巴黎协定目标下我国的减排路径和政策专栏

2015年巴黎气候变化大会上通过了《巴黎协定》,该协定中提出了将全球温升控制在2℃以下,并进一步提出了具有雄心的控制在1.5℃以内的温升目标。随着各国碳中和目标的不断推出,实现《巴黎协定》目标已经成为现实可行的路径。IPCC已经在其2014年发布的第五次评估报告,以及2018年发布的1.5℃温升特别报告中针对两个目标进行了评估,指出了实现两个目标的减排路径和政策途径,为《巴黎协定》目标的实现提供了决策支持。但是如何实现《巴黎协定》目标,还有很多区域、行业和政策议题需要进一步研究,特别是针对我国的能源转型、行业减排、政策设置等,还需要更为详尽的分析。

本专栏邀请专家对我国实现《巴黎协定》目标下的排放路径、行业潜力、技术发展、政策设计和效果分析等方面进行研究,针对我国目前在这些方面的研究需求,提出各自的研究成果和观点,为我国未来认识这些减排目标下的路径和政策提供支持。

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1.5℃温升目标下中国碳排放路径研究
王克, 刘芳名, 尹明健, 刘俊伶
气候变化研究进展    2021, 17 (1): 7-17.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.228
摘要698)   HTML53)    PDF (3451KB)(843)   

《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,峰值控制在68亿tce。能源结构实现大幅度优化,非化石能源占比达到67%,煤炭比例下降到16%。与2℃情景相比,2015—2050年1.5℃情景需要额外累积减排380亿t CO2,额外减排量主要来自电力部门。在减排措施方面,额外减排主要来自新型低碳能源与生物质能结合碳捕集与封存(BECCS)技术。不同部门的主要减排措施存在差异,电力部门更多依赖BECCS等减排技术以实现较大幅度负排放,是实现1.5℃目标路径的关键因素。工业部门主要依赖能效提高。建筑和交通部门则更多依赖终端能源结构调整,氢能在其中发挥了较大作用。

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中国交通部门低碳排放措施和路径研究综述
袁志逸, 李振宇, 康利平, 谭晓雨, 周新军, 李晓津, 李超, 彭天铎, 欧训民
气候变化研究进展    2021, 17 (1): 27-35.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.202
摘要618)   HTML35)    PDF (1558KB)(1019)   

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通运输结构优化、颠覆性交通技术、替代燃料技术和交通工具能效提升四类。为实现交通部门低碳转型,需采用更加严格的燃料经济性标准,推广替代燃料技术,并引导交通运输向低碳运输方式转变,实现结构优化。

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走向《巴黎协定》温升目标:已经在路上
姜克隽, 冯升波
气候变化研究进展    2021, 17 (1): 1-6.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.293
摘要480)   HTML47)    PDF (1271KB)(733)   

目前欧盟、中国、日本、韩国、加拿大,以及南非等国家或地区,已经公布了温室气体中和或者碳中和的目标,如果加上很可能很快也会提出碳中和目标的美国,全球有可能近70%的CO2排放的国家或地区提出碳中和的目标。由于这些国家或地区是全球技术主导和经济主导地,因而全球2050年左右实现碳中和具有可行性。2050年左右实现碳中和,即和《巴黎协定》2℃目标,甚至和其1.5℃温升目标下的减排路径相一致。研究表明实现2050年左右碳中和有其可行性,实现该目标需要更多的技术创新,未来将是各个国家技术竞争和经济竞争阶段。

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基于统计学的中国典型大城市CO2排放达峰研究
蒋含颖, 段祎然, 张哲, 曹丽斌, 徐少东, 张立, 蔡博峰
气候变化研究进展    2021, 17 (2): 131-139.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.223
摘要399)   HTML54)    PDF (14013KB)(522)   

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。

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气候变化约束下中国电力系统低碳转型路径及策略
张文华, 闫庆友, 何钢, 袁家海
气候变化研究进展    2021, 17 (1): 18-26.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.205
摘要367)   HTML42)    PDF (1386KB)(591)   

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。

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全球2℃温升碳约束下中国煤电搁浅资产研究
张为荣, 袁家海
气候变化研究进展    2021, 17 (1): 36-44.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.184
摘要310)   HTML24)    PDF (1859KB)(637)   

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”角度,根据高精度的燃煤电站信息核算煤电累积CO2排放量。最后基于“上下交互”模式筛选出搁浅燃煤电站,在此基础上运用现金流量法估算其潜在的搁浅价值,并对其关键因素进行敏感性分析。结果表明,在无新增情景下,煤电搁浅资产规模约为0.38万亿元;若继续增加200~400 GW煤电装机,则搁浅价值将较无新增情景增加3.7~8.2倍。因此,建议“十四五”期间应树立煤电规模峰值意识,严控煤电新增产能,避免错过最佳减排时机。

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不同类型冷却屋顶方案对城市群热环境的缓解效果
张弥, 马红云, 林卉娇, 李海俊, 王莹
气候变化研究进展    2021, 17 (1): 45-57.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.163
摘要182)   HTML11)    PDF (8447KB)(363)   

利用耦合单层城市冠层模型的中尺度数值模式WRF/UCM,选取8组不同反照率和绿化比例的屋顶冷却方案进行敏感性试验,模拟研究不同冷却屋顶方案对长三角城市群2013年夏季城市热环境的影响,并分析其影响机制。结果表明:不同冷却屋顶方案对城市群热环境的缓解效果与屋顶参数之间呈很强的线性关系。高温热浪天气下,HR4(反照率为1.0)和GR4(屋顶绿化率为100%)方案的制冷度日数分别降低了14.7%和10.9%,节约的能源比普通夏日更多。同时,高温热浪天气会增强热岛强度,高反照率屋顶方案在白天对热岛起到更有效的缓解,热浪天气下日平均热岛强度最大可降低1.36℃。相同方案下,在高温热浪天气下的缓解效果均胜于普通夏日,平均而言,高反照率屋顶和屋顶绿化的降温效果分别增大38.5%和34.9%,增湿效果分别增大29.5%和21.9%,这主要是由于在高温热浪天气下,高反照率屋顶方案能够减少更多的净辐射通量,屋顶绿化方案能够释放更多的潜热通量。此外,城市格点密集区域的降温效果优于分散的城市区域,处于城市群中的常州区域较单独的杭州区域的降温幅度平均高32%。

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基于生命周期的北京风味餐厅食物消费温室气体排放与减排案例分析
张孟蓉, 陈莎, 李素梅
气候变化研究进展    2021, 17 (2): 140-150.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.201
摘要176)   HTML19)    PDF (1556KB)(308)   

减少粮食浪费不仅关乎粮食安全,而且对于温室气体减排与生态环境保护也至关重要。本文基于生命周期理论,构建了餐厅食物消费模型;然后通过对北京某风味餐厅的现场调研,量化评估了餐厅每人次产生的平均温室气体排放量,并对餐厅剩余食物产生的原因以及通过减少餐厅食物剩余带来的温室气体减排潜力进行了系统分析。研究结果表明,一个中等规模的北京风味餐厅的总温室气体排放量可达每年225.28 t CO2当量(CO2e),即2.50 kg CO2e/人次;人均每餐食物剩余为97.2 g。朋友聚餐以及其他公共环境中消费的食物剩余量均明显高于普通日常就餐,点菜过多和口味与想象不符是产生剩余的重要原因;而学历、年龄较低的消费者更容易产生食物浪费。核算结果表明,在不产生食物浪费的情况下,可减少10.55%来自于餐厅食物消费的温室气体排放,平均约为0.26 kg CO2e/人次。通过与食物消费相关的温室气体减排分析,以及制定可行的政策,不仅可以减少温室气体排放,而且可以推进可持续消费发展。

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