“双碳”目标下钢铁行业控煤降碳路线图

钢铁行业的低碳绿色转型和率先煤耗和碳排放达峰,将对我国实现整体碳达峰目标和经济高质量发展作出重要贡献.基于碳排放-能源集成模型,对我国钢铁行业"双碳"目标下控煤降碳路径开展情景研究.结果表明,我国钢铁行业很有可能在"十四五"前期实现碳达峰,峰值16.4~16.7亿t （含过程和间接排放）,作为主要消费能源的煤炭也将一起达峰,峰值4.6~4.7亿t标煤（含焦炭）,在最激进的强化情景2035年煤炭消费和碳排放将降至2020年的38%和49%;粗钢产量很大程度上主导了钢铁行业的碳达峰进程,推进全废钢电炉短流程和加大废钢利用是碳达峰阶段最主要的控煤降碳措施.基于预测结果提出的钢铁行业控煤降碳路线图显示,需求侧方面,粗钢产量在不考虑"双碳"目标约束的情况下也会随工业化、城镇化水平逐渐达到发达国家水平而达到峰值并开始下降,新能源相关基础设施建设在实现碳中和期间带来的钢材需求增长体量相对有限;技术进步方面,推广长流程节能降碳技术应用是短期内性价比较高的措施,应重点推进高炉高效喷煤等技术的应用,同时增大高炉球团矿平均配比,远期碳捕集封存技术将具有较大的碳减排潜力;产能结构方面,推进全废钢电炉短流程是钢铁行业在碳达峰阶段的主要措施,到"十四五"末期电炉钢占比将提高至15%~20%,在碳中和目标下氢冶金是唯一具有超低碳排放潜力的生产工艺,在未来随着可再生能源或余热余能生产的绿氢供应量提高,氢冶金将成为与基于废钢的电炉短流程并重的钢铁生产工艺.     

基于三维结构分析的碳排放总量控制研究——以浙江省为例

控制碳排放总量是能源环境治理的重要手段,是高质量发展的应有之义,更是我国完成2030年前碳达峰、争取2060年前实现碳中和的必然要求,但目前国家和地方并未明确实行碳排放总量控制。本研究以浙江为例,从能源生产侧、能源消费侧、区域三个维度,分析识别出浙江省碳排放总量控制的重点和难点:能源生产侧减排的重点在于提高非化石电力占比,难点在于推进存量火电机组的碳减排;能源消费侧减排的重点在于控制新上重大产业项目排放,难点在于控制第三产业和居民生活领域碳排放;区域减排的重点在于优化产业布局和用能结构,难点在于对地区碳排放总量缺乏有效约束。并提出电力结构低碳化、重点行业控碳、试点城市率先达峰和政策协同四方面突破点,争取到"十四五"末浙江省碳排放总量得到有效控制,为全国碳排放达峰做出浙江贡献。     

农村居民生活碳达峰路径及对策

全国碳达峰目标已经明确,农村居民生活能源消费是碳排放增长的重要来源,亟待得到有效控制.为研究农村居民生活碳达峰路径,基于农村居民生活能源消费现状分析,采用碳排放系数法对2000—2018年农村居民生活的碳排放进行核算,基于情景分析法,从能源消费结构调整的角度,设定不同情景分析农村居民生活的碳达峰时间及峰值.结果表明:①2000—2018年,农村居民生活碳排放量、人均碳排放量均呈快速上升趋势,其中农村居民生活碳排放量占国家碳排放总量的3.0%~4.0%.②在2030年国家碳排放强度下降65%的目标下,农村居民生活同步碳达峰目标约为3.64×108 t;农村居民煤炭消费的碳排放已在2017年达峰,总量达峰则依托于能源结构调整情景实现目标.③基准情景下,2030年前无法实现碳达峰;政策情景下,将在2027—2028年达到峰值,峰值约为3.66×108 t;优化情景下,将在2024年达到峰值,峰值约为3.44×108 t.④基于能源结构调整的碳达峰路径主要表现为煤炭消费占比降至18.0%左右,天然气、电力、其他能源消费占比分别提至1.5%、35.0%、30.0%左右.研究显示,促进碳达峰的措施可重点从完善顶层设计、制定农村能源发展战略规划、推动分布式能源系统建设、加强节能减排技术保障、创新资金支持、普及绿色低碳生活方式等几个方面加强实施,从而推动农村的能源变革与节能减排.      

基于Lasso-BP神经网络模型的河南省碳达峰路径研究

为探索河南省碳达峰路径,满足河南省碳达峰战略需求,选取河南省2001—2020年社会、经济、能耗、资源4个维度的12个指标,使用Lasso-BP神经网络方法,建立河南省碳排放量预测模型。基于12个指标数据的回归分析,设计了6条发展路径,对河南省2021—2035年的碳排放量进行预测。结果表明:1)12个维度的因素中,影响碳达峰的6大关键因素为煤炭消费占比、单位GDP能耗、森林覆盖率、能源消费总量、第二产业GDP比重和私人汽车拥有量;2)追求单因素发展的路径1—4均无法在2030年实现碳达峰;在路径5、6下,河南省将于2029年碳达峰,相较于路径5,路径6的峰值排放量低2.53 Mt,峰值为510.91 Mt CO₂;3)为实现碳达峰,在"十四五"和"十五五"阶段,应分别将煤炭消费占比、单位GDP能耗、森林覆盖率、能源消费总量、第二产业GDP比重、私人汽车拥有量的年均增长率控制在-4.0%和-5.0%、-3.5%和-4.0%、2.0%和3.0%、0.5%和0.4%、-1.5%和-2.0%、7.5%和7.0%。     

保定市能源消费碳排放演变机理研究

文章依据IPCC指南,测算了2001-2010年保定市工业和有关行业一次能源消费的碳排放量,结果显示碳排放总量由2001年的694.485 0万t增加到2010年的2 843.659 9万t,增长了4.09倍。其中煤炭类能源对历年碳排放总量的贡献率保持在90%以上,而且除2001年外,85%以上的煤炭碳排放集中于工业行业。借助广义灰色关联模型,分阶段计算了能源消费、GDP、固定资产投资、工业增加值、人口数量的规模和结构及能源强度与碳排放的综合关联度。通过分阶段结果比较,总结出保定市能源消费碳排放演变机理如下:规模效应对碳排放的影响不仅最大而且日益增强;能源强度表现出正向和负向两种影响趋势;结构效应较为复杂,最明显的变化是工业结构超过城市化率成为影响碳排放的最重要的结构因素。     

跑出“十四五”开局“碳达峰加速度”

正做好碳达峰、碳中和工作,是中央经济工作会议确定的2021年八项重点任务之一。各级生态环境部门目前正瞄准2030年前碳达峰的战略导向,启动区域碳达峰的靶向研究。根据2016年温室气体排放清单分析,全国许多地方能源活动领域碳排放占全社会排放在80%左右,能源保障、能源消费水平亟需向高端发展,应对气候变化工作基础能力不强,"降碳"形势较为严峻。为此,笔者认为,各地应跑出"十四五"开局碳达峰工作"加速度",     

中国能源消费和碳排放特征研究

基于中国能源消费数据,采用IPCC报告中碳排放估算方法,对我国1978～2010年的能源消费和碳排放特征进行研究。结果显示:中国能源消费和碳排放总量增幅较大,2010年中国能源消费量和二氧化碳排放量分别达到32.5亿t和76.13亿t,但是能源强度和碳强度总体上呈下降趋势;不论是总量上还是强度上,能源消费和碳排放的地区差异均较大。     

产业结构和能源结构的变动对碳排放的影响分析:基于环境库兹涅茨曲线检验

以重庆市1978-2013年能源消费数据为基础,根据IPCC提出的碳转化系数计算法,分析了产业结构和能源结构的变动对碳排放变化趋势的影响,并采用环境库茨涅兹曲线(EKC)模型分析探讨了碳排放量、能源消费与经济增长的相关关系。结果表明,35年来重庆市经济增长依赖的主要是能源的大量投入,碳排放、能源消费量与经济增长呈现显著的"倒U型",具有EKC假设图形的趋势特征,拐点出现在2020年左右,短期内经济增长与碳排放离实现"绝对脱钩"较远。从产业结构来看,规模以上工业企业部门是碳排放的主要部门,而高耗能行业碳排放占到规模以上工业企业碳排放量的80%以上。从能源结构分析来看,以煤炭为主的传统型能源结构,煤炭是碳排放的主体。因此,结合区域特点等相关政策,提出了大力发展第三产业,优化现有产业结构;加快调整工业内部行业结构;大力发展节能新技术,尤其是煤炭净化技术;加大推进碳排放权交易,大力开展林业碳汇交易等方面的思考与建议。     

数字能源

<正>公共建筑节能改造南京最高奖500万到2020年,郑州市将力争全市煤炭消费总量控制在2085万吨以内,电煤消费占比达到65%以上。为实现上述目标,郑州将坚持削减存量和严控增量并举、能效提升与结构优化并重,着力削减非电行业用煤,大力削减煤炭实物量。禁止新(扩、改)建耗煤项     

中国电力行业二氧化碳排放达峰路径研究

电力行业是我国最大的碳排放部门,碳排放量占全国碳排放总量的40%以上;同时,电力将是未来10年能源增长的主体,而这些新增用电与国计民生直接相关,属于刚性需求,是支撑我国经济转型升级和未来居民生活水平提高的重要保障. 电力行业未来新增需求压力巨大,其碳排放峰值及达峰速度将直接决定2030年前全国碳排放达峰目标能否实现. 统筹考虑社会经济发展、各部门用电需求、电源结构调整、发电标准煤耗变化等因素,采用基于情景分析的方法,开展电力行业碳排放趋势预测,识别碳减排的主要驱动因素,提出推动碳排放达峰的关键举措,为制定碳达峰目标背景下的电力行业碳排放控制路径提供参考. 结果表明:①通过积极措施,电力行业碳排放能够在2030年左右达峰,在不考虑热电联产供热碳排放时,于2028—2031年达峰,峰值为43.2×108~44.9×108 t,较2020年增加3.2×108~4.9×108 t;考虑热电联产供热碳排放,则达峰时间为2031—2033年,峰值为50.7×108~53.0×108 t,较2020年增加4.9×108~7.2×108 t. ②在电源结构不变的情况下,如到2030年降低2%左右的电力需求,达峰时间将提前4年左右. ③提速风光新能源发展是实现2030年前碳达峰的必然选择,到2030年,提高风光发电、核电、水电、生物质、气电发电装机容量及发电量、节能降耗措施等各项措施的减排贡献率分别为55.3%、10.6%、9.2%、7.6%、5.7%、11.5%. 研究显示,未来我国电力行业碳减排工作重点要聚焦于优化电源结构、推动形成绿色生产生活方式、提升用电效率、降低煤电机组能耗水平等方面.      

“双碳”背景下河南省电力行业中长期控煤降碳路径

电力行业实现二氧化碳排放尽早达峰并加快脱碳进度,对河南省实现碳达峰碳中和目标具有重要意义.基于碳排放-能源集成模型（iCEM）,对河南电力行业“双碳”目标下控煤降碳路径开展情景研究.结果表明,综合考虑电源结构优化和技术进步等措施,河南省电力行业碳排放将于2028~2033年实现碳达峰,电力行业煤炭消费量在“十四五”期间仍呈持续增长趋势,达峰区间为2027~2031年.大力发展以风电和太阳能为主的清洁能源,采用更多低碳零碳热源、提高外调电比例、加大煤电节能改造是碳达峰目标约束下河南省控煤主要措施.碳中和阶段,布局内陆核电是缓解河南省控煤压力与实现“双碳”目标的重要路径之一,需要提前开展论证研究.加速推进落后机组淘汰和现役机组节能改造、加速发展非化石能源发电、超前规划外调电,并配套完善煤电退出和调峰的市场机制、增加系统灵活性、加快外引清洁能源保障等政策,是河南省电力行业控煤降碳路径有效的政策保障.     

全产业链视角下建筑碳排放路径模拟:基于RICE-LEAP模型

从社会经济活动的角度出发,创新性地构建包含中国终端部门的新型综合评估模型—RICE-LEAP模型,并通过情景设置动态模拟2020~2050年建筑全产业链碳排放的发展路径及其结构性特征.结果表明:①与参考情景相比,考察期内1.5℃情景下中国碳排放总量的额外累计减排量将达到129.74Gt CO₂,而建筑全产业链碳排放的额外累计减排量为57.53Gt CO₂,占比44.28%.②建筑业是典型的“表观低碳、隐含高碳”的行业.建筑业直接碳排放占建筑物化碳排放的比例较小,仅占9.46%~11.75%.③3个动态情景下,建筑物化碳排放的下降速率均快于建筑运行碳排放.这是由于建筑物化碳排放主要依赖工业等终端部门的脱碳进程,在实现碳达峰过程中具有先发优势.④现阶段,建筑全产业链能耗仍以煤炭消费为主,但煤炭的消费占比在3个动态情景中均呈现出不同程度的下降,而电力的消费占比则呈现出明显的上升趋势.     

电力行业的碳排放权交易机制研究

电力行业是国家和地区减少温室气体排放的重要部门,也是碳排放权交易的市场主体。文章研究了2个问题:一是在碳排放总量管理下,电力排放的所属问题;二是不同配额分配方案对电力生产企业的影响。通过借鉴国外碳排放权交易机制中电力排放的划分经验,结合我国国情,建议从生产和消费两端同时对电力排放进行控制;在对电力行业的几种配额分配方法进行系统研究的基础上,提出了"加权平均法"这一新型分配方法,并用该分配方法对广东省现有电力企业进行了碳排放权交易模拟分析和评估。分析结果表明,在绝对排放量下降5%的总量控制目标下,通过"加权平均法",各机组所得配额都相对公平和平均,可以保证企业顺利履约,实现碳排放权交易体系的控制目标。     

国家能源局:能源消费总量方案即将上报国务院

因担心"影响经济发展速度"而遭到地方抵制的能源消费总量方案终于即将上报,在努力控制总量的同时调整结构将成为两大核心内容。国家能源局副局长吴吟在昨日参加第十五届科博会2012中国能源战略高层论坛时表示,合理控制能源消费总量方案已获国家发改委主任办公会通过,准备报国务院审批,我国将进行实行"能耗总量"和"能源强度"双控制的措施。能源消费总量指的是全社会的能源消耗总量,能源消费强度指的是单位GDP能耗。国家统计局发布的数据显示,初步核算,2011年中国能源消费总量34.8亿吨标准煤,比上年增长7%。方案明确提出推进能源生产和利用方式变革。由于我国煤炭占能源结构70%以上,比世界平均水平高     

云南省碳排放历史变化特征及影响因素分析

基于1980—2011年云南省经济发展和能源消费数据,计算了云南省碳排放量和碳排放强度,并分析了历史变化特征。采用LMDI法定量分析了能源结构、能源效率和经济发展因素对云南省人均碳排放的影响效应。结果表明,1980—2011年,云南省一次能源消费产生的碳排放总量呈指数型递增。碳排放量中平均有88.55%来自煤炭的消费,9.53%来自石油的消费,1.92%来自天然气的消费。32年来云南省人均碳排放增长的主要原因是经济发展的拉动作用,经济发展对人均碳排放的贡献率呈指数增长;抑制因素主要是能源效率的提高;能源结构的调整对人均碳排放的抑制效应不显著。     

“大气十条”政策的节能降碳效果评估与创新中介效应

为评估《大气污染防治行动计划》(“大气十条”政策)的节能降碳效果与作用机制,在测度2003～2017年281个地级和以上城市单位地区生产总值能耗和CO₂排放量的基础上,运用双重差分模型探究了“大气十条”政策对节能降碳的影响、创新中介效应和城市异质性.结果表明：(1)“大气十条”政策促进全样本城市能耗强度显著下降17.60%,碳排放强度显著下降19.99%,在通过平行趋势检验、克服内生性和安慰剂、动态时间窗和反事实、三重差分和PSM-DID估计等一系列稳健性检验基础上,上述结论依然成立.(2)机制分析表明,“大气十条”政策通过绿色发明型专利为载体的直接创新中介效应实现节能降碳效果,创新引致的产业结构升级效应的间接创新中介效应实现节能效果.(3)异质性分析表明,“大气十条”政策对煤炭消费大省的节能降碳幅度分别大于非煤炭消费大省0.86%和3.25%;对老工业基地城市的降碳幅度大于非老工业基地36.43%,但节能效果小于非老工业基地8.93%;对非资源型城市的节能降碳幅度分别大于资源型城市31.30%和74.95%.(4)结果显示,须强化煤炭消费大省、老工业基地城市和资...     

生态文明环境下中国碳排放影响因素及减排措施分析

分析中国碳排放影响因素并采取切实有效的对策。根据STIRPAT理论,建立了中国碳排放影响因素模型,并对模型进行了量化研究和实证分析。研究发现:1980—2012年中国碳排放总量不断递增,碳强度不断递减;城乡人口扩张、城镇化水平提高、人均收入增加促进了能源消费,成为中国碳排放的核心影响因素。     

中国省域碳达峰路径与政策

从省域层面推动发达地区率先碳达峰是中国实现2030年前碳达峰目标的有效途径.以江苏省为例,构建了省级LEAP-Jiangsu模型,结合改进的多层对数平均迪氏分解(M-LMDI)模型、 Tapio脱钩模型和减污降碳协同效应模型探索碳排放的关键影响因素及碳达峰路径.采用改进的多层M-LMDI模型分析了江苏省历史时期和未来预测情况下碳排放的主要影响因素;基于历史碳排放分解结果和规划目标,构建了多种发展情景的LEAP-Jiangsu模型,预测江苏省碳排放达峰时间及达峰水平;运用Tapio脱钩模型和减污降碳协同效应模型,研究碳排放与经济发展的关系和碳排放与大气污染物排放的协同效应.结果表明,2035年江苏省一次能源需求总量以标煤计约为401.2～474.6 Mt,终端能源需求量约为319.2～382.3 Mt;江苏省最可能在2025～2030年实现碳达峰目标,碳排放峰值约为815.3～845.7 Mt;能源强度降低、产业结构优化、提高终端电气化水平和能源结构调整等节能减排措施的减排贡献率分别为33.1%、 26.8%、 21%和15.2%.     

“碳达峰和碳中和”的科学内涵及我国的政策措施

中国提出的"碳达峰和碳中和"目标是基于统筹国际国内两个大局的战略考量,基于科学论证的国家战略需求提出的,实现这一目标挑战和机遇并存。我国的承诺为全球高质量绿色复苏注入了强心剂和新活力,但实现该目标比发达国家面临更大挑战。它将倒逼我国社会经济结构进行重大调整,对科技创新提出了新要求,会给经济高质量发展、建设美丽中国带来机遇。建议切实贯彻我国"十四五"规划纲要提出的"碳强度控制为主,碳排放总量控制为辅的双控目标",充分考虑将碳排放总量控制目标考核和现有污染减排考核体系相结合,增强"十四五"的行动力。尽快制定碳中和目标下的科技创新规划和实施方案。统筹考虑短期经济复苏、中期结构调整、长期低碳转型,布局低碳/脱碳技术,提升未来绿色产业竞争力。     

“碳中和”愿景下我国碳排放现状和减排路径

控制以CO₂为主的温室气体排放，“力争2030年前实现碳达峰，争取2060年前实现碳中和”是我国近年来面临的重大任务。碳排放研究是实现“双碳”目标的基础和前提，从碳排放测算、碳排放影响因素分析、行业碳排放研究三个方面对我国碳排放研究现状进行梳理，对近年来研究的重点方向、主要成果和目前存在的主要问题进行分析，并结合我国的“双碳”目标提出现阶段我国“以完善政策标准与加大政府扶持为基础，以产业结构调整与新兴产业发展、能源结构调整与新能源技术发展为核心，以探索CCUS（碳捕集、利用与封存）技术和增加碳汇及对居民低碳消费倾向的引导和培养为导向”的碳减排路径。