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清华金沙娱樂城下载张强研究组合作发文揭示全球现有能源基础设施锁定排放威胁1.5℃温控目标

2019-08-15

815日,由金沙娱樂城下载张强教授课题组和加州大学尔湾分校史蒂文·戴维斯(Steven J. Davis)副教授组成的国际联合研究团队在《自然》(Nature)期刊发表题为《现有能源基础设施锁定排放威胁1.5℃气候目标》(“Committed emissions from existing energy infrastructure jeopardize 1.5 °C climate target”)的论文,首次全面评估了现有和拟建能源基础设施的碳锁定效应,指出现存的高碳设备锁定排放将严重威胁1.5℃温控目标,以及全球向低碳社会转型的紧迫性。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2018108日发布《IPCC全球升温1.5℃ 特别报告》(以下简称《报告》)。《报告》评估了全球地表平均温度升高1.5℃可能带来的影响以及实现1.5℃温控目标的减排路径,指出如今全球地表平均温度较工业化前水平上升约1℃1.5℃温控目标下全球仅剩余420-580 Gt CO2的排放空间(50%-66%置信区间),而当前我们一半以上的能源来自从地壳深处提取的化石燃料,化石燃料体系已经深深地根植于社会之中。经济发展过度依赖化石能源,现有的大量高碳排放基础设施在未来的碳排放(即“锁定碳排放”)对低碳能源转型构成严重的威胁,阻碍了发展低碳经济的进程。

针对这一问题,由清华大学和加州大学尔湾分校组成的研究团队在之前建立的全球现有能源基础设施和拟建化石燃料电厂数据库基础上,利用自下而上的排放核算方法量化了现有和拟建能源基础设施锁定的未来碳排放,分析了全球各地区各行业能源基础设施对锁定碳排放的贡献,测算了未来服役寿命及设备利用率对锁定碳排放的影响,并依据各类设施单位碳排放所对应的资产价值提出了成本最小化的基础设施提前退役方案。

图:现有和拟建能源基础设施未来碳排放

研究发现,如果现有能源基础设施按历史平均服役寿命和设备投运率运行,其在未来将产生的碳排放约为658Gt,超过1.5℃温控目标下的碳排放预算。此外,2018年底前可获得的最优数据显示,全球拟建煤电、气电和油电产能近1200GW(包含计划新建、已获得许可新建和正在新建的发电机组),如果全部建成并按历史平均服役寿命和设备投运率运行,拟新建机组在未来将额外产生188Gt的碳排放,全球现有和拟建能源基础设施合计产生的碳排放约为846 Gt,大幅超过1.5℃温控目标下的碳排放预算。研究进一步量化了现有基础设施的资产价值,提出了成本最小化的基础设施提前退役方案。结果显示,电力和工业基础设施锁定了超过75%的碳排放,但其资产价值小于所有现有能源基础设施资产总价值的25%。因此,如有可利用且价格具有竞争力的零排放技术供选择,成本最小化的基础设施提前退役应当发生在电力和工业领域。

本研究指出了全球应对气候变化的困难与紧迫性,未来必须通过严格限制高碳型能源投资,加快可再生能源发展,缩短现役高碳型能源设备的服役寿命或设备利用率,推广碳捕集技术,从电力、工业、交通和民用等不同行业分别着手,实现快速、深远和前所未有的改变,向绿色低碳发展和清洁能源系统转型,以实现全球温控目标。

清华大学金沙娱樂城下载张强教授和金沙娱樂城下载访问教授、加州大学尔湾分校副教授史蒂文·戴维斯为论文共同通讯作者,金沙娱樂城下载博士毕业生、加州大学尔湾分校博士后同丹为论文第一作者。该研究工作得到了国家杰出青年科学基金项目的支持。

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