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。     

中国省际人口空间格局演化的分析方法与实证

中国正在经历着史无前例的城镇化过程,2011年全国城镇人口已达6.91亿人,城镇化率攀升至51.27%。按2030年城镇化水平到70%计算,还将有接近3亿人口从农村流动至城市。与此同时,由于总生育率受社会经济发展水平、生态环境以及社会思潮的共同作用,人口自然增长率正在减少,“单独二胎”政策即是国家对人口发展战略的重大战略调整。由此可见,对正处在城镇化、工业化和全球化加速推进的中国而言,人口自然增长与空间迁移正在且必将持续重塑人口空间格局,因而科学地认识中国人口自然增长和空间迁移的区域差异、准确地把握人口空间格局及其演化趋势,对于科学编制城镇化发展、土地利用、生态环境保护等各类空间规划和制订流动人口、区域协作等各项空间管理政策具有重要意义。本文构建了一种全新的自上而下的人口预测方法,考虑人口自然增长和空间迁移两种影响因素,着重对一级单元 (全国) 和次级单元 (省级) 在2010-2050年间的人口总量进行预测,并进一步研判我国人口空间格局的发展情景和演化特征：从各省人口密度变化来看,中国人口空间分布密度继续保持了东部高、中部次之、东北再次、西部最低的总体格局。东部省份中上海、北京、天津及江苏的人口密度始终保持在一至四位,最末三位依次是新疆、青海和西藏。根据本文提出的省际人口变化强度及其主导类型的测算指标和量化结果,可将中国划分为人口快速变化区 (净迁入主导型、净迁出主导型、自然增长主导型)、人口低速变化区 (净迁入型、净迁出型) 以及人口平稳区。净迁入主导型人口快速变化区将吸纳99%的未来新增流动人口,其中上海、北京、浙江至2030年时人口密度达到顶峰,而广东的人口密度持续增加到2035年;净迁出主导型人口快速变化区,包括河南、安徽、重庆、湖北,75%的新增流动人口将由此类型区域迁出;辽宁和山东同属于自然增长主导型人口快速变化区,其新增流动人口比重极小,由人口自然增长变化主导区域的人口快速变化态势。在低速变化区中,除福建和海南作为少有的流动人口净迁入型省份,其余省份人口密度不断降低则缘于大量的劳动力输出和逐渐走低的生育率;大部西北和西南省份属于人口平稳区,其人口密度呈现出稳中有减的态势,人口密度平均值大多在100人/km²以下。