原文信息
Empirical evidence on the characteristics and influencing factors of carbon emissions from household appliances operation in the Pearl River Delta region, China
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924015745
Highlights
(1) 首次系统分析了珠三角地区家用电器的能耗和碳排放特征。
(2) 基于Tapio-LMDI模型评估了珠三角地区的各城市家用电器碳排放与经济脱钩情况。
(3) 空调制冷是珠三角地区电力消费和碳排放的最主要来源。
(4) 节能空调的比例和非化石能源发电比例是减少碳排放的关键。
(5) 珠三角地区已经实现了经济增长与城市家用电器碳排放的相对脱钩。
Research gap
当前的研究主要关注在单一城市或单类电子产品及其在制造或处置阶段的环境影响，缺乏对城市群家用电器碳排放核算及未来趋势的系统研究。很少有研究关注家用电器的能耗和碳排放特征，及其与经济增长的脱钩关系。
Abstract
Household appliances are major sources of residential electricity consumption and carbon emissions. Guangdong province, especially the Pearl River Delta (PRD) region is of great importance for achieving a low-carbon economy in China. This study constructs a carbon emission model based on a questionnaire survey (covering nine cities with 3514 samples) to identify the potential energy consumption and carbon emissions from five typical household appliances (air conditioners, refrigerators, washing machines, televisions, and personal computers) in the PRD region and their key influencing factors. To verify the robustness of the model, a Monte Carlo method was employed for sensitivity analysis. The findings indicate that in 2020, the total electricity consumption and carbon emissions from household appliances were 130.21 billion kWh and 59.78 MtCO2, respectively, mainly influenced by the electricity structure, population size, and consumption behavior. Air conditioner cooling is a major source of electricity consumption and carbon emissions, especially in Guangzhou (8.52 MtCO2; 49.7%) and Dongguan (6.54 MtCO2; 51.1%). The study constructs scenario analyses based on identified key variables to explore the coupling effect of changes in the proportion of energy-saving air conditioners and the proportion of non-fossil energy generation on emission reduction. The results demonstrate that, compared to a business-as-usual scenario, merely increasing the proportion of non-fossil energy generation (29.3% ~ 40.0%) could reduce emissions by 1.45 to 6.38 MtCO2 by 2025, with higher proportions yielding more significant reductions. Additionally, the study analyzes the decoupling level between economic growth and carbon emissions from 2010 to 2020 through the Tapio-LMDI model. The results reveal that the PRD region has achieved relative decoupling of economic growth and carbon emissions, but further emission reduction measures are required to attain absolute decoupling. This study advocates for an optimized energy framework and electricity resource allocation to foster sustainable consumption. It recommends guiding the public towards scientific electricity use, establishing a balanced incentive and restraint system for residential consumption, promoting energy-saving products, advancing carbon inclusion systems, and intensifying environmental education.
Keywords
Household appliances
Energy consumption
Carbon emission
Decoupling level
Graphics
图1 研究技术路线-基于问卷调研数据结合碳排放核算，鉴别居民能源消费及碳排放特征，利用敏感性分析识别关键因素，构建多场景识别碳减排潜力，揭示碳排放与经济增长关系
图2 珠三角9市居民家电使用碳排放特征 (2020年)-珠三角地区居民家电使用碳排放总量为5978万吨，广州最高(1713万吨)，肇庆最低(104万吨)，人均最高是东莞居民(2.75吨)，最低是深圳居民（1.21吨），空调制冷主要来源（60%以上）
图3 珠三角9市居民家电碳排放贡献分析-城市家庭户数、电力碳排放因子、空调保有量、使用空调制冷时间和使用天数、非节能空调使用比例是六大关键因素
图4 珠三角地区城市居民家用电器碳排放减排情景分析-理想情景下碳排放量降低33.63% (2030年)
图5 珠三角9市碳排放与经济脱钩分析-珠三角地区实现了经济增长与碳排放的相对脱钩
作者简介
团队介绍：
本研究由澳门科技大学、上海第二工业大学、以及清华大学的研究人员共同完成。
通信作者简介：
宋庆彬，男，澳门科技大学创新工程学院副教授/博士生导师，环境科学与工程系课程主任，中国环境科学学会循环经济分会副秘书长，粤港澳高校环境生态联盟第一届秘书处（轮值）秘书长。宋庆彬副教授及团队包括博士硕士近20人，自2009年以来，一直致力于我国内地及澳门环境相关的研究领域，涉及研究领域重点关注于城市代谢过程中的节能减排及固体废物全过程管理与资源化技术研究。承担或参与国家科技支撑项目、澳门科学技术发展基金项目、广东省自然科学基金项目、中国工程科技发展战略广东研究院咨询研究项目等十余项。参与第四次气候变化国家评估报告“港澳特别行政区气候变化特别报告”编制工作。近年来，在国际知名期刊发表SCI检索的学术论文100余篇，主持和参与了5部论著的编写工作，Google 学术搜索被引用6200余次，h指数40，5篇论文曾入选ESI高被引论文。2019和2021年两次获得中银学术研究优秀奖（中国银行澳门分行支持），多次获得国际会议优秀论文奖，自2020年连续入选美国斯坦福大学发布的World’s Top 2% Scientists 榜单。
第一作者简介：
柯嘉超，澳门科技大学创新工程学院博士研究生，主要研究方向为居民使用碳排放及碳减排潜力。以第一作者在Journal of cleaner production、Applied Energy等期刊发表论文。
关于Applied Energy
本期小编：朱莲峰；审核人：张星辰
《Applied Energy》是世界能源领域著名学术期刊，在全球出版巨头爱思唯尔 (Elsevier) 旗下，1975年创刊，影响因子10.1，CiteScore 21.2，本刊旨在为清洁能源转换技术、能源过程和系统优化、能源效率、智慧能源、环境污染物及温室气体减排、能源与其他学科交叉融合、以及能源可持续发展等领域提供交流分享和合作的平台。开源（Open Access）姊妹新刊《Advances in Applied Energy》影响因子13.0，CiteScore 23.9。全部论文可以免费下载。在《Applied Energy》的成功经验基础上，致力于发表应用能源领域顶尖科研成果，并为广大科研人员提供一个快速权威的学术交流和发表平台，欢迎关注！
公众号团队小编招募长期开放，欢迎发送自我简介（含教育背景、研究方向等内容）至wechat@applied-energy.org
点击“阅读原文”
喜欢我们的内容？
点个“赞”或者“再看”支持下吧！
阅读原文
