2低碳城市研究既然经济增长和碳排放具有正相关关系,毫无疑问,碳减排肯定会影响原有经济发展路径。2007年美国参议院提出了《低碳经济法案》,提出了创建低碳经济的十步计划。在此期间,中国的学者也开始借鉴英国“低碳经济”的定义开展研究。......
2024-10-21
3 城市温室气体排放清单
2010年城市集中了全球50%以上的人口,消耗世界约75%的能源,城市排放的温室气体占全球人类活动温室气体排放的80%(蔡博峰等,2009)。随着人口增长和城市化进程,城市温室气体排放问题会愈来愈严峻。城市温室气体排放已经成为全球关注的焦点和研究的热点,城市成为决定人类活动排放温室气体的关键区域。从中国高耗能行业看,七大高耗能行业的能耗约占全国能源消费总量的一半以上,其中电力、热力生产占7.2%,石油化工、炼焦和核燃料加工6.0%,煤炭开采和洗选3.1%,钢铁14.6%,电解铝3.2%,化学原料及化学制品制造业10.0%,水泥等建筑材料8.9%。CO2排放的重点行业主要是火电、石油加工、自来水、金属冶炼等基础原材料工业和交通运输业(国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会(CNC-IHDP),2008,第14页)。据胡初枝等(2008)研究,2005年我国分行业碳排放农林牧渔业占2.5%、工业占80.0%、建筑业占1.0%、交通运输仓储和邮政业占5.0%、批发零售餐饮业占1.0%、其他服务业占10.0%。从产业部门看,碳排放量大的行业也都集中在城市地区,尤其在中国40%的人口和60%以上的GDP集中的江河下游的东部沿海地区。中国是世界上人口最多、正在加速城市化进程的国家,2010年城市化水平达到49.6%,每年将新增城市人口600万~1 000万,在应对全球气候变化和温室气体减排方面承担重要的义务,也可以发挥越来越关键的作用。本章重点介绍城市清单方法(urban inventory methods)。
3.1 中国城市温室气体排放清单编制
按照联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的要求,所有国家需要提交国家碳排放信息报告,其中包括“排放清单”(emission inventory)。2008年11月联合国公布《发达国家温室气体排放清单》,结果显示这些发达国家在2000年至2006年间温室气体排放增长了2.3%。
3.1.1 中国温室气体排放清单编制及其进展
中国是《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》首批缔约方之一,作为发展中国家,属于非附件一缔约方,不承担减排义务,但需提交国家碳排放信息通报。国家信息通报的核心内容是CO2、CH4和N2O三种温室气体各种排放源和吸收汇的国家清单,及为履约采取或将要采取的步骤。2004年中国首次完成《国家信息通报》,其中对1994年度中国CO2排放量进行了初步统计。实际上,直到现在尽管我们一直在谈论温室气体排放,但中国仍缺乏准确的统计数字。
2010年中国开始准备编制第二次《国家信息通报》,其中包括“排放清单”。按照UNFCCC的要求,中国的第二次《国家信息通报》,不仅要统计二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(methane)三种温室气体,还包括氟化烃(HFC)、PFC、F6另外三种温室气体,并首次涵盖香港、澳门地区,预计2013年完成第二次《国家信息通报》。在国家层面,中国正在进行相关的工作。2010年3月“中国准备第二次国家信息通报能力建设”(SNC)项目提出了“能源活动温室气体清单编制”、“农田温室气体清单编制”、“土地利用变化与林业温室气体清单编制”、“建立中国温室气体排放清单数据库”、“中国温室气体排放预测方法”等五个子项目。2010年6月国家发展和改革委员会气候司召开“中国温室气体排放预测方法”项目进展研讨会,2010年8月召开“能源活动温室气体清单编制”讨论会,9月召开“工业生产过程温室气体清单编制”讨论会。
3.1.2 中国城市温室气体排放清单编制及其进展
关于城市温室气体清单目前还是停留在研究层面上。2009年蔡博峰等出版了《城市温室气体清单研究》。该书比较系统地介绍了城市温室气体清单研究的思路、方法、原则和目前新思想、新理论和新动向。针对当前主流城市温室气体研究组织和结构,介绍和对比了其研究方法和特征,同时选择纽约、伦敦、丹佛、多伦多、东京、巴塞罗那等大城市系统介绍其城市温室气体清单研究方法、排放情况和减排模型及对策。
中国是目前世界上城市化进程最快的国家之一,并且中国的温室气体排放在全球位居前列。因此,研究中国城市温室气体排放方法体系、排放因子和趋势特征等,有助于政府确定减排目标,制订和实施行动计划,提出切实、有效的温室气体减排措施和方案,为城市在国际上进行气候变化和温室气体谈判、交流奠定坚实的科学基础。然而中国城市温室气体研究刚刚起步,研究成果很少,缺乏系统、规范的城市温室气体研究方法和操作流程,同时中国城市和西方城市在建制市的管辖范围上存在很大差异,这些不足和困难都使得中国城市难以科学有效地开展温室气体的研究和核算。
2008年国家发展和改革委员会启动中国省级应对气候变化方案项目,其基础的工作就是要求各省(自治区、直辖市)对城市温室气体排放进行核算,而目前最大的困难就是缺乏中国特色的城市尺度上的研究体系。
2009年华东师范大学郭运功完成“特大城市温室气体排放量测算与排放特征分析——以上海为例”硕士学位论文,在收集大量的数据和梳理了国内外温室气体排放研究的基础上,对各种温室气体排放系数进行总结,构建特大城市温室气体排放量的测算方法,以上海为例对能源利用情况进行梳理,并在对能源利用所排放温室气体的量进行计算的基础上,分析主要能源使用部门二氧化碳的排放情况,分析能源利用二氧化碳排放总体特征和能源密集部门的碳排放特征,探讨经济、人口、城市化和技术进步对二氧化碳排放的影响,并据此对能源利用二氧化碳排放趋势进行预测,对上海市温室气体减排潜力进行探讨。论文运用对数平均迪氏指数LMDI(logarithmic mean Divisia index),对上海市能源消费二氧化碳排放量和强度进行了分解分析。研究表明:能源效率和能源消费结构因素引起二氧化碳排放下降,其中,能源效率的提高起主要作用。2001年至2006年,上海市能源消费二氧化碳排放量持续增长;人口和人均GDP对能源消费二氧化碳排放量的增长起促进作用,而能源结构和能源效率因素起抑制作用。论文采用STIR巴汀模型来分析人口、经济、城市化和技术对二氧化碳排放的影响,得出至2006年,随着人均GDP的增加,上海能源利用二氧化碳排放量没有出现倒“U”形环境库兹涅茨曲线,建立了二氧化碳排放量与人口、经济、城市化和技术之间的相关模型。论文对人口、经济、城市化和技术设置了10种情景,对上海市2010年、2015年、2020年二氧化碳排放量进行预测,结果表明:2010年、2015年和2020年上海能源利用二氧化碳排放量分别为16 759.23万~18 176.27万t,18 613.20万~21 000.49万t,19 782.58万~24 133.29万t(图3-1)。
图3-1 中国CO2排放总量与人均排放量变化趋势(1970—2006)
3.1.3 北京温室气体排放研究与排放状况
2009年蔡博峰等运用《城市温室气体清单研究》方法体系,在北京市温室气体研究中进行了应用,完成《北京市温室气体排放研究(2005)》,对CO2、CH4和N2O三种温室气体在各行业的核算方法逐一详尽地进行了介绍,并推荐了国内城市适用的核算方法和排放因子。2010年4月北京环境科学学会召开“北京市低碳经济发展”学术研讨会,陈操操的“北京市温室气体排放核算”从项目背景情况、国内外城市温室气体研究进展、北京市温室气体排放核算案例等三个方面作了介绍。他认为,通过研究北京市详尽的温室气体清单和排放水平,可以清晰地掌握北京市温室气体排放结构和组成,辨识温室气体排放量和其排放特征,跟踪温室气体增减变化及发展趋势,为北京市在国际上进行气候变化和温室气体的谈判和交流奠定坚实的科学基础,同时有助于政府确定减排目标,制订和实施行动计划,提出切实、有效的温室气体减排措施和方案,有利于分析与评估执行减排措施的技术、经济和政策上的可行性。
2009年朱世龙在《中国软科学》发表“北京市温室气体排放现状及减排对策研究”,分析了北京市温室气体排放现状。论文利用2005年数据分析发现:北京市温室气体排放主要来源于能源活动、工业生产过程、农业活动、土地利用变化和林业、城市废弃物处理等,其中CO2是北京最重要的温室气体,已占温室气体排放总量76.7%(图3-2)。根据朱世龙研究,在1970年至2007年间,北京市温室气体排放93.78%来自能源活动,能源活动中排放温室气体的最大增幅来自发电和供热、工业和交通运输,占总排放量的80%,因此这3个行业为北京市温室气体减排的主要领域。
图3-2 北京温室气体的组成与排放来源构成图
3.1.4 中国现状城市温室气体排放清单编制方法
中国现状城市温室气体排放清单编制方法见图3-3。
图3-3 中国现状城市温室气体排放清单流程图
中国城市与西方城市具有许多不一致性。首先,中国城市是一个行政体,不像西方城市是一个自治体;城市政府具有财政收支权,城区、街道不具备财政支配权。其次,中国城市是行政区,包含城区和农村地区,直辖市与省相似,由城区、郊区和县组成,地级市由城区、县组成,县级市由城区和乡镇组成,不像西方城市城乡分明。第三,中国城市统计资料分散,难以按西方发达国家的城市温室气体排放清单进行统计和计算。从20世纪80年代开始,中国就与加拿大政府合作开展“北京温室气体排放清单研究”。清单的编制主要包括:能源活动、工业生产过程、农业活动、土地利用变化和林业、城市废弃物处理的CO2、CH4和N2O三种温室气体排放量估算(蔡博峰等,2009,P44)。城市尺度温室气体排放计算严格按一系列被广泛承认的原则和指南编制,主要是:①全面性。全面覆盖城市CO2、CH4和N2O三种温室气体排放,排放活动源遍及城市经济活动的第一、第二、第三产业和居民消费等各个部门与行业。②关键排放源。尽可能采用详细的高级别计算方法计算排放量。③充分利用地方和国家数据源。在收集数据时最先考虑使用地方实测数据。④混合模式计算温室气体排放。除电力部门采用“消耗”模式外其余均采取“生产”模式(蔡博峰等,2009,P45)。
3.2 城市温室气体排放清单
城市的空间边界和尺度给城市温室气体排放清单编制带来麻烦,主要在于边界问题。由城市产生的活动带来的货物和服务有不少是跨越城市边界的,有的甚至是城市境外提供,同时,城市本身也会有不少运输(长途货运、航空客运)活动是跨城市空间边界的。
2005年伦敦市长Liwinggston提议18个一线城市的代表在伦敦商讨全球气候变化问题,并发表了通过彼此协作来应对气候变化的公报。此后成员不断扩充到40个世界级大城市,被称为“C40”。2006年8月,克林顿气候计划CCI与C40合作,提供清洁交通、可再生能源等技术。2009年5月第三届C40会议80个城市代表发表《首尔宣言》,共同目标为“将各城市打造成低碳城市”(图3-4)。
美国曾经长期是世界CO2排放第一大国,产业结构以生产性服务业为主体,商业部门的排放量占第一位,其次是居民和交通,工业排放已经稳定且为最小部门(图3-5)。从城市碳排放状况看(2002年),电力生产(35%)、道路交通(29%)和工业(15%)为主要领域,居民生活和商业仅占13%(图3-6)。
图3-5 美国分部门能耗情况(1949—2008)
图3-6 美国城市碳排放活动类型(2002)
图3-7 OECD国家分类型能耗(2007)
OECD国家能源消耗以化石能源为主,2007年分类型能耗为石油(38%)、天然气(23%)、煤炭(21%),而核能占11%(图3-7)。欧盟27国城市分部门碳排放(2006年)为电力生产(29.2%)、交通(23.8%)和工业(19.9%)为主要领域,其次为居民生活(8.9%),服务业仅占5.1%(图3-8)。
图3-8 欧盟27国城市分部门碳排放(2006)
发展中国家城市CO2排放结构很不相同。例如菲律宾索索贡(Sorsogon)市CO2排放(2009年)为居民生活(44%)、服务业(22%)、交通(21%)(图3-9)。伊朗城市分部门CO2排放(1999年)为电力生产(24%)、交通(24%)和工业(21%)为主要领域,其次为居民生活(17%)(图3-10)。
图3-9 菲律宾索索贡市(Sorsogon)CO2排放(2009)
图3-10 伊朗城市分部门CO2排放(1999)
3.2.1 以排放为中心的IPCC和WRI/WBCSD温室气体排放模型
尽管基于城市、国家、建筑、产品和生产过程都存在许多碳排放计算方法,但是还没有一项被普遍接受。城市层面的清查方法一般基于国际气候框架协议国家(IPCC,2006)和企业(WRI/WBCSD,2009)确定温室气体排放的模型(图3-11)。
图3-11 IPCC国家温室气体清单
该模型排放量计算复杂程度取决于许多因素,包括①规模:排放者数量和在地区发挥的功能,以及数据的可得性和准确性;②估算的范围:Ⅰ.直接排放范围,Ⅱ.指购买的电力所产生的间接排放;Ⅲ.包括与所购买的材料生产、产品使用、与生产相关的外包活动、承包商使用的车辆、废物处理和员工商务旅行等在内的所有排放量。推进可持续发展的国际非政府组织和地方环境理事会已经开发并广泛使用城市清单法(ICLEI,2009a),这是气候变化保护运动中有关城市编制气候行动计划的组成部分。目前已经有700多个城市参加这项计划(ICLEI,2009b)。地方环境理事会最近又参考世界资源研究所/世界可持续发展工商理事会(WRI/WBCSD)的方法修改了城市温室气体排放清单,但并没有明确界定范围Ⅲ所包括的活动。最近的研究(Kennedy et al.,2009)讨论了多种城市的温室气体排放清单方法并得出结论,不同城市地区所使用的清单法非常类似。它们的主要区别在于是否包括范围Ⅲ的活动。此外,数据的可得性和质量是划定城市地区计量边界的因素之一。在缺乏国际协议的情况下,在城市地区的合作将有助于促进可比较的温室气体清单和气候行动计划的筹备工作。
3.2.2 以需求为中心混合生命周期方法
Ramaswami等(2008)认为,根据上述方法,不同城市温室气体(GHG)的计算由于区域物质和能量流影响的范围和边界差异而被混淆。Ramaswami等开发了一种以需求为中心、以混合生命周期为基础的城市尺度的温室气体清单方法:①大都市圈地表空间和同级城市间航空旅行的排放量;②生命周期评估(LCA),城市可量化的主要物质供应——食品、水、燃料、能源和混凝土的排放量。这种混合方法分别报告能源的终端使用直接排放的温室气体(由美国环境保护局的EPA方法和IPCC方法组成),以及额外的跨境活动的影响如空中旅行和城市主要物质生产的排放量(由世界资源研究所建议的范围Ⅲ(ScopeⅢ))。这种混合的方法曾经应用到科罗拉多州的丹佛市,产生了一个更全面的温室气体清单,与温室气体足迹计算的结果非常一致。该方法被证明有重大的政策影响,也成为各个城市了解能源使用的基准工具。
城市对全球气候变化的影响主要包括温室气体直接排放(主要与城市能源利用直接相关)和间接排放(主要涉及从城市以外运入的主要物质)两个方面。因此,看一个城市的温室气体排放不仅仅看这个城市的空间范围内排放了多少,而是将城市看作一个能源和材料需求的中心,在城市层次上的温室气体排放清单包括了直接和间接温室气体排放清单。以需求为中心,生命周期混合型城市温室气体清单方法主要包括三大类:①在建筑物和设施内直接(终端使用)能源消耗,包括住房、商业、工业和政府的建筑物及设施。②与运输相关的直接(废气)排放,包括地表和空中交通具有的独特空间分配特征,可以将排放分为城市边界内或跨边界的交通排放。③涉及城市主要物质的能源和生活垃圾终端处理(例如垃圾填埋场)的间接排放。根据城市的基本功能,城市的主要物质包括食物、水、燃料和混凝土(主导建造材料)。
以需求为中心混合生命周期方法,是以需求为中心其中包括与最终能源使用相关的城市直接温室气体排放,以及与支撑城市的主要物质相关的间接温室气体排放的混合温室气体清单方法。与终端使用相关的直接排放清单与IPCC、美国环保局、世界资源研究所、环境理事会(ICLEI)的协议相一致。为了解决城市规模的空间边界效应,在两个重要的方面也进行了修改:①根据加州的建议,电力排放因素被计算在内,包括对当地公用事业的进口部门。②空间分配程序,基于区域虚拟制造矩阵和旅行/人口比例,将温室气体排放计算从城市地面空间扩展到同级大都市地区空中旅行部分。
3.2.3 基于排放源头控制权的城市温室气体清单
参考世界资源研究所/世界可持续发展工商理事会(WRI/WBCSD)和地方环境理事会(ICLEI)在IPCC方法基础上引入排放源头控制权概念,将排放源分为三类(图3-12)。①城市范围一:所有直接在城市空间边界内产生的温室气体,主要源头:化石原料燃烧(建筑、境内交通)、工业能源及过程排放。②城市范围二:包括城市使用电力在电力生产时燃烧化石能源的排放。由于一般城市主要的电力都是由城市边界以外区域发电设施供应,再由电网输送到城市内,城市使用的电力产生的排放是在城市边界范围外排向大气层的。③城市范围三:由于城市需要由外面输入服务、食品、工业生产配件、建材等物质满足城市的需要,而这些物质与服务都有生命周期排放,又或者有在位于城市边界范围外的温室气体排放源头。这些排放可以细分为两类:单一过程排放类,如城市境外填埋及废弃物处理、城市区域供热,以城市为出发点的航空运输、跨境陆路和水路运输;生命周期上游内含排放类,如供应城市居民需求的食品的内含排放、供应城市建设使用建材的内含排放、供应燃料的上游排放等。
图3-12 以城市消费带动核算温室气体排放的范围
地方政府温室气体排放协议中的城市温室气体清单(ICLEI,2009a)将城市温室气体清单分为政府(表3-1)和社区(表3-2)两个层面。
1)政府层面
表3-1 政府管理的排放清单
2)城市层面
表3-2 社区管理的排放清单
续表 3-2
3.2.4 北京温室气体排放清单研究
很显然,目前中国城市温室气体排放清单与美国等发达国家城市温室气体排放清单存在较大的差异。本次以美国城市温室气体排放清单为基础进行相关数据收集和整理,试图进行相关的比较研究。为保证数据的完整性和实效性,采用北京地区2007年的统计数据进行分析。研究范围界定为北京市域16 410.54km2。2007年包含16个辖区、2个县。
中国城市统计年鉴中对于能源的统计较为笼统,主要分为能源生产和能源消费。目前为止,最为详尽的数据是对各个行业、不同种类能源消耗的情况的统计,但没有对生产、生活消耗进行细分,因此清单统计过程需要在同一分类下提取数据。而且,城市统计年鉴中的统计口径为全市域所有部门,未从城市政府层面和社区层面进行细分,目前城市温室气体清单的研究只有在分类标准上尽量与国际接轨,提高各类分析数据的可比性。根据现实条件整理的北京市温室气体清单见表3-3。(www.chuimin.cn)
表3-3 北京市温室气体清单
续表 3-3
根据以上温室气体清单,结合现有资料,主要为城市统计年鉴,整理数据见表3-4。
3.2.5 横滨市温室气体排放清单
1)日本城市温室气体排放量计算方法
《地球温化对策实行规划(区域施策篇)制作手册》(简称《手册》)推荐城市层次采用的温室气体排放量现状值的计算方法主要有两种基本模式,即“分摊法”和“汇总法”。
——“分摊法”。利用国家公布的城市所在县的排放总量和该市在该县的生产额等的比例,算出该市的排放量(注:在日本,市在县的行政管辖下)。以制造业为例(见图3-13(a)),首先算出A市制造业生产总额在所在县的比例(③/[1]),然后与该县的制造业能源消费总量([2])相乘,得出A市的制造业能源消费量,最后与国家公布的“能源种类别二氧化碳排放量系数”相乘,得出该市的能源种类别二氧化碳排放量。其中使用的统计数据为经济产业省的《县别能源统计》和城市的《工业统计》,“能源种类别二氧化碳排放系数”由《手册》的资料篇①统一提供。
——“汇总法”。利用A市各业种有关单位根据“温室气体排放量算定、报告、公布制度”(第4节中介绍)申报的二氧化碳排放量,经过一系列统计数据的修正,推算出全市的数值。具体方法见图3-13。统计资料主要使用经济产业省的《能源消费统计调查》中的“业种别能源消费量”和城市的《工业统计》数据。
此外,《手册》还推荐了产业相关法,即利用电力、煤气等企业提供的电力销售量、煤气销售量和石油制品销售量的详细数据,用都道府县别产业相关表,算出各部门的能源起因二氧化碳排放量②。但此方法适用于都道府县层次,而不适用于城市层次。
图3-13 制造业二氧化碳排放量计算的两种基本方 法
《手册》指出,与分摊法相比,汇总法比较能够反应地方的特点,有利于将来预测和政策评价,并指导各不同层次的地方自治体根据数据的拥有状况,对各部门的二氧化碳计算使用不同的方法,见表3-5。对大中城市(即政令市、中核市、特例市),有关产业部门、民生家庭部门、民生业务部门和运输部门中的汽车部分,《手册》推荐采用汇总法,而其他部分则推荐采用分摊法。当然,在实际计算中,各个地方可以根据自己的条件,对以上两种模式进行组合。
表3-5 《手册》对不同地方层面推荐的温室气体排放量计算方法
注:A法为分摊法;B法为汇总法;C法为产业相关法。
2)横滨市温室气体计算
这里根据横滨市公布的《地球温化对策实行规划(区域施策篇)》和横滨市地球温化对策统括本部向作者提供的《横滨市平成二十一年度地球温化对策进行状况调查业务报告书》和《横滨市温室气体排放量计算方法》的资料,具体介绍在制定该规划时使用的计算方法。对于资料中不很明确的部分,作者参考了《手册》,并根据经验尽量使每个部分的计算方法与资料来源更加明确与具体。另外,为了便于我国温室气体统计制度设计时作参考,把每个数据的来源进行了分类,并用不同的图例(图3-14)对原图做了加工。
图3-14 计算流程中数据来源的分类及其图例
横滨市在2011年4月公布的《地球温化对策实行规划(区域施策篇)》之中公布的有关温室气体排放量的基础数据见表3-6。可以看到,横滨的温室气体排放量计算,不仅包括了IPCC规定的六种气体的总量和构成比,而且可以追溯到1990年(京都议定书的基准年)为止的每个年度。另外,在分析二氧化碳来源、预测增减趋势、与全国以及其他地方的比较、制定政策并评价其效果等时还用上了能源转换、产业、交通、民生部门等的能源种类别排放量的详细数据(表3-7)。
表3-6 横滨市温室气体排放量的历年变化 单位:万t CO2
表3-7 横滨市二氧化碳排放量的细分表 单位:万t CO2
3)二氧化碳排放量
横滨市在二氧化碳排放量计算时,分别对能源转换、产业、家庭、业务、运输、废弃物燃烧等部门(包括各子部门)进行了计算。下面对各个部门结合其计算流程图,进行简单说明。
(1)能源转换部门(图3-15)
能源转换部门的二氧化碳排放主要来自发电、煤气生产和石油提炼(即把原油转换成各种汽油、煤油、柴油等)。在横滨,能源转换部门的二氧化碳排放量占全市的19%,主要来自石油精炼厂的生产(12.8%),见表3-7。二氧化碳排放量的基本计算方法是:析出“能源种类别消费量”(注:能源细分为电力、煤气、石油系燃料、非石油系燃料等4种),然后与“能源种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出结果。有关能源种类别消费量,横滨市对电力与煤气单位做了具体的调查,而对石油精炼单位则采用了下述“产业部门”的计算结果。
图3-15 能源转换部门二氧化碳排放量计算流程
(2)产业部门(图3-16)
产业部门部分的二氧化碳排放量在横滨占全部的15.6%,主要来自制造业(占14%),见前表3-7。基本计算方法是:首先析出“能源种类别消费量”,然后与“能源种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出结果。计算时,对不同的起因和不同的产业采用了不同的方法。有关燃料起因的二氧化碳排放量,对制造业用了汇总法,对农林水产业、矿业和建设业用了分摊法;而对有关电力与煤气起因的二氧化碳排放量,用了汇总法。
图3-16 产业部门二氧化碳排放量计算流程
(3)民生部门(图3-17)
民生部门部分的二氧化碳排放量占全体的百分比最高,其中家庭部门为23%,业务部门为19.3%(表3-7)。家庭部门的基本计算方法也是首先析出“能源种类别消费量”,然后与“能源种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出结果。其中市内电力、煤气的消费量由有关公司提供,而对煤油与灌装煤气,用的是国家的《家计调查年报》中有关横滨市的平均每户消费量,再与横滨的户数相乘得来。业务部门的基本计算方法是首先析出“能源种类别消费量”,然后与“能源种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出结果。但是统计数据与系数比较独特,用的是建筑物用途别楼层面积总和,以及《建筑物能源使用合理化推进委员会报告书》中提供的“建筑物用途别能源消费单位值”。
图3-17 民生部门二氧化碳排放量计算流程
(4)运输部门
运输部门分汽车、铁路和船舶三个子部门。航空部门按规定不在城市层面计算。在横滨,来自汽车使用的二氧化碳排放量占全体的17.3%(见前表3-7),分私家用客车、营业用客车和货车三类,基本计算方法见图3-18(a)。即首先析出“燃料种类别消费量”,然后与“燃料种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出排放量。具体采用分摊法,即从“关东运输局内车种别燃料消费量”中,根据“县内车种别行驶量”、“车种别汽车拥有量”等分出横滨市的部分。数据主要来自日本汽车会议所编的《汽车运输统计年报》。
铁道与船舶部分的二氧化碳排放量比较小,占全体不到3%(前表3-7)。对铁道部门,首先调查其用电量和发电量,然后与电力公司公布的“电力二氧化碳排放系数”相乘,得出排放量,计算流程见图3-18(b)。船舶部门从全国内航航运的燃料种类别消费量(运输政策研究机构编《交通经济统计要览》)中分出横滨的部分,然后与“燃料种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出排放量,见图3-18(c)。
(5)废弃物部门(图3-19)
废弃物部门分一般废弃物和产业废弃物,合计占二氧化碳排放量全体的3%(见前表3-7)。计算方法是,从市内的废弃物总量中分出塑料、合成纤维、废油等各种废弃物的量,然后与“废弃物种类别二氧化碳排放系数”相乘,得出排放量。
图3-18 运输部门二氧化碳排放量计算流程
图3-19 废弃物部门二氧化碳排放量计算流程
4)其他温室气体排放量
其他气体包括甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFC)、全氟碳化物(PFC)、六氟化硫(SF6)。在横滨,这5种气体的排放量占总体的2.1%(见前表3-6)。其排放量的计算都基本上采用总量乘以系数的方法,具体计算项目与方法见图3-20至图3-22。在算出各气体排放总量的基础上,最后按照IPCC的规定按一定比例换算成二氧化碳排放量。
图3-20 甲烷(CH4)排放量计算项目与流程
图3-21 氧化亚氮(N2O)排放量计算项目与流程
图3-22 氢氟碳化物HFC、全氟碳化物PFC、六氟化硫SF6的排放量计算流程
3.2.6 中国城市温室气体排放清单特点和问题
中国城市温室气体清单的编制需要大量精确的数据作为支撑,但目前由于在统计口径上与国际上通用的排放清单有差别,目前的研究只能在总量和大类上满足可比性,无法满足ICLEI中两大层面三大范围的统计。总体来看,能源部门中静止排放源数据基本可以满足分类要求,交通数据缺乏车辆类型与燃料总量的对应;逃逸排放的计算需要获取煤层总量、地质特性、开采设备类型等指标,目前只能用能源平衡表中的运输和输配损失代替;工业生产过程中的数据需要向行业协会等部门获取水泥、钢铁等产品的全年产量;农业部门和土地、土地利用变化和林业部门数据基本可用,但土地利用分类与LULUCF(土地利用、土地利用变化及森林)的分类不完全相同,缺草地和湿地;废弃物部门废弃物总量、污水总量数据可用,仍缺废弃物处理方式的数据。
总体来说,建立与国际接轨的中国城市温室气体排放清单十分必要和迫切,也在一定程度上具备可行性。但要满足城市温室气体排放清单统计的几大原则:相关、完整、一致、透明、准确,还相差很远,必须尽快建立与国际上其他城市可比,又适合中国现状统计口径的城市温室气体排放清单,为碳排放计量方面的城市间对话奠定基础。
城市温室气体是温室气体研究的重点和热点,并且城市温室气体减排也是今后国家温室气体减排的核心领域。掌握城市温室气体排放结构、排放量和排放特征,跟踪温室气体增减变化及发展趋势,对城市开展清洁发展机制(CDM)和低碳经济,促进城市节能减排都具有重大的现实意义,更有利于建立中国城市应对气候变化的城市规划理论框架和方法体系。
表3-8 各种能源碳排放系数
表3-9 中国主要能源碳排放系数
叶祖达(2011)建议在建立城乡规划为平台的温室气体排放清单时,以我国国家温室气体排放清单采用的五大类框架(能源活动、工业生产过程、农业、土地利用变化和林业、城市废弃物处理等)。
【注释】
[1]http://www.env.go.jp/earth/ondanka/sakutei_manual/kaitei_comm/com02/ext01.pdf
[2]http://www.env.go.jp/earth/ondanka/sakutei_manual/manual0906/mats.pdf
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