nèi)容和實施方式的合法性均不會受到挑戰(zhàn)。《氣候變化框架公約》第3條第5款規(guī)定：為應(yīng)對其后變化而實施的措施，包括單方面措施，不應(yīng)當(dāng)成為國際貿(mào)易上的任意或無理的歧視手段或者隱蔽的限制。這表明，即使是為了減排溫室氣體而采取貿(mào)易措施，也必須符合國際貿(mào)易法規(guī)則，主要是WTO協(xié)議。如果WTO成員國因?qū)嵤┨紭?biāo)識而更加青睞當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品，則可能構(gòu)成對WTO反貿(mào)易保護主義規(guī)則的違反。這凸顯了貿(mào)易促進與環(huán)境保護之間的沖突性。

（一）碳標(biāo)識與非歧視原則的潛在沖突

WTO的宗旨在于反對貿(mào)易保護主義，實現(xiàn)貿(mào)易自由化，擴大就業(yè)，充分利用全球資源，造福人類。為此，WTO確立了非歧視、透明度、自由貿(mào)易和公平競爭四大原則。其中，非歧視原則與碳標(biāo)識關(guān)系最為密切。非歧視原則主要包括最惠國待遇和國民待遇兩個方面，其與碳標(biāo)識的潛在沖突體現(xiàn)為：實施碳標(biāo)識是否會為部分企業(yè)或產(chǎn)品其帶來商業(yè)上的優(yōu)勢？如果進口貨物被加貼碳標(biāo)識，是否會導(dǎo)致其銷路不暢？如果一國將已經(jīng)加貼碳標(biāo)識的產(chǎn)品出口至他國，是否會比未加貼碳標(biāo)識的第三國產(chǎn)品有更好的銷路？

實施與貿(mào)易有關(guān)的環(huán)境措施導(dǎo)致與非歧視原則潛在沖突的問題并非首次出現(xiàn)。例如，根據(jù)《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，每一締約國必須禁止從截止到1990年1月尚不是議定書締約國的國家進口受控物質(zhì)，故非締約方國家可能無法享受《議定書》締約方之一給予另一締約方在進出口方面的待遇。如果涉及的各方均同為WTO成員國，則《蒙特利爾議定書》的實施可能違反WTO最惠國待遇原則。在碳標(biāo)識領(lǐng)域，進口國如果僅基于貨物運輸?shù)木嚯x而歧視來自另一個國家的產(chǎn)品就可能構(gòu)成對GATT規(guī)則的違反。同樣，因產(chǎn)品未實施碳足跡，或因一國對碳排放未加限制而進行歧視也可能構(gòu)成對GATT規(guī)則的違反。不過，正如生態(tài)標(biāo)識在世界許多國家流行而并未受到WTO的過多干涉一樣，碳標(biāo)識也可能走類似的道路。通過保持標(biāo)識項目的自愿性，一國仍然可以向?qū)嵤┨紭?biāo)識的國家出口貨物，即使其自身并不實施。

（二）TBT協(xié)議對碳標(biāo)識的涵蓋

根據(jù)WTO規(guī)則，成員國有權(quán)限制它們認為未能滿足安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的產(chǎn)品進口，在此過程中能否對非與產(chǎn)品特性相關(guān)的生產(chǎn)過程和方法（NPR-PPMs）加以考慮是一個潛在問題。NPR-PPMs無法通過觀察產(chǎn)品本身得知。如果對美國境內(nèi)銷售的斐濟瓶裝水加貼碳標(biāo)識以標(biāo)注其食品里程，所反映的信息便屬于NPR-PPMs。碳標(biāo)識側(cè)重于揭示NPR-PPMs信息，卻可以使消費者清楚地了解產(chǎn)品對于氣候變化的影響。GATT締約方在烏拉圭回合結(jié)束時達成了《技術(shù)性貿(mào)易壁壘協(xié)議》（TBT協(xié)議）。該協(xié)議不但涉及產(chǎn)品本身的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，還將產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)方法的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)納入了協(xié)議范圍，并適用于WTO所有成員。根據(jù)該協(xié)議，WTO成員國對在其境內(nèi)生產(chǎn)和出售的所有產(chǎn)品的制造標(biāo)準(zhǔn)負有監(jiān)督和加以規(guī)范的義務(wù)，也可以選擇對在其境內(nèi)運輸以及使用產(chǎn)品的方法加以規(guī)范，但成員國能否合法地在產(chǎn)品上設(shè)置碳標(biāo)識，以反映該產(chǎn)品在其他國家生產(chǎn)時的溫室排放水平？

TBT協(xié)議的主要目的是確保以“技術(shù)規(guī)章”（technical regulation）和“標(biāo)準(zhǔn)”（standard）為形式的非關(guān)稅壁壘措施不會對國際貿(mào)易造成不必要的障礙。從協(xié)議措辭方面分析，TBT協(xié)議附件1第1項對“技術(shù)規(guī)章”作出了界定：規(guī)定強制執(zhí)行的產(chǎn)品特性或其相關(guān)工藝和生產(chǎn)方法、包括適用的管理規(guī)定在內(nèi)的文件。該文件還可包括或?qū)ｉT關(guān)于適用于產(chǎn)品、工藝或生產(chǎn)方法的專門術(shù)語、符號、包裝、標(biāo)志或標(biāo)簽要求；第二項對“標(biāo)準(zhǔn)”作出的界定為：經(jīng)公認機構(gòu)批準(zhǔn)的、規(guī)定非強制執(zhí)行的、供通用或重復(fù)使用的產(chǎn)品或相關(guān)工藝和生產(chǎn)方法的規(guī)則、指南或特性的文件。該文件還可包括或?qū)ｉT關(guān)于適用于產(chǎn)品、工藝或生產(chǎn)方法的專門術(shù)語、符號、包裝、標(biāo)志或標(biāo)簽要求。不難看出，上述兩個條款在第一句中都包含了短語“相關(guān)加工和生產(chǎn)方法”，但在第二句中卻并未使用“相關(guān)的”一詞，似乎意味著一種標(biāo)識并非必須“與產(chǎn)品相關(guān)”。因此，將與NPR-PPMs有關(guān)的碳標(biāo)識應(yīng)用于進口貨物存在可行性。筆者認為，可以將與生產(chǎn)過程和方法相關(guān)的碳排放視為危害環(huán)境的物質(zhì)，進而將其歸入WTO對進口的大規(guī)模碳足跡產(chǎn)品施加限制的參考因素。值得注意的是，由于發(fā)展中國家在環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)問題上的發(fā)言權(quán)遠不及發(fā)達國家，TBT協(xié)議第12條還專門規(guī)定了對貧困和發(fā)展中國家的特殊待遇和差別待遇，主要包括發(fā)展中國家成員可以采用與國際標(biāo)準(zhǔn)、指南和建議不同的技術(shù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和合格評定程序，以保護與其發(fā)展需要相適應(yīng)的本國技術(shù)、生產(chǎn)方法和工藝等。

（三）碳標(biāo)識在GATT第20條下的抗辯

GATT第20條規(guī)定了可以偏離總協(xié)定義務(wù)的幾種例外情況，其中的b項和g項與環(huán)境保護有關(guān)，是過去GATT衡量與貿(mào)易有關(guān)的環(huán)境措施是否符合GATT的主要依據(jù)，也是現(xiàn)在WTO解決爭端機構(gòu)解決類似爭端的主要依據(jù)。在理論上，如果碳標(biāo)識是在自愿的基礎(chǔ)上實施且不會完全阻礙產(chǎn)品進入一國市場，則有可能被WTO所接受。筆者認為，基于許多發(fā)展中國家反對以碳排放為基礎(chǔ)推行貿(mào)易限制措施的現(xiàn)實，實施全球生態(tài)環(huán)境保護戰(zhàn)略同樣應(yīng)當(dāng)尋求合作的方式，實施碳標(biāo)識的發(fā)達國家所采取的單邊貿(mào)易措施也必須考慮到發(fā)展中國家的承受能力。值得一提的是，在2011年7月的“美國、歐盟、墨西哥訴中國原材料出口限制措施”案（WT/DS394/395/398/R）裁決報告中，專家組以中國采取的出口限制措施在事實上為下游產(chǎn)業(yè)提供了變相補貼等理由裁定中國不能援引GATT第20條（g）款作為被訴出口限制措施違反《中國入世議定書》第11.3條義務(wù)之抗辯依據(jù)。WTO上訴機構(gòu)于2012年1月報告支持了該案專家組得出的相關(guān)結(jié)論。因此，根據(jù)目前WTO的爭端解決實踐，如果無法有力地證明碳標(biāo)識措施與保護可耗竭自然資源之目的間存在關(guān)聯(lián)，則在WTO法律框架下援用GATT第20條規(guī)定的一般例外進行抗辯的前景并不樂觀。

篇4

關(guān)鍵詞： 瓦斯發(fā)電；監(jiān)控系統(tǒng)；通風(fēng)控制；瓦斯泄露；減排計算

0 引言

煤礦瓦斯的主要成分是CH4（甲烷），CH4在100年時間框架內(nèi)的溫室效應(yīng)指數(shù)是CO2的21倍，因此瓦斯氣體對空排放對生態(tài)環(huán)境破壞性極強，同時瓦斯爆炸事故的防范和瓦斯有效治理一直也是困擾煤炭人的一大難題。目前多數(shù)煤礦堅持以“先抽后采、應(yīng)抽盡抽、以用促抽、煤氣共采”的方針，有效降低瓦斯爆炸事故率的同時兼顧了瓦斯氣作為清潔能源的開發(fā)利用，一舉多得，具有廣泛的環(huán)保效應(yīng)和安全效應(yīng)。

煤炭工業(yè)合肥設(shè)計研究院從2004年開始在國內(nèi)較早地開展利用煤礦瓦斯發(fā)電的工程設(shè)計與承包業(yè)務(wù)，與國內(nèi)外眾多的煤炭企業(yè)、咨詢機構(gòu)合作，一直致力于煤礦瓦斯利用領(lǐng)域的創(chuàng)新、研究與服務(wù)，目前作為主編單位正在進行《煤礦瓦斯發(fā)電工程設(shè)計規(guī)范》的編制工作。

瓦斯發(fā)電主要工藝是利用煤礦開采過程中礦井瓦斯抽放站抽排的30%以上濃度瓦斯為能源，經(jīng)過脫水、除塵、增壓等預(yù)處理措施后，輸配至內(nèi)燃式往復(fù)發(fā)電機組進行發(fā)電。目前進口發(fā)電機組自動化水平較高，安全保護完善，發(fā)電效率能達到40%以上，具有較好的經(jīng)濟效益和推廣價值。

1 監(jiān)控系統(tǒng)概述

在高瓦斯礦井，一般瓦斯組分中氧氣>12%，甲烷>30%，利用礦井抽排的瓦斯氣進行發(fā)電，必須嚴格做好瓦斯輸配和發(fā)電過程中的安全防范工作，因此根據(jù)工藝特點設(shè)計一套完備的實時監(jiān)控系統(tǒng)非常重要，是滿足設(shè)備安全、經(jīng)濟運行和發(fā)電管理的內(nèi)在要求。

煤礦瓦斯發(fā)電工程監(jiān)控系統(tǒng)一般由現(xiàn)場檢測儀表、現(xiàn)場控制系統(tǒng)、監(jiān)控后臺系統(tǒng)和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

1）現(xiàn)場檢測儀表主要包括常規(guī)儀表和瓦斯氣安全監(jiān)測儀表，儀表的設(shè)置和選型應(yīng)滿足瓦斯預(yù)處理裝置及發(fā)電機組等工藝設(shè)備安全、經(jīng)濟運轉(zhuǎn)的監(jiān)測要求，擬申報CDM（清潔發(fā)展機制）項目的還應(yīng)滿足CDM計量的要求；

2）現(xiàn)場控制系統(tǒng)目前多使用PLC（可編程控制器）實現(xiàn)對被控設(shè)備及工藝的監(jiān)控和保護，現(xiàn)場控制站應(yīng)具備通用可靠的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)接口便于各控制站和后臺系統(tǒng)的通訊互聯(lián)；

3）監(jiān)控后臺系統(tǒng)主要實現(xiàn)電站運行的監(jiān)控、重要運行數(shù)據(jù)的記錄與存儲，宜配置操作、顯示設(shè)備；

4）監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)應(yīng)使用成熟、標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，各工藝系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)盡量統(tǒng)一。

2 監(jiān)控系統(tǒng)需要注意的主要問題

2.1 發(fā)電機房通風(fēng)控制

《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》2.3.18條規(guī)定：爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)的車間采用正壓或連續(xù)通風(fēng)稀釋措施后，車間可降為非爆炸危險環(huán)境。內(nèi)燃式往復(fù)發(fā)電機組廠房存在瓦斯泄露風(fēng)險，而發(fā)電機組本身及其就地輔助電氣控制設(shè)備和儀表均為非防爆設(shè)備，因此監(jiān)控系統(tǒng)必須做到發(fā)電機組一旦運行即自動連鎖啟動通風(fēng)機，風(fēng)機故障或風(fēng)壓檢測異常時應(yīng)立即報警并作用于停機。同時通風(fēng)機的自動控制還應(yīng)滿足發(fā)電機組的正常、經(jīng)濟運行對通風(fēng)風(fēng)量和風(fēng)溫的要求。

2.2 瓦斯氣體泄露保護

使用爆炸危險氣體為燃料，應(yīng)有完備的瓦斯氣泄漏的監(jiān)測監(jiān)控方案。在廠房上空應(yīng)設(shè)置兩段式（I段10%LEL；II段20%LEL）瓦斯泄露報警裝置，當(dāng)I段報警時監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)自動啟動所有廠房通風(fēng)機以稀釋泄露的瓦斯氣體，II段報警時監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)切斷廠房內(nèi)除通風(fēng)機外所有電氣設(shè)備的電源。當(dāng)泄露濃度升高，瓦斯持續(xù)擴散時，應(yīng)設(shè)置切斷閥門切斷瓦斯氣源，避免事態(tài)擴大或影響供氣系統(tǒng)的安全。有關(guān)瓦斯氣源的切斷閥門的選型，應(yīng)選用正常情況下控制回路帶電，切斷閥開位的工作方式，在電源失電、回路斷線或瓦斯泄露等異常工況需要切斷氣源的情況下自動連鎖保護，迅速斷電，關(guān)閉氣源閥門。

2.3 瓦斯流量計的選擇

筆者參與設(shè)計的瓦斯發(fā)電項目目前多選用V錐流量計，V錐流量計是采用在密閉管道中心線懸掛V型錐體作為節(jié)流件的一種差壓式流量計，由于其獨特的中心流線型節(jié)流結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得經(jīng)過節(jié)流件的不規(guī)則流場整流成近似理想氣體，因此它能基于密閉管道中能量轉(zhuǎn)換的伯努利定理進行準(zhǔn)確測量。V錐流量計直管段要求前3D后1D，便于選擇位置安裝；精度可達到0.3%，利于貿(mào)易計量；量程比可達30:1，壓力損失僅為孔板的1/5～1/10，降低了對差壓變送器的要求和輸送系統(tǒng)能耗；同時由于流過錐體后的流體加速，達到自吹掃的功能，克服了瓦斯臟污的測量難點，使得開孔比β長期不變，穩(wěn)定性高。V錐流量計的這些特性恰恰克服了煤礦瓦斯含水量大，粉塵多，振動不穩(wěn)定、輸送壓力低的種種特性，保證了瓦斯減排量的準(zhǔn)確計量。

2.4 瓦斯減排量的計算

煤礦在生產(chǎn)過程中連續(xù)對空排放瓦斯，造成了大氣污染和環(huán)境破壞，現(xiàn)在利用瓦斯進行發(fā)電，實現(xiàn)了溫室氣體的實際減排，這符合CDM項目的基本原則，發(fā)達國家通過提供資金和技術(shù)，在發(fā)展中國家獲得溫室氣體減排指標(biāo)，由締約方用于完成在《京都議定書》的承諾。

減排量的確認本質(zhì)上是一種國際貿(mào)易計量，在監(jiān)測儀表的選擇和減排計量方法學(xué)上都有嚴格的要求，減排量也必須經(jīng)過定期的審核，要求數(shù)據(jù)做到完整、精確，而且監(jiān)測計劃中應(yīng)該考慮到主監(jiān)測新系統(tǒng)故障時有可比性的備用監(jiān)測數(shù)據(jù)，避免由于數(shù)據(jù)不完整造成的減排量的損失。

減排量的計算最終折算到甲烷的質(zhì)量，因此瓦斯氣體的檢測儀表主要配置溫度、壓力、濃度和流量四參數(shù)儀表，其中甲烷濃度的測量建議使用紅外原理的產(chǎn)品，但需注意瓦斯取樣氣體需經(jīng)過脫水和除塵，避免影響測量精度并有效延長傳感器使用壽命。減排計量的方法學(xué)是否得當(dāng)是CDM項目申請的第一步，也是關(guān)鍵的一步，因此在工程實踐中應(yīng)充分重視。

筆者根據(jù)以往工程實踐經(jīng)驗列舉常用的一種減排量計算方法如下（使用V錐流量計）：

1）根據(jù)現(xiàn)場儀表反饋，獲得瓦斯氣體測量值：壓力P（kPa）；溫度T（℃）；濃度C（%VOL）；流量差壓 （kPa）。值得提醒的是壓力參數(shù)的測量一般為表壓，計算時需加上工程當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)大氣壓，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 （kPa）受海拔高度H（m）影響，可通過下面公式一進行校正，避免由此產(chǎn)生計算誤差；

2）根據(jù)公式二計算瓦斯氣體密度 （kg/m3）；

3）根據(jù)V錐流量計流量公式計算工況瓦斯氣體瞬時體積流量 （m3/h）；

其中K為V錐流量計的儀表系數(shù)，由流量計管道內(nèi)徑D、錐體外徑d、流出系數(shù)CF、開孔比β及氣體膨脹系數(shù)Y五個參數(shù)決定的流量計的特性系數(shù)；

4）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程P1×V1／T1＝P2×V2／T2計算標(biāo)準(zhǔn)狀況下瓦斯氣體瞬時體積流量QS（Nm3/h）；

5）根據(jù)公式Qm=QS×0.7154×C/1000計算甲烷氣體瞬時質(zhì)量流量Qm（t/h）；

6）通過監(jiān)控系統(tǒng)對甲烷氣體瞬時質(zhì)量流量進行積算，獲得累計減排的純甲烷的質(zhì)量，再乘以甲烷和二氧化碳的溫室效應(yīng)倍數(shù)21即可得到項目減排量的標(biāo)準(zhǔn)值。

3 結(jié)語

在目前能源局勢趨緊的情況下，利用煤礦瓦斯發(fā)電為礦井補充了綠色電力，節(jié)約了能源，降低了溫室氣體的排放，同時作為儲量豐富的氣體能源，也是對國家能源結(jié)構(gòu)的重要補充。

通過瓦斯發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，提高了瓦斯發(fā)電項目的控制水平，完善了瓦斯利用過程的監(jiān)控功能，為礦井帶來更多的安全保障、經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)。

參考文獻：

[1]GB50058-92.爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力力裝置設(shè)計規(guī)范[S].

篇5

從正面角度來看，在美國經(jīng)濟面臨蕭條之時，較富裕的族群因為依然富有，對奢侈品的需求已經(jīng)明顯地恢復(fù)。這類奢侈品包括像是龍蝦這種昂貴而高級的食物品項。其次，中國原本已經(jīng)是龍蝦的主要市場，中國日趨增加的財富意味著對龍蝦及其它奢侈品的需求將持續(xù)大幅成長。

2005年，中國是第三大奢侈品消費國，占全球銷售量的12％，較2000年增加1％。一般期待到2015年前，中國將超越日本成為全世界第二大奢侈品購買者，這是全球29％的銷售額。然而在龍蝦市場上存在著一些新的不利條件，其中一點就是高油價及美元疲軟等因素，使生產(chǎn)成本增加所帶來的壓力，這使得龍蝦進口到美國與其它國家的價格較當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品為高。

而此也突顯出氣候變遷之議題。氣候變遷是一個需要、也的確慢慢獲得響應(yīng)的議題，全球已開始致力于減少溫室氣體排放量，而消費者對那些與氣候變遷相關(guān)的議題，則反應(yīng)得更加迅速。在奢侈品消費市場上更是如此，因為對奢侈食物的支出是自由決定的，而價格通常對這種產(chǎn)品的需求是沒有影響力的。這樣的消費者反應(yīng)已經(jīng)表現(xiàn)在發(fā)展食物里程這類的觀念，以及諸如在面對購買決策時所考慮的碳足跡和可持續(xù)性等議題上。

對生態(tài)無害的食物商店

現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)許多對生態(tài)無害的零售食品商店，像是美國的Whole Foods以及歐洲的許多英國超市，對于那些在購買時重視生態(tài)議題的消費者，這些商店迎合了他們的喜好。奢侈食物的消費者，至少在西方國家，愈來愈將他們購買與否的決定建立于道德和環(huán)保因素上，另外也包括地位、稀有性、價格等。

這與大多數(shù)的水產(chǎn)品消費者頗為不同，一般水產(chǎn)品消費者只是購買日常必需品，而許多研究報告顯示，這種購買決策最容易被價格與質(zhì)量而非環(huán)?；虻赖伦h題所影響。在這種環(huán)境下，全球許多龍蝦捕撈業(yè)者在面對這些道德的消費者時可能就不太有能力可以保衛(wèi)自己的市場地位。

碳排放量的管理

溫室氣體指的是任何會吸收紅外線(infrared。IR)的氣體。令人吃驚的是，這表示，除一些雙原子氣體和惰性氣體外，幾乎每一種我們已知的氣體都是溫室氣體。

事實上，碳排放量只是所有溫室氣體的簡稱，由于二氧化碳是目前最常見的溫室氣體，因此為得出一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所有溫室氣體都與其相關(guān)影響相乘(或相除)。例如甲烷，它是農(nóng)場經(jīng)營的副產(chǎn)品，由腐爛的有機物質(zhì)所產(chǎn)生，作為溫室氣體，它的威力是二氧化碳的25倍。因此計算出40公斤的甲烷具有1噸的碳排放量。另一個例子是氧化亞氮(即笑氣)，它的威力是二氧化碳的296倍，這表示3.4公斤的氧化亞氦被計算出有1噸的碳排放量。

這基本上表示，1噸的碳排放量可能肇因于只有3.4公斤的氣體。燃燒木炭產(chǎn)生特別多的問題，因為這樣的燃燒過程制造出許多高度活躍的溫室氣體，例如氮、硫等氧化物，這些氣體本身也會對環(huán)境造成>中擊，例如二氧化硫會造成的酸雨。

龍蝦生產(chǎn)過程所制造出的碳排放量主要是來自捕撈龍蝦的船只所使用的柴油，而設(shè)圈套引誘龍蝦、發(fā)電的過程所投入的能源也要計算在內(nèi)。一般來說，直接投入的燃料占龍蝦捕撈業(yè)所投入能源總數(shù)的75％～90％。大多數(shù)的龍蝦捕撈業(yè)者靠著低漁獲量與高價格來維持其利潤。

捕撈業(yè)者的燃油使用

龍蝦捕撈業(yè)的平均漁獲量經(jīng)常是每次收網(wǎng)約1公斤龍蝦肉，雖然只有少數(shù)研究試圖計算捕撈龍蝦所產(chǎn)生的碳排放量，但是最近一項南澳洲的研究顯示，在2006年～2007年間，生產(chǎn)者耗費709萬8千公升燃料捕撈2386噸龍蝦。

依澳洲溫室氣體管理局之每公升柴油使用量具2.7公斤溫室氣體排放量的轉(zhuǎn)換率來計算，上述的數(shù)字會得出這樣的結(jié)果――平均捕撈1公斤龍蝦，會產(chǎn)生8.03公斤的碳排放量。盡管數(shù)字很大，但是這只反應(yīng)出碳排放量的一個面向(這還不包括其它生產(chǎn)制造活動所產(chǎn)生的排放量，例如發(fā)電、捕撈網(wǎng)的制造、誘餌的供應(yīng)等，或更重要的是，從分配與銷售產(chǎn)品等行動所產(chǎn)生的碳排放量)。如此高的碳排放量，反應(yīng)出捕撈龍蝦對能源高度需求的特性，而龍蝦的高價使得其低漁獲量變得可以接受。

相較于其它初級產(chǎn)品(primary production)，龍蝦捕撈業(yè)的碳排放量相當(dāng)高。舉例來說，紐西蘭乳品業(yè)每1公斤產(chǎn)品產(chǎn)生的碳排放量為1.4公斤，生產(chǎn)每1公斤蘋果則會產(chǎn)生0.19公斤的碳排放量。

在許多國家，愈來愈多消費者在購買產(chǎn)品時，要求知道更多奢侈品的碳足跡信息，因此龍蝦捕撈業(yè)之碳排放量幾乎成為各國會檢視的議題。結(jié)果是，在龍蝦捕撈業(yè)這個領(lǐng)域中，極可能是消費者采取主動權(quán)來衡量，并且到最后減少生產(chǎn)過程中的碳排放量，而不是由立法機關(guān)或政府扮演環(huán)保的角色。

可持續(xù)性的管理

全球有許多主要的龍蝦捕撈業(yè)者正進行某些資源可持續(xù)性的管理準(zhǔn)備工作，然而這樣的議題在管理上產(chǎn)生了一個有趣的新作法，特別是在碳排放量的管理目標(biāo)與可持續(xù)性管理目標(biāo)相互作用時。

碳排放量管理最基本的層次包括經(jīng)濟效益的考慮，特別是在捕撈龍蝦時所耗的燃料，因為燃油可能是大多數(shù)龍蝦捕撈業(yè)的主要使用能源。因此有許多方法可用來減少龍蝦捕撈業(yè)的燃料使用，包括結(jié)構(gòu)調(diào)整(如使用較小船只、較小或較有效率的引擎等)到作業(yè)調(diào)整(如縮短單次作業(yè)航程、蝦籠置水時間加長、增加蝦籠數(shù)量等)。

作業(yè)調(diào)整通常比結(jié)構(gòu)調(diào)整更容易也更快速實行，但這些調(diào)整都牽涉到減少燃料使用與漁獲量間的拉鋸。對龍蝦捕撈業(yè)與資源量可能造成的影響包括：

漁撈努力量集中在近海的結(jié)果，使得局部龍蝦資源量消耗殆盡，且可能會和娛樂型龍蝦捕撈業(yè)者起沖突：

可能造成更多人捕撈體型較小的龍蝦，因為較小型的龍蝦傾向在近海區(qū)域活動；

若每艘船所攜帶的蝦籠增多，將增加人力成本；

蝦籠置水時間加長，可能造成蝦籠內(nèi)龍蝦與魚類的死亡增加。

然而，從管理的角度來看，無論是采用投入或產(chǎn)出的管理技巧，均將是達到重要的明確管理目標(biāo)所適合的管理工作。

南澳的兩個區(qū)域即以不同的方式管理――北區(qū)采用投入控制管理方式，而南區(qū)則采用個別可轉(zhuǎn)換配額(Individual Transferable Quota，ITQ)的管理方式。比較這兩個區(qū)域的碳排放量相當(dāng)有意思，采ITQ管理方式的南區(qū)，其燃料使用量僅有北區(qū)的一半。

篇6

關(guān)鍵詞 低碳模式;低碳均衡;循環(huán)經(jīng)濟;綜合集成

中圖分類號 F061.3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104(2010)03-0001-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.03.001

可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Development)理念自1972年首次提出以來,已深入到人類發(fā)展的各個層面,特別是以可持續(xù)發(fā)展為根本目標(biāo)的循環(huán)經(jīng)濟(Circular Economy)模式的興起,極大地推動了 “經(jīng)濟-社會-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。然而,在循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展進程中,始終面臨一系列重大的環(huán)境問題,其中最根本、最棘手的就是如何解決因化石能源無度利用導(dǎo)致溫室氣體過度排放而引發(fā)的全球氣候變暖問題。2003年,英國政府在其能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟》中首次提出“低碳經(jīng)濟”的概念,引起全球廣泛關(guān)注[1];2007年,美國出臺《低碳經(jīng)濟法案》,表明未來低碳經(jīng)濟將成為其重要的戰(zhàn)略選擇[2];2007年,主席提出中國將“發(fā)展低碳經(jīng)濟”、研發(fā)和推廣“低碳能源技術(shù)”、“增加碳匯”、“促進碳吸收技術(shù)發(fā)展”;2008年,日本以《構(gòu)建低碳社會的12方略》為基礎(chǔ)著手實施“低碳社會行動計劃”[3]?！端固囟鲌蟾妗分赋?“現(xiàn)在全球以每年1%的GDP投入碳減排,將可避免未來因環(huán)境惡化造成的每年5%-20%的GDP損失”[4],向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型已成為可持續(xù)發(fā)展框架下世界未來的發(fā)展方向。本文將通過判明循環(huán)經(jīng)濟的低碳價值,闡述循環(huán)經(jīng)濟的理論困境,結(jié)合我國循環(huán)經(jīng)濟的現(xiàn)實困境,提出循環(huán)經(jīng)濟的低碳模式,并運用系統(tǒng)綜合集成思想,構(gòu)建低碳模式基本框架和實現(xiàn)途徑。

1 循環(huán)經(jīng)濟的低碳價值

據(jù)《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》,循環(huán)經(jīng)濟是 “在生產(chǎn)、流通和消費等過程中進行的減量化、再利用、資源化活動的總稱”,循環(huán)經(jīng)濟本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟,蘊含了節(jié)能減碳的價值品質(zhì)。然而,在目前技術(shù)水平約束下,循環(huán)經(jīng)濟在能源環(huán)節(jié)中面臨巨大瓶頸,作為特殊資源的化石能源無法完全實現(xiàn)“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)利用。要突破該瓶頸,在理論和現(xiàn)實意義上都要求發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的低碳模式。

1.1 循環(huán)經(jīng)濟指標(biāo)分析

評價指標(biāo)體系涵蓋了循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的基本框架內(nèi)容,是衡量其發(fā)展?fàn)顩r的重要工具。分析其指標(biāo)體系,可從深層次上判明循環(huán)經(jīng)濟 “減碳”的價值品質(zhì)。根據(jù)《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》,我國循環(huán)經(jīng)濟宏觀評價指標(biāo)由能源利用指標(biāo)、水資源利用指標(biāo)、礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)和廢棄物再生利用指標(biāo)四大部分構(gòu)成,如表1所示。1.1.1 能源利用指標(biāo)分析

能源利用指標(biāo)用來衡量循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展過程中的能源利用效率和能源結(jié)構(gòu)狀況,包括:能耗強度高耗能產(chǎn)品單位能耗、供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗和能源加工轉(zhuǎn)換總效率四類指標(biāo)。其中前三者是逆向指標(biāo),能源加工轉(zhuǎn)換總效率為正向指標(biāo);前三者的值越小、后者的指標(biāo)值越大均表明能源利用效率越高,能源消耗量越小,溫室氣體排放量也越少。

1.1.2 水資源利用指標(biāo)分析

水資源利用指標(biāo)用來衡量水資源的利用效率,包括:農(nóng)業(yè)灌溉水平有效利用系數(shù)、工業(yè)用水重復(fù)利用率和工業(yè)增加值取水量三類指標(biāo)。其中前兩種是正向指標(biāo),后者是逆向指標(biāo),前者的值越高或后者的指標(biāo)值越低說明水資源利用效率越高,水資源的新開采量就越小,社會總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應(yīng)就越少。

1.1.3 礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)分析

礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)用來衡量礦產(chǎn)資源的利用效率和回收效率,包括:重要礦產(chǎn)資源回收回采率和金屬再生利用率。前者是正向指標(biāo),后者是逆向指標(biāo),其指標(biāo)值越優(yōu)說明礦產(chǎn)資源利用效率越高,礦產(chǎn)資源的新開采量就越小,社會總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應(yīng)就越少。

徐玖平等:發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的低碳綜合集成模式中國人口•資源與環(huán)境 2010年 第3期1.1.4 廢棄物再生利用指標(biāo)分析

廢棄物再生利用指標(biāo)用來衡量廢棄物的利用效率和處理效率,包括:工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)固體廢物堆存和處置量、工業(yè)固體廢物綜合利用率、廢金屬再生利用率、城市生活垃圾清運量、CO2排放量。前五類指標(biāo)其值越高說明廢棄物利用效率越高,新資源的開采量就越小,社會總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應(yīng)就越少。

上述分析表明,在循環(huán)經(jīng)濟的主要指標(biāo)具有明顯的低碳意義,體現(xiàn)著循環(huán)經(jīng)濟追求提高能源利用效率和降低能源消耗總量的減量化發(fā)展原則。表 2 顯示了循環(huán)經(jīng)濟指標(biāo)在節(jié)能減碳方面的低碳價值及其所具備的化石能源利用減量化、溫室氣體排放減量化的內(nèi)涵和品質(zhì)。

1.2 循環(huán)經(jīng)濟面臨困境

循環(huán)經(jīng)濟遵循“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的閉合流程,主張最大限度地利用資源,并將對環(huán)境的破壞降到最低程度,有利于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。然而,在循環(huán)經(jīng)濟現(xiàn)有框架下,以人類現(xiàn)有的技術(shù)而言,作為特殊資源的化石能源無法完全實現(xiàn)“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)利用(如圖1所示)。

在正常情況下,自然界的碳循環(huán)是平衡的,在漫長的農(nóng)業(yè)社會溫室氣體(CO2)濃度一直穩(wěn)定在280PPM,但工業(yè)革命以來,溫室氣體濃度一直處在快速上升的趨勢[5];諾貝爾獎獲得者斯凡特•阿累利烏斯認為,化石能源(高碳能源)的燃燒使用將不可避免地增加大氣中CO2的濃度[6],預(yù)計到2050年,溫室氣體濃度將達到550PPM[7],這將導(dǎo)致全球氣候變暖,冰川融化、海平面上升,病毒增加、物種減少、災(zāi)害性氣候頻繁等,極大地擾亂自然生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的平衡。

為維持生物圈的碳平衡、抑制全球氣候變暖,循環(huán)經(jīng)濟亟需通過模式創(chuàng)新降低生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的人為碳通量,通過減排CO2、減少碳源、增加碳匯,改善生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。在實踐上,我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟在能源和環(huán)境方面還存在以下三個方面難以克服的問題。

1.2.1 節(jié)能減排問題凸顯

我國正處于工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化快速發(fā)展時期,能源消費持續(xù)增長,“節(jié)能降耗與發(fā)展排放”問題突出。2003年我國的單位GDP能耗為美國的4.3倍,日本的11.5倍[8],單位GDP水耗是發(fā)達國家的5.1-35.8倍[9],目前,由于經(jīng)濟規(guī)模的逐年增加以及煤炭主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu),我國溫室氣體排放總量已居世界第二位,與世界其他國家相比(如表3所示),我國單位GDP的碳排放強度很高,并呈快速增長趨勢,預(yù)計2020年將超過美國,成為世界第一大CO2 排放國[10]。在循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展進程中,我國節(jié)能減排形勢嚴峻,任重道遠。

1.2.2 能源結(jié)構(gòu)嚴重高碳

在目前我國的能源結(jié)構(gòu)中,煤炭仍然占最主要部分,我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中,煤炭比重分別高達76%和68.9%,是世界上煤炭比重最高的國家,相對而言石油和天然氣比例較低,人均石油開采儲量僅為世界平均值的11%左右[11]。我國能源結(jié)構(gòu) “富煤、貧油、少氣”的特征,決定了化石能源消費比重大,清潔能源比例較低,CO2排放強度高,導(dǎo)致在經(jīng)濟發(fā)展過程中“高碳”特征異常突出。

1.2.3 產(chǎn)業(yè)模式極不合理

我國經(jīng)濟在高增長過程中形成了“高速發(fā)展、高碳排放”的發(fā)展路徑,由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡,能源結(jié)構(gòu)單一,三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式高碳問題異常突出,高能耗的工業(yè)在三大產(chǎn)業(yè)中的比重過高,尤其是電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等“高能耗、強排放、重污染”的行業(yè)在我國第二產(chǎn)業(yè)中比例過高,而低能耗的生態(tài)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后,導(dǎo)致經(jīng)濟發(fā)展“持續(xù)高碳”。

綜上所述,面對溫室氣體過量排放、全球氣候變暖的困境,結(jié)合我國循環(huán)經(jīng)濟的現(xiàn)實瓶頸,亟需創(chuàng)新循環(huán)經(jīng)濟的低碳模式,通過構(gòu)建“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 低碳模式結(jié)構(gòu)特征

循環(huán)經(jīng)濟的低碳模式是以“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”復(fù)雜巨系統(tǒng)為背景,以提高碳生產(chǎn)率實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的特殊循環(huán)經(jīng)濟模式,其本質(zhì)是一種經(jīng)濟控制模式,按照減量化原則,通過源頭控制減少CO2排放,即減碳,通過末端控制,即固碳,來實現(xiàn)溫室氣體的減量化排放,重構(gòu)人類的經(jīng)濟社會系統(tǒng),使“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”在低碳目標(biāo)下具有耦合結(jié)構(gòu),形成其特有的結(jié)構(gòu)特征。循環(huán)經(jīng)濟低碳模式結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1 系統(tǒng)整體特性

低碳模式是由經(jīng)濟、社會、生態(tài)系統(tǒng)按一定系統(tǒng)規(guī)則、秩序構(gòu)成的開放的復(fù)雜巨系統(tǒng),其在系統(tǒng)要素、層次、目標(biāo)、運行等方面都具有復(fù)雜、有序、多元、耦合、動態(tài)的整體特性。

2.1.1 系統(tǒng)要素互為基礎(chǔ)

開放性。開放性體現(xiàn)在以系統(tǒng)與外界環(huán)境的物質(zhì)、能量交換為基礎(chǔ),以各個子系統(tǒng)間碳減排為手段,以提高炭生產(chǎn)力為目標(biāo)的相互作用的過程。低碳模式不斷從外界汲取負熵流,在系統(tǒng)內(nèi)部,社會、經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)互為背景,通過碳減排,達到“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.1.2 系統(tǒng)層次有序眾多

高維性。低碳模式是由低碳經(jīng)濟、低碳社會和低碳生態(tài)等子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜巨系統(tǒng),而每一個子系統(tǒng)又包括其各自的子系統(tǒng),由于低碳系統(tǒng)組織在作用、結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)出等級秩序性,以上這些系統(tǒng)還可以繼續(xù)劃分系統(tǒng)等級,如此逐層分解,形成了低碳模式系統(tǒng)的龐大的層次結(jié)構(gòu)。

2.1.3 系統(tǒng)目標(biāo)復(fù)雜多元

復(fù)雜性。低碳模式是 “經(jīng)濟-社會-生態(tài)”三維一體的多目標(biāo)復(fù)合系統(tǒng)和有機整 體,發(fā)展低碳模式就是要從系統(tǒng)整體的角度著眼,綜合協(xié)調(diào)和控制循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)整體和部分的關(guān)系,統(tǒng)籌整體功能和局部利益,實現(xiàn)以人為中心的社會、經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的動態(tài)均衡。

2.1.4 系統(tǒng)運行動態(tài)演化

涌現(xiàn)性。在低碳模式內(nèi)部,經(jīng)濟、社會和生態(tài)各子系統(tǒng)之間通過吸收、反饋、協(xié)同、耦合等系統(tǒng)運動,在動態(tài)中實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新,從而使系統(tǒng)內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu),經(jīng)歷從簡單到復(fù)雜、從獨立到融合、從封閉到開放、從無序到有序的演化,涌現(xiàn)出各子系統(tǒng)所不具備的整體效應(yīng)即:“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”的低碳均衡動態(tài)發(fā)展。

2.2 立體模式結(jié)構(gòu)

低碳模式以自然生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)為背景,以社會經(jīng)濟系統(tǒng)為核心,通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)、優(yōu)化消費習(xí)慣達到減少碳源的目的,從而根本上改變對化石能源的高消費造成的高碳排放;同時,通過技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展碳中和技術(shù)、碳封存技術(shù),積極發(fā)展炭匯林,建立炭匯交易機制,減少環(huán)境中CO2的存量,使得碳排放和碳吸收達到動態(tài)平衡,實現(xiàn)“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展。低碳模式的框架結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2.1 多跨度時間結(jié)構(gòu)

低碳模式可分為四個相互影響時間跨度,較長周期跨度制約著較短周期跨度的發(fā)展,同時較短周期跨度的變化累積形成較長周期跨度的動態(tài)演進。低碳模式時間結(jié)構(gòu)如圖4所示。

(1)短時間跨度-企業(yè)層面低碳經(jīng)濟。一般為5年以內(nèi),在此期間,系統(tǒng)的外部環(huán)境作用相對較穩(wěn)定,其核心環(huán)節(jié)是通過實施碳減排技術(shù),減少CO2排放量承擔(dān)起企業(yè)的生態(tài)責(zé)任。

(2)中時間跨度-產(chǎn)業(yè)層面的低碳發(fā)展。一般為20年以內(nèi),在此期間,經(jīng)濟發(fā)展會顯著改造系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境,其核心問題是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,通過能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的低碳發(fā)展。

(3)長時間跨度-社會層面的低碳社會。一般為50年以內(nèi),在此期間,系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境的變化甚至超出人類的認知水平,其核心問題是在全社會進行低碳模式的系統(tǒng)改造,“低碳生活方式”、“低碳社會”、“低碳城市”、“低碳世界”理念深入人心,人類全面、穩(wěn)步、有序地步入低碳時代。

(4)超長時間跨度-全局層面的低碳生態(tài)。一般為100年以內(nèi),在此期間,系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境的變化已深刻影響系統(tǒng)每個組元的運行,其核心問題是構(gòu)建低碳生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)低碳排放甚至零碳排放,使得整個生態(tài)系統(tǒng)具有自然條件下的碳平衡,全面緩解全球氣候變暖的壓力。

2.2.2 多層次空間結(jié)構(gòu)

低碳模式可分為逐次擴大的四個層次,形成 “企業(yè)-產(chǎn)業(yè)-社會-生態(tài)”的整體空間結(jié)構(gòu)。

(1)小空間跨度。關(guān)注企業(yè)層面的低碳模式,在企業(yè)內(nèi)通過推行碳減排技術(shù)和能源替代策略,減少生產(chǎn)和服務(wù)中化石能源使用量,實現(xiàn)CO2排放最小化。

(2)中空間跨度。關(guān)注產(chǎn)業(yè)層面的低碳經(jīng)濟,通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),調(diào)整能源結(jié)構(gòu),推行碳減排和固碳技術(shù),提高炭生產(chǎn)率,在同樣經(jīng)濟產(chǎn)出水平下,減少CO2的排放量,實現(xiàn)經(jīng)濟系統(tǒng)的低碳化。

(3)大空間跨度。關(guān)注社會層面的低碳發(fā)展,最大限度高效地利用能源,減少CO2排放,實現(xiàn)人類生產(chǎn)和生活過程中各個環(huán)節(jié)的低碳化,構(gòu)建低碳社會體系。

(4)超大空間跨度。關(guān)注整個生態(tài)系統(tǒng)的低碳發(fā)展,通過降低人類活動對生態(tài)系統(tǒng)中CO2的排放量,使得整個地球生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)至正常的CO2水平,從而達到緩解全球氣候變暖的目的。

綜上分析,低碳模式要求人、經(jīng)濟、社會和生態(tài)等子系統(tǒng),在時間和空間的微觀、中觀、宏觀和超級四個尺度動態(tài)、立體地實現(xiàn)“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.3 動態(tài)運行模式

低碳模式,在運行模式結(jié)構(gòu)上分為三個層次:低碳高效經(jīng)濟系統(tǒng)、低碳和諧社會系統(tǒng)、低碳均衡生態(tài)系統(tǒng);通過生態(tài)控制理論,在經(jīng)濟系統(tǒng)高效運行前提下,通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),控制碳源,減少碳排放;在社會系統(tǒng)和諧穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,改變?nèi)藗兊母咛枷M習(xí)慣,減緩高碳生產(chǎn)的動力,控制碳源;在生態(tài)系統(tǒng),通過保護與發(fā)展森林、草地、濕地等微系統(tǒng),增加碳匯,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)自然的碳循環(huán)平衡;通過低碳模式的耦合作用,實現(xiàn)“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”的低碳動態(tài)均衡和可持續(xù)發(fā)展。

2.3.1 低碳高效經(jīng)濟系統(tǒng)

低碳經(jīng)濟系統(tǒng)是一個多層次、多角度的耦合體,由若干清潔生產(chǎn)企業(yè)、循環(huán)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)工業(yè)園區(qū)和多條生態(tài)工業(yè)鏈組成,涵蓋了經(jīng)濟系統(tǒng)中的生產(chǎn)、物流、消費、能力支撐各個層面。企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和園區(qū)之間,通過節(jié)能減排,調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和能源利用結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)中的化石能源都得到充分的利用,同時開發(fā)清潔能源,減少CO2排放實現(xiàn)整個經(jīng)濟系統(tǒng)的低碳化和高效化。

2.3.2 低碳和諧社會系統(tǒng)

低碳社會系統(tǒng)是將低碳理念注入社會生活各層面,以政府服務(wù)體系、法律法規(guī)體系、技術(shù)創(chuàng)新體系、信息服務(wù)體系、文化道德體系、約束激勵機制等為支持,把低碳經(jīng)濟的理念滲透到社會各個領(lǐng)域,形成良好的發(fā)展低碳經(jīng)濟的社會氛圍和輿論環(huán)境,通過發(fā)展綠色住宅、建立生態(tài)社區(qū)、構(gòu)建低碳消費等措施,全面減少社會層面的碳排放,最終實現(xiàn)和諧文明的低碳社會。

2.3.3 低碳均衡生態(tài)系統(tǒng)

低碳生態(tài)就是在經(jīng)濟領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建低碳社會,實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)的低碳均衡,從根本上減少人類活動造成的CO2過量排放的問題,從而實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)自然碳循環(huán)的動態(tài)平衡,消除溫室氣體過度排放造成的全球氣候變暖問題,解除由此帶來的生存危機。

3 低碳模式集成體系

低碳模式在深刻反思人與自然關(guān)系的基礎(chǔ)上,繼承與發(fā)展農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明的優(yōu)秀思想,通過構(gòu)筑“人類社會-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)的低碳動態(tài)均衡,以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益為發(fā)展特征,實現(xiàn)人類生存發(fā)展模式的根本性轉(zhuǎn)變,彰顯生態(tài)文明的價值品質(zhì)。低碳模式的發(fā)展體系以生態(tài)倫理理論、生態(tài)經(jīng)濟理論、生態(tài)控制理論和循環(huán)經(jīng)濟為理論基礎(chǔ),通過系統(tǒng)集成耦合產(chǎn)生低碳模式的理論體系;通過產(chǎn)業(yè)模式和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,以低碳技術(shù)為發(fā)展手段,在低碳政策保障體系的框架下,追求人類社會與自然環(huán)境的低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。低碳模式綜合集成體系如圖5所示。

3.1 理論集成

低碳模式通過構(gòu)建“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展,是人與自然的統(tǒng)一整體。低碳模式是在生態(tài)倫理指導(dǎo)下,實現(xiàn)生態(tài)文明的社會經(jīng)濟發(fā)展范式。低碳模式將 “天人合一”的思想具體為“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)的低碳動態(tài)均衡。在低碳發(fā)展框架下,通過繼承已有思想,融入低碳理念,耦合形成低碳模式理論體系和理論創(chuàng)新。低碳模式理論集成體系如圖6所示。

3.1.1 理論體系

生態(tài)倫理、生態(tài)經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟構(gòu)成了低碳模式的理論基礎(chǔ)。生態(tài)倫理為低碳模式提供發(fā)展哲學(xué),生態(tài)經(jīng)濟為低碳模式提供發(fā)展框架,循環(huán)經(jīng)濟為低碳模式提供發(fā)展路徑。低碳模式通過繼承與發(fā)展現(xiàn)有的文明成果,立足“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”巨系統(tǒng),以系統(tǒng)低碳均衡為價值判斷,從資源、產(chǎn)業(yè)、社會和生態(tài)四個層面演繹出完整的低碳模式理論體系。

低碳資源理論是以資源能源為對象,闡述在低碳模式框架下,關(guān)于資源減量化循環(huán)化利用、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展清潔低碳能源及其開發(fā)利用技術(shù)的相關(guān)理論;低碳產(chǎn)業(yè)理論是以產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟為對象,闡述在發(fā)展低碳經(jīng)濟過程中,關(guān)于利用低碳技術(shù)進行企業(yè)清潔生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局的相關(guān)理論;低碳社會理論是以社會系統(tǒng)為對象,闡述在追求低碳和諧社會過程中,關(guān)于如何貫徹低碳理念,優(yōu)化社會消費方式,構(gòu)建低碳社會的相關(guān)理論;低碳生態(tài)理論是以生態(tài)系統(tǒng)為對象,闡述在實現(xiàn)低碳生態(tài)均衡過程中,關(guān)于如何保護生態(tài)環(huán)境、增加碳匯、維護自然系統(tǒng)碳循環(huán)平衡、實現(xiàn)“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,構(gòu)建低碳生態(tài)的相關(guān)理論。

在低碳模式理論體系中,低碳資源是基礎(chǔ),為實現(xiàn)低碳均衡提供資源利用的理論技術(shù);低碳產(chǎn)業(yè)是核心,為低碳經(jīng)濟的重點經(jīng)濟環(huán)節(jié)提供相關(guān)理論技術(shù);低碳社會是保障,為發(fā)展低碳經(jīng)濟、構(gòu)建低碳社會、實現(xiàn)低碳均衡提供社會制度保障的相關(guān)理論;低碳生態(tài)是目標(biāo),通過低碳資源理論、低碳產(chǎn)業(yè)理論和低碳社會理論刻畫人類社會的低碳發(fā)展路徑,實現(xiàn)“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)的低碳動態(tài)均衡,最終走向可持續(xù)發(fā)展。

3.1.2 理論創(chuàng)新

低碳模式作為可持續(xù)發(fā)展框架下,繼承生態(tài)經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟思想的全新的發(fā)展模式,在理論創(chuàng)新方面具有全新的理論品質(zhì)。低碳模式理論體系通過繼承與發(fā)展,從發(fā)展哲學(xué)和發(fā)展范式兩個層面成了新的理論品質(zhì)。

在發(fā)展哲學(xué)層面,低碳模式以低碳理念為核心創(chuàng)新了低碳世界觀、低碳倫理觀和低碳價值觀。低碳世界觀是在繼承“天人合一”世界觀的基礎(chǔ)上,用“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡的觀點重新審視人與自然的關(guān)系,指導(dǎo)人類實踐活動;低碳倫理觀是在生態(tài)倫理思想的基礎(chǔ)上,站在生態(tài)文明的高度,反思人與自然關(guān)系,以“人類屬于地球,而地球絕不屬于人類”的價值判斷,重新定位人類在“人類社會-自然環(huán)境”巨系統(tǒng)中的坐標(biāo);低碳價值觀以低碳世界觀和低碳倫理觀為基礎(chǔ),以“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡為處理人與自然關(guān)系的價值判斷標(biāo)準(zhǔn),重塑人類社會在“高發(fā)展-高排放”困境中的價值體系,以低碳價值作為作為人類生產(chǎn)、消費的價值取向。

在發(fā)展范式層面,低碳模式以低碳發(fā)展為導(dǎo)向創(chuàng)新了低碳發(fā)展觀和低碳經(jīng)濟觀。低碳發(fā)展觀是在低碳世界觀的基礎(chǔ)上,面對全球氣候變暖的生存危機,以實現(xiàn)低碳均衡作為可持續(xù)發(fā)展框架下“最根本、最現(xiàn)實、最緊迫”的發(fā)展目標(biāo),通過“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”巨系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,最終實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。低碳經(jīng)濟觀是在低碳發(fā)展觀的基礎(chǔ)上,針對社會經(jīng)濟“高發(fā)展、高排放”的高碳瓶頸,在低碳技術(shù)和低碳制度支撐下,以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化為手段,通過清潔生產(chǎn)機制,追求經(jīng)濟發(fā)展路徑由高碳經(jīng)濟向“高發(fā)展、低排放”的低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)低碳均衡前提下社會經(jīng)濟的高效能、高效率和高效益。

3.2 現(xiàn)實框架

低碳模式為解決循環(huán)經(jīng)濟碳減排壓力,應(yīng)對氣候變化提供了有效的發(fā)展路徑。低碳模式是針對化石能源利用高碳排放問題,以提高碳生產(chǎn)率構(gòu)建低碳均衡實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),以能源消費和廢棄物減量化排放為原則,以“低能耗、低排放、低污染”和“高效能、高效率、高效益”為基本特征,以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化和技術(shù)體系創(chuàng)新為主要手段,以節(jié)能減排為發(fā)展方式,以低碳政策體系為重要保障的特殊的循環(huán)經(jīng)濟模式。實施低碳模式是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,是解決我國經(jīng)濟社會“高速發(fā)展”與“高碳排放”之間矛盾的有效手段,是構(gòu)筑低碳均衡,最終實現(xiàn)“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

3.2.1 以能源問題為突破實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)

低碳模式以持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。低碳模式是以低能耗、低污染、低排放為特征的新經(jīng)濟發(fā)展模式。低碳能源是低碳模式的基本保證,清潔生產(chǎn)是低碳模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié),循環(huán)利用是低碳經(jīng)濟的有效方法。低碳模式通過進行一場深刻的能源經(jīng)濟革命,推進現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展由以碳基能源為基礎(chǔ)的不可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟,向以低碳與無碳能源經(jīng)濟為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟的根本轉(zhuǎn)變,加速能源消費結(jié)構(gòu)由高碳型黑色結(jié)構(gòu),向低碳與無碳型綠色結(jié)構(gòu)的根本轉(zhuǎn)變。低碳模式在本質(zhì)上是可持續(xù)發(fā)展模式,持續(xù)發(fā)展是低碳模式的根本方向,低碳模式是最具操作性的、可量化的持續(xù)發(fā)展模式。

3.2.2 以節(jié)能減排為方式彰顯循環(huán)經(jīng)濟本質(zhì)

低碳模式以循環(huán)經(jīng)濟為本質(zhì)。節(jié)能減排是應(yīng)對溫室氣體減排國際壓力、能源供需矛盾和生態(tài)日益惡化問題的主要手段,是實現(xiàn)低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益發(fā)展目標(biāo)的著力點。低碳模式是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的必然選擇、最佳體現(xiàn)與首選途徑,同時又向循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展提出了新要求:在循環(huán)經(jīng)濟的“3R”原則中,“減量化”首先應(yīng)該通過節(jié)能減排實現(xiàn)化石能源利用少量化和碳排放最小化、無碳化。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟內(nèi)在要求發(fā)展低碳模式,循環(huán)經(jīng)濟是低碳模式的本質(zhì),低碳化發(fā)展是循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要特征。

3.2.3 以低碳能源為重點推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整

低碳模式以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整為手段。低碳發(fā)展是指在保證經(jīng)濟社會健康、快速和可持續(xù)發(fā)展的條件下最大限度減少溫室氣體的排放。低碳約束將制約經(jīng)濟發(fā)展方向的選擇,決定經(jīng)濟社會向低溫室氣體排放的方向演化發(fā)展。在保持現(xiàn)有經(jīng)濟發(fā)展速度和質(zhì)量不變甚至更優(yōu)的條件下,以低碳能源為重點改善能源結(jié)構(gòu),通過限制高碳能源在社會能源構(gòu)成中的比例,積極開發(fā)低碳能源,合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu),優(yōu)化能源利用方式,提高能源利用效率,可以實現(xiàn)碳排放總量和單位排放量的減少。因此,為了實現(xiàn)溫室氣體排放降低和經(jīng)濟規(guī)模持續(xù)增長的雙重目標(biāo),以低碳能源為重點推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整是低碳發(fā)展的有效途徑。

3.2.4 以低碳產(chǎn)業(yè)為支撐實施產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式

低碳模式以產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式為途徑。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將制約經(jīng)濟發(fā)展的路徑模式,決定社會經(jīng)濟溫室氣體排放的強度。在國民經(jīng)濟中,三大產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)特征不同,其能耗和碳排放量也不同。低碳模式是以低能耗、低污染、低排放為特征的循環(huán)經(jīng)濟模式,要實現(xiàn)社會經(jīng)濟低碳轉(zhuǎn)向,須調(diào)整三大產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比例,通過加快淘汰高耗能、高污染的制造業(yè)落后生產(chǎn)能力,發(fā)掘服務(wù)業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的巨大潛力,減少碳源;發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),提高森林覆蓋率,增加碳匯,吸收CO2,增加碳匯;必須以低碳產(chǎn)業(yè)為支撐,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,實現(xiàn)社會經(jīng)濟從“高增長,高排放”的高碳增長模式向“高增長、低排放”的低碳增長模式轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化。

3.2.5 以低碳技術(shù)為主體構(gòu)筑創(chuàng)新技術(shù)體系

低碳模式以低碳技術(shù)創(chuàng)新為方法。低碳或無碳技術(shù)的研發(fā)規(guī)模和速度決定未來溫室氣體排放減少的規(guī)模,低碳技術(shù)主要包括三類:溫室氣體的捕集技術(shù)、溫室氣體的埋存技術(shù)和低碳或零碳新能源技術(shù)。低碳技術(shù)將成為未來國家核心競爭力的重要標(biāo)志,我國應(yīng)以新能源技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺為依托,從組織體系、對象體系、投入體系、服務(wù)體系四個層面,構(gòu)建以政府為引導(dǎo)、市場為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、投入為基礎(chǔ)、服務(wù)為保障、高等學(xué)校和科研機構(gòu)共同參與、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的低碳技術(shù)創(chuàng)新體系。

3.2.6 以政策體系為保障開展低碳模式示范

低碳模式以政策法規(guī)體系為保障。低碳政策保障體系是實現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、推行低碳產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式、構(gòu)建低碳技術(shù)創(chuàng)新體系的重要支撐平臺,低碳模式的發(fā)展須依靠政策保障來降低其成本。我國應(yīng)主要從低碳政策體系、低碳市場體系和低碳考核體系三個方面構(gòu)建低碳模式政策保障體系,在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)建“政府推動、市場主導(dǎo)、企業(yè)主體、全民參與”的低碳模式試點機制,有重點、有針對地從區(qū)域(城市)和產(chǎn)業(yè)(企業(yè))兩個層面系統(tǒng)性、有步驟的開展示范;積極打造以“高速增長、低碳排放”為特征的“低碳模式示范工程”,充分發(fā)揮其“以點帶線、以線促面”的試點示范作用,促進社會經(jīng)濟實現(xiàn)低碳發(fā)展。

4 結(jié) 語

低碳模式在深刻反思人與自然關(guān)系的基礎(chǔ)上,繼承與發(fā)展農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明的優(yōu)秀思想,通過構(gòu)筑“人類社會-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)的低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)人類生存發(fā)展模式的根本性轉(zhuǎn)變,彰顯生態(tài)文明的價值品質(zhì)。低碳模式是針對循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展過程中化石能源利用高碳排放問題,以提高碳生產(chǎn)率實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為發(fā)展目標(biāo),以能源消費和廢棄物減量化排放為發(fā)展原則,以“低能耗、低排放、低污染”和“高效能、高效率、高效益”為基本特征,以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化和技術(shù)體系創(chuàng)新為主要手段,以節(jié)能減排為發(fā)展方式,以低碳政策體系為重要保障的特殊循環(huán)經(jīng)濟模式。實施低碳模式是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其通過構(gòu)筑低碳均衡達到“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。

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Developing the Lowcarbon Metasynthesis Model of Circular Economy

XU Jiuping LI Bin

(Engineering Research Center of Low Carbon Technology and Economy, Sichuan University, ChengduSichuan610064, China)

篇7

關(guān)鍵詞: 溫室氣體；低碳；城市快速路；碳尺；節(jié)能減排

全球氣候變暖帶來冰川消失、海平面上升等一系列危機人類生存的地球環(huán)境變化，大氣中溫室氣體濃度的升高被認為是引起全球氣候變暖的因素之一，而城市化的進程無疑加速了溫室氣體濃度的增長。溫室氣體(Green House Gas)，即GHG,據(jù)IPCC（2006）最新報告指出，主要包括二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），氧化亞氮（N2O），六氟化硫（SF6），氫氟碳化物（HFCs）,全氟化碳（PFCs） 和臭氧（O3）等，水汽也是一種強烈的溫室氣體。

隨著科學(xué)家對溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)以及全球?qū)档蜏厥覛怏w排放的越發(fā)重視，由政府間氣候變化專門委員會（IPCC）于2006年碳排放計算指南，重新制定了用于上述溫室氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放量的排放系數(shù)。該轉(zhuǎn)化排放系數(shù)包括直接排放系數(shù)和間接排放系數(shù)。直接排放系數(shù)適用于CO2，而間接排放系數(shù)使用于CH4和N2O，通過GWP（Global Warming Potential）轉(zhuǎn)化為等效的CO2排放量，即通常表示為CO2e。例如，CH4的GWP折算值為21，N2O的GWP折算值為310。這樣，溫室氣體的排放量可以通過排放系數(shù)轉(zhuǎn)化成CO2e，而世界各國由此推行的“低碳經(jīng)濟”也就有了一個可以具有量化的統(tǒng)一指標(biāo)，即二氧化碳排放當(dāng)量。

城市是低碳經(jīng)濟發(fā)展最主要的實施平臺，城市快速路在城市路網(wǎng)體系中占主導(dǎo)地位，是大流量交通的重要快速運送載體，肩負著使城市交通出行更快更有效的服務(wù)性重擔(dān)。城市快速路作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，在低碳化城市建設(shè)中扮演著極為重要的角色，是完成城市減排目標(biāo)的實施主體。目前我國大中城市快速路網(wǎng)的建設(shè)正進行的如火如荼，許多省會城市都在“十二五”交通規(guī)劃中提出要大力發(fā)展和完善城市快速路網(wǎng)建設(shè)，提出建設(shè)以快速路為主體、輔以部分準(zhǔn)快速路的快速路網(wǎng)體系，以緩解城市地面道路巨大的交通壓力。例如，杭州市計劃在“十二五”期間完成建設(shè)的快速路總長達124.8公里(含已開工未完工項目)，改造提升的準(zhǔn)快速路總長29.1公里，合計153.9公里。 深圳市也提出到“十二五”末期，將完成14條共283.3公里的城市快速路建設(shè)，所產(chǎn)生的二氧化碳排放當(dāng)量將達到200萬噸之巨，具有廣闊的節(jié)能減排空間。

市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是碳排放行業(yè)，城市快速路的建設(shè)實施更是需要消耗大量高能源高碳密度原材料產(chǎn)品，在后期運營階段直接或間接造成的溫室氣體排放。本文就城市快速路系統(tǒng)建設(shè)實施階段中建設(shè)材料開采和制備，材料運輸至施工現(xiàn)場并實施攤鋪建設(shè)等一系列方面的溫室氣體排放進行分析研究，并提出控制對策。

一、城市快速路建設(shè)過程溫室氣體排放途徑

城市快速路建設(shè)是城市溫室氣體排放源之一。就建設(shè)周期而言，溫室氣體排放的來源主要有各類建設(shè)材料生產(chǎn)和制備所消耗的電能和燃油，建設(shè)材料在運輸過程中消耗的燃油，在建設(shè)實施過程中涉及的施工設(shè)備的燃油和電能消耗以及在道路拆除過程中消耗的燃油和電能，具體排放途徑見表1。

表1城市快速路建設(shè)中溫室氣體（GHG）排放的主要途徑

建設(shè)周期主要階段 用途 途徑描述

1 建設(shè)材料生產(chǎn)和制備 原材料開采和加工 開采原材料消耗能源（如柴油，電力）；回收材料的再生利用產(chǎn)生GHG

混合料組成材料生產(chǎn) 各種混合料的生產(chǎn)過程消耗電力等能源產(chǎn)生GHG

2 建設(shè)材料運輸 材料初級加工廠/混合料制備廠/施工現(xiàn)場之間的運輸 運輸原材料至初級加工場所；運輸初級加工材料至混合料加工廠；運輸各種混合料至施工現(xiàn)場所消耗能源產(chǎn)生GHG

3 建設(shè)實施 路面攤鋪建設(shè) 實施路面攤鋪，碾壓，成型等施工過程產(chǎn)生GHG

路面養(yǎng)護/維護 路面常規(guī)養(yǎng)護及病害處置措施；路面預(yù)養(yǎng)護過程產(chǎn)生GHG

4 周期結(jié)束 拆除和回收利用 設(shè)施拆除和移置；路用材料的再生利用折減GHG

基于上述溫室氣體排放途徑的分類方法，瑞典IVL環(huán)境研究所的Hakan Stripple等人建立了道路建設(shè)能耗與溫室氣體排放計算模型，并針對常規(guī)道路建設(shè)實施技術(shù)和施工工藝開展了一系列研究工作，總結(jié)了道路建設(shè)中典型材料和工藝的能耗與溫室氣體排放表，見表2。

表2快速路建設(shè)中典型材料和工藝的能耗與溫室氣體（GHG）排放表

材料或工藝 能耗(MJ/t) CO2e (kg/t) 數(shù)據(jù)來源

瀝青混合料 4900 285 Eurobitume

乳化劑 3490 221 Eurobitume

水泥 4976 980 Athena & IVL

碎石 40 10 Colas

集料 30 2.5 Athena & IVL

鋼材 25100 3540 Athena & IVL

水 10 0.3 IVL

燃油 36680 2765 IVL

熱拌站 275 22 IVL

冷拌站 14 1 IVL

銑刨/回收 12 0.8 IVL

就地冷再生 15 1.13 IVL

熱拌混合料攤鋪 9 0.6 IVL

冷拌混合料攤鋪 6 0.4 IVL

水泥混凝土攤鋪 2.2 2 IVL

運輸 /km 0.9 0.06 IVL

英國、美國、法國和瑞士等國也相繼開發(fā)了針對道路工程全壽命周期內(nèi)碳排放量的計算模型和軟件，比較典型的有英國交通研究實驗室（TRL）研發(fā)的asPECT計算模型，美國加州大學(xué)伯克利分校的Arpad Horvath教授聯(lián)合加州路面研究中心合作開發(fā)的一款基于EXCEL的碳排放計算模型-PaLATE等，為國內(nèi)外道路建設(shè)工程的低碳化實施提供了可靠的計算方法和量化依據(jù)。在工程實際應(yīng)用方面，加拿大Pierre T. Dorchies等人采用表2所列的碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對加拿大魁北克市一條城市快速路的建設(shè)過程中所采用的主要建設(shè)材料制備和實施技術(shù)等進行溫室氣體排放量的計算，具體結(jié)果見圖1。

圖1 主要建設(shè)材料制備和實施技術(shù)的溫室氣體排放

分析結(jié)果表明，在選取道路主要建設(shè)材料時，水泥混凝土制備時采用的水泥等粘結(jié)材料所產(chǎn)生的溫室氣體排放量遠遠超過熱拌瀝青混合料中所采用的瀝青粘結(jié)料，因此我國大力采用和推廣瀝青路面，既可以提高路面行駛質(zhì)量，又符合節(jié)能減排的發(fā)展趨勢。

二、溫室氣體減排途徑

城市快速路系統(tǒng)溫室氣體排放的最終目的是尋求溫室氣體排放的途徑，建立低碳城市路建設(shè)策略。綜合國外研究基礎(chǔ)和國內(nèi)道路建設(shè)現(xiàn)狀，筆者認為低碳快速路系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵是在規(guī)劃理念，工藝選擇和低碳實施技術(shù)的方案比選中引入“碳尺”概念，分析和探索建設(shè)期內(nèi)的碳足跡，選擇合理技術(shù)方案。并且，在建設(shè)材料開采、運輸、拌和和實施攤鋪建設(shè)中全方位采用低碳技術(shù)，削減“碳源”，增加“碳匯”，實現(xiàn)提高交通運輸能力的同時降低能耗和碳排放量。

（一）樹立低碳規(guī)劃理念

城市快速路系統(tǒng)規(guī)劃最為關(guān)鍵的問題是科學(xué)選擇快速路類型，實際規(guī)劃中應(yīng)在綜合考慮城市規(guī)模和整體路網(wǎng)布局、規(guī)劃路線位置和走向、周邊環(huán)境影響等因素的基礎(chǔ)上，評估不同方案并統(tǒng)籌考慮社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。

（二）低碳快速路設(shè)計總體技術(shù)的應(yīng)用

1．道路功能設(shè)計技術(shù)

注重采用符合生態(tài)保護、污染控制、地形維護等道路選線技術(shù)，降低道路工程對生態(tài)、環(huán)境以及資源的影響程度；應(yīng)區(qū)別道路功能分級特點，合理安排機動車、非機動車與行人的通行權(quán)利，減少交通干擾，保障交通安全，提高交通效率。

快速路為城區(qū)大組團溝通和長距離交通服務(wù)，應(yīng)保證機動車流連續(xù)且封閉式運營，避免沿線交通流對主線的干擾?？焖俾份o路為城市主、次干路網(wǎng)的組成部分，兼起快速路集散道路的功能。

2．路線設(shè)計技術(shù)

路線設(shè)計應(yīng)符合道路交通專業(yè)規(guī)范的基本要求，且應(yīng)采用以平（坡度?。?、直（曲率大）、順（適應(yīng)地形）為控制要素的道路路線，盡可能降低車輛行駛能耗和尾氣排放，并在土方平衡方面體現(xiàn)設(shè)計方案優(yōu)勢；路線的特殊設(shè)計除應(yīng)滿足特定功能指標(biāo)的要求外，應(yīng)充分體現(xiàn)低碳設(shè)計技術(shù)理念。

（1）平曲線設(shè)計應(yīng)確保線形連續(xù)；

（2）縱斷面設(shè)計應(yīng)避免大縱坡，宜采用不超過3.0%坡度設(shè)計，特殊情況超過3.0%要求的，應(yīng)進行能耗和碳排放量指標(biāo)技術(shù)方案論證。

3．時空一體化分配的橫斷面設(shè)計技術(shù)

道路橫斷面設(shè)計宜采用集約布置、結(jié)構(gòu)合建、機動車交通減少干擾、慢行交通保障通行、近、遠期結(jié)合的時空一體化分配設(shè)計技術(shù)，充分發(fā)揮地面及其上、下部道路可通行空間的功能，在節(jié)約土地資源、降低建造和運行成本、倡導(dǎo)非機動化出行模式等方面體現(xiàn)道路工程建設(shè)的先進性。

快速路沿線根據(jù)需要設(shè)置輔路，在主城區(qū)建筑和道路網(wǎng)絡(luò)密集時宜采用主線高架或地下的形式，地面層設(shè)置交通集散的道路?？焖俾分骶€為機動車專用，與輔路嚴格隔離?？焖俾份o路或地面道路等級為主干路或次干路，橫斷面設(shè)計滿足主、次干路的要求。

4．以交通需求為導(dǎo)向的節(jié)點交叉設(shè)計技術(shù)

路網(wǎng)節(jié)點交叉設(shè)計應(yīng)采用以滿足近、遠期預(yù)測交通量、符合交叉功能要求的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)，適應(yīng)交通量變化的交叉型式有利于節(jié)約土地資源，適當(dāng)?shù)慕徊婵谕ㄐ心芰τ欣谲嚵骺旖莸赝ㄟ^交叉口，減少交叉口延誤，減少尾氣排放和降低燃油能耗。

（1）二條快速路相交應(yīng)采用互通式樞紐立交形式。

（2）快速路和主干路相交應(yīng)保證快速路主線連續(xù)通行，可采用一般互通式立交形式。

（三）選擇功能與結(jié)構(gòu)組合一體化的低碳道路建設(shè)技術(shù)

1．選擇節(jié)碳工藝減少外加碳源

溫拌瀝青混合料技術(shù)通過降低瀝青混合料拌和與攤鋪溫度，達到降低瀝青混合料生產(chǎn)過程中的能耗與CO2氣體及粉塵排放量的目的。由于溫拌瀝青混合料的拌和溫度比普通熱拌瀝青混合料低30-50℃，因此可節(jié)約30%的能源消耗,減少20%的二氧化碳排放量。溫拌瀝青混合料可作為新建路面材料應(yīng)用于長隧道路面施工、超薄層罩面和橋面鋪裝等。

2．鼓勵多使用回收舊料和再生材料

廢舊材料回收路用技術(shù)是指將諸如橡膠、塑料等固體廢棄物通過一系列工藝加入到瀝青中，經(jīng)過攪拌制備成具有改性瀝青特性的橡膠（塑料）瀝青。橡膠（塑料）瀝青可減輕“黑色污染”，作為低碳型瀝青改性劑提高路用性能，減少傳統(tǒng)高碳型SBS改性劑的使用量，并可使廢舊材料循環(huán)利用，節(jié)約能源，減少二氧化碳排放。

瀝青路面再生利用技術(shù)是將需要翻修或者廢棄的舊瀝青路面，經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分，再和新集料、新瀝青適當(dāng)配合，重新拌和成為具有良好路用性能的再生瀝青混合料，用于鋪筑路面面層或基層的整套工藝技術(shù)。提高瀝青路面再生利用率至20%，能夠節(jié)約相應(yīng)數(shù)量的瀝青和砂石材料，同時能有效降低處治廢料的能耗，減少10%的二氧化碳排放。

3．選擇高性能路面材料和長壽面路面結(jié)構(gòu)，延長其使用壽命

高性能路面材料技術(shù)是指通過一系列改性工藝技術(shù)使路面材料的使用性能得到大幅度提高，如高模量瀝青、高粘度瀝青以及高彈性瀝青等材料，可以有效提高路面在多種條件下的使用性能，減少路面病害，延長其使用壽命，從而降低路面后期的養(yǎng)護成本和頻率，在全壽命周期內(nèi)減少碳排放。長壽命路面結(jié)構(gòu)又稱永久型路面，通過采用全厚式瀝青層或者深層高強瀝青層的方法，可以基本消除傳統(tǒng)普遍存在的結(jié)構(gòu)性損壞，路面的損壞只發(fā)生在瀝青路面的表層，因此只需要定期的表面銑刨、罩面修復(fù)，在使用年限內(nèi)不需要進行大的結(jié)構(gòu)性重建。使用長壽面路面結(jié)構(gòu)，可以使道路建設(shè)在全壽命周期內(nèi)節(jié)約5%的建設(shè)材料，降低能耗10%，減少10%的二氧化碳排放量。

三、結(jié)語

開展城市快速路系統(tǒng)建設(shè)低碳技術(shù)研究，目的是在我國加快推進城鎮(zhèn)化建設(shè)進程，基礎(chǔ)設(shè)施投資和建設(shè)仍處于高速發(fā)展時，在快速路網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)工藝技術(shù)選擇方面，不僅僅關(guān)注項目的社會效益和經(jīng)濟效益，而應(yīng)在更好層次上關(guān)注低碳技術(shù)的研發(fā)。近期應(yīng)特別關(guān)注城市快速路系統(tǒng)碳排放指標(biāo)的研究，在方案選擇上注重建設(shè)材料的選擇和實施建設(shè)的全過程整體性考慮；注重分析不同材料的在建設(shè)時的碳密度，在道路運營過程中的回收利用和再生率；注重分析低碳建設(shè)指標(biāo)；采用碳尺進行方案比選，推動和完善我國低碳城市快速路系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，使城市快速路系統(tǒng)的建設(shè)實現(xiàn)低消耗、低污染、低排放的目標(biāo)。

參考文獻

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基金項目：上海市科學(xué)技術(shù)委員會資助課題（10PJ1431500）

篇8

關(guān)鍵詞：耕作方式；小麥-玉米兩熟；中高產(chǎn)田；農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)；碳足跡

中圖分類號：S157.4+2+S181.6文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）06-0034-07

AbstractCarbon footprint analysis in farmland ecosystem was beneficial to find problems and provide the support for the development of low-carbon agriculture. Based on the whole-circle carbon footprint index system， the effects of tillage mode on carbon consumption and sequestration， carbon footprint， net carbon consumption （GHG）， carbon footprint per unit of output （CFv） and carbon footprint per unit of production （CFy） were studied in the high- and middle- yield field in Taian， Tengzhou and Longkou in Shandong Province. The results showed that the carbon consumption from N fertilizer and soil N2O emission accounted for 79.69%～92.53%， in which，that from N fertilizer accounted for 53.82%～62.49%， in the carbon consumption from chemical compounds. More than 80% mechanical fuel consumption was used for irrigation， tillage， sowing and harvest. The carbon consumption of straw accounted for 98.83% in the organic carbon consumptions. In the farmland ecosystem， the carbon was mainly sequestrated in grain and straw， in which， the carbon sequestration in grain accounted for 39.05%～52.64% of the total carbon sequestration. The total carbon sequestration in Tengzhou was 196.3～7 801.5 kgCO2/hm2 higher than those of the other two cities， except under the rotary tillage mode. The GHG in the 3 cities were between -3 524.7 and -8 774.3 kgCO2/hm2， which showed that the farmland ecosystem was a carbon sink. The carbon sequestration of summer maize was higher than that of winter wheat. The carbon sequestration under plough tillage was higher than those under rotary tillage and harrow tillage. Under the winter wheat- summer maize double cropping farmland ecosystem， the CFv and CFy of summer maize both were significantly higher than those of winter wheat， the CFv and CFy were winter wheat with plough tillage - summer maize with no-tillage > winter wheat with rotary tillage - summer maize with no-tillage > winter wheat with harrow tillage - summer maize with no-tillage. But there were no significant rules in the CFv and CFy of different cities. Thus， in order to improve the net carbon sequestration in Shandong Province， we should improve the agricultural mechanical efficiency， reduce the mechanical and electronic consumption， increase the nitrogen and water use efficiencies， build the suitable tillage system， and increase the crop yield. Meanwhile， to excavate the carbon sequestration potential of summer maize and to improve the carbon sequestration capacity of winter wheat were important for crop breeding and cultivation.

KeywordsTillage mode； Wheat-maize double cropping； Middle- and high- yield field； Farmland ecosystem； Carbon footprint

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著溫室效應(yīng)成為全球關(guān)注的熱點，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體排放情況成為科研人員研究的重要部分。運用碳足跡對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體排放進行研究在學(xué)術(shù)界得到了認可[1-3]。碳足跡（carbon footprint）是在生態(tài)足跡[4]的概念基礎(chǔ)上提出來的，是對某種活動或某種產(chǎn)品生命周期內(nèi)直接或間接CO2排放量的度量，最早出現(xiàn)于英國，隨后在學(xué)術(shù)界和非政府組織等推動下迅速發(fā)展起來[5]。21世紀(jì)初，美國環(huán)境科學(xué)家West和Marland明確了種子、化肥、灌溉、農(nóng)藥等在生產(chǎn)、包裝、儲存、運輸和使用過程中的CO2排放量，是運用碳足跡法指標(biāo)體系的先驅(qū)[6，7]；隨后，Ohio州立大學(xué)的Lal教授從生命周期評價的角度對碳足跡指標(biāo)體系進行了系統(tǒng)歸納[8]。后人的碳足跡研究大多是基于他們的指標(biāo)體系。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同于草地、森林、城市等生態(tài)系統(tǒng)，既是“碳匯”，也是“碳源”，但究竟是“凈碳匯”還是“凈碳源”存在著巨大爭議。一些學(xué)者認為，農(nóng)業(yè)活動及其過程是重要的溫室氣體排放源而非碳匯，對全球CO2的吸收沒有什么貢獻[9]；但更多的研究者傾向于農(nóng)田具有巨大的碳匯量[10]。目前對農(nóng)田碳匯的研究已從農(nóng)田土壤的碳匯效應(yīng)向整個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的凈碳匯效率轉(zhuǎn)移[11-13]，并以碳足跡表征農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體凈增減量、碳流的效率等[1，2]。但針對耕作方式和高低產(chǎn)田的相關(guān)研究卻很少。山東省作為我國的農(nóng)業(yè)大省，2013年的耕地面積是760萬公頃，占全省面積的48%以上。因此，分析山東省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的固碳效應(yīng)與碳流效率等，對制定農(nóng)田管理和溫室氣體減排措施具有重要的指導(dǎo)意義。

1材料與方法

1.1研究區(qū)域概況

研究區(qū)域包括山東省膠東半島的龍口（中產(chǎn)田）、中部地區(qū)的泰安（中產(chǎn)田）和南部地區(qū)的滕州（高產(chǎn)田）。三地的冬小麥產(chǎn)量分別為7.50、6.32、8.26 t/hm2，夏玉米產(chǎn)量分別為8.60、8.73、10.36 t/hm2。本研究對三個地區(qū)2012年翻耕、旋耕、耙耕三種耕作方式的碳排放和固定進行了比較分析。

1.2碳足跡分析原理

1.2.1碳流路徑農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一種既有碳排放也有碳固定的生產(chǎn)活動。其碳排放包含兩個方面：一是生產(chǎn)過程中直接向空氣中排放的溫室氣體，如植物呼吸、秸稈還田分解釋放的CO2等；二是農(nóng)田生產(chǎn)過程中投入的物資如農(nóng)藥、化肥、機械等所釋放的溫室氣體。而農(nóng)田作物進行光合作用時又會固定大氣中的CO2。因此，本研究采用全環(huán)式碳流模型[1，14-17]對農(nóng)田系統(tǒng)的碳足跡進行研究，模型如下：

式中：NGHGB指空氣中凈溫室氣體平衡；GWPNPP指凈初級生產(chǎn)率（包括籽粒、秸稈、殘茬和根系）；GWPIMPORT指外部直接投入的碳，實際是指廄肥；GWPEXPORT指土壤排出的溫室氣體量，包括CO2、N2O、CH4（非水田可忽略）；GWPRH指土壤異氧呼吸排出的碳（可忽略）；GWPSOILGHGS指土壤有機質(zhì)變化引起的溫室氣體增減量（在某些短期田間試驗中此項可忽略）；GWPINPUT指各種間接碳匯，包括肥料、農(nóng)藥、種子、灌溉、人力、畜力等。

為了更好地適應(yīng)中國的實際情況，在公式（1）的基礎(chǔ)上進行非實質(zhì)性的修改[1]，將模型簡化為：

式中：GHG指農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的凈耗碳量，也可指空氣中溫室氣體增減量；GWPNPP指凈初級生產(chǎn)率的增溫潛勢；GWPSOC指土壤有機碳的增溫潛勢（短期試驗可忽略）；GWPSOILEXPORT指土壤排放CO2（主要是秸稈還田）、N2O（主要決定于施N量）、CH4（非水田可忽略）的增溫潛勢；GWPINPUT指間接投入的增溫潛勢。

GHG也可以耐度胗氬出的角度進行計算，即：

GHG=總耗碳-總固碳；

總耗碳=無機要素耗碳+有機要素耗碳；

無機要素耗碳=機電油耗碳+化合物耗碳。

若GHG0，則農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對大氣溫室氣體的作用為正，即凈碳排放。

1.2.2指標(biāo)體系為了方便計算和比較，需要將碳的主要來源、排放和參數(shù)按一定標(biāo)準(zhǔn)折算成同一單位。目前用的比較多的有IPCC（2006）[1]、West和Marland[7]、Lal[8]、Gan[17]和劉巽浩[18]五種指標(biāo)體系。劉巽浩等[1]在此基礎(chǔ)上制定出了更加符合中國的指標(biāo)體系，并對其賦值，見表1。

1.2.3單位產(chǎn)量與單位產(chǎn)值的碳足跡CFy指單位產(chǎn)量的作物生產(chǎn)耗碳，CFv指單位產(chǎn)值的作物生產(chǎn)耗碳[3，19]。

CFy=ΔGHG/TY

CFv=ΔGHG/TV

式中，ΔGHG為凈消耗碳（kgCO2/hm2），TY為產(chǎn)量（kg/hm2），TV為作物產(chǎn)值（元/hm2）。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Excel 2013對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，用SigmaPlot 10.0作圖。

2結(jié)果與分析

2.1山東省中高產(chǎn)田不同耕作方式的耗碳足跡

2.1.1山東省中高產(chǎn)田不同耕作方式的化合物耗碳由表2可知，在泰安、滕州和龍口三地的農(nóng)田生產(chǎn)中，冬小麥季的純N+土壤N2O耗碳分別占化合物耗碳總計的86.66%、79.69%和88.80%，夏玉米季分別占86.68%、92.53%和88.40%；其中，純N肥的耗碳量占總化合物耗碳的53.82%～62.49%?？梢钥闯觯芯恐仓昀肗肥規(guī)律，設(shè)計合理施肥方式，減少N肥施用量，提高N肥的有效利用率，也是減少農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中糧食生產(chǎn)耗碳的方式之一。

2.1.2山東省中高產(chǎn)田不同耕作方式的機電油耗碳由表3和表4可知，冬小麥生長季，泰安、滕州和龍口農(nóng)田翻耕處理的灌溉、翻耕和收獲所消耗的機電油耗碳之和分別是整個冬小麥生長季機電油耗碳總計的80.61%、80.23%和81.52%，旋耕的分別是77.94%、79.69%和81.09%，耙耕的分別是78.88%、78.22%和81.52%；灌溉耗碳占機電油耗碳總計的32.79%～48.69%。夏玉米種植均為免耕播種方式，所以耕作方式耗碳為0。泰安、滕州和龍口三地播種、灌溉和收獲所消耗的機電油耗碳總計分別是整個夏玉米生長季機電油耗碳總計的79.70%、81.30%和93.23%；其中，灌溉耗碳占機電油耗碳總計的19.82%～34.55%，收獲占34.29%～41.10%。

可見，泰安、滕州和龍口三地小麥-玉米兩作80%以上的機電油耗碳是灌溉、耕作、播種和收獲。所以改進灌溉技術(shù)，改良收獲、耕作和播種機械，提高油電利用效率，是減少機電油耗碳的關(guān)鍵及降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中糧食生產(chǎn)耗碳的方式之一。

2.1.3山東省中高產(chǎn)田不同耕作方式的有機耗碳從表5可以看出，山東省三個地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中有機耗碳98.83%以上來源于秸稈還田，均高于9 800 kgCO2/hm2；種子耗碳只占了有機耗碳的0.42%～1.17%。雖然秸稈耗碳量非常大，但由于秸稈都來自于上一茬作物的秸稈產(chǎn)量，相對一年來說，秸稈耗碳等于秸稈固碳。

2.2山東省中高產(chǎn)田不同耕作方式的固碳及凈耗碳足跡分析

從表6可以看出，籽粒固碳占總固碳（籽粒固碳+秸稈固碳）的39.05%～52.64%。滕州的農(nóng)田是高產(chǎn)田，無論是冬小麥還是夏玉米的籽粒固碳都高于其他兩個城市，高出720.3～2 372.1 kgCO2/hm2。滕州的總固碳比其他兩個城市高出196.3～7 801.5 kgCO2/hm2（旋耕除外）。三地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的ΔGHG值在-3 524.7～-8 774.3 kgCO2/hm2，均為負值，所以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的糧食生產(chǎn)是一個凈固碳而不是耗碳的過程。三地冬小麥生長季平均ΔGHG值為-4 976.1 kgCO2/hm2，而三地夏玉米生長季平均ΔGHG值為-7 657.7 kgCO2/hm2，說明夏玉米季的凈固碳高。冬小麥-夏玉米一年兩熟條件下，三種耕作方式平均，泰安、滕州和龍口的ΔGHG值分別為-10 678.3、-14 180.4、-13 042.7 kgCO2/hm2，說明滕州因高產(chǎn)總的凈固碳量最高。冬小麥-夏玉米一年兩熟條件下，三地平均，翻耕、旋耕和耙耕的ΔGHG值分別為-13 219.2、-12 549.9、-12 132.3 kgCO2/hm2，說明翻耕的凈固碳量顯著高于旋耕和耙耕。所以采用翻耕，并通過培育高產(chǎn)新品種和運用新技術(shù)增加作物經(jīng)濟產(chǎn)量，是提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中糧食生產(chǎn)過程凈固碳的重要途徑。

2.3山東省中高產(chǎn)田不同耕作方式的CFv與CFy足跡分析

翻耕、旋耕與耙耕冬小麥和夏玉米的單位產(chǎn)值碳足跡（CFv）值為-0.2191～-0.4263，單位產(chǎn)量碳足跡（CFy）值為-0.5635～-0.8900，均為負值，說明均表現(xiàn)為碳匯。三地區(qū)間，除旋耕外，冬小麥季CFv表現(xiàn)為滕州>龍口>泰安，夏玉米季則表現(xiàn)為泰安≈龍口>滕州。在地區(qū)間，冬小麥季CFy值以泰安最低，夏玉米季CFy表現(xiàn)為龍口>滕州>泰安。在冬小麥-夏玉米一年兩熟條件下，夏玉米的CFv和CFy均顯著高于冬小麥，表明夏玉米的碳匯效應(yīng)高于冬小麥。耕作方式相比，CFv和CFy表現(xiàn)趨勢為冬小麥翻耕-夏玉米免耕>冬小麥旋耕-夏玉米免耕>冬小麥耙耕-夏玉米免耕（圖1）。

3討論與結(jié)論

山東省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)耗碳是由農(nóng)田生產(chǎn)過程的投入決定的，主要包括化合物耗碳、機電油耗碳和有機物耗碳三部分?；衔锖奶贾饕皋r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)過程中的肥料施用，其中HN肥施用的耗碳就占據(jù)了化合物耗碳的1/2以上，這與田慎重[20]的研究結(jié)果相同。所以減少N肥的施用，選擇合理的N肥施用方式，提高N肥利用率，是降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)耗碳的主要方式。機電油耗碳主要是由灌溉、收獲、播種和耕作方式?jīng)Q定的，灌溉耗碳約占了機電油耗碳的1/3，由此可看出政府部門增加農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)建設(shè)投入的必要性。雖然農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的有機物耗碳非常高，均高于9 800 kgCO2/hm2，但其中98.83%以上是由作物秸稈還田引起的，而作物秸稈耗碳又等于作物秸稈固碳，因此可以不考慮?？梢姡綎|省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)無論是中產(chǎn)田還是高產(chǎn)田，無論是翻耕、旋耕還是耙耕，主要耗碳的是農(nóng)田機電油耗碳中的灌溉與收獲耗碳和化合物耗碳中的肥料施用，尤其是N肥的施用量。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中固碳主要包括籽粒固碳和秸稈固碳，而籽粒固碳量直接反映了冬小麥和夏玉米的產(chǎn)值碳足跡。滕州高產(chǎn)田的籽粒固碳和秸稈固碳量均高于泰安和龍口的中產(chǎn)田，且翻耕的固碳量要高于旋耕和耙耕，因此，在高產(chǎn)田中采用翻耕能夠提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的作物固碳量。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的凈耗碳量都為負值，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體來說是一個固碳的過程，對整個自然生態(tài)系統(tǒng)具有與森林相同的吸收大氣中溫室氣體的作用[1，2]。三個地區(qū)間，滕州高產(chǎn)田的凈固碳量最高，其次為龍口，泰安最低；同一地區(qū)不同耕作方式間比較，翻耕的凈固碳量均最大。

由于ΔGHG值為負值，冬小麥和夏玉米的CFv和CFy也均為負值，其中夏玉米的CFv和CFy值要高于冬小麥。這是由作物特性造成的：夏玉米是C4植物，其產(chǎn)量要遠高于C3植物冬小麥的產(chǎn)量[21]。CFv和CFy表現(xiàn)趨勢為冬小麥翻耕-夏玉米免耕>冬小麥旋耕-夏玉米免耕>冬小麥耙耕-夏玉米免耕，這主要是因為翻耕增加了產(chǎn)量和固碳能力。滕州的產(chǎn)量高于泰安和龍口，但CFv和CFy并不是最高，這說明碳足跡的變化不僅與產(chǎn)量有關(guān)，也與生產(chǎn)過程中碳耗和價格有關(guān)。因此，提高產(chǎn)量和減少生產(chǎn)過程中的碳耗，對低碳高產(chǎn)均至關(guān)重要。

綜合來看，提高農(nóng)業(yè)機械作業(yè)效率、減少機電油耗，提高氮肥和水分利用效率，建立合適的土壤耕作制度，提高作物產(chǎn)量，是山東省r田系統(tǒng)提高凈固碳能力的重要突破方向。同時，繼續(xù)挖掘夏玉米的固碳潛力，提高冬小麥的固碳能力，是作物育種與栽培應(yīng)該重點解決的問題。

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篇9

關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟 節(jié)能減排 發(fā)展方式 燃料電池

中圖分類號:F206文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3973 (2010) 07-115-01

1引言

近年來,隨著全球氣溫的不斷上升,全球變暖受到了廣泛的關(guān)注。氣候變暖的其主要癥結(jié)在于目前世界范圍內(nèi)溫室氣體的高排放。溫室氣體的主要成分為CO2 ,約占63%,在大氣中維持數(shù)十年才能自然地被其他的物體所分解。

2我國目前的能源利用及CO2的排放量現(xiàn)狀

1995年,我國煤炭占每年總能源的比例接近于75%,而到2007年,該比例已降至70% ,與此同時,石油所占的比例卻在逐年增加。近幾年來,隨著天然氣、水電、核電等新能源所占比重的不斷增加,中國的碳排放量不斷下降,但目前,中國CO2減排的形勢比較嚴峻。

我國排放的CO2主要來自工業(yè)、交通運輸、建筑等行業(yè)。2003年到2006年這4年,我國的能源消耗超過了之前25年的總和,已達到7012kW。2007年中國的CO2排放量為59.608t,超過了美國當(dāng)年的58.208t,位居世界第一位。在過去8年的時間里,全世界的碳排放量增長了1/3,其中2/3來自中國。2006 年中國人均CO2排放量為4.32t,到了2008年人均排放量已經(jīng)接近于5t,超過了世界平均值的4.18t,是印度的3.7倍。

3低碳經(jīng)濟,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式之路

嚴峻的能源形勢,使得發(fā)展低碳經(jīng)濟成為我國的必然選擇。低碳經(jīng)濟,是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟發(fā)展模式,是人類社會的一次重大進步。低碳經(jīng)濟本質(zhì)上是能源的高利用效率和清潔能源結(jié)構(gòu)問題,其核心是能源的技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。低碳經(jīng)濟的發(fā)展模式,為我國構(gòu)建和諧社會提供了一種操作性的詮釋,是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)節(jié)約型社會的綜合創(chuàng)新與實踐,完全符合黨的十七大報告提出的科學(xué)發(fā)展觀的思路,是不可逆轉(zhuǎn)的劃時代潮流,是一場涉及生產(chǎn)方式、生活方式和價值觀念的全球性革命。著名低碳經(jīng)濟學(xué)家、原國家環(huán)保局副局長張坤民教授提出,低碳經(jīng)濟是目前最可行的可量化的可持續(xù)發(fā)展模式。著名學(xué)者林輝將低碳經(jīng)濟稱為“第五次全球產(chǎn)業(yè)浪潮”。

從目前來說,節(jié)能減排,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,是走向低碳經(jīng)濟的第一步。我們國家的低碳能源發(fā)展戰(zhàn)略首先應(yīng)該是要節(jié)能、減排,即我們所有的行業(yè)都要節(jié)能提效。在當(dāng)今全球能源緊張、油價高漲的時代,燃料電池成為我們目前可行的選擇。

4燃料電池,低碳經(jīng)濟的可行之選

燃料電池(Fuel cell)是一種以電化學(xué)反應(yīng)方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,是高效利用能源而又環(huán)境友好的新技術(shù)。與普通電池 (Battery)不同的是,燃料電池的燃料和氧化劑不儲存于電池內(nèi)部,而是由外部供給,而普通電池僅僅是能量儲存裝置。

燃料電池現(xiàn)在被認為是繼火力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電和原子能發(fā)電等之后新一電技術(shù) ,具有其他發(fā)電方式不可比擬的優(yōu)點:

(1)高效率。燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,過程不涉及熱機過程,故能量轉(zhuǎn)換不受卡諾循環(huán)的限制,理論上,其熱電轉(zhuǎn)化效率可達到85%～90%,但由于工作時受各種極化的影響和限制,目前各類燃料電池的實際發(fā)電效率均在40%～60%的范圍內(nèi)。

(2)無污染。燃料電池幾乎不排放有害氣體,溫室氣體CO2的排放量也比火力發(fā)電減少40%～60%,減少了污染氣體的排放;而且燃料電池沒有傳動部件,工作時噪聲低,因而可直接設(shè)在用戶附近,從而減少傳輸費用和傳輸損失。燃料電池的無污染特性是其具有長遠發(fā)展?jié)摿Φ闹饕颉?/p>

(3)可靠性高。與燃氣渦輪機或內(nèi)燃機相比,燃料電池因沒有機械傳動部件,所以更加安全可靠,不會因傳動部件失靈而引發(fā)安全事故。

5燃料電池的應(yīng)用前景

燃料電池具有高效清潔等顯著優(yōu)點,這決定了它在固定發(fā)電系統(tǒng)、分布式電源、空間飛行器電源及交通工具用電源方面有巨大的發(fā)展?jié)摿?。燃料電池汽車對于城市交通的健康發(fā)展有重大意義。燃料電池汽車有非常好的市場,使得全球各主要汽車生產(chǎn)企業(yè)紛紛把燃料電池汽車列為研發(fā)重點,并已取得了不俗的成果。現(xiàn)在,越來越多便攜式電子產(chǎn)品進入到人們的日常生活,我們每天的生活已經(jīng)離不開手機、數(shù)碼相機、電腦等數(shù)碼產(chǎn)品,但現(xiàn)存的主要問題就是電源的續(xù)航能力。與傳統(tǒng)電池相比,燃料電池的能量至少要高10倍。例如,普通鋰離子電池能提供300瓦小時每升的電量,而甲醇燃料電池卻能提供4800瓦小時每升的電量。因此,一些世界著名企業(yè)都投入巨資研發(fā)燃料電池。

6結(jié)語

隨著全球能源緊張、油價高漲時代的到來,發(fā)展低碳經(jīng)濟、尋找新能源成為了當(dāng)務(wù)之急。燃料電池具有清潔高效的優(yōu)點,得到了各國政府政策上的大力支持,而且能源動力企業(yè)看好燃料電池的發(fā)展,因此未來燃料電池市場將有巨大的潛力。

參考文獻:

[1]徐匡迪.節(jié)能減排走向低碳經(jīng)濟的第一步[J].山西能源與節(jié)能,2010(1).

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（中央財經(jīng)大學(xué)商學(xué)院，北京 100081）

（School of Business，Central University of Finance and Economics，Beijing 100081，China）

摘要： 本文分析了碳管理的內(nèi)涵，將碳管理活動的關(guān)鍵行為予以指標(biāo)化，并設(shè)計了公司碳管理效能評估指標(biāo)體系，來評價公司的碳管理效能。

Abstract: In this paper, in order to evaluate executive management effectiveness of carbon emission reduction, the author analyzed connotation of carbon management and suggested to make the key activities of carbon management as assessment index. What´s more, an indicator system was designed as well.

關(guān)鍵詞 ： 低碳管理；管理效能；評估；指標(biāo)體系

Key words: low carbon management；management effectiveness；evaluation；indicator system

中圖分類號：F272 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）02-0009-02

0 引言

近年來，異常的氣候給全球帶來巨大的災(zāi)難。人們逐步認識到，工業(yè)行為給人類帶來豐富物質(zhì)的同時，也給自然環(huán)境帶來了巨大的影響。伴隨低碳轉(zhuǎn)型政治共識的形成和全球碳市場的逐步興起，各種國際、國內(nèi)減排法律、法規(guī)和政策層出不窮，低碳標(biāo)準(zhǔn)推陳出新，消費者對供應(yīng)商減排的預(yù)期也不斷增強。愈來愈多的公司不再在政策上進行爭論，而是追求切實可行的方法應(yīng)對氣候變化，低碳執(zhí)行力和減排效果等碳管理效能問題也日益受到公眾的關(guān)注。

1 碳管理的內(nèi)涵

管理效能和管理績效是互相聯(lián)系又相互區(qū)別的概念。管理績效強調(diào)組織或個人行為的成績和結(jié)果，是以結(jié)果為導(dǎo)向的一種評價模式；而管理效能則強調(diào)組織或個人管理的過程，兼顧管理的結(jié)果，是以過程為導(dǎo)向的一種評價模型。碳管理是指對《京都議定書》中所涵蓋的包含二氧化碳在內(nèi)的6種溫室氣體通過減排技術(shù)和組織與制度創(chuàng)新等措施進行主動管理的系列活動。碳管理是企業(yè)管理活動的重要組成部分，具有管理活動的突出特點和屬性。因此，碳管理績效和碳管理效能同管理績效與管理效能一樣，也表現(xiàn)出不同的關(guān)注點。

2 公司碳管理效能評估指標(biāo)體系構(gòu)建

碳管理是一個內(nèi)涵豐富、連續(xù)、動態(tài)的過程。它包括目標(biāo)規(guī)劃、碳監(jiān)測、碳披露、碳減排、碳交易及風(fēng)險規(guī)避、提高企業(yè)競爭力等若干方面內(nèi)容。公司的碳管理行動可能是自愿的，也可能是強制的，它取決于企業(yè)所在的政策監(jiān)管環(huán)境。由于公司所處的行業(yè)千差萬別，所以低碳技術(shù)和方法也各不相同，完整的碳管理體系通常包括如下基本內(nèi)容。

①碳監(jiān)測。碳監(jiān)測是碳管理的前提和基礎(chǔ)。公司通過監(jiān)測整個業(yè)務(wù)流程中的碳排放，才能找到減排空間，并形成減排計劃。碳監(jiān)測包括對溫室氣體的常規(guī)或臨時的數(shù)據(jù)收集、監(jiān)測和計算等活動，還包括檢測儀器、計算軟件等軟硬件支持系統(tǒng)。碳監(jiān)測遵循一系列標(biāo)準(zhǔn)方法和原則。國際上較為通用的是溫室氣體議定書（GHG Protocol）和ISO14064溫室氣體核證標(biāo)準(zhǔn)。前者包括企業(yè)核算與報告準(zhǔn)則以及項目量化準(zhǔn)則兩個標(biāo)準(zhǔn)，這兩個標(biāo)準(zhǔn)既有關(guān)聯(lián)但又相互獨立；后者由國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ISO）制定，旨在為溫室氣體排放的監(jiān)測、量化和削減提供一套操作方法和工具。

②公司碳治理結(jié)構(gòu)與戰(zhàn)略。公司碳治理結(jié)構(gòu)是指企業(yè)推進低碳管理行動中的組織系統(tǒng)、權(quán)利責(zé)任分配和資源配置等一系列決策機制及落實方式。碳戰(zhàn)略是指在公司低碳增長轉(zhuǎn)型過程中選擇目標(biāo)、原則和行動方案，通常由高層制定并整合到業(yè)務(wù)流程中。公司碳治理結(jié)構(gòu)服從碳管理戰(zhàn)略的要求，圍繞碳管理戰(zhàn)略，設(shè)立、調(diào)整行政系統(tǒng)，并作出資源和任務(wù)安排。

③碳信息披露。碳信息披露是公司為特定目的而依照法律規(guī)定或自愿原則將其自身的碳管理戰(zhàn)略、經(jīng)營狀況等信息和資料向特定機構(gòu)所報告，并向社會公開或公告的行為。碳信息披露既包括碳管理行動執(zhí)行前的披露，也包括執(zhí)行過程中的持續(xù)信息公開和執(zhí)行后的績效披露。碳信息披露包括強制披露和自愿披露兩種類型。前者是企業(yè)向政府部門、公眾、投資人等就特定事項采取法定方式在規(guī)定的時間內(nèi)進行披露，讓有關(guān)主體了解企業(yè)的碳管理行動。后者則是企業(yè)自發(fā)地進行碳信息披露，主動給公眾提供碳管理的有關(guān)信息，以獲得內(nèi)部和外部利益相關(guān)方的認可。目前全球最普遍使用的自發(fā)報告模式有碳信息披露項目（CDP）和全球報告倡議組織（GRI）兩種。

④創(chuàng)造財務(wù)收益和降低風(fēng)險。創(chuàng)造財務(wù)收益和降低風(fēng)險是公司通過碳管理直接或間接增加公司利潤及降低或規(guī)避企業(yè)合規(guī)風(fēng)險的行為。公司通過在強制減排交易市場或自由交易市場上出售核證的碳減排量，獲取碳管理的收益，直接增加企業(yè)的利潤。此外，低碳環(huán)保形象的確立，有助于企業(yè)贏得更多客戶，獲得潛在價值。對企業(yè)而言，節(jié)能減排也可以提高企業(yè)能源的使用效率，減少支出，節(jié)約成本。因此，碳管理直接或間接為企業(yè)創(chuàng)造了財務(wù)收益。

上述內(nèi)容分布在碳管理活動的決策、實施、業(yè)績評估等不同階段。碳管理決策是公司實施碳管理活動的第一個階段，是企業(yè)形成低碳戰(zhàn)略目標(biāo)的過程。在這一階段，公司通常設(shè)立諸如氣候管理委員會、碳管理領(lǐng)導(dǎo)小組等類似機構(gòu)來總體策劃公司的碳排放目標(biāo)，并實行管理權(quán)。碳管理機構(gòu)在確定碳排放目標(biāo)前，會識別公司的“碳足跡”，依照相關(guān)計量標(biāo)準(zhǔn)收集數(shù)據(jù)并計算經(jīng)營過程中的碳排放基線，然后確定碳排放目標(biāo)，并將目標(biāo)分解到各個部門及生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，作為期末的碳績效考核的依據(jù)。

碳管理實施是公司在既定的碳排放目標(biāo)下，推進碳減排的整個過程。根據(jù)邁克爾·波特價值鏈理論，工業(yè)企業(yè)的活動可以分為基本活動和輔助活動，基本活動是實現(xiàn)公司價值不可或缺的活動，諸如原材料采購、生產(chǎn)制造、運輸、銷售、售后服務(wù)等。事實上，碳排放伴隨著公司活動產(chǎn)生，而且主要產(chǎn)生在基本活動過程中。產(chǎn)品的工藝設(shè)計決定了產(chǎn)品的材質(zhì)、尺寸、功能等關(guān)鍵因素，對加工過程中的碳排放量具有直接影響。此外，產(chǎn)品生命周期終結(jié)時，或焚燒或掩埋或循環(huán)利用，處理方式不同，碳排放差異也很大。因此，在設(shè)計碳管理效能評價指標(biāo)體系時不得不考慮設(shè)計、采購、生產(chǎn)制造、運輸、銷售、售后和回收等因素。

碳管理業(yè)績是公司一定時期（如一年）碳管理活動的產(chǎn)出。企業(yè)經(jīng)營過程中，必須定期比較原始目標(biāo)與現(xiàn)有績效產(chǎn)出，進行考核和總結(jié)，并予以獎懲。公司往往會在這一階段公布公司的碳管理信息，傳達碳管理任務(wù)完成情況及績效考評結(jié)果。這種披露行為可能是公開的，也可能半公開，或僅在公司內(nèi)部進行通報。一些碳管理戰(zhàn)略意識強烈的公司，會申請低碳認證或進行碳交易，提升產(chǎn)品競爭力，實現(xiàn)碳管理的更高回報?；谝陨戏治觯疚膹奶脊芾頉Q策、碳管理實施和碳管理業(yè)績?nèi)齻€方面構(gòu)建公司碳管理效能評估指標(biāo)體系，如圖1所示。

3 結(jié)束語

公司碳管理效能評價指標(biāo)體系是由表征公司碳管理效能各方面特性及其相互聯(lián)系的多個指標(biāo)，依據(jù)碳管理活動的內(nèi)涵所構(gòu)成的具有內(nèi)在結(jié)構(gòu)的有機整體。公司碳管理效能評價指標(biāo)體系是評估公司低碳執(zhí)行力和減排效果等碳管理效能的前提，也是公司低碳行動的指南。因此，科學(xué)設(shè)定公司碳管理效能評估指標(biāo)體系至關(guān)重要。本文認為公司碳管理效能評估指標(biāo)體系需要依據(jù)科學(xué)性原則、全面性原則、可行性原則、重要性原則等原則，深入分析碳管理活動的內(nèi)涵，將碳管理活動不同階段的關(guān)鍵行為予以指標(biāo)化考核，才能全面反映公司碳管理效能的大小。

參考文獻：

[1]CDP. The carbon management strategic priority[R]. Published by CDP，2012.