中國2050能源和排放情景研究.ppt

1、中國2050能源和排放情景研究,姜克雋 能源研究所,中國能源環(huán)境綜合評價模型(IPAC)框架,ERI, China,ERI, China,能源經(jīng)濟(jì)模型 IPAC-SGM,能源技術(shù)模型 IPAC-AIM,能源與排放情景模型 IPAC-Emission,技術(shù)評價模型 IPAC/Tech IPAC/MESSAGE,動態(tài)能源經(jīng)濟(jì)模型 IPAC-TIMER,區(qū)域能源環(huán)境模型 IPAC/AIM-Local,能源需求供應(yīng) 價格/投資 經(jīng)濟(jì)影響 中長期分析,能源需求供應(yīng) 價格/投資 中長期分析,中短期能源需求 技術(shù)政策評價 分部門詳細(xì)技術(shù)流程,分地區(qū) 中短期能源需求 技術(shù)政策評價,經(jīng)濟(jì)能源發(fā)展模型 IPAC-

2、AIM/CGE,能源需求供應(yīng) 全范圍排放 價格，資源，技術(shù) 中長期分析 經(jīng)濟(jì)影響,環(huán)境產(chǎn)業(yè) 污染物排放 中期分析,技術(shù)發(fā)展 環(huán)境影響 技術(shù)戰(zhàn)略,大氣擴(kuò)散模型 IPAC/AIM-air,健康影響評價模型 IPAC-health,簡單大氣模型 MAGGIC,區(qū)域污染對策模型 GAINs-Aisa,能源預(yù)警/短期預(yù)測模型 IPAC/預(yù)警,物質(zhì)需求模型 IPAC/AIM-Material,中國能源環(huán)境綜合對策評價模型IPAC: 一個多模型框架,共同參數(shù)設(shè)計,技術(shù)模型 AIM MESSAGE,經(jīng)濟(jì)能源模型 SGM TIMER,綜合模型 IPAC,技術(shù)對策,經(jīng)濟(jì)環(huán)境能源對策,國家/地區(qū),35個國家,排放情

3、景,動態(tài)經(jīng)濟(jì),一般均衡,參數(shù),2050低碳情景模型分析框架,全球模型 IPAC-Emission,能源系統(tǒng)模型 IPAC-AIM/技術(shù)模型,經(jīng)濟(jì)能源系統(tǒng)模型 IPAC-CGE,全球能源需求和供應(yīng) 全球溫室氣體排放 全球減排目標(biāo) 排放分擔(dān) 能源進(jìn)出口 能源價格 減排成本,未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu) 高耗能行業(yè)發(fā)展 減排成本,中國能源和排放情景 分部門能源需求 分部門能源供應(yīng) 減排成本,模型關(guān)聯(lián),能源與排放情景模型 IPAC-E,氣候模型,CO2 和其他溫室氣體排放,大氣溫室氣體濃度,全球情景設(shè)計,區(qū)域排放分擔(dān),減排政策,自頂向下模型,IPAC-SGM,非能源產(chǎn)品需求,能源需求,市場均衡,IPAC-AIM/

4、技術(shù)模型,自底向上模型,每個部門的產(chǎn)量,能源價格,非能源產(chǎn)品供應(yīng),能源供應(yīng),終端部門用能技術(shù)選擇,能源效率進(jìn)步,能源供應(yīng)技術(shù)選擇,生產(chǎn)函數(shù),原因和目的,模型是擴(kuò)展思維的工具，細(xì)化與分析目標(biāo)相關(guān)的因素。 過去的分析方法比較簡單，但隨著工具的進(jìn)步，研究機構(gòu)的聽眾所關(guān)心的問題也在不斷深入。 能源環(huán)境問題常常比較復(fù)雜，需要多方面考慮，回答不同關(guān)心者的不同問題。 IPAC就是希望能夠從不同的方面深入分析能源環(huán)境問題。,能源服務(wù)技 術(shù)和潛在的 碳減排技術(shù) （電力）,能源服務(wù)技術(shù)和潛在的碳減排技術(shù)（鋼鐵）,Steel production process in China,Coke making,Sinte

5、ring,Iron making,Pig Iron,Convertor,Open Hearth,Electric Furnace,Direct,Reduction,DIOS,or,COREX,Recycled,steel,Casting,Heating,Hot Rolling Steel,Heating,Cool Rolling Steel,Continuous Casting,Steel making,IPAC 模型已經(jīng)具有較好的學(xué)術(shù)公開性,IPAC 模型已經(jīng)具有較好的學(xué)術(shù)公開性,中國2050情景構(gòu)架,好的能源安全效果,壞的氣候變化效果,壞的能源安全效果,好的氣候變化效果,基準(zhǔn)情景,650P

6、PMV減排情景,550PPMV減排情景,450PPMV減排情景,低碳情景,Emission Scenarios(排放情景）,基于兩維的情景設(shè)計：縱軸（經(jīng)濟(jì)與環(huán)境）、橫軸（全球化與強調(diào)地區(qū)發(fā)展）。A族情景更考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展，B族更考慮環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。情景樹的根部為驅(qū)動因素（社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源等等），意味著這是各族情景的基礎(chǔ)，無論每個情景的描述如何，都是從其驅(qū)動因子考慮。,與IPCC排放情景類似的研究方法 展望與回望相結(jié)合的研究方法,本研究所采取的研究方法,情景族：基準(zhǔn)情景，低碳發(fā)展情景，減排目標(biāo)情景 情景組：基準(zhǔn)情景，低碳發(fā)展情景，多個減排目標(biāo)情景 情景：共5到7個情景,情景設(shè)置框架,能源活動排放

7、：能源開采，能源利用（燃燒) 土地利用排放：農(nóng)業(yè)活動，林業(yè)，土地利用變化 工藝過程排放 考慮碳捕獲和碳儲存（CCS）,排放分析范圍,當(dāng)?shù)匚廴疚铮篠O2， NOx， CO，PM（PM10） 溫室氣體：CO2，CH4，N2O，HFC，PFC，SF6，NMVOC，黑炭,污染物和溫室氣體,全球分析和全國分析結(jié)合 2050年中國的快速能源增長使得中國的能源情景必須要在全球模型框架下進(jìn)行。同時在全球溫室氣體穩(wěn)定目標(biāo)下需要進(jìn)行一些排放分擔(dān)分析。 全國模型分析則與全球模型結(jié)合更進(jìn)一步細(xì)化能源情景分析。 多個模型 經(jīng)濟(jì)模型分析：IPAC-CGE模型，DRC模型，解析經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動因素和行業(yè)結(jié)構(gòu) 全球模型分析：IP

8、AC-Emission模型，全球排放，能源進(jìn)出口，能源價格 全國能源模型和工藝排放模型：IPAC-AIM/技術(shù)模型 土地利用模型：IPAC-AGLU模型 技術(shù)發(fā)展評價模型：清華/ERI MESSAGE模型 簡化氣候模型：MAGGIC模型,研究方法論,2050社會發(fā)展目標(biāo)途徑分析：GDP增長方式，部門發(fā)展，消費方式 能源和排放情景 中國的減排目標(biāo)，全球分擔(dān) 中國減排成本分析，減排成本曲線 共有效益（Co-benefit）分析 中國承諾分析 技術(shù)發(fā)展分析：關(guān)鍵技術(shù)的學(xué)習(xí)曲線,關(guān)鍵研究問題,各情景的主要參數(shù)與特征,各情景的主要參數(shù)與特征,各情景的主要參數(shù)與特征,基準(zhǔn)情景：GDP增長速度,基準(zhǔn)情景：G

9、DP，億元,基準(zhǔn)情景：GDP構(gòu)成,主要高耗能行業(yè)發(fā)展,人口,2005年人口結(jié)構(gòu),2030年人口結(jié)構(gòu),2050年人口結(jié)構(gòu),能源服務(wù)技術(shù)和潛在的碳減排技術(shù)（鋼鐵）,能源服務(wù)技 術(shù)和潛在的 碳減排技術(shù) （電力）,Steel production process in China,Coke making,Sintering,Iron making,Pig Iron,Convertor,Open Hearth,Electric Furnace,Direct,Reduction,DIOS,or,COREX,Recycled,steel,Casting,Heating,Hot Rolling Steel,H

10、eating,Cool Rolling Steel,Continuous Casting,Steel making,交通技術(shù)選擇,交通技術(shù)選擇,交通技術(shù)選擇,城市居民參數(shù),城市居民參數(shù),農(nóng)村居民參數(shù),美國家庭,高效照明 【如 LED照明】,光伏電池,能源檢測系統(tǒng) （家用電器),生態(tài)生活教育,減少 60% 采暖需求, 普及率70%,(25-47% 的家庭擁有屋頂光伏電池， 轉(zhuǎn)換效率接近30%,COP =8, 普及率 100%,超高效空調(diào),太陽熱利用,普及率: 20-60% （目前 6%）,熱泵采暖,COP5 普及率 30-70%,燃料電池,普及率 0-20%,高效絕熱,減少50%照明需求， 普及

11、率 100%,待機電源耗電,降低1/3 ， 普及率100%,2050年的低碳住宅 舒適和節(jié)能,屋頂植被,5,太陽能利用,高效家用電器 減少能源需求，支持舒適和安全生活方式,向公眾提供經(jīng)濟(jì)和環(huán)境 信息促使大家成為 低碳消費,減少10-20% 能源需求,- “領(lǐng)跑者項目已經(jīng)實現(xiàn) -刺激競爭和革新, -促進(jìn)現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)普及 -增加經(jīng)濟(jì)競爭力 -創(chuàng)造了“雙贏”局面，進(jìn)入良性循環(huán).,日本領(lǐng)跑者項目: 提高能源效率,(Source) JEMA (2002),圖 冰箱效率,服務(wù)業(yè)參數(shù),機動車擁有量，基準(zhǔn)情景，萬輛,機動車擁有量，低碳情景，萬輛,交通周轉(zhuǎn)量，10億人公里/噸公里,交通部門，低碳情景,交通部門，

12、550PPM情景,基準(zhǔn)情景與低碳情景的對比,基準(zhǔn)情景與低碳情景的對比,政策選擇,工業(yè)部門，主要產(chǎn)品單耗，低碳情景和550PPM情景,IPCC情景,IPCC：TAR之后的各類穩(wěn)定情景的特征,人均一致 碳強度一致 人均累積排放量一致 減排能力 混合方式 關(guān)鍵問題：到哪一年一致；開始減排年份；區(qū)域之間的差別；不同濃度/升溫目標(biāo),全球分擔(dān)方法,低碳情景與550PPM情景的對比,重大技術(shù)學(xué)習(xí)曲線,中國經(jīng)濟(jì)的競爭性：節(jié)能減排促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,三大發(fā)電設(shè)備制造公司已經(jīng)成為世界最大先進(jìn)煤電技術(shù)制造商。60%的全球煤電市場。 超臨界技術(shù)基本完全國產(chǎn)化，超超臨界機組國產(chǎn)化率接近80%。 2006年初出口合同2000萬

13、千瓦。 國內(nèi)煤電主力機組為超臨界。 中國在未來幾年將成為IGCC（4個）, 多聯(lián)產(chǎn)（8-10個），煤炭液化（報批29個）主要技術(shù)擴(kuò)展者，占全球50%以上。 哈動力在澳大利亞建立IGCC電廠（擁有50%股份） 我國在煤炭開采技術(shù)、石油天然氣開采與煉制、可再生能源方面取得明顯進(jìn)步。在未來十年中國將成為這些技術(shù)的主要提供者。 中國是世界上非常之少的對能源技術(shù)投入加大的國家，而且是快速增長。,中國技術(shù)發(fā)展：發(fā)電技術(shù)-正在成為世界領(lǐng)先，并發(fā)現(xiàn)了機會,中國經(jīng)濟(jì)的競爭性,小轎車、公共汽車、自行車所需面積對比,我們希望一個什么樣的城市,干線交通：交通誤區(qū) 非機動車交通：在政策中基本被忽視 公共交通：地鐵 城市

14、的韻味：正在喪失老城區(qū)消失、適宜機動車出行 發(fā)展經(jīng)濟(jì)和宜居城市： 投資：中國已經(jīng)富有 北京和東京，巴黎：差距在加大,電動自行車,解決城市交通問題的良好解決方案 軟硬件要跟上： 硬件：構(gòu)建良好自行車道，自行車流量大的地方分快慢道；可以在高峰時段從機動車道中劃分自行車道將城市構(gòu)建成易于出行，清潔的社會；停車場安裝充電設(shè)施 軟件：管理體系，作為一種鼓勵的交通方式；交通法規(guī)（頭盔，速度，交通事故等） 優(yōu)點：緩解交通阻塞，低排放，有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加就業(yè)，促進(jìn)消費，工業(yè)競爭力提高 缺點：速度快，容易出危險；電池污染；管理沒有體系,城市發(fā)展的理念：發(fā)展模式 中國的發(fā)達(dá)地區(qū)，人均GDP已經(jīng)接近6000美元/

15、人，如果按照PPP計算的話，已經(jīng)達(dá)到歐洲一些國家的水平。 但是我們的發(fā)展理念仍然處于初級發(fā)展中國家的水平。 這些地區(qū)需要在發(fā)展理念上有巨大轉(zhuǎn)變。,好消息 一些城市改變了以GDP為目標(biāo)的評價體系。 北京： 宜居城市 深圳：社會福利 其他一些城市,安全： 個人安全 資源安全 災(zāi)害中的安全 美好生活的基本條件： 足夠的生計 足夠的營養(yǎng)食品 棲身之地 獲得物品 健康： 體力 感覺良好 獲得清潔的空氣和水 良好的社會關(guān)系： 社會凝聚力 互相尊重 幫助他人的能力,社會發(fā)展目標(biāo)：福利,選擇自由與行動自由 個人能夠?qū)崿F(xiàn)其行為和自我價值的機遇,城市發(fā)展的理念：道路/交通 北京在構(gòu)架一個以機動車為主的交通體系：主干道多來越多，隔離護(hù)欄越來越多。機動車速度并沒有增加，而對行人和自行車卻大大損害。 公交優(yōu)先提議了多年，但仍然讓人不滿意。應(yīng)該為公交堅決優(yōu)先。 盡早發(fā)展地鐵。北京已經(jīng)太晚，只是地鐵沿著公路干線走，功能重復(fù)；投資高。,長江三角洲 中國最富裕地區(qū)之一，人均GDP5000美元，按照PPP計算20000美元。 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)沒有明顯改善 環(huán)境狀況沒有明顯改善，與相同收入發(fā)達(dá)國家差距巨大。,長江三角洲 ：需要新的發(fā)展目標(biāo) 以日本和歐洲作