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中国能源模型论坛(CEMF)
简报
20248月期
总第24
01
中央决策
1、中共中央、国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》
2、国务院印发《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》
3、国家发改委、国家能源局和国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》
4、国家发改委、国家能源局联合发布《关于2024年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》
5、国家发改委、国家能源局联合发布《电力中长期交易基本规则—绿色电力交易专章》
6、国家发改委推动REITs发行扩大至清洁能源、储能等项目
7、国家发改委研究设立生态保护补偿基金
8、国务院推动公共区域加氢设施建设
9、国家能源局印发《配电网高质量发展行动实施方案(2024—2027年)》
10、中央网信办秘书局、国家发展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅、自然资源部办公厅等十部门联合印发《数字化绿色化协同转型发展实施指南》
11、国家发改委、国家能源局联合印发《能源重点领域大规模设备更新实施方案》
02
行业动态
1、中国能建签约100万吨氢基一体化项目
2、中电建伊犁巩留产业园区低碳转型风光储一体化项目签约
3、中节能拟投建500MW防沙治沙光伏一体化项目
4、中集安瑞科与申能股份签署战略合作 共同打造零碳工厂
5、中城大有与比亚迪储能签署协议 聚焦储能技术等方向
6、南方电网:加快绿色发展推进美丽中国建设的实施方案
7、中船科技“风光氢储”试验场取得重大突破
8、全国最大林业碳汇项目签约启动
9、国务院新闻办发布《中国的能源转型》白皮书
03
国际局势
1、欧盟批准177亿元欧意大利援助计划 支持储能系统发展
2、德国宣布推动“南部氢能走廊”开发建设
3、欧盟批准瑞典30亿欧元的生物能源碳捕集与封存计划
4、意大利向欧盟批准的氢项目提供10亿欧元补贴
5、英国NEPC发布《英国电力系统的快速脱碳》报告
04
模型研究
1、Global supply chains amplify economic costs of future extreme heat risk(全球供应链扩大了未来极端高温风险的经济成本)
2、碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径
3、A review of hydrogen generation, storage, and applications in power system(电力系统中氢能生产、储存和应用的综述)
4、Understanding future emissions from low-carbon power systems by integration of life-cycle assessment and integrated energy modelling(基于生命周期评估和综合能源建模分析低碳电力系统的未来碳排放)
01
中央决策
2024年8月11日,中共中央、国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》。这是中央层面首次对加快经济社会发展全面绿色转型进行系统部署。《意见》提出的整体目标是,到2030年,经济社会发展全面绿色转型取得显著成效;到2035年,经济社会发展全面进入绿色低碳轨道,碳排放达峰后稳中有降,美丽中国目标基本实现。同时,提出系列目标:到2030年,节能环保产业规模达到15万亿元左右;非化石能源消费比重提高到25%左右;营运交通工具单位换算周转量碳排放强度比2020年下降9.5%左右;大宗固体废弃物年利用量达到45亿吨左右等。《意见》围绕构建绿色低碳高质量发展空间格局、加快产业结构绿色低碳转型、稳妥推进能源绿色低碳转型、推进交通运输绿色转型、推进城乡建设发展绿色转型等5大领域,以及实施全面节约战略、推动消费模式绿色转型、发挥科技创新支撑作用等3大环节,部署加快形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产和生活方式。
2024年8月2日,国务院办公厅印发《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》,旨在建立能耗双控向碳排放双控全面转型新机制。《方案》明确了构建碳排放双控制度体系的重点任务,并提出,将碳排放指标纳入国民经济和社会发展规划。研究制定碳达峰碳中和有关行动方案,细化碳排放目标控制的工作举措、重点任务和保障措施。制定出台碳达峰碳中和综合评价考核办法。完善全国碳排放权交易市场调控机制,逐步扩大行业覆盖范围,探索配额有偿分配机制。加快健全完善绿证交易市场。
2024年8月6日,国家发改委、国家能源局和国家数据局三部门联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》,对加快推进新型电力系统建设作出部署。方案指出,在2024—2027年重点开展电力系统稳定保障行动、大规模高比例新能源外送攻坚行动、配电网高质量发展行动、智慧化调度体系建设行动、新能源系统友好性能提升行动、新一代煤电升级行动、电力系统调节能力优化行动、电动汽车充电设施网络拓展行动和电动汽车充电设施网络拓展行动共9项专项行动,同时建立健全工作机制,统筹推进全国新型电力系统建设取得实效,助力电力领域新质生产力发展。
2024年8月5日,国家发改委、国家能源局联合发布《关于2024年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》。其中,2024年各省非水电可再生能源消费消纳责任权重大幅提高,电解铝作为高耗能行业,首次被设置强制绿电消费目标。作为约束性指标,国家发改委每年会公布当年各省的消纳责任权重以及下一年的责任权重预期值,当年没有完成的,按年转移至下一年,以推动可再生能源发展。对比2023年各省的非水电可再生能源消纳责任权重,2024年这一权重大幅提高。促进绿电消纳方面,文件还强调”严格落实西电东送和跨省跨区输电通道可再生能源电量占比要求,2024年的占比原则上不低于2023年实际执行情况,冀北、蒙西、青海、甘肃等地区要切实采取措施提升消纳能力,强化监测预警,保障新能源消纳利用处于合理水平。
2024年8月23日,国家发展改革委、国家能源局发布了关于印发《电力中长期交易基本规则—绿色电力交易专章》的通知。文件提到,国家能源局负责推动绿证核发全覆盖,拓展绿证应用场景,国家能源局及派出机构加强对绿色电力交易监管。地方政府主管部门要积极推动新能源参与电力市场,指导经营主体积极参与绿色电力交易,按照“省内为主、跨省区为辅”的原则,推动绿色电力交易有序开展,满足电力用户绿色电力购买需求。绿色电力交易主要包括省内绿色电力交易和跨省区绿色电力交易。初期,参与绿色电力交易的发电侧主体为风电、光伏发电项目,条件成熟时,可逐步扩大至符合条件的其他可再生能源。
2024年7月26日,国家发展改革委发布关于全面推动基础设施领域不动产投资信托基金(REITs)项目常态化发行的通知,能源基础设施可申报。包括风电、太阳能发电、水力发电、天然气发电、生物质发电、核电等清洁能源项目;储能设施项目;清洁低碳、灵活高效的燃煤发电(含热电联产煤电)项目;特高压输电项目,增量配电网、微电网、充电基础设施项目。其中,燃煤发电项目应具备以下一项或多项条件:纯凝工况最小发电出力在30%额定负荷及以下;掺烧生物质、氢、氨等低碳燃料,掺烧热量比例不低于10%;配备大规模碳捕集利用与封存(CCUS)设备。
2024年7月29日,为深入贯彻落实《生态保护补偿条例》,完善市场化生态保护补偿机制,国家发展改革委振兴司组织召开生态保护补偿基金专题座谈会。会上,国家开发银行、中国农业发展银行、三峡集团、国投集团、中咨公司等中央企业交流了对基金募资、管理、投向等方面的考虑和建议,国家绿色发展基金、中国绿化基金会、蚂蚁森林生态绿色发展基金会等基金主体介绍成熟基金设立和运作的典型经验做法,中央财经大学、华中师范大学、北京绿色金融研究院、生态环境部环境规划院等高校和科研院所专家学者从绿色金融、生态保护补偿等方面对基金设立的思路提出意见建议。会议指出,《生态保护补偿条例》和《长江保护法》《黄河保护法》等多个法律法规明确提出要建立市场化运作的生态保护补偿基金,拓展生态保护补偿资金来源、丰富绿色经济形态、进一步激发全社会参与生态保护补偿积极性,积极研究提出设立生态保护补偿基金的思路与方案,为基金落地创造条件。
2024年7月31日,国务院印发《深入实施以人为本的新型城镇化战略五年行动计划》,对未来五年推进新型城镇化建设的总体要求、重点任务、政策措施和组织实施等作出部署.《行动计划》指出,推进绿色智慧城市建设;加快建立地级及以上城市生活垃圾分类处理系统,推广绿色建材、清洁取暖和分布式光伏应用;加快居住区充电设施建设,推动公共停车场、具备条件的加油(气)站在确保安全的前提下配建快充、换电和加氢设施,开展公共领域车辆全面电动化试点;积极推进“千兆城市”建设,加快实现第五代移动通信(5G)网络城区连续覆盖和重点场所深度覆盖,推动北斗应用融入城市建设管理;推进基于数字化、网络化、智能化的新型城市基础设施建设。
2024年8月2日,国家能源局印发《配电网高质量发展行动实施方案(2024—2027年)》。《方案》指出,要建设一批满足新型主体接入的项目,结合分布式新能源的资源条件、开发布局和投产时序,有针对性加强配电网建设,提高配电网对分布式新能源的接纳、配置和调控能力。重点工作包括创新探索一批分布式智能电网项目。面向大电网末端、新能源富集乡村、高比例新能源供电园区等,探索建设一批分布式智能电网项目。组织编制配电网发展实施方案要做好与配电网规划的衔接。配电网发展实施方案是当前推动加快补齐供电短板、更好满足新型主体发展需要的重大专项工作,2026年、2027年项目同步纳入“十五五”配电网规划。
2024年8月24日,中央网信办秘书局、国家发展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅、自然资源部办公厅等十部门联合印发《数字化绿色化协同转型发展实施指南》。《指南》从创新引领、协同推进、开放合作、务求实效等四个方面,明确了推进双化协同工作的基本原则;按照“323”总体框架进行布局,明确了各地区政府和相关部门,行业协会、高校和科研院所,相关行业企业等双化协同三类实施主体,为各类主体推进双化协同工作提供指引和参考。《指南》指明了双化协同两大发力方向:一是要加快数字产业绿色低碳发展,推动数据中心、通信基站、电子信息产品等关键领域的绿色化转型。二是要发挥数字科技企业创新作用,促进电力、采矿、冶金、石化、交通、建筑、城市、农业、生态等九个重点领域的绿色化转型。《指南》提出,各地区在使用指南推进双化协同工作过程中,要聚焦推动高质量发展、加快发展新质生产力,充分把握好自身在区域、产业发展中的定位,立足自身资源禀赋,积极打造特色产业和功能优势,加速数字化绿色化协同发展,推进能源资源、产业结构、消费结构转型升级,加快经济社会发展全面绿色转型。
2024年8月21日,国家发改委、国家能源局联合印发《能源重点领域大规模设备更新实施方案》。《方案》指出,中国将从火电、输配电、风电、光伏、水电等7个方面入手,进行大规模设备更新和技术改造。在火电方面,要持续推动节能改造、供热改造和灵活性改造,加快火电数字化设计建造和智能化升级,建设智能感知、智能诊断、智能控制、智慧运行的智能电厂。在输配电方面,鼓励开展老旧变电站和输电线路整体改造,加快更新运行年限较长、不满足运行要求的变压器、高压开关等设备,提高电网运行安全能力。在清洁取暖方面,鼓励北方地区各省份将清洁取暖设备纳入大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案,加大地方财政、金融等政策支持力度。根据文件要求,到2027年,中国能源重点领域设备投资规模比2023年增长25%以上。
02
行业动态
2024年7月24日,新疆疏勒县人民政府与中国能源建设集团西北建设投资有限公司签署合作框架协议,计划总投资445亿元,建设100万吨氢基一体化项目,助力南疆产业结构优化调整、促进南疆氢基化工产业发展、实现绿色低碳转型,带动喀什地区经济高质量发展。该项目主要建设光伏系统、电化学储能系统、电解水制氢系统、合成氨系统、合成甲醇系统等,计划分三期实施,其中一期主要包括电源和化工两部分,建成后可年合成甲醇10万吨、合成氨10万吨、生产氢气3万吨,年产值达10亿元。项目三期全部建成后可实现年产合成甲醇40万吨、合成氨60万吨、生产氢气13万吨,年产值达70亿元以上。
2024年8月8日,中电建伊犁巩留产业园区低碳转型风光储一体化项目签约仪式举行。中电建伊犁巩留产业园区低碳转型风光储一体化项目由中电建集团河南工程有限公司投资建设,总投资约46.4亿元,规划建设总装机规模100万千瓦,其中风电40万千瓦,光伏交流侧容量60万千瓦。项目建成后,年均产值将达到4.77亿元,年利税5222.44万元。项目深入践行“生态优先、绿色发展”理念,严守生态环保底线、资源利用上线,积极探索“草光互补”开发建设模式,推动新能源项目建设与生态保护、乡村振兴等有机结合,助力巩留能源结构优化、低碳绿色发展,切实将绿色能源资源优势转化为电力供应优势、区域发展优势。
2024年8月9日,中节能太阳能股份有限公司发布公告,为继续扩大自身光伏电站装机规模,公司拟以下属子公司中节能达拉特旗太阳能科技有限公司(简称达拉特公司)作为主体,投资建设“中节能太阳能达拉特旗50万千瓦防沙治沙光伏一体化项目”,规划投资总额约20.15亿元。该项目拟采用“光伏+治沙”形式建设地面集中式光伏发电项目。治沙部分计划由达拉特公司负责出资,进行总面积约5.75万亩土地的生态治理工作。此外,还将配套建设220kV升压站及相关送出线路,并在发电侧配套建设75兆瓦/150兆瓦时电化学储能系统。

2024年8月16日,中集集团旗下中集安瑞科与申能集团旗下申能股份签署《战略合作框架协议》,双方积极响应国家双碳目标,将发挥各自领域优势,在低碳化综合供能、用能保障和绿色电力等领域深化合作,通过一体化综合能源低碳服务解决方案,打造绿色、安全、经济的“零碳工厂”。工厂需通过节能减排技术应用、可再生能源替代等措施,有效实现零碳排。中集安瑞科旗下上海能源系统公司,具备智慧分布式能源的一体化解决方案,可以提供低碳能源站等产品及服务,优化工厂用能效率、有效降低碳排放;而申能股份凭借其GW级新能源基地,可以持续稳定地向工厂供应绿色电力,助推工厂能源结构的绿色转型。

2024年8月7日,中城大有产业集团与比亚迪储能及新型电池事业部于8月7日在深圳举行了战略合作协议签署仪式,彰显双方共同致力于推动新能源储能领域的发展,共同促进能源结构的绿色低碳转型。根据协议内容,双方将在储能技术的研发、市场推广和项目运营等方面展开紧密合作。他们将共同推动项目规划、设计、建设和运营等各个环节,打造具有示范意义的储能项目,为能源结构的优化和绿色低碳发展做出贡献。

2024年8月,《南方电网公司关于加快绿色发展推进美丽中国建设的实施方案》印发,聚焦支撑能源生产消费绿色低碳转型、维护生态环境安全等六个方面,部署推进24项重点任务,全力打造零碳竞争力和绿色低碳发展高地,加快培育和发展新质生产力,促进经济社会发展全面绿色转型,更好服务美丽中国建设。《方案》要求,推动健全容量成本回收机制与辅助服务市场机制,实现优先计划、中长期、现货和辅助服务有序衔接,建成开放合作、规范有序、绿色低碳、安全高效的南方区域电力市场。同时,南方电网公司将持续深化深圳“充储放一张网”、海南“充换电一张网”、车网互动等商业模式创新,优化充换电网络业务布局,加快培育绿色低碳新业态。《方案》提出,预计2024年至2027年,南方电网公司将投资1953亿元推进电网设备大规模更新,聚焦电网本质安全提升、节能增效提升、绿色环保升级等五个方向,提升本质安全水平,推动电网绿色转型。

2024年8月,中船科技旗下中船风电“风光氢储”试验场取得重大突破,场内可再生能源发电、离网制氢及氢能消纳三大核心技术环节全面贯通,燃料电池系统成功发电,为可再生能源与氢能深度耦合的技术孵化树立了新标杆,培育了新能源产业向前沿领域迈进的新增长点。试验场项目创新采用交直流混合微电网组网技术和锂电-燃电混合储能模式,以电解制氢技术灵活调节能源供需,将氢燃料电池和锂电池共同作为调峰载体和后备电源,搭载中船风电自主开发的风光氢储微电网能量管理系统对“源网荷储氢”多能系统进行多尺度协调控制,真正意义上实现了100%可再生能源供电,有效弥补了电化学储能在储能时长方面的局限性,实现了全天候、无间断、100%清洁能源离网供电,标志着突破了多能互补系统容量优化、动态响应机制及智能调度控制等关键技术,为有效应对可再生能源固有的波动性对电力系统调峰、消纳及运行稳定性带来的一系列挑战提供了科学路径。

2024年8月14日,全国温室气体资源减排交易市场重启后,体量最大的林业碳汇开发项目在北京正式签约启动。中林数科有限公司与张家口塞林林业集团有限公司将按照生态环境部公布的造林碳汇方法学,将张家口市475万亩新造林开发为CCER(国家核证自愿减排量)林业碳汇项目,助力张家口市经济社会绿色低碳高质量发展。中林数科作为中国林业集团的全资子公司,积极发挥作用,支撑中国林业集团参编林业碳汇方法学与国家标准,持续聚焦国家“双碳”战略需求,围绕生态碳汇、林业信息化等领域,打造林业技术应用产业原创技术策源”,加快推进林业新质生产力发展。

2024年8月29日,国务院新闻办发布《中国的能源转型》白皮书,全面介绍十年来中国能源转型取得的历史性成就。白皮书指出,十年来,中国深入推进能源生产和消费方式变革,能源供给保障能力全面提升,能源绿色低碳发展实现历史性突破。能源转型推动清洁能源发展进入快车道。数据显示,2023年,中国清洁能源消费比重达到26.4%,较2013年提高10.9个百分点,煤炭消费比重累计下降12.1个百分点。发电总装机容量达到29.2亿千瓦,其中,清洁能源发电装机容量达到17亿千瓦,占发电装机总量的58.2%。清洁能源发电量约3.8万亿千瓦时,占总发电量比重为39.7%,比2013年提高了15个百分点左右。十年来,新增清洁能源发电量占全社会用电增量一半以上,同时持续推动技术创新,中国能源含“绿”量和含“新”量不断提升。

03
国际局势
根据欧盟国家援助规则,欧盟委员会批准了一项177亿欧元的意大利计划,用于支持建设和运营集中式电力储能系统。该措施有助于实现欧洲绿色协议和“Fitfor55”一揽子计划的目标,使可再生能源能够融入意大利电力系统。意大利公布的计划将支持建设总容量超过9GW/71GWh的储能设施。该计划将持续到2033年12月31日。该措施旨在促进可再生能源(RES)融入意大利电力系统。可再生能源发电并不总是与电力需求时期相吻合。电力储能系统可以在发电量过剩时储存多余的电力,并在电力短缺时使用,从而减少可再生能源的削减,并减少那些可调度但污染严重的发电厂(例如化石燃料发电厂)生产额外电力的需要。
2024年8月,德国政府宣布将推动“南部氢能走廊”开发建设,这是目前欧洲规划建设的5条大型“氢能走廊”项目之一。根据规划,德国将通过专用管道,将在北非地区通过风能或太阳能生产的氢能经由意大利和奥地利输送至德国南部,以满足当地对氢能日益增长的需求。德国政府计划在2027至2028年前改造和新建超过1800公里的氢气管道,这些线路将获得“欧洲共同利益重要项目”计划的部分支持。作为上述欧洲计划的补充,德国12家主要管道运营商还发布了“氢能核心网络”联合计划,计划投资超过30亿欧元改造和新建约9700千米的氢气运输管道,将氢气生产中心与工业用户、储存设施、发电厂和进口走廊等连接起来。德国经济和气候保护部表示,为迅速扩大氢能市场份额,需要高效、低成本地发展氢能网络基础设施,使其与氢能市场同步成长。
2024年7月2日,根据欧盟国家援助规则,欧盟委员会批准了一项30亿欧元(360亿瑞典克朗)的瑞典碳捕集与封存计划,旨在减少生物质燃烧或加工过程中释放的二氧化碳。根据该计划,援助将通过竞争性招标程序授予,预计2024年将进行首次拍卖。该计划将持续至2028年12月31日。通过捕集与封存大量生物二氧化碳,该计划将有助于瑞典到2045年将其温室气体排放量较1990年水平减少85%,并将帮助瑞典和欧盟实现到2050年碳中和目标。
2024年8月1日,意大利政府宣布将花费超过9.94亿欧元用于补贴已被列入Hy2Infra欧洲共同利益重要项目(IPCEI)清单的氢项目。欧盟委员会今年早些时候宣布,意大利高达600MW的电解能力以及氢气管道将有资格通过Hy2Infra获得大量国家援助,这实际上为七个欧洲国家的69亿欧元政府支出亮了绿灯。Puglia绿色氢谷的开发商在2月份宣布,它将获得总计4.7亿欧元的公共资金。该中心将拥有总部位于米兰的能源公司Edison和工程公司Saipem在布尔迪西和塔兰托开发的160MW电解槽容量,以及110公里的管道,其中85公里将由天然气输送系统运营商Snam开发,用于2028年开始运营。
2024年7月23日,英国国家工程政策中心(NEPC)发布《英国电力系统的快速脱碳》报告,讨论了英国电力系统快速转型的优先行动和战略建议。英国政府设定了极具挑战性的2035年碳排放目标和2030年清洁电力目标。但是,仅仅沿着当前的路线加快步伐并不能实现这一目标,需要在方法上彻底转变,同时迅速制定计划。关键是在六个方面进行重大变革:1. 为愿景建立强有力的支持;2. 以工程设计为重点的强大中央领导和治理;3.更加灵活的数字化系统;4. 在采购和监管方面发挥主动性;5. 勇敢面对挑战:规划、许可和并网延迟;6. 保持长远眼光。
04
模型研究

作者:Yida Sun, Shupeng Zhu, Daoping Wang, Jianping Duan, Hui Lu, Hao Yin, Chang Tan, Lingrui Zhang, Mengzhen Zhao, Wenjia Cai, Yong Wang, Yixin Hu, Shu Tao & Dabo Guan

来源:Nature

主要内容:本研究构建了“气候-健康-经济”子系统有机连接的交叉学科灾害足迹模型,评估了气候变化下全球热浪的健康风险及经济损失。研究结果显示,到本世纪中叶,全球因热应激导致的年度国内生产总值损失将呈指数级增长,且小型和中型企业较多的发展中国家将承受更高的健康和劳动生产率损失。同时,全球供应链中断效应将更加广泛,对中国和美国等制造业大国造成强烈冲击。该研究不仅为理解气候变化带来的宏观经济影响提供了新的视角,也为全球协同应对气候变化提供了科学依据。

作者:刘世荣,王晖,李海奎,余振,栾军伟

来源:林业科学

主要内容:本研究基于文献分析法和模型模拟,系统阐述了中国森林碳储量和碳汇现状、动态变化与潜力提升途径。研究显示,在全球变化背景下,气候变化及其引发的风险(极端干旱与热浪事件、森林火灾、病虫害等)可能会削弱森林碳汇功能。为维持并提升森林碳储量和碳汇潜力,需要采取森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与木质林产品碳库协同提升的策略,从保碳、增碳、扩碳和碳资源化利用的汇转移4个途径对森林资源实施保护修复、精准绿化、科学经营与合理利用以及多时空尺度的优化布局,同时重视森林土壤碳库增汇的长期效应。在林业减缓和适应气候变化框架下,森林碳汇潜力提升未来研究重点是科学推进国土绿化适宜造林地和树种选择,森林经营增汇技术,森林碳储、碳汇协同提升与木质产品库的碳汇转移与存续的时空配置优化模式,森林土壤固碳增汇机制以及潜力研究,准确评估森林碳汇对实现国家碳中和目标的贡献及其时间表和路线图。

作者:Leijiao Ge, Bohan Zhang, Wentao Huang, Yuanzheng Li, Luyang Hou, Jianbo Xiao, Zimu Mao, Xiaoping Li

来源:Journal of Energy Storage

主要内容:本研究全面回顾了氢能在现代电力系统中的生产、储存和应用技术,重点关注了电解水制氢技术、氢能在电力系统"源-网-荷"侧的多种应用场景以及氢能储存方法。文章深入分析了氢能在电力系统中面临的成本、效率和技术等挑战,并探讨了氢能在推动电力系统发展、储存技术进步和清洁制氢方法等方面的未来前景。结论指出,氢能在电力系统中的应用面临成本、效率、技术和系统整合等多方面挑战,然而通过技术创新、政策支持和市场机制的完善,氢能有望在未来电力系统中发挥更大作用,促进能源结构的多元化和低碳化。未来研究应着重于提高氢能生产和储存的效率,降低成本,开发更先进的控制策略,以及探索氢能与其他能源形式的协同应用模式。此外,加强氢电市场的融合,建立健全的政策和监管框架,也是推动氢能在电力系统中大规模应用的关键。

作者:Michaja Pehl, Anders Arvesen, Florian Humpenöder, Alexander Popp, Edgar G. Hertwich & Gunnar Luderer

来源:Nature Energy

主要内容:本研究结合了综合评估模型和前瞻性生命周期评估方法,全面分析了未来低碳电力系统的直接和间接温室气体排放,研究重点关注了核能、风能、太阳能、水电、生物能源和化石燃料CCS等技术的全生命周期排放,探讨了考虑间接排放对未来电力系统规划的影响。文章利用综合评估模型REMIND模拟了基准情景和2°C政策情景下的全球能源系统发展,使用多区域前瞻性生命周期评估模型THEMIS计算了各发电技术的内含能源使用系数,然后结合REMIND模型内生的CO2排放强度计算了各技术的间接温室气体排放。这种方法考虑了能源系统脱碳对上游能源和材料需求碳强度的影响。此外,采用全球土地利用分配模型MAgPIE计算了生物能源生产相关的土地利用变化排放,分析了考虑间接排放对最优技术选择的影响,通过比较只考虑直接排放和考虑所有间接排放两种情况下的技术部署,评估了间接排放对电力系统规划的影响。