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。     

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。     

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。     

碳达峰碳中和背景下发展CO2-EGR的思考

2020年9月,中国政府提出了在2030年前碳达峰以及争取在2060年前碳中和两阶段减排目标,该目标的确立为中国CO2驱提高天然气采收率(CO₂-EGR)产业技术的发展和应用带来了机遇。为了对碳达峰碳中和(“双碳”)目标下CO₂-EGR的发展形成全局性的认识,系统分析了“双碳”目标下发展CO₂-EGR的意义,CO₂-EGR的潜力、发展现状以及面临的挑战,进而针对我国CO₂-EGR的发展提出了建议。研究结果表明：(1)发展CO₂-EGR对于保障我国能源安全、加速清洁能源体系建设推动能源转型、进而尽早实现“双碳”目标均具有重要推动作用;(2)我国应明确CO₂-EGR发展路径,构建CO₂-EGR空间布局,强化CO₂-EGR数字融合及其在多能互补能源系统中的减排作用,助推可再生能源规模化运用和传统难减排的煤炭行业深度脱碳;(3)充分借鉴欧美税收抵免政策和创新基金政策,加速建立CO₂     

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。     

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。     

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。     

“双碳”目标下中国建设现代能源体系的思考与建议

研究国内外典型机构对中国2030—2050年能源消费总量及结构的预测,分析中国当前和未来能源消费发展。考虑中国能源消费总量大、能耗高现状,围绕碳达峰碳中和目标,提出构建现代能源体系的科学内涵,即“绿电为核心”是现代能源体系的特征,发展综合能源是现代能源体系的路径。针对保证能源安全性与经济性的突出问题,提出了构建现代能源体系的关键举措和现实路径：制定减碳阶段目标,能源消费侧多措并举强化节能增效,能源生产侧建成多元清洁能源供应体系;保障能源安全,推动能源高质量发展;推动多领域电能替代,提高电气化水平;推广应用碳捕集利用与封存技术,打造负碳经济新引擎,提升生态系统碳汇能力。     

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。     

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。     

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...     

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。     

碳达峰目标下中国深海天然气水合物开发战略

规模化开发海洋天然气水合物（以下简称水合物）是中国能源发展的重大战略之一。为明确碳达峰目标下中国深海水合物的开发战略,根据水合物相关论文、专利的聚类分析结果,将其开发技术划分为室内模拟测试、地质勘探、钻探取样、三气合采、环境风险监测5种技术类型,并系统研究了水合物的开发现状和深海水合物的开发方向。研究结果表明：(1)海洋水合物的开采技术具有意义重大和难度巨大的双重属性,在国家层面具有战略性和革命性特征,在技术层面则具有前沿性和竞争性特点;(2)中国海域水合物规模化开发仍面临储层热、流、力、空间、结构、多场时空演化不清,从储层、井筒到水下采油树、海底管道及下游工艺设施中气—液—砂—水合物四相复杂流动规律不清、水合物再生机制不明等理论与技术难题;(3)对于深水浅层水合物的开发,高精度探测技术、地球物理、地质及测井、钻探等立体化、综合探测技术是其未来主要发展方向;(4)水合物资源评价方法正在向精细化发展,水合物资源开发模式与试采工程趋向水合物和油气联合开发,新型合采技术和合采设备将是下一步研发的热点和前沿方向,并提出了中国深海水合物的开发路径及2020—2035年开发理论与技术路线图。结论认...     

碳中和时代绿氢发展前景与挑战

为达到《巴黎协定》提出的温度控制目标,越来越多的国家提出了碳中和目标,碳中和成为全球的共同愿景和一致行动。在各国家和地区采取的减排措施中,鼓励可再生能源发展成为普遍选择,可再生能源迎来巨大发展机遇。其中氢能因热值高、零排放、利用形式多样,作为化石能源替代品优势突出而受到普遍关注,有望为交通、工业、建筑、电力等重点碳排放领域的减排脱碳发挥作用。“绿氢”则是真正助力碳中和目标实现的重点,是未来制氢的发展方向。“绿氢”要在碳中和路径中充分发挥作用,必须要实现大规模、经济地商业化应用。目前从技术角度还面临电解水制氢经济性瓶颈、储运难题等方面的挑战。     

论地球能源演化与人类发展及碳中和战略

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源:地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系:超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。     

论地球能源演化与人类发展及碳中和战略

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源:地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系:超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。     

“双碳”目标下中国氢能发展战略

氢能由于其所具备的清洁、低碳、高效、可再生等优点,逐渐成为全球应对气候变化、实现可持续发展的重要能源载体之一。当前中国面临“双碳”目标的紧迫压力,而氢能将在这个宏伟目标实现过程中发挥重要作用。为提出“双碳”目标下中国氢能发展战略,基于氢能在中国“碳达峰”“碳中和”战略中的作用和角色,研究了中国的氢能禀赋,提出了“氢能伦理”“氢能胡焕庸线”等概念,论述了制氢、储氢、运氢及用氢各主要环节的发展现状、现有的优势,指出了中国氢能产业面临成本问题、氢能基础设施不足、能源效率偏低且与可再生能源发展步骤不匹配、市场需求不足、技术发展存在短板、政策体系不完善等6大障碍与挑战。最后,提出了未来氢能产业发展的5项政策建议：(1)制定行动方案,落实国家氢能发展规划的要求;(2)建设国际、国内双循环的氢能经济体系;(3)发挥氢能优势,建设清洁低碳、安全高效的清洁能源体系;(4)加快氢能科技创新,推动建设氢能科技发展高地;(5)建设氢能应用产业集群发展园区,扩大氢能应用市场。结论认为,“双碳”目标下,中国应发挥氢能作为能源载体和工业原料的双重优势,使氢能产业在保障中国能源安全、推动社会经济转型升级以及保护生态环...     

碳中和战略背景下建设碳工业体系的进展、挑战及意义

全球气候变化与碳中和背景下,CO₂封存利用已成为人类绿色发展的必然趋势与选择。以CO₂捕集、利用与封存/CO₂捕集与封存(CCUS/CCS)为核心的碳工业,正成为碳中和目标下的新兴战略产业,规模可持续发展需借鉴全球油气工业发展路径。地球系统发育3种“碳”,黑碳是未被封存或利用并长期留存在大气圈中的CO₂,灰碳是被固定或永久封存在地质体中的CO₂,蓝碳是通过生物、物理、化学等方式可转化为人类利用产品的CO₂。碳工业体系覆盖碳产生、碳捕集、碳运输、碳利用、碳封存、碳产品、碳金融等业务,是彻底消除“黑碳”的革命性领域。研发以碳减排、零碳、负碳及碳经济为内涵的碳工业技术体系,构建以CCUS/CCS为基础的低成本、高能效的碳工业体系,是世界各国实现碳中和目标和能源清洁利用的战略举措,利于推动4个“80%”的中国能源供应格局转变,即由2021年含碳化石能源消费占比80%以上、化石能源CO₂排放80%以上,转变为2060年非碳新能源占比80%以上、...