《山口議定書》對(duì)我國(guó)減排co

《山口議定書》對(duì)我國(guó)減排co

1《日本強(qiáng)化溫室氣體排放法案》2000年《京都協(xié)定》的前身是《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》（unfcc）。在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)中,全球平均氣溫已經(jīng)比工業(yè)革命前增加了0.6℃,而工業(yè)化程度最高的歐洲的平均氣溫已經(jīng)增加了0.9℃。目前的共識(shí)是:如果不采取積極的減排措施,從現(xiàn)在起到2100年,全球的平均氣溫將繼續(xù)增加1.4℃~5.8℃,屆時(shí)南極洲冰川加速融化,海平面將不斷上升以至威脅太平洋、印度洋上諸多島國(guó)的安全,并導(dǎo)致一些與溫暖氣候有關(guān)的疾病如瘧病、登革熱的流行與蔓延,還可能誘發(fā)極差氣候如干旱和洪澇的頻繁發(fā)生。已有越來(lái)越多的證據(jù)證明是人類活動(dòng)(主要是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn))生成的溫室氣體的大量排放造成了這種反常現(xiàn)象。全球氣溫的急劇升高(相對(duì)于地球正常的變化規(guī)律)已經(jīng)影響到多數(shù)人的生活以及少數(shù)人的生存。全球變暖正在由學(xué)術(shù)爭(zhēng)論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),于是人們不得不未雨綢繆。1992年,在IPCC的推動(dòng)下,聯(lián)合國(guó)通過(guò)了旨在緩解全球變暖趨勢(shì)的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)。然而UNFCCC中并沒(méi)有就解決全球變暖問(wèn)題提出具體可行的措施。為了使全球溫室氣體排放量控制在預(yù)期水平,還需要締約方各國(guó)做出更加細(xì)化并具有強(qiáng)制力和可操作性的承諾。于是,開始了曠日持久的關(guān)于加強(qiáng)發(fā)達(dá)國(guó)家義務(wù)及承諾的談判,到1997年,在日本京都召開的締約方大會(huì)才初步形成關(guān)于限制溫室氣體,包括CO2、CH4、N2O、HFCs、SF6等排放的法案——這就是《京都議定書》。2001年,美國(guó)不負(fù)責(zé)任地單方面宣布退出《京都議定書》,延緩了京都議定書生效的時(shí)間。但由于俄羅斯在2004年11月向聯(lián)合國(guó)遞交了批準(zhǔn)書,從而達(dá)到了《京都議定書》生效的條件。2005年2月16日《京都議定書》正式生效;2005年11月30日,在加拿大蒙特利爾舉行的世界氣候變化會(huì)議通過(guò)了議定書的執(zhí)行規(guī)定,意味著生效的議定書將開始全面執(zhí)行?！毒┒甲h定書》規(guī)定,發(fā)達(dá)國(guó)家在第一承諾期也就是2008年~2012年間,溫室氣體排放量要在1990年的基礎(chǔ)上減少5.2%。由于我國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家,并且人均CO2排放量遠(yuǎn)低于世界平均水平,目前尚沒(méi)有減排義務(wù),但由于排放總量占了全球的1/7,僅次于美國(guó),期望長(zhǎng)期減排是不現(xiàn)實(shí)的,因此未雨綢繆,開展CO2控制方面的研究是很必要的。22#d控制降低CO2對(duì)氣候影響的策略,不外乎控制CO2的產(chǎn)生量和回收轉(zhuǎn)化已產(chǎn)生的CO2兩種,即CO2源與匯的控制。2.1單位熱量燃煤co排放總量占比較CO2來(lái)源可分為兩大類,即礦物燃料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2(煤、石油、天然氣等)和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中(如水泥、鋼鐵和電解鋁的生產(chǎn)過(guò)程)排放的CO2。統(tǒng)計(jì)資料表明,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的CO2不到總排放量的10%。因此,CO2控制的重點(diǎn)在于控制礦物燃料燃燒過(guò)程中排放的CO2。從目前我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)狀況看,煤炭的比重一直占總能源消費(fèi)的65%以上,同石油、天然氣相比,單位熱量燃煤產(chǎn)生的CO2排放量比石油、天然氣分別高出36%和61%左右。我國(guó)CO2排放量的71%來(lái)自于燃煤,并且我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將不會(huì)改變,因此控制煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2是問(wèn)題的關(guān)鍵。2.1.1配煤、煉焦與鍋爐低碳配煤技術(shù)潔凈煤技術(shù)是指在煤炭從開發(fā)到利用全過(guò)程中,旨在減少污染物排放與提高煤炭利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術(shù)的總稱。具體包括煤炭加工技術(shù),如選煤、型煤、動(dòng)力配煤改質(zhì)、水煤漿技術(shù);潔凈燃煤技術(shù),如循環(huán)流化床鍋爐;煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù),如煤炭氣化和液化技術(shù);煤的資源化利用技術(shù),如煤矸石綜合利用,煤層氣開發(fā)利用等技術(shù)。選煤技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤炭高效、潔凈利用的首選方案,它利用物理、物理—化學(xué)等方法除去煤炭中的灰分和雜質(zhì),如煤矸石和黃鐵礦等,因此提高了燃煤的燃燒效率從而達(dá)到減少CO2排放的目的,通過(guò)選煤每年可節(jié)煤約10%。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前發(fā)達(dá)國(guó)家煤炭入選率已經(jīng)達(dá)到了90%以上,而我國(guó)煤炭入選率不到40%,高效的重介質(zhì)選煤技術(shù)不到10%,因此選煤技術(shù)在我國(guó)有很大的發(fā)展?jié)摿?。?dòng)力配煤是將2種或2種以上不同品質(zhì)的煤經(jīng)過(guò)破碎、篩分、均勻摻配使其達(dá)到最佳燃燒效率的一種機(jī)械加工技術(shù),經(jīng)過(guò)動(dòng)力配煤可提高煤的燃燒效率。在杭州建成的5Mt配煤中心,可根據(jù)不同煤種的燃燒特性進(jìn)行合理配比混合,達(dá)到最高燃燒效率。據(jù)統(tǒng)計(jì),動(dòng)力配煤可節(jié)煤5%~8%,每年減排CO20.5Mt左右,而目前全國(guó)動(dòng)力配煤僅占用煤總量的6%~8%。與散煤直接燃燒比較,型煤可節(jié)約能源20%~30%。型煤加工成本低,且環(huán)境效益、社會(huì)效益顯著,民用型煤加工技術(shù)在我國(guó)已相當(dāng)成熟,但工業(yè)型煤的發(fā)展比較緩慢。水煤漿技術(shù)是一項(xiàng)煤炭物理轉(zhuǎn)化技術(shù),將固體煤炭用相對(duì)簡(jiǎn)單、廉價(jià)的物理方法轉(zhuǎn)化為流體燃料。水煤漿用于工業(yè)鍋爐可降低能耗20%,燃燒效率可達(dá)94%~95%,鍋爐效率達(dá)80%~83%。此外,將舊的工業(yè)鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐可以提高鍋爐熱效率,節(jié)省煤耗。目前我國(guó)在用的各種工業(yè)鍋爐約50萬(wàn)臺(tái),年耗煤量超過(guò)4億t,平均熱效率僅為55%~65%,平均排放當(dāng)量為1.136tCO2/t煤。浙江大學(xué)將1臺(tái)10t/h的鏈條爐改造成循環(huán)流化床鍋爐后,鍋爐效率由原來(lái)的65%提高到85%,CO2排放減少20%。而目前我國(guó)循環(huán)流化床所占比例不到20%。2.1.2關(guān)于發(fā)電效率和脫硫廢水回收利用的探討目前我國(guó)發(fā)電行業(yè)占了約42.1%的總耗煤量,并且仍以1000t/a的速度遞增,因此發(fā)電行業(yè)有很大的CO2減排潛力。常規(guī)的電廠減排技術(shù)是從煙氣中分離回收CO2,但由于煙氣中CO2的濃度低,分離需要耗費(fèi)大量的能量,降低了電廠發(fā)電效率。IGCC較好地解決了這一問(wèn)題,它在兩個(gè)方面有利于對(duì)CO2的減排。首先,IGCC電站的熱效率高,可達(dá)42%~46%,而目前國(guó)內(nèi)電站的熱效率大多維持在35%左右,通常電站效率每提高1個(gè)百分點(diǎn),CO2排放將減少2%,相對(duì)常規(guī)電站而言,CO2減排1/5;其次,IGCC可以實(shí)現(xiàn)CO2在燃燒前捕集分離。由于IGCC電站氣化爐內(nèi)多采用氣體作為氣化介質(zhì),煤氣化產(chǎn)物主要是CO和H2(含碳量高的燃料,燃燒產(chǎn)物主要是CO),經(jīng)進(jìn)一步的水煤氣化反應(yīng)后,容易轉(zhuǎn)化成CO2和H2。由于煤氣壓力及CO2濃度較高(達(dá)35%~45%),因而比煙氣中(<5%)更容易脫除CO2。另外,煤氣凈化脫硫工藝也可以同時(shí)分離除去CO2。IGCC簡(jiǎn)易流程見圖1。2.1.3燃煤電廠用電規(guī)劃我國(guó)水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源豐富且分布廣泛,目前在深圳投入運(yùn)行的裝機(jī)容量1MW的太陽(yáng)能光伏電站,每年可向電網(wǎng)輸電約1000MW·h,以采用超臨界等先進(jìn)技術(shù)的燃煤電廠的平均排放量800~900gCO2/(kW·h)作為基礎(chǔ),每年就可少排CO2800~900t。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)水電可開發(fā)裝機(jī)容量約為3.78×108kW,居世界首位,目前開發(fā)利用率僅為20%;風(fēng)能資源量約為16×108kW;地?zé)崮?、生物質(zhì)能、海洋能等儲(chǔ)量也位居世界前列,但由于技術(shù)等方面的原因,這些潛在的可再生能源一直沒(méi)有得到有效開發(fā),如有足夠的技術(shù)支持并配以相應(yīng)的政策引導(dǎo),可再生能源減排CO2前景廣闊。2.22號(hào)固定2.2.1對(duì)土壤碳貯存量的影響森林具有碳匯和碳源的雙重功能。植物光合作用吸收CO2,把碳固定在生物體內(nèi),森林約占陸地植物現(xiàn)存量的90%,所以森林具有CO2貯存庫(kù)的重要地位;反之,森林采伐后樹木及其根系在土壤中所含的碳向大氣釋放,所以森林又是CO2的“放出源”,并且森林土壤中貯存的碳比森林生物中貯存的碳要多得多。據(jù)IPCC估計(jì),全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳貯量約為2477GTC,其中植被貯存量約占20%,土壤貯存量約占80%。森林植被的碳貯存量約占全球植被的77%,森林土壤的碳貯存量約占全球土壤的39%?？梢?森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù),其增加或減少都將對(duì)大氣CO2產(chǎn)生重要影響。目前我國(guó)的森林覆蓋率僅為16.55%,只有全球森林覆蓋率(27%)的61.3%,林業(yè)對(duì)CO2的減排還有很大的空間。2.2.2利用co將大氣引入油田使用EOR法是指將高壓CO2注入油田后與原油形成混合物,把原油推入生產(chǎn)油井,CO2作為伴氣隨原油一起采出地面后,經(jīng)油氣分離和與碳?xì)浠衔锓蛛x,回收的CO2經(jīng)壓縮、補(bǔ)充后再進(jìn)入油田使用。在這種完全封閉的系統(tǒng)中,CO2不進(jìn)入大氣而是被存貯于油田中。這樣既可提高原油開采量,有經(jīng)濟(jì)效益,又可將CO2循環(huán)使用或使部分CO2存貯(固定)在油井中減少了向大氣的排放量。此外,將分離出來(lái)的CO2注入深煤層,可置換出煤層氣(CBM,主要成分為CH4)。我國(guó)煤層氣資源豐富,僅山西晉城礦區(qū)可開采量就達(dá)728億m3,如能用CO2換出煤層氣并加以收集,既可減少大氣中CO2的濃度,又可為我國(guó)提供大量的優(yōu)質(zhì)能源。由于技術(shù)上的原因,目前我國(guó)的煤層氣資源未得到有效利用。2.2.3在其他方面的用途回收分離的CO2可作為制冷劑,用于食品保鮮和貯存;可作滅火劑,用于氣體保護(hù)焊;用CO2和NH3生產(chǎn)NH4HCO3,用CO2與苯酚作用合成水楊酸,以及與環(huán)氧乙烷作用制備丙烯碳酸酯等在工業(yè)上已經(jīng)開始應(yīng)用,特別是用CO2和NH3在高溫和高壓下合成尿素的可行性很高,應(yīng)用前景廣闊;中國(guó)科學(xué)研究院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所利用工業(yè)廢氣CO2研制出具有一定附加值的塑料,由于這類塑料富含酯鍵而具有生物降解性能,在一次性包裝材料、餐具、保鮮材料、一次性醫(yī)用材料等領(lǐng)域都將有廣泛應(yīng)用的可能性,并且有助于解決“白色污染”的問(wèn)題,使CO2真正變廢為寶。浙江大學(xué)正在研究用海藻吸收CO2。3cdm有利條件下發(fā)展中國(guó)家的減排潛力為了降低發(fā)達(dá)國(guó)家減排CO2的成本,《京都議定書》制定了聯(lián)合履行(JI)、排放貿(mào)易(ET)及清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)三種靈活機(jī)制,其中CDM是發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家之間的合作。CDM的主要內(nèi)容是附件一國(guó)家通過(guò)給發(fā)展中國(guó)家提供先進(jìn)的技術(shù)及資金來(lái)?yè)Q得經(jīng)核證的CO2減排量(CER),該核證的減排量可以充抵發(fā)達(dá)國(guó)家在本國(guó)的CO2減排量。由于發(fā)達(dá)國(guó)家在國(guó)內(nèi)減排CO2的成本比發(fā)展中國(guó)家高出5~20倍,因此發(fā)達(dá)國(guó)家愿意以資金援助與技術(shù)轉(zhuǎn)移的方式在沒(méi)有減排責(zé)任的發(fā)展中國(guó)家實(shí)施減排項(xiàng)目。CDM一方面為附件一國(guó)家降低了減排成本,另一方面為發(fā)展中國(guó)家提供了先進(jìn)技術(shù)及資金支持,有利于幫助發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。目前我國(guó)CO2排放量居全球第二,但如果能解決技術(shù)上的問(wèn)題,我國(guó)減排潛力巨大,如果能通過(guò)CDM引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),可以為以后的減排創(chuàng)造良好條件。我國(guó)有很多有利條件實(shí)施CDM項(xiàng)目,據(jù)世界銀行最新預(yù)測(cè),到2012年,發(fā)達(dá)國(guó)家有大約25億tCO2減排量需要通過(guò)CDM項(xiàng)目來(lái)完成,我國(guó)的市場(chǎng)份額接近11%。目前我國(guó)清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目審核理事會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了華能通榆100.5MW風(fēng)電項(xiàng)目、湖南魚仔口小水電項(xiàng)目、北京安定填埋廠填埋氣收集利用等共18個(gè)CDM項(xiàng)目。需要指出的是:目前CDM還不夠完善,如基準(zhǔn)線問(wèn)題、額外性問(wèn)題等在國(guó)際上還存在很大的爭(zhēng)議,因此在選