清华大学常世彦等：温升2 ℃/1.5 ℃情景下世界主要区域BECCS发展潜力评估分析
发布时间:2020-08-12
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温升2 ℃/1.5 ℃情景下世界主要区域BECCS发展潜力评估分析
郑丁乾1，常世彦1,2，蔡闻佳1,3，杨方4，张士宁4
（1. 清华-力拓资源能源与可持续发展研究中心，2. 清华大学能源环境经济研究所，3. 清华大学地球系统科学系，4. 全球能源互联网集团有限公司）
本文发表在《全球能源互联网》2020年第4期“电力系统低碳发展的目标、战略及技术选择”专题，欢迎点击品读。本文受国家自然科学基金、国家电网有限公司科技项目资助。
文章导读
《巴黎协定》确立了全球控制温升不超过2℃并努力控制在1.5℃以内的长期目标。实现这一目标，需要快速从传统的化石燃料消费转移到低碳能源利用，积极采取温室气体减排措施。但是，越多越多的研究表明，仅仅依靠常规的减排措施不足以实现目标，还需要采用以生物质能结合碳捕集与封存（bioenergy energy with carbon capture and storage, BECCS）为主要代表的碳移除技术(carbon dioxide removal, CDR）。为了能够对BECCS发展潜力在区域层面的现有研究有一个初步认识，本研究基于全球综合评估模型的主要情景研究结果，评估分析了全球温升2 ℃和1.5 ℃情景下主要区域的BECCS发展潜力。
重点内容
本研究基于共享社会经济路径（SSP）数据库和CD-LINKS数据库，对BECCS相关研究进行了梳理。综合来看，各区域BECCS将可能在2030年后开始快速发展，其中OECD和ASIA区域是发展较快的地区，也是发展潜力较大的地区（见图1）。
⬆ 图1 SSP数据库中2 ℃/1.5 ℃温升情景下世界主要区域的BECCS发展潜力
注：参考SSP数据库中的区域划分，将全球分为5个区域，分别是OECD（包括1990年的OECD国家以及欧盟成员国和候选国）、REF（东欧和前苏联国家）、ASIA（除了中东、日本和前苏联国家以外的亚洲国家）、MAF（中东和非洲国家）和LAM（拉丁美洲和加勒比海地区的国家）。
全球温升2 ℃情景下，生物质发电和生物质液体燃料结合CCS的发展潜力较大，而生物质制氢的发展潜力较小。但是在温升1.5 ℃情景下，生物质制氢的规模将可能在一定程度上有所增加（见图2）。
⬆ 图2 SSP数据库中世界主要区域在全球温升2 ℃/1.5 ℃情景下的BECCS技术路线
在全球温升2 ℃情景下，各区域平均生物质能利用量中BECCS利用量的比重从2030年占比2.7%~24.55%，到2050年增加到26.96%~55.33%。不同区域的平均BECCS利用量在该区域平均生物质能利用量中的占比也有差别，本世纪的大部分时间里OECD是占比最大的区域，而MAF是占比最小的区域（见图3）。
⬆ 图3 SSP数据库中平均BECCS利用量占平均生物质能利用量的比例
主要结论
1
全球情景研究结果表明各区域BECCS将可能在2030年后开始快速发展。
2
BECCS的发展将可能主要集中在OECD区域和ASIA区域。
3
全球温升2 ℃情景下，主要以生物质发电和生物质液体燃料结合CCS为主，生物质制氢结合CCS的发展潜力较小；而在温升1.5 ℃情景下，生物质制氢结合CCS会有一定程度的增长。
4
BECCS占生物质能利用比重上，全球各区域在中长期都会有所增加。本世纪的大部分时间里OECD区域将可能是比重最大的地区。
本文引文信息
郑丁乾，常世彦，蔡闻佳，等. 温升2 ℃/1.5 ℃情景下世界主要区域BECCS发展潜力评估分析[J]. 全球能源互联网，2020，3(4)：351-362.
ZHENG Dingqian, CHANG Shiyan, CAI Wenjia, et al. Assessment of global and regional BECCS development potential under the scenario of global warming of 2 ℃/1.5 ℃[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2020, 3(4): 351-362(in Chinese).
研究团队
清华-力拓资源能源与可持续发展研究中心是清华大学的校级科研机构，旨在整合全校相关院系，组织跨学科研究团队，开展就全球特别是中国的能源、矿产资源与可持续发展领域若干关键课题的研究，并积极与国内国际机构进行合作，努力成为世界能源、资源和可持续发展问题的一流研究机构，为中国乃至全球可持续发展做出贡献。其中，常世彦课题组致力于能源管理与气候政策的相关研究。
作者简介
郑丁乾
硕士
研究方向为地理信息系统和生物质资源评价
E-mail：
zhengdingqian@mail.tsinghua.edu.cn
常世彦
副研究员
主要从事能源管理与气候政策研究
E-mail：
changshiyan@mail.tsinghua.edu.cn
蔡闻佳
副教授
主要从事气候变化研究和系统分析
E-mail：
wcai@mail.tsinghua.edu.cn
杨方
高级工程师
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
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
编辑：张鹏
审核：白恺
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