二氧化碳减排分析

1、我国的二氧化碳减排规划摘要本文中主要参考9007年我国国民生产总值（GDP）与二氧化碳（C02） 排放量的相关数据建立了两者之间的模型关系，并以此为依据对我国未来的二氧 化碳排放量做出了估计，提出了相关建议。通过我国9007的能源消费总量及其组成及各种能源折合标准煤参考系 数，我们首先得出了各种能源的消费量，再参考“中国温室气体排放的部分碳排 放系数”，得出了我国9007的二氧化碳排放量。通过参考的6。？相关数据 与得出二氧化碳排放量，我们使用MATLAB软件拟合出两者之间的函数关系， 分别将其拟合成一次，二次，三次，四次函数，最终通过拟合度的比较，将其关 系为定为4次函数，并以此为依据进行未

2、来二氧化碳排放量的预测。观察最后的四次函数，我们可以看出关键字：GDP二氧化碳拟合预测一、问题简述气候变化问题已成为国际社会高度关注的热点，中国作为世界上第二 大CO2排放国，正面临着越来越严峻的减排压力。目前我国正处在 全面建设小康社会的重要发展阶段.在人口总量增加、经济持续发展、 居民生活能源消费不断提高的情况下，对能源供需状况进行科学、合 理的预测对保障我国能源供给、促进经济可持续发展和CO2减排，实 现社会可持续发展具有重要意义.全国人大于2006年通过的中华人民共和国国民经济和社会发 展第十一个五年规划纲要提出，“十一五”期间，即到2010年，主 要污染物排放总量较2005年减少10

3、%，单位国内生产总值能耗降低 20%左右的约束性指标。在2009年底召开的哥本哈根会议上，中国提出到2020年，人 均GDP的碳排量比2005年减少40%到45%的目标.问题：根据附表数据简要对我国国内生产总值和单位国内生产总值能耗 降进行分析.根据附表2 3和4算出我国1990-2007年CO2排量.根据附表中的数据（你也可自己添加一些数据）建模说明我国经济 和CO2排量之间的关系,和你模型的合理性.根据你的模型给出我国未来经济发展中CO2排放应注意的问题及 如何能达到我国在哥本哈根会议上的减排目标.二、问题分析问题1:根据数据得到GDP与时间的关系曲线，并通过MATLAB拟合出其函数关系。

4、 单位国内生产总值能耗=总能耗（万吨标准煤）/GDP （亿元） 其单位为：吨/万元。计算出90-07年单位国内生产总值能耗，得到其与时间关系曲线，并使用 MATLAB拟合出其函数关系。问题2：某种能源标准煤消耗量=当年能源消费总量X该能源的比例某种能源原消耗量=该能源标准煤消耗量/该能源折合标准煤参考系数煤炭CO2排放量=某种能源原消耗量X碳排放系数X44/12通过以上关系得到历年二氧化碳排放量。问题3：利用第2问中的历年二氧化碳排放量的计算值，得到其与时间关系曲线， 并使用MATLAB软件拟合出相应函数关系，通过反复比较确定最佳函数关系。问题4：利用第3问中的数学模型计算08-20年我国二氧

5、化碳排放量的预测值，通 过第1、2问的分析得知使用水电、风电、核电、天然气等能源将大大减少二氧 化碳的排放，因此建议相关部门加大天然气，水电等清洁能源的使用，从而实现 我国的减排目标。三、模型假设1、能源消耗只与经济发展相关，忽略其他影响因素。2、CO2排放用能源消耗来衡量，经济发展用国内生产总值来衡量。13、煤炭中煤与焦炭的使用比例分别为73%与27%。4、 石油中汽油、柴油、煤油的使用比例分别为50%、40%、10%。5、二氧化碳的排放主要有煤炭，石油，天然气等能源的使用产生。四、模型的建立、求解与检验1、符号说明Y1国内生产总值（亿元）X1时间（年）Y2单位GDP能耗（吨标准煤/万元）X

6、2时间（年）Y3年CO2排量（白力吨）X3国内生产总值（亿元）R-square拟合度2、模型建立2.1.1建立90-07年GDP与时间关系曲线，拟合得到其函数关系。Y1=（7.235e+008）*exp（-（x1-2114）/37.86）A2）+（2.708e+004）*exp（-（x1-1997）/3.872）A2）这是程序语言，不能在正文中出现R-square: 0.9996 （拟合度，后同）1990199219941996199820002002200420062.1.2建立单位国内生产总能耗与时间的曲线R-square: 0.9947 (拟合度)Y2=(-5.321e-005)*x2A

7、4-0.4234*x2A3+1263*x2A2+(1.676e+006)*x2+(-8.333e+00分析：由上面两幅图可以定性的分析，从上一幅图可以看出经济发展速度是 越来越快，而下一幅图看出单位国内生产总能耗速度是越来越慢，经济 发展快，则每年排放CO2量增加的快，而单位国内生产总能耗降低速度是越来越慢，每年排放CO2量减少的慢，导致温室气体减排的目标难以 完成。2.2某种能源标准煤消耗量=当年能源消费总量X该能源的比例某种能源原消耗量=该能源标准煤消耗量/该能源折合标准煤参考系数煤炭CO2排放量=某种能源原消耗量X碳排放系数X44/12通过以上关系得到历年二氧化碳排放量，并与查阅资料得到

8、的90-07年二氧化碳排放量数值3 作比较，做出其关系柱状图。计算值（白力误差（白力吨）年份吨）查询数据值（白力吨）2350.6763992288.9561.726399419902477.6273492389.1988.4373485519912601.6428982469.8131.842897819922746.13352648.5497.5934995619932899.235992855.3143.9259897319943086.3740892855.42230.954088519953284.8706322917.34367.530631519963200.1727563106.

9、9993.1827562219973018.8199922991.3627.4599916719983061.3070842908.61152.697084419993133.3025332871.53261.772533220003187.9480662992.38195.568065820013378.2618393492.25-113.988160920023957.9015174102.46-144.558483420034578.8873685131.85-552.962631620045080.104065558.48-478.375940420055563.4149875861.

10、96-298.54501320065975.3939556283.56-308.16604520072.3.1 一次函数R-square: 0.938Y3=0.01622*x3+20672.3.2二次函数R-square: 0.9614Y3=(3.686e-008)* (x3) A2+ 0.007061*x3+24602.3.4四次函数* (x3) +2715R-square: 0.9859Y3= (-1.022e-017) * (x3)人4 + (5.103e-012) * (x3)人3+ (-7.823e-007) * (x3)A2 +0.05412*(x3)+1733Y3= (-1.02

11、2e-017) *(x3)A4 + (5.103e-012) *(x3)A3+ (-7.823e-007) *(x3)A2 +0.05412*x3+1733由图2.3.4看出，随着我国国内生产总值的增长，CO2排放量的变化趋势是 先增大后减小的。在GDP小于10万亿人民币时，也就是1990年以前，我国的 CO2排放增长量较小。九十年代后，由于我国经济的迅速发展，对一次能源需 求量的大幅度攀升，造成了 CO2排放量也随之以高速度递增。但是在GDP和国 民总收入到达约30万亿元这点，是整个曲线变化趋势的拐点，也就是说当我国 GDP达到30万亿元时，CO2的排放量首次开始出现了明显的下降。从以上两个

12、回归曲线我们可以看出如果我国对CO2排放不加以控制，在2010 年以后，CO2排放量仍会增；如果我国能够制定合理有效的温室气体减排约束性 指标，并配合施行温室气体减排政策，就极有可能有效控制我国的CO2排放量。2.4对我国温室气体排放的有关建议影响中国未来温室气体排放的因素主要包括：人口增长与城市化水平提高、 经济发展与消费模式变化、人民生活基本需求的增长、经济结构调整与技术进步、 林业与生态保护建设。分析表明：一方面，中国未来的基本生活需求与经济发展 将产生更大的温室气体排放需求;另一方面，由于中国贯彻实施可持续发展战略， 在排放量增长的同时，也在自身能力和发展水平允许的范围内，努力降低排放

13、增 长的速度，为减缓全球气候变化做出积极贡献。通过以上分析对我国的降低温室 气体排放如下：2.4.1调整产业结构和能源结构通过调整产业结构和能源结构来降低能源消耗的总量和减少高排放的能源组成，以达到减少室气排放的目的。第一，第二产业其万元GDP能耗较高；而 第三产业万元GDP能耗较低提高第三产业的比重，必将引起总体能耗水平的下 降，从而达到减少温室气体排放的目的。我国煤炭消费占能源消费总量较高：重 高于发达国家和世界平均水平，石油和天然气的比重较低，特别是核能的消费比 例远低于世界平均水平。由于煤炭是一种CO排放量高的燃料，其燃烧对温室气2体贡献率最大。燃烧每吨煤炭、石油和天然气CO排放放量分

14、别为0.7吨，0. 542吨和0. 39吨。单位热量燃煤引起的CO排放比使用石油和天然气分别高出36%2和61%，水电和核电基本无CO排放。因此，合理调整能源结构能有效降低温室 2气体的排放。2.4.2减排“减排”主要是在不得不用能源的情况下，通过开发燃烧减排技术、交通减 排技术和建筑减排技术来减少温室气体的排放。优先发展洁净煤技术，推动洁净 煤技术产业化，实现煤炭的清洁利用，在重点耗能企业中，集中推广锅炉、空调 系统节能和余热余压利用等技术。通过这些技术的大力推广，促进温室气体的减 排。2.4.3环境税环境税是对开发、保护和使用环境资源的单位和个人，按其对环境资源的开 发利用、污染、破坏和保

15、护程度进行征收或减免的一种税收。虽然我国现在已有 一些与环境有关的税种，但是真正意义上的环境税还没有开征过，尤其是与温室 气体排放有关的税，是我国法律从未涉及过的领域。环境税根据征收目的的不同，可以分为多种形式。其中，排放税是控制温室 气体排放的市场政策工具中最重要的一种。根据税基不同，排放税可分为碳税， 二氧化碳税和能源税。碳税是对含碳的燃料，特别是燃烧产生二氧化碳排放物的 燃料的含碳量征收的一种税；二氧化碳税，是根据每吨二氧化碳排放量征收的， 一般根据一吨碳等于3.67吨二氧化碳进行换算；能源税，是根据消费的能源量 来征收的，相对碳税或二氧化碳税，能源税也包括核能和可再生能源38。碳税 由

16、于在三种税中具有较强的操作性和较低的征管成本受到各国的青睐而得以普 遍采用。2.4.4碳排放交易市场京都议定书的制定，提出了三种灵活的减排机制：联合履约、清洁发展 机制和国际排放贸易。通过这三种机制，京都议定书规定国家可以成本有效的方 式，通过交易转让或者境外合作的模式来获得温室气体排放权。京都“三机制” 为国家之间就温室气体排放权展开贸易提供了一个全新的框架，且逐渐孕育出了 一种崭新的温室气体排放权交易市场。由于我国巨大的市场潜力，建立一个权威性的温室气体（碳）排放权交易中 心，就可以规范国内的碳交易行为，避免非法交易产生的同时，维护我国企业的 利益。其次，建立碳排放权交易中心，相当于为企业

17、提供了一条正规且权威的渠 道，为国内企业寻找引进国外的先进技术和资金提供便利的同时，也可以为国外 的技术资金流入提供指导，投放到最需要的地方。五、模型的评估该模型在假设基础上综合90-07年GDP、二氧化碳排放量、各种能源消耗量与各 能源的二氧化碳转化系数，首先计算了当年的各种能源的实际使用量，之后得到 二氧化碳排放量的计算值，并结合GDP拟合了二氧化碳排放与GDP的函数关系， 其拟合度为0.9859，较准确的表明了二氧化碳的排放与国民经济发展的关系。六、参考文献煤炭百度百科石油百度文库85-07年中国二氧化碳排放量 百度文库我国碳排放的影响因素分析及能源价格政策研究（论文）豆丁网七、附录附件

18、一我国1978-2007年经济发展统计数据年份国民总收入（亿元）国内生产总值（亿元）人均国内生产总值（元）19783645.2173645.21747438119794062.5794062.57919141919804545.6244545.62397346319814889.4614891.56106249219825330.4515323.35096552819835985.5525962.65156858319847243.7527208.05171869519859040.7379016.036581858198610274.3810275.17922963198712050.621

19、2058.615131112198815036.8215042.823011136（续表）年份国民总收入国内生产总值人均国内生产总值（元）198917000.9216992.319111519199018718.3218667.822381644199121826.221781.499411893199226937.2826923.476452311199335260.0235333.924712998199448108.4648197.856444044199559810.5360793.729215046199670142.4971176.591655846199778060.837897

20、3.0356420199883024.2884402.279776796199988479.1589677.054757159200098000.4599214.5543178582001108068.2109655.170686222002119095.7120332.689393982003135174135822.7561105422004159586.7159878.3379123362005184088.6183217.4140532006213131.7211923.5161652007251483.2249529.918934附件二我国1978-2007年的能源消费总量及其组成能

21、源消费总-占能源消费总量的比重（%）年份量（万吨标 准煤）煤炭石油工水电、核电、天然气风电19785714470.722.73.23.419806027572.220.73.14.019857668275.817.12.24.919909870376.216.62.15.1199110378376.117.124.8199210917075.717.51.94.9199311599374.718.21.95.2199412273775.017.41.95.7199513117674.617.51.86.1199613894874.718.01.805.5199713779871.720.41.

22、706.2199813221469.621.52.206.7199913383169.0922.572.146.22000138552.667.7523.212.356.692001143199.266.6822.872.557.92002151797.366.3223.412.567.712003174990.368.3822.212.586.832004203226.767.9922.332.67.08200522468269.1212.87.1200624627069.420.43.037.2200726558369.519.73.57.3附件三各种能源折合标准煤参考系数能源名称平均低位

23、发热量折标准煤系数原煤20908千焦（5000千卡）/千克0.7143千克标准煤/千克洗精煤26344千焦（6300千卡）/千克0.9000千克标准煤/千克洗中煤8363千焦（2000千卡）/千克0.2857千克标准煤/千克煤泥8363-12545千 焦（2000-3000千卡）/千克0.2857-0.4286千克标准煤/千克型煤0.5-0.7千克标准煤/千克焦炭28435千焦（6800千卡）/千克0.9714千克标准煤/千克原油41816千焦（10000千卡）/千克1.4286千克标准煤/千克燃料油41816千焦（10000千卡）/千克1.4286千克标准煤/千克汽油43070千焦（1030

24、0千卡）/千克1.4714千克标准煤/千克煤油43070千焦（10300千卡）/千克1.4714千克标准煤/千克柴油42652千焦（10200千卡）/千克1.4571千克标准煤/千克液化石油气50179千焦（12000千卡）/千克1.7143千克标准煤/千克煤厂干气45998千焦（11000千卡）/千克1.5714千克标准煤/千克其它石油制品1-1.4千克标准煤/千克天然气32198-3893千焦（7700-9310千卡）/立方米1.1-1.33千克标准煤/立方米液化天然气16726-1798千焦（4000-4300千卡）/立方米1.7572千克标准煤/千克 0.5714-0.6143F克标准

25、煤立方焦炉煤气米高炉煤气1.286千克标准煤/立方米其他煤气0.17-1.214千克标准煤/立方米发生煤气5227千焦（1250千卡）/立方米0.1786千克标准煤/立方米重油催化裂褓气19235千焦（4600千卡）/立方米0.6571千克标准煤/立方米重油热裂解煤气35544千焦（8500千卡）/立方米1.2143千克标准煤/立方米焦炭制气16308千焦（3900千卡）/立方米0.5571千克标准煤/立方米压力气化煤气15054千焦（3600千卡）/立方米0.5143千克标准煤/立方米水煤气10454千焦（2500千卡）/立方米0.3571千克标准煤/立方米煤焦油33453千焦（8000千卡）/千克1.1429千克标准煤/千克粗苯41816千焦（10000千卡）/千克1.4286千克标准煤/千克其他焦化产品1.1-1.5千克标准煤/千克热力（当量）0.03412千克标准煤/白力焦耳 0.14286千克标准煤/1000千卡电力（当量）3596千焦（860千卡）/千瓦小时0.1229千克标准煤/千瓦小时附件四中国温室气体排放的部分碳排放系数燃料排放系