碳减排低碳经济论文

2022-04-17

摘要:企业在低碳时代若要继续生存,就必须做出相应的调整来适应时代的发展。企业应根据市场份额和公平责任来划分减排责任,利用CDM机制,加快节能减排的步伐。同时,国家也应在法律上提供依据,为企业在低碳经济下发展创造良好的法律环境。下面是小编精心推荐的《碳减排低碳经济论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

碳减排低碳经济论文 篇1:

微网低碳减排经济运行分析

摘要:为满足大面积牧场独立微网低碳减排的需要,从经济性和低碳性方面分析运行效益形成机理,综合考虑风电、光伏时间利用特性,储能系统的使用寿命及转换特性,以及环境折旧成本的经济特性,提出风、光、柴、储的合理调度策略,在满足环境效益的同时实现综合成本最小化。采用遗传算法算例分析,对比分析四季典型日系统电力平衡情况和系统成本曲线,证明系统的经济可行性。

关键词:微网;孤岛运行;储能转换特性;经济性;环境效益;调度策略

随着化石能源的枯竭、减排呼声的日益增长以及用户对供电可靠性需求的提高,分布式发电正成为许多国家、地区及特殊环境下的重要发展方向之一。为充分发挥可再生能源发电等分布式能源系统的效益,微网将各种分布式电源、负荷、储能单元及控制装置等结合在一起,形成一个单一可控的单元,向用户提供电能。风机、光伏等可再生能源发电具有间歇性、随机性和不确定性,给微网的安全可靠运行带来了越来越多的挑战。储能系统凭借其可充可放的特性,能有效克服可再生能源发电的波动性,确保偏远地区及大牧场的独立微网发电顺利进行。

有效的利用可再生能源,使微网系统稳定、可靠、经济运行,成为近年来微网研究的关键核心问题。有些文献利用随机概率模型分析光伏、风力发电,并用模拟法分析能源的经济成本和效益,没有利用输出功率等条件优化成本。在些文献基于经济性考虑,并未考虑环境性的成本,在单目标下进行运行优化。有的文献从输电性分析电网的低碳效益,运用低碳模型分析电力技术新理念。还有的文献提出延长蓄电池的使用寿命,但通过转换蓄电池使用次数来延长使用寿命的研究较少。为满足面积辽阔的牧场自主发电需求,利用蓄电池的有效循环,减少柴油发电机的利用率,减轻对环境的污染,为牧场使用独立微网系统提供技术支持。

风、光、柴、蓄是典型的独立微网系统,柴油发电机与蓄电池储能特性相互结合具有3个作用:1) 考虑低碳减排效益,当可再生能源无法满足负荷需求时,利用柴油发电排放的气体破坏环境,使蓄电池的放电特性发挥重要作用。2) 柴油机作为补充电源,考虑负荷需求、综合成本及蓄电池利用率,经济调度柴油发电机和蓄电池组的出力。3) 在减少成本、考虑经济性的前提下,利用柴油发电机作为蓄电池的补充电源,提供稳定充电功率,保证充电时间,延长蓄电池的使用寿命。典型独立微电网系统如图1所示。

1 微网系统的规划建设

1.1 光伏电池出力模型

式中:GAC为光照强度;PSTC为标准测试条件(太阳光入射强度为1 000 W/m2,环境温度为25 ℃,相对大气光学质量为AM1.5)下的最大测试功率;GSTC为标准测试条件下的光照强度,其值取1 000 W/m2;K为功率温度系数;Tc为电池板工作温度; Tr为参考温度。

1.2 风机出力模型

式中:N为放电深度为D时的等效循环次数;k1,k2,k3,k4,k5为相关系数。蓄电池的损耗不仅与放电深度相关,还与充电过程有关。

2 优化模型

2.1 目标函数

偏远牧场独立供电微网系统由风电机组、光伏电池系统、铅酸蓄电池储能及柴油发电机组成,在满足无风无光的极端情况下,提出2个假设:微电网系统中蓄电池功率能够满足最大负荷功率需求;柴油发电机功率能够满足最大负荷以及电池充电需求。

微网系统成本包括设备损耗费用、运行维护费用、燃料费用和环境折算费用。在满足系统供电可靠性的前提下,应达到综合成本最小及效益最大。

式中:Closs1和Com2分别为柴油发电机自身损耗成本及运行维护成本;Cfuel为燃料费用;Cn1为柴油发电机污染惩罚;EDE为柴油发电机发电量;Cn2为单位电量污染惩罚,柴油发电机发电会产生NOx,SOx,COx等有害气体,有一定的污染惩罚。

2.1.3 环境效益成本 风力、光伏的发电形式具有环境价值,大大减少环境污染物排放的同时充分利用环境资源。工程的环境效益是指减排单位量污染物所避免的“污染损失”。污染所导致的损失包括两个方面:一是环境损失,包括过分消耗自然资源所引起的生态环境破坏和污染所引起的环境质量下降;二是环境污染所引起的非环境方面损失,如大气污染引起的农业损失、有害物质引起的人体健康损害等。

式中:CSB,TZ为蓄电池的投资成本;CSB,YX为蓄电池的运行维护成本;nSB为蓄电池的使用年限;KSB,TZ为蓄电池的单位容量的投资成本;SSB为蓄电池的总容量;KSB,YX为微蓄电池单位容量一年的运行维护成本。

式(18)表示蓄电池成本主要与其容量相关,而与其出力基本无关。

3 算例分析

根据独立微网运行下的数学模型和经济原则,利用遗传算法得出不同季节典型日发电单元的输出功率,并确定微网系统最佳日运行计划和最优低碳经济成本。

蓄电池放电;图4中同样有两个充电时间点和两个放电时间点,结合系统电力平衡情况和典型日系统成本可以看出,微网中蓄电池的充分利用有效的减少柴油利用率,降低系统成本。

4 结论

以电源成本、蓄电池寿命成本及污染物的排放量为优化目标,利用储能系统与柴油机在独立微网系统中作用补充电源,保证不同时段的供电可靠性,减少综合成本。蓄电池具有使用寿命,因此有效的转换利用可以控制蓄电池成本,与柴油机结合满足环境效益需求。蓄电池的容量配置直接影响蓄电池的输出功率,间接影响蓄电池成本及系统运行的调度策略,满足低碳性的蓄电容量配置有待进一步探索研究。

参考文献

[1] 杨秀,陈洁,朱兰,等.基于经济调度的微网储能优化配置[J].电力系统保护与控制,2013(1):1.

[2] MORAIS H, KADAR P,FARIA P, et al.Optimal scheduling of a renewable microgrid in an isolated load area using mixedinteger linear programming [J].Renewable Energy,2010,35(1):151-156.

[3] GUAN Xiaohong, XU Zhanbo,JIA Qingshan.Energy-efficient builiings facilitated by microgrid[J].IEEE Trans on Smart Grid,2010,1(3):343-252.

[4] ROSS M, HIDALGO R, ABBEY C, et al. Energy storage system scheduling for an isolated microgrid[J]. IET Renewable Power Generation,2011,5(2):117-123.

[5] CHEN C, DUAN S,CAL T, et al. Smart energy management system for optimal microgrid economic operation[J].IET Renewable Power Generation,2011:5(3):258-2679.

[6] 康重庆,周天睿,陈启鑫,等.电网低碳效益评估模型及其应用[J].电网技术,2009,33(17):1-6.

[7] 梁惠施,程林,苏剑.微网的成本效益分析[J].中国电机工程学报,2011,31(S1):38-44.

[8] 陈健,王成山.考虑储能系统特性的独立微电网系统经济运行优化[J].电力系统自动化,2012,20(5):1 000-1 026.

Key words: microgrid; island running; energy storage conversion characteristic; economy; environmental benefit; scheduling strategy

作者:石琪 付立思

碳减排低碳经济论文 篇2:

低碳经济下企业减排的法律对策

摘要:企业在低碳时代若要继续生存,就必须做出相应的调整来适应时代的发展。企业应根据市场份额和公平责任来划分减排责任,利用CDM机制,加快节能减排的步伐。同时,国家也应在法律上提供依据,为企业在低碳经济下发展创造良好的法律环境。

关键词:低碳经济;企业减排;CDM;环境责任

哥本哈根气候会议让全球的目光再一次聚焦在节能减排这个问题上。所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能减少高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的经济发展形态。企业应从意识上树立起节能减排的观念,从细节处做起,将企业的效益与环境保护统一起来。例如,诺基亚从2006年到2008年,通过缩小包装,不仅降低了碳排放,还节省了4亿欧元的包装费,这还不包括运输交通费的节省[1] 。邓其娟、洪玲在《浅论节能减排》中,陈兴中、孙丽丽、李富忠在《我国低碳经济发展之路探析》中均论述了节能减排的意义,在此不再赘述。本文主要围绕企业节能减排的对策进行探讨。

一、减排责任的分配

《京都议定书》中明确了减排责任。根据“共同但有区别”的原则,发达国家在历史上和目前都排放了大部分的温室气体,因此应该承担更多的减排责任。我国属于发展中国家,在2012年以前没有硬性的减排义务。虽然我国没有硬性减排义务,但是国务院制定的十一五(2006—2010)节能减排计划[2]在2010年底已经基本完成。我国对节能减排是十分重视的,并且狠抓落实,取得了良好的成效。

在发达国家有碳排放权交易制度,对碳的排放量有初始分配,政府和企业之间形成了一种行政法律关系。孙良在其硕士论文《论我国碳排放权交易制度的构建》一文中提到了碳排放权应怎样初始分配。林云华在其博士论文《国际气候合作与排放权交易制度研究》一文中构建了中国的碳排放交易制度。

国家做出减排计划,需要依靠个体才能实现整体目标。如果中国建立起碳排放交易市场,那么就应该规定不同企业的减排指标,并辅以相应的惩罚措施。美国侵权行为法中有“市场份额规则”,其是指在某些有毒、有害物质的致害案件中,由于该物质被包含于某种具有可替代性的通用工业产品中,原告没有证据证明造成其损害是哪一品牌的产品,从而无法认定侵权责任主体;对此,法院经过政策考量后认定在市场中占有较大份额的若干厂商作为共同被告,在其各自所占的市场份额范围内对原告的损害承担赔偿责任[3]。二氧化碳并非传统意义上有毒有害的物质,但是过量排放确实会导致环境问题。公平责任原则是指加害人和受害人都没有过错,在损害事实已经发生的情况下,以公平考虑作为价值判断标准,根据实际情况和可能,由双方当事人公平地分担损失的归责原则[4]。

从宏观的角度分配减排责任,可以借鉴美国的“市场份额规则”,在企业承担减排责任的时候,根据该企业在市场中所占的份额来评定其应承担的减排责任。从微观的角度分配减排责任,可以依据每个企业在生产、销售,甚至售后等每个环节,以及每个产品所产生的碳排放,来具体测定每个企业减排责任。二氧化碳排放带来的环境问题并不是区域性的问题,而是全球性的问题。在法律没有明确规定减排责任的现阶段,企业承担减排责任类似于一种公平责任。因为即使企业碳排放量很高,也不违法,没有过错。但是为了全人类和地球,每个个体都需要分担一部分责任,即所谓的公平。

二、CDM机制中的企业

《京都议定书》建立了三种国际合作减排机制。一是国际排放贸易:允许附件Ⅰ国家(主要是发达国家) 之间相互转让它们的部分“排放配额单位”。二是联合履行机制:允许附件Ⅰ国家从其在其他工业化国家的投资项目产生的减排量中获取减排信用。三是清洁发展机制(CDM, Clean Development Mechanism) :允许附件Ⅰ国家的投资者从其在发展中国家实施的、并有利于发展中国家可持续发展的减排项目中获取“经核证的减排量”。即允许附件Ⅰ国家出资支持无减排义务的国家通过工业技术改造、造林等活动, 降低温室气体的排放量并抵消附件Ⅰ国家的减排指标, 这也是《京都议定书》中唯一涉及到发展中国家的一种机制[5]。

有不少文章指出了中国在参与CDM机制时存在的问题。何艳梅在《<京都议定书>的清洁发展机制及其在中国的实施》中指出“CDM项目存在着交易价格问题、碳泄漏问题、法制建设问题”。冷罗生在《CDM项目值得注意的几个法律问题》中指出,CDM存在着交易风险:项目审批程序的复杂性和注册的不确定性;恶性价格竞争;受国际、国内经济政治形势影响较大。金萍在《促进清洁发展机制项目合作的问题与对策》中指出,CDM项目准备成本很高;减排额售价低影响项目开发商的积极性;开发设计项目的能力欠缺。

在实际中,参与CDM项目的企业多为大型企业。中小型企业较少参与CDM项目不仅和自身实力有关,还有一个原因就是与大型企业比,中小型企业在CDM项目上的信息不对称。大部分CDM项目的咨询机构都是非官方机构,宣传力度不够大。培养合格的中介机构,能够大大促进CDM项目在中国的发展。

笔者认为,可以成立专门的贸易进出口公司来介绍CDM项目,并且提供技术支持和项目开发的服务。CDM项目的审批具有风险,如有专业的公司提供服务,再加上政府部门的支持,中小企业在参与CDM项目的时候风险就会降低。企业通过CDM项目寻求与发达国家的合作时,不能过分依赖外国技术,企业必须要加大节能减排技术的研发,才能通过自身的力量来应对低碳经济的大潮。企业应积极推行环境管理,努力获得ISO14000环境管理体系的认证,提高产品的环境竞争力。

三、企业设立时候的准入控制

《环境保护法》第四章第27条规定,“排放污染物的企业事业单位,必须依照国务院环境保护行政主管部门的规定申报登记。”对环境影响大的行业以重工业居多,其本身的性质决定了需要以环境为代价来产出利润。重工业是我国重要的经济支柱,要完全消除这类企业对环境的影响是不可能的,我们要做的是把这种影响降到最低。低碳经济的目标就是要达到生态与经济的平衡。《环境保护法》在企业排放污染物方面的规定不够明确,依照字面解释,企业经过登记就可以万事大吉,并且没有事后的惩罚措施。《环境保护法》的制定时间是20年前,在现在看来已经相当的陈旧,有重修的必要。

国家应该制定出相关的产业政策,对高污染高耗能行业有一个政策上的导向,再辅以法律,从软硬两方面来控制。就碳排放方面来说,对这些行业的政策就是:禁止高排,限制中排,优惠低排。比如葡萄园、花卉种植等,就可以在税收等方面进行优惠。

在《公司法》上,企业登记设立时,对重工业的企业可以制定出标准,每个行业区别对待,但是要达到减排的目的,对超出标准的高排放量的企业不予以登记。笔者认为,应该设计高排放企业退出机制。重工业还是中国的支柱产业,如果过于严格,对中国的经济会造成严重的影响。因此可以有三次机会。第一次超出排放量的,限期整改;第二次可以加重惩罚;第三次就必须吊销营业执照。这种企业退出机制不仅可以用在碳排放的控制上,同样在污染治理上也可以适用。

四、企业的环境责任

马燕在《公司的环境保护责任》中指出,公司应承担一定的社会责任,其中包括环境保护责任。刘献珍在《公司环境法律责任研究》中详细地论述了公司承担环境责任的理论依据并进行了制度上的构建。卢代富博士认为,企业对环境、资源的保护与合理利用承担责任,这是企业对全人类和后代负责的体现,故企业的此项责任是一种典型的社会责任。

企业的环境责任包含了节能减排。企业如果能把节能减排与营利统一起来,才会真正自觉地去做。企业应该把环境保护作为一种企业文化,在每个生产环节都应考虑环境因素,并且将其写入公司章程,并规定企业的环境指标。在做项目的时候考虑环境因素,如果对环境影响过大,则应放弃。在文章的开头,笔者就举了诺基亚的例子,节能减排也许只有观念转变那么简单。企业应该每年都发布企业社会责任报告,其中包含环境责任,以及对该年度企业对社会的贡献,比如慈善捐赠、纳税、社区服务等各个方面进行公开,让社会监督。同时,在企业的内部,每个员工也可以看到每一年企业做得好与不好的地方,以促使在下一年度改进。

结语

如果要跟随着低碳经济的发展,很多企业势必要调整企业策略。企业已经不再像过去那样,只是做好自己还不够,企业还是社会的企业,因此要承担起社会责任。CDM项目在中国的发展潜力巨大,企业应该抓住机遇,尽快改变自身的管理理念,融入到低碳经济的大潮之中。国家也应从政策和法律两方面推动企业的绿色化,为企业的转型提供服务和帮助。本文只是粗浅地从法律方面讨论了企业在面对低碳经济时的对策,还有待其他学者做更深入的研究。

参考文献:

[1] 郭莉.用“低碳”方式做企業[J].投资北京,2009,(11).

[2] 马新彦,孙大伟.我国未来侵权法市场份额归责的立法证成——以美国侵权法研究为路径而展开[J].吉林大学社会科学学报,2009,(1).

[3] 杨立新.侵权法论[M].长春:吉林人民出版社,2000:159.

[4] 刘伟平,戴永务.碳排放权交易在中国的研究进展[J].林业经济问题,2004,(4).

[5] 卢代富.企业社会责任的经济学与法学分析[M].北京:法律出版社,2002:103.

作者:方雅舟

碳减排低碳经济论文 篇3:

低碳经济下CCS技术的减排优势分析

摘 要 随着全球气温的逐年升高,气候问题已引起各国普遍重视。各国采取大量措施来减少二氧化碳的排放,倡导低碳经济,实现人类的可持续发展。在这其中,二氧化碳能捕获和封存技术即CCS技术受到各国普遍采用。本文简要分析了这一技术在低碳经济下的主要减排优势。

关键词 低碳经济 CCS技术 减排 优势

一、引言

低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。2009年12月《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议在丹麦首都哥本哈根的落幕,将全球温升控制在2℃以内的目标作为全球共识写入《哥本哈根协定》。至此,全球应对气候变化的任务上升到了前所未有的高度,关于如何快速推广应对气候变化新技术的讨论也趋于白热化。在此背景下,联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)特别推荐了二氧化碳(CO2)捕集和封存(Carbon Dioxide Capture and Storage,即CCS)技术,以期实现温室气体的大幅减排。

二、CCS技术概述

CCS技术是指通过碳捕集技术,将工业和有关能源产业所生产的CO2分离出来,再通过碳储存手段,将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。这项技术手段不但是全球温室气体减排的重要选择,而且是减少大气中C02浓度的根本措施,能够真正实现能源利用的近零排放。国际能源署预测,到2050年CCS技术减排将占全球总减排量的20%~28%。

CCS技术的一大特点是它不是单个技术,而是将系列技术串联后的技术系统的总称,技术分为捕集、运输和封存三个主要环节。捕集是CCS技术的第一步,CO2在运输和储存时需要以较高的纯度存在,而在大多数情况下工业尾气中CO2的浓度不能达到这个要求,所以必须从尾气中将CO2分离出来,这一过程被称为CO2的捕集。CO2的捕集方式主要有三种:燃烧前捕集、富氧燃烧以及燃烧后捕集。捕集到的二氧化碳必须运输到合适的地点进行封存,可以使用汽车、火车、轮船以及管道来进行运输。一般说来,管道是最经济的运输方式。二氧化碳封存的方法有许多种,一般说来可分为地质封存和海洋封存两类。地质封存一般是将超临界状态(气态及液态的混合体)的CO2注入地质结构中,这些地质结构可以是油田、气田、咸水层、无法开采的煤矿等。IPCC的研究表明,CO2性质稳定,可以在相当长的时间内被封存。若地质封存点是经过谨慎选择、设计与管理的,注入其中的CO2的99%都可封存1000年以上。海洋封存是指将CO2通过轮船或管道运输到深海海底进行封存。这种封存办法也许会对环境造成负面的影响,比如过高的CO2含量将杀死深海的生物、使海水酸化等,此外,封存在海底的二氧化碳也有可能会逃逸到大气当中(有研究发现,海底的海水流动到海面需要1600年的时间)。

三、CCS技术减排优势分析

1.巨大的减排潜力。从减排潜力上看,各项与能源相关的减排技术中以提高能效的技术最为重要,其次是替代能源(包括可再生能源和核能)和碳汇。根据国际能源机构IEA的研究,在2℃温升控制下,2020年、2030年和2050年由提高能效带来的减排量将分别占当年能源相关减排量的65%、57%和54%。但随着提高能效技术的“天花板效应”逐渐显现、替代能源资源由易开发逐渐转为难开发等原因,CCS的减排贡献必然逐步增加,从2020年占总减排量的3%上升至2030年的10%,并在2050年将达到19%。

2.长期减排成本低廉。按目前的技术水平,CCS与能效、替代能源和碳汇等技术相比,不具有成本优势,但是从长期来看,CCS的减排成本可能低于预期。如IEA在综合了各类减排技术的长期减排成本后认为,CCS可能是长期成本最低的减排技术——如果在不采用CCS技术的情况下实现温度控制目标,那么到2050年总减排成本将比使用CCS技术增加70%。

3.填补能效和可再生能源技术的减排潜力空窗,并为其成熟应用赢得发展时间。受技术水平和资源储量限制,无论是提高能效还是发展可再生能源技术的减排潜力在一段时间后将被开发殆尽,需要依靠CCS方能实现减排目标。另外,虽然这些技术已得到了长足的发展,但技术水平上仍不够成熟,无法大规模推广,CCS技术的使用能在实现减排目标的同时为这些技术的发展赢得充足的时间。不同的研究结果表明,2030年CCS的全球减排潜力在每年1.4~4Gt不等,(其中斯特恩博士预计CCS减排潜力在1.4Gt9,IEA 预计为4Gt10,麦肯锡与Vattenfall 预测为3.5Gt11);IEA 预计在2050 年CCS 的减排潜力约为每年10Gt12。

参考文献:

[1]段红霞.国际低碳发展的趋势和中国气候政策的选择.国际问题研究.2010.

[2]IEA.C02 CAPTURE AND STORAGE—A Key carbon abatement option.Pairs.2008.

[3]政府间气候变化专门委员会(IPCC).气候变化2007综合报告.日内瓦.2008.

[4]张东明,杨晨,周海滨.二氧化碳捕集技术的最新研究进展.环境保护科学.2010.

[5]赵春,崔智翔.我国碳捕获与封存(CCS)项目开展面临的问题及建议.今日科苑.2010.

作者:董楠楠

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