对IPCC第五次评估报告部门减排路径和措施评估结果的解读

分析、解读了IPCC第五次评估报告对能源供应,工业,交通,建筑,农业、林业和其他土地利用（AFOLU）等部门温室气体和CO2减排途径和措施评估的主要结论。2000年以来,除了AFOLU,其他部门的温室气体排放量一直在增长。在增加的排放量中能源系统、工业、交通运输和建筑部门分别贡献了47%、30%、11%和3%。未来,这些部门仍将是全球温室气体的主要排放源和减排的重点领域。通过推进技术进步,持续提高能源效率,进一步优化能源结构,提高碳排放效率,提高原材料使用效率,强化废物管理,提高产品使用效率,减少对产品及相应服务的需求以及广泛利用碳捕获与封存和CO2去除技术,到2050年与基准情景相比,这些部门的CO2排放量可减少15%～80%。所有这些减排措施对我国主要部门减排CO2均具有借鉴意义。     

IPCC AR6报告解读:强化技术和管理创新的交通运输部门减碳路径北大核心CSCD

IPCC第六次评估报告第三工作组报告交通运输章评估了该行业温室气体的减缓措施和转型路径。1990年以来,全球交通运输部门温室气体排放量一直增长,2019年已经成为全球第四大排放源,仅次于电力、工业以及农业、林业和其他土地利用(AFOLU)部门,其增长速度超过其他最终用途行业。报告强调了交通减排的重要性,主要的减排措施包括三方面:首先是减少需求,其次是对陆路交通部门进行脱碳,再次是对重型的水运和航空运输等进行脱碳。评估的多种燃料和动力技术处于不同的商业化水平,它们未来应用时间节点和规模各有不同。对于陆路交通来说,需要继续推进电气化;对于水运和航空来说需要进一步应用低碳技术,并优化国际管理机制;从中长期来看,所有部门都需要强调运输服务需求管理和运输效率的提升。情景相关的文献评述分析表明,全球温升目标要求全经济部门采取减排措施,特别是交通电气化的减排潜力在很大程度上取决于电力部门的脱碳。如果不采取减缓措施,交通运输部门排放在2050年可能增长65%(相对2010年);如果成功实施减缓战略,该部门的排放量将减少68%,这也与全球1.5℃温升目标要求相一致。关于这些减缓措施的分析和判断,对我国交通运输部门实现碳中和与碳达峰具有重要的参考意义。     

Interpretation of IPCC AR6 report on carbon capture,utilization and storage (CCUS) technology development北大核心CSCD

近年来,碳捕集利用与封存(CCUS)作为减缓气候变化的关键技术之一,得到国际社会广泛关注。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第三工作组报告对CCUS进行了重新定位,并围绕减排潜力、减排成本、综合效益及应用前景等方面,对CCUS相关技术进行了系统全面评估。结论显示,CCUS技术是全球气候目标实现不可或缺的减排技术组合,到21世纪中叶有潜力实现累积千亿吨级减排效应,但当前CCUS技术成熟度整体处于示范阶段,成本较高,减排潜力有待进一步释放。综合考虑CCUS可以有效降低巨额资产搁浅风险、具有良好社会环境效益等因素,我国应结合自身“富煤、贫油、少气”的资源禀赋和基本国情,将CCUS作为战略性技术,统筹政策顶层设计、加速技术体系构建、探索市场激励机制、加强国际科技合作,促进CCUS技术发展。     

中国水泥行业节能潜力和CO_2减排潜力分析北大核心CSCD

中国水泥行业生产了全球水泥总产量的一半以上,能耗和CO2排放仅次于电力行业.通过国际比较和宏观经济驱动力分析,预估了水泥产量在2010-2030年间3种可能的发展趋势.采用基于工艺流程的自底向上核算方法,评估了每种产量趋势下中国水泥行业在2010-2030年间的节能潜力和CO2减排潜力.结果显示,相比基准情景,在最佳技术情景下,水泥行业存在13.4％～ 14.6％的节能潜力和15.3％～ 16.3％的CO2减排潜力,分别带来平均4.2亿t标煤的累积节能量和37.2亿t的累积CO2减排量.总体上,燃料和熟料替代措施的节能减排效应要优于能效提高措施.在3种CO2排放源中,过程减排约贡献了总减排量的42％,其次是燃烧减排(36％)和电力减排(22％).     

面向福祉和公平的需求侧减排路径、潜力与政策

需求侧减排是协同实现碳中和目标与民生福祉、社会公平改善的重要抓手,也是以“人”为中心连接不同可持续发展目标的关键纽带。IPCC第六次评估报告首次独立成章（第五章）介绍应对气候变化的需求侧解决方案。报告将需求侧减排与福祉、公平等目标关联起来,依循“避免-转变-改进（ASI）”的战略框架,梳理了需求侧的减排措施和减排潜力;揭示了社会文化、心理活动、技术水平和基础设施等因素对需求侧减排的关键驱动作用,指出多种驱动因素之间相互依赖,呈现叠加效应;明确了激发需求侧减排的动力和能力需要科学的行为干预和政策设计以推动系统性变革。文中对该章主要结论做扼要解读,同时就该章节对中国的相关研究和政策启示展开讨论。     

The interpretation and highlights on mitigation of climate change in IPCC AR6 WGIII report北大核心CSCD

2022年4月4日,IPCC第六次评估报告第三工作组《气候变化2022:减缓气候变化》报告和决策者摘要发布。报告全面评估了2010年以来减缓气候变化领域的最新科学进展,为国际社会深度认识和理解全球温室气体排放情况、不同温升水平下的减排路径以及可持续发展背景下的气候变化减缓和适应行动等提供了重要科学依据。基于报告主要结论,围绕温室气体排放的区域差异、减缓路径分类、与土地利用相关的排放评估及CO去除技术评估等方面的亮点,文中提出在应对气候变化减缓政策行动中,中国应坚定“双碳”战略目标,在综合考虑经济发展阶段和资源禀赋差异背景下,将可持续发展、公平和消除贫困植根于社会发展愿景中实施减缓路径,并加快提升气候变化综合评估核心科学技术的研发进度,以进一步提升国际影响力和话语权。     

气候变化与全球海洋:影响、适应和脆弱性评估之解读

本文主要简介IPCC第五次评估报告(AR5)第二工作组(WGII)报告海洋区域与气候变化相关的影响、适应和脆弱性的主要评估结论。本次评估报告首次将全球海洋视为地球上的一个区域,并根据全球海洋生态系统的结构和功能及海洋学特征,进一步将全球海洋(不包括极地海域)划分为7个亚区域。评估结果表明,自20世纪初以来,海洋大部分亚区域的平均海表温度有显著上升,对CO2的吸收使得海洋发生酸化,过去60年来全球海洋的物理和化学性质直至生态发生了明显变化,并呈现出若干与气候变化相关的风险和脆弱性,如海洋生物物种地理分布的迁移,生物多样性和渔业资源丰富度的减少,渔业捕获量随不同区域的变化,以及珊瑚礁生态保护作用的减弱等;同时,评估报告还针对气候变化的影响与风险,提出了有关适应性措施。此外,本文还探讨了气候变化对海洋影响评估存在的不足和难点,以及中国今后需要加强的相关工作。     

中国水泥行业节能减排措施的协同控制效应评估研究

水泥行业是温室气体与局地污染物协同控制的重点行业。以往该行业的协同控制评估或针对个别企业,或采用自上而下和自下而上模拟模型结合情景分析评估行业协同减排效益,尚缺乏系统评估水泥行业全系列节能减排措施（或技术）协同控制效果的研究。文中首先测算水泥行业24项节能减排措施综合大气污染物协同减排量,再通过协同控制效应坐标系、交叉弹性、单位污染物减排成本等评估指标和方法,对这些措施开展协同控制效果评估。结果表明大多数节能减排措施可协同减排局地大气污染物;协同减排潜力最大的是结构调整措施;能效提升与节能措施的协同减排成本较低,但减排潜力有限。本文强化了水泥行业节能减排措施的协同控制效能特性分析,可为水泥行业开展协同控制路径规划提供参考。     

中国钢铁工业二氧化碳排放研究

我国钢铁产量连续11 a位居世界第一,同时也消耗了大量的化石燃料,排放出大量的温室气体．根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的通用方法计算我国钢铁工业的碳排放情况并进行研究分析．结果显示:1994—2006年内钢铁工业碳排放量平均占碳总排放的14％,煤炭类能源产生的CO2平均占钢铁工业碳排放量的97％,钢铁年产量的增长伴随着CO2排放量的增加且两者的相互依赖性有加强的趋势,但1994—2006年内吨钢CO2排放量呈降低的趋势．因此,钢铁工业是我国碳减排的重点行业,其碳减排工作应该尽快展开,而优化能源消费结构是最有效的减排路径,此外也要加强技术创新或是引进国外先进技术以提高能源利用效率．     

中国四大城市群碳排放驱动因素时空分解研究

城市群是中国经济发展和能源消耗的集聚区域,也是碳排放的主要来源。研究中国典型城市群碳排放的时空演变特征及其影响因素对实现“双碳”目标具有重要意义。文中应用ST-IDA模型（时空指数分解分析法）和LMDI（对数平均迪氏指数法）分解法,分析2000—2019年京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群的碳排放驱动因素（人口规模、经济水平、产业结构、能源强度和能源结构)。研究发现：2000—2019年间,四大城市群能源活动碳排放总体趋势均由高速增长阶段步入平稳增长阶段,其中成渝城市群已基本实现碳达峰;能源强度效应是影响碳排放空间差异的主要因素;人口规模扩张、经济发展水平提高和能源强度上升是促进碳排放增长的主要因素,产业结构和能源消费结构优化起到抑制作用;四大城市群碳排放的时空演变主要取决于工业部门。鉴于四大城市群呈现出不同的碳排放特征,未来应探索差异化、多元化的城市群减排路径,促进城市群碳减排。     

中国交通部门中长期低碳发展路径研究

交通部门在中长期具有很高的碳排放增长潜力,对我国低碳转型有重要影响。构建自下而上的能源系统模型PECE-LIU2017及其交通模块,设置未来交通发展的基准、NDC和低碳3个情景,深入分析交通需求背后的驱动因子及发展趋势,制定交通部门中长期低碳发展路径。结果显示,随着经济发展和人均收入水平提高,未来我国交通需求将持续增长。NDC情景下,交通部门有望在2038年左右达峰。在低碳情景下,我国交通部门2050年CO₂排放将从基准情景30亿t降低为6亿t,并在2030年左右达峰,为我国中长期低碳发展目标贡献17.5%的累计减排量。2016—2050年低碳交通固定投资需求为15.7万亿元人民币,占我国中长期低碳投资总需求的53%。通过提高燃油经济性、推广新能源汽车以及发挥城市公共出行最大潜力,交通部门能够以技术可行的方式实现低碳转型,并对我国长期低碳发展战略做出重要贡献。     

我国城镇化对二氧化碳排放的影响机理研究

本文首先从规模、结构和效率3个方面在理论上分析我国城镇化对二氧化碳排放的影响机理。并利用1978-2012年的数据,采用对数迪氏平均指数分解方法（LMDI）量化分析规模效应、结构效应和技术效应的影响程度。结果表明：城镇化导致的经济增长是人均二氧化碳排放增加的主要拉动因素;而城镇化过程中结构调整是人均二氧化碳排放的主要拉低因素;城镇化过程中技术效应拉低了人均二氧化碳的排放,但与结构效应相比影响效果较小。研究认为：城镇化带来的结构变化的影响越来越重要,成为降低碳排放的最大因素,目前技术效应正在发挥作用,但是作用有限,如果要实现低碳城镇化,需要提高能源使用效率来发挥技术效应的作用。     

基于飞行阶段的精细化航空二氧化碳排放因子研究

航空运输是交通领域CO₂排放增长最快速的部门。文中选择中国民航使用频率较高的超大型、大型、中型和小型飞机的典型机型,基于不同飞机在起飞、爬升、巡航、接近和滑行阶段引擎油耗速率、运行时间和油耗量的变化,计算航空飞机CO₂排放因子。同时结合各机型碳排放因子、额定载客量与客座率评估旅客搭乘不同飞机时的人均CO₂排放量（即单位客运周转量CO₂排放因子)。结果显示,超大型飞机、大型飞机、中型飞机和小型飞机在其航程区间内的平均CO₂排放因子分别为49.8、31.7、16.2和8.5 kg CO₂/km;满载条件下单位客运周转量CO₂排放因子均值分别为102.6、95.2、81.7和112.4 g CO₂/(人∙km)。起飞和爬升阶段引擎油耗速率约为巡航阶段油耗速率的2.6~3.4倍和2.0~2.8倍,飞机CO₂排放因子随飞行里程的提高而降低。航空运输是高碳客运方式,相同里程条件下,航空单位客运周转量CO₂排放因子显著高于高铁、道路机动车等其他客运方式。提升燃油效率、减少短途航运、合理安排航线以提高客座率并减少中途转机是降低航空碳排放量的有效途径。     

美国气候新政背景下的中国未来CO2排放情景预测

本文应用LMDI分解分析方法对中国2000—2014年生产部门CO₂排放量变化做因素分解分析,同时结合STIRPAT模型建立CO₂预测模型,分析2017—2030年中国的CO₂排放情况。结果表明,经济增长和能耗强度变化对中国CO₂排放量变化的影响分别为114.9%、-22.6%。基于预测模型变量构建未来情景,设定正常路线、减排路线和激进路线3条路线,共包含9种情景。正常路线的低碳情景和减排路线的基准情景下可实现2025年达到CO₂排放峰值,减排路线的低碳情景可实现2020年达到排放峰值。     

碳中和目标下中国燃煤电厂CCUS集群部署优化研究

燃煤电厂作为中国最大的CO₂排放源,是中国实现碳中和目标的关键点。CO₂捕集、利用与封存（CCUS）技术是目前煤电行业实现深度减排的唯一途径,碳约束情景下,CCUS技术将在实现煤电碳达峰、碳中和目标中发挥不可或缺的作用。研究中首先使用综合环境控制模型（IECM）对燃煤电厂捕集技术环节的成本构成和经济性进行核算,得到中国燃煤电厂逐厂CO₂捕集成本和捕集量;其次,基于地质利用封存潜力及分布特征,构建CCUS源汇匹配优化模型,得到碳中和目标下的煤电CCUS项目分阶段布局方案;最后,以优化基础设施建设并通过规模经济降低成本为前提,使用聚类分析方法对煤电CCUS项目集群进行识别,进一步构建改进成本最小生成树模型,得到CCUS项目集群最低成本CO₂输送管道网络的路线优化策略。研究表明：碳中和目标约束下,需要对总装机容量约为355 GW的300个燃煤电厂进行CCUS技术改造,2030—2060年间可实现累积减排190.11 亿t CO₂。煤电CCUS项目集群主要分布在华中、华北和西北地区,通过建立CCUS枢纽以实现CO₂运输基础设施共享,在松辽盆地、渤海湾盆地、苏北盆地和鄂尔多斯盆地优先开展CCUS早期集成示范项目,能显著降低运输成本,推动CCUS技术大规模、商业化发展。     

中国省域电力部门CO2排放计算方法研究

提出一种基于各省电力消费详细来源的消费端排放计算方法,该方法使用不同来源电力的特征化排放因子估算调入电力隐含排放。对2005年和2010年各省电力部门CO₂排放量进行估算,并与生产端方法估算结果进行对比分析。结果表明：使用消费端方法计算后电力净调出省排放量下降,2010年内蒙古两种方法计算结果差值高达1.09亿t,该差值相当于陕西发电排放或加拿大发电和供热总排放;相反,使用消费端方法计算后电力净调入省排放量上升,2010年河北排放量上升0.74亿t,北京上升0.60亿t,北京两种方法计算结果相差幅度高达320%。     

基于统计学的中国典型大城市CO2排放达峰研究

对选取的36个中国典型大城市,分析2005—2019年直接CO₂排放与总CO₂排放特征,构建基于条件判断函数和Mann-Kendall趋势分析检验法的城市CO₂排放达峰判断模型,判断36个城市排放是否达峰,并对达峰城市特征和处于不同排放阶段的典例城市进行深入分析。结果表明,36个典型大城市中,昆明、深圳与武汉3个城市已达峰,8个城市处于平台期,其余25个城市综合来看尚未达峰。建议未达峰城市根据自身特点借鉴已达峰城市经验,调整产业结构与能源结构,降低碳排放强度,加强碳排放与经济增长的脱钩,尽早实现达峰。     

基于LEAP模型的城市交通低碳发展路径研究——以广州市为例

以广州市为例,应用长期能源替代规划系统（LEAP）模型,通过设置政策情景、低碳情景和绿色低碳情景,模拟不同发展情景下广州交通领域未来的能源消费需求和CO₂排放趋势,分析城市低碳发展的方向和路径。结果显示,随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的增加,广州交通领域碳排放总量将持续增长,但增长速度有所放缓。政策情景下,广州交通领域的CO₂排放将于2035年左右达到峰值,严重滞后于广州市提出的碳排放总量达峰目标;低碳和绿色低碳情景下,通过加大低碳政策措施的力度,达峰时间有望分别提前到2025年和2023年。要实现城市交通的低碳发展,促进交通碳排放提前达峰,需要大力发展铁路和水路运输,全面落实公交优先发展战略,有效控制小汽车数量和出行频率,不断提高交通工具的清洁化和能效水平,逐步形成各种运输方式协调发展的综合交通运输体系,推动城市交通低碳发展。     

IPCC AR6报告解读：气候系统对二氧化碳移除响应

IPCC AR6报告中控温1.5℃和2℃的低排放情景需要在21世纪中叶以后实现净负CO₂排放,这需要在很大程度上依赖CO₂移除措施。AR6对CO₂移除的主要评估结论如下：CO₂移除有潜力从大气中去除CO₂（高信度);如果CO₂移除量超过CO₂排放量,将实现净负CO₂排放,降低大气CO₂浓度,减缓海洋酸化（高信度);通过CO₂移除方法从大气中去除的CO₂会部分被海洋和陆地释放的CO₂抵消（非常高信度);如果净负CO₂排放可以实现并且持续,CO₂引起的全球升温趋势将会逐渐扭转,但是气候系统的其他变化（例如海平面升高）仍会在未来的几十年到千年尺度上持续（高信度);不同CO₂移除方法会对生物化学循环和气候产生广泛的影响,这些影响会加强或减弱CO₂移除的降温潜力,并且影响水资源、食物生产和生物多样性（高信度）。     

"一带一路"沿线主要国家碳捕集、利用和封存潜力与前景研究

碳捕集、利用和封存（CCUS）技术是世界公认的最有前景的碳减排技术之一,它在不改变能源结构的前提下,实现碳的有效封存,是协调经济发展和环境可持续的双赢策略。为了探讨“一带一路”沿线主要国家CCUS技术的发展前景,文中基于CO₂封存机理和CO₂在油藏和气藏中理论封存量的评估方法,分析了“一带一路”沿线主要国家CO₂的封存潜力。结果表明,“一带一路”沿线主要国家有较高的CO₂封存潜力, 在油藏和气藏中的理论封存量达到6200亿t。虽然目前沿线大部分国家CCUS技术都处于起步阶段,但在政府投资和政策的支持下,CCUS技术将为“一带一路”沿线主要国家碳减排目标的实现做出重要贡献。