論文導讀:：中國目前的能源工業主要以煤炭為主。烏魯木齊市煤炭消費CO2排放時空分析。烏魯木齊市是新疆的經濟中心。
論文關鍵詞：煤炭，CO2排放，時空分析，烏魯木齊市

　　1．前言
　　 全球溫室氣體增加的主要來源是化石能源消費，其所導致的CO2排放在全球碳排放中占據主導地位[1]。在當前全球環境問題中，控制和減少CO2等溫室氣體排放是世界各國環境經濟政策的重要導向［2］。中國目前的能源工業主要以煤炭為主，大量燃燒煤炭排放的CO2會導致區域及全球的溫室效應增強，從燃料品種看，煤炭是中國礦物燃料CO2的主要排放源，占總排放的90%以上[3]。煤炭長期以來一直是我國的第一大能源，不論是在能源的生產還是消費領域，煤炭始終占據較高的比重。
　　 目前國內的研究主要在于崔麗麗、王燦等應用可計算一般均衡模型（CGE）對不同碳減排政策的經濟影響進行分析[4]、以及煤化工行業煤焦化和煤氣化過程中CO2排放問題[5]、對未來排放量的估算、CO2減排的建議和對策、CO2減排技術、能源利用的碳排放和生態足跡分析等等。
　　烏魯木齊市是新疆的經濟中心，也是全疆人均能源消費和人碳排放量水平最高的地區之一。“十五”以來，烏魯木齊市經濟繼續保持快速增長，2006年GDP達到683.7億元，比2005年增長16.7%。烏魯木齊市是西北地區的特大城市之一，煤炭、石油等能源資源豐富(因地處準噶爾儲煤帶的中部，煤炭儲量在100億噸以上，故有“煤田上的城市”之稱[6])時空分析，在西部大開發和追求城市經濟跨越式發展過程中，技術落后，造成能源消耗大，CO2 的排放量大。同時烏魯木齊市在我國西部地區，冬季氣溫比較低，對工業生產用熱和居民生活采暖用熱也有很大的需求。
　　
　　圖1 烏魯木齊市2001-2009年單位GDP的煤消耗量變化圖
　　如圖1所示，烏魯木齊市煤炭的單位GDP能耗逐年遞減，2001年的單位GDP能耗是2009年的1.66倍，這說明烏魯木齊市市煤炭使用效率正在不斷提升，而且還是有很大的提高空間，有利于CO2的減排。
　　“十二五”規劃摘要：把大幅降低能源消耗強度和二氧化碳排放強度作為約束性指標，有效控制溫室氣體排放。因此掌握烏魯木齊市的CO2 的排放現狀，并在此基礎上進行削減措施的研究是非常有必要的。本文通過對2001-2009年烏魯木齊市煤炭消費CO2的排放量進行測算分析，并對烏魯木齊市主要城重點污染源工業企業煤炭消費的CO2的變化狀況進行動態分析，一方面為科學合理地制定減排目標提供依據，另一方面有助于在發展低碳經濟和建設低碳城市的過程中做到有的放矢，進而爭取以高效率實現減排任務怎么寫論文。
　　2．研究方法
　　2.1 CO2排放量測算方法(IPCC，2006)
　　 表觀能源消耗量估算法（參考方法）。該方法由IPCC推薦使用，也成為參考方法。其基本的計算式為：排放量=（分品種燃料的實際消費量×單位能源含碳量－非能源利用固碳量）×燃料的氧化率×44/12
　　具體步驟如下：
　　第一步：消費量的計算。表觀消費量=能源產量+全部能源進口量-全部能源出口量－國際航班加油量－庫存變化量。
　　第二步：換算成熱量計量單位。熱量=表觀消費量×能量換算系數；轉換系數：原煤凈發熱值為20.9（TJ/Gg、Mm3）[7]。
　　第三步：計算含碳量：含碳量=表觀消費量（熱量）×碳排放系數；碳排放系數采用《IPCC指南》缺省值數據，原煤缺省排放系數26.8（Kg/GJ）[7]。
　　第四步：計算凈碳排放量。凈碳排放量=燃料含碳量－固碳量。其中固碳量=含碳量×固碳量。燃料作為非能源使用，如作為化工原料、工業或建筑材料用等，此時計算凈碳排放量時，要考慮固碳率。
　　第五步：計算碳實際排放量。實際碳排放量=凈碳排放量×氧化率；根據《2006年IPCC指南》，氧化率均為1。
　　第六步：計算CO2的實際排放量。CO2的實際排放量=實際排放量×44/12。
　　 此法是IPCC國家溫室氣體清單指南推薦的缺省方法，需要數據不多，易于收集，計算工作量不大，是估算排碳量的最低要求。由于不是分部門、分設備的精確計算，采用的參數只能是總和參數，加上未計及各種損失和統計誤差，計算結果不可能很精確。但此法采用的是能源宏觀數據，因而可用它檢驗別的方法計算結果的準確程度[7]。
　　2.2數據來源
　　本文選取了烏魯木齊市“十五”、“十一五”期間煤炭消費CO2數據進行分析時空分析，由于這兩個階段是烏魯木齊市大發展階段，也是CO2排放的主要增加時期之一，其研究將為烏魯木齊市以至于新疆在溫室氣體減排的工作上提供有益的信息和指導。煤炭的消費數據來自《烏魯木齊市統計年鑒》（2002-2010）、《烏魯木齊市年鑒》（2002-2010）、《新疆能源統計年鑒》（2007）。
　　3. 結果與分析
　　3.1 烏魯木齊市煤炭消耗現狀分析
　　煤炭是新疆社會經濟發展的基礎和動力，對經濟發展和人民生活水平提高起到至關重要的作用[7]。歷年來，從地區消費結構和增長趨勢看，新疆煤炭消費量最大、增加最快的地區是烏魯木齊市。如下圖所示烏魯木齊市2001-2009年煤炭消費量變化情況。
　　
　　圖3-1 2001-2009年烏魯木齊市煤炭消費量、
　　煤炭占總能源消費比例、煤炭年增長率及GDP年增長率相互關系
　　(1)2001-2008年烏魯木齊市煤炭年消費量逐年增加，其年均增長率為12.22%，但到2009年又有所下降。其中2001年煤炭消費量最低，為693.02萬噸，2008年煤炭消費量最高，為1388萬噸，大約增長了2倍左右。2001、2002這兩煤炭消費增長率最大，高于年均增長率，分別為24.71%、12.83%怎么寫論文。2009年煤炭消費量較上一年有所下降，年增長率為-0.2%。
　　(2)2001和2009年烏魯木齊市煤炭在總能源消費結構中的比重分別為44.19%、48.30%，在這期間煤炭的比重先增加，在2003年出現下降趨勢后又開始上升，而至2009年又開始下降。其中2005-2008這三年煤炭占總能源消費比例，均在50%以上，2007年所占比重最高為52.08%?？偟膩碚f，在這九年煤炭消費量在總能源消費量中，雖有下降趨勢，但主要還是占有較高比例，可見在相當長的一段時間里，煤炭都是烏魯木齊市經濟發展所依靠的基礎能源。
　　 (3)GDP年增長率曲線與煤炭消費年增長率曲線大致有相同的趨勢，同增同減。對于正處在工業化發展階段的地區來講，第二產業的增長是經濟增長的主要組成部分，GDP增長的速度幾乎與能源消費的增長一致，甚至低于能源消費的增長[8]。烏魯木齊市這九年總體上GDP增長的速度幾乎與能源消費的增長一致，因此可知烏魯木齊市在這一階段正處于工業化發展階段；其中2002-2003年較特殊，煤炭消費年增長率下降而GDP增長率卻有所提高，這是因為一些大型企業停產或破產時空分析，大型企業用煤量相對減少，這樣工業用煤就從總用煤量中減少了相當大的一部分；再有就是小鍋爐的減少，在烏魯木齊市委與相關部門的大力整頓下，目前烏魯木齊供熱大都采取集中供暖，這樣在治理大氣污染的同時，也大大減少了用煤量[9]。
　　3.2 烏魯木齊市煤炭消費CO2排放時空分析
　　3.2.1 2001-2009年烏魯木齊市煤炭消費CO2排放分析
　　 多年來，烏魯木齊市能源消費一直以煤炭為主，由于煤炭消費比重較大，單位熱量燃煤引起的CO2 排放比使用石油、天然氣分別高出約36%和61%，造成煤炭消費的CO2 排放強度也相對較高。如下圖所示，烏魯木齊市2001-2009年CO2 變化情況。
　　
　　圖3-2 2001-2009年烏魯木齊市煤炭消費的CO2排放量與單位GDP CO2排放量
　?。?）烏魯木齊市2001-2009年煤炭燃燒CO2排放量的變化趨勢和煤炭消耗量趨勢基本一致，均呈上升態勢。2001年以來煤炭消費CO2排放量顯著增長，從2001年的1423.31萬噸增長到2008年的2850.64萬噸，增長了100.28%，近2倍左右，再下降到2009年的2844.93萬噸，年均增長率為10.84%。“十一五”期間，烏魯木齊市CO2排放年增長率低于“十五”期間年均增長率6個百分點左右。
　?。?）盡管CO2排放總量在增長，但CO2排放強度（萬元GDP CO2排放量）總體呈較快下降趨勢。萬元GDP CO2排放量從2001年的4.34噸下降到2009年的2.62噸，年均下降4.40%。單位GDP CO2排放反映了經濟增長過程中的碳排放強度，也即經濟增長在多大程度上依賴于高能耗產業[10]。這幾年烏魯木齊市單位GDP CO2排放降幅較明顯，其經濟的能源依賴性還是比較大，且其排放強度基數大，減排任務依然艱巨。經濟增長是CO2排放量增長的最主要因素，煤炭占能源消費總量的比重過高對CO2排放量增長有重要影響且烏魯木齊市CO2排放還處于較快增長階段。
　　 　　3.2.2烏魯木齊市主要城區重點工業污染源企業煤炭消費的CO2空間分析
　　CO2的空間分布變化反映在不同區域的CO2排放量的變化即變化幅度上，本文通過SPSS軟件對2001-2009年烏魯木齊市主要城區重點工業污染源企業煤炭燃燒CO2排放量的進行分組，并劃分CO2排放區域，具體如下: ①低排放區域，指CO2排放量介于0.21-102.28萬噸的區域；②較低排放區域，CO2排放量介于125.34-285.17萬噸之間的區域；③中排放區域，CO2排放量介于364.75-537.80萬噸的區域；④高排放區域，CO2排放量介于791.50-896.53萬噸的區域。因米東區這九年的統計口徑不同而未納入本文分析范圍時空分析，由于2002年，3月9日經國務院批準，南山礦區更名遷址，成立達坂城區，故文中2001-2002達坂城區的數據為南山礦區。圖3-3代表2001-2009年烏魯木齊市主要城區煤炭燃燒CO2的低排放、中排放和高排放區域的變化狀況。
　　

　　圖3-3 2001-2009年烏魯木齊市主要城區重點工業污染企業煤炭燃燒CO2變化情況
　?。?）從不同區域的年變化狀況來看，呈現不同的變化趨勢。研究區重點工業污染源企業煤炭燃燒的CO2大致呈逐年上升然后下降趨勢，同時天山區和頭屯河區CO2排放量最高，其次是沙依巴克區和水磨溝區，新市區、達坂城區和烏魯木齊縣CO2最少。從總體增長速度看，低排放、較低排放區、中排放和高排放區域的碳排放量年平均增速分別為平均9.09%、13.09%、8.46%和-0.49%，說明低排放、較低排放區域的差異性在逐漸擴大，較低排放區與中排放區、高排放區域之間的差異呈不斷減少趨勢。
　?。?）2001-2005年沒有高排放區，CO2年平均排放中值出現在天山區，低值在烏魯木齊縣、達坂城區和新市區。天山區2001-2005年CO2排放量大致處于中排放區，之后快速增長，自2006年開始CO2排放量占全區最高，為CO2高排放區；頭屯河區2001-2004年一直處于CO2排放較低值區，而至2005年開始就處于CO2排放中值區；沙依巴克區、水磨溝區大部分年間CO2排放均處于較低排放區，2001年沙依巴克區CO2排放處于低排放區，2002年就開始快速增長，2006年水磨溝區CO2排放也處于低排放區，2007年同樣開始增長；新市區、達坂城區及烏魯木齊縣大部分年間均處于低CO2排放區，且總體CO2排放量相對于全區最低。新市區CO2排放處于年增長態勢；2001年南山礦區CO2排放量低，主要由于南山礦區自成立以來經濟發展緩慢，已成為烏魯木齊市財政狀況最差的地區之一，大型企業少，人口也不斷銳減，為了徹底改變這一現狀，2002年底南山礦區搬遷至達坂城，之后達坂城區的CO2排放開始逐年增加；烏魯木齊縣，2007年以前CO2排放量非常低，之后開始快速增長怎么寫論文。
　　新市區和頭屯河區第二產業產值比重比較大時空分析，頭屯河區是大中型企業集中的工業重區，也是烏魯木齊市發展第二產業的重要戰略接替區；新市區一直開展大氣污染防治與清潔燃料的推廣使用，減少CO2排放量；天山區和沙依巴克區主要以第三產業為主導，天山區的CO2排放量在烏魯木齊市主要城區中是最高的，它的面積僅占烏魯木齊市的1.74%，人口卻占到26.8%，是烏魯木齊的核心區域和老城區[11]，全市十大重點污染企業中有4家在天山區；烏魯木齊縣主要以城郊農業和城郊畜牧業為主，能源消耗主要為冬季采暖燃煤，CO2排放量相較于其他區低[12]。
　?。?）2008-2009年的減排效果較為突出，各區均呈CO2排放降低趨勢?？赡苤饕�源�?008年是烏魯木齊市實施環境保護“十一五”計劃重要的一年，烏魯木齊市政府將200家重點排污企業確定為嚴管單位，并成立了“烏魯木齊市污染物控制中心”。天山區和頭屯河區排放強度較高，雖然近年有所下降，但降幅不大，經濟增長仍伴隨著較高的碳排放水平。
　　4. 結論與對策
　　 本文通過計算烏魯木齊市2001-2009年CO2排放量，并對烏魯木齊市煤炭燃燒CO2排放現狀及主要城區的重點工業污染源企業煤炭消費的CO2進行綜合空間分析，得出一些結論和建議:
　　 烏魯木齊市的煤炭在能源消費總量中所占的比重變化不大，雖有下降趨勢，但主要還是占有較高比例，在相當長的一段時間里，煤炭都是烏魯木齊市經濟發展所依靠的基礎能源。這不僅與烏魯木齊市煤炭資源豐富有關，究其原因煤炭在烏魯木齊市能源消費結構中占有很大比例。但由于政策和經濟等其他原因的制約，使得烏魯木齊市天然氣等清潔能源的推廣進展緩慢[13]，因此，烏魯木齊市應該提高煤炭的回采率，減少浪費，節約能源；提高洗選環節在源頭上控制煤炭的污染，提高煤炭的利用效率，實現清潔化利用煤炭，少排CO2等溫室氣體。
　?。?）
　　 2001-2009年烏魯木齊市，煤炭燃燒CO2排放量的變化趨勢和煤炭消耗量基本一致時空分析，均呈上升態勢。“十一五”期間，烏魯木齊市CO2排放年增長率低于“十五”期間年均增長率6個百分點左右。由于居民冬季采暖是空氣污染物和溫室氣體的重要來源，因此拆并鍋爐，實行集中供熱是減排CO2的最有效措施。
　　 烏魯木齊市主要城區在這九年中，CO2的分布變化明顯。重點工業污染源企業煤炭燃燒的CO2均呈逐年上升趨勢，天山區和頭屯河區CO2排放量最高，其次是沙依巴克區和水磨溝區，新市區、達坂城區和烏魯木齊縣CO2最少。天山區和頭屯河區排放強度較高，雖然近年有所下降，但降幅不大。經濟增長仍伴隨著較高的碳排放水平。因此，烏魯木齊市應著重天山區和頭屯河區的減排力度，減少或淘汰沙依巴克區和水磨溝區的一些重點污染源工業企業，發展新興產業替代傳統產業；其次對于2004年起，市政府將天山區、沙依巴克區、水磨溝區及新市區列為高污染燃料禁燃區這一措施，進行嚴格監管，采用低污染、低能耗設備力爭實現循環經濟發展模式；最后，烏魯木齊市應采取一些鼓勵政策，激勵企業推廣使用潔凈煤，減少碳排放。

參考文獻
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