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西喜马拉雅邦发展中地区能源消费模式研究

拉蒂·库马尔1Rajeev Kumar Aggarwal1*和Parminder Kaur Baweja1

1Parmar园艺与林业大学环境科学系,Nauni (Solan), 173230 HP India

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.3.20

本文对喜马偕尔邦索兰地区以增长为导向的达尔普尔街区的能源消耗和碳排放进行了研究。能源消费结构显示,薪材消费占总能源结构的比例最高(80.43%),其次是电力(11.55%)、煤油(2.87%)、粪饼(2.79%)、液化石油气(2.31%)和柴油(0.08%)。计算得出柴火、电、煤油、粪饼、液化石油气、柴油的日能量消耗格局分别为10.09、1.45、0.36、0.35、0.29、0.01千克煤当量。据估计,人均年电力消耗为160千瓦时,煤油(1.29升),粪饼(0.07吨)和薪材(0.76吨)。年度公司2Dharmpur街区的家庭排放量估计为86,603吨,其中74,275吨(80.64%)仅来自柴火消耗。据估计,达姆普尔地区所有来源的年人均能源消耗量为12.5吨煤当量。人均二氧化碳排放量2达姆普尔区块不同能源的排放量为1.1吨。


能源;消费;国内;商业;碳排放

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Kumar L, Aggarwal R. K, Baweja P. K.。西喜马拉雅邦发展中地区能源消费模式研究。当代世界环境2015;10(3)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.3.20

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Kumar L, Aggarwal R. K, Baweja P. K.。西喜马拉雅邦发展中地区能源消费模式研究。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=13174


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收到: 2015-11-20
接受: 2015-12-03

介绍

印度是一个拥有12.1亿人口的国家,土地总面积为3287263公里21大约68%的印度人口仍然生活在农村地区,他们在很大程度上依靠非商业能源,如薪材、生物质能和农业残留物来满足烹饪和取暖的能源需求。在印度,国内部门一直是最大的能源消费者之一,占能源消费总额的40%至50%。2印度的一次能源消费平均从2010年的5.255亿吨油当量(Mtoe)增加到2013年的5.95亿吨油当量(Mtoe),增长了约13%。其平均百分比从2010年的51%下降到2013年的48%。3.2013年,印度人均能源消费量为每年800公斤石油当量,而全球消费量为每年1818公斤石油当量。美国每年的消费量为7778公斤,俄罗斯为4745公斤,中国为1700公斤。

化石燃料的大量消耗导致温室气体(GHGs)的增加,而温室气体是导致全球变暖的主要原因。二氧化碳(CO2德赛说,大气中的二氧化碳浓度一直在惊人地上升4有限公司2大气中的浓度已达到百万分之400 (ppm),而早期(工业化前)为百万分之274。

根据印度政府新能源和可再生能源部的说法,5截至2015年4月,该国可再生能源累计总装机容量(MW)为35,503兆瓦。2008年6月发布的《国家气候变化行动计划》(NAPCC)的目的是促进发展目标,同时解决温室气体减缓和气候变化适应问题。该计划建议,到2020年,印度15%的能源可能来自可再生资源。印度的气候模型研究表明,到2020年,其人均排放量将达到约2-2.5吨二氧化碳当量,到2030年将达到约3-3.5吨二氧化碳当量,而目前的人均排放量约为1-1.2吨碳当量。环境绩效指数(EPI)是一项针对132个国家制定的指标,印度在126个国家中表现最差th在空气质量方面处于整体和最后的位置。6

喜马偕尔邦是人口密度最低的邦之一,人口为6,864,602人,其中6,176,050人住在农村地区,688,552人住在城市地区。7农业是70%以上人口的主要生计来源,占国民生产总值的20%左右。喜马偕尔邦有487个大中型工业和38220个在工业部注册的小型工业,在2010-11年期间为国内生产总值贡献了12%。8

Dharmpur开发区块是喜马偕尔邦索兰地区的增长导向区块之一,位于下Shivalik山脉。我们特意选择这个街区进行研究,因为它由农村地区、半城市地区和工业区组成,从旅游的角度来看也很重要。Dharmpur开发区块的面积为286.96公里2人口90324人,人口密度279公里2.海拔300米至1500米,年平均气温18°C,年平均降雨量1253毫米。考虑到街区能源消费的多样化,本研究对喜马偕尔邦索兰地区达姆普尔街区的能源消费和碳排放进行了研究。

方法

采用多阶段随机抽样方法对研究区域的受访者进行选择。喜马偕尔邦索兰区的Dharmpur开发区块被选为研究对象,因为它是索兰地区的增长导向区块之一,对该地区的能源消费模式进行的调查不多。在第一阶段,从达尔普尔发展街区办公室获得了落在这个街区的村务委员会名单。大约14%的村务委员会,共计5个村务委员会是随机选择的。Dharmpur区块地图如图1所示。

图1所示。达尔普尔街区的地图


图1:达尔普尔街区地图
点击此处查看图


在第二阶段,根据达尔普尔发展街区办公室的记录编制了被选中的村务委员会下的村庄名单。从选定的村务委员会总共14个村庄中抽取20%的村庄作为样本进行研究。在最后阶段抽样中,从Dharmpur发展区选定的村庄编制了一份完整的家庭名单,随机选择了10%的选定家庭。本次研究共从整个开发区块中选出122名受访者。之后,选定的受访者根据平均收入和收入、土地持有情况、家庭收入和家庭规模被划分为不同的类别,详情如下:

这些家庭是根据农业普查部门确定的标准根据土地持有情况进行分类的:

边际:< 1公顷

小:1 ~≤2公顷

半中等:2 ~≤4公顷

中:> 4公顷

这些住户按月收入分类如下:

非常低的收入:低于5000卢比

低收入:5000卢比到1万卢比

中等收入:1万至1.5万卢比

中高收入:1.5万至2万卢比

高收入:>卢比。20,000

这些住户按家庭人数分类如下:

Small:小于4个成员

中:4 ~ 6人

大号:7到8

非常大:> 8

在达姆普尔发展大楼注册的工业单位名单是从索兰地区工业中心和巴迪地区工业中心收集的。该研究随机选取了约占全部注册工业单位(共40个注册工业单位)7%的样本。所选行业根据2006年中小微企业发展法案进行分类:

制造业

企业设备和机械的投资

微型企业不超过250万卢比

小企业250万卢比以上,但不超过5000万卢比

中型企业5000万卢比以上,但不超过1亿卢比

季节分为:

夏季:三月至六月

雨季:7 - 10月

冬季:11月- 2月

通过个人访谈法收集了精心设计的、预先测试的调查时间表(印地语)的主要数据。参与性技术还用于收集家庭收入、土地持有和家庭规模等社会经济变量的相关信息。关于不同能源的信息.收集选定住户使用的薪材、煤油、电、液化石油气和粪饼。

二次数据来自开发街区办公室。住户和土地拥有量的名单是从达姆普尔街区办事处收集的。在达姆普尔发展大楼注册的工业单位名单是从索兰地区工业中心和巴迪地区工业中心收集的。根据需要,通过表格分析、平均值和百分比分析社会经济和其他有关数据。选定住户及工业单位的全年总能源消耗量计算如下:

月能源消耗量* 12 *受访者总数

碳排放

利用燃料总消耗量及其影响因素的乘积估算了传统燃料燃烧的碳排放量。各种燃料,即薪材、煤油、液化石油气、牛粪饼和柴油,通过转换系数转化为煤当量8如表1所示。用于将各种能源使用转化为二氧化碳的转换因子2排放量[10]见表2。水力发电的排放系数为0.5-151 kg CO2情商/兆瓦时。11

表1:各种燃料的煤当量

燃料

煤当量(公斤/单位)

0.70

煤油

6.00

柴油

0.20

液化石油气

1.19

薪材

0.82

粪便蛋糕

0.30


表2:用于将各种能源转化为CO的转换因子2排放

燃料种类

有限公司2每单位排放(公斤)

电量(千瓦时)

0.87

煤油(升)

2.41

柴油(升)

2.46

液化石油气(公斤)

2.78

薪材(公斤)

1.07

粪饼(公斤)

1.07


结果与讨论

该研究显示,BPL家庭每户每天消耗的薪材为15.14公斤煤(千克煤当量),而APL家庭为8.85公斤煤(表3),这表明大便多的人消耗更多的薪材。在煤油消费方面,APL家庭为0.12公斤/盎司,BPL家庭为1.32公斤/盎司,因为BPL家庭以补贴价格从公共分配系统获得煤油。对于粪饼,APL家庭的每户日消费量为0.29公斤,BPL家庭的每户日消费量为0.60公斤。按每户的LPG和电费计算,总消耗量分别为0.29公斤/年和1.49公斤/年。在家庭月收入的情况下,薪材和粪饼的消费量随着收入的增加而减少,而液化石油气和用电量随着收入的增加而增加(图2)。研究表明,随着收入的增加,人们转向使用更清洁的能源。就整体平均值而言,在选定住户中,以每公斤煤当量计算的每户每日能源消耗量依次为薪材(10.09公斤)、电(1.45公斤)、煤油(0.36公斤)、粪饼(0.35公斤)、石油气(0.29公斤)及柴油(0.01公斤)。

表3:Fatehpur开发区选定住户的能源消耗(%)。

细节

薪材

煤油

粪便蛋糕

液化石油气

柴油

APL

8.85

0.12

0.29

0.35

0.02

1.60

底保

15.14

1.32

0.60

0.05

0.01

0.84

总体平均

10.09

0.36

0.35

0.29

0.01

1.45

月收入:?|

非常低的

14.11

1.02

0.53

0.08

0.00

0.94

低的收入

11.35

0.30

0.38

0.26

0.03

1.40

中等收入

8.76

0.01

0.34

0.33

0.01

1.62

中高收入

6.81

0.00

0.21

0.41

0.00

1.78

高收入

6.74

0.12

0.21

0.47

0.00

1.80

总体平均

10.09

0.36

0.35

0.29

0.01

1.45

土地控股(公顷)

边际

9.06

0.42

0.35

0.28

0.01

1.34

10.18

0.12

0.30

0.34

0.00

1.55

半中

18.27

0.24

0.50

0.18

0.09

1.78

媒介

13.43

0.00

0.29

0.44

0.00

2.30

总体平均

10.09

0.36

0.35

0.29

0.01

1.45

家庭规模(no.)

4.52

0.18

0.12

0.29

0.00

1.23

媒介

9.60

0.36

0.38

0.27

0.01

1.35

12.89

0.48

0.36

0.38

0.01

1.80

非常大的

22.21

0.24

0.51

0.32

0.09

2.28

总体平均

10.09

0.36

0.35

0.29

0.01

1.45

图2所示。索兰区Dharmpur街区按月收入分配的选定家庭(%)


图2:选定住户的分布(%)
索兰区达姆普尔街区的月收入

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表4:所选住户不同能源的能耗格局


表4:不同能耗模式
选定家庭的能源来源


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据透露,APL和BPL家庭的照明用电量都是100%,而BPL家庭的煤油照明使用量为45%,而APL家庭的煤油照明使用量为7%。研究表明,随着家庭土地拥有量的增加,农业用电量也在增加。中等土地持有量家庭的月用电量最高(15千瓦时),边际土地持有量家庭的月用电量最低(2.33千瓦时)。在选定的家庭中,薪材的年消耗量为545吨,电力(91兆瓦时),煤油(2643升),粪饼(52吨),液化石油气(10760公斤)和柴油(2672升)。据估计,整个街区的年能源消耗为薪材(69,399吨)、电力(14.5 GWh)、煤油(117,317升)、粪饼(6,293)、液化石油气(1,874,257公斤)和柴油(452,593升)。计算得出年薪材消耗量最高(80.40%),其次是电(11.55%)、煤油(2.87%)、粪饼(2.79%)、液化石油气(2.31%)和柴油(0.08%)(图3)。Aggarwal12在喜马偕尔邦进行的研究中报告了95.2%的薪材消耗。Dharmpur街区家庭每年的能源消费模式(以百万吨煤当量计算)估计为薪木(57.25),电力(10.18),煤油(0.70),粪饼(1.89),液化石油气(2.23)和柴油(0.09)。

目前的调查显示,每年人均用电量估计为160千瓦时,液化石油气(20.75公斤),煤油(1.29升),粪饼(0.07吨)和薪材消耗为0.76吨,与夏尔马报告的0.795吨相当13喜马偕尔邦的低山。

图3所示。家庭年度能源消耗(%)


图3:全年住户能源消耗量(%)
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研究还显示,在达姆普尔,除了太阳能热水器和沼气厂外,非常规能源的使用并不突出。该街区使用了太阳能热水器,有35户家庭安装了太阳能热水器。在Dharmpur街区的Chandi Panchayat发现了20个沼气厂,但这些沼气厂在过去3年里没有运转。受访者认为,他们从沼气厂获得的沼气在夏季和雨季每天只能使用20至30分钟。在冬季,他们没有从沼气厂得到任何气体,从原料中提取泥浆需要花费太多时间。

本研究表明,在研究区,中型企业占行业的比例较高(55%),其次是微型企业(30%)和小型企业(25%)。研究显示,微型企业的月用电量为154千公斤,小型企业为9731千公斤,中型企业为341443千公斤,而微型企业的月柴油消耗量为7.8千公斤,小型企业为86.8千公斤,中型企业为110.6千公斤。就工业单位而言,电力(99.9%)比柴油(0.1%)更为突出。然而,由于所使用的电力来自水电项目,而水电项目是一种清洁能源,因此柴油消费的二氧化碳排放比例与柴油消费比例相比要远远高于电力消费的排放比例。Theodoru14曾表明,水电生命周期二氧化碳排放量2相对较低,与地热、核能、生物质能、风能和太阳能光伏(PV)生命周期的排放量相当。选定工业单位年能耗(万吨煤当量)为127.07吨。选定行业年用电量为107千瓦时,柴油消耗量为17.7120升。据估计,该区块所有工业的年能源消耗(以煤当量计算)为105.47亿吨标准煤。

调查显示,每年CO2选定住户的排放量为681.55公吨。年度公司2选定工业的排放量为488.5公吨。估计全年二氧化碳总量2研究区来自家庭和工业的排放量为93,488吨,其中家庭贡献了86,603吨,其余6,885吨来自工业部门。在街区总户数中每年CO2以消耗薪柴所排放的废气公吨计算,最高为74,257公吨(85.47%),其次是粪饼6,733公吨(8,13%)、石油气5,210公吨(4.40%)、柴油113公吨(0.96%)及电力7.25公吨(0.12%)(图4)。目前的调查还显示,人均CO2达尔普尔区块不同能源的排放量为1.1吨,与帕里克报道的1.14吨相当。15

图4所示。达兰普尔街区所有住户的年二氧化碳排放量


图4:年度公司2排放
达兰普尔街区的住户总数

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结论

调查显示,每户每日从不同能源来源消耗的能源(以公斤煤当量计算)分别是薪木(10.09公斤)、电(1.45公斤)、煤油(0.36公斤)、粪饼(0.35公斤)、石油气(0.29公斤)及柴油(0.01公斤)。薪柴在总能源结构中占比最高(80.40%),其次是电(11.55%)、煤油(2.87%)、粪饼(2.79%)和柴油(0.08%)。Dharmpur街区的家庭每年从不同来源消耗的能源总量(以百万吨煤当量计算)为薪材(57.25吨)、电(10.18吨)、煤油(0.70吨)、粪饼(1.89吨)、液化石油气(2.23吨)和柴油(0.09吨)。使用太阳能热水器最多的家庭(35.7%)主要是APL家庭,16.4%的家庭拥有不运行的沼气厂。国内和工业部门每年消耗的能源总量估计为11.704亿吨煤当量。

调查显示,估计每年的总二氧化碳2研究区来自家庭和工业的排放量为93,885吨,其中家庭贡献了86,603吨,其余来自工业部门。在街区总户数中,年CO2消耗薪材排放的废气以公吨计最高,达74,257公吨(80.64%),其次是粪饼6,733公吨(8.13%)、石油气5,210公吨(4.40%)、柴油1,113公吨(0.96%)及电力7.25公吨(0.12%)2研究区工业部门的排放量为6,603公吨。因此,在情况进一步恶化之前,迫切需要采取补救措施。在这方面,现提出以下一些建议:

确认

Ravinder Sharma博士、R K Gupta博士和ys Parmar园艺与林业大学环境科学系教授兼系主任在本研究中提供的帮助得到高度认可。

参考文献

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