气候变化约束下中国电力系统低碳转型路径及策略

为理清应对气候变化约束下推动电力系统转型中面临的挑战和潜力,形成有效精准抓手,研究从气候变化约束对电力需求的影响出发,系统梳理温升目标下电力系统转型路径相关研究,并通过综述在低碳转型过程中与电力系统密切相关的煤电退出问题、可再生能源并网问题以及电网优化问题提出相应政策建议。研究发现,温升约束下煤电规模需快速下降,可再生能源发电大规模并网及远距离输送将成为最显著的特征,气电将承担比现在更重大的责任,核电需抛开争议加速发展。加快完善市场化机制、严控煤电规模、着力提升能效、统筹加强灵活性资源管理以及优化跨区负荷管理应成为监管部门重点推进的方向。     

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。     

1.5℃温升目标下中国碳排放路径研究

《巴黎协定》提出1.5℃目标以及中国2060年前达到碳中和的目标背景下,为研究实现1.5℃目标的技术路径,构建了综合性的能源-经济-环境系统模型,研究中国在2℃情景基础上实现1.5℃目标的额外减排要求、部门贡献和关键减排措施.结果显示,1.5℃情景要求到2050年CO2排放量减少到6亿t.一次能源消费总量2045年达峰...     

城镇化模式与低碳发展的关联分析——以石家庄市为例

不同城镇化发展模式对城市碳排放有显著影响。以石家庄市为案例,基于历年统计数据及实地调研数据,采用情景分析方法,定量核算石家庄市不同城镇化模式下的碳排放,结果表明在不同的城镇化模式下,石家庄市能源消费和碳排放将存在显著差异。与延续目前相对高碳的城镇化模式相比,在低碳城镇化模式下,2015—2030年,在城镇化率同样提升18.7%的情景下,碳排放的年均增速将由4.3%下降至0.4%,碳减排效果非常显著。     

气候变化背景下的城市低碳发展水平测度

全球气候变化对全球自然系统和社会经济产生了显著的影响,近百年来的气候变暖已经成为既定的科学事实。目前,世界各国对于发展低碳经济、建设低碳城市及承担碳减排任务以应对气候变化的共识不断得到加强,在此背景下,低碳社会、低碳生活等理念为人们所广泛关注和推崇。本文综述了气候变化的科学事实、碳排放与城市化之间的内在联系;阐述了低碳经济、低碳城市、"脱钩"理论、环境库兹涅茨理论、生态足迹和碳足迹理论的理论内涵;评述了目前低碳城市发展水平的测度指标体系、计算方法和评价标准,重点分析了人均碳排放、碳生产率、碳排放强度和碳能源排放系数等城市低碳发展水平指标,以及DPSIR模型、生态足迹模型、主成分分析和层次分析综合模型等低碳发展水平评价模型。最后,提出了目前该研究领域存在的科学问题,展望了未来的研究重点和发展方向。     

新型城镇化背景下基层气象部门为农服务对策研究

就当前新型城镇化进程中,基层气象部门如何做好为农服务进行分析和讨论,并着重从加强气象为农服务的组织体系建设,提升气象为农服务的特色、能力和水平,进一步增强农村气象灾害的防御能力,促进气象为农服务的保障机制建设等方面进行论述,提出了相应的对策及建议.将气象为农服务“两个体系”建设和“均等化”、“一体化”的公共气象服务与新型城镇化有机结合、共同推进,是基层气象部门当前及今后为农服务的重要任务.     

全球低碳化转型与中国的应对战略

《巴黎协定》确立了2020年后全球气候治理新机制,明确了全球应对气候变化长期目标,将加速世界范围内经济发展方式的低碳转型,推进能源体系的革命性变革,促进社会生产方式和消费方式的根本性转变,进而促进人类社会文明形态由工业文明向生态文明演变。全球低碳转型的紧迫形势,将重塑世界范围内经济、贸易、技术的竞争格局。中国以生态文明建设为指引,探索绿色低碳发展路径,确立有雄心、有力度的国家自主决定贡献目标和行动计划,推动能源生产和消费革命,加快经济发展方式的转变,既是顺应世界低碳转型的潮流,又是缓解国内资源环境制约和实现可持续发展的内在需要,是促进经济发展、环境保护和减缓碳排放的多赢战略。中国要以全球长期减排目标为指引,制定中长期低碳发展战略,打造低碳先进技术和发展方式的核心竞争力,同时深度参与全球治理,为建设人类命运共同体,应对全球生态危机体现大国的责任担当。     

中国交通部门低碳排放措施和路径研究综述

为实现2℃全球温升控制目标,中国交通部门亟待低碳转型.分析了当前交通部门的温室气体排放现状和发展趋势,结合已有减排措施的减排潜力和减排成本,探究中国交通部门未来低碳发展的可能路径.在未来若干年,中国交通部门碳排放将长期保持较快增长,其中道路运输在总排放中的占比仍然较高,而民航运输碳排放增速最快.现有减排措施主要可分为交...     

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。     

非完全信息下低碳技术国际转移博弈研究

在非完全信息博弈中,至少有一个参与者对另一个参与者的支付函数是不确定的。为考察非完全信息对低碳技术国际转移的影响,运用博弈论方法构建了一个双向多维非完全信息动态博弈模型,分析技术转移的合作空间、相应的均衡及其政策含义。研究表明,在国际低碳技术转移中,参与方的信息优势并不一定有利;非完全信息导致技术转移协议延迟;为减少逆向选择、增加效率,《联合国气候变化框架公约》应建立适当的技术转移信息沟通机制。     

气候变化背景下中国滑坡灾害人口风险评估

中国是世界上滑坡灾害造成人口伤亡较严重的国家.受气候变化影响,极端降水频率与强度的增加会提高滑坡灾害的人口风险.文中将不同RCPs情景多个模式的未来降水数据和SSPs情景下的未来人口数据相结合,构建滑坡灾害人口风险评估模型,评估气候变化背景下的中国滑坡灾害人口风险.研究发现,气候变化下中国滑坡灾害的危险性呈上升趋势,预...     

气候变化背景下中国小麦需水量的敏感性研究

利用CROPWAT作物模型模拟分析了过去50年（1961-2010年）及IPCC RCPs情景下未来2020年代（2020-2029年）中国小麦需水量的变化情况。在此基础上,以小麦需水量的变化率作为敏感性因子,对RCP4.5和RCP8.5排放情景下中国小麦需水量的敏感性进行了探讨。结果表明：中国小麦多年平均需水量约为1056.4亿m³,最高值位于黄淮海地区。小麦需水量对气候变化的敏感性存在空间差异,华北和西北地区是小麦需水量的重度和极度敏感区,东北地区以及云贵高原地带是小麦需水量的轻度敏感区,而中国中部及南方部分地区的小麦需水量对气候变化不敏感。不同RCP排放情景下小麦需水量的敏感性分布不同,RCP8.5高排放情景下的小麦需水量敏感性区域比RCP4.5中排放情景下明显扩大,轻度和中度敏感区域扩大尤为明显。     

能源转型路径的经济环境健康效益评估——以粤港澳大湾区为例

能源转型是推动“双碳”目标实现的关键举措,文中构建能源转型综合评价模型并以粤港澳大湾区为例,设计了基准情景、转型情景和深度转型情景,评估不同能源转型路径对大湾区经济产业、环境正外部性和健康效益的影响。结果显示,相比基准情景,能源清洁替代促进转型情景和深度转型情景的碳排放分别在2025年和2022年提前达峰,到2035年碳排放分别下降了22.0%和35.9%,转型情景电力结构优化促使碳排放减少了0.59亿t,占全社会减排量的53%;投资结构优化和产业转型升级推动转型情景2035年GDP相比基准情景增长0.68%,而深度转型情景碳限制过于严格,造成GDP损失0.34%;能源转型对环境产生正外部性,2035年转型情景SO₂、NO_X、PM2.5、PM10排放分别下降35%、20%、36%、37%,带来155.6亿元的环境健康效益,约占大湾区GDP的0.05%。综合考虑能源转型对全社会的经济、环境、健康影响,转型情景的经济性较好,2035年相对基准情景增加了0.73%的经济效益。粤港澳大湾区应合理设置碳减排目标,稳步推进能源转型,实现绿色能源转型和能源...     

全球变暖背景下的中国西部地区气候变化研究进展

全球变暖是19世纪80年代以来,地球的年平均气温和地表温度呈上升趋势的现象.在全球变暖的大背景下,我国的气候也发生了显著的变化.探讨全球变暖背景下中国西部地区的气温、降水、气候转型以及青藏高原对中国气候的影响等,对我国应对气候变化问题有着重要的意义.本文从气温、降水、气候转型以及青藏高原对中国气候的影响等方面概述了近年来中国西部地区气候变化的最新研究进展,并探讨了未来的研究方向.     

IPCC共享社会经济路径下中国和分省人口变化预估

基于2010年第六次中国人口普查数据,采用IPCC发布的可持续发展(SSP1)、中度发展(SSP2)、局部或不一致发展(SSP3)、不均衡发展(SSP4)、常规发展(SSP5)这5种共享社会经济路径,率定人口-发展-环境分析(PDE)模型中的人口生育率、死亡率、迁移率、教育水平等参数,对2011-2100年中国和31个省(区/市)人口变化进行预估。结果表明：1) 不同SSP路径下,中国人口均呈先增加后减少的趋势,在高气候变化挑战的SSP3路径下人口最多,于2035年达到峰值,约14.27亿;在以适应挑战为主的SSP4路径下,人口出现最小值7.02亿。2) SSP1、SSP4和SSP5路径下人均寿命长,人口老龄化严重,其中SSP1和SSP5路径下人均教育水平高,到2100年教育水平在大学以上人口约占总人口的60%;SSP2路径下各年龄段分布比较均衡;SSP3路径下新生人口数量较多,劳动力充足,但教育水平较低。3) 到2100年,SPP3路径下广西人口呈现最大值1.13亿,在其他路径下广东人口最多,达1.29亿。     

城市微观土地利用影响背景下碳排放评测研究

采用连续逼近法及交通周转量计算方法,在分析城市微观土地利用模式的基础上,构建了一个将城市土地利用与碳排放相结合的数字评测模型．依据该模型,以南京信息工程大学为例,对双园区土地利用模式带来的“无为”碳排放进行了评测．结果表明,该评测模型可以对微观土地利用背景下双园区单位由于所采用交通方式不同而带来的碳排放量进行量化研究．     

基于FLEXPART的稻纵卷叶螟迁飞路径及大气背景研究

在分析2008年我国稻纵卷叶螟时空发生规律特点的基础上,选取典型迁飞过程并对迁飞的大气背景进行分析,利用F LEXPART-WRF模式,对典型迁飞过程的路径进行逆推,以此明确大气背景对迁飞路径的影响。结果表明:(1)2008年稻纵卷叶螟发生峰型主要以双峰型为主,发生范围最广、程度最严重的北迁过程是7月15—18日过程。(2)通过FLEXPART计算逆推代表站,江苏淮阴的迁飞虫源来源于浙江中部至安徽中西部一线。(3)气压场上天气系统的分布、移动和强度变化对稻纵卷叶螟的迁飞和降落有重要作用;850 hPa风场上的盛行偏南风对稻纵卷叶螟的北迁有利;该高度上的反气旋环流对稻纵卷叶螟的迁入和降落十分有利;气旋性切变对稻纵卷叶螟的迁出有利。(4)稻纵卷叶螟迁飞路径上的降水对稻纵卷叶螟的降落有动力迫降作用。     

共享社会经济路径下中国各省城市化水平预测

城市化水平预测与减缓及适应气候变化研究息息相关。基于国家统计局2005—2015年全国各省区城镇和乡村人口,以各省区2015年人均地区生产总值为指标进行分组,结合IPCC 5种共享社会经济路径（SSPs）的发展特征设置模型参数,运用Logistic模型预测了我国各省区2016—2050年城市化水平。结果表明,到2050年,各省区（除天津、北京、上海、西藏外）在5种典型SSPs下城市化水平收敛于75%左右。其中,SSP1、SSP3、SSP4、SSP5路径下,各省城市化水平比较趋同。而在SSP2路径下,全国总体上从东部到西部城市化程度逐渐降低,空间分布具有明显梯次递减性。5种SSPs路径下城市化速度方面,基本上呈现出中西部快而东部慢、西南快而东北慢的空间分布格局。同时,高收入省份不同路径下的城市化水平差别小,而中低收入省份的差别较大。     

全球增暖背景下中国干湿气候带变化规律研究

用中国区域561个气象站1961—2010年的逐日气象资料,计算了多时间尺度的湿润指数。用ArcGIS软件平台对站点的降水量和湿润指数进行反距离加权插值,得到其空间分布图,进而分别从全球气候变暖背景下和年代际两个角度分析了湿润指数与干湿气候带界线的变化特征。结果表明:在气候变暖背景下,新疆的极干旱区范围缩小;内蒙东部半干旱区东伸增大,西部干旱区南移扩大;山东半湿润区南移扩大;陕西半干旱区加大,湿润区缩小。从年代际变化而言,湿润指数和干湿气候带界线分布有明显的区域特征。东北地区总体呈现干湿交替特征;1970s起,西北地区总体趋湿;华北东南部持续趋干;新疆南部(极干旱区)持续趋湿;南方地区在2000s四川南部和贵州中南部趋干,出现部分半干旱区。另外,根据中国农业区划方案,分别计算7个一级农业类型区湿润指数。发现7大农业区50 a来湿润指数都呈下降趋势(青藏区除外),尤其西南地区在2000s湿润指数下降最为显著,其主要原因是2001年以来该地区潜在蒸散增加和降水偏少造成的。     

基于CGE模型的电力低碳转型速度调控策略研究——以粤港澳大湾区为例

为探讨粤港澳大湾区实现碳中和及电力低碳转型过程的供应安全,构建粤港澳大湾区动态CGE模型,设计51种情景模拟各类型发电量的年均变化幅度,以全社会福利最大化为评价指标,研究煤电退役到保底容量、煤电完全退役和气电达峰容量的最优时间节点和发展速度.结果表明:2020年煤电发电量以年均降低66亿kW?h幅度退役到2032年保底...