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基于leap模型的长三角某市碳达峰情景

环境科学 2024年第1期45卷 104-114页

作者：杨峰张贵驰孙佶谢放尖揣小伟孙瑞玲南京市生态环境保护科学研究院南京210019 国信国际工程咨询集团股份有限公司南京210019 南京大学地理与海洋科学学院南京210023

基于leap模型,构建了适用于X市的leap-X分部门测算模型,设置了基准情景、低碳情景、强化低碳情景和2023年达峰情景等4种碳排放达峰情景.测算分析结果表明,仅在强化低碳情景与2023年达峰情景下可以实现2030年前碳达峰目标,强化低碳情景... 详细信息

基于leap模型,构建了适用于X市的leap-X分部门测算模型,设置了基准情景、低碳情景、强化低碳情景和2023年达峰情景等4种碳排放达峰情景.测算分析结果表明,仅在强化低碳情景与2023年达峰情景下可以实现2030年前碳达峰目标,强化低碳情景达峰时间约在2025年但实际可能推迟,峰值约为1.7亿t.工业是碳排放量最大部门,石化行业是工业中占比最大行业,不同情景下其占比始终保持在30%左右,发电与钢铁行业占比逐年降低,净调入电力逐渐增加.产业结构优化、能源结构调整是X市碳达峰主要驱动因素.强化低碳情景下单位GDP碳排放量在2030年将较2020年下降41%左右.

关键词：碳达峰 leap模型情景分析 X市碳排放

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

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3531-3543页

作者：陈浩胡静茹王寿兵张挺峰方锴复旦大学环境科学与工程系上海200433 宝钢工程技术集团有限公司上海201900

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... 详细信息

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.

关键词： leap模型钢铁行业 CO_(2) 排放特征减排路径情景分析

基于leap模型的临港新片区中长期碳排放预测及减排潜力分析

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环境科学 2024年第2期45卷 721-731页

作者：吴琼马昊任洪波郭明星陈鹏李琦芬上海电力大学能源与机械工程学院上海200090 国网上海市电力公司经济技术研究院上海200120

基于上海临港新片区现有统计数据,结合其未来社会经济发展、产业结构和技术进步等,构建了leap-临港模型,分析了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下新片区的能源需求和碳排放演化趋势.为增强模型的预测精准度,采用Logistic人口生长模型... 详细信息

基于上海临港新片区现有统计数据,结合其未来社会经济发展、产业结构和技术进步等,构建了leap-临港模型,分析了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下新片区的能源需求和碳排放演化趋势.为增强模型的预测精准度,采用Logistic人口生长模型对临港未来人口数据进行预测,并利用学习曲线模型模拟相关减碳技术的成本发展趋势.同时,构建了碳减排技术的经济性评价模型,通过绘制边际减排成本曲线对典型减碳技术的经济成本及减排潜力进行评估.结果表明,强化低碳情景下,2060年临港新片区一次能源消费中可再生能源占比达69%,电能在终端能源需求中占比达91%;临港新片区可在2030年实现碳达峰,且2060年碳排放量相较基准情景下降94%.就减排贡献度而言,清洁能源替代、产业结构优化和终端能效提升对临港碳减排起到关键作用,中期(至2035年)分别贡献35.1%、27.3%和16.2%的碳减排量,长期(至2060年)分别贡献50.6%、8.75%和7.7%的碳减排量.就具体减碳技术而言,氢能发电、电解水制氢及碳捕获和利用与封存(CCUS)技术对实现净零排放意义重大,但减排成本相对较高.研究成果可为临港及相关地区的低碳绿色发展提供思路和借鉴.

关键词： leap模型碳排放边际减排成本贡献度分析临港新片区

水—能源—粮食系统耦合视角下的中国分省碳达峰评估——基于leap模型的分析

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经济地理 2024年第1期44卷 118-129页

作者：刘自敏刘曦泽朱泓宇何孟航西南大学经济管理学院重庆400715 西南大学含弘学院重庆400715 西南大学商贸学院重庆400715

文章核算了中国30个省份水—能源—粮食耦合视角下的混合能源,运用投入产出分析和社会网络分析法,结合接近中心度和耦合协调度,选取了4个代表性省份,应用长期能源替代规划系统对其在不同情境下的碳排放量、碳达峰时间和减碳贡献进行了... 详细信息

文章核算了中国30个省份水—能源—粮食耦合视角下的混合能源,运用投入产出分析和社会网络分析法,结合接近中心度和耦合协调度,选取了4个代表性省份,应用长期能源替代规划系统对其在不同情境下的碳排放量、碳达峰时间和减碳贡献进行了重点预测和分析。结果表明:(1)中国的勉强协调发展省份呈现出高耦合、低发展的趋势;初级和中级协调发展省份的能源子系统评价指数相对较低。(2)在混合能源网络中,各省份发挥的作用和扮演的角色受经济、地理因素和资源禀赋差异的影响,呈现出一定的地域分布特点。(3)根据分类结果,各类别省份都有望提前实现碳达峰目标,并且在碳减排措施方面各有侧重。不同类型的省份都存在一个共性问题,即清洁能源替代和电力加速的贡献较低。最后,提出了应根据不同类别省份的实际情况制定不同的碳减排策略。

关键词：水—能源—粮食耦合混合能源 leap模型碳达峰评估清洁能源电力碳减排策略

基于leap模型的山西省能源活动领域碳达峰路径

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环境科学 2024年

作者：贾晶迪王飞张圆圆成怀刚吴海滨高阳艳山西大学环境与资源学院山西大学CO

“双碳”目标背景下，针对山西省能源活动碳达峰路径进行模拟开展省级层面的减排措施和政策研究，对处于资源型经济演进阶段的山西省来说刻不容缓。以山西省能源活动领域碳排放为核算范围，2020年为基准年建立leap模型，在此基础上外推... 详细信息

“双碳”目标背景下，针对山西省能源活动碳达峰路径进行模拟开展省级层面的减排措施和政策研究，对处于资源型经济演进阶段的山西省来说刻不容缓。以山西省能源活动领域碳排放为核算范围，2020年为基准年建立leap模型，在此基础上外推至2060年，模拟计算了山西省碳排放量，及其未来40年内的动态演变趋势。基准情景下，山西省预计在2030年之前难以实现碳达峰；同步达峰情景下，2030年能源消费总量（以标煤计）预计为411.26百万t，碳排放量为(以CO2计)751.05百万t，有望达到碳排放峰值；引领达峰情景下，碳达峰时间将提前至2028年，届时能源消费总量预计为399.03百万t，碳排放量将达到675.22百万t。此外，在基准情景下，单位GDP能耗强度与单位GDP碳排放强度若要如期实现达峰的目标有一定难度，但通采用更加节能高效的设备和技术、积极推动可再生能源的发展、降低对化石燃料的依赖程度等措施，可有效地降低能源消耗和碳排放量。在同步达峰情景与引领达峰情景的设想中，均能够成功达成《山西省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中所设定的约束性指标，显示出山西省在积极应对气候变化和推动绿色发展的道路上具备实现既定目标的能力和潜力。

关键词： leap模型能源活动山西省碳达峰碳减排

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基于leap模型的鄂尔多斯市低碳发展路径

环境科学 2024年

作者：余杨晚晴刘彪朱效宏张君宇王炳浩王明培杨建功白杨杨福源清华大学车辆与运载学院鄂尔多斯市碳中和研究应用有限公司

为确定鄂尔多斯市的低碳发展路径，基于leap模型，构建了基准情景、低碳情景和强化低碳情景这3种情景，对鄂尔多斯市2020～2050年的能源需求和碳排放进行了预测，分析了各种政策举措对于降低碳排放的贡献。结果表明，强化低碳情景下，... 详细信息

为确定鄂尔多斯市的低碳发展路径，基于leap模型，构建了基准情景、低碳情景和强化低碳情景这3种情景，对鄂尔多斯市2020～2050年的能源需求和碳排放进行了预测，分析了各种政策举措对于降低碳排放的贡献。结果表明，强化低碳情景下，鄂尔多斯市的能源需求量在2025年达到峰值5200万t，2050年下降到4000万t；碳排放量在2025年达到峰值16300万t，2050年下降到1600万t，较2020年降低88%。就减排贡献而言，对比基准情景和强化低碳情景，可再生能源发电装机量增加、终端用能的能耗降低和终端电气化率提高分别贡献了43%、25%和24%的减排量。鄂尔多斯市应当大力发展可再生能源，充分利用丰富的风光资源禀赋；同时，推进经济转型，逐步提高产业结构中高附加值低耗能产业的比重。对于电力部门，调整发电结构，对现有火电厂进行改造，使用零碳、低碳发电技术取代传统火力发电；对于工业和交通部门，提高终端电气化率、降低能耗强度。

关键词： leap模型碳排放情景分析可再生能源发电鄂尔多斯市

基于ARIMA-leap模型的中国钢铁行业二氧化碳排放特征和减排路径研究

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中国环境科学 2024年

作者：陈浩胡静茹王寿兵张挺峰方锴宝钢工程技术集团有限公司复旦大学环境科学与工程系

钢铁行业作为传统高污染、高耗能行业，其能源消耗占中国总能源消耗的15%以上。在中国实施碳达峰和碳中和战略目标背景下，研究钢铁行业二氧化碳(CO2)排放特征和减排路径意义重大。为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性，... 详细信息

钢铁行业作为传统高污染、高耗能行业，其能源消耗占中国总能源消耗的15%以上。在中国实施碳达峰和碳中和战略目标背景下，研究钢铁行业二氧化碳(CO2)排放特征和减排路径意义重大。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5年为时间节点，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CO2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CO2减排潜力均高于单一情景。单一情景中相较于基准情景CO2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)。借助leap模型的能源核算以及CO2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CO2排量，确定了中国钢铁行业CO2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CO2减排路径。

关键词： leap模型钢铁行业 CO 排放特征减排路径情景分析

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基于leap模型的“零碳”电厂建设路径

环境科学 2024年

作者：王湉伦小秀北京林业大学环境科学与工程学院

电力行业是首要的碳排放行业，在“双碳”目标提出的背景下，加强“零碳”电厂建设路径研究尤为重要.以某国有发电企业为例，基于电厂近几年碳排放情况，结合其能源结构、地理气候条件等构建了leap模型，设置基准情景、能源结构调整情... 详细信息

电力行业是首要的碳排放行业，在“双碳”目标提出的背景下，加强“零碳”电厂建设路径研究尤为重要.以某国有发电企业为例，基于电厂近几年碳排放情况，结合其能源结构、地理气候条件等构建了leap模型，设置基准情景、能源结构调整情景、技术进步情景和综合情景，分析了各情景下能源消费需求，并预测各情景下未来碳排放量.结果表明，2060 年，在能源结构调整和技术进步情景下发电部门碳排放总量较基准情景分别下降75.97%和54.55%，证明清洁能源替代碳减排潜力大，火电机组灵活性改造及升级更换超超临界发电机组可降低煤耗减少碳排放量，同时发展CCUS技术意义重大，建设CCUS项目是在保留一定火电规模下实现电厂碳中和的必要条件.在综合情景下，在2056年左右电厂可实现“零碳”排放.研究成果可为“零碳”电厂建设提供思路.

关键词： “零碳”电厂 leap模型碳减排碳中和减排潜力

基于leap模型的江苏省重点行业碳达峰碳中和情景

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环境科学 2024年

作者：罗闯黎林王雨豪姜宜东赵传文葛晖骏南京师范大学能源与机械工程学院

通过对江苏省未来能源需求和碳排放情景的深入分析，制定达到碳达峰和碳中和目标的战略。采用leap模型对2021～2060年不同情景下的能源需求和碳排放进行预测。研究发现，在基准情景下，江苏省重点行业的能源需求呈高速增长，2021～2060... 详细信息

通过对江苏省未来能源需求和碳排放情景的深入分析，制定达到碳达峰和碳中和目标的战略。采用leap模型对2021～2060年不同情景下的能源需求和碳排放进行预测。研究发现，在基准情景下，江苏省重点行业的能源需求呈高速增长，2021～2060年能源消费量增加2.35倍，年均增速为3.46%。而在政策执行、可持续发展和创新推进情景下，能源消费总量显著降低，分别为45.98%、58.96%和86.13%，展现出了不同程度的节能潜力。对碳排放的预测显示，在基准情景下，碳排放总量呈持续增长趋势，达到2060年的5.99亿t，年均增速为4.47%。而在3种情景下，碳排放量显著降低，表现为峰值达到2025年或2030年，并逐步下降。具体来看，工业部门逐年降低，交通运输部门呈增长趋势，建筑部门相对稳定。总体而言，随着产业结构调整和技术水平提升，江苏省有望实现碳排放的逐步减少，但需关注交通运输部门的碳排放增加趋势。

关键词： leap模型碳达峰碳中和重点行业情景分析