當前，我國正處于快速的城市化、工業(yè)化進程中，經(jīng)濟高速增長與環(huán)境約束之間的矛盾也愈發(fā)尖銳，加上溫室氣體減排指標帶來的外部壓力，使得中國必須轉變經(jīng)濟增長方式，走低碳經(jīng)濟的發(fā)展道路。城市是低碳發(fā)展的主要執(zhí)行單元，積極推進低碳城市建設，不僅符合全球“低碳化”的發(fā)展趨勢，也是落實國家提出的溫室氣體減排目標的必然要求。早在2008 年初，建設部就與 WWF( 世界自然基金會) 聯(lián)合推出“低碳城市”模式，并在上海和保定兩市進行相關試點。后來，北京、河北、上海、江蘇、浙江、廣東、山東、四川等省市也紛紛推出低碳城市建設規(guī)劃。
北京作為首都，也是我國城市環(huán)境規(guī)劃的重點區(qū)域，其城市環(huán)境在我國環(huán)境改革中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。所以，核算北京的碳排放清單、探索北京這一城市的低碳發(fā)展模式對于全國都有著十分重要的示范意義。
1 碳源分析
碳源( Carbon Source) 指造成溫室氣體排放的任何過程或活動，其數(shù)量用二氧化碳當量 CO2e 表示。本研究中，城市區(qū)域核算時，主要考慮化石燃料燃燒和逸散過程、工業(yè)過程 、農(nóng)牧業(yè)過程以及廢棄物處置四大過程產(chǎn)生的 CO2、CH4、N2O 這 3 種溫室氣體。并且按照中國氣象局提供的CH4以及N2O當量換算方法將這兩種氣體換算為CO2氣體進行計算。
能源過程包含一次能源的消費以及生產(chǎn)過程中燃料的逸散過程中帶來的的排放。工業(yè)生產(chǎn)過程選擇計算水泥生產(chǎn)以及鋼鐵生產(chǎn)過程中的所產(chǎn)生的二氧化碳排放。農(nóng)業(yè)則側重于畜牧業(yè)當中，動物反芻以及腸道發(fā)酵過程還有的動物糞便中甲烷排放。廢棄物處理過程分為廢水處理以及固體廢棄物處理，固體廢棄物處理細分生活固體廢棄物和工業(yè)固體廢棄物。碳匯核算時利用《2006年國家溫室氣體清單指南》當中提供的分類方法分類并計算。
2 核算方法
根據(jù)編制的北京市溫室氣體排放清單，本研究采用IPCC 國家溫室氣體核算方法，分析北京市2000-2011年溫室氣體排放結構與變化量。溫室氣體的排放核算主要包括能源活動、工業(yè)活動、農(nóng)業(yè)活動、廢棄物處理以及林業(yè)、濕地過程溫室氣體排放的估算，具體核算方法如下：能源燃燒的溫室氣體排放核算主要根據(jù)《2006 IPCC國家溫室氣體清單指南》(下文稱《06指南》)中推薦的缺省方法一。其中化石燃料燃燒產(chǎn)生的溫室氣體包括燃燒過程排放的 CO2和火力發(fā)電過程排放的 N2O，此外，還對生燃燒 CH4排放和燃料溢散過程 CH4排放進行了估算。工業(yè)過程中非化石燃料燃燒引起的排放，主要來自水泥、鋼鐵生產(chǎn)過程的化學反應。水泥的生產(chǎn)過程碳排放量是最大的，因此，本研究中主要考慮水泥生產(chǎn)過程碳酸鈣的分解產(chǎn)生的溫室氣體，溫室氣體種類此處主要考慮CO2的排放。根據(jù)中國氣候變化國別研究組提供的方法進行計算。農(nóng)業(yè)活動中溫室氣體來源主要包括反芻動物消化道和動物糞便管理過程的CH4排放，以及農(nóng)田及動物糞便施用過程中 N2O 的排放。本研究中主要考慮反芻動物消化道、水稻田的 CH4排放，采用的方法包括《06指南》推薦的方法一。固體廢棄物處置過程中 CH4的排放主要考慮四個方面：城市生活固體廢棄物處置、工業(yè)固體廢棄物處理、城市生活污水和工業(yè)生產(chǎn)廢水。其中生活污水和工業(yè)廢水的核算方法主要根據(jù)《06 指南》推薦的方法一;由于國內主要以填埋作為廢棄物處理方式，城市生活和工業(yè)固體廢棄物 CH4排放的估算主要計算的是廢棄物填埋過程的溫室氣體 CH4的排放。
3 溫室氣體排放現(xiàn)狀分析
根據(jù)如上所述方法，計算得到北京市 1997-2008年溫室氣體排放量，北京市的碳排放量一直呈現(xiàn)出上升的趨勢，由2000年的9.543*107(二氧化碳當量)上升到2011年的13.514*107(二氧化碳當量)。增長速度自2004年之后有所放緩，這正與北京市2004年開始放緩工業(yè)發(fā)展進程、工廠外遷，并且大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)有關。另外，在2000-2011年間，北京市煤炭消費的碳排放呈先增后減的趨勢，石油消費的碳排放在2006年出現(xiàn)一次劇增，這與2006年汽車市場轉暖、銷量上升有一定關系。天然氣的產(chǎn)量則一直保持平穩(wěn)增長的態(tài)勢。廢棄物碳排放量在2005年出現(xiàn)小幅上升的波動，在其他年份則保持持平。農(nóng)牧業(yè)過程溫室氣體排放量略微下降。碳匯吸收CO2能力比較穩(wěn)定，未出現(xiàn)較大波動。
我們利用《06指南》里的方法對北京一次能源消費過程中產(chǎn)生CO2的量進行了核算，得出結論，目前煤炭消費產(chǎn)生的CO2的量居于第一位，占到一次能源消費總量的53.45%，其次是石油和天然氣，分別占了總一次能源消費總量的32.82%、13.73%。一次能源消費產(chǎn)生的排放量在北京市二氧化碳排放總量中占到44.37%，排第一位。這反映了目前煤炭消費所帶來的CO2排放量占了北京地區(qū)的溫室氣體CO2排放當量的絕大部分。正反映了我國目前以煤炭消費為主的一次能源消費結構，以及煤炭在作為我國能源的基石的同時，也帶來了大量的溫室氣體排放。
自2008年開始，北京天然氣的消費量快速上升，目前已經(jīng)是北京市能源消費結構中不可或缺的一部分，與此同時，目前北京市排放溫室氣體的CO2當量占總體的排放量的11.28%。
工業(yè)過程當中分為兩部分，即水泥生產(chǎn)和鋼鐵生產(chǎn)。截至2011年底，北京市統(tǒng)計規(guī)模以上的水泥企業(yè)24家，水泥年產(chǎn)量911.5萬噸。而水泥生產(chǎn)帶來的溫室氣體的排放量隨著水泥產(chǎn)量的走勢呈現(xiàn)先增后減的趨勢。2000-2006年期間，北京市水泥生產(chǎn)的CO2排放量呈上升趨勢，自2006年往后則一路下降。鋼鐵工業(yè)的CO2排放量自2000年來先增后減，2007年達最高值15.14*104噸之后,隨著奧運會的臨近,北京市區(qū)內大量的大型鋼鐵企業(yè)遷出,從而使得鋼鐵的溫室氣體排放量下降。但總的來說，鋼鐵企業(yè)的排放量在溫室氣體排放總量中所占的比重并不大。
此外，北京地區(qū)并沒有進行水稻的種植活動，而北京地區(qū)主要的農(nóng)作物生產(chǎn)比如小麥、玉米、大豆的種植并沒有二氧化碳排放的產(chǎn)生，農(nóng)作物部分的溫室氣體排放可以忽略不計。北京市濕地的溫室氣體的排放則較為平穩(wěn)，目前北京的濕地總面積為3.436萬公頃，占北京轄區(qū)面積的1.93%，其中大部分為人工濕地，占濕地總面積的85.5%。每年排放出甲烷氣體的二氧化碳當量為11.3*104噸。
在2011年，一次能源消費和發(fā)電過程的碳排放量占到總量的85.489%，可以說是最主要的兩大碳源。在工業(yè)過程中，2011年的水泥生產(chǎn)過程碳排放量占到工業(yè)過程總量的95%以上，而鋼鐵生產(chǎn)過程僅占到5%左右，可以說是微乎其微的。
自2009年以來，北京市節(jié)能降耗工作取得了一定實效，能源消費彈性系數(shù)和能源強度不斷下降，導致碳排放強度不斷降低。因此，在北京市未來發(fā)展低碳經(jīng)濟的過程中應繼續(xù)圍繞國家2020年單位GDP的碳排放比2005年減少40%-50%的目標，設定相應的碳強度減排目標。
4 結論與建議
本文從定量的角度入手，制定城市溫室氣體排放清單，掌握了溫室氣體排放結構，并采用溫室氣體排放清單方法核算北京城市區(qū)域層面溫室氣體排放現(xiàn)狀，確定北京市碳排放水平。
在本文中，溫室氣體排放的核算不僅僅限于CO2核算，還包括N2O和CH4的排放; 除了主要能源活動和工業(yè)過程以外，還核算了廢棄物處置過程、農(nóng)業(yè)過程、畜牧業(yè)過程、濕地過程的溫室氣體排放，在核算氣體的種類以及來源角度都進行了一定程度擴充，對于北京市節(jié)能減排政策的制定以及環(huán)境問題解決的研究都具有一定的意義。
根據(jù)北京市2000-2011年溫室氣體排放的變化情況，可以明確北京市未來發(fā)展低碳經(jīng)濟的工作重點，做到減少碳源排放和增加碳匯面積并重。“十二五”期間政策建議主要有:
1.改善能源結構，大力發(fā)展清潔能源，尤其是天然氣、核電、水電、風電和太陽能，逐步擴大清潔能源在能源消費中的比例，從而減少一次能源尤其是煤炭燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放量。
2.減少工業(yè)過程溫室氣體排放，尤其是控制六大高耗能產(chǎn)業(yè)的排放，限期淘汰落后產(chǎn)能和高能耗生產(chǎn)設備，提高行業(yè)準入門檻; 加強高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設，大力發(fā)展信息、生物材料、新能源等高新技術產(chǎn)業(yè)，逐步替代傳統(tǒng)重化工業(yè)，從而減少第二產(chǎn)業(yè)尤其是工業(yè)生產(chǎn)的溫室氣體排放量; 推進重點企業(yè)的燃煤鍋爐改造以及重點節(jié)能工程的節(jié)能降耗工作，降低單位產(chǎn)品的能耗。
3.依托北京原有林業(yè)資源優(yōu)勢，通過造林和再造林，加強森林管理等措施增強森林碳匯。
(作者單位：中國石油大學(北京)工商管理學院)
