封面图片说明：加快推动能源绿色低碳转型

 能源生产和消费相关活动是最主要的二氧化碳排放源，大力推动能源领域碳减排是做好碳达峰碳中和工作、加快构建现代能源体系的重要挙措。2022年，国家发展改革委员会、国家能源局发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》和《"十四五"现代能源体系规划》，要求不断提升绿色发展能力。     

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。     

绿色能源产业生态圈：迈向绿色低碳高质量发展道路

<正>党的二十大报告指出“:立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。”加速构建绿色能源产业生态圈是杭州落实碳达峰碳中和目标任务，深入践行新发展理念、积极推进产业转型升级、迈向绿色低碳高质量发展道路的重要举措。绿色能源产业是指为节约能源资源、发展循环经济、保护生态环境提供物质基础和技术保障的产业，是国家加快培育和发展的战略性新兴产业。在《浙江省环保产业统计分类目录（2021年）》的基础上，杭州结合发展实际，确定了储能、风电、光伏、节能环保等4条重点产业链为绿色能源产业生态圈监测范围。     

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。     

能源消费背景下河南省碳排放测算及碳达峰预测

区域碳减排对中国实现“双碳”目标起着重要作用，预测区域能源消费碳达峰时间及峰值大小对实现“双碳”目标具有重要意义.以河南省为例，运用IPCC法测算2000-2019年河南省能源消费碳排放量，基于STIRPAT扩展模型及岭回归法分析能源消费碳排放影响因素，并预测不同情景下2020-2040年全省达峰值及达峰时间.结果表明：(1)2000-2019年河南省能源消费CO₂排放量及人均CO₂排放量均呈倒“U”型趋势，碳排放强度呈现持续下降趋势.(2)正向影响因素对能源消费碳排放量作用程度大小依次为产业结构(1.900%)、城市化率(0.602%)、人均GDP(0.231%)和能源强度(0.079%),负向影响因子的作用程度大小依次为人口规模(-2.659%)和能源结构(-0.888%).(3)碳达峰值范围均在1.73～1.86亿t之间，达峰时间均出现在2029年.在节能情景下达峰值最低，约为1.73亿t;在无序情景下达峰值最高，约为1.86亿t.综合6种情景发现，人均GDP、城市化率和能源结构呈中低速增长，且人口规模、能源强度和产业结构呈中高速发展，...     

协同添加剂介导的插层和化学改性为二维材料创造更多可能—— “Additive-mediated intercalation and surface modification of MXenes” 评介

<正>传统化石燃料资源的日益短缺及其大量使用所引发的能源匮乏和环境污染是人类面临的重大问题．光能与电能是当前最受瞩目清洁的能源，其产生与利用方式与新型高性能的纳米材料开发有着密切的联系，也已成为科学界关注的热点．2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标．在“双碳”战略背景下，越来越多的国内科学家也将研究目光投向高性能的光电催化材料．     

加快推进新型储能材料与装备发展迫在眉睫

<正>实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”是党中央经过深思熟虑作出的重大战略部署，也是具有世界意义的应对气候变化的庄严承诺。中国能源资源禀赋被概括为“一煤独大”，煤炭的大量应用已成为中国污染的最大来源。节能减排和能源转型是2060年前实现“双碳”目标的基本路径，但根本途径是能源转型。     

基于世界科技革命加速进化规律的世界能源转型研究

世界能源转型就是由世界主导性能源更替所引发的能源革命、工业革命和社会革命，受世界科技革命及能源供需驱动，具有幕式变革特征，是人类文明进程中质量互变的重要组成部分。根据世界科技革命的周期性及加速进化规律，以及世界能源转型的幕式变革规律，结合世界能源技术前沿和现有产业基础，综合判断本轮世界能源转型为天然气接替石油所引发的“低碳转型”，受智能化和页岩气技术革命驱动，始于2007年，将止于2032年，目前处于转型的第二阶段（“破旧”），2027年后将进入第三阶段（“立新”）。核聚变将在2030年前后登上历史舞台，2069—2088年将经历“零碳转型”，2088年后人类将走向能源自由。由于核聚变具有与化石能源截然不同的无穷大能量总体、弱地缘依赖性和零碳排三大特征，故其零碳能源转型将意味着颠覆性改变，也决定了低碳转型的方向。国家、行业和企业将需要在世界能源转型的总框架下，根据自身比较优劣势和战略定位，在当前出发点与远期“零碳转型”目标之间进行低碳转型路径的全局寻优。我国一次能源结构具有富碳特征，尽管天然气产业发展迅速，但要在保障能源消费总量增长的同时实现“双碳目标”，就必须依靠科技创新驱动特色发展...     

封面图片说明

 党的二十大将能源安全作为国家安全体系和能力现代化的重要组成部分,提出要强化重大基础设施、资源、核等安全保障体系建设,确保能源资源、重要产业链供应链等安全;站在人与自然和谐共生的高度谋划能源绿色发展,提出要加快推动能源结构调整优化,发展绿色低碳产业;积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命。     

基于方向性距离函数的中国省区碳排放驱动因素研究

文章使用方向性距离函数的非参数框架把我国各省区碳排放变化的驱动因素分解为规模效应、技术效率效应、技术进步效应、资本碳比效应、劳动碳比效应、能源碳比效应以及结构效应等7个部分,扩充了碳排放的主要影响因素,扩展了对碳排放驱动力量的深入理解。研究结果表明:规模效应的持续扩大仍然是碳排放增长的首要原因;资本碳比效应是省区碳减排的主要驱动力量;劳动碳比效应是造成碳排放增长的重要因素,能源碳比效应自2001年以来表现出减排功能;技术进步减排效应微弱,技术效率和结构效应影响较小。     

细菌四碳二羧酸转运载体的研究进展

四碳二羧酸是细菌重要的碳源与能源物质,四碳二羧酸的转运需要细菌四碳二羧酸转运载体的参与.本文对细菌四碳二羧酸转运载体的分类,四碳二羧酸基因的表达与调控机制,以及四碳二羧酸转运系统在生物固氮过程中的重要作用等方面的研究进展进行了综述.     

基于STIRPAT模型的上海市碳达峰预测研究

本文根据1997年—2019年上海市碳排放相关数据，筛选后确定人口、人均GDP、能源强度、能源结构以及交通周转量5个特征因子建立STIRPAT模型，利用Python的sklearn机器学习库中的岭回归模型对方程进行拟合，采用划分数据集的方式选取岭回归合适的超参数α,最终得到上海市碳排放预测模型。采用每5年设置一次变化率、5年内变化率匀速下降的方式设定未来特征变化率，且各特征值变化率均采用等差方式设定高中低3档，组合形成5种情景，运用情景分析法对上海市2040年前的碳排放量做出预测：在低碳发展情景与节能情景下，上海市可以完成2025年前碳达峰的目标；在中间基准情景、理想情景与自由发展情景下，无法完成2025年前碳达峰的目标。根据碳排放预测模型系数，能源强度、人均GDP增速和人口数量是降低上海市碳排放总量的关键影响因素，建议上海市优先选择节能情景模式，严格控制能源消耗总量，优化能源结构，降低能源强度，同时适当降低经济发展速度，有利于实现双碳目标。     

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。     

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。     

碳及其“驯化”

碳在自然界以多种形式存在，由于它在动植物的生命活动中起着至关重要的作用，因而它是一种极其重要的元素。随着全球变暖及能源紧缺的加剧，现在，与碳相关的能源及环境问题已经成为热门的政治话题，在将来的很长时期内仍会如此。     

“双碳”背景下传统化石能源脱碳制氢增值化利用技术

碳达峰和碳中和战略目标对全球经济与社会发展意义非凡。能源动力行业是中国二氧化碳排放大户，也是构建新型能源系统与产业革命的主战场。日趋成熟的碳捕集、利用和封存(carbon capture, utilization and storage,CCUS)技术因高成本、高能耗面临产业界的强大阻力，转变能源结构至关重要，然而中国的资源禀赋和能源现状决定未来一段时间仍将继续依赖传统化石燃料。该文分析了催化裂解技术、碳材料和氢气利用、燃氢发电等多项前沿技术的可行性，提出了一个实现化石燃料高效清洁利用的革命性技术路线，以期高效、低排放、低成本地制备氢气和高附加值的碳材料，实现基于燃氢轮机的零排放发电。该技术路线有望解决相关能源动力企业的碳排放技术与经济难题，助力“双碳”目标实现。     

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。     

碳中和目标下福建省电源结构的优化

电力清洁化是中国实现“双碳”目标的关键，其核心是电源结构如何优化重构。通过建立多目标优化模型，对比了2060年福建省在3种“最优”情景下的电力能源结构及其特点。结果表明：（1）福建省当前电源结构呈现火电占主导、水电占比逐步降低、核电占比升高、风光能初具规模、生物质能仍待发展的特征；（2）未来若全省形成以清洁能源为主、碳排放较低的能源结构，需将电力装机容量提升至25500万kW，并大幅增加清洁能源和储能设备的部署力度；（3）若以电源结构丰富、配置均衡为目标，需将电力装机容量提升至18000万kW，推动电源结构向多样化发展；（4）若形成以可控能源为主导、稳定性较好的能源结构，则需将装机容量提升至20550万kW，但碳捕获、利用与封存技术（CCUS）部署力度大、费用高。研究发现，CCUS普及率达到82%并每年获得超过2620万t的自然碳汇“配额”是全省构建以清洁能源为主的电源结构并实现电力行业碳中和的关键阈值。     

“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。     

湖南省能源消费碳足迹的动态演化与空间差异分析

 能源消费是诱发全球气候变化的主要因素之一,对能源消费引致的碳足迹及生态压力进行研究具有重要意义。应用能源消费碳足迹相关研究模型,计算得出2005-2010年湖南省能源消费的碳足迹、碳生态承载力和碳生态压力指数,在此基础上进行了湖南省能源消费碳足迹的动态演化与空间差异分析。研究结果表明：1）2005-2010年,湖南省能源消费碳足迹总体呈上升趋势,由2005年的2242.57 hm²上升至2010年的2835.23 hm²;2）2005-2010年,湖南省碳生态承载力变化较小,其生态承载力基本在1880 hm²左右;3）湖南省能源消费碳足迹生态环境压力的空间差异较大,其中高度生态承载区包括邵阳、永州、怀化、张家界与湘西5市州,中度生态环境压力区包括岳阳和衡阳2城市,轻度生态环境压力区包括长沙和益阳2城市,一般过渡区包括常德、郴州和株洲3城市,重度生态环境压力区包括娄底和湘潭2城市。