《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。     

中国碳捕集、利用与封存技术研发与示范

碳捕集、利用与封存(CCUS)是一项新兴的、具有大规模减排潜力的技术,有望实现化石能源使用的CO2近零排放,被认为是进行温室气体深度减排最重要的技术路径之一.开展CCUS技术的研发和储备,将为中国未来温室气体减排提供一种重要的战略性技术选择,受到政府、企业和学术界的广泛关注.本文从CCUS技术产生和发展的背景出发,概括了该技术的特点及存在的主要同题,总结了当前中国CCUS技术政策,介绍了中国CCUS技术研发、试点示范、国际合作等的开展情况,并通过与欧美等发达国家CCUS技术发展与示范活动现状的对比,初步分析了中国CCUS技术发展方面存在的主要不足.为进一步推动我国CCUS技术的研发与示范,文章提出应加强国家层面的技术政策指导和宏观协调、引导资源有效配置;推动建设行业间的CCUS技术合作平台;重视CCUS来来技术应用软环境建设等有针对性的建议.     

中国碳中和技术体系的构建与展望

随着对气候变化的认识逐渐深入,世界各国围绕应对气候变化达成了一系列国际性公约,在此过程中,"碳中和"的概念被提出并得到社会各界认可,特别是《巴黎协定》和IPCC《全球升温1.5℃特别报告》,促使碳中和成为越来越多国家提出的应对气候变化的目标。我国仍处于工业化和城镇化较快发展阶段,实现碳中和需要付出艰苦的努力,但这一过程也是孕育和创造新发展机遇的过程,是走向可持续发展的必由之路。碳中和技术体系的构建需要立足我国的基本国情,在分析能源供给侧和消费侧两端需求与发展趋势的基础上,建立从低碳到零碳和负碳的技术体系布局与发展路线图,为科技支撑我国经济社会高质量发展和最终实现碳中和提供有力支持。依据这一思路,文章提出了节能提效低碳技术、零碳电力能源技术、零碳非电能源技术、燃料原料替代技术、非二氧化碳温室气体削减技术、CCUS技术、负碳技术和集成耦合与优化技术八大类技术组成的碳中和技术体系。     

欧盟及英国能源与气候政策及启示

欧盟为实现2050年“零碳欧洲”的目标制定了详尽的能源与气候相关政策,文章通过对欧盟及英国能源与气候领域实现碳中和相关政策的梳理,总结出其主要特点及对中国的启示。欧盟能源与气候政策特点包括：(1)采用自上而下与自下而上相结合的方式将欧盟整体减排目标按照公平原则分配给各成员国,各成员国制定并调整各自目标确保整体目标的实现;(2)制定详尽的电力、工业、交通和建筑等部门转型规划,重视风光、氢能等新能源技术的应用,设定煤电转型、核能发展、能效提升、碳捕集、电气化、建筑改造等具体发展目标,并突出能源安全在转型规划中的重要性;(3)设立完善与成熟的碳市场制度与公正转型机制支持转型目标的实现,并通过技术对话与气候融资助力发展中国家的减排。中国在构建碳达峰碳中和政策体系中应首先研究制定全国碳达峰与碳中和实现路径,在此基础上统筹制定各省份公平公正的转型方案,并细化各部门的达峰中和方案,加强关键技术的示范与研发。同时,应注重保障制度的建设,发展与完善碳市场制度、绿色金融体系与公正转型机制,兼顾能源系统转型中的社会经济效益。     

农村家庭能源消费碳中和能力评价

碳中和,即净零碳排放,已经成为一些国家碳管制的最高目标。农村可再生能源资源丰富,具有实现零碳排放的天然优势。研究以农村生活能源系统为对象,构建了区域碳中和评估框架,并基于问卷调查数据,对全国63个村进行了实证评估。结果表明,90%的村具备零碳排放潜力,但潜力的实现依赖政策支持与激励。     

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。     

中国“减缓气候变化”研究进展——中国《第四次气候变化国家评估报告·第三部分》解读

2022年10月,中国发布了《第四次气候变化国家评估报告》,其中减缓气候变化部分首先阐述了国际气候治理新机制给中国带来的挑战和机遇、中国现阶段碳减排成效以及经济转型对碳减排的影响,然后对能源部门碳减排、能源需求部门（工业、建筑、交通）碳减排、碳汇和非二氧化碳减排、CCUS和地球工程进行了评估,最后分析了2030年前二氧化碳排放达峰路径和2060年碳中和目标愿景。这些评估分析结论为中国更好地开展碳达峰、碳中和工作提供了重要支撑。     

基于“双碳”目标的碳排放控制政策设计

该研究采用环境政策分析的一般模式,对"双碳"目标下碳排放控制政策进行了初步设计。在完成碳达峰目标过程中,已有的碳排放源主要通过采用较先进的技术,用提高能源使用效率的方式控制碳排放;新排放源则需要采用最先进的减少碳排放的技术才能被准许进入市场。在实现碳中和目标过程中,可再生能源产业逐渐成熟,开始规模化地替代化石能源;但只要使用化石能源的碳排放源的减碳成本仍然低于使用可再生能源的成本,碳排放源就需要继续减排。空气污染物排放控制的基础政策主要是固定源基于技术的排放标准、排污许可证制度等。分行业制定碳排放绩效标准是可行的,但仅依靠单独的政策手段实现碳减排目标是有局限的,将碳排放纳入排污许可证则是有必要的。二氧化碳等温室气体的管理可完全忽略传统空气污染物的时空分异性。碳减排是国家尺度的政策,不需要将国家尺度的目标分解为区域目标,具体减排目标是分行业制定的。碳排放源本身的减排贡献可能并不是最主要的,在边际减碳的同时为国家能源转型提供动力和资金应当是主要目标,碳税具有实现上述目标的天然优势;碳排放权交易政策,由于其具有更好地刺激先进企业加快技术进步和减少碳排放的特点,也有其应用的必要性。建议两项政策并行实施,对于选择碳交易政策的企业,可以豁免碳税政策。     

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...     

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。     

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     

碳中和目标的公平性评价——基于碳配额分配模型

承担减排责任是参与气候变化全球治理的重要组成。碳中和目标已成为气候变化领域的热点,目前明确提出碳中和目标的国家已覆盖全球超75%的温室气体排放。合理地评价和比较各国/地区碳中和目标将成为全球盘点的重要内容,同时对各国提振减排目标具有参考意义。该研究首先利用配额分配模型,研究了全球2℃和1.5℃目标下主要国家和地区需实现的碳中和年份,评价了各国目标年份与全球温升目标的关系;在此基础上,模拟主要国家和地区实现碳中和的可仿效路径,以年均减排量、人均排放及人均累计排放等指标评估了各国和地区碳中和目标力度。研究得出：多数发达国家和地区当前碳中和目标无法满足全球实现1.5℃温升目标的要求;美国和欧盟延续现有NDC目标下的年均减排量,即可实现2050年碳中和目标。中国实现2060年碳中和目标,2030—2050年年均减排率为6.7%,年均减排量为1.5℃目标路径下全球的51%,将面临较大压力;中国未来将成为全球累计排放的主力,其未来选择的减排路径对全球累计排放及温升目标均将产生重要影响。基于上述研究结论,该研究提出发达国家与发展中国家应积极探索双边或多边协作减排模式,实现技术和资金等方面的深度合作;...     

林产品生物碳通量的动态生命周期评估

将时间因素和生物碳通量纳入林产品生命周期碳足迹评估,通过动态生命周期分析法(Dynamic Life Cycle Assessment,DLCA),确定林产品生产、使用和废弃阶段替代化石能源的净温室气体减排和对森林碳损失的净弥补时间。首先,建立温室气体排放和封存的动态生命周期清单,评估刨花板全生命周期的碳动态和碳足迹;其次,根据ISO 14040和PAS 2050标准提供的静态生命周期分析法分别核算包含与不包含碳储计算的碳足迹,量化时间因素和生物碳通量对于碳足迹结果差异的影响程度;最后,对比自然生长状态的森林碳汇情境,评估刨花板使用和废弃阶段替代化石燃料实现净气候减排所需的时间。研究表明:①时间因素和生物碳通量核算对碳足迹结果影响较大(223.34%),忽视时间因素会低估刨花板的减排贡献(18.98%)。②动态生命周期分析法可准确评估生物碳和温室气体排放的时间问题,但对时间范围非常敏感(75.19%和113.25%)。③生产、使用林产品以及林产品对化石能源的替代是实现长期气候减排的有效方式,在100a的时间范围能够弥补因森林砍伐造成的碳损失,从而实现碳中性。     

可持续发展信息与动态

中国可能成为碳捕获技术需求大国英国议会的一个科学和技术委员会日前发表研究报告指出:对于越来越严重的全球变暖问题来说,从燃烧的化石燃料中捕捉并封存碳似乎是可行的权宜之计,碳的捕捉和封存技术(CCS)将得到迅速发展。英国将在该项技术研究中“领跑”,而中国和印度这样的发展中大国将成为该技术的最大需求方。CCS主要是将燃烧产生的二氧化碳从工厂烟囱中分离出来,并将其注入一些特定的地层进行封存,如废弃的油井和含水层,使其无法再重新逃逸回大气中。有资料显示,这一技术可减少85%左右的二氧化碳排放,为更环保地使用煤炭等化石燃料…     

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。     

碳排放影子价格模型——以深圳市电力行业为例

以煤电为主的电力行业是中国最大的温室气体(Green House Gas,GHG)排放部门,该部门GHG排放量约占全国GHG排放总量的40%,因此能否有效控制电力行业GHG排放增长将直接影响国家GHG减排目标能否顺利实现。在电力行业碳排放受限情况下,GHG排放权(也称碳排放权)成为电力企业生产所必须获取的一种资源。在此基础上,本文构建了以系统发电总成本最小化为目标的电力系统数学规划模型,利用对偶原理求解GHG排放权的影子价格。以深圳电网为案例,本文计算了电力系统GHG排放权的影子价格并对其主要影响因素进行分析。研究结果显示:碳排放总量对GHG排放权影子价格的影响较大,同时各种能源资源的丰富程度也会对其产生影响;核能发电可以降低发电系统平均成本,也有助于减少发电系统对碳排放权的需求,因此可以有效抑制碳排放权资源影子价格的上升;化石能源发电碳捕集和封存(Carbon Capture and Storage,CCS)改造也可以减少发电系统对碳排放权资源的需求,也会起到降低碳排放权影子价格的效果。本文所得的GHG排放权资源影子价格可以为碳排放权定价和制定碳税税率提供科学参考。     

促进中国CCUS发展的融资体系研究

针对目前二氧化碳捕捉、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,简称CCUS)技术处于研发和早期示范阶段所出现成本高昂,融资困难的问题,本研究以CCUS的产业链资金流分析作为切入口,剖析了CCUS的资金需求和融资特征,并根据此框架提出了加大政府财政投入力度、政策扶持力度、强化以政府为主导的公共财政融资、加大银行信贷融资力度、推动资本市场建立、争取国际投资的6个方面的融资体系设计方案,以期促进CCUS技术的快速发展和大规模推广。     

碳中和目标下负排放策略的综合效应——基于N-DSGE模型的数值模拟分析

全球气候变化已达“气候紧急状态”,包括中国在内的诸多国家和地区先后宣布碳中和目标和净零排放承诺。在气候变化减缓和传统的适应措施之外,自然科学领域和气候经济学领域探讨负排放技术经济可行性的研究越来越多,但从可持续发展经济学视角对负排放技术综合效应的评估还比较少。该研究基于可持续发展经济学的生态价值理论,将气候变化综合评估模型与宏观经济学动态随机一般均衡（DSGE）模型相结合,构建包含自然生态系统部门的N-DSGE模型,对负排放技术的气候效应、生态效应、经济效应以及福利效应进行综合评估。评估结果表明：(1)当可用技术条件下传统减排措施达到最大减排潜力后,可以依靠负排放技术实现净零排放乃至净负排放。(2)低强度、小规模实施负排放技术具有正向的气候、生态和经济效应,然而随着负排放技术实施强度增大,气候效应增强,经济效应削弱,社会综合福利明显降低。(3)敏感性分析证明了评估结果的稳健性,并进一步表明负排放技术的实施效果会受到传统减排水平和自然碳汇能力的影响。基于评估结果,应谨慎扩大负排放技术实施规模和实施强度,加强科学技术研发,降低技术成本;对不同负排放技术采取差异化发展策略;加强负排放技术实施...     

碳中和背景下金砖国家气候政策、能源结构与碳排放的比较

作为新兴发展中国家的代表，金砖五国在碳中和背景下提出了各自的气候变化政策与碳减排目标。该研究系统梳理金砖国家近半个世纪内的应对气候变化战略的政策演变，并分析金砖国家在气候变化领域具有代表性的政策。该研究对金砖国家各自能源结构和分能源分行业部门的碳排放情况进行了分析，研究发现金砖国家能源结构各有特点但存在共性，随着时间的推移，金砖国家的能源结构逐渐多样化，非化石能源种类增多，但除巴西外的金砖国家化石能源占比仍较大，减排压力较大。基于目前各国能源结构和碳排放特点，该研究采用GAINS模型预测了金砖国家在各自背景下实现碳中和目标的路径和未来预期并对金砖国家经济社会发展现状和未来需求提出了建议，主要包括加强法律法规建设，能源和碳管理领域的科技合作，碳减排核心技术的合作，以及完善金砖合作机制，拓展全方位合作等方式助力金砖国家碳中和目标实现。     

经济增长与二氧化碳减排的双赢路径分析

实现《巴黎协定》下全球减排温室气体目标,要与联合国2030年可持续发展目标(SDGs)相结合,促使各国走上"发展"和"减碳"双赢的绿色低碳发展路径。其核心指标是大幅度降低单位GDP的二氧化碳强度,也就是大幅度提升单位二氧化碳排放的经济产出效益。一方面要大力节能,提高能源转换和利用效率,同时转变生产方式和消费方式,减少终端能源需求,从而降低单位GDP的能源强度;另一方面是大力发展新能源和可再生能源,促进能源结构的低碳化,降低单位能耗的二氧化碳强度。实现控制温升不超过2℃目标,全球单位GDP的二氧化碳强度年下降率2030年前需尽快达到4%以上,但按目前趋势只有2%左右,各国都必须加大能源变革的经济转型力度。中国实现在《巴黎协定》下提出的2030年单位GDP的二氧化碳强度比2005年下降60%~65%的国家自主贡献目标,年下降率要持续维持4%以上。并将不断加大力度,在保障经济社会持续发展同时,促使二氧化碳排放早日达峰,从而为促进全球实现可持续发展与应对气候变化协调共赢的低碳发展路径发挥积极的引领作用。