1、,碳循环与碳贸易,报告人: 陈光升 2008年10月,碳 (Carbon) 碳元素约占生物体干重的 47， 碳是有机化合物的“骨架”， 没有碳就没有生命。,碳循环,碳贸易,报告提纲,生态系统、物质循环 、 碳循环过程、人类对碳循环的影响,京都议定书 碳贸易与循环经济的协调 低碳经济、固碳林业与碳贸易,生态系统(Ecosystem),碳循环,生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡 整体。,物质循环,碳循环,各种化学元素在不同层次、不同大小的生态系统内，乃至生物圈里，沿着特定的途径从
2、环境到生物体，又从生物体再回归到环境，不断地进行着流动和循环的过程。,物质循环的类型,碳循环,水循环 气相型：碳、氮等 沉积型：硫、磷等,碳循环,1771年，约瑟夫普里斯特利(英国牧师) 实验：密闭玻璃罩老鼠；蜡烛；薄荷 10年后，一位荷兰的植物生理学家发现了光照的作用,碳循环,1,个体水平,细胞水平,食物链水平,地质大循环,碳的储存库,碳循环,大气圈：储量最小，二氧化碳等 岩石圈：储量最大，碳酸盐岩等水圈 生物圈：2000 年的估计数据,全球陆地生态系统碳储量约24 770 亿t ,其中植被4 660亿t ,土壤20 110 亿t 。森林为陆地生态系统中最大的碳储库,森林植被的碳储量约占全球
3、植被的77 %,森林土壤的碳储量约占全球土壤的39 % 。,中国各类陆地植被的碳储量,碳源和碳汇,碳循环,任何释放碳素的过程谓之“源”,固定碳素 的过程称为“汇”。碳源和碳汇都是以大气圈为 参照系,以向大气中输入碳或从大气中输出碳 为标准来确定。最终决定一个体系是源还是汇 的是碳的净收支。,碳循环,“一万年太久,只争朝夕” 人类最为关心的莫过于短时间尺度上的碳源和碳汇的变化。对于几年到几百年的时间尺度,全球碳循环主要是以CO2 的形式在生物圈、海洋和大气圈中进行。,横坐标是时间， 左方纵坐标是气体的浓度,人类活动对 碳循环的影响,碳循环,工业革命以前,大气中的CO2 浓度平均值约为28010-
4、 6 ppm,变化幅度大约在1010-6以内,平均而言,这一时期的自然碳收支处于很好的平衡态。工业革命之后的几百年里,大气中的CO2 浓度增加31 % ,1995 年大气中的CO2 浓度达到36010- 6 ppm 。人类活动造成的碳收支失衡不断增长、积累,碳循环的平衡开始被破坏。,人类活动对 碳循环的影响,碳循环,人类活动对全球碳循环的影响体现在3 方面: 一是人为增加碳源，如化石燃料的燃烧； 二是人为减少碳汇，如土地利用方式的改变； 三是气候变暖的反馈作用，如冰川减少、海平面 上升、植被带迁移等。,碳循环,动态平衡,平衡失调,全球变暖等环境问题,人类的应对措施,碳循环,改造植物，营林并定期
5、砍伐,20世纪80年代，约翰马丁针对全球变暖提出了“Geritol方案”（Geritol是一种治疗缺铁性贫血的营养补充剂）?,将工厂排放的二氧化碳气体压缩后，送到海底。在3000m以下的深海，压强足够大，二氧化碳可以维持液态。 ? 法律法规（京都议定书）,联合国气候变化框架公约,碳贸易,该公约于1992年5月9日在纽约通过，并在1992年里约热内卢召开的地球峰会上，由150多个国家以及欧共体签订。其宗旨是“将大气中温室气体浓度稳定在一个水平上，使气候系统免受危险的行为干涉”。中国是1992年6月11日，原国务院总理李鹏在巴西里约热内卢代表中国政府签署了该公约，1993年1月，全国人大常委会审议
6、并正式批准了该公约，成为该公约最早的10个缔约国之一。该公约于1994年3月正式生效.,京都议定书,碳贸易,联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的京都议定书于1997年在日本京都召开的UNFCCC缔约方大会第三次会议上达成。它包含除了UNFCCC之外法律上所需承担的义务。议定书附件B中包括的各国(多数国家属于经济合作和发展组织及经济转轨国家)同意减少人为温室气体(二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫)的排放量，在2008-2012年的第一承诺期内排放量至少比1990年水平低5% 。京都议定书生效必须得到至少55个公约缔约方的批准，2005年2月16日京都议定书正式生效。,
7、京都议定书,碳贸易,京都议定书是一部限制世界各国二氧化碳排放量的国际法案。京都议定书规定，所有发达国家在2008年到2012年间必须将温室气体的排放量比1990年削减5.2%。同时规定，包括中国和印度在内的发展中国家可自愿制定削减排放量目标。,京都议定书,碳贸易,京都议定书,碳贸易,我国是最大的发展中国家，是全球第二大温室气体排放国，在参与联合国气候变化框架公约谈判中面临的压力越来越大。我国于2004年11月9日向缔约国正式提了中华人民共和国气候变化出事国家信息通报。,碳贸易,中国因气候变化造成的损失占到整个GDP的3%。目前，中国温室气体的排放占到发展中国家排放总量的50%，全球排放总量的1
8、5%。中国目前正在由一个低能源消耗国家迅速转变为高耗能国家，随之而来的将是二氧化碳的大量排放。因而成为整个世界最为关注的焦点之一。而到2050年，中国的能源消耗将占到全球能源总消耗的60%左右。这对中国、对世界都是一个很大的挑战。,京都议定书,碳贸易,排放贸易(ET):指已经达到减排目标的发达国家把温室气体排放权卖给其它发达国家； 联合履约(JI):指发达国家之间可以通过共同实施温室气体减排项目，将获得的减排额度相互转让。 清洁发展机制(CDM):指发达国家与发展中国家通过开展项目合作向发展中国家提供资金和技术，将项目所实现的温室气体减排量，用于完成发达国家的减排指标。,什么是 CDM ？,发
9、达国家,发展中国家,投资、技术,减排活动,减 排 量,京都议定书,碳贸易,清洁发展机制(CDM)是京都议定书三机制中唯一与发展中国家相关的机制。这种机制既能使发达国家以低于国内成本的方式获得减排量，又有利于促进发展中国家社会经济可持续发展。 对发达国家而言，CDM提供了一种灵活的履约机制，对发展中国家，通过CDM项目可以获得一定资金和技术援助，因此，被认为是一种“双赢”机制。,CDM,碳贸易,适合申报CDM 项目的范围： 1 、电力 可再生能源（水力、太阳能、风力、生物质气化等）、燃料代替、清洁煤技术、高效的电力传输与分配 ；2 、能效 ；3 、交通 ；4、油气 ；5 、城市 固体废气物、垃圾
10、填埋；6 、农业 改良耕种方法、减少能源使用、改良肥料管理、改良肥料使用方法 7 、碳汇 造林、再造林,CDM,碳贸易,目前，我国政府批准的CDM项目购买方有英国、西班牙、奥地利、日本、世界银行、荷兰、意大利、瑞典、加拿大、卢森堡等.以内蒙古辉腾锡勒风电项目为例，项目总投资1737.7万元，记入期从2004年到2013年十年， 每年CO2的减排额为5万吨，该减排量将销售给荷兰政府。其十年的采购定价为5.4欧元/吨，总共可回收资金270万欧元。在甘肃的一个100兆瓦风电项目上，40万吨CERs按每吨5美元计算，就是1600万元人民币.,京都议定书,碳贸易,京都议定书短期内在给我国清洁能源产业带来
11、收益的同时，也在传输利用大气资源有偿性的市场信号。从长期看，协议有关规定不是解决温室气体的万能方案，不能约束个别国家退出协议，甚至为部分工业国家和发展中国家非合理碳贸易提供不正当激励，我国应着眼长远和自身环保约束，更加注重环保技改和资金投入，加快发展有利于节约资源和保护环境的循环经济发展模式。,碳贸易,域外减排机制的核心在于，发达国家可以通过这三种机制，在本国以外取得减排的抵销额，从而以较低成本减少排放量。碳排放贸易无疑是京都议定书机制的核心，域外减排机制规定了成员国一种独特的市场交易碳贸易。2005年2月协定生效后，二氧化碳排放作为一种商品可以在缔约国之间进行自由买卖。市场交易中如果一国排放
12、量低于条约规定标准，则可将剩余额度卖给完不成规定义务的国家，以冲抵后者的减排义务。,碳贸易,目前，国际碳市场发展迅猛，据世界银行碳交易现状及趋势报告指出，2006年在全球300亿美元碳交易总额中，有250亿美元来自欧盟排放权交易、美国芝加哥交易所、澳大利亚新南威尔士和英国自愿性市场交易，其中欧盟排放权交易达244亿美元。中国在清洁发展机制下所占交易量的比重达61%，印度为12%。中、印、拉美等主要新兴市场已成为稳定国际碳市场价格的重要力量。,碳贸易,根据京都议定书，发达国家可以通过购买发展中国家的“经核证的温室气体减排量(CERs)”或碳交易指标实现减排。据联合国和世界银行预测，全球碳交易市场
13、潜力巨大，预计20082012年间，全球碳交易市场规模每年可达600亿美元，2012年全球碳交易市场将达到1500亿美元，有望超过石油市场成为世界第一大市场。,碳贸易,周国逸，2006年12月1日Science“成熟森林土壤可持续积累有机碳”经典生态学理论认为，与非成熟森林相比，成熟森林作为碳汇的功能较弱，甚至接近于零。 周国逸和同事对位于广东省中部的鼎湖山国家自然保护区内的成熟森林（林龄大于400年）进行了长达25年的观测。结果显示，这片森林0-20厘米土壤层的有机碳贮量以平均每年每公顷0.61吨的速度增加。这表明成熟森林是可以持续积累碳的，并且可能是很重要的碳汇。 Nature网上版也报道
14、此事，并称其“有利于发展中国家在有关环保的世界谈判中争取自己的利益”。,碳贸易,较好地解释碳循环现象 生态学界运用现有理论进行计算，始终不能确切解释一个碳吸收与碳排放“收支不平衡”的现象。也就是说，有大量碳不知被什么吸收了。周国逸的新成果可以较好地解释这一问题，即这个差量中有1/3-1/2就是被成熟森林给吸收掉了。 有助于发展中国家“减压” 周国逸的这一发现对我国及其他发展中国家十分有利。因为一般来说，这类国家的成熟森林保护比较好，而且我国还有大片人工造林，其碳汇功能更加可观，因而面临的减排压力也会相应降低。,碳贸易与 循环经济的协调,碳贸易,CDM项目合作行业范围广泛，涉及到电力、燃料、林业
15、等各种可以提高能源效率或者利用可再生能源的企业。目前我国减排技术比较落后，劳动力也相对便宜，已经成为许多发达国家实现减排计划的目标国家。京都议定书表面上是环境问题，实质是经济、能源、政治问题，是环境与经济增长方式及能源增长效率的综合问题。发达国家通过碳密集产品和高能耗项目向我国转移，未来数年，产业大规模转移带来的负面效应将制约我国循环经济的发展目标。,碳贸易与 循环经济的协调,碳贸易,改革开放以来，我国经济持续快速增长，但增长格局和其他发展中国家的路径相似，都是以资源消耗为动力、以严重污染为特征、以牺牲生态环境为代价。循环经济与可持续理念证明此类模式有悖于经济规律，经济与环境问题的协调根本上取
16、决于社会经济发展方式的变革。我们需要一个可持续的、兼顾人类全体利益的和谐发展，而非满足一国利益，以摧毁环境为代价的自杀式发展。,碳贸易与 循环经济的协调,碳贸易,发达国家把碳密集产品和高能耗项目向我国转移，这对我国的能源行业提出了巨大挑战。我国的能源储量贫乏，结构不合理，且能源技术和设备落后，能源的利用效率不高。按照循环经济要求，我国当前的重点是调整能源结构，从“两高一低”(高投入、高排放、低产出)向“两低一高”(低投入、低排放、高产出)转型。而且，循环经济要求最大限度地将废弃物转化为商品，降低废弃物的产生量和排放量，相应也就减少了污染治理投入和环境监管成本，最终起到保护环境的作用。因此，处理
17、碳贸易与调整能源结构的关系，必须把握好循环经济和环境保护的前提。,低碳经济,“低碳经济”概念的基本内容 低能耗 低污染 作为国际经济外交话题：谁比谁低？ 政策框架/概念 英国领头 2003年2月我们的能源未来：创造一个低碳经济 www.dti.gov.uk/files/file10719.pdf 到2050年，把英国变成一个低碳经济国家 发展、应用和输出先进技术，创造新的商业和就业机会 使英国乃至欧洲在全球能源市场发展方面世界领先,低碳经济,国际间“低碳经济”/ “低碳发展”概念的流行 2005年1月起，欧盟开始排放交易制度 2007年2月，欧盟委员会将“低碳经济”作为其影响成员国经济政策的重
18、点之一 2007年4月，应英国要求，联合国安理会召开气候变化高级会议 气候变化与达尔富尔冲突的关联 2007年9月，APEC会议将减排目标作为核心话题 2007年9月，美国邀13国代表（在联合国会议后）讨论气候变化 2007年6月，中国国家应对气候变化领导小组成立（总理任组长，29名国务院部长级官员） G8 与主要发展中国家领袖对话会前 2007年9月，中国外交部成立应对气候变化对外工作领导小组（外长任组长） 9月下旬美国邀请13国讨论如何应对气候变化 2007年10月，诺贝尔和平奖 ：戈尔与IPCC,低碳经济概念流行的几个背景因素,气候变化越来越看得见、摸得着 1936年以来，科学家们一直在
19、指出二氧化碳排放与气候变化之间的关系 在美国等发达国家，企业界长期不愿意承担因减排而导致的投资负担；政治界不愿看到就业压力的上升 资源挑战 峰值石油讨论再起 2003年，高盛投资银行对巴西、俄罗斯、印度、中国(BRIC)的经济增长潜力和能源需求做出展望 未来能源增长需求主要来自BRIC的认知有了更客观的判断 人口压力（人的欲望）、发展经济的政策环境已经形成 发展中国家（尤其是中国）能源威胁论兴起 中国在全球寻找石油等资源 IEA于2000年做的分析和展望,低碳经济概念流行的几个背景因素,英国等发达国家能源基础设施的挑战 1950年代建成的核电设施面临退役的压力 大规模新建核电缺乏社会支持 在欧
20、洲，仅芬兰在新建核电站 电网设施的老化 对恐怖主义活动袭击发电和输电设施的担忧 既往气候外交所不得不面对的尴尬 京都议定书中附件一国家实现承诺目标的寥寥无几 2008年后京都谈判开始 CDM成了China Development Mechanism的代名词 从一个目标到又一个目标？ 讨论/谈判场合：APEC 还是UN 讨论/谈判目标：愿景还是承诺,美国、欧盟、日本： 二氧化碳排放量演变,Theodore Eck, 华盛顿地区美国能源政策/外交咨询公司人员 在美国企业界开始形成的共识 与其被动应对环保组织和消费者的舆论压力、国会可能通过的硬性减排标准(mandates),不如主动投资节能减排 未
21、来美国气候外交的可能原则 将一个国家的减排任务与它从全球贸易中获益的规模结合起来 针对发展中国家的主张 在双边贸易条件中，将产品进入美国市场与原产国的减排政策挂钩 “两资一高”产品首当其冲,中国面临的压力,政府外交层面 后京都量化减排承诺 作其它发展中国家的好榜样 （例如：07 APEC) 市场运行层面(1)：向中国转让技术意愿很低 知识产权保护 中国制造产品的市场竞争力 中国制造产品的质量监管力度 市场运行层面(2): 将中国作为新能源技术的试验场 向中国推销尚未经商业化检验的先进设备/设计 继续把中国节能减排市场的潜力作为提供贷款的机遇 CDM或其它机制 在对国别的减排政策和实绩追踪研究方
22、面，中外不对称 似乎中国做的总是不够,低碳经济可能是国际形势讨论的又一个新名词而已。 但是，节能、减排既有基础、也有必要成为推动东亚合作深入的重要领域，作为应对后京都谈判的一部分，我们有必要努力把日本、韩国作为盟友对待。 多讲成绩 多讲地区的共同利益 避免出现独家承担影响谈判进展的道义责任的局面,固碳林业与碳贸易,碳贸易,固碳林业(Carbon Forestry)是新兴的林业发展方向。其存在的宏观背景有以下几个方面： 1) 森林对缓解全球气候变化具有重要作用。地上部分碳储量、土壤碳库的周转、替代燃料和原材料。 2) 森林的外部效应与市场化。森林的碳汇/库的生态功能无论从政治上还是经济上均在全球
23、范围内得到确认，森林资源所吸存的CO2量作为一种产品，不仅具有价值量且可实现交换。 3) 林业碳汇贸易急剧增长。在能源生产中限制碳排放的边际控制成本为25120美元/t，改善化石能源使用效率以减少碳排放成本为100美元/t，而以造林和再造林来吸存CO2所需成本则只是直接在化石燃料利用时来削减CO2排放量所需成本的1/30左右，且造林和再造林对国家整体经济的冲击较小。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,传统意义上，全球对毁林的关注集中在生物多样性破坏问题上， 目前除了生物多样性，国际关注集中在森林在解决气候变化问题的作用，以及毁林对全球变暖的作用上。有学者指出，毁林是对全球环境的第一大挑战。,固碳林业与
24、碳贸易,碳贸易,1)增强碳汇的林业活动，包括造林、再造林、退化生态系统恢复、建立农林复合系统等措施增加陆地植被和土壤碳贮量； 2)保护和维持森林碳库，即保护现有的森林生态系统中贮存的碳，减少其向大气中的排放； 3)通过森林可持续经营，采用一系列的碳管理措施，减少碳排放、增加碳汇，获取最大的固碳收益； 4)碳替代措施，通过耐用木质林产品替代能源密集型材料，利用可更新的木质燃料(如能源人工林)和采伐剩余物回收利用作燃料。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,固碳林业包括四个方面： 1)增强碳汇的林业活动，包括造林、再造林、退化生态系统恢复、建立农林复合系统等措施增加陆地植被和土壤碳贮量。预计中国在20082
25、012年间的第1承诺期，通过大规模的造林和再造林可净吸收碳0.667GtC；到2050年，中国森林年净碳吸收能力将比1990年增加90.4% (Zhang & Xu, 2003)。作为固碳林业，中国的农用林尚有较大的发展空间。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,2)保护和维持森林碳库，即保护现有的森林生态系统中贮存的碳，减少其向大气中的排放.主要措施包括减少毁林、改进森林经营作业措施、提高木材利用效率以及更有效的森林灾害(林火、洪涝、风害、病虫害)控制措施减少对林木和土壤干扰所产生的碳排放，不但能够逐渐增加长期的森林生态系统的碳储量，而且达到保护生物多样性和发挥生态系统服务功能的目的。,固碳林业与碳贸
26、易,碳贸易,3)通过森林可持续经营，采用一系列的碳管理措施，减少碳排放、增加碳汇，获取最大的固碳收益.降低造林、抚育和森林采伐对林木和土壤碳的扰动影响是保护现有森林碳贮存的重要手段。传统的采伐作业对林分的破坏很大，通过改进森林采伐措施可使保留木的破坏率降低50%，从而降低森林采伐引起的碳排放。此外，通过提高木材利用率，可降低分解和碳排放速率；增加木质林产品寿命，可减缓其贮存的碳向大气排放；废旧木产品垃圾填埋，可延缓其碳排放，部分甚至可永久保存。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,4)碳替代措施，通过耐用木质林产品替代能源密集型材料，利用可更新的木质燃料(如能源人工林)和采伐剩余物回收利用作燃料。尽管部
27、分木质产品中的碳最终将通过分解作用返回大气，但森林资源的可再生性可将这部分碳吸收回来，最终避免化石燃料燃烧引起的不可逆转的净碳排放。利用可更新的木质燃料(如能源人工林)和采伐剩余物回收利用作燃料，以生物能源替代化石燃料可降低人类活动碳排放量.,固碳林业与碳贸易,碳贸易,发展碳汇林业和实施CDM碳汇项目符合中国林业发展战略，对加快中国林业生态建设、改善区域生态环境、开发生物质能源和减少贫困均有促进作用，也为中国林业发展提供了契机。所以，在中国开展碳汇林业和实施CDM造林项目是可行的。目前，中国在广西成功开发了全球第一个造林再造林碳汇项目，在此基础上，仍需要加大CDM在中国市场的运作以及相关政策、
28、标准和方法学研究与试验示范，拓展未来更大的碳汇交易市场份额。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,退耕还林还草工程如何继续开展？ 据估算，补贴5年的退耕成本，长江流域达19 887元/hm2，黄河流域达14 686元/hm2； 补贴10年的成本，长江流域达37 137元/hm2，黄河流域达26 686元/hm2。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,我国退耕地用来全部造林或种草的年固碳潜力分别为 2 053.38万t C和1 173.36万t C。这些碳储量若全部按照京都议定书执行，以20美元/t的最低价格在市场进行交易，则我国造林和种草的年固碳总价值分别可达4.12亿美元和2.35亿美元。如果加强管理，我国退耕
29、地造林的年固碳总价值比按照一般人工林固碳率计算得出的年固碳总价值4.12亿美元要高很多。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,积累的经验： 美国3M公司资助的在云南、四川实施的“森林多重效益”项目； 日本庆应大学在辽宁营造防风固沙试验林项目； 荷兰、芬兰的公司及有关国际组织在河北、山西等地实施的林业项目； 这些项目已取得了较大进展，呈现出明显的生态、经济和社会效益。,固碳林业与碳贸易,碳贸易,积累的经验： 广西苍梧、环江两县碳汇项目实施 该项目规划造林面积公顷，利用造林能吸收并储存二氧化碳（即“固碳”）的功能，通过经认可的方法计算后充抵京都议定书确定的二氧化碳减排量，由生物碳基金会收购后进行交易。这一项目碳汇将从年开始交易，销售期为年。碳汇造林全部利用荒山，除了有改善生态、减缓温室效应外，还能帮助山区农民实现减贫目的。,敬请批评指正,谢谢！,
