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以自然科学与经济学相结合的新概念、新理论及新方法研究全球变化问题,以多学科交叉的思路和综合评估方法对应全球变化决策提供技术与政策。地学系在地球系统管理方向取得的代表性成果主要包括在应对全球气候变化方面提出一系列数据支撑和决策建议。

2019年8月15日,由清华大学地球系统科学系张强教授课题组和加州大学尔湾分校史蒂文·戴维斯副教授组成的国际联合研究团队在《自然》期刊发表题为《现有能源基础设施锁定排放威胁1.5℃气候目标》的论文,首次全面评估了现有和拟建能源基础设施的“碳锁定”效应,指出现存的高碳设备锁定排放将严重威胁1.5℃温控目标,以及全球向低碳社会转型的紧迫性。

研究发现,如果现有能源基础设施按历史平均服役寿命和设备投运率运行,其在未来将产生的碳排放约为658Gt,超过1.5℃温控目标下的碳排放预算。此外,2018年底前可获得的最优数据显示,全球拟建煤电、气电和油电产能近1200GW(包含计划新建、已获得许可新建和正在新建的发电机组),如果全部建成并按历史平均服役寿命和设备投运率运行,拟新建机组在未来将额外产生188Gt的碳排放,全球现有和拟建能源基础设施合计产生的碳排放约为846 Gt,大幅超过1.5℃温控目标下的碳排放预算。研究进一步量化了现有基础设施的资产价值,提出了成本最小化的基础设施提前退役方案。结果显示,电力和工业基础设施锁定了超过75%的碳排放,但其资产价值小于所有现有能源基础设施资产总价值的25%。因此,如有可利用且价格具有竞争力的零排放技术供选择,成本最小化的基础设施提前退役应当发生在电力和工业领域。

本研究指出了全球应对气候变化的困难与紧迫性,未来必须通过严格限制高碳型能源投资,加快可再生能源发展,缩短现役高碳型能源设备的服役寿命或设备利用率,推广碳捕集技术,从电力、工业、交通和民用等不同行业分别着手,实现快速、深远和前所未有的改变,向绿色低碳发展和清洁能源系统转型,以实现全球温控目标。


现有和拟建能源基础设施未来碳排放



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