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。     

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年保底容量,再以年均降低40亿kW∙h幅度在2045年实现完全退役;气电发电量从2020年起以年均增长61亿kW∙h的幅度在2038年达到峰值,然后以年均51亿kW∙h幅度退役到2050年保底容量1323亿kW∙h;进一步依据2020—2050年本地总发电量增速不变得到非化石电力增长速度,此种煤电、气电和非化石电力发展速度组合的经济性最优。相比基准情景,优选出的电力转型组合情景可累积促进化石能源消费量降低1.1亿tce,碳排放降低2.8亿t CO₂,电力部门增加值增长238亿元,其他部门增加值增长172亿元。     

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...     

我国能源活动CO2排放在2020—2022年之间达到峰值情景和可行性研究

全球到2100年实现将温度上升控制在和工业化前相比2℃以内,已经成为一个政策目标。本文结合中国能源环境政策综合评估（IPAC）模型的近期研究结果,分析了实现全球2℃温升目标下我国能源活动的CO₂排放情景,并对其关键因素进行研究,得到实现这些情景的可行性。研究表明,考虑到我国经济转型、能源效率提升、可再生能源和核电的发展、碳捕获和碳封存技术,以及低碳生活方式的转变,我国能源活动的CO₂排放是可以在2025年之前,甚至更早（如在2020—2022年）实现排放峰值,峰值总量在90亿t左右,之后开始下降,这和我国在全球2℃温升目标情景中给予的碳空间相一致,支持我国未来在全球温室气体减排中的国际合作路径,以及国内低碳发展政策的制定。实现这样的减排路径,需要在既有的环境和能源政策之外制定针对气候变化减缓的明确和长期的政策,如碳定价。     

基于系统动力学的城市客运交通减碳情景模拟研究

随着我国城市化和机动化的快速发展,城市客运交通已成为城市二氧化碳排放的重要来源。在“双碳”目标的大背景下,如何实现城市客运交通的减排成为人们关注的重点问题。利用北京市数据,综合考虑道路绿地和新能源汽车占比对城市客运交通碳排放的影响,建立了北京市客运交通碳排放的系统动力学模型,测算出北京市2011—2020年城市客运交通碳排放总量;根据碳达峰愿景设定了5种减排情景,并评估了不同情景在2021—2025年的减排效果。结果表明：私家车是城市客运交通碳排放的最主要贡献者;2019年城市道路绿地的年固碳量为同一时期公交车年碳排放量的28%;单情景下,北京市客运交通碳排放未能在2021—2025年间达到峰值,减排效果最佳的情景为“控制私人交通出行需求”;而北京市客运交通至少需要在两种减排情景的作用下才能在2030年前实现碳达峰。     

城镇化背景下中国长期低碳转型路径研究

在中国经济步入新常态之际,为了研究城镇化背景下的长期碳排放趋势,构建了人口变动与能源系统互动的综合分析框架与社会经济-能源系统模型。结果显示,从2014年至2050年,预计有3亿人口从农村流向城市,并呈现从中小型城市逐步向大型和特大型城市汇集的趋势。人口流动趋势与人民生活质量改善结合,推动中国基础设施建设、工业产品生产和能源服务需求增长。基准情景下,2050年中国一次能源消费总量达到84亿tce,能源相关CO₂排放达到176亿t,比2013年增长83%;而在低碳转型情景下,通过技术创新,2050年中国一次能源消费需求可以控制在61亿tce左右,CO₂排放在2020—2025年间达峰,2050年比基准情景降低78%。低碳转型过程中,非化石能源电力和能效技术的减排潜力最大,工业和电力部门率先在2020年达峰,建筑和交通 ^①（①按照国际通行的能源系统部门划分标准和能耗概念,工业、建筑、交通均属于终端能源消费部门,其中建筑部门能耗指建筑运行能耗,而非建筑建造过程中的能耗;交通部门能耗指所有交通活动能耗,既包括交通运输业营运类运输工具的交通能耗,也包括私人、公务非营运类运输工具的交通能耗 ^[1]。）将在2030年左右达峰。实现低碳转型所需新增固定投资占GDP的1.5%,不会给国民经济带来重大负担。中国实施新型城镇化战略具有技术和经济可行性。     

数字

<正>28%/20%中美双方在北京发表《中美气候变化联合声明》,两国元首宣布了2020年后各自应对气候变化的行动目标:美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%~28%的全经济范围减排目标并将努力减排28%。中国计划2030年左右CO2排放达到峰值且将努力早日达峰,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。     

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...     

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。     

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。     

中国交通部门污染物与温室气体协同控制模拟研究

开展交通领域大气污染物与温室气体协同减排研究对于实现能源、环境和气候变化综合管理具有重要意义.文中以我国交通部门污染物与温室气体协同治理为切入点,开展道路、铁路、水运、航空和管道运输等各子部门未来需求预测,并运用长期能源可替代规划系统模型(LEAP),通过构建基准情景、污染减排情景、绿色低碳情景和强化低碳情景,模拟分析...     

How to achieve the 2030 CO2 emission-reduction targets for China's industrial sector: Retrospective decomposition and prospective trajectories

The Chinese government actively follows the low-carbon development pattern and has set the definite targets of reducing carbon emissions by 2030. The industrial sector plays a significant role in China's economic growth and CO₂ emissions. This is the first study to present a specific investigation on the retrospective decomposition (1993–2014) and prospective trajectories (2015–2035) of China's industrial CO₂ emission intensity (ICEI) and industrial CO₂ emissions (ICE), aiming at China Industrial Green Development Plan 2016–2020 targets and China's 2030 CO₂ emission-reduction targets. We introduce process carbon intensity, investment and R&D factors into the decomposition model and make a combination of dynamic Monte Carlo simulation and scenario analysis to identify whether and how the targets would be realized from a sector-specific perspective. The results indicate that investment intensity is the primary driver for the increase in ICEI, while R&D intensity and energy intensity are the leading contributors to the reduction in ICEI. Under existing policies, it is very possible for the industrial sector to achieve the 2020 and 2030 intensity-reduction targets. However, the realization of 2030 emission-peak target has some uncertainties and needs extra efforts in efficiency improvement and structural adjustment. All the five scenarios would achieve the 2020 and 2030 intensity-reduction targets, except Scenario N4 for China Industrial Green Development Plan 2016–2020 target. Nonetheless, only three scenarios would realize the 2030 emission-peak target. With strong efficiency improvement and structural adjustment, ICE would hit the peak in 2025. In contrast, with high/low efficiency improvement and weak structural adjustment, ICE would fail to reach the peak before 2035. Both ICEI and ICE have substantial mitigation potentials with the enhancement of efficiency improvement and structural adjustment. Finally, we suggest that the Chinese government should raise the baseline requirements of efficiency improvement and structural adjustment for the industrial sector to achieve China’s 2030 targets.     

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...     

Achieving development and mitigation objectives through a decarbonization development pathway in South Africa

Achieving the international 2 °C limit climate policy requires stringent reductions in GHG emissions by mid-century, with some countries simultaneously facing development-related challenges. South Africa is a middle-income developing country with high rates of unemployment and high levels of poverty, as well as an emissions-intensive economy. South Africa takes into account an assessment of what a fair contribution to reducing global emissions might be, and is committed to a ‘peak, plateau and decline' emissions trajectory with absolute emissions specified for 2025 and 2030, while noting the need to address development imperatives. This work utilizes an economy-wide computable general equilibrium model (e-SAGE) linked to an energy-system optimization model (TIMES) to explore improving development metrics within a 14 GtCO₂e cumulative energy sector carbon constraint through to 2050 for South Africa. The electricity sector decarbonizes by retiring coal-fired power plants or replacing with concentrated solar power, solar photovoltaics and wind generation. Industry and tertiary-sector growth remains strong throughout the time period, with reduced energy intensity via fuel-switching and efficiency improvements. From 2010 to 2050, the model results in the unemployment rate decreasing from 25% to 12%, and the percentage of people living below the poverty line decreasing from 49% to 18%. Total energy GHG emissions were reduced by 39% and per capita emissions decreased by 62%.

Policy relevance

Lower poverty and inequality are goals that cannot be subordinated to lower GHG emissions. Policy documents in South Africa outline objectives such as reducing poverty and inequality with a key focus on education and employment. In its climate policy and Intended Nationally Determined Contribution (INDC), South Africa is committed to a peak, plateau and decline GHG emissions trajectory. As in many developing countries, these policy goals require major transformations in the energy system while simultaneously increasing affordable access to safe and convenient energy services for those living in energy poverty. The modelled scenario in this work focuses on employment and poverty reduction under a carbon constraint, a novel combination with results that can provide information for a holistic climate and development policy framework. This study has focused on the long term, which is important in generating clear policy signals for the necessary large-scale investments.     

全球2℃温升碳约束下中国煤电搁浅资产研究

作为全球煤电装机规模最大且仍在扩张的国家,中国需要慎重评估兑现《巴黎协定》温室气体减排承诺带来的潜在煤电资产搁浅问题.研究运用"上下交互"的碳锁定曲线模型,识别不同产能扩张情景下(无新增、新增200、300和400 GW)的搁浅煤电机组.首先,从"自上而下"角度匡算中国煤电行业2℃温升目标下的碳配额.然后,从"自下而上...