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关于《基于LMDI的山东省能源消费碳排放因素分解》的若干问题

已有 6344 次阅读 2013-4-23 08:36 |系统分类:论文交流| 碳排放, 山东省, 分解, 能源消费

       自12年11月起,陆续收到有关发表在《资源科学》上的《基于LMDI的山东省能源消费碳排放因素分解》的有关问题,现对其中的问题整理:

       (1)查IPCC的碳排放因子发现不能完全和《中国能源统计年鉴》的能源类型对应上(缺洗精煤、其他洗煤、其他煤气、其他焦化产品),您是怎么取舍的把17种都对应出来了?

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       回答:

实际上,碳排放系数或碳排放因子是不确定的,这也是《2006 IPCC 国家温室气体清单指南》在第一卷第三章“不确定性”和第二卷第一章1.5“清单估算的不确定性”中说明的。不确定性不仅体现在各类能源净发热值的不确定性(给出95%的置信区间),即使确定了能源类型,其碳排放因子也是不确定的(同样存在置信区间的上、下限)。

为此,作者综合考虑《2006IPCC指南》第2卷第11.4.1.1<2006IPCC指南>中使用的燃料类型的定义》列表和1.4.1.3《缺省净发热值(NCV)和95%置信区间的下限和上限》列表,确定17种能源最贴近IPCC中的哪一种燃料类型或哪些类型。

如果可以确定其归属某一类,则直接用缺省碳含量(实在是很难再考虑碳含量的不确定性,而且采用缺省值也是比较常用的);如果可归之多类,则取多个类别对应的缺省碳含量值的平均值。

以原煤为例,根据表01,得到其净发热量为20908.42 KJ/kg,根据表02<2006IPCC指南>中使用的燃料类型的定义》(部分),20908.42 KJ/Kg17 435 kJ/kg - 23 865 kJ/kg之间,可知原煤属于IPCC中的次沥青煤(也翻译成亚沥青煤);从表03亦可看出,20.90842 TJ/Gg最贴近次沥青煤。因此,直接采用次沥青煤的缺省碳含量26.2 kg/GJ

01  各种能源净发热量计算过程及结果

1

2

=1*4.1816*7000

3

=2/1000

kg标准煤/kg

KJ/kg

TJ/Gg

原煤

0.7143

20908.42

20.90842

洗精煤

0.9

26344.08

26.34408

其他洗煤

0.45

13172.04

13.17204

煤制品

0.6

17562.72

17.56272

焦炭

0.9714

28434.04

28.43404

焦炉煤气

0.5714

16725.56

16.72556

其它煤气

0.69

20197.13

20.19713

原油

1.4286

41816.84

41.81684

汽油

1.4714

43069.64

43.06964

煤油

1.4714

43069.64

43.06964

柴油

1.4571

42651.07

42.65107

燃料油

1.4286

41816.84

41.81684

液化石油气

1.7143

50179.62

50.17962

炼厂干气

1.5714

45996.76

45.99676

天然气

1.33

38930.7

38.9307

其它石油制品

1.2

35125.44

35.12544

其它焦化产品

1.3

38052.56

38.05256

表02  《2006年IPCC指南》中使用的燃料类型的定义(煤部分)

英文说明

备注

Anthracite 无烟煤

无烟煤是用于工业和居民应用的高级煤。 其挥发性物质通常少于10%,碳含量较高(约90%的固定碳)。在无灰的潮湿条件下,其总发热值大于23 865 kJ/kg (5 700 kcal/kg)

Coking Coal 炼焦煤

炼焦煤指某一品级的沥青煤,可生产适合于支持鼓风炉装料的焦炭。在无灰的潮湿条件下,其总发热值大于23 865 kJ/kg (5 700 kcal/kg)

Other Bituminous Coal 其他沥青煤

其他沥青煤用于蒸气提升目的,包括所有未纳入炼焦煤的沥青煤。其特征是挥发性物质高于无烟煤煤(高于10%),碳含量较低(低于90%的固定碳)。在无灰的潮湿条件下,其总发热值大于23 865 kJ/kg (5 700 kcal/kg)

Sub-Bituminous Coal 次沥青煤

总发热值在17 435 kJ/kg (4 165 kcal/kg) - 23 865 kJ/kg (5 700 kcal/kg)之间的非结块煤,在不含干矿物质的条件下挥发性物质含量高于31%

Lignite 褐煤

褐煤/棕色煤是非结块煤,在不含干矿物质的条件下,其总发热值低于17 435 kJ/kg (4 165 kcal/kg),并且大于31%的挥发性物质。

03  缺省净发热值(NCV95%置信区间的下限和上限(煤部分)

燃料类型英文说明

净发热值(TJ/Gg)

较低

较高

Anthracite 无烟煤

26.7

21.6

32.2

Coking Coal炼焦煤

28.2

24.0

31.0

Other Bituminous Coal 其他沥青煤

25.8

19.9

30.5

Sub-Bituminous Coal 次沥青煤

18.9

11.5

26.0

Lignite 褐煤

11.9

5.50

21.6

对于洗精煤,其净发热量为26344.08 KJ/kg,无法根据表02和表03判定其属于无烟煤、炼焦煤还是其他沥青煤,因为三者净发热量均大于23 865 kJ/kg,且26.34408都处在三者的95%置信区间内,所以其碳含量取三者缺省碳含量的平均值:(26.8+25.8+25.8)/3=26.13。

(2)LMDI方法下,对于C(碳排放)的分解原则是什么,是不是可以有不同的分解方式?

回答:

一般要求分解等式两边平衡,可以有多种分解方式,可以是连乘如Kaya等式;也可以是连加,即取乘后加和的方式,其中第二种因素分解更细。

(3)LMDI的作用是什么?是计算历史中各个因素的贡献度吗?能否对于未来的发展趋势进行预测?

回答:

主要作用是分析哪些因素对碳排放增加具有促进作用,哪些有抑制作用,这与选取的时间基期有关,多数文章倾向于选一段时间,而非前后两年。贡献度是反映因素间比例的,是一个直观指标。LMDI本身对于未来趋势无法做出预测。

     (4)我们已知行业结构和能源强度等的优化有利于降低碳排放,那基于LMDI方法的历史数据分析,对于减排对策的提出有何作用?
       回答:
       只能通过结论看出应加强哪些因素的抑制作用,应尽可能弱化某因素的促进作用。具体的对策可能无法得到,需要结合实际深入分析。
     (5)若产业结构、能源结构等理论上应为负效应的因素的实际影响量为正值,是否说明该因素需大力调整?
       回答:
       应该是这样的,特别在近年度如果还为正,的确应该大力调整。
       (6)首先,关于个分解因素效应的计算,如果按照公式,一二三产业的17种能源分别计算求和,一来感觉计算量非常的大,而且难以保证准确性,二来各产业的能源消费量难以找到数据,只有各能源总的消耗量,对此感到困惑。其次,在一些文献中看到,各因素分解计算时,确定一个固定的基期Ct-C0,在您的论文中则计算的是各相邻两年之差Ct-Ct-1,请问这两种算法会有什么不同,对结果有什么影响,个人理解会不会是一个为累积效应,一个为逐年效应。
       回答:
       分解的粗细对结论应该影响不大,当然,越细可能结果越可以说明问题。我的数据来自于能源平衡表中的终端消费数据。在中国能源统计年鉴或各省统计年鉴中均可找到。的确计算了逐年效应和累积效应,但是可以看出,LMDI方法的累积效应是逐年效应之和。其他方法不具有这一特性。可见我在中国石油大学学报(自然科学版)2013年第1期新发表的文章《能源消费碳排放零残差因素分解模型研究》。



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