低碳生产模式：国内外研究综述

在最近的十余年间，基于二氧化碳（CO₂）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）等温室气体排放量持续升高导致全球气候变暖及工业部门的碳排放始终为主要碳排放源的共识，如何减少工业生产中的碳排放成为相关各方关注的焦点。许多国家一直在持续关注减少碳排放的各种方案。例如，Golove和Schipper（1996）依据美国国内生产总值（GDP）的变化对经济产出和碳排放强度的影响及制造业的能源消耗引发的二氧化碳排放量的趋势进行了分析。Ugur Soytas，etal（2007）采用包含GDP、能源消耗、二氧化碳排放量、劳动力和固定资本总额等变量的向量自回归（VAR）模型，研究了美国能源消耗、GDP与碳排放量之间的因果关系。

我国学者徐国泉（2006）分析了1995—2004年间能源结构、能源效率和经济发展等因素的变化对中国人均碳排放的影响，得出能源效率和能源结构对抑制中国人均碳排放的贡献率都呈倒“U”形曲线关系的结论。范英（2007）基于人口数量、经济规模及城市化水平等构建了二氧化碳排放的预测模型。张兴平和程晓梅（2009）研究了中国能源消耗、碳排放量与经济增长之间的格兰杰因果关系及方向，定量分析的结果表明能源消耗是碳排放量的重要影响因素，碳减排的重要措施就是降低能源强度和碳强度。能源强度可以通过技术改革、产业结构升级来降低；碳强度则可以通过增加清洁能源的使用率和可再生能源的利用率来降低。

上述研究均是从宏观层面为应对全球变暖问题对碳排放作出的探讨，多集中于广泛的和日益依赖的经济因素（如国内生产总值），而对生产/制造系统中减少二氧化碳排放量的分析程序及计量方法、模型等的研究较少。为此，有必要构建工业企业生产的碳排放计量模型，对微观层面的工业企业生产碳排放情况进行科学、准确的计量，从而客观评价企业节能、减排效果，实现工业企业的清洁-低碳生产。

然而，由于不同行业的自身特性、能耗及碳排放量存在很大的差异，工业企业生产的碳排放计量模型的构建必须结合行业特点进行研究。基于铝行业生产，特别是电解铝生产是高能耗、高污染、高排放大户，其能耗约占有色金属行业总能耗的60%，因此，铝行业成为我国工业温室气体减排所应关注的重点行业。本章的目标在于结合电解铝生产的碳排放数据对工业生产碳排放计量模型的构建问题作出初步的研究。(www.xing528.com)

目前，西方发达国家已开展了铝行业温室气体排放的生命周期评价研究。其中，欧洲铝业协会（EAA）在2008年发布了《欧洲铝工业的环境效应报告：铝生产和转化过程的生命周期清单数据》，该报告基于对欧盟27个国家、北美和其他经济合作组织成员国铝工业数据的问卷调查，编制了铝全生命周期各阶段温室气体排放清单。研究结果表明，铝电解过程的电力消耗、铝电解过程的直接排放和氧化铝生产是铝工业链温室气体排放的主要阶段，三个阶段占其全生命周期排放量的83%。

国际铝业协会（IAI）分别针对产品、企业及供应链制定了铝工业温室气体核算标准与工具，为系统核算原铝冶炼过程温室气体排放及减排潜力分析奠定了方法基础。随着我国原铝产能的不断提高，关于我国铝业温室气体减排问题的研究备受关注。例如，挪威科技大学采用情景分析方法的研究表明，未来我国铝业原铝产能将大幅提高，并对世界范围内铝行业温室气体排放产生较大影响。研究重点已从我国的铝产品生产能耗及温室气体排放逐步扩展到由铝材料贸易引发的更大范围的碳排放方面。国内不少学者也陆续开展了原铝行业碳排放相关研究。例如，高峰、倪祚仁、王志红等结合IPCC提供的燃料燃烧默认碳排放因子及有色工业统计数据，计算了我国2003年铝业温室气体排放量；武娟妮、万红艳、陈伟强借鉴了国际铝业协会提出的核算框架与相关参数，结合我国典型原铝冶炼企业能耗数据，核算了我国2005年原铝行业温室气体排放量；陈喜平等（2012）对电解铝二氧化碳的来源及工艺排放的计算方法进行了研究，得出了我国电解铝单位产品二氧化碳排放量和不同情景下的总排放量数据。

上述研究对明确我国铝业未来的节能减排方向、构建我国铝业的清洁-低碳生产模式提供了决策依据。