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.      

2050年中国能源消费的情景预测

与全球气候变化紧密相关的能源消费问题是当今世界各国关注的热点,特别是中国能源消费规模、能源消费峰值和消费结构等更是关注的重点.论文在简要评述中国能源消费峰值、能源消费预测方法和模型的基础上,系统回顾了国内外对中国能源消费预测研究成果,侧重于人口和经济等驱动中国能源消费的两大主要因素,参考主要发达国家经济发展过程中人均能源消耗及人均累计能耗变化规律,对中国未来能源消费趋势进行了定量预测分析.结果表明:① 中国人均能耗、总量和人均累计消费量均有较大的发展潜力.2050年中国人均能耗大致在4.75~9.31 tce,上限也只相当于美国人均能耗峰值的76%;中国能源消费总量还将持续增长,2050 年的能源消费总量在61.91×10⁸~121.33×10⁸tce;1870-2050 年,中国人均累计能耗最佳分布区间为207~294 tce,只相当于1870-2012 年美国人均累计能耗的46%、德国的56%、英国的57%.② 文献梳理表明,当前预测中国能源消费峰值的各种研究成果大多认为在62×10⁸~79×10⁸tce,而峰值年份则出现在2035-2045 年,论文认为除美国、英国和德国情景将有峰值出现外,其他情景尚不可能出现峰值;③ 法国情景下中国能源消费“零”增长将于2040 年左右出现;日本、韩国以及基准情景预测显示,2035 年以后中国能源消费将进入到2%左右的低速增长期.上述研究结果表明,中国未来能源消费预测采用法国、日本、韩国情景较为合理,2035 年以后,中国能源消费将进入低速增长期.当前,中国人均收入不高,人均能耗尤其人均累计能耗处于较低水平,过早乐观承诺能源消费峰值,易使气候变化谈判陷入被动;从中国国情出发,需给中国社会经济发展留有能源消耗空间;促进能源资源的节约集约使用,积极倡导节能型生产生活方式,是中国社会经济可持续发展、保障能源安全、积极应对全球气候变化的现实需要.     

中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策

铝工业是高能耗高排放工业,探索铝工业的节能减排路径有助于我国实现《巴黎协定》中的温室气体减排承诺.采用物质流分析和生命周期评价方法,基于存量水平、技术水平和能源结构设置了15种情景,研究了我国铝工业1990~2100年的能耗和碳排放量,探索不同路径下的节能减排潜力.我国铝在用存量将在2040~2050年达到峰值(4.6~7.3亿t);原生铝产量在2030年前达到峰值(27~41百万t);再生铝产量在2050~2060年达到峰值(23~48百万t),在2035~2040年超过原生铝产量;在所有情景下,铝工业都可实现能耗和碳排放在2030前达峰的目标,但只有在存量水平最低、技术水平最高和能源结构最优的情景下才可实现减排目标;技术水平的节能减排潜力最大(>45%).为了完成铝工业低碳转型,首要任务是提高技术水平,尤其是提高报废产品的回收利用率,进而提高原料中再生铝的比例.     

中国2050年低碳能源经济转型路径分析

2015年中国在巴黎气候大会前夕发布国家自主决定贡献,承诺二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰;单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60％～65％,非化石能源占一次能源消费比重达到20％.要履行这一应对气候变化国际承诺,中国的能源经济系统需要深刻的低碳转型.本文借助于中国一全球能源模型(China in Global Energy Model,C-GEM),利用情景分析的方法,对中国未来低碳能源经济转型的路径和政策进行了量化分析,并评估了转型对中国社会福利的直接影响.     

基于LEAP模型的云南省供给侧结构性改革对产业碳排放影响情景分析

基于LEAP模型,通过设定经济技术情景方案,评估了云南省2012~2050年间供给侧结构性改革对产业碳排放及碳强度的影响.研究结果表明,与参考情景相比,2050年云南产业碳排放在供给侧改革情景下将减少4.9亿t,但仍不能实现2030年左右达峰的减排目标;云南产业碳排放在未来将更加集中于电力、金属压延加工、非金属制品、交通运输和化学工业五大高碳产业部门,其中交通运输部门的贡献率呈持续上升趋势,而其他部门的贡献率都呈下降趋势;七大高碳能源的产业碳排放贡献率高达96%,并保持相对稳定,其中煤炭类能源的贡献率将持续降低,而石油制品和天然气的贡献率将持续升高.为了实现低碳转型,云南省应加大总量控制目标的实施力度,重点加强交通运输部门的供给侧改革,并在加强可再生能源开发的同时提高其利用率.     

基于LEAP模型的工业园区碳达峰路径：以南京某国家级开发区为例

工业园区是能源消费和碳排放的密集区域,推动工业园区碳达峰对国家早日实现碳达峰目标具有重要意义.以南京某国家级开发区为例,基于LEAP模型,设置基准情景（BAU）、非工业减排（S1）、全行业一般减排（S2）、全行业强化减排（S3）和深度减排（S4）共5类情景,分析各情景下的能源消费需求和CO2排放变化情况,评估各项措施的碳减排贡献,提出园区实现碳达峰目标的政策建议.结果表明,S2、S3和S4情景下能源消费需求和CO2排放量将分别于2035、2030和2028年达到峰值,能源消费需求峰值（以标煤计）分别为26.28、21.66和19.10万t,CO2排放峰值分别为75.35、59.34和53.24万t.工业是研究区域能源消费和碳排放的主要贡献行业,S2、S3和S4情景下工业能源消费和碳排放占比分别于2035年、2030年和2028年达到峰值57.1%、56.0%、53.6%和64.2%、66.2%和62.9%.工业能效提升的碳减排贡献最大,其次为经济增速放缓,交通新能源汽车推广和公共建筑节能的碳减排贡献不显著.综合考虑碳达峰时间和园区碳排放强度考核目标,建议将S3情景作为该园区碳达峰的实施...     

调整能源结构,减少大气污染物排放

上海在“十五”期间能源结构调整的重点为严格控制煤炭消费总量,加强煤炭洁净利用;加快电网建设和改造,优化电源结构;扩大天然气利用,建设天然气管网系统;建立能源安全供应体系,加强能源储备,到2005年,经过能源结构调整,煤炭在能源消费中的比重将下降到55%以下, 天然气和外来电能将上升到10%左右,与2005年的基础情景比较,实施能源结构调整后,上海将分别减少SO2和PM10排放量18万t和2.8万t,全市SO2和PM10排放总量可控制在45.7万t和12.4万t,与2000年基本持平。     

中国工程院:2020年前为我国能源结构优化期

<正>中国工程院有关研究报告认为,推动我国能源生产和消费革命是一项长期、复杂的系统工程。2020年前为能源结构优化期,到2020年煤炭、油气、非化石能源消费比例争取达到6:2.5:1.5。2020年前为能源结构优化期,主要是煤炭的清洁高效可持续开发利用,淘汰落后产能,提高煤炭利用集中度,到2020年煤炭、油气、非化石能源消费比例争取达到6:2.5:1.5。2020年到2030年间为能源领域变革     

经济新常态下中国中长期能源展望

本文利用自底向上的能源需求预测模型体系,对新常态下的中国中长期能源需求总量及结构开展情景分析。结果显示:"十三五"及2021~2030年期间,我国经济增速总体呈"倾角向下"的L型特征;能源需求增速逐步放缓,预计2020年和2030年需求总量分别为48.5~49.6亿、54.3~58.2亿吨标煤;能源消费结构持续优化,第三产业和居民部门成为拉动能源增长的主要动力;在转型情景下,通过消费侧推进节能优先战略,供给侧大力发展非化石能源,能够顺利实现"十三五"及中长期非化石能源发展目标和碳强度下降目标。     

“双碳”目标下新疆能源系统绿色转型路径

新疆是我国最重要的资源宝库和能源基地之一。如何在“双碳”目标引领下,实现能源系统的绿色转型,事关国家能源安全。在系统总结新疆主要能源的储量及分布的基础上,梳理现阶段能源生产与消费现状,分析能源转型面临的主要问题,提出了能源绿色转型路径及相关对策和建议。结果表明：（1）新疆能源系统中化石能源占比超过85%,碳减排任务异常艰巨;（2）新疆“弃风、弃光”问题严峻,弃电率高于全国平均水平;（3）要实现新疆能源系统的绿色转型,须控制煤炭消费增长,加快水—风—光—储一体化清洁能源基地建设,扩大电力对外输送通道,推进“电气化新疆”进程,发展CCUS与大规模储能新技术等。研究结果可为新疆实现“双碳”目标提供参考。     

Scenario analysis of energy-based low-carbon development in China

China＇s increasing energy consumption and coal-dominant energy structure have contributed not only to severe environmental pollution,but also to global climate change. This article begins with a brief review of China＇s primary energy use and associated environmental problems and health risks. To analyze the potential of China＇s transition to low-carbon development,three scenarios are constructed to simulate energy demand and CO2 emission trends in China up to 2050 by using the Long-range Energy Alternatives Planning System（LEAP） model. Simulation results show that with the assumption of an average annual Gross Domestic Product（GDP） growth rate of 6.45%,total primary energy demand is expected to increase by 63.4%,48.8% and 12.2% under the Business as Usual（BaU）,Carbon Reduction（CR）and Integrated Low Carbon Economy（ILCE） scenarios in 2050 from the 2009 levels. Total energy-related CO2 emissions will increase from 6.7 billion tons in 2009 to 9.5,11,11.6 and11.2 billion tons; 8.2,9.2,9.6 and 9 billion tons; 7.1,7.4,7.2 and 6.4 billion tons in 2020,2030,2040 and 2050 under the BaU,CR and ILCE scenarios,respectively. Total CO2 emission will drop by 19.6% and 42.9% under the CR and ILCE scenarios in 2050,compared with the BaU scenario.To realize a substantial cut in energy consumption and carbon emissions,China needs to make a long-term low-carbon development strategy targeting further improvement of energy efficiency,optimization of energy structure,deployment of clean coal technology and use of market-based economic instruments like energy/carbon taxation.     

A global analysis of residential heating and cooling service demand and cost-effective energy consumption under different climate change scenarios up to 2050

Climate change and energy service demand exert influence on each other through temperature change and greenhouse gas emissions. We have consistently evaluated global residential thermal demand and energy consumption up to the year 2050 under different climate change scenarios. We first constructed energy service demand intensity (energy service demand per household) functions for each of three services (space heating, space cooling, and water heating). The space heating and cooling demand in 2050 in the world as a whole become 2.1–2.3 and 3.8–4.5 times higher than the figures for 2010, whose ranges are originated from different global warming scenarios. Cost-effective residential energy consumption to satisfy service demand until 2050 was analyzed keeping consistency among different socio-economic conditions, ambient temperature, and carbon dioxide (CO₂) emission pathways using a global energy assessment model. Building shell improvement and fuel fuel-type transition reduce global final energy consumption for residential thermal heating by 30% in 2050 for a 2 °C target scenario. This study demonstrates that climate change affects residential space heating and cooling demand by regions, and their desirable strategies for cost-effective energy consumption depend on the global perspectives on CO₂ emission reduction. Building shell improvement and energy efficiency improvement and fuel fuel-type transition of end-use technologies are considered to be robust measures for residential thermal demand under uncertain future CO₂ emission pathways.     

不同经济发展路径下的能源需求与碳排放预测——基于河北省的分析

运用协整检验和马尔科夫链等方法研究不同经济增长路径下河北省2017~2035年的能源需求与结构、CO₂排放情况.结果显示：经济增长对能源需求具有明显的拉动作用.低速增长情景下,河北2035年的人均能源消费量与能源消费总量将分别达到5.261tce和41613.294万tce,而高速情景下则分别为7.618tce和60258.456万tce.河北未来的能源结构将长期保持相对稳定的状态,煤炭在能源结构中的绝对份额短期内难以改变,预计到2035年煤炭的消费占比仍将达到88.16%.河北的CO₂排放量将依然长期保持增长趋势.高速情景下,预计CO₂排放量将从2017年的87699.314万t增加至2035年的159117.415万t,分别是同期低速增长情景下的1.01倍和1.45倍.应保持经济合理增长,优化能源消费结构,调整产业布局,培育和发展新动能.     

中国实现碳减排双控目标的可行性及最优路径——能源结构优化的视角

基于能源结构优化视角对中国实现碳强度和碳峰值"双控"目标的可行性及最优路径进行分析.首先构建马尔科夫链和多目标优化模型，分别从自然演进、政策约束和成本约束角度预测能源消费结构；其次，将3种能源消费结构情景与3种经济发展情景结合，共得到9种综合情景下碳强度和碳峰值预测结果，判定各情景实现"双控"目标的可行性；最后，采用多属性决策模型分析"双控"目标的最优路径.结果表明，9种情景下，中国均可实现2020年和2030年的碳强度目标；然而，并非所有情景都能实现2030年碳排放达峰目标，经济发展速度与实现碳排放达峰目标的难易程度成反比.经济中速发展及减排政策约束下的能源结构调整情景是实现"双控"目标的最优路径，减排政策是"双控"目标顺利实现的关键所在.     

双碳约束下煤化工行业节煤降碳减污协同

在碳达峰碳中和背景下,煤化工行业应采取更为积极的二氧化碳减排措施.基于煤化工行业原料结构调整、燃料结构调整、节能技术改造、末端捕集技术和产业结构调整五大节煤降碳措施力度不同,采用下游部门需求法和项目法以及大气污染物减排模型,核算预测3种情景(基准、政策和强化)煤化工行业煤炭消耗和二氧化碳排放变化,以及大气污染物协同减排效应.结果表明,煤化工行业基准和政策情景下煤炭消费量预计在“十四五”后期达峰,峰值分别为9.6亿t和9.3亿t;强化情景下有望在“十四五”前期达峰,峰值约为9.1亿t.二氧化碳排放量在基准、政策和强化情景下分别于“十五五”末期、“十四五”末期和“十四五”前期达峰,达峰量分别为6.4亿、 5.7亿和5.5亿t.控制现代煤化工项目建设规模、挖掘原料替代的空间以及节能技术改造是减少煤化工行业煤耗和二氧化碳排放的重要措施手段.实施煤化工行业节煤降碳措施,政策情景下预计到2035年每年可协同减少SO₂、 NO_x、 PM和VOCs等大气污染物排放3.7万、 4.3万、 1.1万和2.8万t.     

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.      

中国煤化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

煤化工行业是我国煤炭消费和CO₂排放的主要贡献者之一,在2030年前实现碳达峰目标要求下,煤化工行业高碳排放的发展模式将不可持续且面临巨大挑战,开展煤化工行业CO₂排放达峰路径研究、实现高碳能源的绿色低碳化利用成为亟待解决的问题. 基于煤化工各子行业发展现状分析,综合考虑经济社会发展、节能低碳技术应用、原料和燃料结构调整等因素,采用下游部门需求法和项目法分别预测传统煤化工与现代煤化工各子行业未来发展规模,采用碳排放系数法预测不同情景下2021—2035年行业碳排放量变化趋势,判断行业实现碳达峰的关键措施、达峰时间和峰值. 结果表明:①2019年我国煤化工行业碳排放量为5.4×108 t,占全国碳排放总量的4.8%. 其中,传统煤化工碳排放量为3.6×108 t,现代煤化工碳排放量为1.8×108 t. ②基准情景下,煤化工行业无法在2030年前实现碳达峰;强化控制情景下,通过采取一系列控碳措施,可推动煤化工行业在2025年左右提前达到碳排放峰值. ③控制现代煤化工规模、优化行业用能结构、优化甲醇原料结构等措施是煤化工行业碳减排的三项主要措施,到2030年可分别减少碳排放0.50×108、0.16×108和0.08×108 t. 研究显示,促进煤化工行业碳达峰应尽快实施控制现代煤化工发展规模、从源头减少传统煤化工产品需求、优化甲醇行业原料结构、优化煤化工用能结构、提高行业能效水平和促进产品固碳化等政策措施.