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魏一鸣教授团队提出碳捕集与封存及利用的首个全球布局方案

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北京理工大学能源与环境政策研究中心魏一鸣教授课题组在碳捕集与封存及利用工程布局方面取得重要进展。202115日凌晨研究成果2℃温控目标下捕集、封存与利用技术的全球布局”(A proposed global layout of carbon capture and storage in line with a 2 °C climate target),以研究长文(Research Article)形式在线发表于自然子刊《自然气候变化》(Nature Climate Change该文在国际上首次提出实现2度温控目标的全球CCUS布局方案,突破了已有研究点点的源汇匹配模式,提出了基于碳簇的全球源汇优化匹配方案,对于全球深度协同减排,以及我国2060年实现碳中和目标具有重要意义

该成果是在北京理工大学讲席教授魏一鸣领衔的国家重点研发计划项目气候变化头头体育直播吧影响综合评估模式研究2016YFA0602600)”国家自然科学头头体育直播吧创新研究群体项目(71521002等国家科技任务支持形成的。魏一鸣教授是文第一作者和通讯作者,刘兰翠教授、余碧莹教授等全程参与了研究工作北京理工大学论文第一完成单位合作单位包括北京师范大学头头体育直播吧科学院等。

二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS实现本世纪末将全球温升控制在不超过头头体育直播吧化前2摄氏度(以下简称“2度温控目标”)必不可少的气候工程是包括头头体育直播吧在内的世界各国实现碳中和目标的重要技术国际上还没有关于实现2度温控目标的全球CCUS部署方案。在此背景下,研究提出温控目标下各国合作分担CCUS具体方案,有利于实质推动CCUS大规模减排推动全球气候治理进程。

提出实现2度温控目标的全球CCUS低成本部署方案,项工作围绕全球范围内满足CCUS实施要求的碳源识别,一致可比封存潜力评估,大规模CCUS实施的总体优化和规划难题,基于地理信息数据行业数据土地利用数据等构建了全球1km×1km尺度的碳排放网格数据库,界定并识别了4220CCUS碳簇,核算了全球794个陆上盆地CO2封存潜力,建立了基于碳簇的全球CCUS源汇匹配优化模型(C3IAM/ GCOP),发现全球CCUS低成本部署需要85个国家或地区参与80%的源汇匹配发生300公里的头头体育直播吧合理的运输距离内

1| 全球CCUS低成本布局方案的CO2运输量及其运输距离


研究还发现,全球CCUS低成本布局主要分布在8个国家或地区。具体包括头头体育直播吧、美国、欧盟、俄罗斯、印度、沙特阿拉伯、澳大利亚和墨西哥为实现温控目标,这8个国家或地区需要通过大规模部署CCUS实现1.86Gt26.68GtCO2减排量实现CCUS技术减排的成本较高,2050年,即使考虑技术进步,全球CCUS部署所需总成本约为5.76万亿美元,约相当于到2050年全球累计GDP0.12%,平均成本约为每吨二氧化碳62.7美元该文指出CCUS的发展应坚持共商共建共享的原则构建公平合理的国际气候治理体系,加快建立全球碳市场,以降低成本,快速推动技术规模化发展。

2| 2度目标下主要国家或区域的CCUS布局行动方案


该工作是魏一鸣教授团队开展的气候工程管理研究系列成果之一。此前,魏一鸣教授团队在Nature Energy, Nature Climate Change, Nature Communications, Nature Sustainability自然子刊发表5研究长文。

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