双碳重要性十篇

时间:2023-12-22 17:48:16

双碳重要性篇1

从消费角度分析了碳排放对制定相应的二氧化碳减排政策具有的重要参考价值。结合电力系统的特点,提出了碳排放流的概念,并将其应用于电力负荷的碳排放计算。针对联营交易与双边交易共存的混合电力市场,提出了一种基于交易的碳排放流计算模型。该模型考虑了负荷所参与电力交易方式的差异。首先,根据各交易对支路潮流的使用份额,将对应于网络损耗的碳排放分配给所有电力交易。然后,将网络损耗从原始有损网络中移去,实现联营交易与双边交易的解耦。最后,将双边电力交易继续从网络中减去,得到只存在联营交易的无损网络。在新网络中,应用潮流追踪将相应的碳排放分配给联营交易内部的各子交易。将上述计算过程合并,即可得到对应负荷电力消费的碳排放。所得结果可向负荷提供与其电力消费有关的碳排放信息,这将可能影响负荷的消费行为并有助于低碳电力的发展。最后,以简单节点系统为算例,验证了所提计算模型的有效性。

关键词:

碳排放流;混合电力市场;网损分摊;低碳电力

电力行业已经成为最大的碳排放源之一,特别是在中国,电力发电所排放的二氧化碳占总碳排放量的比例多达40%[1-2]。因此,电力行业的低碳发展对于二氧化碳减排至关重要。在实现二氧化碳减排的诸多对策中,碳排放交易市场被寄予厚望。为建立碳排放交易市场,多数研究者认为,应当首先确定合理的碳排放责任,这需要制定一个公平合理的碳排放计算方法。对于电力行业,传统的碳排放计算方法,如统计法[3-4]和生命周期分析法[5],主要关注发电厂产生的“看得见”二氧化碳排放。这些方法通常假定生产者应当为产品生产过程中所排放的二氧化碳负责。尽管电力消费过程中不产生任何二氧化碳,事实上,发电所排放的二氧化碳根源于电力消费,消费者应当为电力生产而产生的二氧化碳负责。从消费的角度理解、分析二氧化碳排放是十分必要的。当电力消费对应的碳排放能够确定,消费者便能够管理自己的消费行为,以帮助二氧化碳减排。在电力系统中,不同的负荷可能由多个电源供电。由于不同电源的碳排放强度通常不同,前面提到的仅采用一个平均碳排放系数进行相应碳排放计算的方法不适用于电力系统中负荷的碳排放计算。文献[6]提出碳排放流的概念来分析网络中的碳排放流,并将其用于负荷碳排放计算,取得了很好的效果。随后,研究者针对网络中的碳排放流展开了多方面的研究。文献[7-8]分别探讨了电力系统中碳排放流的计算方法,并以简单的系统进行了验证。文献[9]进一步研究了碳排放流在系统中的分布机理。文献[10-12]应用碳排放流的概念对六大区域电网之间电力传输对应的碳排放转移进行了分析。文献[13]将碳排放流计算从有功功率延展到复功率,通过复功率潮流追踪负荷碳排放。文献[14]则将随机潮流引入碳排放流的分析,变原有的确定性碳排放流为随机碳排放流,进一步拓展了碳排放流的应用范围。上述研究都是基于潮流追踪所应用的比例共享假设[15-17]。在电力联营市场中,负荷消耗的电能没有被指定供电电源,假定负荷由网络中所有的电源共同供电、比例共享是合理的。然而,在混合电力市场中,采用双边交易的负荷由确定的电源供电,相应的碳排放也应当直接归算到该负荷,此时比例共享的原则不再合理。因此,在一个混合电力市场中,必须采用新的碳排放计算方法对负荷进行碳排放计算。本文提出一种以交易为分配主体的计算模型,来解决混合电力市场下的负荷碳排放计算问题。计算模型以电力交易为碳排放分配的主体。负荷所消费的电力由联营交易和双边交易两部分组成。对于负荷,其双边交易和联营交易的供电电源一般不同,即碳排放源不同,所以在计算各交易对应的碳排放时,双边交易和联营交易需分别处理。有损网络中,网络损耗由2种交易共同作用而产生,为实现双边交易和联营交易的解耦,根据各交易对线路的使用份额,将网络损耗对应的碳排放分配给各交易。将双边交易和联营交易解耦之后,应用追踪法计算联营交易内部各子交易的碳排放。合并计算即可得到对应负荷总电力消费量的碳排放。上述计算模型考虑了负荷参与的电力交易类型,能够应用于同时存在双边交易和联营交易的电力市场。通过对简单5节点系统进行测试,验证了该计算模型的有效性。

1碳排放流在两种交易方式间的分配

1.1碳排放流分析中的两个概念在碳排放流分析中,有2个重要的概念:碳流率和碳强度(也称碳密度)。两者将碳排放与电力系统中的潮流相结合,构成电力系统碳排放流分析的基础。根据文献[6]的定义,碳流率R定义为单位时间内网络通过的二氧化碳排放量,用来描述网络中碳排放流的速率,对应于潮流分析中的功率。碳排放强度e则定义为生产单位电能所产生的二氧化碳排放量,用来描述电能的碳排放属性。

1.2潮流追踪与碳排放流计算本文所涉及的混合电力市场,有2种形式的电力交易:联营交易和双边交易。对于双边电力交易,功率的源、汇是确定的,相应的,碳排放流的源、汇也是固定的。因此,双边交易应当与联营交易区分开来。在无损网络中,潮流计算通常采用线性的直流潮流方程。由于系统满足叠加性,所有的双边电力交易可以从原始网络中直接移除,余下的部分即为一个只存在联营交易的网络。然后,基于比例共享原则,负荷处的碳流率可以仿照潮流追踪追溯其源头。

2网损碳流率的分配

有损网络中,网络损耗由系统中所有的电力交易共同决定。网损的存在使得2种类型的交易不能直接解耦。考虑将网络损耗单独处理,以一定规则分配给不同交易,则去除网损后的网络可以视为一个无损网络,即实现了从有损网络到无损网络转换。借助上一节中的计算方法,系统的碳流率可进一步向各交易分配。直接应用追踪法,能够将网络损耗对应的碳流率分配到各个节点[8],但分配结果是基于比例共享原则得到的,不能考虑负荷参与双边交易的情况。在混合市场下,碳排放计算的主体是交易,网损碳流率分配过程中,需要区分双边交易和联营交易。基于线路使用份额的分配方法以各个交易为主体,能够根据各交易对支路的使用份额,将支路损耗对应的碳流率向不同交易进行合理分配。因此,有损网络中,负荷碳流率计算可分2部分:一部分,根据交易对支路潮流的使用份额,将网络损耗对应的碳流率分配到不同的交易;另一部分,移除网络损耗和双边交易,形成只存在联营交易的无损网络,应用追踪法计算负荷参与联营交易所应分配的碳流率。然后,合并计算可得到负荷最终应分配的碳流率。首先计算支路损耗对应的碳流率,其可以利用节点碳强度法求解[18]。但这种方法不能给出支路损耗碳流率的来源构成,在移除网损功率时,不能确定各机组应当减去的功率。考虑用追踪法求解支路损耗对应的碳流率[8],将支路损耗视为支路上的一个负荷,原系统扩展到n+l个节点。利用上一节介绍的追踪法,可得到任意节点负荷向量PD与机组出力的关系。

3算例分析

调用MATPOWER求解各双边交易单独作用下系统的潮流分布。应用式(16),支路损耗对应的碳流率根据各交易所引起的支路潮流大小进行分配,得到分配结果如表4所示。将网络损耗和2项双边电力交易从原始有损网络中移除,得到只存在联营电力交易的无损网络。将表3中第3至5列求和,可得机组G1、G2和G3对系统网损的贡献分别占各自出力的2.8%、3.0%和2.3%。则在新网络中,机组G1、G2和G3的有功出力分别为47.2、47.0和5.8MW,负荷L1和L2的有功功率需求均为50MW。调用MATPOWER重新计算网络中的潮流分布,网络分配矩阵T可由式(8)(9)和(10)计算得出。由式(19)可得每个负荷最终分配到的总碳流率,结果见表6。为便于比较,表中给出了同样负荷条件下应用文献[8]中追踪法所计算的负荷碳流率。对于负荷L2,其通过双边交易向机组G1购电。在追踪法下,消费了等量电能的负荷L1和L2碳排放分配值相差不大。实际上,由于同低碳强度的机组G1有50MW的双边交易,负荷L2购买了更多的低碳电力。追踪法的分配结果不符合购买更多的低碳电,分配到更少碳排放的预期。有损网络下,本文方法计算得到的负荷L2的分配值比负荷L1少26%。同时,与追踪法结果相比,负荷L2的碳排放分配值降低了18%。若负荷L2与机组G1的双边交易量继续增大,2种计算方法下所得到的负荷L2分配的碳流率差异将会更大。上述计算结果表明,本文所提方法能够计算对应负荷电力消费的碳排放,并且能够考虑负荷参与双边电力交易的情况。同时,计算结果能够向各个负荷提供其碳排放的构成信息,这使得负荷可以通过以低碳强度电源替代高碳强度电源的方式来减少自身的碳足迹。随着电力市场的放开,双边交易的范围将逐渐扩大。基于低碳消费的意识,负荷可能更倾向于向低碳强度机组购电,这将有助于风电、太阳能发电等低碳电力的发展。

4结论

双碳重要性篇2

一、有机选择题考查的知识点

1. 分子式的确定。

由于选择题中有机物直接给出结构式,所以碳、氧、氮、氢、卤素等原子的个数直接数出来。如果给的是键线式,氢原子个数按照碳、氧、氮原子的化合价(结合数)算出总数。

注意:(1)若是键线式,注意折点和端点处的碳原子和氢原子数。

(2)把握苯环和六元脂环上氢原子数的不同,萘环公共碳上无氢原子。

(3)若是氢原子数太多,可以借助不饱和度公式来计算氢原子数,以节省时间。

不饱和度的计算公式 : 有机物CnHmOx不饱和度 Ω= (2n+2-m)/2。

常见结构的不饱和度:

碳碳单键:Ω= 0 ; 碳碳双键:Ω= 1 ;碳碳叁键:Ω= 2 ; 环:Ω= 1 ; 苯环:Ω= 4 ; 碳氧双键:Ω= 1 .

2. 官能团的识别。

要求熟悉并且能正确判断出烃及烃的衍生物的特征官能团的结构以及名称的准确书写。

3. 有机反应类型的确定。

取代反应:烷烃、苯及苯的同系物、卤代烃、醇、酚、羧酸、酯。

加成反应:烯烃、炔烃、苯、醛、酮.

消去反应:卤代烃、醇(均要求“邻碳有氢”).

氧化反应:所有有机物的通性(因为除CCl4外,至少有机物都可以燃烧).

还原反应:烯烃、炔烃、苯、醛、酮与H2发生的加成反应.

加聚反应:单体具备碳碳双键。

缩聚反应:单体具备能脱去小分子的两个以上的官能团,主要是生成聚酯。

4. 有机物对水作溶剂的溶解性大小的判断。

亲水基:羟基、羧基。 憎水(亲油)基:链烃基、苯基、酯基。

有机物是否溶于水以及水溶性如何,取决于亲水基团与憎水集团的影响力的大小比较。一般来说,具备亲水基而且憎水基碳数较小,则具备水溶性。亲水基越多,水溶性越好,憎水基越多或越大,水溶性越差。如:乙醇、乙二醇、乙酸中的憎水基小,所以都溶于水。而C15H31COOH等高级脂肪酸由于烃基比较大,所以难溶于水。

5. 有机物消耗物质的能力计算。

(1)消耗NaOH。

① 直接消耗:酸性的官能团羧基或酚羟基消耗与羧基或酚羟基等物质的量的NaOH。

② 间接消耗:酯和卤代烃水解后由于生成羧酸和氢卤酸,故也能消耗与酯基和卤原子 等物质的量的NaOH。

③ 酚酯水解后能生成酚和氢卤酸,故1mol酚酯基能消耗2molNaOH。

④ 卤原子直接连接苯环的芳香卤代烃水解后能生成酚和氢卤酸,故1mol卤原子能消耗2molNaOH。

(2)消耗溴水溶液中的Br2。

①加成消耗:1mol碳碳双键消耗1mol Br2 ;1mol碳碳三键消耗2mol Br2

②取代消耗:酚羟基的没挂侧链的邻对位取代。注意间位不取代,苯环不与溴水溶液中的Br2发生加成反应而消耗Br2。

(3)消耗H2。

有机物都是通过加成反应消耗H2 ,如: 碳碳双键(1mol H2);碳碳三键(2mol H2);苯环(3mol H2);醛基(1mol H2);酮基(1mol H2)。注意酯基和羧基中的羰基不与H2反应。

二、典型题例分析

【例1】(2012・江苏)普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如①图所示(未表示出其空间构型)。下列关系普伐他汀的性质描述正确的是

A. 能与FeCl3溶液发生显色反应

B. 能使酸性KMnO4溶液褪色

C. 能发生加成、取代、消去反应

D. 1mol该物质最多可与1molNaOH反应

【解析】本题结构中的六元环不是苯环,故不存在酚的结构,不能与FeCl3溶液发生显色反应,A错;有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;含有碳碳双键,能发生加成反应;含有酯基、羧基、羟基,能发生取代反应,含有羟基,能发生消去反应,C正确;含有酯基、羧基,所以与2molNaOH反应,D错。

【答案】BC

【例2】(2011・江苏)β―紫罗兰酮是存在于玫瑰=花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。

下列说法正确的是

A. β―紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色

B. 1mol中间体X最多能与2molH2发生加成反应

C. 维生素A1易溶于NaOH溶液

D. β―紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体

【解析】A选项β―紫罗兰酮中含有还原性基团碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色;B选项1mol中间体X含2mol碳碳双键和1mol醛基,最多能与3molH2发生加成反应;C选项维生素A1以烃基为主体,水溶性羟基所占的比例比较小,所以难于溶解于水或水溶性的溶液如NaOH溶液;D选项β―紫罗兰酮比中间体X少一个碳原子,两者不可能互为同分异构体。

【答案】A

【点拨】该题以“β―紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1”为载体,考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质、同分异构体等基础有机化学知识的理解和掌握程度。

【例3】(2011・重庆)NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,结构如图2所示,关于NM-3和D-58的叙述,错误的是

A. 都能与NaOH溶液反应,原因不完全相同

B. 都能与溴水反应,原因不完全相同

C. 都不能发生消去反应,原因相同

D. 遇FeCl3溶液都显色,原因相同

【解析】本题考察有机物的结构、官能团的判断和性质。由结构简式可以看出NM-3中含有酯基、酚羟基、羧基、碳碳双键和醚键,而D-58含有酚羟基、羰基、醇羟基和醚键。酯基、酚羟基和羧基均与NaOH溶液反应,但前者属于水解反应,后两者属于中和反应,A正确;酚羟基和碳碳双键均与溴水反应,前者属于取代反应,后者属于加成反应,B正确;NM-3中没有醇羟基不能发生消去反应,D-58中含有醇羟基,但醇羟基的邻位碳上没有氢原子,故不能发生消去反应,属于选项C不正确;二者都含有酚羟基遇FeCl3溶液都显紫色,D正确。

【答案】C

【例4】(2010・重庆)贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如下:

下列叙述错误的是

A. FeCl3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛

B. 1mol阿司匹林最多可消耗2mol NaOH

C. 常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛

D. C6H7NO 是扑热息痛发生类似脂水解反应的产物

【解析】本题考查有机物的结构与性质。A项,扑热息痛含有酚烃基,而阿司匹林没有,而酚烃基可以与FeCI3发生显色反应,正确。B项,阿司匹林中酯水解生成的酚还要继续与NaOH反应,故1mol阿司匹林可消耗3molNaOH,错误。C项,贝诺酯中有两个酯基,这些均为憎水基,故其溶解度小,正确。D项,扑热息痛的水解产物之一为:■ 其化学式为C6H7NO,正确。

【答案】B

双碳重要性篇3

关键词:碳/碳复合材料;密封环研磨;双端面密封

中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)13-0033-03

碳石墨材料是适用范围最广的磨擦材料,与多种金属、非金属及其涂层具有好的组对性能,是多数干摩擦情况唯一适用的密封对偶材料之一。碳/碳复合材料是以碳纤维及其织物为增强材料,以碳为基体,通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料。其特点显著:比重不到2.0g/cm3;高温力学性能极佳;抗烧蚀性能良好;具有其他复合材料的特性,如高强度、高模量、高疲劳度和蠕变性能等;摩擦磨损性能优异,其摩擦系数小,性能稳定,是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。

碳/碳复合材料密封环(以下简称密封环)为双端面密封零件,直径尺寸大,两端面的尺寸精度高、形状精度高、表面粗糙度低,加工难度非常大。平面研磨为密封环的最后加工工序,是密封环加工的关键,使用合适的研具、研磨剂、工装很重要,同时对研磨方法要求较高,对研磨环境要求也较为严格。

针对碳/碳复合材料的特点,本文从研具、研磨剂、工装、运动轨迹等方面对双密封面密封环的平面研磨技术进行了摸索研究。

1 密封环分析

1.1 密封环结构分析

密封环为薄壁环形件,直径大(近Φ180)、厚度薄(近10mm)、宽度窄(近10mm),其主要有以下几种结构特征:端面环槽、外圆环槽、内外圆花边、端面凹槽以及轴向孔、径向孔等;左、右两端面是密封表面,具有较高的尺寸精度、粗糙度和形状位置要求,粗糙度不大于Ra0.2μm,平面度0.0009mm,平行度不大于0.005mm,与内孔、外圆垂直度不大于0.01mm。

1.2 材料特点

碳/碳复合材料毛坯如图1所示,碳纤维交错叠加呈致密的网纹状,且碳纤维缝隙之间填充着碳颗粒,与普通石墨材料相比刚性好、强度高,密度1.8~2.0g/cm3,肖氏硬度≤70。

碳/碳复合材料是新材料领域中重点研究和开发的一种新型超高温材料,它具有以下显著特点:

(1)密度小(

(2)高温力学性能极佳。温度升高至2200℃,其强度不仅不会降低,甚至比室温还高,这是其他结构材料无法比拟的。

(3)抗烧蚀性能良好,烧蚀均匀,可以用于3000℃以上高温短时间烧蚀的环境中。

(4)摩擦磨损性能优异,其摩擦系数小、性能稳定,是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。

(5)具有其他复合材料的特性,如高强度、高模量、高疲劳度和蠕变性能等。

1.3 平面研磨难点

研磨有诸多优点:尺寸精度高、形状精度高、表面粗糙度低、零件表面耐磨性提高、零件表面疲劳强度提高。研磨是密封环加工工艺的最后工序,研磨的质量好坏直接关系到成品零件的合格与否,其重要性不言而喻。密封环研磨有以下难点:(1)密封环直径大,薄壁,双密封端面研磨难度大;(2)密封环表面暗淡,光度差,光学平晶检测难。

2 平面研磨技术研究

针对碳/碳复合材料密封环研磨难点,在以下七个方面进行了初步摸索研究。

2.1 研具

研具是研磨剂的载体,用以涂敷和镶嵌磨料,使游离磨粒嵌入研具发挥切削作用;同时又是研磨成形的工具,把本身的几何形状精度按一定的方式传递到工件上。对研具的要求有一条很重要:研具的硬度选择特别重要,太硬造成磨粒迅速破碎与磨耗,甚至有些磨粒被挤入零件内,破坏加工表面质量;太软造成磨粒过深地被挤入研具材料中。正确地选择研具硬度,才能使磨粒暂时被支撑,也能迅速地改变位置,使每个磨粒都有新的棱角陆续参加切削。

我单位一直以来研磨碳石墨类密封件常选用常温变形较小的金属材料——灰铸铁作为研具材料。根据零件尺寸选用300mm×400mm研磨平板。其具有组织致密、硬度均匀,有适当的被嵌入性,有良好的耐磨性、变形小等特点,硬度适中,具备作为研具研磨碳石墨类材料的条件。

2.2 研磨剂

研磨剂是由磨粒、研磨液及辅料调配而成的混合物。制作研磨剂的磨粒一般采用微粉,常用绿碳化硅微粉粒度:W20、W14用于粗研,W14、W10用于半精研,W7以下用于精研。

在以前加工碳/碳复合材料密封环过程中一直采用煤油作为研磨液,在研磨过程中发现煤油不易挥发,研磨下来的屑末粘稠呈糨糊状,不易清洗,研后需长时间等待煤油干透才能用光学平晶进行检测,浪费时间多;并且碳/碳复合材料对煤油特别敏感,见油后光度下降,光带显示模糊,平晶检测困难。

针对煤油研磨液的使用缺点,经过多次试验,改用酒精做研磨液来进行研磨的效果显著,酒精挥发速度快,密封环干净,屑末不粘稠,酒精快速挥发后密封环即可用平晶检测,且光度好,光带清晰,大大提高了研磨速度,检测非常方便。

2.3 研磨工装

2.4 研磨步骤

2.5 运动轨迹

对研磨运动轨迹的要求:应能保证加工表面上各点均有相同的(或近似的)被切削条件;同时还要保证研具表面上各点有相同的(或近似的)切削条件,要求如下:(1)工件相对研磨盘平面作平行运动,保证工件上各点行程一样,以获得良好的平面性;(2)研磨运动力求平稳,尽量避免曲率较大的转角;(3)工件运动遍及整个研具表面,以利研具均匀磨损;(4)工件上任意一点的运动轨迹,尽量不出现周期性重复情况。

经过试验摸索,采用正弦曲线轨迹进行研磨比较合适,研磨一定时间后,将密封环调转90°~180°,以防零件磨损不均匀。

2.6 研磨环境要求

研磨为终结加工,其结果决定了零件加工质量。密封环研磨环境要求比较高,操作间门、窗应密封良好,应保持操作间内清洁、无灰尘,温度、湿度要严格控制,为检测需要自然光线应充足。

碳/碳复合材料平面研磨过程中对灰尘、杂质等细小硬质颗粒非常敏感,灰尘、杂质等细小硬质颗粒易在材料表面留下划痕,影响研磨质量,严重的甚至导致报废。

2.7 注意事项

由于此零件壁薄、直径大、要求精度高,在研磨过程中要特别注意以下四点:

(1)研磨压力要低。由于手的力量掌握不均匀,极易造成零件变形,研出的表面平面度无法达到要求。在研磨时切记手不要给研磨工装垂直方向施加压力,要平行于研磨平板施加推力。

(2)研磨速度要低,粗研速度控制在20~50m/min之间,精研速度控制在10~30m/min之间,以免温度过高使零件变形。

(3)精研时用干研法进行研磨,无需再在研磨平板上加研磨剂。

(4)在干研时,必须注意的是在研磨几下后,平板会被研下的粉末粘死,从而平板失去了切削作用,等同于粘刀现象,所以必须用洁净酒精经常清理干净,反复研磨,最终达到尺寸要求。

3 结语

通过对碳/碳复合材料密封环进行研磨试验,初步总结出了一套切实可行的平面研磨方法,经过实际加工验证,密封环研磨表面质量有了很大提高,满足了设计图纸要求,提升了我单位试制加工能力,为今后相关材料的加工奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 康永,柴秀娟.碳/碳复合材料的性能和应用进展[J].粘接,2010,(12):74-76.

双碳重要性篇4

先学会审题,要审好审全。除了合成路线,还要看清路线图之前和之后的文字信息和化学方程式信息,它们往往是辅助解题关键或突破口,否则会耗时徒劳答不了题。解题时一般从已知结构简式的物质入手,有以下几种情况:

一、解题思路

1. 顺推法:若已知原料分子的结构简式,则从原料分子入手,分析其具有的性质,通

过中间产物逐步推向需要合成的有机产物。

2. 逆推法:若已知目标分子的结构简式,则从目标分子入手,分析其结构特点,找出

合成它所需的中间产物,逐步推向原料。例如已知酯的结构简式,其逆推法尤其重要。

3. 正逆综合法:既从原料分子进行正推,也从目标分子进行逆推,同时利用中间产物

衔接得出结果。

4. 如有分子式提供,则可以对比已知物质含碳数的增减确定未知物质的含碳数,或对

比出其它原子数的增减确定发生的反应类型是加成、消去、取代或是加聚、缩聚,或是通过不饱和度的计算确定结构简式。

5. 对于信息方程式,应该对比反应物与产物,观察碳架结构与官能团的变化,寻找突

破口。

这些只是初步环节,在具体分析过程中要特别注意:

二、由反应条件推测有机反应类型

1. 当反应条件为浓硫酸并加热时,通常为醇分子内消去不饱和键或醇分子间脱水生成

醚,或者是醇与酸的酯化反应。若生成了环状酯或高分子聚酯,则反应物中应同时含有羧基和羟基。

2. 当反应条件为氢氧化钠醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去。

3. 当反应条件为氢氧化钠溶液并加热时,通常为卤代烃的水解或酯的水解,若既是卤

代烃又是酯时,则会同时消耗氢氧化钠发生水解反应,注意书写化学方程式时氢氧化钠的用量。

4. 当反应条件为稀酸并加热时,通常为酯或糖类的水解反应。

5. 当催化剂为铜或银并加热时,通常为醇氧化为醛或酮。一般而言,题目大多是将醇

氧化为醛,然后由醛再继续反应,此时醇中必须具备-CH2OH的结构特点。

6. 当与X2反应且条件为光照时,通常是烷烃或苯环侧链烃基上H原子发生的取代,

若条件为铁作催化剂则发生的是苯环上的H原子的取代反应。

7. 要注意,反应在H+存在的条件下进行时,通常可能为RCOONa或RCOONH4或者酚

c的酸化,生成物为RCOOH或酚。

8. 当反应条件与所给信息方程式的反应条件相同时,则应立即模仿信息,对比信息方

程式中反应前后物质的变化部位,观察结构特点,写出需要推导的反应物和生成物。

除了合成路线和信息,有的题目中还会提示一些关于某物质的性质。如果想要灵活运用

性质进行推导,就必须:

三、熟练掌握一些特殊的化学性质和转化关系

1. 能使溴水褪色的物质有:含碳碳双键或碳碳叁键的物质发生加成反应;含醛基的物

质发生氧化反应;酚类物质与溴水发生邻、对位上的取代反应生成白色沉淀。

2. 能使酸性高锰酸钾褪色的物质有:含碳碳双键或碳碳叁键的物质发生氧化反应;含

醛基的物质发生氧化反应;酚类、苯的同系物、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖)发生氧化反应。3. 能与银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液反应的物质:除了醛,还可以是甲酸、甲酸盐、

甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖,这些物质中均含有醛基。

4. 能够被O2连续两次氧化的有:醇(必须含-CH2OH)氧化为醛,再氧化为羧酸;乙

烯氧化为乙醛,再氧化为乙酸。

5. 能发生加氢反应的有:碳碳双键、碳碳叁键或苯环的加成,但千万不要忘了还有醛

基的加成。若物质同时具备碳碳双键和醛基,书写化学方程式时必须注意H2的用量。

双碳重要性篇5

[关键词] 高温碳 焦炉煤气 水煤气 合成气

1.引言

1991年,Aschcroft 在Nature上发表了有关CH4/CO2重整催化剂的研究论文,从而引发了世界范围内对该过程的研究兴趣。目前,该重整过程从环境是否友好的观点来看,可以消除两种“温室气体”,被认为具有环境友好性,而且重整得到的H2/CO比率为1,适合后续的间接液化(F-T合成)。

近年来,关于CH4/CO2的重整制取合成气反应的催化剂,主要集中在贵金属和过渡金属上。该反应过程工业化的瓶颈是催化剂易烧结,易形成积碳,从而使催化剂失活,反应被迫中断。最近,碳催化剂和碳基催化剂也日渐成为研究的热点。与金属催化剂相比,碳催化剂具有广阔的应用来源,低廉的价格,对反应气适应性强,不会发生硫中毒现象,生成的积碳可用作催化剂载体,反应后的碳不含硫,不需要再生催化剂等优点。因此,碳催化剂成为CH4/CO2重整工业中最具应用前景的催化剂之一。

2.碳催化CH4和CO2的解离

在CH4/CO2重整反应中,涉及的两个重要的步骤是CH4的分解和CO2的解离。这两个步骤的单独研究,是我们研究它们重整反应的基础。

2.1碳在甲烷分解中的催化作用

Mruadov 等人通过固定床气相色谱法的实验研究,证实了碳对CH4分解有催化作用。研究了活性碳、炭黑、纳米结构的碳、石墨、玻璃碳和合成金刚石等三十多种不同的碳物质催化CH4的解离制H2反应,发现无序碳比有序碳具有更多的活性。

Pinilla等人通过热平衡实验(监测质量随时间变化而增加)的研究了CH4在不同碳表面的自热催化解离。研究发现在炭黑BP2000和活性炭CG Norit催化剂作用下,CH4解离的活化能分别为141 kJ/mol和238 kJ/mol。他们指出:CH4在碳催化剂上解离可能被两个并行过程所控制:一是由于催化活性位被沉积碳阻塞,造成CH4解离速率降低;二是由CH4产生的具有催化活性碳的形成使CH4解离速率增加。

Bai Zongqing等人用没有进一步活化的煤焦(煤焦是活性炭的前驱体)做催化剂,在固定床反应器中裂解CH4制取H2,测得CH4解离的活化能为89~105 kJ/mol。

Huang Liping等人用第一原理方法计算了CH4分解生成免CO或CO2的H2的反应。证实了有缺陷的碳能催化CH4分解,因此反应并不需要其它的催化剂,如过渡金属等。CH4在有悬挂键的碳边上解离第一个H的活化能为18.45 kcal/mol,在MV碳片断上解离第一个H的活化能为33.21 kcal/mol。他们同样认为通过CH4解离生成的积碳能充当活性位,使得CH4解离生成H2的过程能持续进行。

2.2 CO2在碳上的吸附及气化

Alejandro Montoya等人用实验和理论研究了CO2在碳表面的吸附机理。测定了在553-593K温度范围内CO2在不同覆盖度下的吸附热。发现两个不同的能量区,说明CO2吸附在不同覆盖度下是两个不同的吸附过程。在低覆盖度时,吸附热从75 kcal/mol很快减少到24 kcal/mol,说明有一个宽阔的结合位。在高覆盖度区,吸附热几乎独立于负载量,范围在9-5 kcal/mol范围内变化。用分子模型系统研究了CO2在碳表面的吸附,证实了一些C-O复合物的存在。计算所得吸附能的值在低覆盖度时实验的误差允许范围内,同时预吸附的O减少了CO2吸附时的放热性;在高覆盖度区,理论计算结果表明CO2分子很可能吸附在氧复合物表面和碳平面上。

Ljubisa R.Radovic用密度泛函理论研究了CO2吸附在碳层上一个或两个相邻的zigzag位。重点分析了有没有预吸附的O及有类卡宾的结构。优化的结果对于几何构型是十分敏感的。同长期的实验观点一致,CO2的吸附解离是特别有利的,进一步发现解离在孤立的zigzag类卡宾位特别有利。推荐上述这样一条路径在进一步的理论研究吸附、反应和脱附过程中应多加留意,不是双位吸附和C-CO2复合物的形成。

3.双气头高温碳催化重整

3.1重整的实验研究

张华伟等用石英玻璃管反应器考察了700-1300℃下半焦对甲烷的水蒸气和二氧化碳重整制备合成气的影响。实验发现半焦的存在明显提高甲烷的转化率,降低甲烷的开始转化温度,通过对反应前后C原子和H原子的物料衡算,得出半焦的重量在甲烷的二氧化碳重整反应过程中几乎没有变化,说明半焦对重整反应的作用类似于“催化”过程。这里所说的催化作用并不是严格意义上的催化,因为在反应体系中可能存在着“C置换”反应,即甲烷分解生成的C沉积在半焦上,同时半焦中有一部分C与CO2发生气化反应,如果甲烷分解沉积的C正好与参加气化反应的半焦中的C质量相等,那么反应前后半焦的质量不会改变,但是反应前后半焦的性质会发生改变,如半焦的比表面积、表面官能团及半焦的结构等。

东南大学的李延兵等人也做了关于CH4/CO2在焦炭体系下催化重整的实验。

3.2 双气头重整反应的提出及实践

在上述实验的基础上,太原理工大学提出了以气化煤气和焦炉煤气为双气头,用高温碳做催化剂,通过调节气头无变换反应来制备合成气。

谢克昌等人用Chemkin collect软件对焦炉煤气、天然气转化制备合成气过程进行了热力学分析。发现由于焦炉煤气中含有大量的H2和CO,在转化制备合成气的低温阶段CH4的转化率出现了负值,存在生成CH4的副反应。

Zhang guojie等人研究了焦炭催化下CO2重整焦炉煤气中的CH4,得出焦炭能有效的催化CH4/CO2重整反应。CH4/CO2的进料比强烈影响合成气H2/CO的比例,所以可以通过调变进料气来改变最后合成气的比例。

4.结论

为了进一步提高CH4及CO2的转化率,可利用Ni对碳进行改性,改进催化剂,调节进料气的比例,提高碳氢重组的效率。

通过以上论述,可以看到通过高温碳对CH4/CO2重整已经取得了重大进展,利用焦炉煤气产生的氢气可进一步提纯,提供了一种氢气制备的新途径,为利用合理利用焦炉煤气提供了一种新的发展方向。

参考文献:

[1 N. Muradov. Energy & fuels, 1998,12: 41.

[2] N. Muradov. Catalysis of methane decomposition over elemental carbon. Catalysis communications, 2001, 2: 89-94.

[3] J.L. Pinilla, I. suelves, M.J. Lazaro and r. Moliner. Kinetic study of the thermal decomposition of methane using carbonaceous catalysts. Chemical engineering Journal, 2008, 138(1-3): 301-306.

双碳重要性篇6

关键词 碳生产率 双目标规划 像集

2008年10月,麦肯锡咨询公司了一份题为《碳生产率挑战:遏制全球变化、保持经济增长》的报告,首次提出了“碳生产率”的概念。该报告明确指出,任何一项成功的气候变化减缓技术都必须支持两个目标――既要稳定大气中的温室气体含量,又要保持经济的增长,而能将两个目标结合起来的正是“碳生产率”。[1]

潘家华与张丽峰认为,碳生产率的概念虽然简单,但却从投入要素角度给出了社会经济发展所面临的新约束条件,将隐含在能源和物质产品中的碳剥离出来,是一个能够与劳动生产率、资本生产率相比较的新指标。[2]在绝大多数情况下,碳生产率已成为低碳经济的一个重要衡量标准。与此相适应,如何更为合理地测评碳生产率也成为相关研究的关键性问题。

一、碳生产率测评思路

事实上,无论采用何种碳生产率测评方法,其基本出发点都是一致的,即确保经济增长与低碳排放双重目标的实现,经济收益尽可能多而碳排放量尽可能少是碳生产率评估大致的价值判断。当然,仅有一个大致标准是不够的,还需要一个更为具体、更具可操作的价值判断标准。考虑将碳生产率评价总是涉及至少两个目标,具体评价标准或称价值判断函数往往是不唯一的。因此,测评碳生产率必须首先确立或选择一个合理的绩效参照标准。具体而言,应设法从实证层面构建碳排放量与经济增长之间的对应,以合理权衡利弊或重要程度,对经济行为作出一个一致性的价值判断。可以说,构建碳排放量与经济增长之间的某种关系式是绝大多数系统性碳生产率评估方法的一个共同点。

二、常用的碳生产率测评方法

碳生产率的评估方法比较多。如上所述,不同系统性评价方法往往都涉及构建碳排放量与经济增长之间的关系式,本质上就是对碳排放量与经济增长之间进行相对重要性的权衡。现实层面也不乏简单而粗暴的处理方式,毫无系统性可言。比如将经济总量与碳排放量进行简单对比,衡量给定碳排放量下的经济总量输出,或者给定经济总量下的碳排放成本。该种程式简单而易于操作,也确实在一定层面上体现了经济增长与低碳排放这一基本要求。事实上,该种程式计算下的碳生产率与劳动生产率、资本生产率的处理方式多少有些类似。毫无疑问,该种简单的除法运算不能如实反映碳排放与经济增长之间的对应关系。确切而言,经济增长还涉及能源之外的生产要素比如土地、劳动力、资本、人力资本等的投入,经济总量与碳排放之间的简单对比无疑忽略了其他要素对产出的贡献,不能正确反映碳排放所对应的经济价值。因此,一个更为完善的碳生产率测算思路是全要素生产率框架,尽可能考虑经济增长的所有影响因素,在此基础上核估算碳排放所带来的直接经济收益。全要素生产率核算框架是当前比较流行的碳生产率测算思路,其核心思想是尽可能合理地评估碳排放所带来的经济价值,从而确保碳排放与经济增长之间具有某种可比性,两者之间确立了一种类似于成本与收益之间的关系,此时利润函数值即成为评估碳生产率的一个依据。目前存在参数或非参数两种常用的全要素生产率评价程式,在全要素视角下测算碳生产率貌似很有说服力,不过在操作上却存在片面性。就参数方法而言,其要义是确立众多生产要素与产出之间的函数关系式,从而可估算碳排放对应的经济收益。不过,因该种测算涉及参数模型的构建,合理估计众多生产要素与经济增长之间的一个显式关系并不容易,往往受到不少先验性假设的限制,比如总量生产函数具体形式的选择,模型所涉及随机变量的分布假设等等,因此更多的全要素生产率测算采用了非参数的绩效评价方法评估碳生产率,其中,尤以数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)方法应用最为广泛。DEA方法同样可从实证层面界定输入与输出之间的有效对应关系,并就不同对象之间的相对有效性进行综合评价。本质而言,在多目标规划帕累托有效意义下,传统DEA方法往往是采用数学规划模型估计多个输入及多个输出要素一切可能的影子价格组合,相应地,确立了多个涵括输入与输出要素的价值判断式,进而利用该关系式进行绩效评价。

双碳重要性篇7

一、试点省市碳市场总量和覆盖范围基本情况

从表1可以看出,7个试点地区碳市场年排放配额总量约为12亿吨CO2,其中广东碳市场排放配额总量最多,约为3.88亿吨CO2;其次是湖北碳市场,其配额总量约为3.24亿吨CO2;深圳碳市场排放配额总量最小,约为3000万吨CO2。

碳市场总量占各试点地区排放总量的比例不同,约为40―60%,这与各试点碳市场纳入行业、企业及其排放特征不同密切相关。据估算,广东、天津碳市场总量占比最高,约为当地排放量的60%;湖北次之,约为湖北省排放总量的45%;深圳、北京、上海、重庆碳市场总量均约为当地排放总量的40%。

表2为试点省市碳市场覆盖范围。从温室气体种类看,除重庆外,其他6个试点地区碳市场仅纳入二氧化碳作为控排气体;重庆却纳入了《京都议定书》规定的全部6种温室气体,这虽表明了重庆碳市场控制温室气体排放的决心,但也增加了碳市场的管控难度。

从排放源看,各试点省市碳市场均将直接排放源和间接排放源(净购入用于生产的电力或热力蕴涵的排放)作为管控对象;重庆碳市场还增加了移动排放源,深圳碳市场也计划纳入移动排放源―交通行业,而其他试点碳市场目前仅纳入固定排放源。

就覆盖行业来说,各试点碳市场除以重工业和制造业为主外,还呈现出鲜明的地方特色。例如,由于北京、上海和深圳产业结构中第三产业比例高,第三产业对GDP贡献大,因此,三地的碳市场纳入了服务业和大型公共建筑,上海碳市场还覆盖了航空、机场和港口行业。

对于纳入控排企业的排放门槛而言,各地略有不同。湖北排放门槛最高,即2010和2011年年综合能耗在6万吨标煤及以上(排放量在12万吨CO2及以上)的企业必须参加碳交易,这与湖北省高排放大型企业多有关;上海、广东、天津、重庆碳市场的控排企业排放门槛定在特定时期排放量为2万吨CO2及以上;北京定在2009―2011年直接排放量为1万吨CO2及以上;深圳相对最低,为年排放量3000 吨CO2当量以上的工业企业。

二、试点碳市场总量和覆盖范围特点

(一)总量目标设定遵循“强度与总量双降” 和“存量与增量双控”原则

一般而言,碳市场总量与地区能源消费结构、能源消费总量和消费强度、经济发展水平、纳入行业和排放量以及地区减排目标、GDP增速目标密切相关。各试点省市在设定总量时,不仅考虑了要满足碳排放强度逐年降低和碳排放总量增幅逐年降低的“双降”要求,还考虑了要满足试点省市经济发展的需求。与此同时,除重庆未把企业新增排放纳入管控外,其他试点碳市场还考虑了排放存量和增量双控的原则;即各试点碳市场都将某一基准年之前的碳排量作为排放存量,进行严格控制;将基准年之后新增设施排放量作为排放增量,对排放增量采取比存量更严格的方式加以控制,从而实现碳市场总量控制目标。

(二)覆盖范围设定基本遵循“抓大放小”原则

各试点碳市场均纳入了试点省市的重点排放单位。例如,广东、天津纳入了钢铁、水泥、化工、电力、石化、油气开采等重点排放行业企业,其排放总量约占试点地区排放总量的60%左右;其他试点地区碳市场除纳入上述行业企业外,还纳入了服务业、制造业等当地排放较大的行业,碳市场总量占试点地区排放总量的40%左右,基本遵循了“抓大放小”的原则。

(三)总量目标设定方法相似

各试点碳市场均采用“自上而下”与“自下而上”相结合的方法设定碳市场总量。“自上而下”法是按照碳排放强度逐年降低和碳排放总量增幅逐年降低的要求,结合各地区的经济发展水平制定的碳市场总量。“自下而上”法是根据强制参加碳交易的重点排放企事业单位的年排放量总和估算的碳市场总量。各试点碳市场均采用这两种方法,并在综合考虑地区经济发展要求和温室气体控排目标的基础上设定了碳市场总量。

另外,天津、湖北、重庆碳市场还根据企事业单位温室气体历史排放、经济发展和能源消费等情况,利用模型测算了当地和碳市场排放总量,用于辅助设定碳市场总量,进一步提高碳市场排放总量目标设定的科学性和可操作性。

双碳重要性篇8

关键词:二氧化碳气体;保护焊;双面成型焊接技术;现场施工;焊接作业 文献标识码:A

中图分类号:TH131 文章编号:1009-2374(2016)31-0051-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.026

一般情况下,现场施工中的焊接工作大多可由传统双面焊接技术完成。但这种焊接技术存在的局限性比较多,在进行小直径、大长度撑管焊接作业时,我们之前所用的传统焊接技术顺利完成焊接任务就很难,有时虽然完成了焊接工作,但往往实际焊接质量很难得到保障。在焊接过程中,不但焊接者工作强度大,而且焊接工作效率往往也不高,这种现状已很难满足现代工业安装施工。基于此,我们必须研究新型双面成型焊接

技术。

1 二氧化碳气体保护焊双面成型焊接技术优点

二氧化碳气体保护焊双面成型焊接技术与传统双面成型焊接技术相比:(1)具有较好熔深;(2)焊缝成型美观;(3)单面焊接双面成型性较好;(4)具有优质的外观质量;(5)可快速施工;(6)焊接施工用料少;(7)焊接完成后,很少有质量缺陷;(8)焊后力学性能好,容易满足技术要求。

2 影响二氧化碳气体保护焊应用效果的因素

在实际应用二氧化碳气体保护焊的过程中,发现下列五个方面对其应用效果有严重影响:(1)待焊构件的具体物理性能;(2)焊接时坡口的选择情况;(3)需焊接长度;(4)焊接时选择的焊接方法;(5)焊接时依据的具体焊接规范等。

利用二氧化碳气体保护焊进行焊接作业时,电弧热量通常都是集中产生的,焊接时采用的是小面积加热,这样焊接液体具有很小的熔池,这对焊接过程中的双面成型十分有利,可有效控制焊接池。

采用二氧化碳气体保护焊进行焊接时,具有较密集的焊接电流,这样焊接时的实际熔深便能得到更好的保障,加之焊接采用的是小熔池,在快速焊接的情况下,能更加深入地焊接,可使焊接过程充分焊透。

选用二氧化碳气体保护焊进行焊接,与其他焊接方法相比,具有较少焊渣。这样焊接作业时,操作者的可见度更高,对焊接实施中外观形状的控制十分有利,同时可有效控制内部焊接质量,有利于提高焊接工作效率,把焊接时间缩短,有效减轻焊接工人工作负担。

3 二氧化碳气体保护焊的主要焊接技术参数

对于二氧化碳气体保护焊而言,在实际实施焊接时,应重点掌握以下焊接技术参数:科学合理地选择二氧化碳保护焊中的坡口形式、焊接电流、焊接电压、焊接速度。下文就从这些方面对二氧化碳气体保护焊的主要技术参数进行详细阐述:

3.1 选择二氧化碳气体保护焊中的坡口形式

在实施二氧化碳气体保护焊时,要严格要求焊接件的工艺坡口,具体应从坡口形式、大小、角度、装配间隙等方面进行严格控制,焊接时的坡口形式与大小是影响焊接电弧焊接待焊构件根部的主要因素,只有焊接到焊接根部,整个焊接过程才能透彻,实际焊接质量才能得到更好保障。通过有效控制焊接坡口角度可使焊接中的电弧质量得到有效保障,坡口角度预留的越小,实际焊接质量会越好。钝边的实际坡口角度对焊接的具体深度与透彻度会造成严重影响,纵观以往的焊接工作,我们发现,随着焊件坡度角的增大,其实际焊接质量也会逐渐变差,在实施二氧化碳气体保护焊作业时应格外注意这一点。

3.2 选择二氧化碳气体保护焊中的焊接电流

焊接电流的大小会直接影响二氧化碳保护焊中的实际熔深,若焊接过程中的焊接电流过大,被焊接件很可能会被穿透,焊瘤与咬边现象极易出现在焊接件中,会对焊接质量造成严重影响,若施焊过程中的焊接电流过小,被焊接件有很多都不能实现全部融化,这样对焊接实际质量也会造成严重影响,焊接电流选择的不正确,甚至有时会引发焊接安全生产事故。

3.3 选择二氧化碳气体保护焊中的焊接电压

在实际焊接时,焊接电压会影响到焊接电弧情况,若选用的焊接电压过低,电弧会不稳定,造成焊丝不能完全融化,若选择的焊接电压过高,产生的电弧又会非常强,焊丝融化过快,也会影响到实际焊接质量。总之,在实施二氧化碳保护焊时,必须根据实际焊接情况,科学、合理地选择焊接电压。

3.4 选择二氧化碳气体保护焊中的焊接速度

在实施焊接作业时,在确定好焊丝的直径、焊接所需的电流、电压的情况下,焊接速度便成了影响焊接质量的主要因素,若设置过快的焊接速度,会在某种程度上破坏二氧化碳气体,影响焊缝成型。

4 应用二氧化碳保护焊时应注意的问题

在应用二氧化碳保护焊进行焊接作业时,应注意的问题大致有焊丝干伸长长度的控制、焊接接头的处理、重视打底焊的技术细节、做好焊接收弧工作。下文就围绕这些方面进行简单论述:

4.1 控制焊接过程中的焊丝干伸长长度

焊丝干伸长长度会严重影响到实际焊接过程的稳定性,随着焊丝干伸长长度的增长,焊丝具备的电阻值也会越来越大,焊丝在过热情况下有可能出现成段融化,这样焊接过程就很难稳定,会出现严重的金属飞溅现象。

4.2 在焊接过程中要注意焊接接头

焊接接头应尽量少出现在打底焊中,若打底焊中必须要接头,应先借助砂轮对弧坑部位做缓坡形处理,在进行打磨时,为防止焊管间隙发生局部变宽,影响打底焊,打磨时应小心谨慎,不要对坡口的边缘造成破坏。

4.3 应重视打底焊的技术细节

影响焊接接头质量的一个很关键的因素就是打底焊,把熔接时的接头做好,可有效避免产生焊接缺陷。在具体焊接时,应参照坡口角度的实际大小对焊接电流进行适当调整,当遇到待焊部位的坡口角度比较大时,由于这样的坡口散热面积小,不容易散热,应把焊接电流调小一些,若不调小,极易引发一系列缺陷,如塌陷或反面咬边等。

4.4 注意焊接过程中的收弧方式

在进行二氧化碳陶瓷衬垫单面焊打底焊收弧时,会有缩孔出现在收弧处背面中央,之所以会形成缩孔主要是由于陶瓷衬垫的导热性要远远小于母料,位于熔池上部的熔融金属由于具有很好的散热条件,会发生先行凝固,而位于熔池下部的融化金属实际散热条件相对较差,凝固会稍微滞后些。

5 结语

总之,二氧化碳气体保护焊具有很多优点,但在实际焊接时也有很多事项需要注意,要想使这种焊接技术得到更好的推广与应用,还必须掌握二氧化碳气体保护焊的实际焊接技术参数。希望通过本文的简单论述,相关人员能对二氧化碳气体保护焊双面成型焊接技术能有一个更深入的了解,明确该项焊接技术的实际应用与施工技术,使这项焊接技术的效能得到充分发挥。

参考文献

[1] 王文东,刘非凡.二氧化碳气体保护焊工艺在塔机底 架制作中的推广使用[A].第三届21世纪中国焊接技术 研讨会论文专刊[C].2001.

[2] 庄建雄.二氧化碳气体保护单面焊双面自由成型工 艺[A].第十届全国内河船舶与航运技术学术会议 [C].2006.

[3] 霍晓敏,唐清山.二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中 的应用[J].四川建筑科学研究,2009,(6).

双碳重要性篇9

1.实验原料

所用原料是国内某钢厂的磁铁矿粉、赤铁矿粉和膨润土,其成份及粒度组成见表1。配加燃料是1种低挥发分焦粉,其性能指标见表2。

2.实验方法

造球时每批料的料量为4kg,水、焦粉、膨润土及铁精矿粉按一定比例配入,造球原料混匀后在圆盘造球机上造球,直至球团直径达到10.0~12.5mm时取出过筛作为球团内层;把筛选出的10.0~12.5mm的生球加入造球机中,再配加铁精矿粉继续造球,球团外层的厚度为1.5~2.0mm,球团内、外层所用铁精矿质量比为1:1,制备双层球团。造完后过筛,取12.5~15.0mm的生球为合格球。造球设备采用圆盘造球机,主要技术参数为直径Φ=1000mm,边高h=200mm,倾角α=45°,转速为20r/min。造球结束后,将合格生球放入鼓风干燥箱中干燥至质量不变,然后将干球置于卧式管式电阻炉中进行预热和焙烧实验。焙烧制度为:预热温度950℃,预热时间15min;焙烧温度1250℃,焙烧时间15min。待球团冷却后,取出10个球团放至FZY-1型抗压强度检测仪上进行抗压强度测量,其平均值作为球团的抗压强度。球团膨胀率的测定是按照《铁矿球团相对自由膨胀指数的测定方法》GB/T13240—1991,将一定量粒度10.0~12.5mm的球团矿,在900℃下等温还原,球团发生体积变化,采用排水法测定还原前后球团体积,体积变化的相对值用体积分数表示,球团还原膨胀率(RSI)的计算公式为(略):式中:V0为还原前试样的体积,mL;V1为还原后试样的体积,mL。球团的矿相显微结构采用奥林巴斯BX51M光学显微镜进行观测,利用显微镜自带的DT2000图像分析软件测定球团的赤铁矿再结晶固结率(%)和气孔率(%)。

3.实验方案

实验中的铁精矿为磁铁矿和赤铁矿,分两组进行,每组配加一定量的焦粉和膨润土,混匀造球。第一组造球原料为东北精矿(磁铁矿),内层配碳的质量分数依次为0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%(即配加焦粉的质量分数为0%,0.59%,1.18%,1.76%,2.35%),外层不配碳,制备双层球团,焙烧后检测其焙烧球强度和还原膨胀率。第二组造球原料为卡拉加斯粉(赤铁矿),内层配碳量依次为0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%(即配加焦粉的质量分数为0%,0.59%,1.18%,1.76%,2.35%),外层不配碳,制备双层球团,焙烧后检测其焙烧球抗压强度和还原膨胀率。球团内、外层所用铁精矿质量分别为2kg,焦粉的配比是以内层铁精矿的质量为标准的。造球实验的实验方案如表3,4。

实验结果及分析

1.配碳量对双层球团抗压强度的影响内

层配碳量对双层球团抗压强度影响的测定结果见表5与图1。由表5和图1可知:不同内配碳量的磁铁矿双层球团,经过高温焙烧后,其抗压强度发生明显变化,随着配碳量的增加,焙烧球的抗压强度一直呈下降趋势;在配碳的质量分数超过1.0%,球团强度急剧下降,配碳的质量分数为2.0%时,仅为836N/个;不同配碳量的赤铁矿双层球团,配碳的质量分数超过0.5%后焙烧后球团抗压强度先增加后又降低,配碳的质量分数为1.0%时最高,为3166N/个。根据文献[8],球团内配碳质量分数为0.8%~0.9%的固体燃料,总燃耗可以降低11.9%~18.7%。所以在赤铁矿球团内配适量的固体燃料,在满足生产需求的焙烧球团抗压强度(不小于2500N/个)的情况下起到节能降耗的作用。

2.配碳量对双层球团矿还原膨胀率的影响

内层配碳量对双层球团的还原膨胀率影响的测定结果见表6与图2。由表6与图2可知:双层球团内层配碳后,球团的还原膨胀率比普通球团有明显的降低;磁铁矿普通球团的膨胀率在20%以上,配碳后,还原膨胀率降低到10%左右,配碳质量分数为1.0%时RSI最低,为7.98%;赤铁矿普通球团的膨胀率在30%以上,配碳后,还原膨胀率明显降低,配碳质量分数为1.5%时RSI最低,为9.52%。向双层球团内层添加适量焦粉对抑制球团膨胀具有明显的效果。是由于焦粉的存在改变了球团内部的气氛,使渣相易于生成,渣相除了能改善球团矿固结形式以外,特别重要的是使碱金属以硅酸盐的形式进入渣相,从而克服了碱金属进入铁氧化物晶格而引起晶格畸变的现象发生;另外,焦粉在焙烧过程中以二氧化碳形式排出,改善了球团内部的组织结构。

3.双层球团显微结构特征

内配碳双层球团的显微矿相结构见图3~5。球团的气孔率、赤铁矿再结晶固结率测定结果见表7。从矿相照片和表7可看出:以磁铁矿或赤铁矿为原料制得的双层球团,显微结构很有规律地分为两层,外层以Fe2O3的结晶长大固结为主,矿物由赤铁矿、脉石及少许硅酸盐粘结相组成,外层孔隙多呈细孔状,分布均匀;内层显微结构为Fe2O3的它形晶互相连接,在球核出现Fe3O4,随着配碳量增加,内核中Fe3O4含量增加。磁铁矿内配碳双层球团中配碳质量分数低于1.0%时,球团内部没有出现Fe3O4晶体,Fe2O3再结晶固结率较高,气孔率低,因此球团抗压强度大,还原膨胀率也大;当配碳质量分数为1.5%时,球团内有少量大的空洞,球团外层是Fe2O3结晶,但球团内层出现了部分的Fe3O4结晶,说明由于碳的还原作用,一部分Fe2O3被还原成Fe3O4;当配碳质量分数为2.0%时,球团内部出现大量的空洞,球团外层已经出现部分Fe3O4结晶,球团内层几乎都是Fe3O4结晶,说明球团外层形成1层致密的Fe2O3,阻止空气中的氧进入球团内层,进而生成大量的Fe3O4晶体。赤铁矿内配碳双层球团随着配碳量的增大,球团内Fe2O3再结晶固结率先增后减,导致球团抗压强度先增后减;配碳质量分数为1.0%时最大,此时球团抗压强度也最大。当配碳质量分数为2.0%时,球团内部出现少量的Fe3O4结晶,球团抗压强度降低。随着配碳量的增加,赤铁矿双层球团的气孔率逐渐增大,所以还原膨胀率降低,但当配碳质量分数超过1.5%后出现磁铁矿结晶,导致还原膨胀率又开始升高。

结论

双碳重要性篇10

气候变暖已经成为人类所面临的最大挑战之一。为了遏制全球气候变暖,各国签署了《联合国气候变化框架公约》,采取了一系列措施控制等温室气体排放。虽然取得了一些成效,但是在温室气体减排方面,诸多问题都有待解决,发展中国家的减排义务便是广受争论的议题之一。随着经济的高速增长,中国已经超过美国成为全球最大的排放国。根据《京都议定书》确定的“共同但有区别的责任”,只有附件一国家(大多数为发达国家)需要承担强制减排义务,而中国并不在其中。但一些发达国家认为,要实现“把大气中温室气体浓度稳定在防止气候系统免受危险的人为干扰的水平上”这一公约最终目标,必须以以中国为首的新兴经济体实施大量减排措施为先决条件,这类观点在近几次气候大会的决议草案中都得到了体现。作为负责任的大国,中国在哥本哈根气候大会上承诺到2020年单位GDP碳排放比2005年下降40%~45%。即便如此,可以预见,在不久的将来中国将在国际社会监督下承担强制减排责任。

国际贸易分工是优化资源配置、增进全球福利的基本手段。但贸易分工必然引发碳转移排放。随着发达经济体日渐向服务和高新技术产业转型,其高能耗、高污染的低端制造品越来越依靠从发展中国家进口。这种分工格局必然引发“发展中生产国通过出口贸易承担发达消费国的能耗和环境污染”的碳转移排放问题。目前国际社会采用的以“生产排放”为基准的碳减排核算方法没有反映碳转移排放的事实,不但有失公允,而且使得发达国家缺乏减排及转让减排技术的激励,不利于全球减排的终极目标。准确计量贸易中的隐含碳及贸易引发的碳转移排放,是融入“消费排放”准则,在国际范围内合理分配碳减排责任的前提条件。本文以中英货物贸易为例,准确测度贸易中的隐含碳及贸易引发的碳转移排放,在分析其变动趋势和影响因素的同时,试图提供一个更加科学的碳排放与碳减排核算框架。

二、文献综述

源自贸易全球化对世界环境影响问题的关注,国外一些学者较早就意识到国际贸易中隐含碳的重要性。Wyckoff,A.W. and Roop,J.M.(1994)通过评估1984~1986年OECD最大的6个国家进口工业制成品的隐含碳,得出了“如果进口货物占国内产品消费的比重很大,那么仅仅针对国内温室气体减排的政策将会大打折扣”的结论。Schaeffer,R.and Leal de Sa',A.(1996)分析了1970~1992年巴西进出口货物情况,认为发达国家正通过离岸生产向发展中国家转移碳排放。Munksgard,J. and PederSen,K. A.(2001)提出了究竟是产品的生产者还是消费者应该为碳排放负责。Ferng,J. J.(2003)则建议用受益原则来分配因为产品消费所产生的污染物排放的责任。Ahmad,N. and Wyckoff,A.(2003)计算了24个国家国际贸易中的隐含碳,并且探究了贸易引发的全球碳排放的地理转移趋势。张晓平(2009)采用投入产出法分析了中国货物进出口贸易产生的排放转移效应,并指出中国出口商品内涵排放量在2000~2009年处于上升态势。

近几年,随着气候和碳排放问题的升温和研究的深入,从双边贸易角度研究隐含碳和碳排放的文献开始出现。Shui,B. and Harriss,R.C.(2006)估算得出中国对美国出口而产生的占每年中国碳排放总量的7%~14%。同时,由于中国大量使用煤炭作为能源并且制造技术缺乏效率,中美贸易在1997~2003年间使全球多排放了720百万吨。You Li. and Hewitt C. N.(2008)估算了2004年中英双边贸易的隐含碳排放。结果显示,通过中英贸易,英国避免了11%的碳排放。尹显萍、程茗(2010)运用投入产出法对中美商品贸易中的内涵碳进行了测算,发现2000~2008年中国对美国内涵碳的年净出口量高达1.42~6.73亿公吨,占中国化石燃料碳排放总量的4.7%~10.9%。尹显萍等(2010)从国家、部门和重点行业三个层次定量研究了中日商品贸易中的内涵能源问题,结果表明,对比日本同类部门,中国的生产部门倾向于更多的能源要素投入和对高能耗部门的依赖,间接反映出由生产技术特征决定的投入结构还处在较低水平,这些部门在出口产品时也为日本承担了大量的碳排放责任。陈红蕾、翟婷婷(2013)分别采用双区域和单区域投入产出模型,估算中澳贸易的隐含碳排放,发现2007年以来中国在中澳贸易中为隐含碳净进口国,即中澳双边贸易有利于中国经济“节能减排”。

当前,绝大多数文献仅仅采用“出口隐含碳”一个概念来分析或计算贸易转移排放,进口隐含碳则以贸易伙伴的出口隐含碳来代替,并以此研究贸易对各国和世界环境的影响。然而,从“消费排放”的角度,进口隐含碳应该指如果进口品完全由本国生产(消费)所排放的,即“通过进口所避免的碳排放”,这样,一国生产的碳排放量减去出口隐含碳加上进口隐含碳才会等于该国消费的碳排放量,一国出口隐含碳减去其贸易伙伴进口所避免的碳排放也才能反映该国出口对世界环境的净影响。因此,与已有的文献不同,本文引入“通过进口所避免的碳排放”这一概念,准确测度中英货物贸易中的隐含碳及贸易引发的碳转移排放,并进一步分析其影响因素及中英双边贸易对全球环境的净影响。

三、出口隐含碳和进口所避免的碳排放的计算方法

(一)中国向英国出口的隐含碳计算

计算出口隐含碳的最基本方法是叠加本国不同货物的出口额与该货物每产值消耗的的乘积。但是,由于经济各部门之间存在复杂的投入一产出关系,一种货物所隐含的排放量并不等于生产该货物的部门排放的(因为生产中使用的原材料、零部件等投入品也隐含,原材料、零部件又有其投入,投入又隐含……),必须通过投入产出模型才能计算每种货物所隐含的碳排放。

环境投入产出表通过直接和间接的排放强度矩阵来阐释产品生产给环境带来的影响,是测度货物隐含的碳排放的最佳选择。但中国官方目前尚未公布环境投入产出表,因此本文借鉴张晓平(2009)计算中国对外贸易隐含碳的方法,根据里昂惕夫投入产出法的基本原理,来推算每种产品所消耗的,并进一步计算中国向英国出口货物的隐含碳。

A、B矩阵是根据《2007年中国投入产出表》整理得出的17个部门间的投入产出矩阵①,假定研究期间部门间投入产出矩阵不变,即部门间的 直接消耗系数和完全消耗系数保持不变。

其中的数据由相应年份的《中国统计年鉴》整理得到。

中国第k年向英国出口货物隐含碳总量为:

(二)英国向中国出口的隐含碳计算

目前,世界上许多国家已经采用环境投入产出表来估算产品生产对环境所带来的影响,英国便是其中之一。英国官方最近一次公布环境投入产出表是在1993年。1993年环境投入产出表直接测算了英国91个产品部门直接和间接的排放量。因此本文依据该表计算英国向中国出口的隐含碳。

由于部门间直接和完全消耗系数变化、一次性能源消耗比例变化等原因,英国各个产品部门排放量并非一成不变。借鉴You Li和Hewitt(2008),本文根据一次性能源消耗比例的变化对英国1993年的环境投入产出表进行调整,以获得其它年份各个产品部门的排放量。

(三)中国从英国进口所避免碳排放的计算

由于受到汇率和购买力平价的影响,用同等价值的金钱在中英两国分别购买相同或相近的产品将会得到不同的数量。中国从英国进口某类产品的进口额并不等于由中国自己生产该类产品的国内价值。因此必须先通过相对购买力平价计算来自英国的产品的国内价值,然后计算中国从英国进口所避免碳排放。

相对购买力平价(RPPP)等于两国货币的汇率(E)与两国货币购买力平价(PPP)的比值,这里是人民币/英镑的汇率与中国/英国购买力平价的比值。由于人民币和英镑之间没有直接的购买力平价转换因子,因此我们以美元为中介来计算人民币和英镑间的相对购买力平价⑤。即:

计算结果见表1。

经过相对购买力平价调整后的第k年中国从英国进口所避免的碳排放为:

(四)英国从中国进口所避免碳排放的计算

同理,计算英国从中国进口所避免碳排放时,必须运用相对购买力平价对来自中国的货物的英国价值进行调整。这里,英镑对人民币的相对购买力平价刚好是表1中人民币对英镑的相对购买力平价的倒数。因此,经过相对购买力平价调整后的第k年英国从中国进口所避免的碳排放为:

式(9)中,的含义及数据同式(6)。

在中英双边贸易中,如果排除统计口径、方法、误差等因素,中国对英国的出口额和进口额就分别等于英国对中国的进口额和出口额。因此,本文采用由中国商务部公布的贸易数据⑥。在计算中国对英国出口隐含碳以及中国从英国进口所避免的碳排放时,本文利用《2007年中国投入产出表》,历年《中国统计年鉴》中关于行业产值及能源消费额,以及历年中英贸易数据作为计算依据。由于投入产出表的分类、产品HS海关分类以及《中国统计年鉴》中行业和能源消耗分类都不尽相同,本文对数据进行了归并整理,最后得到17个产品部门的数据。在计算英国对中国出口隐含碳以及英国从中国进口所避免的碳排放时,本文利用英国1993年环境投入产出表和中英贸易数据作为计算依据。在数据归并整理时,中英贸易数据按照环境投入产出表的91个产品部门进行了归并划分。

四、计算结果及分析讨论

(一)中英双边贸易中隐含碳的计算分析

1.中英双边贸易中隐含碳的总体情况

根据前述方法,本文计算了历年中国对英国出口货物中的隐含碳和英国对中国出口货物中的隐含碳。如图1、图2所示,2004~2009年中国对英国出口货物中的隐含碳介于76.17百万~112.32百万吨之间,英国对中国出口货物中的隐含碳介于1.55百万~4.08百万吨之间。中国对英国出口货物中的隐含碳以2006年为顶点,有一个先上升后下降的趋势;而英国对中国出口货物中的隐含碳要小得多,且呈持续上升趋势。

以上两图得到的结论说明,在中英双边贸易中,中国是隐含碳的净进口国,并且差额巨大。巨大的隐含碳差额一般都有巨大的贸易差额作支撑,因此我们把中国对英国贸易净出口和中国对英国隐含碳净出口进行对比,见图3。图3显示,中国对英国隐含碳净出口除了在2005年有小幅上升外,之后的年份呈持平下降趋势,而中国对英国贸易净出口则一直稳步上升到2008年,2009年才有所下降。两者变化趋势的不吻合说明,除了贸易差额外,还有其它因素影响出口隐含碳的变化。

图4显示,中国对英国出口货物中的隐含碳占当年中国总排放量的比重从2004年的1.35%上升至2007年的1.71%后又下降至2009年1.44%,同样呈现了先升后降的趋势;而英国对中国出口货物中的隐含碳占当年英国总排放量的比重从2004年的0.33%一路上升到2009年的0.75%。

图3和图4表明,2004~2009年中英双边贸易中,中国一直是隐含碳的净出口国,六年间累计达到581.75百万吨。并且,中国因中英贸易而产生的占本国总排放量的比重较高。这说明中国生产排放的有一部分是为了满足国外消费需求而产生的。因此,不考虑碳排放转移,按照现行的“生产排放”基准把这部分排放的责任推给中国是有失公允的。

2.影响中英双边贸易隐含碳变化趋势的因素

一般来说,出口隐含碳主要受三方面因素影响:出口额、出口货物结构以及出口国每生产1单位出口货物所消耗的能源。由于出口货物种类过多,不便于计算,因此本文用出口国每生产1单位国内生产总值所消耗的能源量,即能耗强度,来代替出口国每生产1单位出口货物所消耗的能源。

(1)影响中国对英国出口货物隐含碳的因素

观察图5可知,与中国对英国出口隐含碳相似,中国对英国出口额也呈现先上升后下降的趋势,但是两者达到峰值的年份不同,分别是2006年和2008年,因此可以推断,中国对英国货物出口额并非是其出口隐含碳变化趋势的唯一影响因素。

图6反映了2004~2009年中国对英国出口货物结构的变化,各行业出口额的走势与中国对英国总出口额走势基本吻合。因此我们可以推断,出口货物结构的变化并非是中国对英国出口隐含碳变化(趋势)的主要原因。

表2反映出2004~2009年中国的能耗强度一直处于下降趋势,这一点直接解释了中国对英国出口货物隐含碳的向下变化趋势。

综合以上分析,中国对英国出口额的逐年攀升为中国对英国出口隐含碳提供了向上的动力,而中国逐年提高的能源利用效率则给出口隐含碳向下的压力。在两者的共同作用下,中国对英国出口隐含碳呈现了以2006年为顶点,先上升后下降的趋势。

(2)影响英国对中国出口货物隐含碳的因素

图7显示,2004~2009年英国对中国的货物出口额和出口隐含碳的变化趋势基本吻合。两者在 2008年以前都呈快速上升趋势,2009年由于受到全球金融危机的影响,出口额和出口隐含碳相对平稳或略有下降。由此可以推断,英国对中国出口隐含碳在很大程度上受到其出口额的影响。

图8显示的是英国对中国出口货物的分行业(按中国投入产出表的行业分类)数据。经过计算,2004~2009年英国机械设备制造业对中国的出口额占英国对中国出口总额的50%~60%,因此在一定程度上,英国对中国出口是由英国机械设备制造业出口所主导的。同时,其他行业出口额的变化趋势与机械设备制造业出口额变化趋势相似,因此英国出口货物结构变化并未对其出口隐含碳变化产生重大影响。

表3描述英国的能耗强度。由于英国的能源利用率已经很高,所以其能耗强度下降缓慢,2009年的能耗强度甚至和2008年持平。因此,能耗强度的变化对英国对中国出口隐含碳的影响不大。

(二)中英双边贸易中进口所避免的碳排放及其影响

1.中英双边贸易中进口所避免的碳排放

(1)中国从英国进口所避免的碳排放

将相关数据代入公式(8),经过计算,我们得到图9和表4。

由图9得知,2004~2009年,中国从英国进口所避免的碳排放量介于6.38百万~8.65百万吨之间,并且总体处于上升态势。

由表4得知,2004~2009年,中国从英国进口所避免的碳排放占当年本国总排放的比重很低,但总体处于上升趋势。这意味着通过从英国进口货物而不是由本国自己生产进口货物,中国减少相当于本国总排放量0.09%~0.16%的碳排放。

(2)英国从中国进口所避免的碳排放

根据公式(9)以及相关数据,我们得到下页图10和表5。

由图10得知,2004~2009年的中英双边贸易中,英国所避免的碳排放量大大高于中国所避免的碳排放量,从2004年的18.77百万吨上升至2007年的35.98百万吨后开始一路下降至2009年的27.22百万吨。

由表5得知,在研究期间,英国从中国进口所避免的碳排放占当年英国总排放的比重从2004年的4.03%上升到2007的6.62%,此后开始下降,到2009年为4.99%。相比于中国从英国进口所避免的碳排放占中国总排放的比重,英国所对应的比重明显较高。

2.中英贸易对全球环境造成的影响

(1)中国对英国出口对全球环境的影响

如果进口国通过进口货物所避免的碳排放量小于出口国出口该货物的隐含碳,就说明该贸易行为会造成额外的碳排放。英国从中国进口货物的贸易很显然就属于这种情况。用研究区间内各年中国对英国出口隐含碳减去当年英国从中国进口所避免的碳排放,我们可以得到中国对英国的出口贸易将会多造成多少碳排放(即多余的环境负荷),如图11所示。

通过从中国进口货物,英国为本国节约了18.77至35.98百万吨的排放。但是由于中国较低的能源利用效率,中国对英国出口这一贸易行为使得世界上多产生了相当于英国节约碳排放4.3倍到1.8倍的。而英国消费者则应为这些多产生的负责。如果这部分碳排放被划归于英国,英国不同年份的碳排放将会增加8.97%到17.37%不等。值得注意的是,由于中国逐渐提高的能源利用效率,中国对英国出口多产生的碳排放在2006年之后开始逐步下降。

(2)英国对中国出口对全球环境的影响

由于英国对中国出口的隐含碳小于中国从英国进口所避免的碳排放,因此英国对中国的出口贸易实际上会减少全球排放,对环境有正面影响,如图12所示。英国对中国的出口贸易使全球少承担的碳排放在2004~2009年之间比较稳定,浮动于4.11百万~5.21百万吨之间。

(3)中英贸易对全球环境的净影响

将中国对英国出口对环境的影响与英国对中国出口对环境的影响进行加和,我们可以得到中英贸易对全球环境的净影响。图13显示,中英贸易在2004~2009年对全球环境造成了负面影响,多产生的排放量介于44.38百万~84.89百万吨之间。但是从2006年开始,这种负面影响在逐年减小。

五、结论与启示

(一)研究结论

1.中英双边贸易中隐含碳不平衡,英国存在通过贸易向中国转移碳排放的现象

2004~2009年,中国对英国出口货物隐含碳介于76.17百万~112.32百万吨之间,占中国当年碳排放总量的1.35%~1.71%。与此同时,占英国当年碳排放总量的0.33%~0.75%的英国对中国出口的隐含碳仅为1.55百万~4.08百万吨,远远小于中国对英国出口商品的隐含碳。由此可见,英国通过国际贸易向中国转移了大量的碳排放。而这部分实际上在英国消费的碳排放,应该由英国承担责任。《京都议定书》确定的以生产者为碳排放核算基础的原则并不反映碳排放转移,当然也不可能在全球范围内合理分配碳排放责任。

2.中国对英国出口的隐含碳和英国对中国出口的隐含碳呈现不同变化趋势

中国对英国出口的隐含碳以2006年为顶点,呈现先上升后下降的趋势。在2006年以前,中国对英国出口额的增加主导了中国对英国出口隐含碳向上变动的趋势;2006年以后,以能耗强度降低为代表的技术效应抵消了贸易规模扩大的规模效应,中国对英国出口的隐含碳开始下降。由于中国对英国出口货物的结构在研究区间内并有明显变化,因此结构效应不明显。

英国对中国出口的隐含碳在2004~2009年呈持续上升态势。在英国能耗强度和对中国出口货物结构无明显变化的情况下,英国对中国出口额的增加主导了出口隐含碳的上升趋势。

3.中英贸易对全球环境有着负面的影响,但是这种影响在逐步变小。

存在贸易的中英两国将比不存在贸易的中英两国给地球带来更多的排放。多产生的排放量介于4438百万~84.89百万吨之间。但是由于技术进步使得中国的能耗强度不断减小,2006年之后的中英贸易给地球带来的环境负荷正在不断减小。

(二)启示

1.重视碳排放转移,争取将其纳入国际碳排放核算框架

在全球经济萎靡不振的今天,以中国为首的一批发展中国家却经历着飞速的发展。与此同时,关于发展中国家承担碳排放责任的呼声也越来越高。通过本文关于中英双边贸易隐含碳的分析,我们可以看出中国通过出口产品为包括英国在内的发达国家承担了大量的碳排放。发达国家在碳减排问题上所应承担的不仅仅是历史责任,而且还有作为碳最终消费者的责任。目前关于碳减排的国际准则仅仅关注的实际产生地,并不重视碳排放转移。这实质上把碳减排责任推向发展中国家,导致发达国家缺乏减排及转让减排技术的激励,不利于整个世界的温室气体减排。因此,融入“消费排放”基准,将贸易分工引发的碳排放转移纳入国际碳排放和碳减排核算框架,应该是广大发展中国家坚持、发达国家认可的基本准则,也是新气候公约改进的重要方向。