"双碳"目标下我国天然气水合物勘查开采发展建议

在碳达峰、碳中和目标下,中国能源系统将持续加快向清洁低碳转型,天然气水合物开发利用是实现"双碳"目标的重要动能,理清"双碳"背景下我国天然气水合物勘查开采发展方向对助力"双碳"目标实现具有指导意义.本文在阐述天然气水合物在碳循环中环境效应的基础上,梳理了天然气水合物相关研究和勘查开采现状,剖析了我国天然气水合物在助力"...     

碳中和目标下煤炭行业发展机遇

碳达峰碳中和目标已上升为国家战略,相关路线图、时间表和政策措施正在制订和落地实施,将推进经济社会广泛而深刻的系统性变革。基于我国资源禀赋特征和现阶段经济社会发展实际,短期内仍离不开煤炭。科学研判碳达峰碳中和目标下我国能源消费结构和煤炭消费演变趋势,采取正确的应对措施,是实现碳达峰碳中和、能源安全稳定供应双重目标的客观要求。分析了美国碳达峰前后现代化进程、能源消费、碳排放强度等基本特征和变化规律,提出我国能源优化发展的三大路径,即持续提高能源效率,减少能源消费;大力发展新能源,优化电力结构;大力发展CO_2能源化资源化新技术,推进CO_2再利用;增强能源自给能力,保障能源安全。研判了我国能源消费格局演变趋势及不同时段煤炭消费规模,即我国能源消费格局演变分为煤炭由基础能源(2021—2030年)—保障能源(2031—2050年)—支撑能源(2051—2060年)、新能源对应由补充能源—替代能源—主体能源的3个阶段,新能源在能源消费结构中的占比分别为15%～29%,30%～49%,50%～80%。即使全面实现了碳中和,仍需要煤炭作为电力调峰、碳质还原剂和保障能源安全的兜底能源(15亿～12亿t/a)。阐述了碳中和目标下,我国煤炭行业将迎来的三大机遇,即实现煤炭高质量发展的机遇、煤炭升级高技术产业的机遇、煤炭抢占新能源主阵地的机遇。     

“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析

针对我国“碳达峰、碳中和”目标以及高质量发展要求，通过统计全球近20年来能源消费数据，对比全球及欧盟、美国等发达国家和地区能源结构，总结我国能源消费和能源结构变化趋势，指出了我国能源消费的巨大需求和天然气产业日益突出的供需矛盾。在充分分析国际页岩气勘探开发现状及我国页岩气资源潜力、勘探开发现状的基础上，指出了页岩气在我国低碳能源(天然气)发展中的重要地位，研究了加大页岩气资源调查评价和勘探开发力度、提高页岩气探明储量和产量、充分发挥页岩气作为低碳能源的思路及可行性，展望了页岩气产业发展对我国“双碳”目标实现和社会经济发展的推动作用。     

“双碳”目标下地质工作助力绿色低碳发展路径研究

绿色低碳发展是我国实现双碳目标,控制温室气体排放重要举措。地质工作在助力国家生态文明建设、实现碳达峰碳中和目标和绿色低碳发展方面,大力推进化石能源绿色勘查和清洁利用技术、加快地热资源勘查突破、碳储存利用基础地质研究及碳汇的技术研究是未来工作的重要内容,应发挥好地质工作在绿色低碳发展中的基础和支撑作用。     

“双碳”背景下我国天然气水合物勘查开采发展方向

在碳达峰、碳中和目标下,中国能源系统将持续加快向清洁低碳转型,天然气水合物开发利用是实现“双碳”目标的重要动能,理清“双碳”背景下我国天然气水合物勘查开采发展方向对助力“双碳”目标具有指导意义。本文在阐述天然气水合物在碳循环中环境效应的基础上,梳理了水合物相关研究和勘查开采现状,剖析了我国天然气水合物在助力“双碳”目标发展方面存在的主要问题,并提出了促进天然气水合物高质量发展的建议。研究表明,天然气水合物在全球碳循环中具有双重环境效应,世界多国在天然气水合物勘探开发关键理论技术的研究和实践等方面不断探索,我国后来居上、持续突破,但在勘查开采理论技术研究、碳封存应用、环境风险防控等方面仍然存在不足,亟需在多学科联合攻关团队建设、加强勘查开采力度、环境风险监测防控及国际合作、以及与“双碳”目标并行的天然气水合物发展规划与配套管理政策等方面做出努力。     

碳中和背景下煤炭矿山生态修复的几个基本问题

我国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源结构仍以煤炭、石油、天然气等传统化石燃料为主,碳排放量高,且其能源格局预计短时间内不会发生实质性改变。能源领域减排是我国实现碳达峰、碳中和的关键之处,但这并不意味着化石能源就要完全退出。目前,实现碳中和已上升到国家战略层面,碳中和是国家提出的一个顶层目标,落实到实际的产业层面,将会给传统的高耗能企业转型和新能源及绿色产业带来巨大的发展机遇,同时从一定程度上极大地推动环境保护与生态修复。推进碳中和,对我国现代化建设、对全球气候治理、对人类命运共同体建设,都具有极其重要的理论与实践意义。以我国的能源结构组成与碳排放现状为主要切入点,介绍了我国现阶段碳中和的具体背景,分析了生态修复与碳中和的内在联系,讨论了煤炭矿山生态修复的生态逻辑、应遵循的基本原则与实施的总体要求,同时强调了消除地质安全隐患、自然恢复、辅助再生、生态重建等矿山生态修复技术措施的内涵及分类。传统煤矿开采不仅造成了地表植被破坏、土壤质地变化,而且导致碳汇损失,在开采与选洗过程中直接和间接的导致了碳的大量排放,通过科学的矿山生态修复可较大程度改善土壤质地、增加植被覆盖率,提高减排增汇水...     

“双碳”背景下矿产资源战略安全研究

在当前深刻变革和复杂调整的国际政治和经济形势下,我国作为全球最大的矿产资源生产国、消费国和碳排放国,实现“双碳”目标的路径已成为全世界关注的焦点。“双碳”目标的实现意味着我国需要在能源战略供需结构上完成巨大转型,矿产资源供需结构的调整给我国矿产资源战略安全保障提出了严格的要求。本文从矿产资源的消费、生产和能源供应三个环节入手,通过分析减碳、零碳和能源替代等举措对矿产资源供需关系产生的影响,寻求在确保我国国民经济健康发展的基础上,实现“双碳”目标的实施方式。研究表明：减碳、碳替代和发展零碳产业增加了矿产资源的新需求,为确保经济安全,我国需要增加战略矿产和关键金属矿产的勘查,实施多元化的矿产资源国际贸易,并建立完善矿产资源战略储备制度,在保证我国矿产资源供需平衡的基础上,顺利实现碳达峰和碳中和目标。     

“双碳”目标下“拉闸限电”引发的中国能源供给的思考

能源是关系我国经济社会发展全局的大事,保持能源长期稳定充足供给始终是一个必须高度重视的重大战略问题。当前国内外能源供需形势相对紧张,煤炭、天然气、电力等能源价格大幅上涨,但从较长时间看,能源供需形势较为宽松,供大于求的局面将持续较长时间。煤炭、石油等高碳能源消费量将持续下降,天然气、可再生能源消费量将大幅增长。近期"拉闸限电"现象提醒我们,要科学有序推进"双碳"目标的实现,但也不能因为"拉闸限电"而因噎废食,实现"双碳"目标的时间表不会改变,如何实现"双碳"目标是战术问题,需要我们付出异常艰苦的努力才能实现。本文通过剖析我国"拉闸限电"原因,分析国内外能源供需形势,提出"双碳"目标下中国能源供给的方向,主要政策建议:一是探索实现"双碳"目标的路径和方法;二是加快构建油气国内国际双循环新发展格局;三是调整油气资源管理思路,放缓油气勘查区块的退减节奏;四是加快发展非化石能源,优化能源结构;五是力争主导亚太区域油气贸易规则制定。     

有色金属联合企业碳排放情景分析与碳达峰路径探讨

有色金属行业是高能耗、高排放行业，也是重要的基础原材料行业，与国民经济高度相关。有色金属行业作为我国低碳转型的重要一环，已成为落实“碳达峰、碳中和”目标的重要抓手。如何实现有色金属行业绿色低碳发展，解析有色金属企业绿色低碳发展路径，为碳达峰争取更多的时间，具有重要现实意义。通过对某有色金属联合企业温室气体历史排放数据的核算分析，以情景分析法预设三种未来发展情景模式，预测了在基准情景、适度情景和达峰情景三种情景下某有色金属联合企业温室气体排放达峰情况；按照降碳潜力核算方法探讨了未来10年某有色金属联合企业在能源结构调整、产业转型升级、工艺节能挖潜、电气化水平提升和资源综合利用等节能降碳路径下的减碳趋势。研究结果表明，某有色金属联合企业温室气体排放在达峰情景下将在2028年达到峰值，在适度情景下将在2028年后碳排放增速逐年下降，在基准情景下将无法实现碳达峰。结合企业的实际情况针对性地提出了实现碳达峰的主要路径和举措，为有色金属行业实现碳达峰目标提供了方法和可参照的碳达峰路径。     

碳中和目标下我国天然气行业甲烷排放控制及相关科学问题

天然气是我国实现2030年碳达峰和2060年碳中和目标的重要能源,但是天然气供应链从勘探开发到终端消费的每个环节都存在甲烷逃逸问题,因而甲烷减排成效将影响天然气在我国现代清洁能源体系中的地位及其在能源转型中的作用。本文从天然气行业甲烷排放特征入手,分析了天然气系统甲烷逃逸排放核算方法,梳理了甲烷排放测量与控制技术,进而明确了我国天然气行业甲烷排放控制工作亟需解决甲烷减排顶层制度与政策工具设计、空天地一体化甲烷排放测量技术体系构建、多尺度多层级甲烷排放清单数据库与信息平台建设、全产业链甲烷减排技术研发与工程示范等科学问题,最后从政府层面、行业层面和企业层面,分别提出了加强我国天然气行业甲烷排放控制的对策建议。     

哈萨克斯坦局势动荡引发“一带一路”能源合作的思考

中亚地区是“一带一路”油气勘探开发投资的重点地区，而哈萨克斯坦是中亚政治、经济的领头羊，油气、煤炭、铀等能源矿产资源丰富，2021年，哈萨克斯坦石油产量8 588万t，出口量6 760万t。2022年初哈萨克斯坦国内局势动荡，内外因复杂，上调全国液化天然气价格仅为局势动荡的导火索。本文在剖析哈萨克斯坦局势动荡的内存原因的基础上，进一步分析了中国与中亚国家能源合作现状，在实现碳达峰碳中和目标的大背景下，提出了“一带一路”能源合作方向及建议。一是以中亚-俄罗斯、中东等地区为重点，高质量持续推进天然气、铀、石油等能源矿产合作，重点加强风能、太阳能、水电等可再生能源和新能源合作；二是继续加强基础设施、规划标准的互联互通，不断加大非能源领域合作；三是创新能源合作模式，加强能源关键技术的研发；四是加强境外风险评估和安全防范，确保我国能源安全稳定供应。     

浅谈中国主要能源利用现状及未来能源发展趋势

阐述了我国一次能源(煤炭、石油、天然气、水电和核能)的利用现状,分析了我国一次能源消费状况及存在的问题,我国目前一次能源消费总量仅次于美国,一次能源消费结构以煤炭为主,石油、天然气消费水平明显低于世界平均水平,粗略的阐述了中国未来能源的发展趋势.     

碳中和背景下煤炭行业低碳发展研究

我国碳排放总量较大,煤炭占比较高,碳达峰碳中和目标为我国低碳发展明确了发展方向和时间表。通过分析当前煤炭行业低碳发展现状和碳中和战略对煤炭行业带来的挑战,总结国内外碳中和实施路径对我国煤炭行业转型发展的经验,从碳达峰(2020-2030年)、技术突破(2030-2050年)、碳汇期(2050-2060年)3个阶段研究我国煤炭行业未来低碳发展的路径,最后从加强顶层设计、加大科技与人才保障、促进转型升级和高质量发展3个方面提出对策建议,为我国实现2060年碳中和提供支撑。     

全球天然气发展格局及我国天然气发展方向分析

全球能源消费结构正在向更加绿色和低碳发展方向转型,天然气将在能源结构转型中发挥重要作用。世界范围内天然气资源丰富,但是区域分布并不均衡,中东、欧洲及欧亚大陆天然气储量占73%;全球天然气储产量以年均2%左右的增速持续增长,并且能满足未来很长一段时间内的消费需求;全球天然气消费量占一次能源消费量比重达到24.1%,未来还将持续上升,其中90%的消费增量将来自于亚太地区等发展中经济体。我国天然气储产量自"十一五"以来年均增长8.2%和7.7%,但是未来难以维持高增长,页岩气将成为重要气源;天然气占我国一次能源消费比重仅6.3%,预计到2030年将达到15%左右,民用气和发电用气是主要增长点。我国天然气对外依存度34.3%,未来还将不断上升,管网和储气库等基础设施建设还需要完善。加大常规气勘探开发力度、大力发展非常规天然气以及加强对外能源合作是满足我国天然气供给的重要保障。     

我国2030年实现碳达峰路径研究——基于经济、能源、碳排放系统的SD模型

基于系统动力学模型,通过设定三种情景方案,动态模拟了2020—2050年我国能源消费碳排放发展演变趋势。同时,以综合调控情景为基准,考察了经济、人口和能源等因素的变动对碳排放总量的影响,探究了碳达峰的最优路径。研究发现：在基准、低碳、综合调控情景下的预测碳排放峰值分别达到了2020年碳排放量的1.62倍、1.33倍和1.14倍,三种情景下实现碳达峰的时间依次为2038年、2030年、2027年。同时,人均GDP增速快慢、科技投入强度大小、第二产业与第三产业占比高低、化石能源占比大小以及能源消费强度大小均对碳达峰时间具有较大影响。研究结果表明,综合调控情景下预测的碳达峰时间距离当前最近,碳排放峰值最小,是一种现实选择的最优方案。碳达峰最优路径的确定需要从确定适当的人均GDP增速、加大科技投入强度、降低第二产业与第三产业占比、加快能源结构调整以及降低能源消费强度入手。     

碳中和目标下我国能源转型路径探讨

针对2℃情景下我国剩余碳排放空间远低于目前发展模式下的预期碳排放总量,且化石能源消费占比高、单位能耗高、碳排放强度大的问题,围绕实现碳中和目标,从节能提效碳减排,发展可再生能源和新能源碳替代,二氧化碳捕集、封存和利用的碳移除,发展零碳和负碳能源技术等4个方面,分析了我国碳中和的实现路径,认为节能减排是实现碳中和的优先手段,提高终端消费电气化水平是实现碳中和的重要环节,发展风能、太阳能、地热能以及核能等是实现碳中和的关键支撑,负碳技术是实现碳中和的兜底手段。同时从科技创新支撑碳中和目标的层面,提出一批需要攻克的重大关键共性技术和需要提前布局的颠覆性技术,并提出相关体制机制建议及其保障措施。     

双碳背景下煤炭安全区间与绿色低碳技术路径

煤炭是我国的主体能源和重要原料,为中华民族伟大复兴做出了不可磨灭的历史贡献,在今后较长时期内,特别是推动我国能源转型发展中还将发挥不可或缺的兜底保障作用.作为"双碳"目标的主战场,能源产业的减碳、降碳是我国"双碳"工作的重点方向.由于我国以煤为主的能源禀赋现状,在保障能源安全的基础上,降低煤炭消费总量及其消费过程中的碳...     

双碳背景下大同市争当能源革命尖兵路径分析

碳达峰与碳中和目标的实现,意味着中国经济发展将逐步降低对煤炭的依赖,更多地使用清洁能源。现代能源体系构建涉及的能源转型对资源型城市的经济发展有着较大的影响。大同市是历史悠久的资源型城市,文章分析了大同市转型发展的现有问题并依据资源型城市转型相关理论,为大同市打造能源革命尖兵提出了具体的转型路径。     

“双碳”目标下江苏省碳平衡潜力预测研究

核算江苏省碳排放与碳吸收量，预测其未来碳平衡潜力，为推进我国“2030碳达峰、2060碳中和”战略目标及落实全国生态文明建设提供参考。从省级层面选取江苏省为研究对象，建立碳平衡潜力预测指标体系，根据1996—2019年碳排放量核算数据，在碳排放影响因素LMDI分解的基础上，构建改进的STIRPAT模型并设置9大情景，分别预测2020—2060年江苏省碳排放量。同时引入灰色GM（1，1)模型预测江苏省未来生态碳吸收量，根据预测结果，分析其2004—2060年碳平衡变化趋势。结果显示：1)江苏省碳排放增长迅速，人口规模、人均收入及能源结构是主要增碳因素，能源强度及碳排放强度是重要抑碳因素，根据STIRPAT模型预测结果，可将9种情景按碳达峰量及碳达峰时间分为高碳-高增长、中碳-中增长及低碳-低增长三大组合，其中低碳—低增长组合的最优情景3可实现2029年最早碳达峰，峰值为33 003.86万tCO2，2060年碳排放将下降至24 274.19万tCO2；2)碳吸收量预测将缓慢增长，于2053年突破3 000万tCO2的吸收量，2060年碳吸收量将达3 095.584万tCO2；3)江苏省未来实现碳平衡将存在时间滞后危机，碳平衡缺口预测将在2029年达到30 286.03万tCO2峰值，2060年下降至21 178.60万tCO2，碳平衡压力指数将从2025年的最大值12.16下降至2060年的7.84，需承担较大减排压力。由此可知，江苏省生态吸碳能力有限，即使按最优情景3预测分析，未来实现碳平衡依然面临严重挑战。据此，从碳排放、碳吸收与碳平衡3个方面提出相关政策建议，即调整能源高碳结构，加强绿色科技创新，降低碳排放量；积极推进绿地化建设，保护自然环境系统，增强生碳吸收能力；协同发展绿色减排与技术固碳，缩小碳失衡缺口，减轻碳平衡压力等，助力实现我国2060碳中和。     

我国化石能源固碳利用新途径探索及研究

分析了目前我国实现碳中和的主要技术途径,提出一种化石能源固碳利用的新途径,即将化石能源在利用过程所产生的CO₂直接转化为CO₂固定量最高的稳定固体产物1,3,5均三嗪三醇(C₃H₃N₃O₃,简称三嗪醇)。阐明这种固碳新途径的技术优势,该转化过程中释放的能量和剩余氢可作为清洁能源利用,从而实现化石能源能量和元素成分的同时高效利用。认为该技术路线不仅减排了二氧化碳,还可提高化石能源总的利用效率,可以成为实现我国碳中和新目标经济可行的技术途径之一。