（环境科学专业论文）全球气候变化的碳减排压力下我国钢铁产业发展对策研究.pdf

南京信息工程大学硕士学位论文 a b a s t r a t i r o na n ds t e e li n d u s t r yi st h ee n e r g y , w a t e rr e $ o u l t ? , e sa n dm i n e r a lr e s o u r c ei n t e n s i v es e c t o r a n di sa l s oam a j o rs o u r c eo fc a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n s ，t h e r e f o r ee n e r g ya n dc l i m a t ec h a n g ea r c p a r t i c u l a r l yh i g h0 1 1t h es u s t a i n a b i l i t ya g e n d ao ft h ei r o na n ds t e e li n d u s t r y t h ey i e l do fc h i n e s e i r o na n ds t e e li n d u s t r yh a sb e e nn o 1i nt h ew o r l df o r1 4y e a r s ，a tt h es 锄et i m e ，c h i n e s ei r o n a n ds t e e li n d u s t r yh a sc o l l s u m e dag r e a td e a lo ff o s s i lf u e l sa n dd i s e h a r g e dl a r g ea m o u n t so f g l e e n h o u s eg a s f i r s t l y , a c c o r d i n gt oac o l l l m o l lm e t h o do f 口c c ，w ec a l c u l a t et h ec 0 2e m i s s i o mo fc h i n e s e i r o na n ds t e e li n d u s t r yi n1 9 9 4 - 2 0 0 7a n dd 0a s s o c i a t e da n a l y s i sa b o u te m i s s i o n s ，s t r e n g t h , s t r u c t u r e ，s i t u a t i o na n ds t a t u so ft h ec o u l l t r y st o t a lc 0 2e m i s s i o n s 1 1 1 ec o r r e l a t i o nb e t w e c ni r o n a n ds t e e li n d u s t r ya n dc 0 2e m i s s i o n sa t l a l y z e db yt h ee l a s t i cc o e f f i c i e n ta n dg r a yr e l a t i o n a l 啊地 r e s u l t ss h o w e dt h a t ：c 0 2e m i s s i o n so fc h i n a v $ i r o na n ds t e e li n d u s t r yp r e s e n tf e a t u r e so fl a r g e e * l l o l l n o u s ，f a s tg r o w t ha n ds t r u c t u r a li m b a l a n c e c h i n ac 0 2e m i s s i o np r o d u c e db yi r o na n ds t e e l i n d u s t r ya c c o u n t e df o r1 1 o ft h et o t a lc 0 2e m i s s i o mi no u rc o u n t r yf i o m1 9 9 4t o2 0 0 7o n a v e r a g e ，s e c o n d a r yt ot h ep o w e ri n d u s t r ya n dp e t r o l e u mc h e m i c a li n d u s t r y c 0 2e m i s s i o nf r o m c o a lt y p ee n e r g yp r o d u c e d9 7 o ft o t a lc 0 2e m i s s i o n s c 0 2e m i s s i o mi n t e n s i t yo fc h i n a si r o n a n ds t e e li n d u s t r yd r o p p e ds i g n i f i c a n t l y , b u tc o m p a r e dt oa d v a n c e dl e v e l ，t h e r ei ss t i l lag a po ft h e c 0 2e m i s s i o mo fp e rt o ns t e e l ，s oc 0 2e m i s s i o nr e d u c t i o np o t e n t i a lo fc h i n a si r o na n ds t e e l i n d u s t r yi sh u g e t h e r ei sah i l g hd e g r e eo fc o r r e l a t i o nb e t w e e nd e v e l o p m e n to fc h i n a si r o na n d s t e e li n d u s t r ya n dc 0 2e m i s s i o n s e c o n d l y , a n a l y z i n gt h ee n e r g ys t r u c t u r e e l l e r g ye t f i e i e n e y , p r o c e s st e e l a n o l o g y , n 洛o u r c e u e t t i e i e n e yo nt h ei m p a c to fc h i n a si r o na n ds t e e li n d u s t r yc 0 2e m i s s i o n ，u s i n gl m d i a n a l y s i sc 0 2e m i s s i o n sa f f e c tf a c t o r so fi m p a c t i n gc h i l l a t $ i r o na n ds t e e li n d u s t r yd u r i n g 19 9 5 - 2 0 0 7 c o n c l u s i o n sa 他弱f o l l o w s ：e x p a n s i o ni st h ep u l l i n gf a c t o ro ft h ei n c r e a s eo fc 0 2 e m i s s i o nb yc h i n a si r o aa n ds t e e li n d u s t r y , t h ei a e r e a s eo fy i e l dl e a d e dt ot h ei n c r e a s eo fc q e m i s s i o nb yc h i l l a f $ i r o na n ds t e e li n d u s t r y e n e r g ye t f i c i e n e yi st h ec o n s t r a i n t s ；i ti n l a i b i t c dt h e i n c r e a s i n gt r e n do fc 0 2e m i s s i o nb yc h i n a si r o na n ds t e e li n d u s t r y s i n c et h e c o a l - b a s e de l l c r g y c o n s u m p t i o ns l r u e t u r ei ss t a b l e ，i th a dl i t t l ei n f l u e n c eo nc 0 2e m i s s i o no fc h i l l a $ i r o na n ds t e e l i n d u s t r y t h i r d l y , u s i n gg m ( 1 ，1 ) m o d e l ，d g m ( 1 ，1 ) m o d e la n dg r a yv e r h u l s tm o d e lt os i m u l a t i o nt h e y i e l d ，c 0 2e m i s s i o na n dc 0 2e m i s s i o no fp e rt o ns t e e lo fc h i n a si r o na n ds t e e li n d u s t r yi n 南京信息工程大学硕士学位论文 1 9 9 4 。2 0 0 7 ，a n dt of o r e c a s ts a l l l ei n d i c a t o r so fc h i n a si r o na n ds t e e li n d u s t r yi n2 0 0 8 2 0 1 2 。i h e r e s u l t ss h o w e d ：c h i n a si r o na n ds t e e li n d u s t r yw i l lc o n t i n u eg r o wf 斌c 0 2e m i s s i o no fc h i n a v s i r o na n ds t e e li n d u s t r yw i l lc o n t i n u et oe x p a n d , w h i l et h eg r o w t hr a t es l o w e dd o w n ，a n dc 0 2 e m i s s i o no fp e rt o ns t e e lw i l lf a s t e rd e c l i n e ，a n dc 0 2e m i s s i o nr e d u c t i o np o t e n t i a lo fc h i n a si r o n a n ds t e e li n d u s t r yi sh u g e f i n a l l y ，t h ep a p e ra n a l y s i st h es i t u a t i o na n dm a j o ri s s u e so fc 0 2e m i s s i o nb yc h i n a si r o n a n ds t e e li n d u s t r y , a n dt h es u c c e s s f u le x p e r i e n c eo f j a p a n s e l ia n du s i r o na n ds t e e li n d u s t r y a c t i o no nc l i m a t ec h a n g e b a s eo i lt h e s e ，t h ep a p e rp r o m o t e dc o u l l t e r m e a s u r c sa n da d v i c e sf o r c h i n a t si r o na n ds t e e li n d u s t r yo i la d d r e s s i n gc l i m a t ec h a n g eu n d e rt h ep r e s s u r eo fc 0 5 m i f i g a 6 0 n k e y w o r d s ：i r o na n ds t e e li n d u s t r y ；c l i m a t ec h a n g e ；c 0 2m i t i g a t i o n ；帅i ；g m ( 1 ， 1 ) m o d e l ；e n e r g ye f f i c i e n c y m 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。本论文除了文中特别加以标注和致谢的内容外，不包含其他人或其他 机构已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京信息工程大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。其他同志对本研究所做的贡献均已在 论文中作了声明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：溯。- 莎 关于论文使用授权的说明 南京信息工程大学、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 杂志社、中国 科学技术信息研究所的中国学位论文全文数据库有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，并 通过网络向社会提供信息服务。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权南京信息工程大学研究 生部办理。 口公开口保密(年月) ( 保密的学位沦为在解密后应遵守此协议) 学位论文作者 指导教师签名 签字日期：矽zo 矽笆 签字日期：z 翌丝：笪堑 南京信息工程大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究的对象、背景、目标和意义 1 1 1 研究对象 本文主要研究中国钢铁产业应对全球气候变化导致的二氧化碳减排压力下的发展对 策。钢铁产业为国民经济行业分类与代码( g b 爪7 5 4 1 9 9 4 ) t l 】和国民经济行业分类 ( g b t 4 7 5 4 - - 2 0 0 2 ) 冈中的“黑色金属冶炼及压延加工业”，包括炼铁业、炼钢业、钢压延加 工业、铁合金冶炼业、铸铁管制造业。本研究的目的在于研究我国钢铁产业碳排放的现状 特征、总量、结构、地位以及未来动态，全面系统的研究二氧化碳减排压力下我国钢铁产 业发展的问题，分析诸如产业结构优化、能源效率提高、能源结构优化、技术创新提升以 及c d m 、碳交易等创新方法对我国钢铁产业二氧化碳减排的效果，全面研究世界钢铁产业 二氧化碳减排应对对策及实施效果，探索既适应我国国情的有满足环境和气候压力的钢铁 产业可持续发展对策。 i i 2 研究背景 目前，气候变化问题已经成为人类社会，各国政府及民众关注的焦点问题之一。以全 球变暖为主要特征气候变化引发的海平面上升，冰川融化，极端气候频繁等，已造成全球 范围的自然生态系统的巨大变化，对世界各个国家的社会、经济和可持续发展也带来了重 要的影响【3 】。导致全球气候变化的主要原因是人类活动导致的大气中温室气体( g h g ， g r e e n h o u s e g a s ，主要包括：c 0 2 、c h 4 、n 2 0 、h f c s 、p f c s 、s f 6 等) 含量增多。为了缓 解乃至遏止全球变暖的趋势，势必要对人类的二氧化碳等温室气体排放活动加以限制。旨 在控制碳排放的京都协议书已于2 0 0 5 年2 月1 6 e 正式生效，虽然第1 阶段( 2 0 0 5 2 0 1 2 年) 该协议只对发达国家( 附件l 国家) 有效，并不要求我国减排。但是由于我国经济自2 0 世纪 8 0 年代以来一直高速发展，与此同时我国的碳排放总量呈急剧增长趋势，已经引起了全球 广泛关注。其次，尽管中国人均温室气体排放量仅为2 4 3 吨，远低于附件i 国家( 约为美国的 l 8 ，附件i 国家平均值的1 4 ，世界人均水平约为3 8 8 t ，2 0 0 1 年数据) ，但由于中国人口基数 极大，从而使其总排量达到了2 9 亿吨，约占全球温室气体排放量的1 2 仅次子美国，位 列全球第二位【4 】。随着中国经济的发展，中国的g h g 排放量将进一步增加，多项研究表明， 】 南京信息工程大学硕士学位论文 至u 2 0 2 0 2 0 2 5 年左右，中国的g h g 排放总量将超过美国，居世界首位【5 】。因此现在若不采取 相应措施，一旦等到第2 阶段( 2 0 1 2 年起) 我国不再享受免减排待遇的时候，将很难完成减 排任务，未来中国在全球气候变化的国际谈判中所面临的国际压力也将越来越大。同时， 我国作为京都议定书签署国，作为最大的发展中国家，作为负责任的大国，在当前经 济高速发展时期对碳排放加以限制，是符合科学发展观内涵，且有利于我国走健康可持续 发展道路的。 钢铁产业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，同时 钢铁产业也是资源能源密集型行业 6 1 ，消耗了大量的化石燃料，排放出大量的温室气体。 2 0 0 7 年，我国钢产量达到4 8 9 亿吨，消费量达到4 8 4 亿吨，己连续1 2 年居世界首位【7 j 。 2 0 0 7 年国际钢铁协会( o s i ) 和国际能源署( 匝a ) 发表声明认为世界钢铁企业所有碳排放 中约有5 1 是中国排放，呼吁中国钢铁企业提高能源效率以减少碳排放喁】。经济合作与发 展组织( o e c d ) 和l e a 联合发布的气候变化、洁净能源与可持续发展行动计划( p l a n o fa c f i o nf o rc l i m a t ec h a n g e ，c l e a ne n e r g ya n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ) 中显示制造业二氧 化碳排放量占二氧化碳排放总量的3 6 ，其中能源密集型制造业( 包括铝业、氨业、水泥 和钢铁产业) 又占据制造业二氧化碳排放量的8 5 以上1 9 1 。日本学者d o l lg i e l c n 等0 0 1 ， o s a m ui i m u r a 等【l l 】研究表明，2 0 0 1 年日本钢铁产业的能耗占全国总能耗的1 4 左右，温 室气体排放量约占全国的1 4 6 ，其吨钢二氧化碳排放量为1 6 5 2 千克。j u r g e na p h i l i p p 研究表明，2 0 0 0 年德国钢铁产业的二氧化碳排放量约占其全国的7 ，其吨钢二氧化碳排 放量为1 3 0 0 千克。中国钢铁产业耗能约为全国总能耗的1 5 t 1 3 1 ，根据w o r l dr e s o u r c e s i n s t i t u t e 的估算，2 0 0 0 年中国钢铁产业温室气体排放量占全国工业的l o 4 4 2 0 0 2 年我国 吨钢二氧化碳排放量为2 3 9 0 千克【”】。由此可以看出，我国的钢铁产业的能源效率和先进国 家差距很大，同时碳减排的压力和潜力皆相当巨大。因此在日益迫切的二氧化碳减排的压 力下，如何解决二氧化碳减排和我国钢铁产业发展这两者之间的矛盾，提出减排压力下我 国钢铁产业可持续发展的思路和对策具有重要的现实意义，同时也对我国参与国际气候变 化谈判有所帮助。 1 1 3 研究意义 对于环境保护和全球气候的意义：联合国气候变化框架公约( 功虾c c c ) 认为应对全 球气候变暖主要包括规划、适应、缓和、防止四种战略，其中最核心的就是碳减排和固碳 两方面。本研究即从钢铁产业这个典型的资源能源密集型行业出发，研究碳排放大户钢铁 2 南京信息工程大学硕士学位论文 产业的碳减排思路和对策，提出走低碳钢铁的可持续发展道路，对防止全球气候变暖具有 一定的意义。 对于我国钢铁产业发展的意义：钢铁产业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水 平和综合国力的重要标志，是重要的基础材料供应部门，同时钢铁产业也是典型的资源能 源密集型行业，消耗了大量的化石燃料，排放出大量的温室气体。我国钢铁产业已经连续 1 2 年位居世界产量第一，但钢铁产业的发展也一直受到资源、能源的约束，并且将更多的 受到环境和全球气候变化方面的约束，如何在压力下发展，本研究从可持续发展的角度出 发，给出钢铁产业应对气候变化的一些思路和对策，具有一定的现实意义。 对于我国经济和社会发展的意义：钢铁产业对于建筑、汽车、家电等产业具有明显的 带动作用，而我国钢铁产业的能源使用效率只有3 0 左右，目前我国正在进行资源节约型、 环境友好型社会建设，一个高污染、低效率的钢铁产业对此必然也是不利的。本研究从产 业生态链的角度出发，研究钢铁产业二氧化碳减排对其他行业的带动和影响，必然也有利 于强调人与环境友好的和谐社会建设。 对于我国参与和履行碳减排国际协议的意义：我国钢铁产业一直面临比较大的国际压 力，国际钢铁协会2 0 0 7 年1 0 月发表声明认为世界钢铁企业的所有碳排放中，约5 1 是中 国生产的，要求中国钢铁产业提高能源效率减少碳排放。同时我国也签署了多个国际协议， 作为一个负责任的发展中的大国，中国需要承担一定的国际责任。本研究对于我国参与国 际谈判，履行国际相关协议具有一定的意义。 1 2 国内外研究动态和政策法规 1 2 1 国内外研究动态 有关全球气候变化、碳减排以及产业发展方面的研究是当今的热点问题，国内外各领 域的专家学者们做了大量研究，下面分别全球气候变化和钢铁产业适应、钢铁产业和碳排 放碳减排、碳减排经济手段3 个方面从剖析国内外研究情况。 全球气候变化和钢铁产业适应方面：i p c c 2 0 0 7 年正式公布了第4 次评估报告( a r 4 ) ， 综合地介绍了国际科学界对气候变化的自然科学基础、影响、适应、脆弱性与减缓的最新 认知。其研究表明1 7 5 0 年以来，全球平均气温已上升0 7 4 ( o 5 6 0 9 2 ) c 左右，自工业革 命以来大气中的二氧化碳含量急剧升高，全球大气二氧化碳浓度已从工业化前约2 8 0 p p m ， 增加到了2 0 0 5 年的3 7 9 p p m ，是距今6 5 0 k a 以来的最高值，照目前碳排放速度，至本世纪 3 南京信息工程大学硕士学位论文 末全球平均气温还将上升1 1 6 4 ，温室效应将更加剧烈【1 4 1 。中国的气候变化趋势与全球 气候变化总趋势基本一致，即正在变暖。高学杰等( 2 0 0 3 ) 研究表明，中国区域的地面气 温特别是在冬季和北方将有明显升高，区域年平均的升高值为2 5 ，西北地区为2 7 【1 5 】 1 1 6 。秦大河( 2 0 0 7 ) 指出2 l 世纪我国气候将继续明显变暖，到2 0 2 0 年我国年平均气温将 可能提高1 3 2 1 ，2 0 5 0 年提高2 3 3 3 ，2 1 0 0 年提高3 9 6 o 【1 7 】。法国政 府2 0 0 6 年8 月提出了“f a c t o r4 ”计划，提出到2 0 5 0 年法国要实现g d p 增长一倍、排放 减少一半、即排放强度降低4 倍的减排目标，法国政府和学者认为钢铁产业、交通运输业、 建筑行业是最主要的减排行业【蝎】。c r y n i k i e w i c z ( 2 0 0 8 ) 研究了气候变暖和碳减排压力下 欧洲钢铁产业的发展思路，提出了欧洲钢铁产业要走u l c o s ( 超低碳炼钢) 的可持续发展 道路，强调钢铁产业碳减排要从技术创新走向系统创新，钢铁的生产、销售、消费系统都 要有革命性转变，才能适应未来低碳经济的需要，作者还认为钢铁产业的低碳化对于汽车 制造业、交通运输业、建筑住房、生活取暖等意义重大1 1 9 1 。沙高原等( 2 0 0 8 ) 认为要用全 局的观点来认清钢铁产业能源使用结构和消费结构问题，找到改进的潜力点，制定出时间 路线图，选择或开发适合我国钢铁产业的节能减排技术【2 0 l 。 钢铁产业和碳排放碳减排方面：2 0 0 7 年，i p c c 和u n e p 联合报告指出化石燃料二氧 化年排放量从2 0 世纪9 0 年代的平均2 3 5 ( 2 2 0 2 5 o ) g t 增长到2 0 0 0 2 0 0 5 年的( 2 0 0 4 和 2 0 0 5 年的数据来自临时估算值) 平均2 6 4 ( 2 5 3 - 2 7 5 ) g t 3 。另据日本资源工业厅2 0 0 6 年 的估算，钢铁产业碳排放量占全球碳排放量的5 2 【2 l 】。2 0 0 7 年1 0 月国际钢铁协会发表声 明认为世界钢铁企业的所有碳排放中，约5 1 是中国生产的，要求中国钢铁产业提高能源 效率减少碳排放。i e a 2 0 0 7 年报告认为制造业二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放的3 6 ， 其中能源密集型制造业( 如铝业、氨业、水泥和钢铁产业) 又占据制造业二氧化碳排放量 的8 5 9 上【5 1 ，报告还认为中国在过去2 5 年内的工业规模扩张和二氧化碳排放增长占全球 的4 5 ，且能源密集型工业( 如铝业、氨业、水泥和钢铁产业) 规模庞大，中国需要担负起 相应的国际责任。e r n s tw o r r e l l 等( 2 0 0 1 ) 用能源效率的成本与美国钢铁行业二氧化碳减排 相结合分析了美国钢铁产业节能和二氧化碳减排机遇【2 2 1 。杨晓东等( 2 0 0 3 ) 介绍了钢铁生 产过程中不同工艺流程阶段温室气体的产生，计算了目前我国钢铁产业的碳排放状况，针 对我国钢铁产业的发展状况，分析钢铁产业温室气体减排途径以及能耗与减排的关系，从钢 铁产业业节能与减排、二氧化碳资源化、钢材使用寿命周期中减排潜力三个角度探讨了与 钢铁生产相关的温室气体减排对策和潜力c 2 3 】。王克等( 2 0 0 6 ) 利用长期能源替代规划系统 ( 1 0 n gr a n g eg n e c g ya l t e r n a t i v e sp l a n n i n gs y s t e m ，l e a p ) 软件建立了l e a pc h i n a 模型，利用 4 南京信息工程大学硕士学位论文 该模型模拟了3 个不同情景下中国钢铁行业2 0 0 0 - - - 2 0 3 0 年二氧化碳排放量及相应的减排 潜力，模拟结果表明，相对基准情景，当前政策情景和新政策情景下的年均二氧化碳减排 量分别为0 5 l 亿吨和1 0 7 亿吨，所需要的总的额外资金投入分别为9 3 4 亿美元和8 0 9 4 9 亿美元。因此，钢铁行业具有一定的二氧化碳减排潜力，实现减排主要通过行业结构调整 和技术进步阱】。张春霞等( 2 0 0 7 ) 回顾g h g 的历史排放和我国作为一个发展中大国面临 的挑战，指出了我国钢铁产业面临的压力，从国际比较看我国钢铁产业碳排放量占发展中 国家钢铁产业碳排放总量的3 0 ，从国内角度看钢铁产业碳排放量占我国碳排放总量的 l o 4 4 ，仅次于电力部门，建筑材料部门排列第3 位，作者估算了中国钢铁产业g h g 排 放量，分析了我国钢铁产业的g h g 排放现状，从钢铁产业能耗占全国总能耗比例，钢铁产 业g h g 排放量约占全国比例，吨钢二氧化碳排放量三个主要的角度比较分析了我国和法 国、日本、德国的钢铁产业的差距瞄】。姬振海( 2 0 0 8 ) 根据河北省节约能源专项规划 中提出的“十一五”重点钢铁企业吨钢综合能耗目标，量化出“十一五”期间，河北钢铁 行业的减排潜力为1 1 7 0 3 万吨二氧化碳，约占河北省二氧化碳减排总量的1 0 7 5 4 ，仅次 于电力部门【2 叼。蔡九菊等( 2 0 0 8 ) 将复杂的大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物 质流动和能量流动过程两部分。针对其中的物质流动过程，构造工序物质流图，并建立物 质流模型；针对能量流动过程，构造工序能量流图，并建立能量流模型。在分析钢铁企业 二氧化碳排放影响因素的基础上，建立了吨钢二氧化碳排放量的计算模型及物质流、能量 流对二氧化碳排放的影响模型，分析了钢铁生产过程中各种物质流、能量流的变化对二氧 化碳排放的影响，并将模型应用于具体企业，通过对比分析，指出了我国钢铁企业二氧化 碳减排的努力方向匹7 1 。谭丹等( 2 0 0 8 ) 运用灰色关联度方法分析了我国工业1 5 个行业碳排放 量与产业发展之间的关系，研究结果表明我国工业行业中碳排放量大的行业主要是黑色金 属冶炼及压延加工业( 钢铁产业) ，非金属矿物制造业，化学原料及化学制品制造业，电力 煤气及水生产供应业等重工业行业，而轻工业行业碳排放量较小。在测算的1 5 个工业行业 中，钢铁产业产值与碳排放关联系数达到0 6 9 ，属于高度相关，在1 5 个行业中排名第5 【2 8 】。 郭军等( 2 0 0 8 ) 根据辽宁各市排放清单数据，估算出2 0 0 4 年辽宁省温室气体排放总量为 3 4 7 亿吨二氧化碳当量，其中电力、水泥和钢铁行业二氧化碳的排放量占全省总排放量的 6 2 7 7 ，成为减排的重点，提出了在电力和钢铁行业的减排措施【2 9 】。 碳减排经济手段方面：2 0 0 6 年1 0 月3 0 日，英国政府经济顾问n i c h o l a ss t e r n 领导编写 的 t h ee c o n o m i e so fc l i m a t ec h a n g e ：t h es t e mr e v i e w 正式发布，报告强调：为了避免 气候变化的最坏影响，各国政府必须立即采取有效的减排行动，否则气候变化将对经济增 5 南京信息工程大学硕士学位论文 长和社会发展造成严重影响，其损失和风险将相当于每年全球g d p 的5 2 0 ，而且损 失将一直延续，如果立即行动，将大气中温室气体浓度稳定在5 0 0 5 5 0p p m 二氧化碳当量 的成本可以被控制在每年全球g d p 的l 左右。斯特恩报告提出有效的全球减排政策的3 个要素，即通过税收、贸易或法规进行碳定价；支持低碳技术的创新和推广应用；以及消 除提高能源效率和其他改变行为方面的障碍。因此，排放贸易制度、国际技术合作、减少 毁林和适应将是构建后京都国际气候制度框架的重要内容。显然，斯特恩报告倡导更多地 依靠市场手段作为全球应对气候变化的主要政策工具，从而淡化了政府的作用，以及公约 规定的国家之间的资金援助和技术转让的义务【3 0 】。j r e i l l y 等( 2 0 0 8 ) 研究了美国各种不 同碳减排目标下的碳减排成本以及对美国经济的总体影响，结果显示美国进行碳减排成本 高昂，此研究成为美国拒绝批准京都议定书的一个重要依据【3 n 。m o h a nm u n a s i n g h e 等 ( 2 0 0 1 ) 提出污染者付费原则：那些对破坏性排放负有责任的污染者应该支付相应的成本， 这样就激励污染者把它们的排放减少到最佳水平( 如经济效率) p 2 】。何建坤等( 2 0 0 8 ) 评价 了自改革开放以来我国能源政策对控制温室气体排放量增长的客观效果，并对未来我国的 能源消费和相应的二氧化碳排放趋势进行了预测，指出我国在限控温室气体排放问题上， 将会面临越来越大的外部压力，并且未来碳减排的成本高昂，可能会付出巨大的经济代价 【3 3 】。高鹏飞等( 2 0 0 2 ) 应用建立的一个中国m a r k a l - - m a c r o 模型，研究了征收碳税对 中国碳排放和宏观经济的影响。研究表明：征收碳税将会导致较大的国内生产总值( g d p ) 损失，但存在减排效果最佳的税率跚。潘家华( 2 0 0 3 ) 基于减缓气候变化的经济含义分析 了不同国家不同的碳减排现状，指出对于发展中国家来说，减缓气候变化更多的可以促进能 源效率的提高，促进可持续发展，产生许多对国民经济的积极效应【3 5 】。陈文颖等( 2 0 0 4 ) 应 用中国m a r k a i - m a c r o 模型模拟分析了不同二氧化碳减排情景下对g d p 增长和我国能 源系统的影响【3 6 1 。郎一环等( 2 0 0 4 ) 分析国外基于碳减排的能源政策及相关经验，提出我 国可以借鉴的地方首要在于制订和实施能源合理利用与减少二氧化碳排放的发展战略【3 7 】。 何建坤等( 2 0 0 7 ) 指出人均能源消费和相应碳排放存在一个最高的“极点”，它出现在一个 国家实现了工业化、城市化和现代化之后，其后人均碳排放才有可能逐渐下降。在到达“极 点”之前强制碳排放下降，只会扼杀一个国家的现代化进程【3 引。王灿等( 2 0 0 5 ) 利用c g e 模型定量分析中国实施碳减排政策的经济影响，当减排率为0 - 4 0 时，g d p 损失率在0 3 9 之间，减排边际社会成本是边际技术成本的2 倍左右。说明在中国实施二氧化碳减排政策 将有助于能源效率的提高，但同时也将对中国经济增长和就业带来负面影响【3 9 1 。王春燕 ( 2 0 0 5 ) 分析了碳减排对我国的经济、能源结构、国际贸易、国际投资形式的影响，得出 6 南京信息工程大学硕士学位论文 结论：从长远看碳减排对我国经济有重大促进作用 4 0 l 。刘兰翠( 2 0 0 7 ) 利用s t i r p a t 和 m a c r o 模型以及c l a 、a w d 、u d i 方法定量地研究了中国减缓二氧化碳排放增长速度 的潜力，以及未来可能的不同的减排政策对中国经济一社会的影响】。高天皎( 2 0 0 7 ) 阐 述了欧盟清洁发展机制( c d m ) 和联合履行机制( j i ) 的运行现状，分析了其在我国的实 施情况及其带来的风险和收益【4 2 1 。鲍芳艳( 2 0 0 8 ) 对中国征收碳税的可行性进行了分析， 论证分析了中国是否应该征收碳税【4 3 】。俎营营( 2 0 0 8 ) 对于在c d m 机制下开展技术转移 处于领先地位的荷兰与日本的转移模式进行了分析，并总结了两国在技术转移模式中的可 借鉴之处。 1 2 2 有关全球气候变化和碳减排的国际协议 气候变化作为一个影响全球所有国家和人民的事件，得到了全人类的关注，有关气候 变化的国际协议和公约也得到了世界上大多数国家的认可。 1 9 8 7 年9 月1 6 日达成的蒙特利尔议定书( m o n t r e a lp r o t o c o lo ns u b s t a n c e st h a t d e p l e t et h eo z o n el a y e r ，简称肝) ，自1 9 8 9 年1 月1 日起生效，中国1 9 9 1 年签署协 议。该议定书主要针对臭氧层消耗物质c p c s 和哈龙，认为国际社会应采取行动淘汰臭氧层 消耗物质，同时加强研究和开发替代品。这些物质同时也是主要的温室气体。 1 9 9 2 年5 月2 2 日达成的联合国气候变化框架公约( u nf r a m e w o r kc o n v e n t i o no n c l i m a t ec h a n g e ，简称u n f c c c ) 是联合国政府间谈判委员会( i p c c ) 就气候变化问题达 成的公约，于1 9 9 4 年3 月2 1 日正式生效。截至2 0 0 4 年5 月，公约已拥有1 8 9 个缔约方。 联合国气候变化框架公约是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放，以应 对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约，也是国际社会在对付全球气 候变化问题上进行国际合作的一个基本框架。公约规定每年举行一次缔约方大会，迄今取 得了丰硕成果。 1 9 9 7 年1 2 月达成的京都议定书( k y o t op r o t o c o l ，简称l 【p ) ，是联合国气候变 化框架公约缔约方第三次会议( c o p 3 ) 的成果，旨在限制发达国家温室气体排放量以抑 制全球变暖，坚持“共同但有区别的责任”原则，中国于1 9 9 8 年5 月签署并于2 0 0 2 年8 月核准了该议定书。2 0 0 5 年2 月1 6 日，京都议定书正式生效，这是人类历史上首次以 法规的形式限制温室气体排放，截至2 0 0 5 年8 月1 3 日，全球已有1 4 2 个国家和地区签署 该议定书，其中包括3 0 个工业化国家，批准国家的人口数量占全世界总人口的8 0 。但 是全球温室气体排放量最大的国家，排放二氧化碳占全球排放量的2 5 以上的美国政府于 7 南京信息工程大学硕士学位论文 2 0 0 1 年3 月以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减 排和限排温室气体的义务”为借口，宣布拒绝批准京都议定书。为了促进各国完成温室 气体减排目标，京都议定书建立了旨在减排温室气体的三个灵活合作机制国际排放 贸易机制( e m i s s i o ns t r a d i n gm e c h a n i s m ，e s ) 、联合履行机制( j o i n ti m p l e m e n t a t i o n m e c h a n i s m ，j i ) 和清洁发展机制( c l e a nd e v e l o p m e n tm e c h a n i s m ，c d m ) 。 2 0 0 7 年1 2 月1 5 日联合国气候变化大会第十三次会议( c o p l 3 ) 在巴厘岛召开，产生 了“巴厘岛路线图”，全球温室气体排放量最大的国家美国迫于全球压力同意签署了“巴 厘岛路线图”。“路线图”为2 0 0 9 年前应对气候变化谈判的关键议题确立了明确议程，启 动了加强联合国气候变化框架公约公约和京都议定书全面实施的谈判进程，致力 于在2 0 0 9 年年底前完成京都议定书第一承诺期2 0 1 2 年到期后全球应对气候变化新安 排的谈判并签署有关协议，同时坚持“共同但有区别的责任”原则。 2 0 0 9 年1 2 月联合国气候变化大会第十五次会议( c o p l 5 ) 在哥本哈根召开，大会坚持 气候变化谈判双轨制和“共同但有区别的责任”原则。大会通过决议发达国家提供1 0 0 亿 美元的资金帮助发展中国家应对气候变化，美国、欧洲、日本都发达国家提出了各自的减 排进程表，中国、印度等发展中国家也提出了自己的自主减排方案。 1 2 3 我国相关的政策法规 中国把环境保护作为一项基本国策，将科学发展观作为执政理念，根据联合国气候 变化框架公约公约的规定，结合中国经济社会发展规划和可持续发展战略，制定并公布 了中国应对气候变化国家方案，2 0 0 7 年成立了国家应对气候变化领导小组，由国务院 总理担任组长，负责制定国家应对气候变化的重大战略、方针和对策，协调解决应对气候 变化工作中的重大问题，同时颁布了一系列法律法规。 2 0 0 5 年颁布可再生能源法，鼓励使用可再生能源，减少化石燃料的使用。 2 0 0 6 年颁布的国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 - 2 0 2 0 年) 明确把环境列 为重点领域，把“全球环境变化监测与对策”列为优先主题，其发展思路强调要“加强全 球环境公约履约对策与气候变化科学不确定性及其影响研究，开发全球环境变化监测和温 室气体减排技术，提升应对环境变化及履约能力”。 2 0 0 7 年制定中国应对气候变化科技专项行动，提出了应对气候变化科技工作在“十 一五”期间的阶段性目标和到2 0 2 0 年的远期目标，对气候变化的科学问题、控制温室气体 排放的技术研发、适应气候变化的技术和措施、应对气候变化的重大战略与政策等方面进 8 南京信息工程大学硕士学位论文 行了重点部署。 2 0 0 7 年6 月由国家发改委编制了中国应对气候变化国家方案，明确到2 0 1 0 年中国 应对气候变化的具体目标、基本原则、重点领域及其政策措施。中国将按照科学发展观的 要求，努力建设资源节约型、环境友好型社会，提高减缓与适应气候变化的能力，为保护 全球气候继续做出贡献。 2 0 0 7 年1 0 月中国共产党“第十七大全国代表大会”报告中旗帜鲜明地指出要“建设 生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式，使 得主要污染物排放得到有效控制”。 2 0 0 8 年1 0 月2 9 日发布中国应对气候变化的政策与行动( 白皮书) ，介绍了我国应 对气候变化而采取的相关政策和行动。 1 2 4 目前研究存在的问题 钢铁产业碳排放计算方面：现在有关钢铁产业碳排放的计算多为估算，主要方法是按 照2 0 0 6 年发布的i p c c 国家温室气体清单指南2 0 0 6 ) 中的物料守恒法计算。研究表明， 钢铁生产过程中高炉、平炉、转炉、电炉等不同的工艺、流程对最后的碳排放影响巨大， 而现有的估算法没有考虑到钢铁产业的工艺，流程等生产过程中相关问题，所以计算值和 实际值有所出入。 钢铁产业碳排放与气候变化关系方面：钢铁产业碳排放对气候变化是否存在相关性? 是否造成影响? 造成多大影响? 现有研究只是表明钢铁产业二氧化碳排放占据了全球二氧 化碳排放的一个较大份额，一说5 2 ，一说6 5 。而中国钢铁产业占据了中国二氧化碳排 放总量的份额也没有一个确切的定论。 钢铁产业碳减排潜力和承担方面：钢铁产业碳排放是全球碳排放的一个重要的“源”， 那么在不影响经济的情况下，钢铁产业碳减排的潜力到底有多大? 钢铁产业到底应该承担 多大的减排量? 目前研究较少。 钢铁产业碳减排对策研究方面：目前对于钢铁产业碳减排的对策、方法上多是泛泛而 谈，所提的一些对策、方法多是一些通用方法，不具体，不实用。 1 2 5 未来研究趋势 钢铁产业l c a 评估方面：加强对钢铁产业l c a 方面的评估，从产业生态链的角度研究 钢铁产业碳减排对其他产业的影响问题。 9 南京信息工程大学硕士学位论文 钢铁产业碳排放计算方面：考虑不同工艺，不同流程的钢铁产业生产过程对于钢铁产 业碳排放的影响，更加准确的计算钢铁产业碳排放量。 钢铁产业碳排放与气候变化关系方面：更加准确的