北理工團隊提出碳捕集與封存及利用的首個全球布局方案
發(fā)布日期：2021-01-05
編輯：王笑竹 審核： 閱讀次數(shù)：北京理工大學能源與環(huán)境政策研究中心魏一鳴教授課題組在碳捕集與封存及利用工程布局方面取得重要進展,，1月5日凌晨,，該研究成果“2℃溫控目標下碳捕集、封存與利用技術的全球布局”（A proposed global layout of carbon capture and storage in line with a 2 °C climate target）,，以研究長文（Research Article）形式在線發(fā)表于自然子刊《自然?氣候變化》（Nature Climate Change）,。該文在國際上首次提出實現(xiàn)2度溫控目標的全球CCUS布局方案，突破了已有研究點對點的源匯匹配模式,，提出了基于碳簇的全球源匯優(yōu)化匹配方案,，對于全球深度協(xié)同減排，以及我國2060年實現(xiàn)碳中和目標具有重要意義,。
該成果是在北京理工大學講席教授魏一鳴領銜的國家重點研發(fā)計劃項目“氣候變化經(jīng)濟影響綜合評估模式研究（2016YFA0602600）”和“國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體項目（71521002）”等國家科技任務支持下形成的,。魏一鳴教授是論文第一作者和通訊作者，劉蘭翠教授,、余碧瑩教授等全程參與了研究工作,。北京理工大學是論文第一完成單位，合作單位包括北京師范大學,、中國科學院等,。
二氧化碳捕集、利用和封存（CCUS）是實現(xiàn)本世紀末將全球溫升控制在不超過工業(yè)化前2攝氏度（以下簡稱“2度溫控目標”）必不可少的氣候工程,，也是包括中國在內(nèi)的世界各國實現(xiàn)碳中和目標的重要技術,。此前國際上還沒有關于實現(xiàn)2度溫控目標的全球CCUS部署方案。在此背景下,，研究并提出溫控目標下各國合作分擔CCUS具體方案,，有利于實質(zhì)推動CCUS大規(guī)模減排，推動全球氣候治理進程,。
為了提出實現(xiàn)2度溫控目標的全球CCUS低成本部署方案,，該項工作圍繞全球范圍內(nèi)滿足CCUS實施要求的碳源識別，一致可比的封存潛力評估,，大規(guī)模CCUS實施的總體優(yōu)化和規(guī)劃等難題,，基于地理信息數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù),、土地利用數(shù)據(jù)等構建了全球1km×1km尺度的碳排放網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫,，界定并識別了4220個CCUS碳簇，核算了全球794個陸上盆地的CO2封存潛力,，建立了基于碳簇的全球CCUS源匯匹配優(yōu)化模型（C3IAM/ GCOP）,，發(fā)現(xiàn)全球CCUS低成本部署需要85個國家或地區(qū)參與，80%的源匯匹配發(fā)生在300公里的經(jīng)濟合理的運輸距離內(nèi),。
圖1 全球CCUS低成本布局方案的CO2運輸量及其運輸距離
研究還發(fā)現(xiàn),，全球CCUS低成本布局主要分布在8個國家或地區(qū),。具體包括中國、美國,、歐盟,、俄羅斯、印度,、沙特阿拉伯,、澳大利亞和墨西哥。為實現(xiàn)溫控目標,，這8個國家或地區(qū)需要通過大規(guī)模部署CCUS實現(xiàn)1.86Gt–26.68Gt的CO2減排量,。實現(xiàn)CCUS技術減排的成本較高，到2050年,，即使考慮技術進步,，全球CCUS部署所需總成本約為5.76萬億美元，約相當于到2050年全球累計GDP的0.12%,，平均成本約為每噸二氧化碳62.7美元,。該文指出CCUS的發(fā)展應堅持共商共建共享的原則，構建公平合理的國際氣候治理體系,，加快建立全球碳市場,，以降低成本，快速推動技術規(guī)?；l(fā)展,。
圖2 2度目標下主要國家或區(qū)域的CCUS布局行動方案
該工作是魏一鳴教授團隊開展的氣候工程管理研究的系列成果之一。此前,，魏一鳴教授團隊在Nature Energy, Nature Climate Change, Nature Communications, Nature Sustainability等《自然》子刊發(fā)表5篇研究長文,。
論文下載地址：https://www.nature.com/articles/s41558-020-00960-0
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