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作为全球最大的发展中国家和主要的温室气体排放国之一,中国的温室气体排放已经成为全球广泛关注的热点问题。应对气候变化和减缓温室气体排放的相关举措直接涉及中国社会的发展方式和能源开发利用战略,也是影响中国社会未来可持续发展的重大议题。涵盖较近年份的长时间序列甲烷排放清单的缺乏以及对中国甲烷排放格局及其内在起因的模糊认知,给相关研究和政策制定带来很大的不便,极大的制约了我国温室气体减排行动的进一步开展。本论文基于国际主流的甲烷排放清单编制方法,初步建立了1980~2007年中国甲烷排放清单,查明了中国甲烷排放的来源、构成及其排放地位,同时开展了甲烷及温室气体排放的系统体现分析,从社会经济的角度辨识了中国甲烷等温室气体排放的内在驱动因素。
主要研究内容和结论如下:
(1)中国甲烷排放的总体概况。中国甲烷排放总量从1980年的22736.7 Gg增长到2007年的43084.3 Gg,年均增长率为2.5%。人均甲烷排放量同样呈上升趋势,2007年为32.6 kg,年均增长率为4.3%。单位GDP的甲烷排放量从1980年的49.8 g/元下降为2007年的7.3g/元,年均下降率为6.8%。中美甲烷排放总量的差距逐渐拉开,2007年中国排放总量约为美国的1.7倍,其中能源活动的排放差距更大,但是美国人均甲烷排放量约为中国的2.6倍。中国可能已经是全球最大的甲烷排放国。
(2)中国甲烷排放的来源与构成。煤炭开采、动物反刍和水稻种植是最主要的甲烷排放源,且煤炭开采的甲烷排放量在2003年以后远超过其它类别。1980~2007年,中国甲烷排放构成的主要演变特征在于:农业活动的甲烷排放有所提升,但重要性逐渐下降;能源活动的甲烷排放迅速增长,目前已经成为最大的排放类别;废物管理的甲烷排放地位有所上升,但所占比重仍不足20%;农业活动和能源活动基本主导中国历年的甲烷排放,2007年分别贡献48.1%和36.8%的排放总量。对比美国已经基本稳定的甲烷排放结构,中国的甲烷排放结构差异很大且仍未定型。
(3)中国甲烷排放的温室气体清单地位。中国甲烷排放和二氧化碳排放具有同等重要地位。基于最低的全球增温潜势计算,中国历年甲烷排放量约为同期二氧化碳排放量的1/6~2/5。如果按照全球热力学潜势计算,中国甲烷排放量在2004年以前均大于同期的二氧化碳排放量,即使到2007年仍相当于二氧化碳排放量的4/5。中国甲烷和二氧化碳排放的空间分布有着显著的区域差异,在一些地区甲烷排放甚至相当于或高于二氧化碳排放。中国历年甲烷排放的最低当量水平约为中国温室气体排放总量的1/7~1/3。如果按照全球热力学潜势衡量,大部分年份中国甲烷排放所占的比重约在1/2~3/5之间。中国的甲烷排放量已经普遍高于许多发达国家全国的二氧化碳排放量,在中国乃至全球的温室气体排放清单中具有重要地位。
(4)中国甲烷排放的系统体现分析。煤炭开采与洗选业和农业是最主要的甲烷排放部门,分别贡献中国经济2007年直接甲烷排放总量的48.9%和42.3%。大多数制造业和服务业部门的体现甲烷排放强度主要由间接甲烷排放强度所构成,且与煤炭开采的直接甲烷排放高度关联。建筑业的国内生产和国内消费的体现甲烷排放量在所有部门中均最大。在所有最终需求类别中,资本形成总额的体现甲烷排放量所占的比例最大,这一现象主要是由中国经济过大的投资和有限的居民消费所导致。农村和城镇居民消费的体现甲烷排放总强度最高。中国是体现甲烷排放的净出口国。国际贸易对中国甲烷排放有着重要影响。出口所体现的甲烷排放量相当于中国经济直接甲烷排放总量的36.2%。中国的纺织品、工业原材料以及初级机械设备产品的出口对国际贸易平衡的体现甲烷排放有着显著影响。
(5)中国温室气体排放的系统体现分析。按照最低水平的全球增温潜势计算,中国经济2007年直接温室气体排放总量约为7499.0 Mt CO2-eq,其中非二氧化碳排放约占1/6。如果基于全球热力学潜势计算,甲烷则贡献了2/5的中国经济温室气体排放总量。对煤或煤电的需求间接决定了中国体现温室气体排放的基本结构。建筑业也是最大的体现温室气体排放部门。中国的温室气体排放主要是由投资需求所拉动的,资本形成总额的体现温室气体排放在所有最终需求类别中最为突出。中国是体现温室气体排放的净出口国,出口的体现温室气体排放量约相当于中国经济直接温室气体排放总量的2/5。如果基于全球热力学潜势计算,甲烷排放对体现温室排放结果的影响更为显著,如甲烷排放分别贡献农村居民消费、城镇居民消费、政府消费、资本形成总额和出口的体现温室气体排放量的57.3%、48.6%、39.6%、31.4%和37.1%,成倍高于基于全球增温潜势计算的相应结果。
(6)中国甲烷排放与应对气候变化国家战略。政策分析表明,甲烷排放的有效控制和减缓将成为我国应对气候变化以及实施温室气体减排战略的重要组成部分。中国的甲烷减排策略要用“系统减排”思路替代传统的“末端减排”思路,不仅需要挖掘主要排放部门的直接减排潜力,更要重视建设活动、城乡消费、资本投资和出口贸易等环节的间接减排措施。综合考虑甲烷排放的研究结果,有助于我国在国际气候谈判中确立诸如“温室气体排放需要多角度衡量”,“以多种温室气体减排和碳汇建设为控制目标”,“承诺‘单位GDP温室气体减排’代替‘单位GDP二氧化碳减排’”,“发达国家的消费需对中国温室气体排放负责”等国家立场。
总之,本论文立足于中国的甲烷排放问题,以甲烷排放清单的编制、排放成因分析和应对气候变化国家战略为研究主线,在中国甲烷排放时间序列清单及其系统体现分析两方面开展工作,力图从中国甲烷排放的历史演变、基本格局、社会成因、清单地位以及甲烷系统减排的社会经济背景等多个角度,展现近30年来中国社会甲烷排放的全貌。研究结果将在一定程度上为我国国家温室气体排放清单的编制,科学合理的应对气候变化并制定相应的国家战略,提供决策依据。