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【气变专稿】全球能源互联网发展合作组织侯方心等:实现《巴黎协定》目标下的全球能源互联网情景展望分析



该文受国家重点研发计划(2016YFA0602602),全球能源互联网集团有限公司科技项目(101662227)资助。


原文发表在《全球能源互联网》2020年第3卷第1期,欢迎点击品读。


作者侯方心1,张士宁1,赵子健1,陈小彤1,谭新1,黄瀚1,杨方1*,谭锋2

单位:1.全球能源互联网发展合作组织;2.华能澜沧江水电股份有限公司





文章导读

气候变化面临严峻形势,尽管全球大部分国家和地区已经签署了《巴黎协定》并提交了国家自主减排贡献方案,当前国家自主贡献减排量与实现2℃目标之间仍然存在较大差距。IPCC科学评估报告表明,人类排放尤其是化石能源排放是导致温室气体浓度上升和全球变暖的主要原因,加快推动全球能源系统绿色低碳转型对于应对气候变化具有决定性作用。当前,清洁能源快速发展,电力互联互通趋势日益加强,全球能源互联网理念应运而生。研究基于全球能源互联网理念,以实现《巴黎协定》温控目标为约束条件的全球能源转型路径,有利于促进各国推进能源转型,应对气候变化。本文利用国际主流综合评估模型MESSAGEix构建全球能源互联网2℃情景分析实现《巴黎协定》温控目标下,全球能源系统格局和演进路径。



文章亮点

1)利用S曲线及机器学习方法对工业、交通、建筑部门进行了终端用能需求预测,详细刻画了未来终端部门用能变化;

2)在综合评估模型MESSAGEix中,引入跨区域电力互联运算模块和模拟技术,对全球电力互联互通及清洁能源集约化开发利用进行建模分析;

3)介绍全球能源互联网情景,并与全球其他实现《巴黎协定》2℃目标的情景比较,进一步分析全球能源互联网情景的特点和价值。


主要内容

全球能源互联网情景下,2018年至2100年能源系统累积CO2排放量约为1万亿t,累积提供负排放1300亿t,确保能够以67%以上的概率实现2℃温控目标,能源系统CO2排放量在2025年左右实现排放达峰,2065年左右实现净零排放。

图1  全球能源互联网情景减排路径

全球能源互联网情景碳排放路径呈现“中速下降—高速下降—低速下降”3个阶段特征。

图2 全球能源互联网情景碳减排速率

图3 2050年全球能源互联网情景

全球一次化石能源消费总量在2025年左右达峰,此后逐年下降,清洁能源开发规模逐年扩大,2050年前清洁能源占一次能源比例全面超过化石能源。

图4一次能源消费总量及结构

全球能源互联网情景下,预计2050年全球清洁能源发电量占总发电量比例超过80%,各区域间大电网互联对清洁能源资源供应起到一定保障作用。

图5  全球主流 2 ℃情景与全球能源互联网情景的发电结构比较



本文引文信息

侯方心,张士宁,赵子健,等. 实现《巴黎协定》目标下的全球能源互联网情景展望分析[J]. 全球能源互联网,2020,3(1):34-43.


HOU Fangxin, ZHANG Shining, ZHAO Zijian, et al. Global energy interconnection scenario outlook and analysis in the context of achieving the paris agreement goals [J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2020, 3(1): 34-43 (in Chinese).


研究团队

全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院主要承担全球能源互联网理论、战略、规划、技术、机制等方面创新研究的职责,重点开展能源电力、气候环境、经济社会、关键技术、市场机制等全球能源互联网前沿领域研究工作。研究院气变环境研究团队主要从事全球气候变化、环境治理与能源转型等战略研究。目前团队共有9名高级研究人员。团队承担多项科技项目和专项课题研究,与全球研究机构合作搭建全球能源-气候-环境综合评估模型和数据库,近两年发表论文10余篇。与联合国气候变化框架公约秘书处(UNFCCC)、世界气象组织(WMO)、联合国环境署(UNEP)等联合国机构和国际应用系统分析研究所(IIASA)等世界知名研究机构开展合作研究,在第24、25届联合国气候变化大会、世界环境大会和全球能源互联网大会等国际会议上发布多项重要研究报告。


作者简介



侯方心


博士


研究方向为能源规划、能源供需、可再生能源发电技术等

E-mail:

fangxin-hou@geidco.org



张士宁


博士


研究方向为全球能源发展战略规划、综合评价、能源经济与能源供需、可再生能源发电技术等

E-mail:

shining-zhang@geidco.org



赵子健


博士


研究方向为大气环境、气候变化、能源规划

E-mail:

zijian-zhao@geidco.org




陈小彤


博士


研究方向为大气环境、气候变化、环境系统分析等

E-mail:

xiaotong-chen@geidco.org




谭新


博士


研究方向为能源与气候变化、智能电网通讯、物联网技术等

E-mail:

xin-tan@geidco.org




黄瀚


美国注册电气工程师


研究方向为电力系统规划、运行与控制、智能电网技术、新能源发电与并网技术等

E-mail:

han-huang@geidco.org



杨方


高级工程师,通信作者


研究方向为气候变化、电力系统、能源与环境等

E-mail:

fang-yang1@geidco.org



谭锋


硕士


研究方向为水电工程建设造价、环境系统分析等

E-mail:

543295970@qq.com


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编辑:张宇

审核:白恺


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