二氧化碳減排分析

1、我國(guó)的二氧化碳減排規(guī)劃摘要本文中主要參考9007年我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）與二氧化碳（C02） 排放量的相關(guān)數(shù)據(jù)建立了兩者之間的模型關(guān)系，并以此為依據(jù)對(duì)我國(guó)未來(lái)的二氧 化碳排放量做出了估計(jì)，提出了相關(guān)建議。通過(guò)我國(guó)9007的能源消費(fèi)總量及其組成及各種能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤參考系 數(shù)，我們首先得出了各種能源的消費(fèi)量，再參考“中國(guó)溫室氣體排放的部分碳排 放系數(shù)”，得出了我國(guó)9007的二氧化碳排放量。通過(guò)參考的6。？相關(guān)數(shù)據(jù) 與得出二氧化碳排放量，我們使用MATLAB軟件擬合出兩者之間的函數(shù)關(guān)系， 分別將其擬合成一次，二次，三次，四次函數(shù)，最終通過(guò)擬合度的比較，將其關(guān) 系為定為4次函數(shù)，并以此為依據(jù)進(jìn)行未

2、來(lái)二氧化碳排放量的預(yù)測(cè)。觀察最后的四次函數(shù)，我們可以看出關(guān)鍵字：GDP二氧化碳擬合預(yù)測(cè)一、問(wèn)題簡(jiǎn)述氣候變化問(wèn)題已成為國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注的熱點(diǎn)，中國(guó)作為世界上第二 大CO2排放國(guó)，正面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的減排壓力。目前我國(guó)正處在 全面建設(shè)小康社會(huì)的重要發(fā)展階段.在人口總量增加、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、 居民生活能源消費(fèi)不斷提高的情況下，對(duì)能源供需狀況進(jìn)行科學(xué)、合 理的預(yù)測(cè)對(duì)保障我國(guó)能源供給、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和CO2減排，實(shí) 現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義.全國(guó)人大于2006年通過(guò)的中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā) 展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要提出，“十一五”期間，即到2010年，主 要污染物排放總量較2005年減少10

3、%，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低 20%左右的約束性指標(biāo)。在2009年底召開(kāi)的哥本哈根會(huì)議上，中國(guó)提出到2020年，人 均GDP的碳排量比2005年減少40%到45%的目標(biāo).問(wèn)題：根據(jù)附表數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗 降進(jìn)行分析.根據(jù)附表2 3和4算出我國(guó)1990-2007年CO2排量.根據(jù)附表中的數(shù)據(jù)（你也可自己添加一些數(shù)據(jù)）建模說(shuō)明我國(guó)經(jīng)濟(jì) 和CO2排量之間的關(guān)系,和你模型的合理性.根據(jù)你的模型給出我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中CO2排放應(yīng)注意的問(wèn)題及 如何能達(dá)到我國(guó)在哥本哈根會(huì)議上的減排目標(biāo).二、問(wèn)題分析問(wèn)題1:根據(jù)數(shù)據(jù)得到GDP與時(shí)間的關(guān)系曲線，并通過(guò)MATLAB擬合出其函數(shù)關(guān)系。

4、 單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗=總能耗（萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤）/GDP （億元） 其單位為：噸/萬(wàn)元。計(jì)算出90-07年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗，得到其與時(shí)間關(guān)系曲線，并使用 MATLAB擬合出其函數(shù)關(guān)系。問(wèn)題2：某種能源標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量=當(dāng)年能源消費(fèi)總量X該能源的比例某種能源原消耗量=該能源標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量/該能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)煤炭CO2排放量=某種能源原消耗量X碳排放系數(shù)X44/12通過(guò)以上關(guān)系得到歷年二氧化碳排放量。問(wèn)題3：利用第2問(wèn)中的歷年二氧化碳排放量的計(jì)算值，得到其與時(shí)間關(guān)系曲線， 并使用MATLAB軟件擬合出相應(yīng)函數(shù)關(guān)系，通過(guò)反復(fù)比較確定最佳函數(shù)關(guān)系。問(wèn)題4：利用第3問(wèn)中的數(shù)學(xué)模型計(jì)算08-20年我國(guó)二氧

5、化碳排放量的預(yù)測(cè)值，通 過(guò)第1、2問(wèn)的分析得知使用水電、風(fēng)電、核電、天然氣等能源將大大減少二氧 化碳的排放，因此建議相關(guān)部門(mén)加大天然氣，水電等清潔能源的使用，從而實(shí)現(xiàn) 我國(guó)的減排目標(biāo)。三、模型假設(shè)1、能源消耗只與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)，忽略其他影響因素。2、CO2排放用能源消耗來(lái)衡量，經(jīng)濟(jì)發(fā)展用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值來(lái)衡量。13、煤炭中煤與焦炭的使用比例分別為73%與27%。4、 石油中汽油、柴油、煤油的使用比例分別為50%、40%、10%。5、二氧化碳的排放主要有煤炭，石油，天然氣等能源的使用產(chǎn)生。四、模型的建立、求解與檢驗(yàn)1、符號(hào)說(shuō)明Y1國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（億元）X1時(shí)間（年）Y2單位GDP能耗（噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元）X

6、2時(shí)間（年）Y3年CO2排量（白力噸）X3國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（億元）R-square擬合度2、模型建立2.1.1建立90-07年GDP與時(shí)間關(guān)系曲線，擬合得到其函數(shù)關(guān)系。Y1=（7.235e+008）*exp（-（x1-2114）/37.86）A2）+（2.708e+004）*exp（-（x1-1997）/3.872）A2）這是程序語(yǔ)言，不能在正文中出現(xiàn)R-square: 0.9996 （擬合度，后同）1990199219941996199820002002200420062.1.2建立單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總能耗與時(shí)間的曲線R-square: 0.9947 (擬合度)Y2=(-5.321e-005)*x2A

7、4-0.4234*x2A3+1263*x2A2+(1.676e+006)*x2+(-8.333e+00分析：由上面兩幅圖可以定性的分析，從上一幅圖可以看出經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度是 越來(lái)越快，而下一幅圖看出單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總能耗速度是越來(lái)越慢，經(jīng)濟(jì) 發(fā)展快，則每年排放CO2量增加的快，而單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總能耗降低速度是越來(lái)越慢，每年排放CO2量減少的慢，導(dǎo)致溫室氣體減排的目標(biāo)難以 完成。2.2某種能源標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量=當(dāng)年能源消費(fèi)總量X該能源的比例某種能源原消耗量=該能源標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量/該能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)煤炭CO2排放量=某種能源原消耗量X碳排放系數(shù)X44/12通過(guò)以上關(guān)系得到歷年二氧化碳排放量，并與查閱資料得到

8、的90-07年二氧化碳排放量數(shù)值3 作比較，做出其關(guān)系柱狀圖。計(jì)算值（白力誤差（白力噸）年份噸）查詢(xún)數(shù)據(jù)值（白力噸）2350.6763992288.9561.726399419902477.6273492389.1988.4373485519912601.6428982469.8131.842897819922746.13352648.5497.5934995619932899.235992855.3143.9259897319943086.3740892855.42230.954088519953284.8706322917.34367.530631519963200.1727563106.

9、9993.1827562219973018.8199922991.3627.4599916719983061.3070842908.61152.697084419993133.3025332871.53261.772533220003187.9480662992.38195.568065820013378.2618393492.25-113.988160920023957.9015174102.46-144.558483420034578.8873685131.85-552.962631620045080.104065558.48-478.375940420055563.4149875861.

10、96-298.54501320065975.3939556283.56-308.16604520072.3.1 一次函數(shù)R-square: 0.938Y3=0.01622*x3+20672.3.2二次函數(shù)R-square: 0.9614Y3=(3.686e-008)* (x3) A2+ 0.007061*x3+24602.3.4四次函數(shù)* (x3) +2715R-square: 0.9859Y3= (-1.022e-017) * (x3)人4 + (5.103e-012) * (x3)人3+ (-7.823e-007) * (x3)A2 +0.05412*(x3)+1733Y3= (-1.02

11、2e-017) *(x3)A4 + (5.103e-012) *(x3)A3+ (-7.823e-007) *(x3)A2 +0.05412*x3+1733由圖2.3.4看出，隨著我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)，CO2排放量的變化趨勢(shì)是 先增大后減小的。在GDP小于10萬(wàn)億人民幣時(shí)，也就是1990年以前，我國(guó)的 CO2排放增長(zhǎng)量較小。九十年代后，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)一次能源需 求量的大幅度攀升，造成了 CO2排放量也隨之以高速度遞增。但是在GDP和國(guó) 民總收入到達(dá)約30萬(wàn)億元這點(diǎn)，是整個(gè)曲線變化趨勢(shì)的拐點(diǎn)，也就是說(shuō)當(dāng)我國(guó) GDP達(dá)到30萬(wàn)億元時(shí)，CO2的排放量首次開(kāi)始出現(xiàn)了明顯的下降。從以上兩個(gè)

12、回歸曲線我們可以看出如果我國(guó)對(duì)CO2排放不加以控制，在2010 年以后，CO2排放量仍會(huì)增；如果我國(guó)能夠制定合理有效的溫室氣體減排約束性 指標(biāo)，并配合施行溫室氣體減排政策，就極有可能有效控制我國(guó)的CO2排放量。2.4對(duì)我國(guó)溫室氣體排放的有關(guān)建議影響中國(guó)未來(lái)溫室氣體排放的因素主要包括：人口增長(zhǎng)與城市化水平提高、 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與消費(fèi)模式變化、人民生活基本需求的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)進(jìn)步、 林業(yè)與生態(tài)保護(hù)建設(shè)。分析表明：一方面，中國(guó)未來(lái)的基本生活需求與經(jīng)濟(jì)發(fā)展 將產(chǎn)生更大的溫室氣體排放需求;另一方面，由于中國(guó)貫徹實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略， 在排放量增長(zhǎng)的同時(shí)，也在自身能力和發(fā)展水平允許的范圍內(nèi)，努力降低排放

13、增 長(zhǎng)的速度，為減緩全球氣候變化做出積極貢獻(xiàn)。通過(guò)以上分析對(duì)我國(guó)的降低溫室 氣體排放如下：2.4.1調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)來(lái)降低能源消耗的總量和減少高排放的能源組成，以達(dá)到減少室氣排放的目的。第一，第二產(chǎn)業(yè)其萬(wàn)元GDP能耗較高；而 第三產(chǎn)業(yè)萬(wàn)元GDP能耗較低提高第三產(chǎn)業(yè)的比重，必將引起總體能耗水平的下 降，從而達(dá)到減少溫室氣體排放的目的。我國(guó)煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量較高：重 高于發(fā)達(dá)國(guó)家和世界平均水平，石油和天然氣的比重較低，特別是核能的消費(fèi)比 例遠(yuǎn)低于世界平均水平。由于煤炭是一種CO排放量高的燃料，其燃燒對(duì)溫室氣2體貢獻(xiàn)率最大。燃燒每噸煤炭、石油和天然氣CO排放放量分

14、別為0.7噸，0. 542噸和0. 39噸。單位熱量燃煤引起的CO排放比使用石油和天然氣分別高出36%2和61%，水電和核電基本無(wú)CO排放。因此，合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)能有效降低溫室 2氣體的排放。2.4.2減排“減排”主要是在不得不用能源的情況下，通過(guò)開(kāi)發(fā)燃燒減排技術(shù)、交通減 排技術(shù)和建筑減排技術(shù)來(lái)減少溫室氣體的排放。優(yōu)先發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，推動(dòng)潔凈 煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔利用，在重點(diǎn)耗能企業(yè)中，集中推廣鍋爐、空調(diào) 系統(tǒng)節(jié)能和余熱余壓利用等技術(shù)。通過(guò)這些技術(shù)的大力推廣，促進(jìn)溫室氣體的減 排。2.4.3環(huán)境稅環(huán)境稅是對(duì)開(kāi)發(fā)、保護(hù)和使用環(huán)境資源的單位和個(gè)人，按其對(duì)環(huán)境資源的開(kāi) 發(fā)利用、污染、破壞和保

15、護(hù)程度進(jìn)行征收或減免的一種稅收。雖然我國(guó)現(xiàn)在已有 一些與環(huán)境有關(guān)的稅種，但是真正意義上的環(huán)境稅還沒(méi)有開(kāi)征過(guò)，尤其是與溫室 氣體排放有關(guān)的稅，是我國(guó)法律從未涉及過(guò)的領(lǐng)域。環(huán)境稅根據(jù)征收目的的不同，可以分為多種形式。其中，排放稅是控制溫室 氣體排放的市場(chǎng)政策工具中最重要的一種。根據(jù)稅基不同，排放稅可分為碳稅， 二氧化碳稅和能源稅。碳稅是對(duì)含碳的燃料，特別是燃燒產(chǎn)生二氧化碳排放物的 燃料的含碳量征收的一種稅；二氧化碳稅，是根據(jù)每噸二氧化碳排放量征收的， 一般根據(jù)一噸碳等于3.67噸二氧化碳進(jìn)行換算；能源稅，是根據(jù)消費(fèi)的能源量 來(lái)征收的，相對(duì)碳稅或二氧化碳稅，能源稅也包括核能和可再生能源38。碳稅 由

16、于在三種稅中具有較強(qiáng)的操作性和較低的征管成本受到各國(guó)的青睞而得以普 遍采用。2.4.4碳排放交易市場(chǎng)京都議定書(shū)的制定，提出了三種靈活的減排機(jī)制：聯(lián)合履約、清潔發(fā)展 機(jī)制和國(guó)際排放貿(mào)易。通過(guò)這三種機(jī)制，京都議定書(shū)規(guī)定國(guó)家可以成本有效的方 式，通過(guò)交易轉(zhuǎn)讓或者境外合作的模式來(lái)獲得溫室氣體排放權(quán)。京都“三機(jī)制” 為國(guó)家之間就溫室氣體排放權(quán)展開(kāi)貿(mào)易提供了一個(gè)全新的框架，且逐漸孕育出了 一種嶄新的溫室氣體排放權(quán)交易市場(chǎng)。由于我國(guó)巨大的市場(chǎng)潛力，建立一個(gè)權(quán)威性的溫室氣體（碳）排放權(quán)交易中 心，就可以規(guī)范國(guó)內(nèi)的碳交易行為，避免非法交易產(chǎn)生的同時(shí)，維護(hù)我國(guó)企業(yè)的 利益。其次，建立碳排放權(quán)交易中心，相當(dāng)于為企業(yè)

17、提供了一條正規(guī)且權(quán)威的渠 道，為國(guó)內(nèi)企業(yè)尋找引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和資金提供便利的同時(shí)，也可以為國(guó)外 的技術(shù)資金流入提供指導(dǎo)，投放到最需要的地方。五、模型的評(píng)估該模型在假設(shè)基礎(chǔ)上綜合90-07年GDP、二氧化碳排放量、各種能源消耗量與各 能源的二氧化碳轉(zhuǎn)化系數(shù)，首先計(jì)算了當(dāng)年的各種能源的實(shí)際使用量，之后得到 二氧化碳排放量的計(jì)算值，并結(jié)合GDP擬合了二氧化碳排放與GDP的函數(shù)關(guān)系， 其擬合度為0.9859，較準(zhǔn)確的表明了二氧化碳的排放與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。六、參考文獻(xiàn)煤炭百度百科石油百度文庫(kù)85-07年中國(guó)二氧化碳排放量 百度文庫(kù)我國(guó)碳排放的影響因素分析及能源價(jià)格政策研究（論文）豆丁網(wǎng)七、附錄附件

18、一我國(guó)1978-2007年經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)年份國(guó)民總收入（億元）國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（億元）人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（元）19783645.2173645.21747438119794062.5794062.57919141919804545.6244545.62397346319814889.4614891.56106249219825330.4515323.35096552819835985.5525962.65156858319847243.7527208.05171869519859040.7379016.036581858198610274.3810275.17922963198712050.621

19、2058.615131112198815036.8215042.823011136（續(xù)表）年份國(guó)民總收入國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（元）198917000.9216992.319111519199018718.3218667.822381644199121826.221781.499411893199226937.2826923.476452311199335260.0235333.924712998199448108.4648197.856444044199559810.5360793.729215046199670142.4971176.591655846199778060.837897

20、3.0356420199883024.2884402.279776796199988479.1589677.054757159200098000.4599214.5543178582001108068.2109655.170686222002119095.7120332.689393982003135174135822.7561105422004159586.7159878.3379123362005184088.6183217.4140532006213131.7211923.5161652007251483.2249529.918934附件二我國(guó)1978-2007年的能源消費(fèi)總量及其組成能

21、源消費(fèi)總-占能源消費(fèi)總量的比重（%）年份量（萬(wàn)噸標(biāo) 準(zhǔn)煤）煤炭石油工水電、核電、天然氣風(fēng)電19785714470.722.73.23.419806027572.220.73.14.019857668275.817.12.24.919909870376.216.62.15.1199110378376.117.124.8199210917075.717.51.94.9199311599374.718.21.95.2199412273775.017.41.95.7199513117674.617.51.86.1199613894874.718.01.805.5199713779871.720.41.

22、706.2199813221469.621.52.206.7199913383169.0922.572.146.22000138552.667.7523.212.356.692001143199.266.6822.872.557.92002151797.366.3223.412.567.712003174990.368.3822.212.586.832004203226.767.9922.332.67.08200522468269.1212.87.1200624627069.420.43.037.2200726558369.519.73.57.3附件三各種能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)能源名稱(chēng)平均低位

23、發(fā)熱量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)原煤20908千焦（5000千卡）/千克0.7143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克洗精煤26344千焦（6300千卡）/千克0.9000千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克洗中煤8363千焦（2000千卡）/千克0.2857千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克煤泥8363-12545千 焦（2000-3000千卡）/千克0.2857-0.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克型煤0.5-0.7千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克焦炭28435千焦（6800千卡）/千克0.9714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克原油41816千焦（10000千卡）/千克1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克燃料油41816千焦（10000千卡）/千克1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克汽油43070千焦（1030

24、0千卡）/千克1.4714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克煤油43070千焦（10300千卡）/千克1.4714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克柴油42652千焦（10200千卡）/千克1.4571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克液化石油氣50179千焦（12000千卡）/千克1.7143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克煤廠干氣45998千焦（11000千卡）/千克1.5714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克其它石油制品1-1.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克天然氣32198-3893千焦（7700-9310千卡）/立方米1.1-1.33千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米液化天然氣16726-1798千焦（4000-4300千卡）/立方米1.7572千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 0.5714-0.6143F克標(biāo)準(zhǔn)

25、煤立方焦?fàn)t煤氣米高爐煤氣1.286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米其他煤氣0.17-1.214千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米發(fā)生煤氣5227千焦（1250千卡）/立方米0.1786千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米重油催化裂褓氣19235千焦（4600千卡）/立方米0.6571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米重油熱裂解煤氣35544千焦（8500千卡）/立方米1.2143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米焦炭制氣16308千焦（3900千卡）/立方米0.5571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米壓力氣化煤氣15054千焦（3600千卡）/立方米0.5143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米水煤氣10454千焦（2500千卡）/立方米0.3571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米煤焦油33453千焦（8000千卡）/千克1.1429千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克粗苯41816千焦（10000千卡）/千克1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克其他焦化產(chǎn)品1.1-1.5千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克熱力（當(dāng)量）0.03412千克標(biāo)準(zhǔn)煤/白力焦耳 0.14286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/1000千卡電力（當(dāng)量）3596千焦（860千卡）/千瓦小時(shí)0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦小時(shí)附件四中國(guó)溫室氣體排放的部分碳排放系數(shù)燃料排放系