中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅶ)——中国能源需求暨碳排放情景分析讨论

预测世界二氧化碳排放量峰值40Gt/a出现在2025年,此后年均下降4.1%,2050年才能达到IEA Blue Map情景要求的14Gt/a,届时人均排放量为1.5t,由于总降幅未达到80%,仍需努力减排,争取2070年世界二氧化碳排放量达到10Gt/a。中国2005~2025年累积二氧化碳排放量约160Gt,2025~2050年间约194Gt,2050~2070年间约75Gt,2005～2070年间合计约472Gt,约占当时世界份额的27%。希望中国碳排放峰值出现在2025年而不是2030年,即使能控制当年二氧化碳排放量达到10.5Gt/a的水平,此后年均下降2.9%,2050年达到5Gt/a的较高水平,年人均排放量降低到3.4t,仍高于世界均值。为了与世界总降幅同步,还需要进一步减排,争取2070年二氧化碳排放量达到2.5Gt/a。为了在2050年达到期望的碳减排目标,必须优化中国的产业结构和能源结构,发电、钢铁、水泥是中国节能减排的重点。受生物质资源不足、煤化工生产油品只能适度发展、氢燃料替代目前尚无确切时间推广节点的制约,预计2050年中国替代石油燃料的比率在20%左右,低于欧美地区50%～70%的比率。但通过提倡绿色出行、提高发动机燃油效率、乘用车过渡到以纯电动汽车和混合动力汽车为主、石油替代步伐加快且替代方式多样化、提高石油加工轻质化程度、加大天然气在CHP或DES/CCHP的高效利用等措施,将2050年的原油消费量控制在6.0×108t仍然有可能。加工6×108t原油可生产1.08×108t化工轻油,CBTL生产的油品总量中还包含1200×104t石脑油,合计化工轻油量为1.20×108t,加之还可由煤化工MTO/MTP生产一定量的烯烃,可满足基本有机化工原料的需求。只有通过各部门的综合努力,低碳排放的A或B情景才有可能实现,任何部门的牵制都将影响全国碳减排目标的实现。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅰ)——中国分阶段温室气体减排目标的提出及其依据

减少温室气体排放已刻不容缓,一系列研究显示,温升2℃是人类生活不受气候变化干扰的上限,大致550μL/L二氧化碳当量的温室气体浓度或约450～500μL/L的二氧化碳浓度对应2℃的温升。达到稳定浓度时的2005年以后的累积排放量和2005年的排碳数据一起才可以计算出最终的减排量化指标,而拐点年代和逐年排放量是可调控的动态指标。核实本世纪上半叶的累积排放量,并将排放额度分解到各个国家和地区是一项十分艰巨且很迫切的任务。我国的碳减排可分为2005～2020年的前期、2021～2035年的中期和2036～2050年的后期。权威部门曾推算了一系列数据,但与当前掌握的实际数据对比,对2010年的碳排放预测数据均偏低。有学者提出我国2005～2050年间的排碳额度为370Gt,约为全世界的28%,比例基本合理。如果2050年二氧化碳排放总量确定为140×108t,则中国为40×108t,人均2.6t,形势非常严峻。把我国2020年二氧化碳排放量控制在100×108t以内十分必要;我国碳减排中期处于拐点过渡期,我国的拐点将直接影响世界的拐点,应争取拐点出现在2025年,过渡期为2020～2030年;我国2050年与2035年的二氧化碳排放量差值应为45×108t,只要依靠非化石能源替代化石能源、采用CCS技术、最大限度地采用零碳排放甚至负碳排放的替代燃料就能得到控制,但仍然存在许多不确定因素,有待深入研究。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅳ)——天然气能源在中国的应用前景和碳减排分析

中国目前天然气在能源消费结构中的比例不到4%。与欧美发达国家相比,中国在商业和居住方面的年人均天然气消费量要低30多倍;按照EIA的中长期预测,中国天然气仅占家庭用能的21%～28%、商业用能的14%～20%,与发达国家大约相差1倍。中国用于发电的天然气使用量不到2%,由于风电比例的提高,非常有必要争取2050年将天然气调峰发电的比率提高到5%以上。如果2030年中国天然气产量达到3000×108m3并加大从国外的进口量,使消费量达到5000×108m3,天然气在能源消费结构中的比率有可能提高到14%。制约中国天然气消费量提高的因素包括国内天然气产量、国外进口量、基础设施建设和天然气价格等。提出2050年中国实现天然气消费量达到6000×108m3和8000×108m3的两个情景,其基础是确保常规天然气产量为2500×108m3,页岩气产量达到1000×108~1500×108m3,煤层气和煤制替代天然气产量达到1000×108~1500×108m3,进口量为1500×108~2500×108m3,这是一个非常艰巨但却有可能实现的目标。如果2050年中国天然气消费量达到8000×108m3的高消费量情景,按照发改委能源研究所设定的节能情景的能源消费总量测算,天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到14%;按低碳情景测算,天然气的比例可上升到18%;按强化低碳情景测算,天然气的比例可上升到20%,达到目前世界的平均水平。两个天然气消费情景的二氧化碳排放量分别为7.4×108t和9.6×108t。从各方面而言,增加天然气消费量都是正效应而非负效应。     

中国低碳经济前景刍议(下)——中国减少碳排放的措施

为了减少二氧化碳排放量,根据中国能源消费量大和人口众多的国情,需要控制2050年个人乘用车保有量不超过3×108辆;石油消费量控制在6.0×108t;将城市商业和居住领域人均天然气消费量提高到200~250m3,天然气发电消费量提高到3000×108~3500×108m3,消费总量达到9000×108m3;将煤炭消费量控制在一次能源需求量的36%左右;人均电力消费量提高到8000k W·h。应从2030年起规模化、商业化地实施二氧化碳捕集与封存(CCS)措施。根据IPCC第五次评估报告(AR5)第一工作组报告第11章和第12章的评估数据,分析碳排放量对远期(至2100年)及未来更长时期(至2300年)气候变化的影响。按照比较符合实际的RCP4.5情景数据,根据预估的中远期的碳排放量,预测21世纪下半叶大气气温将逐渐升高,23世纪全球平均温升可达2.5℃±0.6℃。IPCC预测2050年全球温室气体排放量将到达峰值(约50Gt二氧化碳当量),然后逐步降低,到2080年后稳定在约25Gt二氧化碳当量的水平。21世纪末世界人均二氧化碳排放量将达到2t的水平,对发展中国家而言碳减排压力仍然相当大,需采取严格而有效的碳减排措施。欧盟新近向联合国提出的全球2050年减排目标,与中国2030年达到碳排放峰值的承诺不一致,值得关注。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅶ)——中国能源需求暨碳排放情景分析讨论

预测世界二氧化碳排放量峰值40Gt/a出现在2025年,此后年均下降4.1%,2050年才能达到IEA Blue Map情景要求的14Gt/a,届时人均排放量为1.5t,由于总降幅未达到80%,仍需努力减排,争取2070年世界二氧化碳排放量达到10Gt/a。中国2005~2025年累积二氧化碳排放量约160Gt,2025~2050年间约194Gt,2050~2070年间约75Gt,2005～2070年间合计约472Gt,约占当时世界份额的27%。希望中国碳排放峰值出现在2025年而不是2030年,即使能控制当年二氧化碳排放量达到10.5Gt/a的水平,此后年均下降2.9%,2050年达到5Gt/a的较高水平,年人均排放量降低到3.4t,仍高于世界均值。为了与世界总降幅同步,还需要进一步减排,争取2070年二氧化碳排放量达到2.5Gt/a。为了在2050年达到期望的碳减排目标,必须优化中国的产业结构和能源结构,发电、钢铁、水泥是中国节能减排的重点。受生物质资源不足、煤化工生产油品只能适度发展、氢燃料替代目前尚无确切时间推广节点的制约,预计2050年中国替代石油燃料的比率在20%左右,低于欧美地区50%～70%的...     

中国低碳经济前景刍议(上)——本世纪碳排放对气候变化的严峻影响

在2014年北京APEC峰会上,中美发表联合声明,双双做出减排承诺。预测中国2030年达到碳排放峰值时年二氧化碳排放量为117×108t,需要考虑2030年开始实施大规模的碳捕集、利用与封存措施(CCUS),才能使2050年时二氧化碳净排放量大幅下降至80×108~90×108t。中国必须大幅度降低煤炭消费量,提升非化石能源在能源结构中的比例,使2050年基本情景下非化石能源占一次能源消费总量的比例达到32.2%、积极情景下达到43.0%;同时需要在安全可靠的原则下扩大核电份额,使其在基本情景下占到一次能源消费量的9.8%。2050年中国仍然处于经济增长阶段,钢铁、水泥、工业等部门还需要保持较大的煤炭份额,2050年基本情景下煤炭消费量将降低到23.0×108t标煤,积极情景则降低到16.1×108t标煤。当前各国实施的政策远不足以限制大气温度的上升幅度,早期希望大气温升控制在2℃已相当困难。如果继中国2030年碳排放达到峰值后,印度、巴西、南非等发展中国家也能够较快达到排放峰值,全球有可能在2040~2050年达到碳排放峰值,从而使2100年时大气温升控制在3℃范围内。     

掌握原油资源与贸易信息 优化原油采购与原油加工

世界一次能源消费不断增长,据国际能源署(IEA)预测,2030年世界一次能源需求量为165×108t油当量,2050为215×108t油当量。2030年能源消费中化石能源仍占主导地位。世界石油探明储量中,中东地区约占60%,欧佩克约占76%。世界主要国家原油储量、产量和加工能力分布不平衡。世界原油重质化劣质化趋势明显。世界炼油厂逐年减少,平均规模越来越大,炼油企业和装置结构发生明显变化,炼油工艺装置结构调整步伐加快,加氢裂化、加氢处理与焦化的加工能力还将有较大幅度增长。石油输出国大力发展炼油和石化工业。中国交通运输业和汽车工业的迅速发展推动了炼油工业的发展,但中国炼油工业面临着石油资源短缺和原油对外依存度越来越高的挑战。据IEA预测,中国2015年石油需求量为5.0×108～5.3×108t,2020年将达到5.9×108～6.4×108t,对外依存度将达到70%。     

低碳发展时代的世界与中国能源格局

哥本哈根会议认定了"2℃"和"在2050年前全球排放量减到1990年的一半",到2050年,碳减排要求世界人均能耗不高于2.5t标煤/a。能源碳强度ω是一个反映碳排放与能源结构关系的新指标,利用它与一次能源消费中生成并排放二氧化碳的各种形式能源所占比率γ的关联式ω=2.4γ进行推算:按照450情景方案,二氧化碳排放峰值307×108t出现在2020年,而能耗峰值在2030年左右;按照丹麦方案,二氧化碳排放峰值320×108t出现在2025年,能耗峰值也大约在2030年,将达到273×108t标煤/a,人均3.3t标煤/a。碳排放峰值年越推迟,达到2050年远期目标的难度越大。按照丹麦方案,2030~2050年的20年间,需平均每年减排10×108t二氧化碳,同时与450情景方案相比,大气中二氧化碳总量将增加400×108t以上。根据中国政府宣布的2010~2020年的减排目标推算,2020年能耗为41×108t标煤,二氧化碳排放约74×108t,中国只要能做到能耗强度每5年降低20%,就能够实现此目标。中国应在2020年之前快速发展非化石能源、加速产业转型、大力发展天然气、大幅提高能效,这样就完全能够与世界减排同行。     

从汽柴油消费变化预测我国中长期石油需求

我国石油消费需求不断增长,2012年达到5.03×108t,石油对外依存度从2009年超过国际警戒线达到52%以来持续提高,已逼近60%。影响石油消费的主要因素包括国民经济发展水平、城镇化率、汽车保有量、非石油能源及节能技术等,其中中长期内对我国石油消费影响较大的是国民经济发展水平、汽车保有量及城镇化趋势。采用主成分分析法,预测我国2020年、2030年汽柴油消费量合计分别为31593×104t和34718×104t,按照汽柴油消费量合计占石油消费总量的55%计算,2020年、2030年的石油消费量分别为5.7×108t和6.3×108t。届时我国每年至少需要进口石油3.7×108t以上,对外依存度将高达65%。鉴于此,建议应大力发展和鼓励使用节能型(低能耗)汽车及新能源汽车,逐步降低汽车保有量增幅,并高效有序地发展公共交通;同时有序调整炼油厂装置结构,提高优质汽柴油调合组分比例;另外,加快发展替代能源和替代燃料是有效降低石油消费需求增幅,提高能源安全保障能力的重要措施之一。     

中国能源温室气体排放与可持续发展

全球气候变化对经济社会的可持续发展带来严重挑战。影响温室气体排放的因素主要有经济增长、人口、能源消费强度、能源结构等。预计中国2005～2020年GDP年均增长率为8.0%～8.6%。基准情景下,中国2050年能源需求总量达到66.19×108t标煤,人均能源消费量4.4t标煤,CO2排放量117.3×108t,能源消费弹性系数0.42,2020年CO2排放强度比2005年下降43%～48%;减排情景下,中国2050年能源消费量50.4×108t标煤,人均能源消费量3.5t标煤左右,CO2排放量70.7×108t,人均CO2排放量4.8t左右,能源消费弹性系数0.32,2020年CO2排放强度比2005年下降48%～52%,若能实现减排情景,则意味着中国已做到了低碳经济;而从可预见的技术条件以及清洁能源和可再生能源利用的规模来看,实现低碳情景难度很大。中国正处于工业化中期的发展阶段,能源需求增加是客观存在的,应力争转变经济增长方式,优化产业与产品结构,减少与控制高耗能产品出口,提高非化石能源比重和能源利用效率。发展中国家在应对全球气候变化行动中应制定中、短期目标与长期目标。中、短期目标即相对减排,中国政府制定的2020年CO2排放强度相对2005年降低40%～45%的约束性目标就属于相对减排;长期目标指的是当发展中国家实现工业化后,若全球技术发展迅猛,这时发展中国家温室气体的总量控制与减排才有可能做到。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅵ)——碳捕集与封存排放目标讨论

乐观地估计,如果2050年允许中国排放二氧化碳80×108t,其中50×108t可排入大气层,剩余30×108t需要地质封存,碳捕集与封存(CCS)任务十分艰巨。预计可物理或化学利用的二氧化碳总量微乎其微,不会超过1×108t。从增产原油角度看,EOR将起到重大作用,但所占比率太小,从减排的宏观层面还应优先考虑"封存"。中国圈闭卤水层分布很广,潜在容量很大,选址相对容易,需加大适合二氧化碳地质封存的卤水层的地质选址研究。中国土壤有机碳储量仅50~100Gt碳,平均单位面积储碳量仅48.8t碳/ha,如果及时采取有效措施增加中国土壤的有机碳,今后40年应该可争取增储37Gt二氧化碳,相当于这期间累积二氧化碳排放量的1/10,可缓解碳排放的压力。岩溶对回收大气、附近地区土壤和水中的二氧化碳有明显作用,中国是名副其实的岩溶大国,宣传岩溶碳汇的作用,保护岩溶地区的地质、地貌和森林植被应该得到足够的重视。中国工业(制造业)部门排碳量太大,现在已超过欧盟。外贸输出了大量高耗能产品,净出口产品的二氧化碳排放量已占到国内二氧化碳排放量的13%～15%,这种高排碳量的外贸出口结构极不合理,调整产业结构、加大服务业的比重和增加外贸产品的科技含量有利于减少中国的二氧化碳排放量。中国目前关于CCS的文件和法规略显深度不够,执行力度不足,仍然是条块分割,划分为多个部门,各自为战,不利于CCS目标的实现。CCS工程所需资金额巨大,涉及社会、法律、教育、安全、金融等多方面工作,迫切需要政府集中力量,统筹安排,编制今后40年的CCS路线图和不同预案,纳入各时期的五年国民经济发展规划。     

中国2030年碳减排的自主行动目标

<正>2020年,中国能源消费排放二氧化碳大致在95×108~105×108t之间,人类活动导致的不确定因素下,尽管新常态呈现碳减排加速形势,但反弹效应依然存在。我国碳排放峰值最有可能出现在2030年前后,对应的二氧化碳排放量约为110×108~120×108t。与此同时,中国主要资源消耗和污染排放将在未来10~20年先后达到峰值。中国向联合国提交的国家自主贡献报告显示,中国到2030年的自主行动目标是:二氧化碳排放到2030年左右达到峰     

中国是世界上最大的碳排放国之一

<正>中国在2010年超过日本成为世界第二大经济体,2013年超过美国成为世界第一大货物贸易国,但中国在为此感到自豪的同时也应看到,中国的碳排放与其人口、经济规模、制造业产值、能源使用量占世界总量中的比重是不相称的。2011年,中国的碳排放量达到80×108t,占全球总排放量四分之一强,超过美国排放量的50%左右。2005~2011年,全球新增二氧化碳排放量中,中国所占的比重达60%以上。即使按人均水平来看,中国人均二氧化碳排放量也已达到6t,超过世界平均     

IEEJ世界能源需求展望

正日本能源经济研究所发表了《IEEJ展望2018》,展望了至2050年世界能源供需、石油需求峰值的情况、应对气候变化问题等。至2050年世界人口将增加0.3倍、经济增长1.5倍、能源消费增加0.5倍(61.42×108t油当量)。2015年世界一次能源消费136.47×108t油当量,2050年增加到197.89×108t油当量。由于节能进展,单位国内生产总值(GDP)消耗的能量年下降率为1.6%,2050年只需现在的56%。35年后经合组织(OECD)能源消费量随经济增长反而比现在减少。今后能源消费的增加均出自非OECD国家     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅴ)——非化石能源的需求与碳排放

随着技术的进步,非化石能源将成为重要的一次能源,其对化石能源的替代将对碳减排起到举足轻重的作用。核能属于不排碳的新能源,生物质能具有零排碳甚至负排碳的特点,其他可再生能源包括水能、风能和太阳能等均属清洁的超低排碳能源。先进的核能压水堆技术成熟,型式已发展到第三代,安全性不断提高。尽管发生了日本福岛核危机,但不应责怪核能本身,仍需要在高度重视安全的前提下大力发展核电。我国核电规模不宜过分压缩,2050年核电规模为300GW,发电量2100TW.h,占总用电量份额20%的目标比较恰当。用生物质秸秆制造燃料乙醇、用林业废弃物制造合成柴油和用废食用油脂制造生物柴油能显著降低运输业的排碳,7×108t干生物质可替代1×108t进口原油,在高油价时代其意义不言而喻。我国曾推广秸秆发电,但经济效益和社会效益有限,建议在生物质秸秆制造燃料乙醇达到产业化后不再扩大秸秆发电规模,以保证燃料乙醇产业的原料来源。水能、风能和太阳能发电量占总电量的比率是衡量绿色电力的重要指标,中国2050年这三种可再生能源发电量约3600TW.h,仅占总用电量的36%。非化石能源发电量占总发电量的份额是一项重要衡量指标,IEA在Blue Map等情景中将2050年该百分比定为61%～75%;中国工程院预测的我国2050年该百分比为70%。但如果2050年的核电装机容量为400GW时可提供总发电量的28%,加上水电、风电、太阳能三种可再生能源发电提供的36%,合计为64%,仍然存在6%的缺口;若核电装机容量只能达到300GW,缺口将达13%。如靠化石能源来弥补发电量的不足,将带来增加碳排放的后果。     

能源链接

车用燃料替代的紧迫性目前世界汽车保有量约8亿辆,预计到2020年将达到12亿辆。国际能源署的统计数据表明,2001年全球57%的石油消费在交通领域,预计到2020年,交通用油将占全球石油总消耗的62%以上。另外,减少排气污染、净化环境已成为车用燃料发展的方向。以欧盟为例,欧盟15国制定的"汽车-油料发展规划",要求1995～2020年间,道路运输排放的7种主要污染     

英国重视发展可再生能源

在今后几十年里,英国的能源政策将大力向清洁、可再生能源方面倾斜,减少石油、煤炭和天然气等化石燃料和核能的使用。为了减少温室气体——二氧化碳的排放,遏制全球变暖,英国政府将在2050年以前把二氧化碳排放量降到1990年水平的60%,即减排40%。风能、潮汐能等可再生清洁能源将成为未来20年内的发展重点。此前英国政府曾制订计划:到2010年使可再生能源发电量占总发电量的比例,由目前的3%提高到10%。新的目标是到2020年在10%的基础上再增加1倍。为了减少核废料污染,英国还将暂缓发展核电。英国政府表示不支持建造新的核电站。目前英国有16座…     

非政府组织抨击联合国航空机构生物燃料计划

正Energy Daily,2017-10-0910月3日,近百个环保和扶贫小组联合发文,抨击联合国支持商业飞机大规模使用生物燃料的提案。大量使用生物燃料将极大地推动扩大棕榈油生产,批评者认为这将导致森林砍伐、二氧化碳排放增加、与流离失所的土著人发生冲突。联合国国际民航组织的"愿景"计划要求到2040年,喷气发动机每年消费生物燃料约1.28×108t,2050年将达到2.85×108t,约占航空燃料的一半。     

广东能源消费碳排放趋势与前景展望

能源消费是人类活动排放CO₂等温室气体的主要来源,碳减排已成为我国能源发展的一个重要约束因素。2012年全世界能源消费排放3.173 4×1010 t CO₂,中国能源消费排放的CO₂已占世界总排放量的26.0%。2012年全世界人均CO₂排放量4 510 kg,而中国人均CO₂排放量达到了6 093 kg。同年广东省人均CO₂排放量为5 224 kg,高于世界平均水平,低于全国平均水平。随着节能减排和应对气候变化工作的推进,广东的单位产值能耗水平逐年降低,能源结构不断改善,使得全省化石能源消费带来的CO₂排放量的增长势头得到抑制,2012年的排放量比2011年略有减少。按目前的发展趋势预测,到2020年,广东CO₂排放总量将达到1.606 2×108 t碳当量,比2012年增加9.69×106 t碳当量,人均CO₂排放量将达到5 287 kg,略高于2012年的5 224 kg。如果在“十三五”期间加快第三产业发展,则到2020年广东省化石能源消费总量将比2012年下降2.7%,CO₂排放总量将比2012年下降3.5%,人均CO₂排放量将由2012年的5 224 kg下降到2020年的4 795 kg,接近世界平均水平。     

我国汽柴油消费现状及中长期预测

中国自1990年以来,特别是2001年底加入WTO后,2002~2012年的10年间,汽柴油消费呈现出快速增长态势。其中,柴油消费量以年均8.30%的速度增长,2012年达到17024×104t;汽油消费量以年均8.76%的速度增长,2012年达到8684×104t;消费柴汽比2005年达到最高点2.26,2012年回落至1.96。国民经济综合因素主导着汽柴油消费;而"交通运输、仓储和邮政业"是影响汽柴油消费量变化最大的行业,占到7个汽柴油消费行业消费总量的50%以上,直接决定了汽柴油消费总量的走势;私人汽车保有量的快速增长使"生活消费"领域的汽柴油消费量增速最快;其他5个行业累计消费量变化不大。以1990~2012年汽柴油消费量为基础样本,结合经济和相关行业发展情况,选取影响各行业汽柴油消费的关联参数,选用统计回归和因子分析法对未来汽柴油消费走势进行预测。预计2015年、2020年和2030年我国柴油消费总量分别为2.04×108t、2.21×108t和2.37×108t左右,汽油消费总量分别为1.11×108t、1.32×108t和2.15×108t左右。汽油消费量增速要高于柴油消费量,消费柴汽比将持续走低,2030年可能回落到1.0左右。柴汽比的下降,会导致原有柴油产能过剩,应根据实际情况提前做出调整。