中國工業園區清潔能源轉型的減污降碳效益
近日,清(qing)華大學環境學院陳呂軍課題組與(yu)美(mei)國普林斯頓大學丹妮(ni)斯·莫澤羅(luo)(Denise L. Mauzerall)團隊(dui)合(he)作,在工業園(yuan)區(qu)能源(yuan)轉型(xing)促進(jin)減污降(jiang)(jiang)碳(tan)(tan)研究(jiu)領域取得(de)新進(jin)展:在減污降(jiang)(jiang)碳(tan)(tan)協同(tong)增效的政策背景下,聯合(he)團隊(dui)研究(jiu)發現(xian),中國工業園(yuan)區(qu)通過推動(dong)清(qing)潔能源(yuan)轉型(xing)可實現(xian)顯著的降(jiang)(jiang)碳(tan)(tan)、節水、空氣質量改(gai)善和(he)人體健康(kang)效益。
工(gong)業(ye)園(yuan)區是工(gong)業(ye)生產(chan)企業(ye)在空間尺度(du)的(de)(de)(de)聚集體,也(ye)是資源消耗、污染(ran)排(pai)放(fang)的(de)(de)(de)熱點區域。工(gong)業(ye)園(yuan)區作(zuo)為工(gong)業(ye)活動的(de)(de)(de)主要組織形(xing)式(shi)在全球范圍內(nei)蓬勃發展(zhan)。我國(guo)目前(qian)有國(guo)家級(ji)和省級(ji)工(gong)業(ye)園(yuan)區超過(guo)2500家,貢獻(xian)了(le)全國(guo)50%以上的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)產(chan)出,二氧(yang)化(hua)碳排(pai)放(fang)占全國(guo)約(yue)30%。然而,目前(qian)對于國(guo)家范圍內(nei)工(gong)業(ye)園(yuan)區的(de)(de)(de)大樣(yang)本、高精(jing)度(du)研(yan)究十分(fen)有限(xian),特別是工(gong)業(ye)園(yuan)區深度(du)低(di)碳化(hua)潛力及其(qi)環(huan)境協同效益的(de)(de)(de)系統性理解缺乏。
本研究開發了(le)涵蓋我國850家工業(ye)園區能(neng)源(yuan)供應、溫室氣(qi)體(ti)及(ji)大氣(qi)污染物排放、淡水(shui)消耗等(deng)指標的(de)(de)地理信(xin)息數據庫,耦合能(neng)源(yuan)系(xi)統分析(xi)、生(sheng)(sheng)命周期評價(jia)、空氣(qi)質(zhi)量模擬、健康影(ying)響評價(jia)、成本效(xiao)益(yi)分析(xi)等(deng)方法,定量揭示(shi)了(le)工業(ye)園區清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型的(de)(de)降碳潛力、淡水(shui)節約、空氣(qi)質(zhi)量改(gai)善和人體(ti)健康效(xiao)益(yi),并(bing)識別了(le)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型帶來的(de)(de)技(ji)術成本和社會效(xiao)益(yi)。工業(ye)園區清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型具體(ti)措施(shi)包括:(1)燃(ran)煤設施(shi)提(ti)前退(tui)役;(2)推廣生(sheng)(sheng)活垃圾焚燒供熱(re)/發電;(3)部署(shu)屋頂光伏和分布式風電;(4)外購電網電力。
研究方法框架圖
研究發(fa)現,850家中國(guo)工(gong)業(ye)園區在清潔(jie)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)情(qing)景下,相對(dui)于2030年基(ji)準情(qing)景,可(ke)實現溫室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)減(jian)(jian)排(pai)41%(相當于2020年全國(guo)溫室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)排(pai)放(fang)的(de)約(yue)6%),協同削減(jian)(jian)SO2、NOX和(he)PM2.5排(pai)放(fang)31%-43%,協同節約(yue)淡水消耗20%。研究通過采(cai)用大氣(qi)化學模型(xing)并考(kao)慮未來人口年齡(ling)結構演變與(yu)空間分布等(deng)參數,發(fa)現工(gong)業(ye)園區清潔(jie)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)通過削減(jian)(jian)大氣(qi)PM2.5和(he)O3濃(nong)度可(ke)在2030年避免(mian)約(yue)4.2萬(wan)過早死亡(wang)人數。綜合分析設備與(yu)燃(ran)料相關技術成(cheng)本、貨幣化的(de)降(jiang)碳效益和(he)人體(ti)(ti)健康效益,發(fa)現工(gong)業(ye)園區清潔(jie)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)可(ke)帶來0.2-1.0萬(wan)億(yi)元的(de)年度凈收益。
中國工(gong)業園(yuan)區清潔能源轉型(xing)措施(shi)與面向2030年(nian)的環境經濟(ji)效(xiao)益圖(tu)示
工(gong)(gong)業(ye)(ye)園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)通(tong)過(guo)(guo)布局生(sheng)活垃圾焚燒供能(neng)、屋頂光伏、分(fen)布式風電(dian)(dian),可有(you)效(xiao)處置園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)及周邊地(di)區(qu)(qu)(qu)產(chan)生(sheng)的(de)生(sheng)活垃圾,并充分(fen)利用園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)及企業(ye)(ye)內部空(kong)間發(fa)展可再生(sheng)能(neng)源(yuan)。通(tong)過(guo)(guo)合(he)理(li)部署(shu)園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)微(wei)電(dian)(dian)網,能(neng)更好地(di)實(shi)現上(shang)述低碳(tan)/零碳(tan)能(neng)源(yuan)的(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)就地(di)消(xiao)納(na)。工(gong)(gong)業(ye)(ye)園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)電(dian)(dian)力、熱力需求高且相對(dui)穩定,有(you)利于部署(shu)低碳(tan)能(neng)源(yuan)設施(shi)促(cu)進(jin)自(zi)(zi)給自(zi)(zi)足。由(you)于能(neng)源(yuan)轉型(xing)技(ji)術成本由(you)工(gong)(gong)業(ye)(ye)園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)承擔,而碳(tan)減排及健康改(gai)善的(de)受益(yi)主(zhu)體(ti)為全社會,因此,中央及地(di)方行(xing)政部門宜制定補貼/激勵政策予以支(zhi)持,以盡快在(zai)全國園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)推進(jin)能(neng)源(yuan)轉型(xing),實(shi)現更大尺度的(de)降碳(tan)減污節(jie)水(shui)協同(tong)效(xiao)益(yi),促(cu)進(jin)國家(jia)層面氣候(hou)、清潔空(kong)氣、水(shui)資源(yuan)管理(li)等(deng)目標的(de)實(shi)現。可考慮以生(sheng)態工(gong)(gong)業(ye)(ye)示范(fan)園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)、綠色園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)等(deng)作(zuo)為試(shi)點(dian),后續在(zai)山東(dong)、江(jiang)蘇(su)、浙(zhe)江(jiang)、河北等(deng)園(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)區(qu)(qu)(qu)密集省(sheng)份優先(xian)推廣。
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