碳减排决策

碳减排决策（精选7篇）

碳减排决策 篇1

一、碳配额交易机制下减排决策的本量利模型

碳配额交易机制下减排决策的本量利分析,是在将减排成本按照成本性态的标准分为固定成本和变动成本两类的基础上,分析减排成本、作业量和减排利润三者间的数量依存关系,并进行预测和决策的会计方法。

1. 减排成本。广义的减排成本泛指企业在生产经营活动中发生的所有与减排活动相关的费用和支出;狭义的减排成本专指在特定的减排决策中,为减少碳排放而使用与环保有关的新设施、新设备,或采用环保新工艺、 新技术而增加的成本。本文主要从管理会计的角度分析狭义的减排成本。根据成本性态的不同可将狭义的减排成本分为固定减排成本和变动减排成本。固定减排成本是指做出减排决策后,每期新增的固定成本,如新增减排设施设备的折旧费用、运行维护费和管理费用等;变动减排成本是指做出减排决策后,与作业量增减同步变化的减排成本,如新增减排设施设备的机物料消耗、与减排有关的变动人工成本等。

2. 减排收入。广义的减排收入泛指企业在生产经营活动中通过减排活动而产生的各种直接或间接的收入; 狭义的减排收入专指在碳排放权交易的背景下,由于特定的减排决策使实际碳排放量减少,从而节约的碳排放权成本。本文主要从管理会计的角度分析狭义的减排收入,碳配额交易的经济实质是将企业环境污染的外部成本,用总量控制和配额交易机制转化为企业的内部成本。 在财务会计领域,碳排放权成本通常被视为排放成本的一部分,但从减排决策的角度来看,应严格区分排放成本和减排成本。由于碳排放量减少而节约的碳排放权成本, 在减排决策时应该归属于减排决策带来的收入。其收入的具体测算,一方面取决于减排后单位作业量所能节约的碳排放量,另一方面取决于碳排放权的市场价格。

3. 减排利润。在做出特定的减排决策前,需要衡量减排行为和措施能否产生经济效益,或者减排行为对利润的影响。减排利润的主要影响因素是减排收入和减排成本,可以用公式(1)表示。

在公式(1)中,P为特定的减排决策在一定经营期间内所能产生的减排利润;m0和m1分别为做出减排决策前后单位生产量的碳排放量;p为碳排放权的市场价格;b和a分别为变动减排成本和固定减排成本;x代表作业量,它是导致成本和收入发生变化的主要因素。将公式(1)作进一步简化,令M为减排决策后单位产量所能实现的碳减排量(M=m1-m0),可得到公式(2)。

公式(2)是排放权交易机制下特定减排决策的本量利分析基本公式,其中(Mp-b)是公式的核心要素,是指减排行为的单位边际贡献。通过公式(2),可以清楚地看出减排成本、作业量和减排利润三者之间的数量关系。公式中共涉及6个变量,即减排利润、作业量、排放权价格、 单位产量的减排量、减排的固定成本和变动成本,如果其中的5个变量被赋予了确定的数值,其他变量的值也就可以确定。这种数量关系及分析方法对于排放权交易机制下的企业减排决策具有一定的参考价值。

二、减排决策的盈亏临界点与保利点分析

例:A企业生产某种单一产品,在现有的生产条件下, 单位产品的碳排放量为0.5吨/件,碳排放权的市场价格为60元/吨。企业目前可以引进环保设备并更新现有的工艺水平,经测算发现,更新改造后单位产品的碳排放量可降低至0.2吨/件,单位产量的变动减排成本为6元/件,需新增年减排固定成本5万元。此外,为体现企业履行环境责任、促进环境保护的良好形象,企业减排决策的目标减排利润为-30 000 ~ 10 000元。

结合A企业的情况,首先进行盈亏临界点分析。减排决策中的盈亏临界点,也称为保本点,是指减排总收入和减排成本正好相等时的生产量,即减排利润为零时的生产量。盈亏临界点对于企业减排决策而言是非常有用的信息,它可以作为分析判断减排措施或行动是否可以创造经济效益的依据。如果企业未来的生产经营规模超过减排盈亏临界点,则企业的减排决策是有利可图的,而如果未来的生产经营规模小于减排盈亏临界点,则减排决策会使企业遭受经济上的损失。根据A企业的资料,单位减排数量为0.3吨/件(0.5-0.2),令P为零,计算减排决策后的减排盈亏临界点:

根据计算结果分析,该企业做出减排决策后,未来特定期间内的产量至少要达到4 167件,才能确保引进环保设备和更新工艺技术能够为企业创造收益。当然,从促进环境保护的角度来看,企业采取减排的行动不一定单纯以经济效益最大化为目标,同时也会有生态和社会效益等其他方面的考虑,而且减排收入也不一定局限于碳排放权成本的节约等显性收入。因此,减排决策下的减排盈亏临界分析只能作为最终决策的参考依据。

企业生产经营的目的不是为了实现盈亏平衡,而是为了获取利润,因此目标利润下的本量利分析显得更为重要。但在进行减排决策时,企业出于履行环境责任、 实现环境保护的目的,通常愿意在一定程度范围内以牺牲经济效益为代价来进行节能减排,此时减排的目标利润可以视情况设置为负值。结合A企业的情况,目标减排利润可以接受的范围为-30 000 ~ 10 000元。分别计算减排目标利润为-30 000元和10 000元的保利点:

根据计算结果分析,该企业做出减排决策后,未来特定期间内的产量只要处于1 667 ~ 5 000件的区间水平,就能确保引进环保设备和更新工艺技术带来的减排利润或损失在企业可以接受的范围之内。由于减排决策蕴含经济和环保多重目标的特殊性,减排决策中的盈亏临界点有可能高于保利点,这是减排决策本量利分析的一大特点。

三、各因素影响减排目标利润的敏感性分析

当企业减排决策的目标利润确定以后,还要根据企业的生产能力、目标成本和产量等情况进行各种分析,评价其是否能够达到减排目标利润的要求。本量利分析是一种多变量的分析方法,各个变量对分析结果的影响程度不尽相同。分析各个变量对分析结果的影响程度的方法之一就是对本量利分析结果进行敏感性分析。在减排决策的本量利分析过程中,如果某个变量对本量利分析结果的影响程度高,则称为减排决策对于该因素的敏感性程度较高;反之亦然。敏感性程度高低可以用敏感性系数作为指标来反映,结合前例,若企业的保利点为10 000元,令Qp、QM、Qx、Qb、Qa分别为碳排放权价格、单位减排量、产量、减排变动成本和减排固定成本的利润敏感性系数,计算公式和结果如下:Qp=(△P/P)/(△p/p)= Mpx/P=0.3×60×5 000/10 000=9;QM=(△P/P)/(△M/ M)=Mpx/P=0.3×60×5 000/10 000=9;Qx=(△P/P)/(△x/x)=(Mp-b)x/P=(0.3×60-6)×5 000/10 000=6;Qb= (△P/P)/(△b/b)=-bx/P=-6×5 000/10 000=-3;Qa= (△P/P)/(△a/a)=-ax/P=-50 000/10 000=-5。

根据上述计算结果,各因素对减排利润的敏感程度的次序为p、M、x、a、b。其中碳排放权价格和单位减排量的敏感性系数值最高,固定减排成本的敏感性次之,单位产量减排变动成本的敏感性最低。在实际工作中,企业应根据本单位的生产能力、生产成本以及市场对产品的供需情况进行各种调研和测算,判断其是否能达到目标减排利润的要求。如果不能达到,就应针对影响减排利润高低的各个因素采取措施,以保证目标减排利润的实现,尽可能做出利于减排的生产决策。

虽然碳排放权价格敏感性系数较高,但企业对该变量的可控性较差。在我国碳排放权交易市场建设的初期, 排放权交易的价格极有可能出现大幅波动的状况,会给企业减排决策带来风险,但随着限碳的压力日益加大,从长远来看碳排放权的市场价格呈上升趋势,而碳排放权的价格越高,企业减排的动力越大,减排效益越明显。此外,企业还可以通过碳排放权的远期合约交易,锁定碳排放权的成本和收益,规避价格波动对企业利润的影响。单位减排量和减排成本的可控性如何,是企业应着重考察的因素。不同减排方案的减排效果和减排成本肯定存在差异,企业在权衡不同减排方案时,如果各方案的减排成本差距不大,应优先考虑减排效果较好的方案。

四、结束语

在碳配额总量控制和交易的运行机制下,减排活动不再仅仅是企业履行社会和环境责任的外部性需要,而是企业适应低碳发展、获取减排利润的内部性需要。本文的贡献在于构建了减排成本和收入的本量利模型,阐述了各变量间的数量依存关系,从而更加直观、清晰地反映了减排决策中的利润实现路径和选择减排方案的衡量标准,为企业的减排决策提供了一种简便易行的分析工具。

参考文献

于增彪.管理会计[M].北京:清华大学出版社,2014.

谢东明,林翰文.排放权交易运行机制下我国企业排放成本的优化战略管理研究--基于企业目标和社会环保目标的实现[J].会计研究,2012(6).

碳减排带来机会 篇2

碳交易必将是万亿美元的大市场———欧盟减排初具规模, 美国减排已起步, 目前欧盟已建立了相对完善的碳排放贸易体系 (EUETS) , 大型排放源企业被分配一定的指标额度, 企业可以自主选择在EUETS购买或出售排放权。2008年, EUETS的交易额高达950亿美元 (全球碳交易市场1 200亿美元) 。美国自2009年以来, 改变了前任政府抵制减排的政策, 正在筹建总额限定的排放权拍卖及交易体系, 目标是在2050年之前将碳排放量能减少80% (相对于2005年) 。在“2009美国清洁能源及能源安全” (ACES2009) 法案中, 提出将2020年减排目标设定为比2005年降低17% (该法案提出于3月31日, 已于5月21日在国会能源及商业委员会通过, 目前正讨论修改, 最新修改版为6月2日) 。

中国面临越来越大的碳减排压力, 环境税将为我国碳税埋下伏笔:中国已经超过美国成为全球最大的碳排放国, 2009年以来, 美国已多次公开要求将发展中国家纳入减排体系中, 目标直指中国;我国面临的减排压力越来越大。目前讨论中的美国ACES2009法案, 明确提出了“为了保证美国企业的竞争优势, 美国政府将为相关企业提供补贴, 并调整相关贸易政策”。这意味着即使我国政府持强硬态度不参与任何减排计划, 国内诸多涉外行业也将面临贸易上的“碳关税”, 被区别化间接征收“碳税”。从长期来看, 我国建立市场化减排体系也只是时间问题而因为国内相关统计、管理制度尚不完善, 现下正处研究阶段的《环境税》预计将为“碳税”征收做好制度上的储备。

低碳经济与节能减排 篇3

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

“低碳经济”提出的大背景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(CO2)浓度升高带来的全球气候变化业已被确认为不争的事实。

在此背景下,“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果,可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路,即,摈弃20世纪的传统增长模式,直接应用新世纪的创新技术与创新机制,通过低碳经济模式与低碳生活方式,实现社会可持续发展。

作为具有广泛社会性的前沿经济理念,低碳经济其实没有约定俗成的定义。低碳经济也涉及广泛的产业领域和管理领域。

“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》。作为第一次工业革命的先驱和资源并不丰富的岛国,英国充分意识到了能源安全和气候变化的威胁,它正从自给自足的能源供应走向主要依靠进口的时代,按目前的消费模式,预计2020年英国80%的能源都必须进口。同时,气候变化已经迫在眉睫。

2006年,前世界银行首席经济学家尼古拉斯·斯特恩牵头做出的《斯特恩报告》指出,全球以每年GDP1%的投入,可以避免将来每年GDP5%~20%的损失,呼吁全球向低碳经济转型。

2007年7月,美国参议院提出了《低碳经济法案》,表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。

2007年12月3日,联合国气候变化大会在泰国巴厘岛举行,15日正式通过一项决议,决定在2009年前就应对气候变化问题新的安排举行谈判,制订了世人关注的应对气候变化的“巴厘岛路线图”。该“路线图”为2009年前应对气候变化谈判的关键议题确立了明确议程,要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%至40%。“巴厘岛路线图”为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用,具有里程碑的意义。

联合国环境规划署确定2008年“世界环境日”(6月5日)的主题为“转变传统观念,推行低碳经济”。

2008年7月,g8峰会上八国表示将寻求与《联合国气候变化框架公约》的其他签约方一道共同达成到2050年把全球温室气体排放减少50%的长期目标。

如果想要系统地谈论低碳经济,还应追溯至1992年的《联合国气候变化框架公约》和1997年的《京都协议书》。

2 发展“低碳经济”是大势所趋

近年来,随着全球性的生态环境恶化和能源短缺,全世界新一轮轰轰烈烈的经济转型———新兴的低碳经济潮流正在涌动。

世界经济必须转型为“低碳经济”,作为前世界银行的首席经济学家赛-尼古拉斯-思特恩最近在他长达700页的报告中表示:不可预测的全球经济变暖至少会导致整体经济缩水了20%,同时各国政府还要为之多付7万亿的资金。但如果采取一定的防范措施的话,此项支出的费用将会大大降低,仅是其1‰。他认为现在世界经济必须转型为“低碳经济”,而要促成这种转变,全球各国应该从当下就开始实施相关鼓励性税收政策、温室气体排放监管和二氧化碳贸易等措施。

在国际气候谈判中,关于发展中国家是否应该承担减排义务的国际论辩催生了低碳经济理念。随着2007年IPCC第四次评估报告的出版以及“巴厘路线图”的达成,低碳经济发展道路在国际上越来越受到关注。低碳经济是碳生产力(单位碳排放的经济产出)达到一定水平的经济形态。向低碳经济转型的过程就是低碳发展的过程。低碳发展通过技术跨越式发展和制度约束得以实现,表现为能源效率的提高、能源结构的优化以及消费行为的理性化。这在本质上与中国正在开展的“两型”(资源节约型和环境友好型)社会建设以及转变经济增长方式一致。中国正处于快速工业化进程之中,需要较大的温室气体排放空间,同时也有保护全球气候的责任与政治意愿,在发展中寻求减排,走低碳经济发展道路是双赢的选择。

3 低碳经济与节能减排

节能减排关乎温室气体的排放、关乎能耗的降低、关乎污染物排放量的减少、关乎经济增长方式的转变,关乎低碳经济的推行。

3.1 节能减排与我国能源结构的转变

1990年中国能源消费总量为9.9亿t标煤,到2007年达到26.5亿t标煤。从1992年起,中国的能源消费总量超过了生产总量。在中国经济的高速发展过程中能源安全(持续稳定供应)越来越成为制约中国经济持续增长的瓶颈,尤其是石油的可获得性。从1993年起中国成为石油进口国,1996年成为原油进口国。目前,中国已成为仅次于美国的世界第二大石油消费国,成为世界上最大的石油进口国之一,2007年石油的进口依存度达46.6%。2003年以来,国际原油市场的原油价格不断攀升,到2008年6月26日一度超过了每桶120美元。虽然中国非常注重能源结构的清洁化,但国内替代选择方式有限,以煤炭为主的能源结构在相当长的时期内难以改变。考虑到国际社会对中国石油进口过度敏感,以及中国从西方国家在第一次和第二次石油危机时期获得的经验,中国必须重视能源供给安全。节能减排有助于中国能源安全目标的实现。

3.2 节能减排与环境污染的治理

目前中国工业废水、废气和固体废弃物的排放量均保持较高的增长率。经济运行成本和社会成本进一步扩大。有关研究表明,2003年中国环境负担占GDP比例为2.68%~5.78%;国家环保总局和国家统计局2006年发布的数据显示,2004年环境污染损失同期GDP的3.05%。中国的煤炭储量占全世界的13%,而石油和天然气储量只占全世界的1%,国内能源需求的2/3需要由煤炭来满足。中国大量的大气污染物排放都是燃煤引起的,其中最严重的污染物是SO2,2005年,SO2排放造成大约600亿美元的直接经济损失l61。2001年世界银行发展报告列举的全世界20个空气污染最严重的城市中有16个在中国。2004年只有31%的中国城市符合世界卫生组织的空气质量标准。世界卫生组织还指出,中国30%的地区受到严重的酸雨影响。

3.3 节能减排与控制温室气体排放

降低能耗、节能减排与控制温室气体排放有很大的协同性,是中国控制温室气体排放最有可能也最重要的途径。控制温室气体排放也是发展低碳经济最重要的内容之一。低碳经济对中国的含义不仅仅是要求减少煤炭等化石燃料的使用,而是要全力地提高中国的能源利用效率,使单位GDP的能源消耗和碳排放逐步降低,使中国的产业与技术在未来国际竞争中能占据一席之地。正是基于以上考虑,中国在“十一五”规划中提出20l0年单位GDP能耗比2005年降低20%的目标,并提出要控制温室气体排放。

4 政府积极发展低碳经济,推动节能减排

向低碳经济转型是一项长期工程。即便最早提出低碳经济概念的英国,其目标也只是到2050年建设低碳经济社会。虽然发达国家在低碳经济实践方面已经取得了许多重要成果和可以借鉴的国际经验,但对于发展中国家来说,向低碳经济转型机遇与挑战并存,如何抓住机遇,迎接挑战,需要通过在实践中积累经验。

我国政府为此做出了很多努力及政策支持:

2006年底,科技部、中国气象局、发改委、国家环保总局等六部委联合发布了我国第一部《气候变化国家评估报告》。

2007年6月,中国正式发布了《中国应对气候变化国家方案》。

2007年7月,温家宝总理在两天时间里先后主持召开国家应对气候变化及节能减排工作领导小组第一次会议和国务院会议,研究部署应对气候变化工作,组织落实节能减排工作。

2007年12月26日,国务院新闻办发表《中国的能源状况与政策》白皮书,着重提出能源多元化发展,并将可再生能源发展正式列为国家能源发展战略的重要组成部分。不再提以煤炭为主。

2008年1月,清华大学在国内率先正式成立低碳经济研究院,重点围绕低碳经济、政策及战略开展系统和深入的研究,为中国及全球经济和社会可持续发展出谋划策。

2007年9月8日,中国国家主席胡锦涛在亚太经合组织第15次领导人会议上,本着对人类、对未来的高度负责态度,对事关中国人民、亚太地区人民乃至全世界人民福祉的大事,郑重提出了四项建议,明确主张“发展低碳经济”,令世人瞩目。他在这次重要讲话中,一共说了四回“碳”:“发展低碳经济”、研发和推广“低碳能源技术”、“增加碳汇”、“促进碳吸收技术发展”。他还提出:“开展全民气候变化宣传教育,提高公众节能减排意识,让每个公民自觉为减缓和适应气候变化做出努力。”这也是对全国人民发出了号召,提出了新的要求和期待。胡锦涛主席并建议建立“亚太森林恢复与可持续管理网络”,共同促进亚太地区森林恢复和增长,减缓气候变化。

同月,国家科学技术部部长万钢在2007中国科协年会上呼吁大力发展低碳经济。

2008年“两会”,全国政协委员吴晓青明确将“低碳经济”提到议题上来。他认为,中国能否在未来几十年里走到世界发展的前列,很大程度上取决于中国应对低碳经济发展调整的能力,中国必须尽快采取行动积极应对这种严峻的挑战。他建议应尽快发展低碳经济,并着手开展技术攻关和试点研究。

2008年6月27日,胡锦涛总书记在中央政治局集体学习上强调,必须以对中华民族和全人类长远发展高度负责的精神,充分认识应对气候变化的重要性和紧迫性,坚定不移地走可持续发展道路,采取更加有力的政策措施,全面加强应对气候变化能力建设,为我国和全球可持续发展事业进行不懈努力。

具体方案:

(1)积极实现年度节能指标。

中国政府大力发展低碳经济,自2006年就提出“十一五”期间单位国内生产总值的能耗比“十五”期末降低20%的目标。到2007年,全同已经淘汰了1 500亿k W的落后发电容量,关停了5 200万t的落后水泥产能,同时在清洁的风力发电和高效率的发电机组上进行了大量投资。太阳能、氢能、风能与生物质能实现产业规模和应用的突破,可再生能源比例的增长已超过了整体能源消耗的增长。国家发改委副主任解振华透露,2008年上半年全国单位GDP的能耗比去年同期降低了2.9%,今年我国将首次有望完成平均每年4%的年度节能指标。中国计划到2010年总发电量中可再生能源发电的比例将提高到10%,可再生能源发电达到2亿k W,到2020年增长到3.6亿k W。

(2)推动风电装机。

我同年可再生能源开发利用量已超2亿t标准煤,氢气年产量已近900万t,成为仅次于美国的世界第二大氢气生产国。2004年至2007年年底,全球太阳能电池产量增加了437%,而中国更是猛增了77倍,成为全球第一大太阳能电池生产围。风力发电在我同已进人高速发展阶段,国家安排的风电设备研发项目,为提高风电机组的国产化率提供了技术支持。2006年,我国风电装机容量达到133万k W,2007年装机容量更达240万k W,今年仍然保持着同样强劲的增长。到2010年我国风电装机容量将逾1 500万k W。我国已经掌握了兆瓦级风电机组的制造技术,初步形成规模化的生产能力。

(3)开发氢能源。

氢能是一种高效清洁的二次能源,储量丰富。“十五”以来,我国对氢能和燃料电池技术研究给予了稳定的支持。国家“863”计划设立了氢能技术和系统技术开发课题。“973”计划设立了氢能基础研究项目。

“十一五”科技部又分别在先进能源技术领域的氢能主题和现代交通技术领域的节能与新能源汽车重大项目中,安排了一批氢能研究开发与应用示范课题,在氢能及基础设施技术、氢燃料电池分布式电站技术、氢燃料电池汽车技术和氢发动机技术的研究开发和示范应用中取得了实质进展。中国在氢能开发技术方面已走在世界前列。在北京奥运会、残奥会上,近500辆各类电动汽车构成了奥运中心区的“零排放”,近百辆混合动力汽车、近千辆燃气汽车实现奥运场馆交通“低排放”,清洁交通成为“科技奥运”的一大亮点。

(4)加速生物燃料的规模生产。

我国积极推进新一代生物燃料技术的研究和开发,取得了显著成效。在“十一五”国家科技支撑计划的支持下,清华大学开发的甜高粱乙醇生产新技术和设备达到了国际先进水平。目前,以甜高粱、木薯为原料的燃料乙醇和以小桐子为原料制取生物柴油正在开展小规模试验,这为我国大规模开发利用生物液体燃料积累了经验。到2010年,燃料乙醇的年生产能力将达到200万t,生物柴油的年生产能力达到20万t。与此同时,部分企业正在研究开发以秸秆、木材等非粮食为原料的生物液体燃料技术,并取得了一定的突破,可望在2010年前后形成规模化生产能力。

(5)利用农村家庭沼气。

电力行业碳减排量逐年提高 篇4

2013年全国电力二氧化硫排放780万t,同比下降11.7%;电力氮氧化物排放约834万t,同比下降12%。同时,以2005年为基准年,2006年至2013年,电力行业累计减排二氧化碳47.3亿t,碳减排量逐年提高。据中国电力联合会统计,截至2013年底,全国发电装机总量和发电量分别达到12.58亿k W和5.37万亿k W·h,同比增长9.67%和7.73%。其中水电、核电、并网风电、太阳能等清洁能源装机容量达到3.88亿k W,约占我国总装机容量的30.81%。

摘自《江苏电力信息网》

摘要：<正>2013年全国电力二氧化硫排放780万t,同比下降11.7%;电力氮氧化物排放约834万t,同比下降12%。同时,以2005年为基准年,2006年至2013年,电力行业累计减排二氧化碳47.3亿t,碳减排量逐年提高。据中国电力联合会统计,截至2013年底,全国发电装机总量和发电量分别达到12.58亿k W和5.37万亿k W·h,同比增长9.67%和7.73%。

燃煤电厂的碳减排技术 篇5

关键词：燃煤电厂,气候变化,碳减排

近年来, 越来越多的学者认为全球气候变暖和海平面上升是由CO2为主导因子的温室效应引发的。在人类排放的CO2中, 电厂是最大的排放源, 占我国CO2总排放量的50%左右。国际能源局指出, 可通过提高能效和增加可再生能源生产来减少CO2排放, 但其发展潜力有限。Bellona基金会则强调了碳捕集和封存的重要性, 全球采用碳捕集和封存技术 (CCS) , 到2050年能解决全球50%—80%的CO2排放量, 是减少温室气体排放的关键[1]。因此, 碳捕集与封存技术是燃煤电厂应对气候变化, 降低碳排放的关键。

1 燃煤电厂CO2捕集的技术路线

煤基电站主要有三类, 即传统的燃煤电站、整体煤气化联合循环电站 (IGCC) 和富氧燃烧电站。目前, 绝大多数商业运行的燃煤电站是传统的燃煤电厂, 只在欧美有极少商业运行的IGCC电站和中试的富氧燃烧电站。针对煤基电站不同的燃烧方式, CO2捕集存在以下几种:①燃烧后捕集。CO2捕集是将低浓度的CO2进行富集, 这样更容易进行封存和利用。燃烧后捕集, 即在燃烧排放的烟气中进行捕碳。从理论上讲, 该技术路线适合于任何一种火力发电。但是, 通过燃烧系统产生的烟气通常压力接近于大气压, 而且CO2浓度低 (10%—15%) , 含有大量的氮气, 捕集系统庞大, 需耗费大量的能源。该种方式不经济。②燃烧前捕集。燃烧前捕集主要运用于IGCC系统中。由于IGCC一般为高压富氧气化 (>20×105Pa) , 产生的煤气经过水煤气变换后, 主要含有H2和CO2, 气体压力和CO2的浓度都很高。在此时对CO2进行富集, 捕集系统小、能耗低, 加上在其他污染物控制以及效率上的潜力, 这种方法得到了广泛关注。IGCC发电技术仍存在投资成本高、可靠性有待提高等问题, 但该技术具有发展潜力。③富氧燃烧捕集技术。富氧燃烧仍采用传统燃煤电站的技术流程, 只是通过制氧技术将空气中大比例的N2脱除, 直接采用高浓度氧气与抽回的部分烟气的混合气体来替代空气, 这样烟气中将直接得到高浓度的CO2直接进行处理和封存[2]。目前, 在欧洲已有在小型电厂进行改造富氧燃烧项目, 该技术路线的最大困难是制氧技术的投资和能耗高。

2 燃煤电厂的捕碳技术

燃烧前和燃烧后捕碳技术所需处理的气体在压力和成分上差别很大, 不同的捕碳路线具有不同的捕碳技术。

化学吸收法:化学吸收法是利用CO2的酸性特点, 采用碱性溶液进行化学反应吸收, 然后借助逆反应实现溶剂的再生。强碱如K2CO3等, 虽然也能作为溶剂且可进行加热再生, 但这种溶剂存在的最大问题是对系统腐蚀严重[3,4,5]。目前, 工程上应用较多的是燃烧后CO2捕集技术——醇胺法。该技术利用带有羟基和胺基的碱性水溶液作为溶剂, 利用吸收塔和再生塔组成系统对CO2进行捕集。工业中常用的几种醇胺的碱性为:MEA>DEA>DIPA>MDEA >TEA。其中, MEA的分子量小, 吸收酸性气体能力强, 所以对捕集燃烧后烟气中的低浓度CO2最具优势, 这也是研究和运用的最主要技术。用醇胺法进行捕碳的主要问题是富液中的 CO2和溶剂降解产物对系统的腐蚀, 以及由于氧化、热降解等原因, 造成溶剂损失和溶液性能改变, 存在吸收剂易降解、能耗高、腐蚀严重等缺点。

冷冻氨工艺 (CAP) :利用碳酸铵和碳酸氢铵混合浆液作为循环利用的CO2吸收剂, 实现90%脱碳率, 同时能高效脱除烟气中残留的SO2、SO3等污染物。与CO2吸收有关的化学反应方程为:CO2 (g) ⇄CO2 (aq) ; (NH4) 2CO3 (aq) +CO2 (aq) +H2O (l) ⇄2NH4HCO3 (aq) ;NH4HCO3 (aq) ⇄NH4HCO3 (s) ; (NH4) 2CO3 (aq) ⇄NH4NH2CO2 (aq) +H2O (l) 。CAP法正是利用反应的可逆性, 维持吸收塔和再生塔在不同温度、压力和浓度下, 实现CO2的吸收和再生, 以及吸收剂的循环利用。近几年来, 用氨水洗涤烟道气脱除CO2的技术得到了全世界的广泛关注[4]。ECO2采用氨水喷淋方法, 总反应式为:CO2+NH3+H2O⇄NH4HCO3。实际反应比较复杂, 首先生成NH2COONH4, 经过多步反应后最终生成NH4HCO3, 相关的反应方程为:CO2+NH3⇄NH2COONH4;NH2COONH4+H2O⇄NH4HCO3+NH3;NH3+H2O⇄NH4OH;NH4HCO3+NH4OH⇄ (NH4) 2CO3+H2O; (NH4) 2CO3+CO2+H2O⇄2NH4HCO3。与ECO2和MEA两种工艺相比, ECO2工艺的优点是蒸汽负荷小, 产生较浓的CO2携带物, 较低的化学品成本, 副产品可供销售, 可实现多污染物控制。氨水吸收的反应不是纯放热反应, 每千克氨可吸收高达1.0kg以上的CO2;氨水易于再生, 可得到高纯度的CO2;副产品NH4HCO3为氮肥, 具有一定的经济价值[5]。同时, 由于许多电厂用氨水脱除NOx, 所以该法占用设备及场地很小, 十分经济。

物理吸附法:吸附法是利用固态吸附剂对混合气中CO2的选择性可逆吸附来分离回收CO2。吸附法又分为变温吸附法 (TSA) 和变压吸附法 (PSA) 。吸附剂在高温或高压时吸附CO2, 降温或降压后将CO2解析出来, 通过周期性的温度或压力变化, 从而使CO2分离出来。常用的吸附剂有天然沸石、分子筛、活性氧化铝、硅胶和活性炭等。吸附法工艺过程简单、能耗低, 但吸附剂容量有限, 用量很大, 且吸附、解吸频繁, 要求自动化程度高[6]。英国伯明翰大学的科学家研究了一种以钾为促进剂的水滑石吸附介质, 能从208—302℃的烟气中回收CO2, 吸附CO2的能力高达于0.8mol/kg, 如对吸附剂的再生循环时间严加控制, 其脱除CO2的效率可达97%[4]。

膜分离法:膜分离法技术尚处于发展阶段, 但却是公认的在能耗降低和设备简单方面具有相当潜力的技术。膜分离法按材料主要分为无机膜和有机膜。根据 IGCC处理气体具有高压的特点, 无机膜技术更具优势, 而有机膜也有可进行烟气捕碳的技术。目前各种用于气体分离的无机膜正在被广泛开发, 其中以钯基膜产品的开发得到最迅速的发展。我国大连化学物理所已开发出具有较好分离参数的钯基膜, 该产品已得到了电力行业的关注, 现正与西安热工程研究院进行进一步考察研究。日本Yamaguchi大学的研究小组制造了一种沸石矿物膜, CO2通过膜的速度是N2的100倍[7]。但是, 膜分离法回收CO2成本高, 长期运行的可靠性有待进一步解决。

3 燃煤电厂捕碳项目的发展状况

3.1 以IGCC为基础的燃烧前捕碳项目

2003年, IGCC技术在经过美国和欧洲近10年的示范运行后, 美国首先提出了建立基于IGCC燃烧前捕碳的近零排放电站的“未来发电”计划。项目计划用10年时间, 设计、建设并运行一套装机容量275MW, 以煤为燃料, 采用CO2存储技术, 达到或接近零排放的制氢和发电的示范电厂, 我国华能集团公司参与了项目的投资。日本进行的相似计划是新阳光计划中的“鹰” (煤的气液电多联产) 项目。该项目也是基于IGCC, 加上燃料电池与氢气燃机, 形成煤气化燃料电池燃机汽轮机的整体联合循环。在此基础上, 再进行CCS, 通过提高发电效率和捕集CO2来降低碳排放, 该项目已建成了一个IGCC系统[8]。

3.2 燃烧后捕集项目

在电厂进行燃烧后捕集CO2的项目主要在美国和日本, 欧洲和澳大利亚近期也开始了中试规模的实验研究[9]。2008年7月16日, 国内首个燃煤电厂烟气CO2捕集示范工程——华能北京热电厂CO2捕集示范工程建成投产, 采用MEA化学吸收法, CO2捕集量为3000—5000t/a, 成功捕集出纯度为99.99%的CO2, 达到设计标准。

3.3 富氧燃烧项目

富氧燃烧发展的方向主要是降低制氧的成本和能耗, 以及对系统的运行示范。该技术已在美国、欧洲、日本、澳大利亚等国家进行了中试示范研究, 这些项目很多都是利用现有的小型机组进行改造的[10]。美国正在JameStone电厂示范50MW循环流化床的富氧燃烧系统, 并计划于2013年扩大到400—600MW。澳大利亚正在开展Callide项目, 该项目与日本等国家进行合作, 对一个60年代建造的4台30MW的电站进行改造, 利用2台330t/a的空分系统提供氧气 (98%) , 每天回收75t CO2。项目计划4年完成, 现在为项目前期。

4 结论

在我国能源相对紧张的情况下, 原煤价格不断攀升, 发电企业成本大幅飙升, 加之我国 CPI的持续上涨, 发电企业面临着生产成本较高和管理成本的巨大压力, 同时环境与气候问题越来越受到各方的关注。CCS技术是燃煤电厂应对环境与气候问题的技术对策。本文提出了应对气候与环境挑战的我国燃煤电厂在减碳工程上面临的技术选择, 在采用先进技术对策的前提下, 运用组合战略, 协调处理好电力工业的快速发展和电力工业与环境之间的相互影响, 实现电力工业与环境的协调发展。

参考文献

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[3]Thomas Carbon Dioxide Capture for Storage in Deep Geologic Formations-result from the CO2Capture Project I[M].UK:ELSEVIER, 2005.

[4]王宝群.IGCC系统控制CO2的过程机理与一体化集成[D].北京:中国科学院工程热物理研究所, 2004.

[5]汤蕴琳.低碳排放燃煤电厂的开发和未来趋势[J].电力建设, 2007, 28 (10) ∶1-6.

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[8]任德刚.冷冻氨法捕集CO2技术及工程应用[J].电力建设, 2009, 30 (11) ∶56-59.

[9]刘练波, 黄斌, 郜时旺, 等.燃煤电站3000—5000 t/a CO2捕集示范装置工艺及关键设备[J].电力设备, 2008, 9 (5) ∶21-24.

河北地区碳减排实施分析 篇6

中国气象局发布观测结果显示, 中国近百年来 (1908—2008年) 地表平均气温升高了1.1℃, 自1986年以来经历了21个暖冬。从总量上来说, 中国二氧化碳年均排放量居世界首位, 河北省二氧化碳年均排放量占全国总排放量的7%左右。随着国家“到2020年单位GDP碳排放量比2005年下降40%-45%”碳减排指标的落实以及国家“十二五”规划的制定, 各地需要承担一定量的碳减排指标。因而, 指标落实过程中, 河北地区需要承担较大的碳减排实施压力。

1 河北地区碳减排实施分析

1.1 河北地区对碳减排相关概念的认识程度2010年2月, 笔者对石家庄部分企业和政府部门就碳减排的认识程度问题进行调研。被调研企业中“知道低碳经济”的为53%, “知道碳交易”的为21%。而所调研的政府机构和科研机构中“知道低碳经济”的为86%, “知道碳交易”的为67%。

同年7月, 对邯郸、石家庄居民就碳减排的认识程度进行了调研。对“低碳、低碳生活”的概念, 15%的被调查者听说过并且非常了解, 67.5%的被调查者听说过并且了解这个概念;对“碳减排、节能减排”的概念, 15.9%的被调查者听说过并且非常了解, 60.2%的被调查者听说过并且了解这个概念。调查中发现, 有相当一部分居民不了解、不知道这些概念, 也不知道如何去响应政府号召。55%的被调查者不清楚“40%—45%”的碳减排指标, 71.3%的被调查者不清楚本地是否有碳减排条例或优惠政策, 政府政策对碳减排的宣传、落实程度不够。

笔者了解到, 河北省政府部门及科研机构相比企业更关注国家政策的变化。目前河北地区碳减排的实施仅限于政府文件层面, 而且河北省CDM项目工作也仅是政府行为, 尚未形成一种市场行为, 河北省企业申报CDM项目的积极性不够。河北省政府仍需加大碳减排宣传力度, 使更多的单位和个人了解碳减排相关概念, 对碳减排概念进行普及, 提高其实施碳减排的可能性和成功率。

1.2 河北地区碳减排实施机会分析在京津冀都市圈仅有的三个低碳生态城市中, 河北占了两个, 分别为保定低碳城市以及曹妃甸生态城市。保定、曹妃甸低碳城市建设将逐步促进河北省政府转变形象、改变发展思路, 加快产业结构调整和工业发展改革, 促进碳减排项目的实施。这对于河北地区碳减排项目的实施是一个较好的机会。

河北省是清洁能源资源较丰富的地区, 具有优越的能源资源禀赋, 风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等资源都非常丰富, 以能源结构调整为主的碳减排项目发展潜力巨大。但是, 我国目前正处于工业化的成长期, 能源消费结构水平低。河北地区被调研企业中应用化石燃料的有83%;应用生物燃料的有8%;应用核能、风能、氢能等燃料的有4%, 应用太阳能等可再生能源的有5%。化石燃料仍然是其最主要的消费能源 (见图1) 。

河北省目前也在尝试进行新能源的推广, 包括公交车和出租车更换天然气和柴油的举措等。河北省通过深化改革创新, 充分发挥河北地区能源优势, 以促进河北地区地热取暖、太阳能采暖、地源热泵采暖、太阳能光电、秸秆沼气集中供气示范等8种低碳模式的应用, 改善地区能源应用结构, 并逐步带动一些地区和企业自觉利用节能新技术、新产品和新能源。此类举措将在极大程度上降低河北地区温室气体的排放量, 切实达到实施、落实碳减排的目的。

1.3 河北地区碳减排实施容量分析

1.3.1 河北地区碳减排项目容量分析河北省新能源办公室的资料显示, 2009年, 河北省处理农业废弃物沼气工程1453处, 总池容18.2万立方米, 年处理农村生活垃圾和人畜禽粪便33.6万吨, 产沼气1743万立方米, 折标煤1.66万吨。同时也建设了一批太阳能利用、秸秆能源化利用装置。全省共推广太阳能热水器新增量达42万平方米, 太阳能采暖房10.73万平方米, 太阳灶新增达914台;推广秸秆压块炊事采暖炉具1700台;推广省柴节煤灶11.88万台, 节能炕5.3万铺, 节能炉16.58万台, 燃池1.63万个;推广小型光伏发电2846处, 小型风力发电11台。

预计2010年河北省仅农村地区将实现新增节标煤100万吨的能力, 减少碳排放260万吨的目标, 2010年储备92843户户用沼气项目完成80%, 完成200处大中型沼气工程。

1.3.2 河北地区清洁发展机制项目申报、审批情况分析清洁发展机制项目 (CDM项目) 是目前主要的碳减排形式, 河北地区高度重视CDM项目的申报工作。2009年———2010年期间, 河北省CDM项目呈现快速增长的趋势。中国清洁发展机制网的统计数据显示:截至2009年12月24日国家发改委批准的2327个CDM项目中, 河北省有54个项目, 占全国批准项目总量的2.46%;截至2010年5月6日, 国家发展改革委批准的河北省CDM项目为104个, 批准项目数量占全国批准项目总量的4.10%, 居全国第七位;批准项目所实现的年减排量占全国年减排总量的3.16%。

河北省较为丰富的清洁能源保证了河北地区CDM项目的申报成功率、注册率和签发率。从批准项目的减排类型来看, 河北省申报的CDM项目以新能源和可再生能源项目居多。在新能源和可再生能源类型项目中, 所占比重最大的是风电和水电项目, 将近各占一半。而且, 截至2010年5月6日, 河北省已注册的项目有29个, 占全国注册总量的3.41%, 居全国第十位;15个项目顺利获得CERs签发, 已签发项目数量占全国签发项目总量的6.12%, 居全国第三位。

以上分析显示, 河北地区碳减排项目呈现爆发式增长态势, 发展潜力巨大。此后随着河北地区碳减排力度的加大, 河北地区在充分发挥其地区能源优势的基础上, 积极进行产业结构调整, 将实现更多形式、更多数量的碳减排项目的实施。

1.4 河北地区促进碳减排实施障碍分析我国碳减排市场尚处于发展初期, 碳交易市场的配套设施不完善, 包括碳金融、碳足迹测量、企业碳信用评级等还没有完善。低碳经济又是继循环经济后国家提出的新的经济导向, 提出时间较短, 国家还缺乏监管、引导力度 (73%) , 碳排放市场缺乏相应的碳减排行业标准 (67%) 来规范碳减排市场, 很多企业对碳减排认识不到位 (62%) (见图2) 。

为此, 政府需根据现有的碳减排、节能减排的法律法规运行情况, 结合现实情况不断推出新的法律法规, 使企业有法可依。同时, 政府部门还需加大环保等政策法规标准执行力度, 倒推碳减排;实施碳减排的激励性政策, 尽可能提供碳减排技术及人才支持, 鼓励企业实施碳减排;完善碳减排市场, 加快碳减排行业标准的制定, 根据地区、行业特点进行碳减排指标划分, 实现指标的落实, 规范碳减排市场。通过完善市场机制、法律规范机制、指标核算机制等, 减少企业实施碳减排遇到的障碍, 营造良好的碳减排环境, 加快河北地区碳减排实施步伐。

2总结

虽然河北地区在未来会面临较大的碳减排压力和碳减排实施障碍, 但是河北地区较为良好的资源禀赋, 保证了河北地区资源结构调整的可能性。河北地区可以通过完善地区碳减排实施环境, 利用低碳示范城市发展的良好机遇充分克服自身存在的问题, 加大碳减排的实施力度。

摘要：河北地区能源结构的不合理、保定等首批低碳示范城市的建设、河北地区CDM项目的飞速发展, 使得河北地区可以较好的利用地区能源优势发展低碳产业, 为河北地区碳减排的实施带来了良好的发展机会。

寻甸水稻栽培供水管理碳减排初探 篇7

政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 第5次评估报告的结论指出:气候系统变暖是毋庸置疑的, 人类活动致全球变暖的可信度已超过95%。由人类活动造成的主要甲烷来源是农业, 多来自于牲畜的肠道与粪便以及水稻栽培。《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》显示, 中国温室气体排放的17%来自农业, 其中CH4和N2O别占全国排放总量的50.15%和92.47%。稻田排放的80%至90%甲烷是由生长在植物根部的微生物产生的;其中一些气体溶解于水, 但大部分甲烷与水一道被植物的根吸收, 随后传送到茎和叶, 并最终逃逸到大气中。

清洁发展机制 (CDM) 方法学——“CMS-017-V01在水稻栽培中通过调整供水管理实践来实现减少甲烷的排放” (简称“指南”) , 并已经被国家发展改革委批准的自愿碳减排方法学。截至目前, 清洁发展机制网站及国家发展改革委相关网站还未发现该类项目的备案。本项目严格采用指南进行设计, 以探索水稻栽培过程中碳减排作为自愿减排项目的经济性和可行性。

项目位于昆明市寻甸回族彝族自治县河口镇内2个村委会3个自然村, 分别为新村、金发、长家坝, 总面积124.5亩。

2 项目事前预估

根据方法学的碳层划分设计了项目基线调查表格, 经整理走访农户基线调查表格, 项目地块仅含2个碳层, 分别为施用农家肥和不施用有机肥。

根据指南, 利用默认值估算减排量, 即利用IPCC Tier I方法推荐的默认值计算减排量, 其计算公式见图。

3 项目监测

3.1 监测样本

根据指南, 每个分组设置不少于3块观测样点, 同时对应3块基线参照稻田, 每个分组共计6个观测点, 两种分组共计12个。由于小街与糯基存在地域差异, 因此, 两地各分两种分组, 即需要24个观察点, 按照碳层比例进行随机抽样。

3.2 监测工具

根据指南要求, 本项目对于甲烷气体的田间观测采用的是静态箱法。封闭箱体直径400mm, 高1000mm, 箱体为圆柱形箱体, 箱体材料为白色PVC, 具有反光隔热作用;箱盖依箱体而进行密封设计, 防止不漏气;箱盖中央内部安装一个小功率直流电源风扇;风扇两侧分别设计2个小孔, 一个用于温度计的密封固定, 另一个用于在取样时的气体采集。

3.3 监测采样

(1) 采样时, 为排除采用时的人为干扰, 可在采样点周围搭设木桥, 以减少采样时对采样箱内外水稻植株的损坏。

( 2 ) 安放好采样箱后, 分0、30、60min时进行采样, 每次采100m L。

(3) 取气样时间选择上午, 打开电风扇, 使密闭箱内气体充分混合;第二次、第三次取样前5分钟打开风扇进行混合。

(4) 读取并记录箱内外温度。

(5) 打开取样孔, 用100m L的注射器抽取箱内合甲烷空气, 然后排空, 第二次抽取箱内含甲烷空气, 密封两端。

(6) 采集的样品, 送到拥有甲烷监测资质的单位——云南省环境科学院高原湖泊中心——采用氢火焰离子化检测器 (FID) 的气相色谱进行分析。

4 分析结果

根据每个样点每次监测的甲烷浓度 (ppm) , 首先计算甲烷单位面积排放量, 通过excel拟合最佳拟合曲线, 得到最佳拟合斜率, 然后计算每次箱法观测的甲烷排放速率, 最后计算每一区组甲烷平均排放速率, 最终得到甲烷的减排量。

新村单位面积甲烷减排量为19.26t CO2e, 长家坝单位面积甲烷减排量为4.01t CO2e。与默认值单位面积减排量2.83t CO2e相比, 以长家坝单位面积的减排量作为该次实验的单位面积减排量较为合适。因此, 该项目124.5亩的稻田减排量为33.3t (计算公式:4.01吨/ha*8.3ha=33.3t) 。

5 结论及建议

5.1 田间供水管理

在水稻生长过程中, 基线对照样地应该一直有水覆盖, 但基线样地出了一段时间的缺水, 导致基线样地与项目样地的甲烷排放量基本一样, 因此, 项目执行过程中, 供水需要严格按照指南进行管理。

5.2 建议