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1、本科生毕业设计（论文）开题报告题 目： 火力发电碳排放的测算方法研究 学 院： 理学院 系 管理科学与工程 专 业： 管理科学 班 级： 061班 学 号： 姓 名： 指导教师： 填表日期： 2010 年 03 月 25 日一、 选题的依据及意义碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳，因此用碳（Carbon）一词作为代表。虽然并不准确，但作为让民众最快了解的方法就是简单地将“碳排放”理解为“二氧化碳排放”。多数科学家和政府承认温室气体已经为地球和人类带来灾难，所以控制碳排放和减少碳排放是目前亟待解决的问题。全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用化石
2、燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，威胁人类的食物供应和居住环境。减少碳排放是中国经济发展的必然选择和实现可持续发展的必由之路。自2004年1月1日起，国家对火力发电厂烟尘排放提出了更高的要求。通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目。烟尘最高允许排放质量浓度为50 mgm3。一些地方环保部门甚至提出了更严格的要求，
3、如北京市烟尘的排放允许质量浓度严于很多先进国家标准，从2005年11月1日起，已运行的火电厂锅炉到叶炳尘排放质量浓度仪允许30mgm3，即使将日前的四电场电除尘器改进为五电场、六电场也很难满足上述要求。在我国一次能源消费结构中，煤炭占有绝对的主体地位，这就决定了火力发电在我国电力行业中的占有绝对的比重。2005年我国发电总量为2475kWh，占全球发电量的13.6 %，而在我国发电总量中火电占2047kWh，占我国发电总量的82.69 %，因此可以看出火电在我国电力结构中具有举足轻重的作用，而且火力发电量呈现逐年增加的趋势。以2006年为例，我国火力发电消耗煤炭总量为1112亿t，约占煤炭生产
4、总量的50 %。当前我国火力发电产生灰渣约占全国灰渣总量的70 %，二氧化硫排放占工业排放总量56%，能源消耗和环境问题日益重要，特别是碳排放问题已经成为我国的焦点问题。有效的碳测算办法是掌握碳源排放的CO2气体具体数量的科学手段。在我国碳源排放分布广泛、种类繁多及存在变动的客观条件下，采用普查进行统计无疑是有着巨大的工作量。所以寻找有效的测算办法将会节省大量的资金、劳动量与时间。其次，我国在产业结构、能源消费结构、居民生活方式上与国外的差别很大，他们的成熟估算办法在我国不一定适用；另外，我国统计口径与国外亦有一定的差别。排碳量不仅与碳源本身排碳机制相关，还与社会发展、科技水平、国家宏观政策等
5、诸多社会因素紧密相连。因此寻找适合我国国情的火力发电碳排放的测算方法具有极其重大的意义。二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）国内相关研究项目回顾我国从八十年代开始，就与国际合作开展了许多关于气候变化研究的项目。包括：与亚洲开发银行合作的“中国响应全球气候变化的国家战略研究”、“亚洲减排温室气体最小成本战略”和“中国能源领域清洁发展机制机遇”；与全球环境基金合作的“中国控制温室气体排放的问题与选择”和“中国温室气体排放清单编制”；与美国能源部合作的“中国气候变化国别研究”；与加拿大政府合作的“北京温室气体排放清单研究”、“中加气候变化合作研究计划”；与世界银行和德国政府合作的项目“中国清
6、洁发展机制国别研究”；与英国政府合作的“气候变化对中国农业的影响研究”；与意大利政府合作的“清洁发展机制安全研究”；与挪威政府合作的“试验阶段共同执行活动”项目“河南商丘热电厂项目”；与日本政府合作的三项“试验阶段共同执行活动”项目“首钢干熄焦项目”、“哈尔滨垃圾焚烧废热利用项目”及“辽阳铁合金冶炼电炉煤气回收工艺项目”以及与荷兰政府合作的“试验阶段共同执行活动”项目“寿光先进温室大棚”。另外，我国是联合国气候变化框架公约的签约国之一，是一个经济将持续发展的发展中国家。一些研究机构开展了本国的气候变化研究，为有关政府部门制定响应国际政策提供了支持。从“八五”开始十余年来，研究领域逐渐在拓宽，涉
7、及了气候变化科学的诸多方面。主要包括：“全球气候变化预测、影响和对策研究”、“我国未来2050年生存环境变化趋势的预测研究”、“中国气候与海平面变化及其趋势和影响的研究”、“全球气候变化与环境政策研究”、“我国短期气候预测业务系统的研究”、“中国东部农业生态系统与全球变化相互作用的机理研究”、“全球环境变化支撑技术研究”、“我国陆地生态系统碳循环研究”等上述研究的开展，建立和完善了大气温室气体浓度和排放的监测系统和分析手段，取得了温室气体大气浓度、工业源温室气体排放参数监测和排放量计算、垃圾填埋温室气候排放参数的监测和排放量计算、农业源温室气体排放参数的监测与排放量计算的初步资料，并发展和改进
8、了相应的理论研究与计算方法。国际开展的主要研究在过去的20年里，国际科学界先后发起的主要气候变化科学研究计划包括:世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)和全球环境变化的人类因素国际计划(HIDP)等大型国际研究计划。这些计划对气候变化的科学问题，特别是十年一百年尺度气候变化的物理、化学和生物学过程及其可预测性，以及气候变化的影响与适应性对策、温室气体减排与经济等进行深入而广泛的研究。此外，美国启动了大型的碳循环科学计划，重点研究大陆和区域尺度的碳汇/碳源及其随时间的变化;日本于2002年启动了陆地生态系统碳收支国家战略性研究;欧盟也发起了一个“欧洲碳循环联合项目”。最具有
9、影响力的是，由世界气象组织和联合国环境规划署联合成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)。从1988年开始，组织上千科学家就气候变化的问题、气候变化的影响与适应性对策、温室气体减排与经济影响、对温室气体的排放源的排放机制、排放量、估算方法等进行了全面的研究，发表了三次综合科学评估报告以及一系列特别报告和技术报告。代表了国际的最成熟的理论。2000年IPCC完成了国家温室气体清单好的做法指南和不确定性管理报告；2003年1月，温室气体排放清单数据库编辑委员就排放清单数据库管理和组装的形式及方法进行了研讨。同年2月，温室气体清单计划专门小组组织开展的温室气体排放因子数据库的工作安排。2003年9
10、月，IPCC国家温室气体清单专门小组召开了国家温室气体清单指南第二次修订大纲讨论会。目前，这部分工作依然按计划进行。国内外碳排放测算办法研究现状目前测算气体排放量与污染物排放量计算方法相似，主要采用三种方法，实测法、物料衡算法和排放系数法。这三种方法是获得测算数据的根本依据，在使用过程中各有所长，互为补充。王雪娜在中国碳源排碳量估算办法研究现状一文中指出：在已有的排碳量估算的方法中，大多只能解决碳源的静态排放量的估算，有很多是根据情况设定的，没有考虑间接的经济影响，所以不能计算宏观经济的损失，对选择技术时的社会制度方面的展改等社会成本没有加以考虑，所以精确度上可能有些欠缺。谭丹:在我国工业行业
11、的产业升级与碳排放关系分析中指出科学家虽然已认识到经济发展以及产业结构尤其是工业发展对碳排放的影响, 但不同工业行业的能源依赖和碳排放效应差异性大,因此, 不同工业产业结构对碳排放的影响仍需要作进一步分析。王德英在我国工业部门碳源排碳量估算办法研究中指出我国在产业结构、能源消费结构、居民生活方式上与国外的差别很大，他们的成熟估算办法在我国不一定适用;另外，我国统计口径与国外亦有一定的差别。因此寻找适合我国国情的估算办法也是当务之急。三、本论文研究内容通过查看国内外相关的资料可以知道不同的排碳方式不同所采用的测算方式是不同的，但是不同碳源的同一排碳方式，其测算方法则可以相同。截止2005年底，全
12、国发电装机达到5084l万千瓦，比2000年底增加18909万千瓦，增长率59. 2。其中，水电达到11652万千瓦约占总容量22. 9比2000年底增加3717万下瓦，增长率46 .8；火电达到38413万千瓦，约占总容量75. 60%，比2000年底增加14659万千瓦，增长率6l .7：核电达到685万千瓦，约占总容量的l. 35。，风电装机容量达到126万千瓦。从电源结构来看，火电装机比重呈现先下降后上升的趋势，水电开发力度虽然不断加大，但比重基本处于下降的趋势。本论文主要是寻找到一个适用于我国工业部门火力发电煤炭排碳方式的测算方法，主要研究内容包括:首先是对我国火力发电状况的研究，对
13、目前国内火力发电的分布和占发电总量比例分析，然后根据目前国内火力发电所采用的主要技术及生产工艺进行分析。其次是对我国主要用于火力发电能源情况进行研究，将能源的种类和各自所占比例进行分析对比，根据不同的能源所产生的碳源再进行新的分类。第三对目前国内外相关研究项目进行回顾，把目前对于不同碳源类型使用的排放量测算方法进行分析研究，并针对目前所使用的测算方法中的不足，对最适用我国电力发电谈排放测算方法进行改进。最后根据社会发展趋势和产业结构的变化进行分析，目前整个社会处于石油经济向低碳经济转型的阶段，提出一个对我国火力发电碳源测算的具体方法，并分析未来火力发电技术及我国分布的变化趋势，分析其对相关行业
14、未来发展的影响。四、本论文研究方案l 收集火力发电以及我国能源分布的有关文献资料l 扩充查阅范围或实地调查l 收集国内外碳源测算方法的有关文献资料构思论文框架，编写论文提纲l 完成开题报告l 开始撰写论文并反复修改l 定稿，最终完成论文写作五、研究目标、主要特色及工作进度1.研究目标：由于国家对于环境保护的要求不断提高，因此对目前国内外相关研究项目进行回顾，把目前对于不同碳源类型使用的排放量测算方法进行分析研究，并针对目前所使用的测算方法中的不足，对最适用我国电力发电谈排放测算方法进行改进。提出一个对我国火力发电碳源测算的具体方法，并分析未来火力发电技术及我国分布的变化趋势，分析其对相关行业未
15、来发展的影响。2.主要特色：“十五”期间，全国发电量保持了较高增长速度。五年期间累计增加发电量1129044亿千瓦时，平均每年增加225809亿千瓦时，年平均增长1279。其中，水电发电量年平均增长1027，火电发电量年平均增长1303。2005年全国发电量达到了2497526亿千瓦时，比上年增加1382，增幅与上年相比回落了136个百分点。其中，水电发电量占发电总量1 587(与上年相比增加了079个百分点)，增长1976，是改革开放以来的最高值，这主要是得益于全国大部分地区来水情况较好；火电发电量约占发电量8183(与上年相比减少了067个百分点)，增长1289；核电发电量约占发电量213
16、，增长519。本文主要针对于我国能源分布为多煤炭少石油和天然气的具体国情进行的研究，研究范围小、对象单一，得出的测算方法相对来说会更加精确。而火力发电又是我国一个重中之重的项目，只有精确的测算数据才能更加有利于我国火力发电的碳排放量的控制和为减少碳排放制定出具体的政策。3.工作进度：预计用18周完成毕业论文，具体时间安排如下：第一、二周：查找资料，根据研究兴趣初步确定论文选题范围，及若干备选标题；第三、四周：与老师商讨，对题目进一步筛选，基本框定论文范围，确定论文题目，并交由指导老师批阅；第五、六周：完成论文纲要，交由老师批阅；第七、八周：查阅文献、搜集资料、归类信息，列出参考书目，并整理文献
17、；第九、十周：根据大纲，撰写完成论文初稿，交由老师批阅；第十一、十二周：修改论文，完成论文二稿，交由老师批阅；第十二、十三周：查找相关英文文献资料，并进行翻译；第十四、十五周：阅读与论文相关的最新报道，对论文进行修改，并完成论文三稿；第十六、十七周：完成相关论文简介、答辩提纲等，定稿。六、参考文献【1】马忠海.中国几种主要能源温室气体排放系数的比较评价研究.中国原子能科学研究院博士论文2002年6月【2】魏一鸣, 刘兰翠, 范英, 等. 中国能源报告( 2008) :碳排放研究R . 北京: 科学出版社, 2008.【3】徐国泉, 刘则渊, 姜照华. 中国碳排放的因素分解模型及实证分析: 19
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19、实用手册.中国环境科学出版社,2004【8】高卫东,姜巍,谢辉.经济发展对中国能源碳排放空间分布的影响J. 辽宁工程技术大学学报（自然科学版）,2009,(4):296-299.【9】金乐琴,刘瑞. 低碳经济与中国经济发展模式转型J.经济问题探索,2009,(1):84-87.【10】徐国泉,刘则渊,姜照华.中国碳排放的因素分解模型及实证分析：1 9 9 5 2004J.中国人口资源与环境,2006,(16):158-161.【11】胡初枝,黄贤金,钟太洋,谭丹. 中国碳排放特征及其动态演进分析J. 中国人口.资源与环境, 2008,(03) .【12】王雪娜. 我国能源类碳源排碳量估算办法研究D. 北京林业大学, 2006 .【13】张德英. 我国工业部门碳源排碳量估算办法研究D. 北京林业大学，2005.5
火力发电碳排放的测算方法研究 开题报告
