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顶级期刊Science以长文形式(Research Article)刊发中心成员段宏波的研究成果

  

北京时间2021年4月22日,顶级期刊Science(影响因子41.322)正刊刊登了中心成员段宏波的研究论文“Assessing China's efforts to pursue the 1.5°C warming limit”,这是中国学者在社会科学领域(含经济学和管理学)以第一作者和通讯作者在Science刊登的第一篇长文(Research Article)。论文的作者还包括清华大学周胜(通讯作者)、中科院数学与系统科学研究院汪寿阳教授(通讯作者)、发改委能源研究所姜克隽以及多个国际团队。研究团队评估了《巴黎协定》下1.5℃温控目标对中国的影响。研究团队通过建立多模型综合比较框架,优化出了长期的碳和非碳排放路径,描绘了2050年近零排放战略下的能源技术演替场景,并从多个维度估算了可能的经济影响,是目前最为系统的长期气候战略评估工作。

  该论文通过集成国内外著名的综合评估模型,并首次研究了巴黎协定温控目标下中国的长期低碳转型路径问题。在国家总体和关键部门两个尺度上,论文给出了未来碳和非碳可能的近零排放路径,分析了不同排放因素的潜在减排贡献,描绘了零碳或低碳情境下能源系统的结构演化,进行了经济完全脱碳的成本预估,并讨论了1.5°C温控目标与碳中和目标的潜在一致性。通过多模型比较,论文得到了诸多跨模型一致的重要发现,也识别出了产生结果不确定性主要来源,这对提高我国减排战略及政策制定的可靠性,同时推动综合评估建模理论的发展都有显著意义。

图1 中国的碳排放路径

  本研究结果和结论一致的发现包括:1)要实现全球温升不超过1.5°C温升目标,中国需要控制能源消费总量,特别是煤炭消费总量,2050年减少近似到零;2)能源系统需要大幅度低碳转型,化石燃料消费减少超过70%,非化石能源比例大幅度上升;3)2050年CO2排放需要减少90%以上,主要减排来自于电力部门和工业部门;4)2050年电力系统达到或者接近零排放,可再生能源和核能需要跨越式发展;5)1.5°C排放路径与中国碳中和目标实现路径大体上保持一致。

  各模型结果存在较大差异的地方包括:1)能源消费总量、碳排放路径和减排规模差异较大;2)建筑部门和交通部门的减排规模和减排贡献差异较大;3)电源供应结构差别较大,特别是可再生能源发电和核电的相对比例差异较大;4)CCS和BECCS的潜力差异较大;5)减排成本对经济影响即占GDP比例不确定性范围较大。

  文章进一步分析出现较大差异的原因:1)国内外模型团队对中国未来能源消费和排放趋势的判断差异较大;2)各个模型中能源成本和技术参数假设及其未来趋势差异较大。总体来说,国内模型团队认为中国能源消费和CO2排放将尽快达到峰值,峰值增加有限,并且达峰后将逐渐减少能源需求。而国外模型团队认为中国能源消费和碳排放将持续增加,对中国国情和实际情况判断出现偏差等。

  全文链接: https://science.sciencemag.org/content/372/6540/378/tab-pdf