基于不同电力需求的中国减污降碳协同增效路径

当前我国同时面临改善生态环境质量和实现碳达峰碳中和两大战略任务,协同推进减污降碳已成为我国经济社会发展全面绿色转型的必然选择,电力部门在转型过程中将发挥重要作用.面向不同的电力需求情景,构建低成本实现碳达峰、碳中和的多目标模型,求解得出减污降碳协同增效最优路径方案.结果表明,在如期实现碳达峰、碳中和目标的前提下,减污和降碳协同性较好,两者协同控制可高效助力低碳转型的实现;优化电力部门发电结构是实现减污降碳协同增效的关键措施,研究期火电占比不断下降,清洁电力占比超过92.5%;不同电力需求下二氧化碳和主要大气污染物排放量有明显差异,其中二氧化碳排放量受电力需求影响最大,低电力需求、中等电力需求和高电力需求情景下峰值二氧化碳排放量分别为94.16亿、 104.09亿和107.46亿t,主要污染物二氧化硫、氮氧化物和颗粒物的排放同样表现出在低电力需求、中等电力需求和高电力需求情景下依次递增的趋势.电力需求的提高仅增加了电力部门内部发电结构调整的压力,未影响到其他部门的产量和活动水平,即电力需求导致的电力部门减排压力未表现出部门间传递的趋势.     

减污降碳协同增效的能源转型路径研究

减污降碳协同增效是党中央、国务院在新发展阶段针对新形势、新要求作出的重大战略部署,对深入打好污染防治攻坚战、确保实现“双碳”目标、促进经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。当前阶段我国生态文明建设同时面临实现生态环境根本好转和实现碳达峰、碳中和两大战略任务,在这一背景下减污和降碳是彼此牵引、互相促进、有机统一的关系,需要同步推进,实现协同增效。由于CO₂与污染物排放同根、同源、同过程的特征主要表现在能源领域,本文提出能源领域是推动减污降碳协同增效的主战场。在此基础上,从能源消费强度和总量双控、能源结构、产业结构、工业部门、城乡建设、交通运输六个方面提出了以全方位能源转型推动减污降碳协同增效的路径和措施。     

减污降碳协同增效的能源转型路径研究

减污降碳协同增效是党中央、国务院在新发展阶段针对新形势、新要求作出的重大战略部署,对深入打好污染防治攻坚战、确保实现“双碳”目标、促进经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。当前阶段我国生态文明建设同时面临实现生态环境根本好转和实现碳达峰、碳中和两大战略任务,在这一背景下减污和降碳是彼此牵引、互相促进、有机统一的关系,需要同步推进,实现协同增效。由于CO₂与污染物排放同根、同源、同过程的特征主要表现在能源领域,本文提出能源领域是推动减污降碳协同增效的主战场。在此基础上,从能源消费强度和总量双控、能源结构、产业结构、工业部门、城乡建设、交通运输六个方面提出了以全方位能源转型推动减污降碳协同增效的路径和措施。     

海上风电发展趋势分析与探讨

随着化石能源和物质资源的日趋不足,为实现可持续发展和应对全球气候变化,寻求战略性新能源代替化石类传统能源成为国家亟需解决的问题,目前新型电力能源是国家能源发展的方向之一。其中海上风电是我国加快能源清洁低碳转型、构建新型电力系统的重要战略支撑,也是我国推进科技自立自强,打造原创技术策源地的重点领域。海上风电具有资源储量丰富、年利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源、靠近沿海电力负荷中心且适宜大规模开发的特点。随着海上风电技术进步、造价降低和产业链现代化,海上风电发展潜力较大。     

我国能源电力行业减污降碳协同增效的思路探析

高质量发展和碳达峰、碳中和目标的提出对我国能源电力行业发展提出了新的更高要求。本文从我国能源电力行业发展现状出发,深入分析了能源电力行业在减污降碳中的重要地位与作用,进而从提升能效水平、发展清洁能源、推进终端电氢替代、提高煤电发展质量、构建新型电力系统、加快能源电力科技创新和深化能源电力体制改革七方面阐述了我国能源电力行业减污降碳协同增效的思路。     

“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。     

“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.     

关中地区清洁能源供暖综合效益评价——西安某商业建筑的案例实证

随着中国发展方式转变与能源结构转型的深入推进,能源消耗“双控”与燃煤替代供热清洁化、集中化成为必然趋势。清洁供暖效益评价研究是一个动态的系统性问题,涉及技术、财务、经济和社会评价等方面。目前,有关供热模式评价一般集中在经济和技术视角,难以系统反映经济社会、环境资源等深层次问题。以空气源热泵、燃气锅炉和浅层地热能为主多能互补的供暖方案为评价对象,采用系统评价的方法,基于DPSIR模型构建清洁能源供暖综合效益评价指标体系,利用AHP-POS灰色关联度模型定量评价西安市商业建筑清洁能源供暖方案综合效益和D-P-S-I-R子系统的影响作用。结果表明：在经济、技术和投资环境等条件允许情况下,应优先实施以浅层地热能为主的多能互补供暖方案,依次实施煤改电和煤改气方案。进而提出关中地区清洁能源供暖监管体系对策建议,以供决策者和投资者参考。     

刘中民院士:实现碳中和需构建多能融合新能源体系

<正>《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》指出,到2025年,绿色低碳循环发展的经济体系初步形成,重点行业能源利用效率大幅提升,并就推进经济社会发展全面绿色转型、深度调整产业结构、加快构建清洁低碳安全高效能源体系、加强绿色低碳重大科技攻关和推广应用等方面提出了具体要求。碳达峰、碳中和目标将会给我国的经济社会发展带来怎样的挑战？应该如何稳步走好能源低碳转型之路？转型过程又将带动和促进哪些行业和领域的创新与发展？     

美国发布能源技术研发战略

美国能源部发布首份《四年度能源技术评估报告》,提出部署替代燃料、提高建筑和工业能效等未来资助技术研发的六大战略优先方向．旨在实现政府的五大中长期能源目标：2025年石油进口削减三分之一：2015年电动汽车上路数量达到100万辆：2020年非住宅建筑能效提高20％：2035年清洁能源电力占80％：2020年温室气体排放在2005年基础上降低17％．2050年降低83％。     

山东省构建安全低碳现代能源体系

<正>日前,山东省能源局印发《2019年全省能源工作指导意见》(以下简称《意见》),提出今年将重点发展可再生能源、核电、天然气,以能源转型助力产业转型,以产业结构调整推动能源结构调整,努力实现能源生产和消费增量主要由绿色能源提供,电力生产和消费增量主要由绿色电力提供。按照《意见》,今年山东省将把清洁绿色能源作为主攻方向,力争新能源和可再生能源发电装机同比增长13%、发电量增长35%,接纳省外来电最高负     

谈核容易——公众关心的6个核电问题

<正>党的十八大提出了建设"五大工程"和"美丽中国"的要求,强调把生态文明建设放在突出地位,支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展,确保国家能源安全。国家能源需求增长、节能减排和环境要求离不开核能的发展。核电目前在我国电力结构所占的比例还不高,但作为安全、清洁、高效     

中国碳达峰路径的Meta回归分析

尽早实现碳达峰、碳中和是中国推动经济社会全面绿色低碳转型的内在需求,开展碳达峰路径研究对中国合理制定2030年碳达峰目标和措施具有重大现实意义.该文筛选发表于2015—2020年间的18篇文献,采用Meta回归分析方法研究中国碳达峰路径及主要影响因素.结果表明:①多数文献预测中国将于2030年或2030年前实现碳达峰,平均预测峰值水平约10.9 Gt CO₂;碳达峰时煤炭占比平均值为51.9%,非化石能源占比平均值为22.4%,经济年增长率平均值为5.4%,碳排放强度下降率平均值为54.0%.②该文筛选的样本对碳达峰路径预测结果与中国2030年前碳达峰目标一致,文献发表时间越晚预测的达峰时间越早且峰值越高.③除碳达峰时碳排放强度下降率（peakCEI）外,其余变量均对碳达峰峰值具有显著性;除文献类型（PTY）、影响因子（IF）、碳达峰时煤炭占比分类（yblcoal）、碳达峰时非化石能源占比（pnf）外,其余变量均对碳达峰时间具有显著性.未来中国应从基于成本效益的最优达峰路径、完善温室气体清单核算方法、大力推动清洁能源技术进步、提高经济发展质量等方面开展深入研究.      

“双碳”背景下光伏行业发展研究与展望

光伏发电行业健康发展,不仅是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键路径,同时也是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。本文梳理了“十三五”时期制约光伏行业发展的外部因素,分析了光伏电力成为新型电力系统的主体能源所亟待解决的核心问题,并结合相关政策要求和行业动向,综合研判“十四五”时期以光伏为代表的可再生能源行业法制进程和政策体系构建进程将会提速,“两个一体化”模式创新、全国电力市场建设及先进技术示范推广将加快推动行业良性变革发展。     

"双碳"背景下光伏行业发展研究与展望

光伏发电行业健康发展,不仅是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键路径,同时也是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。本文梳理了“十三五”时期制约光伏行业发展的外部因素,分析了光伏电力成为新型电力系统的主体能源所亟待解决的核心问题,并结合相关政策要求和行业动向,综合研判“十四五”时期以光伏为代表的可再生能源行业法制进程和政策体系构建进程将会提速,“两个一体化”模式创新、全国电力市场建设及先进技术示范推广将加快推动行业良性变革发展。     

基于LCA的污水处理方案碳中和综合影响评价

在"碳达峰,碳中和"双碳目标背景下,污水处理行业碳中和规划中尚缺乏对工艺设计方案的定量化综合影响评价。为此,基于全生命周期(LCA)框架,建立全生命周期碳足迹、环境、经济综合影响评价模型(LCA-CEE),并利用该模型对2种不同污泥处理工艺下污水处理厂(A方案:污泥填埋;B方案:污泥-厨余垃圾共消化)以30年为限的建设阶段、运行阶段、拆除阶段中能耗、物耗、污染排放等方面进行综合影响评价与对比分析。结果表明:B方案利用共消化热电联产系统发电量高达38.9 MW·h,碳中和率达到133%,实现能源自给自足,经济效益较A方案提高1.6倍且环境影响显著减小。该LCA-CEE模型从全流程评价节能减排路径,为污水处理行业碳中和规划提供理论支撑。     

速读

<正>印度用煤炭税补贴新能源项目近日,印度提出了自己的新能源目标:到2022年,新能源的发电力将在175千兆瓦的基础上增加4倍。同时,印度政府还承诺,到2030年,碳排放将在2005年的基础上削减35%。自2010年引进煤炭税后,政府已经拨付了相当比例的该项税款(平均约40%)给国家清洁能源基金会,除了用于可再生能源     

关于构建城市间跨区域碳减排合作机制的思考

本文基于我国城市在实现碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)过程中存在的资源禀赋难题,提出单纯依靠城市本地可再生清洁能源和碳汇资源难以支撑我国大城市实现“双碳”目标。分析表明我国不同区域城市碳抵消能力差异大,应充分发挥不同城市的资源禀赋优势,建立城市间跨区域碳减排合作机制,推动城市之间碳抵消,确保在整体最优基础上,以最小的社会经济成本实现各城市的“双碳”目标。     

关于构建城市间跨区域碳减排合作机制的思考

本文基于我国城市在实现碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)过程中存在的资源禀赋难题,提出单纯依靠城市本地可再生清洁能源和碳汇资源难以支撑我国大城市实现“双碳”目标。分析表明我国不同区域城市碳抵消能力差异大,应充分发挥不同城市的资源禀赋优势,建立城市间跨区域碳减排合作机制,推动城市之间碳抵消,确保在整体最优基础上,以最小的社会经济成本实现各城市的“双碳”目标。     

基于多目标模型的中国低成本碳达峰、碳中和路径

为探寻我国低成本碳达峰、碳中和路径,以我国主要耗煤产业、电力、供热、交通以及森林碳汇量为研究对象,构建基于低成本碳达峰、碳中和路径的多目标模型.以成本最小、二氧化碳排放量最少以及大气污染物排放量最少为模型的多目标,以我国2030年前碳达峰以及2060年前碳中和为研究目标设置相应约束条件,并设置产业需求、电力需求、供暖需求、交通需求、各行业新能源比例、污染物控制等约束条件,其中产业考虑煤炭消耗量较大的钢铁、化工、建材以及其他行业,电力考虑火电、核电、风电、太阳能.此外,模型除考虑森林碳汇外,还考虑了碳捕获与封存（CCS）作为实现碳达峰、碳中和的技术手段.结果表明:①我国碳达峰、碳中和实现的可行性较高,2030年及2060年的时间节点设定科学,碳达峰当年的各行业成本约为17.54×1012元,代表行业碳达峰、碳中和时的二氧化碳排放量分别为68.63×108和34.50×108 t.②以钢铁、化工、建材等为代表的工业转型可行性较低,且对于碳达峰、碳中和目标实现的贡献较小;电力、供热以及交通转型可行性较高,且对碳达峰、碳中和目标实现的贡献较大,电力二氧化碳排放量占比在2030年与2060年将分别达72.86%和43.34%.③煤电装机容量将在规划期内持续减少,需取消部分已规划的煤电项目并改造和提前淘汰部分已有煤电设备;相对风力发电与太阳能发电装机容量持续增加,二者装机容量总和于2030年达12×108 kW,于2060年达24×108 kW.④CCS将为碳达峰、碳中和目标实现提供助力.研究显示,未来我国碳减排工作将重点聚焦于电力系统,其次为供热与交通,建议根据行业特征制定不同省份、不同经济圈的绿色发展模式.