哪些能源的消耗要算在碳排放里

【专家解说】：词义来源 　　碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳，因此用碳（Carbon）一词作为代表。虽然并不准确，但作为让民众最快了解的方法就是简单地将“碳排放”理解为“二氧化碳排放”。多数科学家和政府承认温室气体已经并将继续为地球和人类带来灾难，所以“（控制)碳排放”、“碳中和”这样的术语就成为容易被大多数人所理解、接受、并采取行动的文化基础。我们的日常生活一直都在排放二氧化碳，而如何通过有节制的生活，例如少用空调和暖气、少开车、少坐飞机等等，以及如何通过节能减污的技术来减少工厂和企业的碳排放量，成为本世纪初最重要的环保话题之一。 编辑本段碳排放原因 　　燃料本身就是有机碳氢化合物，所以如果不能与空气中的氧气发生燃烧化学反应变成对人体和环境基本无害的水和二氧化碳（但二氧化碳正在被认为是对全球大气环境有危害的温室气体），就有可能成为有害物质而排放出，例如当燃料和空气的比例过小（混合气过稀）而导致发动机失火时就是如此，这是碳氢化合物（HC）排放的主要机理之一；燃料如果太多会导致混合气过浓而不能完全燃烧，其中含碳较多的成分要么变成含碳较少的碳氢化合物或醛类物质（气体），要么变成含碳较多结构更为复杂的颗粒物（PM），或者变成固体的碳烟颗粒物（也是PM），或者变成燃烧中间产物一氧化碳（CO），所以氧气不足造成的不完全燃烧产物是碳氢化合物（HC）排放的又一个机理，也是碳烟及颗粒物（PM）排放和一氧化碳（CO）排放的唯一机理。碳烟的生成需要氧气严重不足，所以主要在非均质燃烧的柴油机中生成，汽油机因为燃料与空气均质混合后才燃烧，并且混合气一般不会太浓，所以一般没有碳烟，颗粒物（PM）排放也很少（但如果有机油进入混合气中，如活塞环坏了导致串机油或燃烧混合油的二冲程汽油机，则也会产生碳烟和颗粒物；另外，如果汽油机供油系统故障导致供油失控，则也会产生碳烟）。氮氧化物（NOx）是由空气中的氧气和氮气反应生成的，包括NO、NO2等，其中又以NO为主，但是空气中的氧气和氮气在大气状态下并不会发生化学反应，只是因为燃烧形成的1200~2400℃的高温环境为氧气和氮气反应生成NO、NO2创造了条件，才造成了氮氧化物（NOx）排放，这就是氮氧化物（NOx）排放的形成机理。铅盐直接来自于燃料，只要燃料不含铅，发动机就不会有铅污染。 编辑本段国际条约 公约简介 　　《联合国气候变化框架公约》被认为是冷战结束后最重要的国际公约之一。 国际条约 针对全球气候变暖的挑战，国际社会在1992年制定了《联合国气候变化框架公约》（以下简称《公约》），并于1997年12月在日本京都召开的《公约》第三次缔约方大会上达成了《京都议定书》 （以下简称《议定书》）。《议定书》要求30多个附件一国家（包括发达国家和经济转型国家）在2008至2012年间，把温室气体的排放量平均比1990年削减>5.2%。在得到占发达国家1990年CO2排放总量的55%以上的缔约发达国家批准后，《议定书》于2005年2月16日正式生效。这标志着国际社会进入了一个实质性减排温室气体的阶段，人类发展史上首次具有了一个国际法律框架，用以限制人类活动对地球系统的碳循环和气候变化的干扰。减少碳排放成为缔约国家社会经济发展和生产经营活动的重要目标之一。 　　《议定书》设计的清洁发展机制（CDM）为温室气体减排提供了一个双赢的长期行动框架。是《议定书》设计的三个灵活机制之一，其初衷是为了各国可以采用最小成本且有效的方式来削减排放，各国可以运用这些机制相互协作以履行减排的承诺。该机制允许发达国家在发展中国家开展减排项目来获取减排信用，并从2000年开始到第一个承诺期（2008-2012）执行。它既可以使发达国家降低减排的成本，同时又使发展中国家通过项目合作，获得相应的资金和技术支持。中国可以通过积极参与项目获得巨大的经济收益，据估计中国可以提供全球CDM所需项目的一半以上。此外，碳交易市场也有望成为世界最大的市场之一。 执行效果 　　《议定书》生效是各国在政治、经济、能源、环境等方面利益相互妥协的结果。由于各国在温室气体减排方面具有共同但有区别的责任，加上资源禀赋和经济发展水平差异较大，在履行减排义务时付出的代价不同，所以在减排的国际谈判中不得不考虑各自的国家利益，使得谈判过程成为一个各个国家或利益集团在政治、经济、资源、环境等方面博弈的复杂过程。 　　由于占发达国家温室气体排放约40%的美国和澳大利亚没有批准《议定书》，并且《议定书》最终文本是在谈判过程中对一些国家的减排义务作了较大让步的情况下才达成的妥协方案，所以《议定书》执行的意义和效果并不显著。 目标实现 　　即使《议定书》所规定的各项目标能够实现，与稳定气候变化的最终目标仍相距甚远。由于温室气体减排的成本较高，对经济将产生不可忽视的重要影响。所以，实力薄弱的发展中国家无力承担如此巨大的经济负担，需要发达国家提供资金和技术援助。另一方面，减排的效果如何还有很大的不确定性，因此国际社会实现稳定气候变化的目标仍然任重道远。 编辑本段碳交易 　　全球碳交易市场年均交易额已达300亿美元，预计将来还会大幅增加。在欧洲，企业可以通过买卖二氧化碳排放量信用配额来实现排放达标的目标。碳排放已经成为一种市场化的交易。在伦敦金融城，除了股票、证券和期货交易所外，还有不少专门从事碳排放交易的公司。 排放模式 早在2002年，英国就自发建立了碳交易体系。另外，在伦敦证券交易所创业板上市的公司中，有60多家企业致力于研发有助减少碳排放的新技术。虽然在伦敦没有一所类似股票交易所的碳交易所，但是这些大大小小从事碳排放交易的公司企业却早就联合在一起了。碳排放价格一直处于波动状态，2006年交割的碳排放价格约为每吨16.50欧元（约合人民币165元），而2007年交割的碳排放价格则为17欧元。除英国外，欧洲各国目前都有活跃的碳排放交易市场。2002年，荷兰和世界银行首先开始碳交易时，碳排放的价格为每吨5欧元左右，此后开始上扬。2004年达到6欧元，到2006年4月上旬，每吨价格超过了31欧元。2006年，世界二氧化碳排放权交易总额达280亿美元，为2005年的2.5倍，交易的二氧化碳量达到了13亿吨。 　　英国、美国已经是全球碳排放交易的两大中心——担纲的分别是伦敦金融城和芝加哥气候交易所。现在，参与碳排放交易的政治家和商人都将目光投向了亚洲，投向了中国。碳排放交易是用经济手段推动环保的国际通行办法，是清洁发展机制，简称CDM的核心内容。1997年开始接受签署的《京都议定书》，《联合国气候变化框架公约》下的重要议定书，是碳排放全球交易的政策驱动力。根据《京都议定书》的约定，“已发展国家”有已经核准的2008-2012年间温室气体排放量上限；同时，至2012年，温室气体平均排放量必须比1990年的水平低5.2%。为减少“全球蔓延”的温室气体，《京都议定书》同时规定，协议国家（现有169个国家）承诺在一定时期内实现一定的碳排放减排目标，各国可将自己的减排目标分配给国内不同的企业。当某国不能按期实现减排目标时，可以从拥有超额配额（或排放许可证，英文简称CER）的国家（主要是发展中国家）购买一定数量的配额（或排放许可证）以完成自己的减排目标。同样的，在一国内部，不能按期实现减排目标的企业也可以从拥有超额配额（或排放许可证）的企业那里购买一定数量的配额（或排放许可证）以完成自己的减排目标，CDM便因此形成，碳排放形成“大宗商品交易”的国际市场。 　　受《京都议定书》的政策牵引，英国早在2002年即启动自愿排放贸易计划，31个团体根据1998-2000年基线自愿性设定排放减量目标，包括了6种温室气体。2005年，欧盟温室气体排放交易体系启动，该体系覆盖欧盟25个成员国，包括近12000个燃烧过程排放二氧化碳的工业实体，遂使欧盟成为世界上最大的碳排放交易市场。伦敦金融城则是欧洲碳排放交易市场的中心。2006年，其碳排放交易额超过200亿欧元，历年来呈翻番增长趋势。“走在环保问题的前列，已经为金融城带来了切实利益。”伦敦金融城当局政策与资源委员会主席迈克尔·斯奈德如此评价金融城的碳排放交易。 　　美国目前尚未加入签署《京都议定书》，其制定了“10年内减少20%的汽油用量”的发展减排计划。2003年建立的芝加哥气候交易所是全球首个以温室气体减排为目标和贸易内容的专业市场平台，其包括了二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氧化物、六氟化硫等6种温室气体的排放交易，会员200余个，这足以使其成为碳排放交易的美洲中心。 编辑本段与温室效应 　　全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 编辑本段应对措施 综述 　　与其他污染物不同，CO2的减排存在很大的技术难度。目前，主要有3种技术方向和选择。一是采取化石能源的替代技术 积极应对 ，主要包括清洁能源替代技术、可再生能源技术、新能源技术(核能目前已经被排除在联合履约和CDM机制之外)；二是提高能效，进而通过减少能耗实现削减CO2排放；三是碳埋存及生物碳汇技术。此外，税收等财政金融政策可以起到加速技术改造进程，优化资源配置，降低全社会减排成本的作用。 能源结构调整 　　能源结构调整对减排的作用明显但困难较大 　　从目前情况来看，短期内，通过能源替代技术改变能源结构的作用有限。人类存在采用低碳或无碳的替代能源技术的可能性，但还有很长一段路要走。为此，重点研究了现有能源的相互替代的可能性与效果。 在考虑宏观经济系统各个方面的复杂相互作用的基础上，我们初步建立了以减排政策为核心的一般均衡模型，应用这一模型对能源结构调整、经济结构调整、征收碳税等进行了政策模拟分析，主要结论如下。 　　中国2003年能源消费中，煤的比重为67.1%，天然气的比重为2.8%。如果将煤的使用比重降低1个百分点，代之以天然气，CO2的排放量会减少0.74%，而GDP会下降0.64%，居民福利降低0.60%，各部门生产成本普遍提高，其中电力部门受影响最大，平均成本提高0.60%；如果“气代煤”的比例为5%，CO2的排放量会减少4.9%，而GDP会下降2.0%，居民福利减低2.0%，电力部门平均成本提高2.4%。 因此，能源结构调整的后果是，一方面CO2排量会显著降低，另一方面GDP增长速度会放缓，居民福利受到一定的影响。在中国全面建设小康社会的过程中，经济必须保持一定的增长速度，因此，即使在能源供给充分的条件下，能源结构调整的速度不应也不可能太快。 实施清洁生产 　　技术和提高能源利用效率是最有效的途径。根据以上预测，即使采取较积极的能源政策，包括提高可再生能源和油气等清洁能源的比例，2020年中国煤炭消费仍占约60%。而碳埋存和相关碳汇技术因成本等问题难以推广。因此，最可行也是最有效的技术减排措施就是采取清洁生产等技术来提高能效，特别是煤炭的清洁利用技术在未来15年中将扮演十分重要的角色。能效技术不仅减少能源利用、减少排放、提高成本效益，还能通过技术转移发挥更大潜力，因此是CDM项目最优先的选择。另外，在农业方面，提高化肥利用率。在保证作物产量的前提下，实现减少化肥消耗量，对于减少化肥生成过程中的CO2排放和保护环境都具有重要的作用。 　　中国履行《京都议定书》 利用陆地生态系统 　　增加陆地生态系统碳吸收有助于减轻中国潜在的减排压力 中国履行《京都议定书》 造林、林地恢复、丰产林管理、采伐管理、森林防火和病虫害控制等可增加森林固碳量，减少碳排放。据初步估计，中国实施的林业六大重点工程的固碳潜力约200亿吨，持续时间约为100年。合理的农业管理措施(包括平衡施肥、合理种植、增加秸秆还田、少耕免耕等)和减少土壤侵蚀能大大提高农业土壤固碳量。根据目前的野外定位研究成果，在施用有机肥的情况下，除东北部分地方外，土壤有机质均会增加，平均增加幅度为8.52～59.78 g/（m2·yr）。农作物秸秆的还田，类似于施用有机肥，可以增加土壤的有机质含量，平均增加幅度45.24 g/（m2·yr）。免耕和少耕可以分别平均增加土壤有机碳134.81和208.74 g/（m2·yr）。在中国农业生产中，积极施用有机肥及推广秸秆还田和免耕，农田生态系统土壤的固碳潜力是巨大的。初步估计，目前森林植被的现有碳贮量只有潜在贮量的44.3%，土壤的现有碳贮量只有潜在贮量的90%。 　　增加草地固碳量的主要措施包括合理放牧、灌溉、施肥和品种改良等。另外，中国青藏高原高寒湿地、东北湿地以及分布在几大流域的湿地是个巨大的碳库，纳入陆地生态系统碳管理框架具有重要战略意义。当前中国符合《京都议定书》的生态系统碳汇占工业CO2总排放量的4%～6%。到2020年，这个碳汇可提高2～4倍，占工业CO2总排放量的7%～8%。增强陆地生态系统碳吸收与碳管理可在一定程度上减轻中国所面临的温室气体减排压力，为加快中国的工业化进程争取空间和时间。 征收碳税的影响 　　征收碳税对整个经济的负面影响不可低估 　　如果采用征收碳税的市场手段实现5%或10%的减排目标，需要分别征收每吨碳90.71元和192.9元的碳税。如果将征收的碳税全部用于返还居民，其税率还会略有提高。在征收碳税情形下，各部门的生产成本将增加，电力部门增加的成本分别为5.78%和12.07%，钢铁部门增加0.91%和1.94%，邮电运输业增加0.128%和0.263%。 如果把调整能源结构和征收碳税的措施结合起来，我们可以得到社会总成本略小的方案。例如：“气代煤”1%，征收碳税82.1元/吨碳，可以实现5%的总的减排目标，而居民福利下降0.78%，GDP下降1.51%。 　　总之，采用征收碳税和能源结构调整的政策对整个经济的负面影响比较大。 消费行为的影响 　　消费行为对节能与减排的作用突出 　　目前，对生产活动中的节能、提高能效方面的研究比较多，而对居民生活用能研究得比较少。事实上，1999～2002年中国每年全部能源消费量的大约26%、CO2排放的30%是由居民生活行为及满足这些行为需求的经济活动造成的。经过研究，居民的生活用能具有巨大的节约空间。在基本不降低生活水平的前提下，单是在住房、汽车、摩托车和家用电器节能这几项就可以节约能源2176.3万吨标准煤，占2002年居民生活行为用能的11.0%，相当于每年减少1628.8吨碳的CO2排放。