中国2030年CO2 排放总量预测研究

2013-02-13韩国刚刘晓宇韩振宇杜啸岩

电力科技与环保 2013年6期

韩国刚，刘晓宇，宋鹭，韩振宇，陈忱，苏艺，杜啸岩，蔡梅

(1.环境保护部环境工程评估中心，北京 100012;2.中国环境科学研究院，北京 100012;3.北京博奇电力公司，北京 100022)

1 世界部分国家CO2 排放现状

根据世界银行WDI 数据库摘要分析世界部分国家CO2排放量现状如表1。1990年至2006年CO2排放量年均增长率:世界为1.7%，中国5.1%，印度为4.8%，韩国为4.2%，日本为0.6%，美国为1.2%，澳大利亚为1.3%，俄罗斯联邦为－2.4%，英国为－0.3%。由表1可以得到:2007年CO2排放总量最多的是中国和美国，分别居世界第一位和第二位，其次是印度、俄罗斯联邦、日本、英国，中国CO2排放总量占世界CO2排放总量的21.3%;2007年人均CO2排放量最多的是美国和澳大利亚，分别居世界第一位和第二位，其次是俄罗斯联邦、韩国、日本、英国、中国、印度。

表1 世界部分国家和地区CO2 排放量现状

中国2000－2010年CO2排放情况见表2。2000－2007年数据来源于《2011 国际统计年鉴》，2009年和2010年数据来源于美国能源信息局。

表2 中国CO2 排放量情况亿t

2 中国2030年CO2 排放量预测

采用能源消耗弹性系数法预测中国2030年CO2排放量。根据相关研究建议的中国2011－2015年、2015－2020年、2020－2025年和2025－2030年GDP年均增长率分别为8%、7%、6%、5%经济发展模式，以及对应的能源消耗弹性系数分别为0.5、0.5、0.4 和0.3 的能源发展模式，能源结构比例分别为:燃煤占能耗量比例为70%、65%、63%、60%;燃油占能耗量比例为19%、19%、19%、20%;天然气占能耗量比例为4%、4%、4%、5%，分别预测2030年全国CO2产生量与排放量。

预测模式:

CO2排放量= Ai×煤耗量(油耗量或天然气耗量)占能耗量比例×CO2产污系数×(1－CO2综合利用率)= Ao(1 +a)t×煤耗量(油耗量或天然气耗量)占能耗量比例×CO2产污系数×(1－CO2综合利用率)

式中:Ai为预测年能耗量;Ao为基准年能耗量;a =GDP 每五年年均增长率×相应五年的能源弹性系数;t 为基准年与预测年的时间差。

预测模式中，燃煤、燃油、燃气CO2产污系数分别取2.60、2.15、1.64 t/t 标煤，燃煤、燃油、燃气占能耗量比例分别取上述数值。

2.1 CO2 产生量预测

产生量预测分为红色预警和黄色预警两种方案。其中，红色预警方案为2015年－2030年能源消费量与煤耗量采用我国2006年－2010年的参数，即GDP年均增长率10.4%的经济发展模式，能源消费弹性系数0.58 的能源发展模式，以及CO2综合利用率为0%。黄色预警方案为2015年－2030年能源消费量与煤耗量按前面提及的2011年－2030年GDP年均增长率为8%、7%、6%、5%的经济发展模式，能源消费弹性系数为0.5、0.5、0.4、0.3 的能源发展模式，以及CO2综合利用率为0%。

CO2产生量计算结果见表3和表4。

表3 红色预警方案2015年－2030年CO2 产生量预测结果

表4 黄色预警方案2015年－2030年CO2 产生量预测结果

2.2 CO2 排放量预测

排放量预测分为红色预警、黄色预警、低方案、中方案、高方案五种。由于上述红色预警和黄色预警两种方案的CO2综合利用率为0，所以对应的排放量等于产生量。在黄色预警方案基础上，通过采用3 种不同的CO2综合利用率，分别得到低方案、中方案、高方案。其中，低方案CO2综合利用率分别为4%、8%、12%、16%，中方案CO2综合利用率分别为5%、10%、20%、30%，高方案CO2综合利用率分别为5%、15%、30%、45%。CO2排放量计算结果见表5。

表5 2015年－2030年五种情景CO2 排放量预测结果

2.3 CO2 排放量分析

从表5可以看出，红色预警方案到2030年CO2年排放量将超过200 亿t，对环境产生不可估量的影响;黄色预警方案到2030年CO2年排放量将超过100 亿t，对环境产生的影响仍然是不可估量;在2011－2015年、2016－2020年、2021－2025年和2026－2030年四个时间段内，低方案CO2年排放量分别为87.08、91.93、96.62 和99.79 亿t，中方案CO2年排放量分别为86.17、89.93、87.83、和81.22亿t，高方案中CO2年排放量分别为86.17、84.93、76.85 和63.82 亿t。其中，中方案为推荐方案。