宋庆彬 汪中才
摘要 作为我国特别行政区之一,澳门正遭受以极端天气为代表的气候变化影响,并且这一现实已经严重威胁到澳门经济发展和城市安全。研究温室气体排放清单和排放特征,进而采取相应措施应对和减缓气候变化带来的影响已经成为澳门社会各界的共识。本文在量化澳门三个范畴的温室气体特征的基础上,识别了典型行业温室气体排放特点,并提出了促进澳门实现温室气体减排的有效措施和路径。研究显示:2000—2017年间,澳门范畴1、范畴2和范畴3排放均有不同程度的增加,并且没有任何一个范畴的排放量已达到峰值。2017年三者排放量分别为226.80万t CO2e、450.47万t CO2e和558.49万t CO2e。电力行业和交通运输(包括陆运、海运和空运)已经成为澳门范畴1排放最重要的贡献者,2017年贡献率分别为38%和37%。2017年澳门范畴1人均温室气体排放量为3.47 t CO2e/人,约为范畴2和范畴3同期水平的50%和41%。总体而言,澳门范畴1碳强度明显低于范畴2和范畴3,并且三者仍在逐年下降。情景分析结果显示,通过运输业电气化、本地电力结构优化、废弃物管理及再利用和其他燃料节能减排四个路径的减排措施,可以将澳门范畴1的温室气体排放量在2017年基础上削减90%。因此,调整电力发展政策是澳门温室气体减排的最有效措施之一,特区政府的减排重点应放在能源消费电气化、增加清洁电力比例上。
关键词 温室气体;排放特征;减排策略;澳门
中图分类号 X321
文献标识码 A文章编号 1002-2104(2020)07-0018-09 DOI:10.12062/cpre.20200503
作为温室气体的主要贡献者,城市一直都是应对气候变化这一全球挑战的重要组成部分[1]。目前,全球与能源有关的温室气体排放有70%来自城市[2],且随着发展中国家城市化进程的加快,这一比例还会继续增加。与此同时,各城市正在设计和实施突破性的解决方案,以减缓气候变化带来的影响,从而促进城市的可持续发展。
1 文献综述
目前在城市层面,中国进行了大量温室气体核算研究,然而由于中国城市温室气体清单研究起步较晚,尚缺乏规范、统一的城市温室气体评价指标体系[3-5]。Liu等[6]介绍了1995—2009年间,中国北京、天津、上海和重庆四个特大城市与能源相关的温室气体情况。覃小玲等人[7]使用《2006年IPCC国家温室气体排放清单指南》温室气体核算方法,建立了2008年深圳市温室气体清单,研究显示2008年深圳市温室气体人均排放量和单位GDP碳强度均低于北京、上海、天津和无锡,但高于重庆市。刘蕊[8]结合《2006年IPCC国家温室气体排放清单指南》和《中国省级温室气体清单编制指南》给出了2004—2014年北京市温室气体清单,并就北京市温室气体进行了影响因素分解。赵倩[9]使用IPCC方法研究了1996—2008年上海市的温室气体排放情况。
澳门是我国两个特别行政区之一,位于珠江三角洲西岸,为我国“一国两制”政策重要示范区。澳门城市化率达到100%,是全球人口密度最高的城市之一[10]。同时,作为滨海城市之一,澳门正遭受以极端天气为代表的气候变化影响,并且已经严重威胁到澳门经济发展和城市安全[11-13]。
目前,诸多学者对澳门进行了温室气体核算研究,主要关注点在建筑业[14-15]、工业[16]、交通业[17-19]和进出口贸易[20-21]等部门。Zhao等[15]使用生命周期评价法(LCA)评估了澳门建筑的温室气体情况,并提出了有效的温室气体减排措施。Song等[16-18]使用LCA方法评估了2010—2014年澳门本地电力工业的温室气体情况,并以轻型汽车(LDVs)和公共汽车(PBs)为例评估了澳门交通业的温室气体特征及减排潜力。Li等[20-21]分析了澳门能源消耗、进出口贸易及其相关的温室气体排放情况,并指出电力行业是澳门温室气体排放的最大贡献源。此外,Chen等[22]对2000—2013年澳门能源消耗、温室气体和经济增长这三个指标进行脱钩分析,并首次将贸易温室气体纳入脱钩指标范畴。然而,当前澳门仍缺乏从城市层次角度的温室气体排放系统分析研究。
基于此,本文将系统量化澳门三个范畴的温室气体特征,识别澳门典型行业温室气体排放特点,并提出促进澳门温室气体减排的有效策略和路径,为推动低碳、绿色澳门建设提供参考。
2 温室气体研究方法和数据来源
2.1 研究对象和范围
目前,制定国家温室气体清单有两种基本方法:①基于生产的核算方法(PBA),最早由《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)《2006年IPCC国家温室气体排放清单指南》采用,更注重直接温室气体的核算;②基于消费的核算方法(CBA)是后来开发出的方法,旨在揭示若仅采用PBA方法可能产生的碳泄漏问题以及消费或需求方面减排的可能性。
本研究对温室气体排放的三个范畴进行了定义。范畴1排放指城市边界内的直接温室气体排放,广泛应用于约束一国的气候承诺,如《京都议定书》和《巴黎协定》。但中国内地在评估每个省份的二氧化碳温室气体时采用的是范畴2排放,即城市边界内的直接排放和能源服务隐含温室气体排放之和。范畴3排放指城市边界内的温室气体排放(范畴2排放)加上城市边界外的跨境能源消耗产生的温室气体排放。对于全球来说,这三个范畴没有区别,因为所有的生产和消费过程都发生在地球的边界内。然而,当能源服务(范畴2)和商品/服务(范畴3)来源于特定地理区域以外时,它们之间的差距往往会扩大。本文依照范畴定义对2000—2017年澳门城市温室气体排放情况进行核算。由于数据的不可获得性,本文考虑的温室气体清单仅包括《京都议定书》中规定的三類温室气体,分别是CO2、CH4和N2O。
作为世界级的休闲旅游中心,澳门经济很大程度上取决于博彩业和旅游业。由于资源稀缺,澳门几乎所有的能源产品均来自进口。以电力能源为例,澳门高度依赖中国南方电网提供的电力服务,2017年澳门总电力供应中约73%进口自中国南方电网[23],因此,澳门温室气体排放特征深受毗邻的内地能源供给侧结构的影响。
2.2 排放源分析
2.2.1 范畴1
以《澳门环境状况报告》(2001—2018)为基础[24],将从本地电力、交通运输(包括陆运、海运和空运)、城市废物处理(包括污水处理、废弃物焚化和废弃物堆填)、工业排放、建筑业排放以及商业、家庭和服务业排放等六个行业阐明澳门边界内的直接温室气体排放情况,即范畴1排放。
2.2.2 范畴2
澳门的范畴2温室气体定义为范畴1 排放加上澳门电力贸易隐含的温室气体排放。澳门与中国内地的电力交易由来已久,最早可追溯至20世纪80年代。1985年至今,澳门电力股份有限公司(CEM)均为澳门公共供电服务专营机构。自2005年以来,CEM加大从中国南方电网进口电量,进口电力逐渐成为澳门电力消费主要来源。2017年澳门总电力供应为53.77亿kW·h,其中约73%进口自中国南方电网[23]。
2.2.3 范畴3
澳门是典型的异养型经济城市(本地货物几乎全部来自贸易进口),一直以来澳门严重依赖进出口贸易来弥补自身的资源短缺问题。随着经济的飞速增长,澳门对外贸易依赖程度进一步提高。在贸易过程中,不可避免地带来大量的消费碳流动。一般而言,范畴3温室气体排放涵盖城市所有的跨境贸易活动温室气体排放,包括跨境货物贸易和跨境服务贸易两部分。受研究内容及数据限制,本研究范围不包括跨境服务贸易活动温室气体产生情况,重点考虑澳门货物贸易过程中的电力贸易活动(即范畴2中的外购电力)和跨境交通活动(重点考虑海运和航空运输)。因此,澳门的范畴3温室气体定义为范畴2排放加上澳门跨境交通温室气体。
2.3 数据来源
本研究数据来源如表 1所示。澳门范畴1排放直接估算自2001—2018年《澳门环境状况报告》[24]。与范畴1相比,范畴2需要额外加上澳门电力贸易温室气体,而这也可以根据《澳门统计年鉴》(2000—2017)[23]进口电力供应量和中国南方电网2010—2012年平均CO2排放因子[25-26]计算得到。澳门跨境交通温室气体计算依据的活动水平同样来源于《澳门统计年鉴》[23],排放因子取自IPCC相关研究报告[27-28]。
3 结果与讨论
3.1 范畴1温室气体排放
3.1.1 电力行业
总体而言,澳门本地电力行业(不包含垃圾焚烧发电,其包含在废弃物处理行业中)温室气体呈现下降的趋势,但2013年以来有所上升 (见图 1)。2000—2013年间,澳门电力行业温室气体由94.70万t CO2e下降到最低值17.30万t CO2e。2013年以后,澳门电力行业温室气体转而持续增加,主要由本地发电量增加导致。2017年澳门电力行业温室气体排放为83.32万t CO2e,约为2013年排放量的4.8倍。此外,Song等[16]的研究指出,2010—2014年间CEM燃油发电机组和天然气发电机组的平均温室气体因子分别为0.71(kg CO2e/kW·h)和0.42(kg CO2e/kW·h),而垃圾焚烧发电平均排放因子为0.95(kg CO2e/kW·h),天然气发电是澳门最清洁的电力来源。
3.1.2 运输业
自2000年以来,澳门运输业温室气体持续增长并且未有明显变缓迹象(见图1)。2017年澳门运输业(包括陆运、海运和空运)温室气体排放为81.99万t CO2e,约为2000年排放量的2.5倍。此外,陆运交通一直都是澳门运输业温室气体排放的主要来源,其排放占比由2000年的11%逐步增加至2017年的20%。2000—2017年间,澳门海运交通温室气体排放也增长了近1.5倍。澳门空运温室气体的排放量变化不大,其历年平均占比为4%。
2000—2017年间,澳门陆运交通温室气体排放总量由18.94万t CO2e稳步增加至45.42万t CO2e,这与澳门私家车和电单车数量稳步增长的趋势基本吻合[18,29]。与此同时,澳门海运交通温室气体排放也由11.05万t CO2e增至27.37万t CO2e。2000—2017年间,澳门空运交通温室气体排放由3.16万t CO2e增长至9.20万t CO2e。此外,澳门航班单次起降温室气体排放有了显著改善,2016年已经完成每起降架次温室气体排放在2012年0.49 t CO2e的基础上减少20%的预定目标,并在2017年完成较2012年水平减少28.7%的目标[30]。
3.1.3 其他行業
(1) 商业、家庭及服务业。如图 1所示,澳门商业、家庭及服务业温室气体排放增速较为缓慢。2000—2017年间,澳门商业、家庭及服务业温室气体排放由15.78万t CO2e增至25.57万t CO2e,增幅达62%,主要来源于行业内的天然气和电力能源消耗。
(2) 废弃物处理行业。如图 1所示,2000—2017年间澳门因城市废物处置产生的温室气体呈缓慢下降趋势,排放总量由23.67万t CO2e减少至21.18万t CO2e。2008—2010年间出现较大反弹,主要原因是2008年焚烧炉进行扩建,之后积累的废弃物大量集中焚烧,导致排放量快速增加。废物焚化和污水处理是澳门温室气体N2O的主要排放源,废物堆填则是CH4的主要排放源。澳门因废物焚化产生的温室气体排放量由2000年的12.63万t CO2e逐步降低至2017年的8.98万t CO2e。2000—2017年,澳门废弃物处理行业温室气体排放中污水处理行业排放占比由7%逐步增加至37%。2017年澳门废物焚化、污水处理和废物堆填产生的温室气体排放量占全年温室气体总排放的比重分别为4%、2%和3%。
(3) 建筑业。从图 1可看出,澳门建筑业(仅建造阶段)温室气体排放增长趋势明显。2000—2017年间,建筑业温室气体排放由1.26万t CO2e增加至8.84万t CO2e。其中,2014年排放量最大,为10.90万t CO2e。应用LCA方法,Zhao等[15]估算了1999—2016年间澳门城市建筑物的温室气体排放情况,并指出使用阶段是温室气体排放的主要来源。此外,研究发现澳门城市建筑建造阶段单位温室气体平均排放量为1.47 t CO2e/m2,而使用阶段居民建筑和非居民建筑亦呈现明显的差异,且单位温室气体排放远高于内地城市(如北京、天津等)。
(4) 工业。如图 1所示,澳门工业温室气体排放总体变化不大,2017年排放量为5.89万t CO2e,与2000年相比稍有增加。Li等[31]研究了2000—2013年澳门水泥生产过程中的温室气体排放情况,但其结果与澳门环境状况报告结果出入较大,仅水泥生产就超过了澳门所有工业的温室气体值。可能原因是澳门环境状况报告仅统计澳门水泥业的温室气体且仅包括直接排放,而Li等[31]则将在澳门消费的进口水泥使用量均包括在内。
3.1.4 范畴1总排放
澳门范畴1的温室气体如图 2A所示。2000—2017年间澳门温室气体排放由173.30万t CO2e缓慢增长到226.80万t CO2e,并在2012年达到历史低谷146.1万t CO2e,这主要得益于天然气发电在本地电力中的使用比例增加。2000—2017年间,澳门人均温室气体排放总体呈下降趋势,从2000年的年人均4.02 t CO2e下降至2014年的2.51 t CO2e,之后又回升到2017年的人均3.47 t CO2e。
从各行业的排放占比来看(见图 2),本地电力行业仍是澳门最大温室气体排放源,其次是运输业,2000—2017年二者平均排放占比分别为38%和30%。2017年商业、家庭及服务业温室气体占比为36%,约为2000年排放占比的1.9倍。2000—2017年澳门建筑业和工业温室气体平均占比均为3%。
3.2 范畴2温室气体排放
2000—2017年间,澳门范畴2排放由184.34万t CO2e
持续增加至450.47万t CO2e,增幅达144.4%,这其中增加量主要来自电力贸易产生的温室气体(见图3)。特别地,自2005年开始,澳门电力贸易温室气体排放开始显著增加。在此之前,澳门电力贸易温室气体排放平均水平仅为10.34万t CO2e ,而到2017年增至223.67万t CO2e,约是2000年的20.0倍。
相应地,澳门外购电力供应量也由2000年的1.95亿kW·h激增至2017年的39.52亿kW·h。2000—2004年,澳门外购电力平均供应量为1.83亿kW·h。2007年,外购电力供应量首次超过本地电力供应量。此后,外购电力一直占据电力供应的主导地位。2013年以来,澳门本地电力供应量逐年增加。2017年澳门本地电力供应量为14.65亿kW·h,约为2013年的3.5倍。
3.3 范畴3温室气体排放
3.3.1 跨境交通
2000—2017年澳门跨境交通温室气体排放情况如图4所示。陆运跨境交通由于数据无法获取,因而并不包含在内。总体而言,澳门跨境交通温室气体排放增长趋势明显。2000—2007年间,排放量由41.20万t CO2e增加至98.01万t CO2e。从2008年开始,跨境交通温室气体排放总量开始下降,并在2012之后开始回升。海运交通温室气体排放趋势较为稳定,2000—2017年平均排放量为19.78万t CO2e。跨境交通航空运输变化趋势与跨境交通温室气体总量趋势基本一致。2000年时,跨境空运温室气体排放为28.78万t CO2e,2017年约为2000年的2.9倍。
3.3.2 范畴3总排放
图 5展现了澳门范畴3的温室气体排放情况。总体而言,澳门范畴3排放呈明显的增长趋势,并且未有缓和的迹象。2000—2017年间,澳门范畴3的温室气体排放由225.54 万t CO2e持续增加至548.49万t CO2e。其中,跨境交通温室气体排放平均占比为20%。2017年澳门跨境交通温室气体排放量为98.01万t CO2e,约为范畴2排放的22%。相比之下,海运交通排放量相对较低是因为其燃料消耗量较少[23]。3.4 范畴1、范畴2和范畴3排放的比较
如图 6A所示,澳门范畴1排放保持着缓慢增长的趋势,但自2013年以来排放量明显上升,主要原因是本地发电量的大幅上升,因此澳门范畴1排放仍未达到历史峰值。对于澳门而言,范疇1排放是否能尽快达峰的关键是电力发展政策。如果新增的需求都用外购电来满足而本地发电保持在较低比例,节能减废等政策就有可能使得澳门范畴1排放尽快达峰,否则还将持续增加 。
随着外购电力比例的大幅上升,澳门范畴2与范畴1排放的比例也大幅增加,由2000年的106%增加至2014年的249%。之后,随着本地发电和范畴1排放的增加,这一比例在2017年又降低至199%。目前,澳门范畴2温室气体排放还没有呈现达峰的迹象,但随着中国内地的减排努力,特别是南方电网温室气体因子的不断下降,外购电所带来的温室气体排放预期将有可能在未来出现显著下降,从而推动澳门范畴2排放达到峰值。
由于外购电的主导效应以及澳门并非重要的航运中心,澳门范畴3的排放趋势和范畴2类似,也没有出现达峰的迹象。2000—2017年间,澳门范畴3与范畴1排放的比值由130%逐步增加至242%。2000—2017年间,澳门范畴1的人均温室气體排放量由4.02 t CO2e/人缓慢降低至3.47 t CO2e/人,历年平均排放量为3.45 t CO2e/人(图 6B)。相比之下,澳门范畴2和范畴3的人均温室气体排放量均呈上升趋势。2017年,澳门范畴2和范畴3的人均温室气体排放量分别为6.90 t CO2e/人和8.40 t CO2e/人,约为范畴1人均温室气体排放量的2.0倍和2.4倍。尽管如此,澳门各范畴的单位国内生产总值(GDP)温室气体排放量(即碳强度)仍在逐年下降(图 6B)。范畴1中,澳门碳强度由2000年的1.58 t CO2e/105澳门元GDP逐步降低至2017年的0.57 t CO2e/105澳门元GDP,降幅达64%。自2005年以来,由于外购电力的增加,澳门范畴2和范畴3的碳强度均明显高于范畴1。2014—2017年间,因澳门本地发电量增加导致各范畴内澳门碳强度均有不同程度的增加。
3.5 澳门温室气体减排策略IPCC报告显示,通过相关减排措施将全球升温控制在1.5 ℃比在1 ℃时能获得更大的环境收益[32]。澳门的电力发展政策是范畴1排放达峰和大幅减排的关键。本研究重点针对在澳门境内的直接排放(范畴1排放),以能源使用的全面电气化、节能减废以及增加外购电来实现减排目标。
3.5.1 全面电气化和节能减废
(1)运输业。运输业是澳门重要温室气体源,主要是陆运交通和海运交通,二者主要使用的燃料为汽油和轻柴油。2017年澳门陆运交通和海运交通的温室气体排放占比分别为20%和12%。当前,澳门从进口新车、在用车、车用燃油及推广环保车辆等方面推进各项改善政策。为进一步实行交通低碳,政府还对车用无铅汽油及轻柴油标准进行规定[33],并于2012年推出环保车辆税务优惠措施[34],以鼓励居民优先选择环保汽车。在参考外地成功经验基础上,特区政府推出《淘汰重型及轻型二冲程摩托车资助计划》,淘汰了澳门5 450辆二冲程摩托车[35-36]。随着各项政策的实施,传统能源车辆在实现温室气体减排方面的空间已经非常小。新能源汽车成为交通低碳策略的核心,尤其是纯电动汽车,理论上将实现使用阶段零排放,但是将减排责任转移到了电力生产,因此清洁电力是推广纯电动汽车实现交通减排的基础。
(2)废弃物管理。纸张/卡纸、有机物和塑料是澳门城市固体废弃物的主要物理成分,三者2017年的比例分别为29.7%、27.4%和23.0%[24]。一方面,与日俱增的废弃物已逐渐逼近澳门垃圾焚化中心最大处理能力;另一方面,也正不断地刷新废弃物处理行业的温室气体排放量。此外,焚化之后的飞灰以及建筑废料也在不断压迫着澳门捉襟见肘的可用土地面积。
2017年澳门环境保护局发布了《澳门固体废物资源管理计划(2017—2026)》,制定了澳门未来十年的固体废物减量目标,计划到2026年实现人均固体废物弃置量在2016年基础上减少30%(0.63 kg/人)的目标[37]。通过回收纸张/卡纸和塑料等废物资源,可从根本上减少澳门垃圾焚化中心固体废物处理量,进而减少温室气体。对于固体废弃物中的厨余垃圾等有机物成分,可以考虑将其转化为生物能源进行利用。
(3)工业、建筑业、商业、家庭用户。随着居民生活水平的提高以及技术的进步,电器电子产品已经成为家庭及商业活动中不可或缺的部分。《澳门特别行政区能源效益状况调查研究报告》指出当前居民在电器电子产品使用方面已经有了相对较高的节能行为,但仍有一定的提升空间[38]。为配合“世界级旅游休闲中心”的发展定位,特区政府一直致力于居民低碳生活倡议的宣传工作。每年通过举办澳门国际环保合作发展论坛(MIECF),加强国际环保合作,提升居民环保意识。针对澳门蓬勃发展的酒店业,澳门环境保护局自2007年开始设立“澳门环保酒店奖”,积极鼓励本澳酒店业绿色发展。针对居民、企业和学校,澳门环境保护局每年通过开展“环保Fun”“低碳节日”“绿色企业伙伴计划”等活动,鼓励居民“绿色出行”,将低碳生活倡议旗帜,贯彻居民生活方方面面。此外,澳门环境保护局通过颁布“澳门环境保护规划(2010—2020)”、公共部门环境管理计划等措施,突出公共部门作用,提高社会环境绩效。
对澳门来说,电器电子产品的能源消费,尤其是空调产品的消费已经成为最重要的能源消费来源,因此其能源效率提升已经成为城市节能减排的重要举措。为此,澳门政府建立了“环保与节能基金”用于资助更加高效的环保和节能产品。对于空调产品来说,2017年仅非政府写字楼/办公室和酒店设定温度有所下降,居民家庭、食肆的空调温度反而有所上升。夏天,空调每调高1 ℃,能源效率将提高7%~10%,室内外温差越大,能源效率提高越明显,因此澳门空调节能空间巨大(以中国内地26 ℃的参考值计算,将有超过20%的节能空间)[39]。此外,节能能源标识的推广也有助于居民选择更加节能环保的电器电子产品,以同样268 L的家用电冰箱为例,能效为1级的要比5级的每天省电约0.7 kW·h。
3.5.2 电力发展
一直以来本地电力行业都是澳门温室气体的重要排放源。在未来的减排情景下,外购电的比重将进一步提高。澳门可全部改用天然气取代重油作为发电主要燃料。Song等[18]的研究表明,澳门天然气和重油发电的排放因子分别为0.42 kg CO2e/kW·h和0.71 kg CO2e/kW·h,因此每kW·h可以减少41%的温室气体排放。此外,可再生能源如太阳能的广泛使用亦在澳门能带来减排收益,但其比例和潜力小,2017年澳门光伏系统发电量仅为1 448 kW·h[40]。
全面的电气化可以外购电来逐步取代其他本地排放,节能可以减少外购电需求,减废使得本地废弃物处理带来的温室气体排放量减少。这一策略等同于将范畴1排放转移到范畴2,而外购电力的隐含温室气体排放量取决于外购电量和排放因子。与其他地区情况不同的是,澳门的范畴1和范畴2的排放和减排趋势都与中国内地特别是南方电网有着密切的关系。为了实现城市节能的全生命周期减排,澳门可以利用其资金优势和区位优势,更多地参与内地的电力生产,推动清洁电力以及可再生能源产业的进一步发展。
3.5.3 澳门温室气体减排路径
以澳门环境保护局“澳门环境报告”数据为基础,以2017年为基准年,本研究将通过上述全面电气化、节能减废以及增加外购电力等措施制定一个使得澳门实现直接温室气体排放(即范畴1排放)削减90%的减排路径。
(1)运输业电气化。如图 7所示,假设情景中,澳门将通过实现运输业完全电气化,使得澳门运输业实现温室气体零(直接)排放。2017年澳门运输业化石能源消耗量(包括汽油、航空煤油、轻柴油和天然气)总能量为17 364 TJ[23]。若将该能量全部由电力提供,需要相当于48.23亿 kW·h 的电力。并且,因此带来的电力消费增加,全部由进口电力进行抵消,不考虑对本地用电负荷的增加,将实现运输业温室气体的零排放。该举措可使澳门温室气体排放从226.80 万t CO2e下降至144.80 万t CO2e。
(2)本地电力结构优化。通过将澳门本地发电燃料全部改用天然气以取代原有的重油燃料(每kW·h可以减少41%的温室气体);同时,考虑应用碳捕集与封存技术(CCS),实现澳门本地发电行业85%温室气体捕集率[41]。该举措可使澳门温室气体排放从144.80万t CO2e下降至 68.85 万t CO2e。(3)废弃物管理及再利用。假设情景中,通过减量化目标和CCS技术实现废物回收利用过程的温室气体排放量减少。其中,通过实施源头减量和分类等措施减少进入澳门焚化炉废物量,尤其是非可燃垃圾的减量,预计在2017年人均产生量2.16 kg/天的基础上[23],实现60%的减量(主要考虑澳门人均产生量大的现状)。同时,考虑采用CCS技术实现温室气体捕集,捕集效率为85%。基于以上措施,实现由2017年的21.20万t CO2e,下降到2040年的21.20×(1-60%)×(1-85%)=1.27万t CO2e。该举措可使澳门温室气体排放从68.85万t CO2e下降至 48.94 万t CO2e。
(4)其他燃料节能减排。假设情景下,通过增强工业、建筑业、商业、饮食业、酒店和家庭用户节能减排,并充分加速其电气化进程(电力增加将依靠南方电网进口电力实现),预计将温室气体排放在2017年基础上削减66%,其中30%的减量通过节能减排实现,36%的减量通过电气化过程实现。基于此,其温室气体排放量将从2017年的40.3万t下降到13.7万t。该举措可使澳门温室气体排放从48.94万t CO2e下降至 22.35 万t CO2e。基于上述四个路径的分析,可以实现澳门减排90%温室气体的目标。如果考虑澳门生态系统的碳汇[42],可实现更高的减排,也是澳门未来是否能够实现净零排放的重要途径。此外,大力推广太阳能光伏发电也是未来澳门实现进一步减排的重要路径。
4 结 论
本文应用澳门环境保护局(DSPA)、澳门统计暨普查局(DSEC)数据及过往研究,综述了澳门三个范畴的温室气体特征,提出了澳门实现范畴1温室气体减排的有效建议。主要结论包括:
(1)2017年澳门范畴1、范畴2和范畴3温室气体排放量分别为226.80万t CO2e、450.47萬t CO2e和558.49万t CO2e,没有任何一个范畴的排放量已达到峰值,并且目前还没有明显迹象表明可能很快达到峰值。
(2)本地发电量的增加是2013—2017年范畴1排放量大幅上升的主要因素,影响澳门温室气体达到峰值和减排最重要的因素是澳门的电力发展政策。
(3)为推动澳门温室气体的有效减排,尤其是使澳门范畴1排放持续减少,重点应从能源消费电气化、节约能源、减少城市固体废物、增加电力进口等方面采取有效措施。
(编辑:刘照胜)
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Characterizing the urban GHG emissions and its reduction strategies in Macau
SONG Qing-bin WANG Zhong-cai
(Macau Environmental Research Institute,Macau University of Science and Technology, Macau 999078, China)
Abstract With the increasingly severe global climate change situation, cities are playing an important role when responding to the challenges of global climate change. As one of Chinas special administrative regions (SAR), Macau is suffering from the impact of climate change, especially extreme weather, which has threatened Macaus economic development and urban security. Taking corresponding measures to mitigate the potential impacts of climate change has become the consensus of all sectors of the Macau society. This study quantifies the three scopes of GHG emission features in Macau, identifies the GHG emission characteristics of typical industries, and puts forward effective policies and pathways to promote GHG reduction in Macau. The results show that from 2000 to 2017, scope 1, scope 2 and scope 3 GHG emissions in Macau have all increased to different degrees, and none of them has reached a peak. In 2017, scope 1, scope 2 and scope 3 GHG emissions were 2.27 million t CO2e, 4.50 million t CO2e and 5.59 million t CO2e, respectively. At the same time, scope 1 per capita GHG emissions in Macau were 3.47 t CO2e in 2017, which was approximately 50% and 41% of those in scope 2 and scope 3, respectively. Power generation and transportation industry have become the primary contributors of scope 1, accounting for 38% and 37% of the total GHG emissions (scope 1), respectively. The large power import since 2006 not only contributes to the continuous decrease of the contribution ratio to scope 1 of local power generation, but also results in the fast growth of scope 2. In summary, the carbon intensity of scope 1 in Macau is significantly lower than that of scope 2 and 3, and all three have declined for several years. A scenario analysis shows that GHG emissions can be cut by 90% based on those in 2017 if these four pathways (transportation industry electrification, local power structure optimization, waste management and reuse, and other energy saving measures) can be effectively implemented in Macau. Thus, power development policy will be the focus to reduce the GHG emissions in Macau. In the future, the measures on energy consumption electrification and the increasing cleaner power ratio should attract more attentions.
Key words greenhouse gas; emission characteristics; mitigation strategies; Macau
收稿日期:2020-04-05 修回日期:2020-05-20
作者簡介:宋庆彬,博士,助理教授,博导,主要研究方向为城市节能减排策略和政策分析。E-mail:qbsong@must.edu.mo。
基金项目:科学技术部《第四次气候变化国家评估报告》编制工作专项;广东省基础与应用基础研究基金“粤港澳大湾区典型城市电器电子产品消费使用特征及碳排放机制研究”(批准号:2019A1515011757);2019广东省科技创新战略专项资金项目“粤港澳环境质量协同创新联合实验室”(批准号:2019B121205004)。