中国钢铁行业CO_(2)排放特征和减排路径研究——基于ARIMA-LEAP模型

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及各工序的CO_(2)排放情况.在技术进步中考虑了氢还原炼铁技术,在能源结构调整中考虑了发电方式调整,在此基础上分别设置了4种单一情景和4种组合情景来研究其减排潜力.结果表明,4种组合情景下的含有规模减排的3种组合情景CO_(2)减排潜力均高于单一情景.其中SUR+TER､SUR+STR和综合减排情景可以在2030年实现达峰,达峰年均为2021年,达峰时CO_(2)排放量分别为13.225亿t､13.359亿t和13.289亿t.单一情景中相较于基准情景CO_(2)减排量由高到低依次为:规模减排情景(SUR)、结构减排情景(STR)、技术减排情景(TAR),在2030年相对于基准情景的减排量分别为493.1Mt、247.8Mt以及105.1Mt.借助LEAP模型的能源核算以及CO_(2)排放核算功能,研究了综合减排情景下2020~2030年不同工序,不同能源的CO_(2)排量,其中CO_(2)排放较多的3个工序为炼铁､轧钢以及烧结工序,产生CO_(2)较多的4种能源为洗精煤、喷煤粉、电力以及焦炭,其中洗精煤CO_(2)排放量更是达到10Bt级,而其余3种能源也达到Bt级.确定了中国钢铁行业CO_(2)排放特征.对技术减排以及结构减排成本进行简单比较,制定中国钢铁行业CO_(2)减排路径.

基于LEAP模型的浙江省水产养殖碳排放研究

为了解水产养殖业能源消耗和碳排放的现状及发展趋势,基于LEAP模型,构建浙江省LEAP水产养殖模型,分析基准情景、低碳情景和强化低碳情景下浙江省水产养殖业的能源消耗和碳排放趋势。结果表明,从能源消费来看,未来浙江省水产养殖业基准情景下能源消费总量呈现出增长趋势,且能源消费构成中主要以化石能源为主,煤炭始终为最主要的能源需求。减碳措施具有一定节能作用,其中强化低碳情景2035年较基准情景节能15.24%,约节能25.11×10^(3)t;从终端能源消费结构来看,池塘养殖和饲料生产能耗较大,所有情景和年份中能源消耗量均超过了总能源消耗量的30%;从碳排放来看,浙江省水产养殖更偏向碳汇属性,减碳措施对于碳排放抑制具有一定作用;从减排贡献率来看,所考虑的减碳措施都能够降低CO_(2)排放,其中能效提升、清洁能源发电推广等措施对于水产养殖碳减排起到关键作用,到2035年分别贡献20.9%、64.5%的碳减排量。

基于LEAP模型的郑州市交通客运碳减排潜力分析

当前,城市交通运输在能源需求和碳排放中已占据较高比例,在新能源技术普及和公共交通快速发展的背景下,有效降低交通客运能耗需求及碳排放已成为研究热点。以郑州市交通客运部门为例,分别设定基准情景(BS)、发展新能源汽车情景(DPTS)、发展公共交通情景(DCS),运用LEAP模型分析2017至2028年不同情景下的能耗趋势和温室气体(GHG)排放比例。研究结果表明:2028年郑州交通客运能耗和温室气体排放量约为2017年的2.78倍,其中DPTS场景下的总能耗量相较于基准情景下降了34.1%,发展公共交通的碳减排潜力最显著,发展新能源汽车情景次之。本研究结论可为郑州市交通运输部门的碳减排发展提供相关决策支持,助力实现城市客运交通低碳发展。

基于LEAP模型和LMDI分解的建筑碳排放预测分析

为实现“双碳”目标及优化实施路径,使用基于LEAP模型和LMDI分解的能源—环境核算工具,分析安徽省建筑领域运行阶段碳排放峰值、人口、人均建筑面积、建筑能耗强度和总碳排放因子等因素对碳排放趋势的影响,并据此提出更优的实施路径及政策建议。结果表明:中和情景适宜安徽省建筑领域双碳实施路径,该情景下2027年达到峰值8 532.73万t,2060年剩余碳排放量为3 415.51万t。城镇化率的提高使得人口因素成为城镇住宅碳排放增加的主导因素,农村住宅和公共建筑碳排放增加的主导因素是建筑能耗强度和人均建筑面积。所以,大力推广建筑电气化,减少一次能源使用量、推行新编节能设计标准降低建筑能耗强度、保护生态,充分利用乡村自然资源实现低碳发展,减小城乡差距是较为可行的路径选择。

基于LEAP模型的中国天然气消费情景分析

加快天然气产业发展,提高天然气在一次能源消费中的比重,是我国加快建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要途径。我国正处于能源转型的重要时期,天然气产业未来发展面临的不确定因素也愈发增多。为了科学预测我国天然气的消费需求,以LEAP模型为基础,分析了基准情景、深度减排情景和低度减排情景等三种不同替代情境下我国天然气消费需求。研究结果表明:①2020—2030年,在三种情景下我国天然气消费量均高速增长,2030年后增速有所放缓;②从长期来看,我国天然气消费需求呈稳步上升趋势,在低度减排情景、基准情景和深度减排情景下,我国天然气消费需求将分别稳定在4500×10^(8) m^(3)、4700×10^(8) m^(3)和5200×10^(8) m^(3)的水平,并分别在2041年、2045年和2048年达到峰值;③三种情景下我国天然气消费需求结构基本稳定,从各行业消费量来看,制造业的天然气消费需求占比最高,约占总需求量的50%,其中,资源加工业、机械电子制造业、轻纺工业是制造业中对天然气需求最高的细分行业。

基于LEAP模型的省域货运物流碳达峰路径分析

为分析省域层面货运物流碳达峰路径,以某省为例,应用长期能源替代规划系统(long-range energy alternatives planning systems,LEAP)模型,预测基准情景和低碳情景下2019—2050年某省货运物流领域的能源需求、CO_(2)排放和减排潜力,并提出碳达峰路径方案。结果表明:基准情景下某省货运物流能源需求和CO_(2)排放均将于2038年左右达峰,低碳情景下达峰时间分别有望提前到2034年、2033年。公路货运的减排潜力巨大,应大力推进“公转铁”“公转水”,不断提高交通工具的能效水平及新能源、清洁能源的应用比例,配套建设新能源与清洁能源基础设施,加快低碳技术在货运物流中的创新应用。

基于LEAP模型的青海省能源领域碳达峰路径研究

文章以青海省2015—2019年能源发展以及碳排放现状为基础,基于能源电力碳排放特征及减排潜力,设计基准、同步达峰、引领达峰三个综合情景,模拟青海省二氧化碳能源领域碳排放发展趋势,预测碳达峰目标。模型预测结果显示:在三种情景下,青海省均能实现提前达峰,其中经济增长是碳排放增加的主要因素,与之相对的各行业的技术进步带来的能源强度的下降则是碳排放量得到控制的主要因素;电力清洁化的应用以及能源结构的进一步调整也促进了青海碳排放增速的放缓。

基于LEAP模型的吉林省能源需求及碳达峰时间预测研究

本文采用自下而上的能源模型(LEAP模型)预测了不同情景下的吉林省能源需求及碳排放量,确定了碳达峰时间,讨论了GDP增速、产业结构、节能减排政策等对能源需求和碳排放量的影响。研究结果表明,GDP增速决定了能源消费及碳排放的总体趋势,优化产业结构可以有效降低能源强度和碳排放强度。节能减排情景下,吉林省将在2025年实现碳达峰,能源消费总量为7790万吨,碳排放量为16470万吨。在最大碳排放政策情景下,吉林省将在2029年实现碳达峰。

基于LEAP模型的移动源能耗及碳排放研究

基于LEAP模型构建2005~2050年移动源发展的基准情景以及优化情景,模拟不同情景下移动源能耗及碳排放情况,分析山东省道路交通碳排放趋势及实现碳达峰目标的合理政策及措施。根据模型预测,若进一步强化碳减排措施、优化运输结构,山东省可于2039年实现碳达峰目标,峰值约为1.76亿t,终端能耗强度、能源消费结构、交通结构是影响山东省碳达峰目标的关键因素。

LEAP模型下的陕西省节能与温室气体减排潜力分析

为应对日益严峻的气候变化及能源危机,探索高效的节能减排政策,完成相关政策的定量评价,基于陕西省统计年鉴,结合陕西省实际情况,建立了包含终端能源需求、能源加工转换、资源供应及温室气体排放4模块的陕西省LEAP模型。在对陕西省未来人口、经济发展情况进行预测的基础上,利用该模型对不同政策情景下未来陕西省的能源消耗及温室气体排放情况做出了预测,完成了相关政策的定量评价及节能减排潜力分析。结果表明:随着各项节能减排政策的实施,陕西省的能源消耗量及温室气体排放量均有所降低,在所建立的节能减排综合情景下,2030年陕西省一次能源消耗量与基准情景相比可望降低20.35%,温室气体排放量将降低27.29%;从节能减排技术来看,可再生能源发电技术节能减排成效显著;从用能部门来看,工业、交通及发电部门贡献水平最高。总体来说,陕西省节能减排潜力巨大。

基于IPCC排放清单和LEAP模型的山西省CO_2排放研究

山西省是中国重要的重工业能源基地,温室气体排放量位居中国前列,减排压力巨大。采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》的修正性方法,测算并分析了近年来山西省能源消费的CO2排放情况,并以山西省CO2排放大户——火电行业为例,构建长期能源替代规划系统(LEAP)模型,研究了火电行业实施CO2减排的技术措施。结果表明:(1)2001—2011年,山西省CO2排放呈现出持续快速增长态势,在中国占比较大;(2)能源消费构成不合理与产业结构不均衡是山西省CO2低排放缺陷正在快速加剧的主要原因;(3)火电行业短期内较有效的减排措施主要为提高管理水平以及传统火电机组改造扩容,从中长期看,则更多需要依靠技术进步。同时,针对山西省CO2排放特点提出了相关的应对措施与建议,以期为有关部门制定山西省低碳经济发展策略提供参考。

基于LEAP模型的中国未来能源发展前景研究

应用情景分析方法和LEAP模型的计算 ,对中国可供选择的能源供需前景进行探讨。根据未来20多年里中国社会经济发展趋势 ,结合中国的发展现状 ,设计了三种方案四种情景。通过计算得到了不同方案下各时期的能源需求量以及温室气体排放量。计算结果表明 ,到2020年中国终端能源需求在21—30亿吨标煤之间。提高能源效率、优化能源结构是实现能源可持续发展战略 ,以及实现经济目标的相对更加有效保证。

基于LEAP模型的京津冀地区道路交通节能减排情景预测

为了解决道路交通带来的能源消耗、温室气体及大气污染物排放问题,采用情景分析法,以京津冀地区为例,应用长期能源替代规划系统(LEAP)模型构建了京津冀地区道路交通部门的能源与环境排放模型,对不同情景下2015—2030年的能源消耗、CO_2及污染物的排放情况进行了预测分析.结果表明:京津冀地区各政策情景中,提高燃油经济性情景的节能效果明显,节能率为22.4%.高排放车的淘汰短期节能效果最佳,节能率为19.1%,但长期效果不明显.北京市新能源汽车推广情景的CO_2、NOx长期减排效果最佳,天津市、河北省提高燃料经济性情景的CO_2、CO、NOx、PM2.5减排效果最好.相对于基准情景,2030年综合情景下京津冀地区的节能率为37.1%,CO_2减排率可达到36.8%,其中对污染物CO、HC的减排效果最佳,减排率为45.7%、43.8%.

基于LEAP模型的城市能源规划与CO_2减排研究——以景德镇为例

未来城市能源供给面临巨大的压力,同时温室气体减排也成为经济发展的一项硬约束.为探索节能减排和低碳发展背景下城市的能源需求和CO2排放变化,本文基于LEAP(Longrange Energy Alternatives Planning System)模型框架,建立起针对基准情景和节能低碳情景的能源消费和CO2排放的预测技术.以景德镇市为例,利用建立的LEAP模型预测两种情景下能源需求和CO2排放变化.结果表明,节能低碳情景下2020年景德镇市能源需求和CO2排放增速显著减缓,其中能源需求相比基准情景将降低27%,单位产值CO2排放则降低37%.

我国钢铁产业碳减排LEAP模型情景研究

文章借助长期能源规划软件LEAP软件,采用定量分析和定性分析相结合的方法模拟四种基本情景下我国钢铁产业的能源消费总量和CO2排放总量。模拟结果表明,第一,在影响碳排放的诸因素中,粗钢产量的增加是导致CO2排放量增加的主要因素,而能源效率的提高是CO2排放强度降低的重要因素;第二,中长期来看,我国钢铁产业仍然有相当的碳减排潜力,且实现钢铁产业减排的主要途径是产业结构调整和技术进步。这将有助于更加全面地认识我国钢铁产业未来节能减排的方向,同时可以为我国相关政策部门制定钢铁产业的相关政策提供切实可行的依据。

基于LEAP模型的长江经济带分区域碳排放核算及情景分析

构建了长江经济带分区域碳排放LEAP模型,核算了现状排放量,并对2015—2030年碳排放变化进行了情景分析。结果表明:(1)2015年长江经济带碳排放总量为41.61亿吨CO_2,空间上东部区域排放占比最高,贡献源上以终端能耗碳排放为主。2030年左右碳排放将达到峰值,基准情景峰值约为57亿吨CO_2,碳排放强度较2015年累计下降46.83%,中部区域将成为碳排放最高板块。(2)终端能耗部门中工业、第三产业,能源加工转换部门中火力发电,涉工业过程排放的水泥和钢铁产业是碳减排的关键部门。(3)随着发电结构的变化,能源加工转换碳排放有可能在2025年前达到峰值,工业过程碳排放控制将逐渐成为碳减排面临的新挑战。

基于LEAP模型的贵州生态文明目标预测研究

生态文明建设是一个庞大的系统工程,对生态文明目标进行预测,需要设计覆盖面广、针对性强的指标体系来实现。对贵州生态文明建设进行研究。本文通过建立模型预测未来目标的实现情况,将贵州生态文明目标定位为四个系统层,设计25项指标层,运用LEAP模型进行数据拟合,预测了未来五年的数据发展趋势,对贵州生态文明建设进程做出了阶段性的判断,并对改进四个核心系统及贵州生态文明目标的实现提出了对策建议。

基于LEAP模型的城市客运交通能耗和污染物排放预测

我国交通运输业能源消耗量与污染物排放量日益增多,交通部门的节能减排措施研究迫在眉睫。本论文基于LEAP模型构建了某城市客运交通能耗与污染物排放模型,并预测了基准情景、政策情景、技术情景及综合情景下该城市客运交通2014-2030年之间的能耗及污染物排放情况。研究表明,三种发展情景下该城市能源需求量及污染物排放较基准情景均有减少,其中综合情景效果最佳,综合情景在2030年的能源消耗与CO2排放可分别减少56.98%和54.55%,CO、HC、NOx与PM2.5可分别减排67.39%、67.27%、51.43%与75.38%。因此应大力发展公共交通,尤其是轨道交通,同时限制私家车的无节制发展,并推广节能环保技术以改善终端利用层次能源结构。

基于LEAP模型的北京公交集团碳减排政策情景研究

在对客运交通碳减排技术政策研究的基础上,构建北京市客运交通碳减排核算模型。采用带有情景分析的核算模型分析车辆和燃料改善的技术政策对于北京市客运交通碳减排的影响效果。研究结果表明,更新新能源和清洁能源车辆、执行更加严格的燃油消耗限值标准这两种技术政策均能在一定程度上降低CO2排放量。虽然提高燃油消耗限值标准政策在短期具有很好的减排效果,但长期来看不如更新新能源和清洁能源车辆减排作用明显。最后,对北京公交集团实现有效的碳减排提出应对策略和建议。

基于LEAP模型的区域低碳发展路径研究——以浙江省为例

基于浙江省2005-2016年能源消费等统计数据,以LEAP模型为研究工具,分析了不同情景下浙江省2020-2050年的能源需求和碳排放。结果表明:在基准情景下,浙江省能源需求及碳排放将会持续增长;在充分挖掘浙江省节能减排潜力的条件下,浙江省能源需求及碳排放未来能够实现缓慢增长甚至有所下降。研究发现:短期来看,提高终端能源利用效率是浙江省降低能源需求总量的最有效动力;长期来看,经济转型即产业结构优化,是降低浙江省能源需求总量的最有效路径。而大力发展非化石能源无论是短期还是长期均是浙江省降低二氧化碳排放的最有效选择。