碳中和目标下中国能源转型和能源安全的现状、挑战与对策

人类社会在完成两次重要的能源转型之后,当前正在进行以碳中和目标为导向、旨在实现人类社会可持续发展的第三次能源转型。新形势下中国能源发展面临复杂形势和严峻挑战,既要加快推进能源低碳转型实现碳中和目标,又要牢牢守住能源安全底线。如何统筹好能源转型和能源安全,是中国能源高质量可持续发展面临的重大问题。研究认为:1)前两次能源转型均契合传统的经济发展规律,与工业革命相伴而生,能源作为普通生产要素,其结构在技术驱动下逐渐发生变革,正在进行中的第三次能源转型,核心动因不仅包括应对气候变化和保障能源安全,还包括人类社会可持续发展的战略驱动,需要多端发力完成。2)碳中和目标下中国能源转型面临能源消费总量偏大、碳排放量偏大、能源结构偏煤、国内油气产量偏少、油气对外依存度偏高及可再生能源发展偏弱等安全风险。3)碳中和目标下中国能源转型与能源安全应着力“三个加快”:充分发挥中国社会主义制度优势,从化石能源清洁化、可再生能源规模化及综合能源智慧化3方面加快构建新型能源体系,在煤炭、油气和可再生能源等领域加快科技创新,加快实施全面能源节约战略。     

分布式绿色能源碳交易机制及碳数据管理的挑战

为了实现“碳达峰、碳中和”双碳目标,需要加快构建以绿色能源为主体的电力系统.随着系统规模增长,基于区块链技术的分布式绿色能源碳交易机制和碳数据管理技术可有效鼓励绿色能源发展,成为低碳电力推行的有效手段.而精确实时的碳计量将进一步为交易信息的准确性和安全性提供数据支撑.介绍目前绿证交易和碳交易的研究现状,分析区块链技术在绿电追溯、绿证交易、碳交易、绿证与碳资产联合市场4个方向的关键技术适用性;研究当前碳计量方式的具体数学模型,讨论分析适用于区块链架构的碳源追溯计量数据可用性,并对碳计量方式的未来发展提出参考建议.     

钠离子电池:面向碳达峰、碳中和目标持续突破

"中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和",习近平总书记在联合国大会上向世界许下了郑重承诺.碳达峰、碳中和的目标承诺为我国能源发展规划了路线图,设定了时间表,提出了新挑战.     

农林碳中和工程

 作为第一产业的农林业是唯一的碳汇产业,具有碳减排与碳吸存双重功能,在实现国家碳中和目标中处于重要位置。农林碳中和工程是指在农田、森林和不宜农林但能生长抗逆性强的能源灌草的待开发边际性土地等3片土地上,通过科学的管理与经营,以大幅度增加碳减排与碳吸存力度的综合性工程。面积分别是1.35亿hm²、1.86亿hm²和1.44亿hm²的3片农林碳中和场具有年增汇37.4亿t二氧化碳,年增12.1亿t标煤生物质能的潜力。农林碳中和工程是集保护环境、能源换代、做强农业-乡村振兴-惠及农民于一役的国家工程,乃国之重器。     

高翔院士:减污降碳,他用行动践行新时代科学家精神

"我国提出,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.按照这个计划看,未来40年正是新时代能源环保人大显身手的时期.希望我们能不负使命,立足中国,走向世界,为能源环保事业作出贡献!"     

高等院校碳排放核算与碳中和路径探析

高等院校包括大学、学院和科研院所作为重要社会单元，能源资源消耗水平远高于社会平均水平，研究高校碳排放核算及碳中和路径，助力校园率先实现碳中和，可以为国家“双碳”目标的实现提供科技支撑。基于国外高等院校碳排放与碳中和相关研究，指出高等院校碳排放主要包括3个范围。根据温室气体核算体系（Greenhouse Gas Protocol）提出的3个范围碳排放的核算方法和标准，通过梳理国内外高校及相关行业碳排放研究现状，归纳总结碳排放核算方案，并针对性地探讨提出相应的碳中和路径框架。高校碳排放核算和碳中和方案框架的建立不仅能够为国内高校实现碳中和提供路径借鉴，而且可以为各地区、各行业降低碳排放、实现碳中和提供理论依据和方法参考，对于推动高校在碳中和科技创新中所承担的特殊使命具有重要的指导意义。     

碳中和愿景下能源政策的结构表征与优化路径

碳中和愿景对能源结构转型提出更高和更迫切的要求，能源结构优化转型是达成碳中和目标的重要条件和关键举措。系统梳理碳中和愿景提出以来中国发布的能源政策，选取122份中国碳中和愿景下能源政策作为样本，分析政策主体特征、政策工具选择偏好、政策主题内容等政策结构逻辑，探究政策文本形式特征，把握当前能源结构转型政策着力点。中国能源政策存在较大的优化空间，未来能源政策应注重提升政策主体的协同与联动，增强政策内容的衔接与细化下沉，强化政策工具的组合与均衡运用，建立跨部门、跨地区的能源结构优化机制，充分发挥多元政策工具的组合效应。     

深耕“蓝色沃土”，海洋能助力实现“碳中和”——访浙江大学教授李伟

 2021年3月15日,习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议并发表重要讲话强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。“十四五”时期是碳达峰的关键期,大力发展清洁可再生能源成为必然趋势。在海洋这片“蓝色沃土”中,蕴藏着丰富的可再生能源--海洋能,“碳达峰、碳中和”将为海洋能发展带来怎样的机遇与挑战？围绕海洋能的发展,《科技导报》专访了中国可再生能源学会海洋能专业委员会主任、浙江大学教授李伟。     

全球加速“脱碳”,“碳中和时代”即将到来

应对全球气候变化、减少温室气体排放、降低能源消费强度、提高可再生能源比重是人类在21世纪的首要时代命题。随着世界各国和企业加快“脱碳”进程,全球在2050年左右实现“碳中和”的前景令人期待。然而,从化石燃料到可再生能源的转变不会—蹴而就,技术和成本仍将是最具挑战性的。与此同时,两个世纪以来,石油、天然气和煤炭储量在地理上的集中,在很大程度上塑造了国际地缘政治格局。     

城市能源系统碳达峰路径最优化

为了响应2030年碳达峰和2060年碳中和的目标,我国各行业及区域均需要根据自身资源禀赋和未来发展预期对能源系统发展进行低碳规划。科学的规划可以在一定程度上降低碳减排的成本。该文建立了基于超结构建模方法的能源系统发展规划模型,可用于以碳达峰为目标的发展路径规划。该模型以区域能源系统结构及主要基础设施为规划起始点,综合考虑规划期内不同时间段上多种能源供应、转化、传输、储存、消费技术可能性及相互替代性,从而得到能源系统总成本最优的低碳发展技术路径。该文以某规模以上城市为例,对其2021—2035年间的能源系统发展路径进行了规划设计,将该市的碳排放峰值控制为1.79亿t, 15年内累计减少二氧化碳排放共计1.5亿t。     

国外高校校园碳中和路线调研与探究

在碳中和目标背景下,高校作为学术研究的基地和前沿,在校园范围探索实现碳中和路径,具有重要示范意义。世界各地的大学为实现校园碳中和做出了多项努力,文章重点分析剑桥大学、哈佛大学、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校等6所领导实践碳中和倡议的大学,梳理分析校园碳中和战略路线,并将国外校园碳中和战略按照3个重要类别的13个维度,分析归纳出我国高校值得参考的具体措施,支持师生将大学校园作为一个实验室开展相关研究。     

碳达峰目标与经济增长约束下我国能源结构调整测算撤回

我国明确提出了力争2030年前实现“碳达峰”的战略目标,在考虑经济增长目标的前提下,如何进行能源结构调整是实现我国碳达峰目标的关键。基于中国1995—2019年的数据,采用超越对数生产函数计算了各种能源对经济增长的贡献率,并且在技术进步的情况下,对2020—2029年各能源的增长率进行了预测,针对“碳达峰”行动对2020—2029年的二氧化碳排放量进行了预测。结果显示：煤炭、石油、天然气、非化石能源以及综合要素对经济增长的贡献率分别达到：13.96%、20.70%、18.11%、19.55%、27.68%;化石能源对非化石能源的替代性较差,煤炭和石油的技术进步明显比非化石能源慢;经济稳定的情况下,到2029年能源消费结构的比例为：0.48:0.17:0.11:0.24;各能源要素2020—2029年的年均增长率均小于1995—2019年的年均增长率,实现“碳达峰”势在必得。本文在碳达峰和经济增长目标约束下对我国的能源结构调整及利用战略进行了新的探索。     

碳达峰碳中和背景下内蒙古绿色低碳发展的路径和对策建议

内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地,“能耗双控”和“碳排放双控”工作压力巨大,“碳达峰、碳中和”目标倒逼能源结构和产业结构升级转型。内蒙古亟待发挥比较优势,打造新能源产业基地,通过以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展方式,化解资源优势陷阱和生态环境困局。通过对内蒙古的发展现状进行调研分析,本文对内蒙古绿色低碳发展取得的成效与面临的挑战进行提炼,结合内蒙古能源发展现状和资源禀赋条件,从能源改革、降碳减排、循环经济、环境生态等角度,对内蒙古自治区绿色低碳发展的关键路径和对策建议进行总结,主要有以下五个方面：(1)能源绿色低碳转型,构建清洁低碳现代能源体系;(2)完善碳排放统计核算体系,推动能耗双控向碳排放双控转变;(3)资源节约集约高效利用,构建绿色低碳循环经济体系;(4)能源生态深度融合,推动减污降碳协同增效;(5)加快新能源技术和脱碳技术研发,发挥科技创新支撑作用。     

基于STIRPAT模型的内蒙古自治区碳排放预测研究

随着全球气候变暖,温室气体的排放再次在联合国大会中被强调,中国在大会中提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的宏伟目标.为研究内蒙古自治区在实现碳中和目标中的潜力及政策方向,基于STIRPAT模型,并结合岭回归进行分析.利用情景分析法构造了6种模式预测内蒙古自治区的碳排放量,经过数值计算发现有三种模式2030年...     

“碳达峰”目标与经济增长约束下我国能源结构调整测算

我国明确提出力争2030年前实现"碳达峰"战略目标,在考虑经济增长目标前提下,进行能源结构调整是我国实现"碳达峰"目标的关键。基于中国1995—2019年的数据,采用超越对数生产函数计算各种能源对经济增长的贡献率,针对"碳达峰"行动对2020—2029年各能源的增长率和二氧化碳排放量进行预测。结果显示:煤炭、石油、天然气、非化石能源以及综合要素对经济增长的贡献率分别达到13.96%、20.70%、18.11%、19.55%、27.68%;化石能源对非化石能源的替代性较差,煤炭和石油的技术进步明显比非化石能源慢;经济增速稳定的情况下,到2029年能源消费结构比例为0.48∶0.17∶0.11∶0.24。     

碳强度和水资源约束下2030年中国西北五省能源供给规划研究

为了对碳达峰和水资源短缺形势下中国西北五省能源供给侧的合理配置进行全面把控，以便推进西北五省能源转型，实现低碳发展，以2017年为基期，以2018—2030年为预测期，利用长期能源替代规划系统(LEAP)模型对西北五省的终端能源需求量进行预测分析，从供给侧出发，研究了西北五省2018—2030年在碳强度约束和水资源约束下的能源结构变革、能源供给规划、能源调度规划和产能建设规划。结果表明，发展可再生能源是未来西北五省实现碳达峰和碳中和的主攻方向，一次能源结构中原煤、油气和非化石能源的比例将从2017年的6∶3∶1变为2030年的3∶3∶4,终端能源结构中煤炭、油气和电力的比例将从2017年的5∶3∶2变为2030年的1∶5∶4;能源生产方面表明煤炭产量仍呈上升态势，石油产量保持低速上升的趋势，天然气的增产潜力大；电气化是未来发展的趋势，电力供应能力将持续增强，西北五省水资源的短缺将进一步遏制火电的发展。该研究可望在合理配置水资源的基础上为西北五省的低碳发展提供参考。     

双碳愿景下江苏科技创新项目布局研究——以江苏碳达峰碳中和科技创新专项资金项目为例

充分发挥科技创新的支撑作用,是我国实现碳达峰碳中和目标的必由之路。梳理国外双碳创新历程,结合江苏双碳科技创新政策现状,以江苏碳达峰碳中和科技创新专项资金项目为研究对象,从双碳专项项目的申报年度、区域分布、类别分布、承担主体、研究领域等布局情况进行分析,摸清当前优势短板,对科技支撑加快推进江苏双碳目标具有一定积极作用。在分析基础上,立足双碳科技管理工作提出对策建议。     

碳中和目标下的中国核能发展建议

 中国提出了力争于2060年前实现碳中和的积极愿景，核能作为非化石能源有望得到进一步发展。“十三五”期间核电技术已经得到了长足发展，但是核电未来发展还有很多不确定性和挑战，包括核电厂址资源规模的争议、核电在未来电力结构中的发展定位、近零排放能源体系的新需求、电力体制改革对经济效益的影响、民众担忧与地方压力等。为此，建议应更加明确核能发展定位，丰富利用路径，凸显减碳作用。同时，应通过完善配套政策机制、加强民众宣传工作，尽量减小核能发展中面临的多方阻力。     

碳达峰碳中和目标下绿色技术发展的若干思考

中国提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标,绿色技术作为实现“双碳”目标的重要支撑手段,仍存在绿色技术评估交易体系不健全、绿色金融支撑不足、整体效能不高等问题。在碳达峰碳中和新发展格局下,应加快各类绿色技术研发推广,加强与绿色金融的结合及产业示范,促进先进绿色技术“引进来”和“走出去”。     

碳中和目标下海洋石油平台能效管控系统的开发和应用

围绕海上采油平台碳中和目标的实现,探索海洋石油平台能效管控系统,以期借助该系统完成对油田群原油、天然气、柴油、水等能源数据的分析。在分析过程中形成单耗数据,通过能效分析发现发电、变配电、用电等设备的能效差距,为找出能耗高的电力设备问题提供数据支撑,帮助解决高能耗问题,以实现节能减排,助力海洋石油平台碳中和目标的实现。