基本信息
- 项目名称：
- 低碳示范城市情景仿真系统设计及应用--基于技术进步、替代和碳减排成本的重庆市水泥行业碳减排情景分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 管理
- 简介：
- 推广行业节能减排技术的使用，是建设低碳示范城市见效最快，可操作性最强的途径。基于此，设计了一款基于行业技术进步、技术替代及碳排放成本的低碳城市情景仿真系统。仿真系统的应用可评估行业各技术的经济效益和环境效益，提供技术优先发展建议，探究建设低碳示范城市的最佳技术路径。并以重庆市水泥行业为例，预测特定年行业因技术替代与进步在不同技术扩散情境下对行业的碳排放影响，验证了仿真系统的有效性。
- 详细介绍：
- 1.1碳减排的背景与国内水泥行业现状 中国在哥本哈根做出了在2005年的基础上，单位GDP的温室气体排放下降40%~45%的承诺，这一承诺已经成为中国十二五规划中的指导原则，并成为地方政府制定地方经济政策的一个约束条件。水泥行业在国民经济中属于基础性产业，且随着中国新农村建设和城镇基础设施建设，水泥行业在经济总量中的比重会进一步上升。 自1985年起，我国水泥产量稳居世界第一位，2009年产量为16.5亿吨，占全球产量的55%。其能源消耗约占我国全部能源消耗的7%左右，二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的18%左右（包括了电力消耗的间接排放），水泥工业产值则只占全国GDP的1.5%左右。且中国水泥单位产品综合能耗比国际先进水平高15%，节能减排空间大，是实现节能减排目标的重点行业。 1.2 影响水泥行业碳排放总量的因素 本文通过固定资产投资额的增加来预测未来水泥的需求量，作为水泥行业碳排放总量的活动水平。并考虑节能减排技术的使用和扩散对碳排放因子的影响，选取现有主流技术，并对其未来使用的比率做出预测。综合活动水平与排放因子的预测情况，预测未来十年内重庆市水泥行业二氧化碳的排放量。 1.3 技术的选取 在选取技术分析时，本文将综合考虑节能减排技术的单位减排量、单位减排成本及减排潜力等因素。首先，考虑节能减排技术的单位减排量，选取减排量或节能量较多的节能减排技术；其次，根据各节能减排技术的单位减排成本筛选出符合现有经济基础、减排成本较小、减排节能量较多的技术；最后，结合技术进步，分析该节能减排技术在未来的减排潜力，并在以上的基础上选取节能减排潜力较大的技术；在特殊节能减排技术的选取上，可能还会考虑其它因素。 1.4 情景设置 设置2005年为基准期，设置三个情景，了解散装水泥技术和低温余热发电技术对未来重庆市水泥行业的碳排放的影响： (1) 锁定情景，即不考虑散装水泥与低温余热发电技术的技术扩散情况，未来每一年使用了散装水泥技术及低温余热发电技术的水泥的产量都为基准年2005年的相应产量，来预测到2020年重庆市的二氧化碳排放量。 (2) 基准情景，即不考虑政府干预散装水泥和低温余热发电技术扩散的影响。 (3) 强化情景，即政府加大对散装水泥和低温余热发电技术的投资，鼓励广大水泥企业使用该技术。 1.5 情景分析 比较各种情景下重庆市水泥行业在2020年的CO2排放情况，反映减排技术在不同情境下的技术扩散对行业CO2的影响，根据情景分析结果为重庆市政府节能减排工作对于技术扩散提供参考依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的：设计基于技术进步、替代与碳减排成本的情景仿真系统，评估各行业中使用的节能减排技术的经济效益和环境效益。为节能减排技术的推广做出依据，探索建设低碳示范城市的最佳技术路径。 基本思路：建设低碳示范城市的路径分析；选择通过技术路径建设低碳示范城市；设计低碳示范城市情景仿真系统；选取实例行业，使用仿真系统进行技术评估；验证系统的可行性；提出建设低碳示范城市的技术路径建议。
科学性、先进性及独特之处
- 1.在建设低碳示范城市的空间途径、社会途径、技术途径三大途径中，选择可操作性最强的技术途径进行研究探讨 2.设计了一种基于技术进步、技术替代与碳减排成本的情景仿真系统进行情景仿真模拟 3.低碳示范城市情景仿真系统用于评估行业技术的经济效益和环境效益，量化比较各技术间的可发展潜力
应用价值和现实意义
- 1.使用情景仿真系统可以评估行业内各种技术的经济效益、环境效益，为建设低碳示范城市提供技术路径 2.模拟不同节能减排技术的使用对行业、区域特定年的投资影响和碳排放影响，为相关部门提供技术优先发展方案 3.模拟同种技术不同技术扩散情景下，对行业、区域特定年的投资变化和碳排放的影响，为相关部门提供技术推广程度方案
作品摘要
- 为了有效的对重庆市低碳减排潜力、优先发展区域、优先发展行业、优先发展技术进行分析，本文拟研究设计一种基于技术进步、替代和碳减排成本的碳减排情景仿真系统，与以往研究的空间途径和社会途径不同。通过评估各节能减排技术的经济效益和环境效益，为建设低碳城市提供优先发展技术的可行性建议，探究建设低碳示范城市的技术途径。 仿真系统包含四个模块，即：基本设置模块、基准期设置模块、情景参数设置模块、情景输出模块。与基于行业层面的碳减排分析模型不同,采用行业增长曲线对规划年份水泥需求总量进行预测。综合考虑各种技术和技术进步对碳减排潜力的影响，并在现有碳减排政策的基础上设计了三种碳减排情景，即：锁定情景、基准情景和强化情景。研究在最后采用该情景仿真系统对重庆市水泥行业碳减排情景进行了仿真分析。研究得出：在“十一五”期间重庆市水泥行业节能减排政策效果明显；2014年之后应大力推广添加混合材料技术和替代原料技术，一些高成本高减排技术将会成为主流技术，考虑碳减排与碳交易市场；要加大对减排量高的节能减排技术的投入与研究；要做好城市中长期发展规划的，避免重建现象，从根本上降低水泥行业二氧化碳的排放量。
获奖情况及评定结果
- 无
参考文献
- [1]重庆统计信息网 [2][中国资讯]高校财经数据库 [3][CNKI]中国学术期刊全文数据库 [4]中华人民共和国国家统计局统计数据 [5][维普]中国科技期刊全文数据库 [6]Science Direct数据库
调查方式
- 走访 问卷 现场采访 人员介绍 个别交谈 图片、照片 书报刊物 统计报表
同类课题研究水平概述
- 英国斯特恩报告中指出，人类活动碳排放总量的78%来源于城市，低碳城市建设成为实现低碳经济发展的重要组成部分。2010年中国向世界承诺“在2020年单位GDP温室气体排放量在2005年基础上减少45%”，探索建设低碳城市途径一时成为热点，总结相关研究建设途径主要分为三种，即：空间途径、社会途径和技术途径。 在空间途径研究上，陈飞、诸大建、许坤等提出通过建立低碳交通模型，对上海交通行业碳排放总量及不同的交通方式碳排放现状进行量化分析，研究上海低碳城市建设中交通结构、交通方式、交通拥堵及管理措施上存在的问题，运用行业层面的情景模式法分析，提出实现低碳交通发展战略目标及未来实现目标的建议。W.F Fong 等以马来西亚为例研究能源消耗、碳排放与城市规划的关系，认为城市结构和城市功能设计将影响能源的使用，高度紧凑的城市能降低二氧化碳的排放。 在社会途径研究方面，于小强提到我国市民消费方式粗放，存在不良的消费方式和奢侈消费，认为应该加强宣传教育，树立低碳消费理念，培养公众低碳消费意识，改变规范人们的消费行为；并提出制定必要的对策和法律法规，推动低碳消费方式的普及和推广。王淑新针对影响低碳消费行为的因素，即：能源制度及消费政策、消费风俗习惯、政府采购和消费行为向导、家庭收入、个人消费偏好及消费规模等，提出构建与低碳经济相匹配的低碳消费模式的具体建议。 谢克昌（2010）提到，我国的能源消费结构和产业结构都是高碳性的，今后几十年难以得到根本性的转变，当前的首要任务是发展低碳技术和绿色技术。不过在选择优先发展技术和技术减排潜力上并未给出明确的量化标准。 根据上述文献，本文认为低碳技术开发与应用是建设低碳城市见效最快，可操作性最强的途径。不过，国内至今还没有有关评估技术的节能减排潜力与其对投资的影响的系统仿真模型，这就无法在建设低碳城市时提出优先发展区域、优先发展行业、优先发展技术的建议。 本文基于此，设计一套基于技术进步、技术替代及碳减排成本的低碳城市情景仿真系统。仿真系统用于预测各节能减排技术在不同技术扩散情境下的对区域碳减的排影响和对行业的投资影响，评估各技术的经济效益和环境效益。为建设低碳示范城市提供优先发展技术的选择依据，和实现低碳示范城市的最佳的技术路径。
