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双碳目标背景下宁夏地区碳达峰预测

中国环境科学 2023年第S1期43卷 347-356页

作者：王雪亭郑非凡许野李薇华北电力大学环境科学与工程学院

为了提高区域碳达峰的峰值和出现时间的预测精度,以宁夏地区为研究对象,在利用IPCC碳排放系数法核算地区的历史碳排放量,创新性地使用动态时间规整算法(DTW)准确识别碳排放的主要影响因素的基础上,联合运用主成分分析法和可拓展的随机... 详细信息

为了提高区域碳达峰的峰值和出现时间的预测精度,以宁夏地区为研究对象,在利用IPCC碳排放系数法核算地区的历史碳排放量,创新性地使用动态时间规整算法(DTW)准确识别碳排放的主要影响因素的基础上,联合运用主成分分析法和可拓展的随机性的环境影响评估模型(STIRPAT),构建了基于STIRPAT模型的区域碳排放量预测模型;然后,引入基于因素重要程度评估的情景分析法,结合重要因素的未来可能变化趋势,设计和生成反映不同的社会经济发展状况、技术水平和政策实施效果的情景,最终计算得到不同情景模式下的区域未来碳排放量,准确预估了区域的碳达峰峰值和出现时间,为后续区域碳达峰峰值综合控制策略和对策建议的制定和实施提供了有益的参考依据.

关键词：碳达峰预测 STIRPAT 动态时间规整情景分析宁夏

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民用建筑碳达峰预测及减排对策研究

民用建筑碳达峰预测及减排对策研究

作者：刘越斐北京交通大学

学位级别：硕士

进入新发展阶段,我国不断在环境治理以及低碳经济方面加大力度,为此还提出2030碳达峰和2060碳中和目标。建筑作为能源消耗的三大部门之一,有着巨大的减排潜力,且减排成本相对较小,已经成为节能减排的重点领域。我国的城镇化进程还在持... 详细信息

进入新发展阶段,我国不断在环境治理以及低碳经济方面加大力度,为此还提出2030碳达峰和2060碳中和目标。建筑作为能源消耗的三大部门之一,有着巨大的减排潜力,且减排成本相对较小,已经成为节能减排的重点领域。我国的城镇化进程还在持续推进,民用建筑作为建筑领域的重要组成,对实现3060目标有着重大意义。因此,探究民用建筑碳排放的影响因素,预测建筑碳达峰整体情况,探寻民用建筑低碳科学的发展路径是十分必要的。本文首先对民用建筑碳排放的核算范围界定,确定包含民用建筑生产物化阶段和运行阶段,利用投入产出法与IPCC清单法对碳排放量进行核算,核算结果显示民用建筑碳排放总量占到全国总量的40%。然后构建LMDI因素分解模型,对生产物化阶段和运行阶段的碳排放影响因素分解,结果表明人口、GDP、建筑业产值对碳排放的呈现正向驱动作用,能源结构、能耗强度、碳排放系数则呈现抑制作用,分解结果为后面进行系统动力学建模及预测提供基础。其次,本文构建民用建筑碳排放系统动力学模型,分析影响因素的内在作用机制,并通过检验来保证模型稳定可行。最后,设置人口、GDP、第三产业产值、建筑业产值、城镇化发展、能源结构以及科技投入7个指标在低速、基准、高速三种发展模式下的发展速率,并设定了9种发展情景,对民用建筑2020-2050年的碳排放情况进行仿真模拟。结果显示,LD情景既能保证民用建筑在2030年前实现碳达峰,是一条最优路径。最后,结合系统动力学模型和预测结果,本文对民用建筑应走低碳经济发展道路,并从技术进步、市场调控、建筑能效提升、社会节能等方面提出建议。

关键词：民用建筑碳达峰预测 LMDI模型系统动力学情景分析减排对策

基于LCA的秦唐高速公路碳排放核算与碳达峰预测研究

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基于LCA的秦唐高速公路碳排放核算与碳达峰预测研究

作者：裴冉冉河北科技大学

学位级别：硕士

低碳高速公路是绿色交通的重要组成部分,实现高速公路生命周期“碳达峰”、“碳中和”已然成为公路交通发展的主要目标。本文依托秦唐高速工程建设,基于全生命周期理论,研究分析高速公路碳排放核算及碳达峰预测等关键技术:(1)本文以LCA... 详细信息

低碳高速公路是绿色交通的重要组成部分,实现高速公路生命周期“碳达峰”、“碳中和”已然成为公路交通发展的主要目标。本文依托秦唐高速工程建设,基于全生命周期理论,研究分析高速公路碳排放核算及碳达峰预测等关键技术:(1)本文以LCA模型(生命周期理论模型)为基础,将高速公路生命周期碳排放评价的基本概念运用到高速公路碳排放核算和节能减排研究中,对高速公路生命周期相关材料与能源进行清单统计和分析,建立高速公路全生命周期碳排放的核算模型。(2)基于秦唐高速公路全生命周期的四大阶段,对四个阶段中各主体工程、施工材料、施工机械进行碳排放量核算,研究分析得出:高速公路物化阶段主要碳排放集中在材料的生产与加工阶段,在此阶段,桥梁工程所产生碳排放量最高;施工阶段路基工程中强夯机碳排放量最多;路面工程拌合设备碳排放量最多,桥梁工程中回旋钻机产生碳排放量最多,临时工程中推土机产生碳排放量最多;运营阶段碳排放主要来自于基础设施的运转;拆除阶段中平整场地产生碳排放较多,而材料运输产生碳排放量相对较少。根据结果提出相应减排措施,减少高速公路物化、施工、运营、拆除阶段的碳排放量。(3)基于秦唐高速生命周期各阶段碳排放量核算及分析结果,将LCA模型与DPSIR模型相结合,构建了秦唐高速的低碳公路指标体系,以驱动力准则层的环境影响、状态准则层的运营期节能措施使用率、影响准则层的高性能混凝土使用率、温拌沥青路面使用率等指标体系中所占权重大的指标为着手点,同时依据实际工程中减碳措施,提出高速公路的基准情形与达峰情形,预测秦唐高速碳达峰年份为2034年,提出相应的节能减碳措施,以保证在2030年前实现碳达峰。

关键词：高速公路碳达峰碳中和碳核算碳达峰预测节能减碳

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陕西省碳排放脱钩效应与碳达峰预测分析

陕西省碳排放脱钩效应与碳达峰预测分析

作者：行叶蓓延安大学

学位级别：硕士

中国正处于由高碳体系向全面绿色低碳转型的攻坚期、窗口期。作为世界上最大的能源生产国与消费国,中国致力于将碳排放与经济增长解锁、脱钩,在保障国家能源安全的同时,达到减排目标。我国二氧化碳减排目标分配到省执行,各省未来的经济... 详细信息

中国正处于由高碳体系向全面绿色低碳转型的攻坚期、窗口期。作为世界上最大的能源生产国与消费国,中国致力于将碳排放与经济增长解锁、脱钩,在保障国家能源安全的同时,达到减排目标。我国二氧化碳减排目标分配到省执行,各省未来的经济发展及政策趋势面临较大的不确定性。陕西省是中国矿产资源大省之一,肩负碳减排任务十分艰巨,对其碳排放与经济增长之间脱钩关系的研究具有现实意义,并且想要早日实现碳达峰目标,其碳减排实施路径还需要进一步探索。本文首先梳理国内外对碳达峰峰值预测、碳排放影响因素等相关研究,基于陕西省1999-2021年经济社会与能源现状,计算陕西省碳排放量,运用Tapio脱钩模型分析碳排放脱钩效应并使用LMDI模型分解驱动因素,随后采用拓展的STIRPAT模型并设置多种政策情景预测陕西省碳达峰峰值与时间。根据以上分析得出结论:(1)陕西省正处于经济稳步增长阶段,产业结构以第二产业为主,二氧化碳排放增长率在近年来有所下降但总量仍呈现逐年递增,陕西省如今还未到碳达峰峰值;(2)陕西省在1999-2021年的碳脱钩系数整体趋势较为平稳,是一个从扩张负脱钩到弱脱钩的逐步改善过程,陕西省今后仍需处理好经济发展与节能减排之间的关系。但脱钩弹性系数并不是持续下降的,而是在某些年份出现了轻微的反弹,分析可知若经济活力提升,会带动交通运输、电力等行业的需求回升,使煤炭等能源再次加大消耗。因此陕西省实现碳脱钩还要重视局部与整体,短期与中长期碳减排的重要性。(3)陕西省碳排放脱钩驱动因素分析得出能源结构效应为关键驱动因素,与总体效应变化形势几乎一致;经济规模效应起到了抑制作用而产业结构优化起到促进作用,人口规模效应影响最小。(4)在对陕西省进行碳达峰预测后得出陕西省在基准政策情景下无法在2030年,甚至2035年实现碳达峰,在控碳政策情景、强化控碳政策情景、低碳政策情景与强化低碳政策情景下碳达峰时间为2033年、2030年、2028年和2025年;碳达峰当年所对应的碳排放量分别为65902.43万吨、62375.41万吨、58502.55万吨和52862.38万吨。基于以上结论对陕西省碳减排路径提出以下政策建议:(1)实现经济稳增长,优化产业结构;保持经济稳定是社会稳步发展的基本前提之一,依托陕西省地域文化特点,使得第三产业占比稳步提升。(2)提升技术水平,提高能源效率;陕西省高校云集,科研院所与高校、企业之间结合成为“产学研”三位一体模式,创新驱动以提升能源效率。(3)加快对外贸易低碳转型,加强实施碳税减免和补贴;如今陕西省对外贸易主要集中于高排放、高耗能的制造业产品,因此要加快进出口产品的低碳转型,对生产进出口产品的高排放企业进行碳税征收,必要时处以罚金,灵活调整减排力度强劲的企业税收,必要时加以补贴。(4)对各地市采取差异化环境经济政策;陕西省各地市的资源禀赋有所差异,政策制定要因地制宜,不能以偏概全。以适宜各地市的绿色发展相关政策引导各地市协同发展,为全省早日实现碳达峰目标群体发力。(5)倡导可持续消费观念,适当进行低碳消费的政策引导;消费观念支配消费者的消费行为,可持续消费观的建立是陕西省长期减排工作的保障,将低碳消费宣传深入人心。

关键词：碳排放核算碳排放脱钩效应碳排放影响因素碳达峰预测

基于能源消费的山西省工业碳达峰预测及减碳对策研究

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基于能源消费的山西省工业碳达峰预测及减碳对策研究

作者：任晓晓山西财经大学

学位级别：硕士

20世纪以来,温室气体引起的全球气温上升等问题影响着人类的生存,制约着社会的发展,已引起了社会的普遍关注。我国作为一个负责任的大国,也积极应对气候变化,山西省作为资源密集型省份,工业产值占山西省总产值的45%,省内多钢铁、化工、... 详细信息

20世纪以来,温室气体引起的全球气温上升等问题影响着人类的生存,制约着社会的发展,已引起了社会的普遍关注。我国作为一个负责任的大国,也积极应对气候变化,山西省作为资源密集型省份,工业产值占山西省总产值的45%,省内多钢铁、化工、电厂等高耗能产业,故对山西省工业的碳排放展开研究,有助于为山西省工业部门提供理论依据,帮助山西省制定适合工业的碳减排对策。本文以山西省工业为研究对象,运用《省级温室气体清单编制指南(试行)》提供的碳排放因子,利用碳排放系数法测算了山西省2010-2019年的碳排放量;在此基础上,采用LMDI模型探究影响山西省工业碳排放的因素;构建STIRPAT模型,运用SPSS软件岭回归得到标准化方程,结合情景分析法,预测山西省工业在八种不同的情景下碳排放量以及到达峰值的时间,最后针对分析结果提出碳减排建议。主要结果如下:(1)2010-2019年,山西省工业总产值整体上是增加的,年末工业从业人口整体上是下降的态势,两者中间都出现过波动,但波动幅度不大,增速和降速都在5%左右;山西省工业8种能源的能源消费总量从2010年的12089.15万吨标准煤增加到2019年的14711.30万吨标准煤,能源消费结构中,原煤的占比达到80%,能源消费强度在2010-2016年不断增加,能源利用率低,2016-2019年能源消费强度开始下降,能源利用率提高;工业碳排放总量在十年间共增加1971.89万吨,增速也从8%降到2%,碳排放强度整体也是下降的,说明山西省的减碳政策也取得一定的成效。(2)利用LMDI分解模型将山西省工业碳排放的影响因素分解为4部分。结果显示,碳排放量是上升的,其中能源结构和能源消费强度是山西省工业碳排放的抑制因素,能源消费强度对碳排放的抑制作用更大;经济发展和人口规模是山西省工业碳排放的驱动因素,经济发展对碳排放的驱动作用更强。(3)通过对山西省工业碳排放的预测,在设置的8种情景中,5种情景能在2030-2035年达峰;优化能源结构、调整能源消费强度、控制碳排放强度,即这些“消极因素”处于低速发展状态,能够加快峰值出现时间,降低峰值额,而工业人口数量和经济发展速度等“积极因素”处于高速发展状态时,会使碳排放峰值增加,峰值出现时间延后。在“低模式”情境下,碳排放峰值并不是最低的,也不是唯一的最早达峰的,所以以牺牲经济发展来减少碳排放量的措施并不是最优的;对比8种发展情景可以发现,工业人口和经济发展保持中速增长,调整能源结构和能源强度,控制碳排放量(中低模式)既能保持经济中速发展又能保证低碳发展。(4)根据山西省工业的能源分析及碳排放测算结果,提出优化能源结构,构建新型能源体系,发展低碳技术,提高能源利用率的减碳对策;根据影响因素的分解结果,针对经济和人口提出转变经济发展方式,提高全民减碳意识的建议;最后,发挥政府职能,使减碳对策落到实处。

关键词：能源消费工业碳排放碳达峰预测减碳对策山西省

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中国区域性碳排放影响因素和碳达峰预测研究

中国区域性碳排放影响因素和碳达峰预测研究

作者：郑小慧天津财经大学

学位级别：硕士

温室气体排放引起的全球气候变暖问题日益严峻,减少温室气体排放已成为国际社会的广泛共识。我国于2020年9月承诺2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和。目前中国二氧化碳排放量仍处于上升阶段,不同区域由于人口规模、经济发... 详细信息

温室气体排放引起的全球气候变暖问题日益严峻,减少温室气体排放已成为国际社会的广泛共识。我国于2020年9月承诺2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和。目前中国二氧化碳排放量仍处于上升阶段,不同区域由于人口规模、经济发展水平、产业结构等方面的差异,碳排放的强度以及变化趋势亦不尽相同,实现2030碳达峰目标存在区域异质性,每个区域也存在多种可能的碳达峰路径。因此,分析各经济区域碳排放影响因素并预测不同情景下的碳达峰时序,为选择最优的碳达峰路径提供决策参考,具有十分重要的理论意义和现实意义。本文通过分析经济区的社会经济发展现状和碳排放特征,并利用扩展STIRPAT模型分析各因素对碳排放影响程度,进而基于各经济区历史发展数据以及发展规划,设计多种情景预测碳排放,探讨2030年实现碳达峰的可行路径。首先,分析各经济区2000-2019年的人口、经济发展水平、城镇化、产业结构、开放程度和碳排放的历史数据和发展趋势,结果表明,经济区间社会经济发展水平和碳排放强度均有较大差异,经济发达的经济区是高效且集约的经济发展方式,能源生产基地和贫困地区能源强度和碳排放强度双高。第二,基于STIRPAT模型岭回归分析各经济区影响碳排放量的主要因素,结果表明,各经济区相同影响因素对碳排放影响程度存在差异性,但综合而言,除人口规模外,城镇化水平对碳排放影响最大。能源强度和单位能源碳排放在各经济区差距相对较小,南部沿海综合经济区开放程度显著抑制碳排放。第三,基于各影响因素可能发展趋势设计96个碳排放情景,选择6种典型情景进行重点分析,结果如下:基准情景在2030年前未实现碳达峰;产业升级情景、节能发展情景、清洁发展情景和经济减速情景在2030年实现碳达峰;绿色发展情景在2025年实现碳达峰,且碳排放峰值最低。在2030碳达峰的多条可实现路径中,兼具节能与清洁发展的绿色发展情景表现最优,该情景在降低碳排放的同时兼顾经济发展。最后,根据以上研究,提出针对性的政策建议。

关键词：碳达峰预测 STIRPAT模型情景分析八大综合经济区

环境规制视域下工业碳达峰预测与对策研究 ——以滇桂黔为例

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环境规制视域下工业碳达峰预测与对策研究 ——以滇桂黔为例

作者：刘姗桂林理工大学

学位级别：硕士

2020年9月,习近平总书记首次向世界宣布2030年碳达峰战略目标。2023年2月,国务院制定了《2030年前实现碳达峰行动方案》,“碳达峰十大行动”中囊括了工业领域碳达峰。当前,我国工业化进程持续推进,高耗能、高排放、高产业关联性是其主... 详细信息

2020年9月,习近平总书记首次向世界宣布2030年碳达峰战略目标。2023年2月,国务院制定了《2030年前实现碳达峰行动方案》,“碳达峰十大行动”中囊括了工业领域碳达峰。当前,我国工业化进程持续推进,高耗能、高排放、高产业关联性是其主要特征,而碳达峰目标实现期限较短,各级政府面临多重生态环境治理目标和减排压力,尤其是作为经济发展滞后、生态环境脆弱的滇桂黔地区,政府碳减排任务尤为繁重。如何通过环境规制进一步推动滇桂黔地区抑制工业碳排放,有效落实地方政府碳减排责任是如期或提前实现工业碳达峰、降低峰值的有效举措。研究以滇桂黔地区工业碳排放为研究对象,基于环境规制理论,选取2005-2020年工业终端主要能耗测算碳排放,构建环境规制对工业碳排放直接与间接影响的理论分析框架,并利用中介效应模型进行逐步回归检验;在此基础上,通过构建扩展的STIRPAT预测模型,设置不同综合环境规制强度下的组合发展情景预测了2021-2035年滇桂黔地区工业碳排放峰值和达峰时间点,得出以下结论:(1)环境规制对滇桂黔地区工业碳排放具有直接影响作用,并通过经济发展水平、产业结构、能源结构和技术进步间接影响工业碳排放。环境规制通过优化产业结构和提高技术进步间接抑制工业碳排放效果优于经济发展水平和能源结构。(2)工业从业人口数量的增加和工业经济发展水平的提高显著促进工业碳排放;环境规制对工业碳排放的影响效应在贵州表现为“绿色悖论”,而在云南和广西为“倒逼减排”。在环境规制的约束下,技术进步和能源结构优化对工业碳排放的抑制作用较产业结构对工业碳排放的促进作用更加显著。(3)贵州省工业碳排放2035年前无法达峰,在弱、中、强环境规制低碳发展模式以及强环境规制基准发展模式下虽局部达峰,但仍小于2012年的历史最高峰值2159.54万吨。云南省工业碳排放达峰时间点集中在2030年,最高和最低峰值分别为3725.35万吨、3489.15万吨。广西工业碳排放实现达峰最早可于2025年达峰,峰值为2967.51万吨,若在2030年达峰,最高和最低峰值分别为3826.39万吨和3112.88万吨。在相同发展模式下,随着环境规制的加强,工业碳排放达峰时间点提前且峰值降低。

关键词：环境规制滇桂黔地区工业碳排放影响机理碳达峰预测

能源消费背景下河南省碳排放测算及碳达峰预测

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河南大学学报（自然科学版） 2023年第1期53卷 47-59页

作者：王倩倩娄媛媛张鹏岩王春晖朱慧儒张金炳刘振岳河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室/地理与环境学院/区域规划与发展研究中心/沿黄生态建设与乡村振兴研究河南省学科创新引智平台河南开封475004 河南财经政法大学经济学院郑州450046

区域碳减排对中国实现“双碳”目标起着重要作用,预测区域能源消费碳达峰时间及峰值大小对实现“双碳”目标具有重要意义.以河南省为例,运用IPCC法测算2000-2019年河南省能源消费碳排放量,基于STIRPAT扩展模型及岭回归法分析能源消费碳... 详细信息

区域碳减排对中国实现“双碳”目标起着重要作用,预测区域能源消费碳达峰时间及峰值大小对实现“双碳”目标具有重要意义.以河南省为例,运用IPCC法测算2000-2019年河南省能源消费碳排放量,基于STIRPAT扩展模型及岭回归法分析能源消费碳排放影响因素,并预测不同情景下2020-2040年全省达峰值及达峰时间.结果表明:(1)2000-2019年河南省能源消费CO_(2)排放量及人均CO_(2)排放量均呈倒“U”型趋势,碳排放强度呈现持续下降趋势.(2)正向影响因素对能源消费碳排放量作用程度大小依次为产业结构(1.900%)、城市化率(0.602%)、人均GDP(0.231%)和能源强度(0.079%),负向影响因子的作用程度大小依次为人口规模(-2.659%)和能源结构(-0.888%).(3)碳达峰值范围均在1.73~1.86亿t之间,达峰时间均出现在2029年.在节能情景下达峰值最低,约为1.73亿t;在无序情景下达峰值最高,约为1.86亿t.综合6种情景发现,人均GDP、城市化率和能源结构呈中低速增长,且人口规模、能源强度和产业结构呈中高速发展,可更早实现碳达峰.研究结果探讨了河南省能源消费碳达峰值及其时间,以期为河南省制定碳减排政策提供科学依据.

关键词：碳排放能源消费 STIRPAT模型碳达峰预测 IPCC法河南省

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基于STIRPAT模型的江苏省碳排放影响因素与碳达峰预测研究——以工业领域为例

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商展经济 2024年第6期 146-150页

作者：周带华马婷婷李强朱宾江苏碳测低碳研究院有限公司江苏徐州221001 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 徐州市自然资源和规划局生态修复处江苏徐州221018 徐州市土地储备中心江苏徐州221018

工业领域碳减排是实现“双碳”目标的关键任务,江苏省作为我国的工业大省,开展工业领域碳排放因素分析与情景预测研究,实现工业绿色低碳发展具有重要意义。为达成江苏省工业领域碳减排目标,本文根据IPCC公式法核算2005—2018年江苏省工... 详细信息

工业领域碳减排是实现“双碳”目标的关键任务,江苏省作为我国的工业大省,开展工业领域碳排放因素分析与情景预测研究,实现工业绿色低碳发展具有重要意义。为达成江苏省工业领域碳减排目标,本文根据IPCC公式法核算2005—2018年江苏省工业能源相关碳排放量,在系统分析其工业碳排放时空演变特征的基础上,通过构建扩展的STIRPAT模型,分析江苏省工业碳排放主导驱动力,并预测江苏省工业碳达峰的时间和峰值,以供参考。研究结果表明:(1)2005—2018年江苏省工业碳排放量持续增长,但排放强度不断下降,空间分布呈苏南高于苏北;(2)煤炭仍占据工业化石能源消费的主体地位;(3)人口和经济发展仍然是影响工业碳排放的主导因素,通过情景模拟计算,本文认为江苏省工业要想率先实现碳达峰,应选取更加绿色稳健的经济增长模式。

关键词：工业碳排放双碳目标主导驱动 STIRPAT模型碳达峰预测能源消费

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