中国碳达峰碳中和与能源发展战略的认识与思考

碳达峰碳中和是建设具有中国特色社会主义强国大业的重要战略目标之一。中国现代能源体系的要求是“清洁、低碳、安全、高效”,其中能源安全关乎国家安全。开展碳达峰碳中和与能源发展战略研究,已成为中国能源科技工作者面前的重要任务。通过碳达峰与碳中和战略及路径研究、“双碳”目标下的能源战略、建设能源强国等多个项目的研究,得出碳达峰碳中和研究的基本理念、基本认识、数据预测、情景分析、实现路径和战略举措。     

碳达峰碳中和背景下我国能源发展多情景研究

能源是支撑我国经济社会发展重要物质基础。化石能源是保障我国2035年基本实现社会主义现代化的中坚力量,可再生能源将是保障我国2050年全面建成社会主义现代化强国的主体能源。基于经济—能源—碳排放“S”形增长趋势与碳达峰碳中和目标约束,按照化石能源与非化石能源比例不同划分为4种情景预测了2060年中国能源需求趋势。在推荐情景中,未来40年（2021—2060年）我国预计需要累计消费煤炭877×10⁸t、石油201×10⁸t、天然气18.1×10¹²m³,分别为1949—2020年70余年累计消费量的0.9倍、1.6倍和7.2倍,能源安全保障责任依然重大。建议开展可再生能源环境承载能力调查,摸清未来发展潜力;制定碳达峰碳中和技术发展路线,开展关键领域技术攻关和应用;优选一批生态碳汇示范项目,建设一批二氧化碳捕集利用与封存示范区,形成可复制可推广的经验、技术和标准;处理好降碳减排与能源安全的关系,把握好能源替代节奏,保持能源供需平衡。     

碳达峰碳中和目标下国内天然气净化厂运行现状与展望

天然气是低碳清洁能源,在我国实现碳达峰、碳中和时代背景下的需求日益增长,天然气净化作为常规气田开发的重要环节,天然气净化装置的优化运行、节能减排及绿色能源业务拓展等对促进天然气增产和行业绿色低碳发展具有重要意义。以国内起步最早、规模最大、工艺技术先进、综合配套齐全、自动化程度高的中国石油西南油气田公司天然气净化总厂为例,分析了现有装置的运行现状和面临产品气质量指标难控制、运行成本增加的挑战,结合国家碳达峰、碳中和的目标,给出了如何提升处理量、完善新兴技术、持续节能减排、革新控制系统和开展碳捕集、利用与封存及绿色能源业务拓展的具体方向和建议。     

典型现代煤化工企业碳达峰碳中和的思考

从碳排放总量、强度和排放结构等方面,简要介绍了煤制甲醇和煤制烯烃等典型现代煤化工企业的碳排放现状。分析了典型煤化工企业实现双碳目标所面临的难点问题。从实施节能减排的主要措施入手,按照前端控制、中端减排和末端治理三个方向,提出了典型现代煤化工企业实现碳达峰碳中和的基本途径,对煤化工企业实现双碳目标具有指导作用。     

CO2在非常规油气增产领域应用研究进展

针对CO₂在非常规油气增产领域的研究现状与挑战,概述了CO₂在压裂、驱油、封存过程中的12项应用机理;分析了近年来CO₂干法压裂技术、CO₂泡沫压裂技术、CO₂混合压裂技术和CO₂驱油技术的国内外研究现状与技术需求;展望了CO₂在非常规油气增产领域的未来研究重点。     

碳达峰碳中和愿景下中国能源需求预测与转型发展趋势

中国是全球能源消费和碳排放第一大国,优化能源结构、加速能源绿色低碳发展是实现碳达峰、碳中和愿景的关键。综合分析既有研究成果,统筹考虑经济发展、能源安全和碳减排目标,设置了稳健型、积极型、激进型3种可实现碳中和的情景,对我国2021—2060年关键时间节点的能源需求与碳排放进行预测。展望各种类型能源发展趋势：煤炭消费中短期内稳中有降,未来要重点做好兜底保障;石油消费中短期内仍将持续增长,未来回归原料属性;天然气消费中长期内快速增长,未来成为可再生能源的“最佳伙伴”;非化石能源方面,核电要安全有序发展,水电要保持稳健有序开发,风能、太阳能中长期内将持续快速发展,以绿电和绿氢为载体共同推动可再生能源成为我国能源消费总量主体。     

炼油行业碳达峰碳中和的技术路径

文章分析了未来社会对油品和石化产品的需求和炼油过程能源系统的特殊要求。结合炼油行业会长期存在的用能特点和必然会产生二氧化碳排放的情况,提出了炼油行业推进碳达峰和碳中和的技术路径:一是要创新开发和推广应用低能耗炼油技术,包括基于"分子炼油"的低能耗炼油技术、基于新催化材料和新催化剂的低能耗炼油技术、耦合"过程强化"技术的低能耗炼油技术、低碳化炼油厂能源系统构建技术、与炼油过程耦合的废弃高分子材料回收利用技术、基于数字化和智能化的炼油厂节能技术;二是要充分利用我国丰富的生物质资源,大力发展生物炼制,提出了发展生物炼制的重点产品及技术;三是要积极发展氢能,介绍了氢能安全使用的基本原则,提出了炼油行业介入氢能发展的重点是构建氢能的供应链和技术创新链;四是开发高效经济的二氧化碳捕集利用技术,积极进行产业示范,提出了二氧化碳捕集利用要开发的重点技术。     

立足能源—经济—环境关系对电力碳达峰碳中和路径的战略思考

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。电力行业作为我国最主要的碳排放部门之一,在承接来自其他行业碳排放转移的过程中,将逐渐成为碳减排的核心枢纽。电力碳达峰、碳中和路径不仅关乎行业自身发展,更将影响全局目标实现。按照国家多重战略部署,能源向构建新型电力系统发展,经济向新发展格局转向,环境向碳达峰、碳中和迈进,能源、经济、环境领域正在发生同步重大调整,研究电力行业碳达峰、碳中和路径需要立足这一全局开展思考。构建由“可持续发展三角”和“能源不可能三角”组成的“双三角”理论框架,分析了电力行业碳减排与经济、环境的关系变化,提出了以能源绿色发展引领经济社会绿色发展、发挥电力产业创新和带动作用、注重安全风险防范、采用先慢后快减排路径、科学分配碳预算等思考与建议。     

碳中和背景下的CO2地质封堵能力评价参数研究

如何达成"碳达峰""碳中和"目标,是构建"绿色、低碳、可持续"高质量发展新格局的重要支撑.本文综合利用铸体薄片和扫描电镜等实验手段对封堵层的岩性、物性、孔隙特征、突破压力等参数进行分析,最后从微观和宏观两方面对封堵能力进行了评价.研究表明:研究区长4+5油层组主要以含泥岩屑长石粉砂岩和含泥极细粒岩屑长石砂岩为主,黏土矿...     

碳中和目标下我国能源发展战略思考

碳中和已成全球共识,能源转型是大势所趋。碳中和目标下,我国能源结构将发生颠覆性变化,由目前化石能源占比80%以上,转变为非化石能源占比超80%以上,能源体系也将发生革命性重塑。文章系统分析了我国能源转型面临的产业结构偏重、能源结构偏煤、能源利用效率偏低、碳中和窗口期偏短、新能源关键矿物供应不足等挑战,提出在碳中和目标下,我国能源发展应坚持“立足国情、安全发展,科学创新、务求实效”的方针。能源转型应遵循自主可控和绿色低碳的理念,通过节能与提效双轮驱动、供给与消费两端发力,分“三步走”：（1）减煤控油增气,大力发展新能源;（2）非化石能源加速替代;（3）清洁低碳、安全高效的现代能源体系全面建成。系统实施节能、去碳、创新、提效、应急、支撑、合作七大战略工程,支撑我国如期实现碳达峰、碳中和的目标。     

如何实现碳达峰和碳中和

发达国家从碳达峰走向碳中和普遍用了4570年,而我国仅仅预留了30年的时间。因此,我们面临的困难和挑战更大。2020年,中国向世界宣示了2030年前实现碳达峰,2060年前力争实现碳中和的国家目标。这不仅是我国积极应对气候变化的国策,也是基于科学论证的国家战略。它更清晰了我国能源革命的阶段目标,要求我们为低碳能源转型做出更为扎实、积极的努力。     

"碳中和"目标下中国天然气不可或缺但发展空间将被压缩

在中国明确提出"碳中和"目标的背景下,天然气作为一种低碳化石能源,在中国能源系统中具有特殊的地位和意义.通过分析中国天然气的发展空间、发展路径、应用场景以及多种影响因素,得出结论:"碳中和"目标下中国天然气发展的时间、空间将被压缩,但在去碳化进程中不可或缺.具体而言,中国天然气消费将在2040年左右达峰,峰值高点约60...     

实现碳中和目标的路径与对策

我国力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值,努力争取2060年前实现碳中和,这对加快经济社会发展全面绿色转型、实现高质量发展、全面建设社会主义现代化强国具有重大意义。为实现碳达峰、碳中和,我国能源系统需进行全方位变革,积极推动能源系统相关碳排放尽快达峰后快速下降,加快煤炭减量和非化石能源替代,统筹好阶段目标,同步推进终端用能电气化和电力部门低碳化。技术布局上,达峰期（2030年前）,要高质量达峰兼顾经济社会可持续发展;平台期（2030—2035年）,巩固碳达峰成果,开展新型低碳前沿技术布局;下降期（2035—2060年）,需加快脱碳步伐,大规模布局CCUS等技术;同时加强前沿性、颠覆性技术研发。研究提出了建立健全能源需求侧节能低碳转型的政策体系,完善能源供应侧清洁低碳化的保障机制,建立更加积极的碳利用政策环境等对策,为进一步研究碳达峰、碳中和发展战略提供理论参考。     

碳中和背景下世界能源转型与中国式现代化能源革命

全球碳中和共识与地区冲突加剧的背景下,新能源已成为各个国家实现能源安全和绿色发展的主要方向。以风能、光能、地热能、氢能、储能、可控核聚变等为代表的新能源技术和规模优势正在不断增强,低成本风能、太阳能、储能将支撑全球能源转型,新能源生产与利用进入快速发展时期,2022年世界新能源消费平均占比达18.2%,预计2050年占比达到55%左右。世界能源在资源、消费地域、技术发展、人均消费量、节能领域、碳排放等存在分布不均的情况,化石能源低碳化提速、新能源规模化提速、能源管理智慧化提速的“三化提速”推动世界能源加快转型。中国式现代化强调人与自然和谐共生,积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,坚持“六性原则”,即能源生产的“独立性”、能源供给的“绿色性”、能源储备的“安全性”、能源消费的“高效性”、能源管理的“智慧性”、能源成本的“经济性”,加快规划建设新能源为主、新电力为主、新储能为主、新智慧能源为主“四个为主”绿色智慧的新型能源体系,确保能源安全。目前中国是能源大国但不是能源强国,能源消费结构有待进一步优化。中国能源安全发展新战略是能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命、...     

科技引领中国海油碳中和应用之路

在国家“双碳”目标背景下,中国海油顺应能源绿色低碳转型之大势,在确保国家油气能源供应安全的前提下,结合自身特点和优势,从构建低碳能源供给体系、全程低碳管控及末端治理以及海洋新能源产业发展3个环节,积极探寻中国海油的碳中和应用之路。通过地质认识创新和工程技术突破,推进了南海深水区天然气、渤海深层天然气和陆上致密气的增储上产,率先发展了国内LNG产业,助力中国海油低碳能源供给体系的建设。通过源头管控、过程减排和末端治理,梳理了中国海油在全过程降碳管控中的主要举措,加速中国海油绿色低碳转型。应对能源行业变革带来的挑战,聚焦海上风电、海上氢能、储能及海洋能等新能源产业发展,明确科技引领对中国海油碳中和的重大意义。研究成果为中国海油碳中和路径的制定提供了参考,也可为能源企业绿色低碳转型提供借鉴。     

发达国家碳中和主要行动及对我国的启示

碳达峰和碳中和是推动经济社会绿色转型和系统性深刻变革的重要途径,也是人类主动应对气候变化的有效手段。发达国家碳中和的主要政策管理手段和发展方式包括：制定政策和立法,明确与碳中和相关的关键问题;发展循环经济,推动工业和民用领域废品回收再生利用;健全和完善碳交易市场,推进碳金融产品创新。阐述了发达国家在电力、交通、建筑、工业4个主要领域推进碳中和采取的典型做法及新兴技术方向,氢能、CCUS和生物质能发展迅速。发达国家碳中和主要行动对我国有3点启示：一是积极构建适应我国碳中和目标的政策管理手段和发展方式,包括制定和完善我国碳中和的目标、时间表和路线图,加快发展循环经济,健全和完善碳交易市场等;二是分类施策,制定重点领域碳中和行动方案,制定符合国情的能源发展路径,推进交通领域结构性减排,推动建筑领域电气化,推进工业领域节能降耗等;三是积极发展氢能、CCUS、生物质等新兴技术和产业,助力碳中和目标实现。     

“双碳”愿景下CO2驱强化采油封存技术工程选址指标评价

在国家能源安全和“双碳”战略愿景下，CO₂驱强化采油封存技术(CO₂-EOR)因能助力油气行业转型发展，成为“低碳化”乃至“负碳化”的首选技术和最现实的选择。无论是实验、数值模拟还是现场实践，目前国内外学者对CO₂-EOR研究侧重于CO₂作为高效的驱油“催化剂”本身及油藏CO₂-EOR适应性认识，对于工程选址评价缺乏统一标准和系统研究。在充分调研国内外文献的基础上，结合中国CO₂-EOR应用进展和工程实践，明确了CO₂-EOR工程选址可行性评价所需的通用依据，指出了CO₂-EOR工程选址遵循“CO₂封存与驱油双统一”、安全性、经济性的专属性原则，并从CO₂-EOR工程选址的地质、工程、安全、经济4个要素开展了较详尽系统的研究，定性-定量构建了“4+8+27”CO₂-EOR工程选址三级指标评价体系(GESE)，以期为油藏开展CO₂     

CO2地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律

CO₂地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO₂矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO₂迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明：(1)在油藏CO₂混相驱条件下,CO₂在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO₂受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;(2)气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO₂溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO₂含量明显增加;(3)注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO₂逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO₂...     

碳达峰碳中和对润滑油行业的影响及对策分析

《巴黎协定》是全球应对气候变化的行动纲领,碳中和已成为各国追求的共同目标和价值观.通过调整和优化产业结构,建立健全政策措施,发展清洁能源,推动煤炭和石化行业转型,实现减排目标.润滑油行业应顺应用户结构的变化趋势,从传统高耗能行业向新兴产业转移,布局新能源汽车和可再生电力及储能领域,开发包括合成油在内的低黏高效长周期油品...