"碳达峰"目标下中国碳排放强度预测——基于LSTM和ARIMA-BP模型的分析

本文基于LSTM神经网络模型并在一定的经济增长预期下推导预测出我国碳排放强度变化趋势,同时,建立ARIMA-BP神经网络模型作为验证模型对碳排放强度进行直接预测。研究结论为:(1)LSTM神经网络模型在验证集上的均方误差(MSE)为0.00001,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.33%,表明模型泛化能力十分优秀,在LSTM神经网络模型预测框架下,中国碳排放强度将在2030年达到0.9237吨/万元,相较于2005年的碳排放强度2.9755吨/万元下降68.96%;(2)在ARIMA-BP神经网络模型的预测分析中,预估中国2030年碳排放强度能够下降至0.9840吨/万元,相较于2005年2.9755吨/万元的碳排放强度下降66.93%;(3)将ARIMA-BP神经网络模型得到的碳排放强度预测值与LSTM神经网络模型进行对比,LSTM模型在预测精度上的表现更佳,两个模型对于2030年碳排放强度值的预测相差0.0603吨/万元,对于碳排放强度较2005年降幅预测相差2.03个百分点,验证了本文预测模型的稳健性。     

基于面板数据的省级碳排放模型构建及预测分析

在全球气候变暖的大背景下早日实现碳达峰、碳中和,被认为是国家健康发展的重要前提,因此,约束碳排放、实现碳达峰等议题的研究显得尤为重要。在已有碳排放影响指标的基础上,基于无量纲化的2002—2019年面板数据,运用Pearson相关分析与主成分分析,重新构建基于三次产业划分的碳排放核算指标体系,构建以重构指标为基础的碳排放占比核算模型,借助ARIMA时间序列模型对2020—2030年的指标量及碳排放量进行预测,最后进行结果分析并提出相关应对策略。     

碳达峰目标下国家生态文明试验区碳强度预测及减排潜力研究

基于ARIMA-BP神经网络模型并在碳达峰目标下预测国家生态文明试验区的碳强度；同时，运用非径向方向距离函数、共同前沿理论及共同前沿非径向曼奎斯特二氧化碳排放效率指数(MNMCPI)对减排潜力进行深入探讨。研究发现：(1)由ARIMA-BP神经网络模型所得碳强度预测序列均方误差(MSE)为0.005，平均绝对百分比误差(MAPE)为1.95%，显示了较高的精度；国家生态文明试验区碳强度2028年相较于2005年下降67.5%，提前实现国家2030年碳强度比2005年下降65%以上的目标，其中：贵州碳强度下降幅度最大，2030年相较2005年下降77.5%，福建、江西、海南下降幅度均在65%以上。(2)国家生态文明试验区减排潜力呈波动下滑趋势，2016—2030年均减排空间达26.59%，约21649.33万吨CO₂。到2030减排潜力达21.9%，为2016—2030年最低值，由于减排潜力与碳排放效率负相关，碳排放效率越高则减排潜力越小，这意味着国家生态文明试验区碳排放效率得到优化。(3)通过探究CO₂排放效率变化，间接分析区域内减排潜力变化...     

低碳背景下中国农业温室气体排放研究

该文从国外农业温室气体排放出发,总结了国外温室气体减排经验,继而从碳排放和非碳温室气体排放两个方面研究了中国农业温室气体排放途径和特点,并通过投入产出法对农业的隐含碳排放进行了测算,结果显示:2007年农业直接碳排放量为985.26万吨,直接碳排放强度0.1593吨/万元,隐含碳排放量为4452万吨,隐含碳排放量强度0.72吨/万元。在借鉴国外温室气体减排基础上,提出了适合我国国情的农业温室气体减排对策。     

基于RAS及I-O的建筑业隐含碳排放趋势及减排责任分担研究

基于I-O理论和RAS法,构建了我国建筑业隐含碳排放的核算模型和预测模型;进而预测了2011~2020年建筑业的隐含碳排放;以到2020年我国单位国内生产总值CO_2排放比2005年下降40%~45%为基本目标,分解了建筑业隐含碳排放的减排目标及关联产业的隐含碳排放减排的责任分担,提出了建筑业隐含碳排放降低的对策和措施。研究结果表明:2015~2020年各产业部门将释放10 537 913万吨的CO_2,其中的2 664 547万吨是建筑业产生的隐含碳排放,占总排放量的25.29%;建筑业98%的隐含碳排放减排责任归属关联产业,其中石油、炼焦、煤气及精制品加工业的隐含碳排放降低的责任之比达到了25.89%,其次是交通运输、仓储和邮政业,占总责任的15.87%,而电力、热力的生产和供应业的贡献位居第三,达到了12.25%。     

“双碳”背景下长三角地区碳排放情景模拟研究北大核心

长三角地区是中国经济发展的引擎之一,碳排放量位居中国前列,合理模拟长三角地区碳排放量,有助于中国碳减排目标的实现。基于改进的IPAT模型,模拟了2015—2060年长三角地区碳排放量,结果表明:基准情景下,上海、江苏、浙江和长三角地区的碳排放分别在2020年、2025年、2030年和2025年达到峰值,碳排放量分别为166.430百万吨、1 034.391百万吨、457.954百万吨和1 650.570百万吨;低碳情景下,碳排放均在2020年达到峰值;高碳情景下,仅上海在2030年达到峰值,江苏、浙江和长三角地区碳排放均无法在2030年达到峰值。长三角地区作为优化开发区,应以基准情景作为发展的下限,以低碳情景作为发展的上限,确保社会经济平稳健康可持续发展。同时,根据长三角地区各省市现状,提出了低碳发展策略,以期为长三角地区低碳发展,顺利实现碳中和,提供决策参考。     

中国工业二氧化碳边际减排成本测算与行业碳达峰预测

本文从边际减排成本入手，对中国工业各行业减排空间与碳达峰进程进行考察。在采用方向距离函数非参数估计方法测算1997—2019年中国工业行业二氧化碳边际减排成本的基础上，对2020—2030年中国工业各行业边际减排成本变化趋势进行预测，研判了目前发展趋势下工业各行业碳排放达峰进程，并进一步分析其影响因素。研究发现，估算期内中国工业各行业二氧化碳边际减排成本均有明显上升，但各行业上升速度和减排空间存在较大差异。预测结果显示，现有发展趋势下我国大部分工业行业可在2030年按期实现碳达峰，部分重工业行业需加快转型速度。行业结构、能源消费结构和能源使用效率对各行业边际减排成本具有显著影响，为控制减排成本、加快碳达峰进程提供了可行思路。     

广东省碳排放量测算、影响因素分析及预测模型选择北大核心

广东省是中国经济最发达的省份之一,科学预测其碳排放量对“双碳”背景下探索省级控碳发展路径具有重要意义。论文首先对各类碳源和碳汇进行核算,得到了广东省1995—2019年的净碳排放量;运用扩展的STIRPAT模型分析广东省碳排放的影响因素,并将其作为碳排放量预测模型的输入变量;建立经鸡群算法优化的快速学习网CSO-FLN预测模型,对广东省碳排放量进行预测,并将预测结果与FLN、ELM模型进行比较分析以验证CSO-FLN模型的优越性和有效性。研究结果表明:广东省的净碳排放量在研究期间呈现上升趋势;人口规模、富裕度、产业结构与碳排放量之间均存在正相关关系,对外开放、技术水平、能源结构与碳排放量之间存在负相关关系;CSO-FLN模型的预测精度高于FLN、ELM模型,可作为后续碳排放量预测的有效建模方法。     

基于LEAP模型的长江经济带分区域碳排放核算及情景分析

构建了长江经济带分区域碳排放LEAP模型,核算了现状排放量,并对2015—2030年碳排放变化进行了情景分析。结果表明:(1)2015年长江经济带碳排放总量为41.61亿吨CO_2,空间上东部区域排放占比最高,贡献源上以终端能耗碳排放为主。2030年左右碳排放将达到峰值,基准情景峰值约为57亿吨CO_2,碳排放强度较2015年累计下降46.83%,中部区域将成为碳排放最高板块。(2)终端能耗部门中工业、第三产业,能源加工转换部门中火力发电,涉工业过程排放的水泥和钢铁产业是碳减排的关键部门。(3)随着发电结构的变化,能源加工转换碳排放有可能在2025年前达到峰值,工业过程碳排放控制将逐渐成为碳减排面临的新挑战。     

基于WOA-ELM模型的中国碳排放预测研究

为判断中国是否能够实现2030年碳排放强度下降60%～65%的承诺,以及碳排放总量是否能够在2030年达到峰值,论文构建了一个基于鲸鱼优化算法改进的极限学习机模型,对2019—2040年的碳排放量和碳排放强度进行预测。首先基于STIRPAT模型筛选中国碳排放影响因素,将其作为碳排放预测模型的输入因素集,而后运用鲸鱼算法优化极限学习机的参数,克服极限学习机易陷入局部最优解的缺点,最后运用该组合模型对中国未来的碳排放进行预测。通过与ELM、BPNN模型的预测结果和误差指标进行对比,证实论文提出的碳排放预测模型的精度更高,能够更为准确地反映中国未来的碳排放趋势。     

北京市节能减排政策目标与潜力分析

首都经济的快速增长的同时,环境资源不断消耗,节能减排也面临着日益严峻的挑战。本文在分析现阶段首都实施的节能减排政策及目标的基础上,对2001~2013年北京市节能减排现状进行评价。运用灰色系统预测模型GM(1,1)对2015~2020年北京市单位GDP能耗和单位GDP碳排放量进行预测,计算出北京市节能减排的潜力。最后分析由于实施节能减排政策对节能减排潜力造成的影响,并对北京市节能减排提供相关的政策建议。     

基于Shapley值的京津冀火电行业碳排放因素分解

文章以京津冀地区火电行业的碳排放为研究对象,构建了基于Shapley值的碳排放因素分解模型,分析2000—2013年京津冀火电行业的碳排放的驱动因素,并预测2020年京津冀地区的能源消耗和碳排放量。研究结果表明:(1)经济发展仍是导致京津冀火电行业碳排放量增加的主要因素;(2)能源强度和碳排放强度都可以抑制京津冀火电行业碳排放量的增加,但能源强度的作用更强,尤其在河北省;(3)预测结果显示,京津冀火电行业的碳排放总量在2020年将达到约35 318万吨。     

武汉历年碳排放情况及变化趋势预测

本文通过历年来的数据对武汉的碳排放量做了初步的统计分析,了解近年来武汉的碳排放状况,分析其增长变化趋势,并设定了基准和低碳两种情景,预测了2014-2030年武汉市的碳排放量.同时,也将武汉市与100强城市、287个地级以上城市及全国平均水平的单位GDP碳排放量对比.最后,基于预测的结果与其它省市减排路径及成果分析,进一步对武汉市的低碳发展道路提出建议.     

中国省域碳排放测算及配额分配

基于IPCC碳排放系数法和贸易转移系数矩阵,测算了2000—2014年中国省域间的贸易转移碳排放量,分析了省域间碳转移的密切关系,核算了各省的共同责任碳排放量,利用加权变异系数、Theil指数和Gini系数考察了省域碳排放的公平性,并基于世袭制、平等主义、支付能力和综合公平等原则对2020年中国的碳排放配额进行分配。结果表明:可将中国30个样本省域划分为9个碳排放集结域;省域碳排放处于"比较公平"状态;要实现"十三五"减排目标,需要在全国范围内促进碳排放的自由流动和优化配置。     

水运交通节能效益评估

本文核算了1985～2000年我国内河水路货运交通的节能量,以及由此减排的主要大气污染物量.并通过合适的环境经济方法将节能物理量转化为货币量.结果表明(1)相对于1980年我国水运能耗水平,1985～2000年我国水路货运业每年直接节约油品6200～9200吨,折合货币量1900万～2800万元;(2)若相对于汽车运输,我国水运每年直接节约油品9万～12万吨,折合2.5亿～3.2亿元.若从开源系统考虑,万元节约油品、减排污染物以及由此获得的经济收益量是其直接值的1.1 7～1.09倍.     

水运交通节能效益评估

本文核算了1985～2000年我国内河水路货运交通的节能量,以及由此减排的主要大气污染物量。并通过合适的环境经济方法将节能物理量转化为货币量。结果表明:(1)相对于1980年我国水运能耗水平,1985～2000年我国水路货运业每年直接节约油品6200～9200吨,折合货币量1900万～2800万元;(2)若相对于汽车运输,我国水运每年直接节约油品9万～12万吨,折合2.5亿～3.2亿元。若从开源系统考虑,万元节约油品、减排污染物以及由此获得的经济收益量是其直接值的1.17～1.09倍。     

“双碳”目标下福建省生态文明建设路线图研究

通过设置非化石能源占比和单位GDP能耗指标作为能源结构和利用效率的调控因子,模拟了福建省2030年和2060年碳排放强度。结果表明,按照2020—2030年全国平均能效建设速度匀速推进,福建省预计最快到2024年就可以实现碳达峰,提出重点提升交通运输仓储和邮政业、工业两大行业的能源利用效率;优化交通多模式联运组织模式,并重点依托关键节点构建绿色仓储和物流园区,提升物流周转效率;鼓励工业企业积极探索数字中心建设和数字化技术在生产过程节能减排中的应用,服务工业发展提质增效等建议。     

多情景下海南省旅游业的碳达峰与碳中和预测

旅游业碳达峰、碳中和对于国家“双碳”目标实现和旅游业高质量发展具有重要意义。在测算2000—2020年海南省旅游碳源、生态系统碳汇的基础上，利用GDIM、蒙特卡洛模拟、情景分析法分解并预测海南省国内和入境旅游碳达峰路径，同时利用灰色模型、马尔可夫链预测旅游可分配碳汇，探索不同情景、不同客源市场下的旅游碳中和实现。结果显示：(1)2000—2020年海南省旅游碳排放和生态系统碳汇均呈增长态势，国内旅游碳排放和可分配碳汇比重逐渐上升，入境旅游碳排放比重下降且受疫情影响明显。(2)海南省国内和入境旅游碳排放的最大促增因素分别是旅游经济规模、投资规模，以绝对因素为主，促减因素分别是旅游经济碳强度、投资碳强度，以相对因素为主。(3)海南省国内旅游碳达峰时间分别为基准发展情景2035年、可持续发展情景2030年、低碳发展情景2026年，峰值分别为3 470.74万t、359.02万t、326.84万t；入境旅游碳达峰时间为基准发展情景2035年，峰值7.38万t，其他情景已经达峰。(4)旅游可分配碳汇逐年增加，国内旅游可分配碳汇提高，入境旅游的降低；海南省国内旅游将在2044年全面实现碳中和，而入...     

碳中和愿景下景区碳排放核算与零碳路径研究——以崇州市大雨村幸福里林盘景区为例

碳中和是人类面对气候变化危机的积极作为和共同追求。论文以四川省幸福里景区为研究对象,建立景区净碳排放估算体系,分析碳排放结构,提出实施路径,量化减碳量,实现景区内“零碳排”的目标。结果表明：(1)2018—2021年幸福里的净排放总量为92.53 tCO₂e、116.61 tCO₂e、587.85 tCO₂e、625.80 tCO₂e,民宿、餐饮等行业是碳排放量快速增长的主要原因。(2)2018—2019年,能源活动的碳排放以车辆消耗的汽油为主,占58.49%、57.21%。2020—2021年,能源活动的碳排放结构发生转变,电力消费占主导地位,占68.73%、66.70%。(3)加大可再生能源建设,推广低碳交通、建筑节能、农业低碳、资源循环、林业碳汇等措施,预计可减少碳排放量743.64 tCO₂e/a。研究结果为景区碳排放核算、减碳实施路径及低碳转型提供参考。     

工业能源消耗碳排放行业差异研究——以河南省为例

通过对1999—2010年河南省工业行业能源消耗碳排放行业差异的分析,发现工业直接碳排放量呈逐年增加趋势,并没有随着经济发展而实现碳排放的"脱钩";采矿业能源消耗的直接碳排放量逐渐增长,已成为工业直接碳排放量快速增加的重要驱动行业,制造业和电力—燃气—水的生产和供应业直接碳排放的速度有减缓的趋势;工业行业间直接碳排放存在明显差异性,可以划分为直接碳排放量和直接碳排放强度都较高的高碳行业、直接碳排放量较大和直接碳排放强度较低的中碳行业、直接碳排放量和直接碳排放强度都较小的低碳行业以及直接碳排放量较小、直接碳排放强度较高的碳排放关注行业4种类型,并且河南省具有专业化优势和比较优势的行业大多集中在高碳部门。利用投入产出模型,计算了工业分行业的间接碳排放,发现产业部门关联效应所引发的间接碳排放不容忽视,并且在一些行业中占有较高比重。针对工业内部碳排放的行业差异性,应有效协调工业化进程与节能减排的关系,针对行业特性来制定减排政策。