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碳排放是關於溫室氣體排放的一個總稱或簡稱。溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳,因此用碳(Carbon)一詞作為代表。雖然並不准確,但作為讓民眾最快了解的方法就是簡單地將「碳排放」理解為「二氧化碳排放」。多數科學家和政府承認溫室氣體已經並將繼續為地球和人類帶來災難,所以「(控制)碳排放」、「碳中和」這樣的術語就成為容易被大多數人所理解、接受、並採取行動的文化基礎。

1詞義來源

碳排放是關於溫室氣體排放的一個總稱或簡稱。溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳,因此用碳(Carbon)一詞作為代表。雖然並不准確,但作為讓民眾最快了解的方法就是簡單地將「碳排放」理解為「二氧化碳排放」。多數科學家和政府承認溫室氣體已經並將繼續為地球和人類帶來災難,所以「(控制)碳排放」、「碳中和」這樣的術語就成為容易被大多數人所理解、接受、並採取行動的文化基礎。我們的日常生活一直都在排放二氧化碳,而如何通過有節制的生活,例如少用空調和暖氣、少開車、少坐飛機等等,以及如何通過節能減污的技術來減少工廠和企業的碳排放量,成為本世紀初最重要的環保話題之一。

2碳排放原因

燃料本身就是有機碳氫化合物,所以如果不能與空氣中的氧氣發生燃燒化學反應變成對人體和環境基本無害的水和二氧化碳(但二氧化碳正在被認為是對全球大氣環境有危害的溫室氣體),就有可能成為有害物質而排放出,例如當燃料和空氣的比例過小(混合氣過稀)而導致發動機失火時就是如此,這是碳氫化合物(HC)排放的主要機理之一;燃料如果太多會導致混合氣過濃而不能完全燃燒,其中含碳較多的成分要麼變成含碳較少的碳氫化合物或醛類物質(氣體),要麼變成含碳較多結構更為複雜的顆粒物(PM),或者變成固體的碳煙顆粒物(也是PM),或者變成燃燒中間產物一氧化碳(CO),所以氧氣不足造成的不完全燃燒產物是碳氫化合物(HC)排放的又一個機理,也是碳煙及顆粒物(PM)排放和一氧化碳(CO)排放的唯一機理。碳煙的生成需要氧氣嚴重不足,所以主要在非均質燃燒的柴油機中生成,汽油機因為燃料與空氣均質混合后才燃燒,並且混合氣一般不會太濃,所以一般沒有碳煙,顆粒物(PM)排放也很少(但如果有機油進入混合氣中,如活塞環壞了導致串機油或燃燒混合油的二衝程汽油機,則也會產生碳煙和顆粒物;另外,如果汽油機供油系統故障導致供油失控,則也會產生碳煙)。氮氧化物(NOx)是由空氣中的氧氣和氮氣反應生成的,包括NO、NO2等,其中又以NO為主,但是空氣中的氧氣和氮氣在大氣狀態下並不會發生化學反應,只是因為燃燒形成的1200~2400℃的高溫環境為氧氣和氮氣反應生成NO、NO2創造了條件,才造成了氮氧化物(NOx)排放,這就是氮氧化物(NOx)排放的形成機理。鉛鹽直接來自於燃料,只要燃料不含鉛,發動機就不會有鉛污染。
碳排放:碳排放不僅僅是燃料燃燒會產生,人口的增加,經濟的增長也是會使碳排放增加的原因。

3碳排放計算

走樓梯上下一層樓能減少0.218千克碳排放,少開空調一小時減少0.621千克碳排放,少用一噸水減少0.194千克碳排放……哥本哈根氣候變化大會結束之後,「低碳」概念開始高頻率地走進人們日常生活。現在,杭州開始建設低碳城市,大家對碳排放量的多少非常關心,但又知道得很模糊,不知道到底該怎麼算的。
事實上,碳排放和我們每天的衣食住行息息相關。至於碳排放量有多少,有關專家給出碳排放的計算公式:
家居用電的二氧化碳排放量(公斤)=耗電度數×0.785;
開車的二氧化碳排放量(公斤)=油耗公升數×0.785;
坐飛機的二氧化碳排放量(公斤):
短途旅行:200公里以內=公里數×0.275;
中途旅行:200至1000公里=55+0.105×(公里數-200);
長途旅行:1000公里以上=公里數×0.139。
火車旅行的二氧化碳排放量=公里數×0.04
家用天然氣二氧化碳排放量(千克)=天然氣使用度數×0.19
家用自來水二氧化碳排放量(千克)=自來水使用度數×0.91
此外,還有人發布了肉食的二氧化碳排放量——
肉食的二氧化碳排放量(公斤)=公斤數×1.24。
這些計算公式是如何得出的?
據了解,碳足跡計算國際上有很多通用公式,這些公式是由聯合國及一些環保組織共同製作的。在這些公式的基礎上使用中國本土的統計數據和轉換因子,使計算更符合中國國情,也更準確地反映你的實際碳足跡。
在中國,每年的能源消費總量都發布在《中華人民共和國國民經濟和社會發展統計公報》中,比如,2008年「全年能源消費總量為28.5億噸標準煤」。標準煤亦稱煤當量。1噸標準煤的能量,約為0.7噸純碳充分燃燒釋放的熱量。0.7噸乘以3.7得出:消耗1噸標準煤的能源,排放的二氧化碳量為2.6噸。任何普通人,只要記住「2.6」這個簡單數字,就能從國家公布的統計報告中,估算出中國全年的二氧化碳排放量。以2008年為例,全年能源總消費量為28.5億噸標準煤,其中3億噸來自傳統生物質能源(非化石燃料),2.5億噸來自可再生能源,實際消費的化石燃料能源量為23億噸標準煤。23億噸乘以2.6,得出二氧化碳排放量為59.8億噸。根據當年的統計公報,中國人口為132802萬人,由此計算出,2008年中國人均二氧化碳排放量為4.5噸——這與國內外學術界認可的數字十分吻合。

4國際條約

執行效果
《議定書》生效是各國在政治、經濟、能源、環境等方面利益相互妥協的結果。由於各國在溫室氣體減排方面具有共同但有區別的責任,加上資源稟賦和經濟發展水平差異較大,在履行減排義務時付出的代價不同,所以在減排的國際談判中不得不考慮各自的國家利益,使得談判過程成為一個各個國家或利益集團在政治、經濟、資源、環境等方面博弈的複雜過程。
由於占發達國家溫室氣體排放約40%的美國和澳大利亞沒有批准《議定書》,並且《議定書》最終文本是在談判過程中對一些國家的減排義務作了較大讓步的情況下才達成的妥協方案,所以《議定書》執行的意義和效果並不顯著。
綜述
與其他污染物不同,CO2的減排存在很大的技術難度。目前,主要有3種技術方向和選擇。一是採取化石能源的替代技術
積極應對

  積極應對

,主要包括清潔能源替代技術、可再生能源技術、新能源技術(核能目前已經被排除在聯合履約和CDM機制之外);二是提高能效,進而通過減少能耗實現削減CO2排放;三是碳埋存及生物碳匯技術。此外,稅收等財政金融政策可以起到加速技術改造進程,優化資源配置,降低全社會減排成本的作用。
實施清潔生產
技術和提高能源利用效率是最有效的途徑。根據以上預測,即使採取較積極的能源政策,包括提高可再生能源和油氣等清潔能源的比例,2020年中國煤炭消費仍占約60%。而碳埋存和相關碳匯技術因成本等問題難以推廣。因此,最可行也是最有效的技術減排措施就是採取清潔生產等技術來提高能效,特別是煤炭的清潔利用技術在未來15年中將扮演十分重要的角色。能效技術不僅減少能源利用、減少排放、提高成本效益,還能通過技術轉移發揮更大潛力,因此是CDM項目最優先的選擇。另外,在農業方面,提高化肥利用率。在保證作物產量的前提下,實現減少化肥消耗量,對於減少化肥生成過程中的CO2排放和保護環境都具有重要的作用。
中國履行《京都議定書》
徵收碳稅的影響
徵收碳稅對整個經濟的負面影響不可低估
如果採用徵收碳稅的市場手段實現5%或10%的減排目標,需要分別徵收每噸碳90.71元和192.9元的碳稅。如果將徵收的碳稅全部用於返還居民,其稅率還會略有提高。在徵收碳稅情形下,各部門的生產成本將增加,電力部門增加的成本分別為5.78%和12.07%,鋼鐵部門增加0.91%和1.94%,郵電運輸業增加0.128%和0.263%。 如果把調整能源結構和徵收碳稅的措施結合起來,我們可以得到社會總成本略小的方案。例如:「氣代煤」1%,徵收碳稅82.1元/噸碳,可以實現5%的總的減排目標,而居民福利下降0.78%,GDP下降1.51%。
總之,採用徵收碳稅和能源結構調整的政策對整個經濟的負面影響比較大。

消費行為的影響

消費行為對節能與減排的作用突出
目前,對生產活動中的節能、提高能效方面的研究比較多,而對居民生活用能研究得比較少。事實上,1999~2002年中國每年全部能源消費量的大約26%、CO2排放的30%是由居民生活行為及滿足這些行為需求的經濟活動造成的。經過研究,居民的生活用能具有巨大的節約空間。在基本不降低生活水平的前提下,單是在住房、汽車、摩托車和家用電器節能這幾項就可以節約能源2176.3萬噸標準煤,佔2002年居民生活行為用能的11.0%,相當於每年減少1628.8噸碳的CO2排放。

5減排目標

2013年中國將有七個省市啟動碳排放交易試點
中國國家發改委建議從2016年起對全國溫室氣體排放量設置一個絕對上限值,該做法將使排放量目標獨立於經濟增長.發改委預計中國溫室氣體排放將在2025年達到峰值,比之前預測的要早五年。
「發改委正在研究測算溫室氣體排放達到峰值的時間表,並計劃在『十三五』期間力爭實施碳排放總量控制制度,」報道援引未具名的政府官員稱。
十二五規劃期間,中國承諾到2020年將每單位國內生產總值(GDP)的碳排放較2005年削減40-45%,允許排放量增長但增速放慢。
而若設立絕對上限值,即便中國經濟增速超出預期也將必需控制碳排放量。
在近期一次工作會議上,國家發改委副主任解振華表示,中國將提出中國2030年及2050年低碳發展路線圖。
中國:到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45% ;
美國:2020年溫室氣體排放量在2005年基礎上減少17%。
韓國:為了削減碳排放,將在未來10年執行正在考慮的三個計劃中最嚴格的一個,使2020年的碳排放量比正常水平降低30%。

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