发达国家碳捕集、利用与封存技术及其启示

碳捕集、利用与封存(CCUS)被认为是进行温室气体深度减排最重要的技术路径之一。文章总结了当前欧美等发达国家CCUS技术发展特点,包括加强国家层面技术政策的指导和宏观协调;加大政府投入以引导私有投资开展全流程CCUS项目示范;建立跨行业、跨领域的CCUS合作平台,加速技术成果的转化和知识、经验的共享;重视法律法规、管理制度和规范、技术标准、公众接受度等技术应用"软环境"的建设等。通过对比中国CCUS技术发展现状,指出我国存在的主要不足,并提出应加强国家层面的技术政策指导和宏观协调,推动建设行业间技术合作平台,适时启动全流程示范项目计划,重视技术应用软环境建设和加强国际合作等有针对性的政策建议。     

《第四次气候变化国家评估报告》特别报告《中国碳捕集利用与封存技术评估报告》书讯北大核心CSCDCSSCI

近期,《第四次气候变化国家评估报告》特别报告——《中国碳捕集利用与封存技术评估报告》(以下简称《报告》)正式发布。碳捕集利用与封存(Carbon capture,utilization and storage,CCUS)是指将二氧化碳(CO_(2))从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离,并输送到适宜的场地加以利用或封存,实现CO_(2)减排的过程。发展CCUS技术对全球实现碳中和目标具有重要作用,世界主要国家正围绕CCUS技术进行研发、部署与政策评估。     

欧洲能源复兴计划CCS示范项目实施进展与启示

碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)作为最有前景可有效深度减排的低碳技术之一,在世界范围内受到广泛推行,特别是欧洲,其作为全球CCS技术的先行者,一直在积极推进该项技术工业化进程.2009年,欧盟委员会(European Commission,EC)启动欧洲能源复兴计划(European Energy Programme for Recovery,EEPR),正式批准资助6个全流程CCS示范项目.这6个CCS示范项目囊括了当前所有可行的CO2工业捕集技术,运输方式以及封存方法,本文将对其基本情况和最近进展进行介绍,并重点对欧盟层面的CCS法律法规与此6个项目所在欧盟成员国的CCS技术与政策环境的交互影响进行比对和分析,以进一步系统评述欧洲能源复兴计划CCS示范项目带来的积极成果,包括达成减排目标和气候政策,建立欧洲CCS示范项目网络共享平台,获得CCS技术研发突破等,同时也详细列举了这些项目目前所面临的阻碍与困境,如相关法律政策缺乏执行力,融资困难,公众接受度低,技术成本高等.最后,试探讨欧盟能源复兴计划CCS全流程示范项目实施发展现状对我国未来CCS商业化走向的思索与启示.     

基于实物期权的碳税政策对CCS项目投资决策影响研究北大核心CSCDCSSCI

全球变暖对人类的生存和发展造成了巨大的威胁。作为一个崛起中的大国,节能减排、保护环境是中国不可避免的责任更是可持续发展的要求。碳捕集与封存(CCS)技术可以实现短期大量减排,受到各国重视。CCS项目具有不确定性,投资者在投资过程中具有较高的决策灵活性。本文在考虑CCS投资特点的基础上,建立了基于实物期权CCS项目投资决策模型。大量研究表明碳排放政策是影响投资者决策的重要因素,本文设定税率为政策变量,给出了包含推迟期权价值的CCS项目价值函数。假设使得CCS项目价值为正的最低税率是最佳的税率。以项目价值函数等于零为临界条件求解模型得到临界税率与其他技术经济变量的隐函数。最后,本文结合案例用数值仿真的方法研究了各技术经济变量对临界税率的影响。发现税收政策的有效性主要受到碳交易价格、无风险利率以及CCS项目的投资额的影响。最后根据研究发现提出了政策建议。     

碳中和目标下CCUS技术发展定位与展望

碳捕集利用与封存(CCUS)指将二氧化碳从能源利用、工业生产等排放源或空气中捕集分离,并输送到适宜的场地加以利用或封存,最终实现二氧化碳减排的技术。《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图》等研究将CCUS技术定位为"可实现化石能源大规模低碳利用的战略储备技术"。2020年9月,我国正式提出将力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的愿景。实现碳中和目标要求我国加速构建零碳能源系统、重塑零碳工艺流程、建立负碳技术体系。在此形势下,CCUS技术应重新定位为"我国碳中和目标实现技术组合的关键组成部分",并从以下五个方面深刻认识CCUS技术对实现碳中和目标的重要作用:(1)CCUS技术是实现化石能源净零排放的唯一技术选择;(2)CCUS技术是火电参与零碳电力调峰的重要技术前提;(3)CCUS技术是钢铁水泥等难减排行业深度脱碳的可行技术方案;(4)CCUS技术是未来获取非化石碳原料的主要技术手段;(5)CCUS耦合生物质能(BECCS)等负排放技术是实现碳中和目标的托底技术保障。展望碳中和目标下未来发展,需明晰CCUS技术新战略定位,创新CCUS技术新发展路径;推动大规模CCUS集群示范,超前部署新一代低成本、低能耗技术研发;建立健全激励机制、政策法规与商业模式,推动CCUS技术商业化;以及加强国际合作,深化知识共享。     

煤电CCUS产业化发展路径与综合性政策支撑体系

碳捕集利用与封存（CCUS）技术是实现煤电产业低碳转型升级的重要技术路径,也是保障未来电力系统安全稳定运行的关键手段。然而,当前煤电与CCUS技术耦合的发展路径尚不清晰,相应政策机制也存在优化空间。作者量化测算了煤电CCUS应用对于中国能源低碳转型战略的贡献,从时空维度刻画煤电CCUS产业化发展路径,进一步构建适应国情的综合性政策支撑体系框架。研究结果表明,煤电耦合CCUS发展具备技术经济可行性,不仅可以实现能源电力系统深度脱碳,带来显著的煤电行业产出及就业红利,还能有效控制全社会平均碳价格水平。在时间维度上,未来煤电CCUS产业化发展路径应划分为技术研发与示范（2021—2030年）、规模化应用（2030—2040年）、商业化发展（2040—2060年）三个阶段。在空间维度上,技术经济可行且适合集群发展的区域为鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、渤海湾盆地等。通过构建包含“宏观支持、财税金融、市场机制、技术研发示范、管理体系”等在内的综合性政策支撑体系框架,有助于实现煤电CCUS的规模化发展。在煤电CCUS的技术研发与示范阶段,应实行封存补贴、发电小时数补偿、上网电价补贴等更为确定性的激励政策...     

应对气候变化:国际谈判历程及主要经济体的态度与政策

为解决气候变化问题,联合国设立了政府间气候变化专门委员会,召开了十五次国际气候变化大会,取得了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》与"巴厘岛路线图"等重要成果,确定了各国尤其是发达国家的温室气体排放减少义务,为应对气候变化问题确立了基本框架。国际社会已准备就《京都议定书》以后的国际气候制度框架进行谈判,各国官方机构、学术机构与学者围绕减排义务的类型、区别对待与责任分担,提出了多种方案。发达经济体是温室气体减排义务的主要承担者,同时也是全球气候合作的主要参与者。美国的气候政策出现了重大转变,奥巴马总统将气候变化政策作为重点政策领域之一;欧盟与日本则一直积极推动全球温室气体减排;发展中经济体也积极参与国际气候合作,如印度已制订了《气候变化国家行动方案》。作为发展中国家,中国不需承担气体排放减少量化任务,但仍积极参与这一历史进程,做出了自己的贡献。     

碳捕集、利用与封存技术路线图座谈会在京召开

2011年1月17日,中国21世纪议程管理中心与科技部农村与社会发展司在北京召开了中国碳捕集、利用与封存(CCUS)技术路线图座谈会。科技部社发司孙成永参赞、中国21世纪议程管理中心彭斯震副主任,以及来自全国各地CCUS领域的四十多位专家、学者、企业代表参加了本次座谈会。座谈会由中国21世纪议程管理中心全球环境处张九天副处长主持。本次座谈会的目的是启动我国CCUS技术路线图的战略研究,并研讨路线图研究的组织     

基于低碳融资机制的CCS技术融资研究

由于化石能源在全球能源供给中仍占据主要地位,碳捕获与封存(CCS)技术被认为是当前控制温室气体排放的有效途径之一。但是,由于技术与成本的不确定性,政府支持和公众认知程度的不足,融资机制的不完善严重阻碍了该技术的大规模推广。基于此,本文从低碳融资机制与实践经验两个层面对CCS技术的融资问题加以探讨。首先从国际气候融资、政府直接投资与金融机构参与融资三个层面梳理了低碳技术融资政策与渠道,指出低碳技术的发展很大程度上依赖于政府的直接投资与激励政策的扶持。进而,着重分析了CCS技术融资面临的困难,包括:国际气候融资渠道狭窄且缺乏针对CCS技术的专项资金;国内CCS技术的融资渠道单一,严重依赖政府的直接投资与政策激励;金融机构所提供的资金支持远不能满足CCS技术的资金需求。然后,从国内外CCS示范项目的成功与失败案例中总结CCS技术融资机制的经验教训,指出政府的资金与技术支持、市场化减排机制的激励、通过提高采收率(EOR)等碳捕集、利用与封存(CCUS)技术经济收益的获取、CCS关键技术的研发、政府与社会资本的融洽合作机制是保证CCS示范项目资金需求的关键因素。最后,从国际气候融资机制的完善、政府直接投资与政策支持的加强、财税政策的有效实施、市场化减排机制的充分运用、技术风险管理的完善、多主体参与的市场化融资机制的构建等方面对CCS技术未来的融资机制设计提出了政策建议。     

中国道路交通系统的碳减排政策综述

气候变化问题已成为国际社会高度关注的热点。作为世界上第二大温室气体排放部门,交通部门的减排形势不容乐观。首先指出政策制度的创新和发展是推动道路交通领域碳减排和实现低碳发展的重要驱动因素;其次,以系统论和环境经济学为指导,构建了中国道路交通低碳政策矩阵,并分别讨论了燃油经济性标准、车用替代燃料、新能源汽车、燃油税等多项政策;最后强调指出单纯依靠某一种或某一类政策来实现道路交通系统的温室气体减排目标是不现实的,不同政策组合或综合性战略的减排效果比较显著。所以,进一步健全完善道路交通系统温室气体减排政策体系,加大政策创新力度应该成为有效实现道路交通碳减排目标、促进国民经济可持续发展的战略选择。     

应对气候变化的有效途径:二氧化碳捕集与封存

全球气候变暖问题日益严重,二氧化碳(CO2)捕集与封存(CCS)技术被看作是最有发展前景的解决该问题的技术之一。CCS技术主要包括三个环节:CO2捕集、运输和封存。本文首先介绍了CO2捕集技术,该技术按工艺主要分为燃烧前捕集、富氧燃烧捕集和燃烧后捕集。随后介绍了CO2封存技术,该技术根据封存地点不同可分为地质封存和海洋封存。在众多的CO2封存技术中,CO2强化采油(CO2-EOR)技术由于其较高的经济效益近年来得到广泛应用。虽然CCS技术发展很快,但仍存在很多问题,如CO2泄漏问题、资金投入大等。但是,随着各国政府越来越重视CCS技术的研究和开发,相信未来该技术在抵制全球气候变暖问题上会发挥重要的作用。     

中国2020年碳减排目标下若干关键经济指标研究

《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》将能源消耗强度和CO2排放强度作为约束性指标。实现2020年单位GDP碳排放强度下降40-45%的自主减排目标是中国今后发展的战略性任务。"十一五"期间,中国以能源消费年均6.6%的增速支撑了国民经济年均11.2%的增长,累计节能量达到6.3亿t标煤,CO2减排量达到14.6亿t,为全球应对气候变化做出了积极贡献。但单位GDP的能耗强度和碳强度下降与温室气体排放总量的上升还将是中国当前和未来很长时期温室气体排放的主要特征。根据历史数据分析,GDP增长、经济结构、产业结构、能源结构等都会对中国的碳减排产生重要影响。GDP增速高必然呈现高能耗、高排放的特征。经济结构方面,影响能耗和碳排放的是GDP(最终需求)的组成变化,即消费、投资和净出口的变化。由于第二产业在国民经济中所占的较大比重以及重化工产业长期存在,除了继续依靠技术进步提高能源使用效率外,必须重视产业结构调整对降低碳排放强度的贡献。能源结构对节能和碳减排的影响集中体现在资源禀赋不平衡、供需分布不平衡、消费种类不平衡。文章提出实现碳减排目标,必须控制和达到以下关键指标:控制GDP增速在6-8%之间;调整出口结构,提升服务贸易比重至30%左右;提高第三产业比例至47%以上,控制高能耗工业比重在22%以下;提高非化石能源比重至15%。此外,实现碳减排目标还必须:充分认识碳减排对转方式、调结构的重要意义;切实加强对不同区域碳减排工作的分类指导;提前部署重大低碳技术和重点领域技术研发;大力倡导绿色低碳消费和生活方式等。研究表明,中国实现2020年CO2自主减排目标还需付出更大的努力。     

基于情景分析法的中国馆碳减排效益评估

建筑部门的低碳发展已成为推进我国低碳经济至关重要的一个组成部分,因此正确客观地评价建筑的低碳水平具有重要的指导意义。本文以2010年上海世博会中国馆为研究对象,采用碳排放情景分析法,针对中国馆的基准建筑与实际建筑,计算其世博结束后正常运行条件下的碳排放水平,评估中国馆实际建筑的碳减排效益。使用建筑能耗模拟软件DesignBuilder对建筑全年能源消耗水平进行了模拟,并通过相应能源品种的碳排放因子分别计算了实际建筑和基准建筑的碳排放水平;同时应用全生命周期方法(LCA)分析了中国馆实际建筑应用太阳能光伏、LED照明技术相比于基准建筑所带来的减排效益。结果表明:世博结束后正常运行条件下,中国馆实际建筑年碳排放量为18 969 t CO2e,基准建筑年碳排放量为25 770 t CO2e,因此,相比基准建筑,中国馆实际建筑一年减排6 801 t CO2e,年碳减排率为26.4%;减排效益主要由节能设计及绿色技术贡献,分别占96.3%和3.7%。本文通过综合评估中国馆的碳减排效益,以期为我国公共建筑低碳工作的开展进行有益的探索。     

中国陆上油藏CO2封存潜力评估

CO2捕集与封存是减缓气候变化的一种关键的碳减排选择方案。将CO2注入油藏作为一种碳埋存方式引起广泛关注。作为判断某一国家、某一区域或某一具体储层是否适合CO2地质封存开展的重要依据之一,有必要在规划碳捕集与封存(CCS)项目前,对潜在的封存库进行封存潜力评估。本文在已有可公开的地质资料的基础上,评估了中国陆上216个油田实施CO2地质封存的潜力,并与相关研究结果进行了比较。结果表明:在满足埋存深度大于800 m的筛选条件下,当假设我国陆上油田全部用于CO2-EOR时,CO2封存潜力约3.6 Gt;当陆上油田全部视为废弃油藏处理时,CO2理论封存潜力约4.6 Gt。其中,东北和华北地区油藏封存CO2潜力巨大,占陆上油田CO2封存总量的60%以上;同时这里CO2集中排放源分布密集,排放源和封存地间的匹配性良好,可以减少CO2运输和封存成本。在这两个地区可以优先考虑实施油藏封存CO2项目。     

Dynamic Changes, Regional Differences, and Influencing Factors of CO2 Emission Performance in China

This paper proposes to use DEA models with undesirable outputs to construct the Malmquist index that can be use to investigate the dynamic changes of CO 2 emission performance.With the index,the authors have measured the CO 2 emission performance of 28 provinces and autonomous regions in China from 1996 to 2007;with the convergence theory and panel data regression model,the authors analyze the regional differences and the influencing factors.It is found that the performance of CO 2 emissions in China has been continuously improved mainly due to the technological progress,and the average improvement rate is 3.25%,with a cumulative improvement rate of 40.86%.In addition,the CO 2 emission performance varies across four regions.As a whole,the performance score of eastern China is the highest.The northeastern and central China has relatively lower performance scores,and the western China is relatively backward.The regional differences are decreasing,and the performance of CO 2 emissions is convergent.The influence of some factors on the performance of CO 2 emissions is significant,such as the level of economic development,the level of industrial structure,energy intensity,and ownership structure.The influence of some factors,such as opening-up to the outside world,on the performance of CO 2 emissions is not significant..     

中国农业源碳汇估算及其与农业经济发展的耦合分析

农业作为重要的产业部门,在满足人们基本的物质需求的同时具有重要的生态保障和碳汇功能,充分发掘农业的碳汇潜力对于农业绿色化发展和农民增收具有重要意义。本文量化测算了我国1993—2011年的农业源碳汇潜力,并构建农业源浄碳汇与农业经济发展的耦合模型,结果发现农业源碳汇量由1993年的52 318.70万t波动增加到2011年的66 073.77万t,年均增加1.38%,但是农业源的浄碳汇量却呈现波动递减趋势,由1993年的36 691.72万t减少到34 815.67万t,其中粮食作物的CO2吸收总量占据主要部分,经济作物CO2吸收量在农业总的CO2吸收量所占的比重虽小,但是增速较快,年均增幅达到4.15%;从影响因素来看,农业源碳汇和耕地面积关联度不大,农作物单位产量和农业源碳汇呈正相关;农业源浄碳汇与农业经济发展之间处于强负耦合状态,耦合状态不理想,农业产值与农业净碳汇关联度不强,这主要是由高投入、高消耗的农业生产方式引发农业碳排放增加和农业总产出效益提升等原因造成的。最后,本文针对性地提出促进我国农业减排增汇的对策建议:强化政府引导,从农业的规划、生产、消费等多领域进行引导;加大农业减排增汇的技术、资金和人力支持,为农业的减排增汇做好保障;通过林地增汇、农田增汇、草地增汇、综合增汇等多种手段,提升农地的碳汇能力;加快碳市场交易体系建设,以市场杠杆推进农业的减排增汇。     

低碳经济:中国实现绿色发展的根本途径

应对全球气候变化,保障能源安全是世界各国共同面对的挑战。中国作为一个新兴的发展中大国,不仅人口众多,经济发展、消除贫困、保障民生的任务极为繁重,人均GDP需要保持持续增长,而且能源消费以煤炭为主,CO2排放量居世界第二,同时煤炭资源禀赋较差,其温室气体排放的强度和控制的难度比较大,再加上我国能源技术相对较为落后,实施技术改造和产业转型升级的难度也比较大,我国减排的压力不容小视。中国要从根本上降低CO2排放量,实现节能减排,促进绿色发展,必须找出实现节能减排,促进绿色发展的关键环节,其途径在于大力发展低碳经济,发展包括低碳经济在内的循环经济和节能经济、清洁生产、生态经济以及绿色消费,促进绿色发展。针对低碳经济的理论基础、发展的国际背景,以及我国发展低碳经济的优势、机遇和挑战等问题,本文进行了深入分析,并提出了我国发展低碳经济的具体措施建议。     

贸易隐含污染物测算及结构绿色转型研究

该文根据中国2002年和2007年非竞争型投入产出表、OECD的国外投入产出表和GTAP Version 7.0的CO2排放强度等数据,利用多国投入产出模型方法测算了中国对外贸易中隐含污染物,分析了贸易隐含污染物的行业结构分布以及在主要贸易伙伴国中的贸易流向,并通过结构分解方法分析了出口规模总量、出口结构变化、投入产出表中间结构变化及单位产值CO2排放量四大因素对出口贸易隐含CO2的贡献。研究结果表明:2002-2007年间,我国对外贸易创造了巨大贸易顺差,同时也带来了大量隐含CO2、SO2顺差,2002年和2007年贸易隐含CO2顺差达6.21×108t和1.38×109t。2002年和2007年贸易隐含SO2顺差分别为323.99万t和674.54万t;出口贸易规模的扩大使我国出口贸易隐含CO2大幅增加,带来了巨大的环境压力,且出口贸易结构、投入产出中间结构变化也增加了出口贸易隐含CO2的排放。但是单位产值的CO2排放量的降低对抑制隐含CO2增长值发挥了十分重要作用,故需要进一步优化贸易结构,调整产业结构,提高能源利用效率,也就是贸易结构绿色转型势在必行。     

火法炼铜能耗与碳排放情景分析——基于生命周期的视角

以火法炼铜全生命周期过程为研究对象,采用生命周期评价(LCA)方法,定量评价不同熔炼工艺生产铜过程的能源消耗和温室气体排放,并应用情景分析法,对2020年我国火法炼铜不同工艺技术结构下的能耗与碳排放强度进行比较,旨在为铜冶炼行业的结构调整与优化升级提供决策支持。结果表明,基于鼓风熔炼、闪速熔炼和熔池熔炼工艺的火法生产铜过程的能耗分别为147.80×103,96.68×103,104.20×103MJ;其碳排放强度分别为15.32×103,8.99×103,10.01×103kg CO2当量。设定的4种情景的能耗分别为111.60×103,103.37×103,101.19×103,99.69×103MJ;其碳排放强度分别为10.87×103,9.87×103,9.60×103,9.40×103kg CO2当量。由此可知,传统工艺鼓风炉熔炼较闪速熔炼及熔池熔炼的能耗更高,且导致了更多的温室气体排放。因此,大力发展闪速熔炼及熔池熔炼技术对降低铜生命周期的能耗及碳排放具有重要意义,彻底淘汰传统熔炼工艺,推广先进熔炼技术是减少火法铜生产环境影响的迫切任务。