标准碳金交易与碳热氧税制度研究

工业化打破了大气圈碳热氧的平衡状态,使温室效应显著增强,造成一系列因环境遭受严重污染和破坏而引起的生态失衡和气候灾难。目前,国内外主要推行"虚拟"的碳排放权"配额指标"交易和碳税应对全球气候变暖。二者在设计上被认为对于全球碳减排有一定的促进作用,但"虚拟"的碳排放权"配额指标"交易存在不科学、不实用、不经济、不公平、难监管和无实效等缺陷,实际操作困难;碳税推行阻力大,且没有对使用化石能源产生的热释放和氧消耗进行征税。化石能源的使用及现有减排减碳方法的缺陷,造成了大气CO2当量浓度和温度不断上升及O2浓度持续下降的危局。为此,笔者提出了"标准碳金"交易和"碳热氧税"制度。通过推进生态文明建设,扩大光合作用的面积和空间,提高光能利用率,在增加生态资源的同时实现大气圈碳热氧总量的动态平衡,调节温室效应,维持地球上水、汽、冰共存的气候平衡状态,调控全球气候变暖,减弱减少气候灾难。     

发展新气候经济应对全球气候变化

为实现工业化以来,全球升温不超过2℃的目标,《巴黎协定》提出:"本世纪下半叶实现温室气体净零排放",世界各国都面临着碳减排的严峻挑战。笔者从刈割韭菜得到启示,发现、界定了"速生草",通过选育和种植,实现了生物质飞跃大增产;将大气圈中的CO_2一部分转化成生物质替代化石燃料,一部分转化分配到以生物质为原料的产品生产、运输、储存与使用的产业链中,创建人工碳库,实施大气分碳,对碳循环过程实施技术控制,调节大气CO_2浓度,消除雾霾与应对全球气候变化。本文提出用碳稅支撑生物碳封存和发展新气候经济,创建"零碳区域"发展模式,建设生态文明,实现人与自然的和谐共存。     

草比树大

草本植物与木本植物的固碳效率差异,其本质是C4植物与C3植物的光合效率差异。C4植物主要存在于草本植物中,光合作用启动快、光呼吸弱、CO2补偿点低、光合效率高;木本植物大多数是C3植物,光合作用启动慢、光呼吸强、CO2补偿点高、光合效率低。在经度、纬度、时间、空间和面积相同的种植条件下,通过实验田选育的O4草本植物叶片总面积、叶绿体总数量、生物质总量、碳吸收总量、热吸收总量和氧释放总量均大于O3木本植物。本研究证明了O4草本植物是生态文明建设和应对全球气候变暖的先锋植物。将植物吸收CO2和热量、释放O2后形成的生物质应用到新气候经济的产业链中,替代化石燃料发电,进行“应用封碳”、“使用封碳”、“成型封碳”与“填埋封碳”,为碳热氧交易提供了实物产品,可产生巨大的“暂时碳汇量”、“长期碳汇量”和“永久碳汇量”。通过实体碳热氧产品交易,推行碳热氧税制度,创建零碳模式,可调节由温室气体造成的全球气候变暖。     

光合作用就是碳汇

光合作用就是碳汇,这既是诠释生命的历程又是讲述碳循环的故事。大约在46亿年前,频繁的火山活动喷发出H_2O、CO_2、CO、H_2、CH_4、N_2、H_2S、NH_3、SO_2和He等气体,在紫外线、宇宙射线、闪电、高温等自然条件的长期作用下,产生了许多简单的有机物,然后随雨水进入原始水域,在一定的条件下,形成了许多不同性质的生物大分子,继而演化为原始单细胞。大约在35～38亿年前,不生氧光合细菌就开始了初始的光合作用。数亿年后,以蓝细菌为代表的生氧光合生物出现,地球进入了生氧光合作用时代,并逐渐形成了现在的大气圈和水圈。在O_2充足的环境下生命大量出现,最后演变进化出草、木、虫、鱼、鸟、兽及人类。不管光合作用怎样变化,CO_2一直是这个伟大生化反应的原料。光养生物通过光合作用释放O_2,并将大气中的CO_2和热量源源不断地转运储存到由植物、动物、微生物构成的食物网中;生物氧化消耗O_2,同时向大气中释放CO_2和热量;演绎着"碳热氧"在大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中循环往复、周而复始的变化过程;驱动着能量流动、物质循环和信息传递,产生了风雨雷电、龙腾虎跃、五彩缤纷、气象万千的生态世界。     

动碳、静碳与减排新技术路线研究

大气温室效应的动碳与静碳理论,是对全球碳循环规律的高度概括和总结,是解决全球气候变暖和减排难题的重要理论。本文研究分析了湖南省长沙"零碳县"项目的基本经验,得出速生碳汇草实际上就是提高动碳向静碳转化速度的技术路线,探讨了通过实施速生碳汇植物减排示范工程,实现区域零碳排放的可行模式。通过零碳模式的实施带动作物秸秆利用,以解决秸秆的田间燃烧问题。     

生态文明建设研究

习近平主席指出:"共谋全球生态文明建设,深度参与全球环境治理,形成世界环境保护和可持续发展的解决方案,引导应对气候变化国际合作。要积极实施应对气候变化国家战略推动和引导建立公平合理、合作共赢的全球气候治理体系,彰显我国负责任大国形象,推动构建人类命运共同体"。笔者遵循习主席的教导,研读了中华优秀历史文化的自然生态观、马克思列宁主义的自然生态哲学和当代中国领袖的生态文明理论,通过科学探索和实践研究,发现了"速生碳汇草";发明了"生物捕碳固碳技术";首倡"综合开发利用大气碳资源","发展新气候经济","实现二氧化碳负增长",创建"零碳"区域发展模式;主张在全球范围内征收"碳、热、氧税",实施"碳、热、氧产品"交易;提出了生态文明建设的原理、定义、目标、方法和流程。为建设生态文明,实现人类的生存与可持续发展战略提供了科学依据和新的途径。     

碳达峰目标和碳中和愿景的实现路径

气候问题的紧迫性使得稳定大气中CO_2的累积排放量,控制温室效应成为横亘在人类社会面前的共同问题。对此,我国宣布将提高"国家自主贡献"力度,力争2030年前CO_2排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,同时提出了实现碳达峰和碳中和的主要路径,以及统筹好发展与减排、各地区与各行业减排、能源转型与产业转型之间的关系。     

生物质气化发电能耗和温室气体排放分析

利用混合式生命周期分析方法对1 MW和5.5 MW生物质气化发电系统的能耗和温室气体(GHG)排放进行分析,结果表明:每输出1 GJ电力,1 MW和5.5 MW生物质气化发电系统一次化石能源消耗分别为0.238 GJ和0.258 GJ,GHG排放分别为40.4 kg CO_2-eq和49.8 kg CO_2-eq,其中发电阶段的能耗和温室气体排放最高;两个系统的能源替代率在90%以上,GHG减排率在80%以上;生物质气化发电系统具有良好的可持续性,可在节能减排中发挥重要作用。     

浅谈煤炭富氧燃烧减排的技术发展

大量使用矿物燃料所造成的地球温室效应现象越来越严重。近年来,火力发电领域CO_2的捕集、压缩液化及封存技术的研究与工程师范等已成为至关重要的任务。富氧燃烧减排技术是一种既能直接捕集高浓度CO_2,又可以综合控制燃煤污染物排放的新一代洁净煤发电技术。它又被称为O_2/CO_2燃烧技术,或者空气分离/烟气再循环技术。目前,国内外把它作为一种具有发展潜力的碳减排技术研究对象之一。未来将会加快对其研究步伐,围绕富氧燃烧锅炉本体、燃烧器技术、空分系统合理配置和动态调节特性、烟气净化技术来进行钻研。     

西藏能源消费与工业生产CO_2排放量测算

本文按照IPCC所提出的碳排放测算基本思路与相关方法,在全面估算2012年西藏化石能源消费量的基础上,对西藏化石能源消费及工业生产所产生的CO_2排放量进行了测算。结果表明,由于工业规模小,西藏自治区2012年万元GDP能耗为0.382kgce,与其他各省市区比较其最低;化石能源消费与工业生产CO_2排放量为506.02万~525.39万t,在各省区中排放量最小。当年CO_2排放最大值仅占全国排放总量的0.62‰,仅相当于其区域"碳汇"规模的0.20%左右。同时,提出西藏应对气候变化的基本思路应以适应为主导的建议。