清华能源经济所能源金融书籍2024年4月3日

　　本研讨经由过程成立环球变革评价模子（Global Change Assessment Model，GCAM）对能源、水和地盘部分停止了具体的处置，评价三种差别范例NET（植树造林能源金融册本、BECCS和DAC）组合的影响和衡量干系，以满意IPCC关于环球变暖1.5 °C的出格陈述中两条代表性排放途径。

　　1.5 ℃目的下低过冲和高过冲的一次能源耗损成果及其差别见图5。在未使用DAC的状况下，化石燃料持续在环球能源体系中阐扬主要感化，而它们的排放量大多经由过程CCS手艺（即在点源捕捉二氧化碳排放量）得以低落。

　　在一切状况下，大部门负排放请求是由不情愿承受脱碳的部分（如运输）所驱动的清华能源经济所。DAC代替了BECCS和植树造林两种负排罢休艺的利用，但同时也削减了模子中对减排的需求。也就是说能源金融册本，在有DAC的状况下，总的正排放量较高，由于这些排放量能够用DAC来抵消，同时还能满意对净排放量的限定。

　　DAC的耗水量与生物能作物浇灌的耗水量相称（图4）能源金融册本。这一成果与之前的一份陈述构成了明显比照，在该陈述中，BECCS和植树造林的碳固存是经由过程用水系数来权衡的，此中包罗未经浇灌的生物能源作物栽种的总蒸发量，而没有减去生物能源作物将代替的食粮作物和当地植被的蒸发量。GCAM计较了农业和产业部分的内源性耗水量、取水量和作物蒸发量，这类用水处置办法发生的成果与按线性比例调解每一个负排罢休艺的用水强度差别。DAC削减了对BECCS负排放的需求能源金融册本，但或许可增长向大气的正排放，然后由DAC抵消。

　　本研讨陈述了对DAC手艺的能源和本钱投入在更悲观状况下的估量成果，以最好地阐明该手艺在大范围使用时的潜伏影响 （图2）。因为DAC是碳价增加的后台，仅仅是在减排组合中的DAC对成果的影响就比评价的本钱和能源投入范畴内的变革大很多。从本研讨模仿的空间成果看，DAC将次要使用在美国、南美、中国和澳大利亚等地域，由于这些地域具有丰硕的地质贮存才能清华能源经济所、大批的自然气储量和便宜而相对低碳的电力潜力。

　　本研讨思索了三种次要的谷物：玉米清华能源经济所、小麦和大米，并按产量对成果停止加权，以更好地反应食粮供给的地区差别。

　　为了在不大范围使用DAC的状况下完成碳减排的低过冲轨迹，本世纪末的食粮价钱估计将比2010年的程度增长7倍清华能源经济所，同时食粮价钱的影响在地区上是不服均的，估计将次要集合在撒哈拉以南的非洲地域能源金融册本。低本钱的DAC减轻了地盘麋集型的负排罢休艺对食粮市场的最严峻影响，但因为仍有大批地盘被用于BECCS和植树造林，环球食粮价钱相对2010年的程度仍增长了约三倍，地区差别仍然存在。这些严峻的食粮价钱上涨在很大水平上是因为对“贸易用地”扩大为“天然”用处地盘的才能（如用于食粮、纤维和生物能源消费的农业和林业举动）的限定（图3）。

　　《巴黎协议》天气目的的完成有赖于包罗间接氛围捕捉（Direct Air Capture，DAC）等在内的二氧化碳负排罢休艺（Negative Emissions Technology，NET）的大范围使用。DAC是一种利用水或胺吸附剂从情况氛围中去除二氧化碳，并将其紧缩后注上天质储层的工程别离历程，其相干安装的占地空间比BECCS或植树造林小很多，并且不需求任何特定的地盘范例，只需求接近地质储层停止贮存能源金融册本。

　　原题目：佳文赏析 Nature Climate Change：在+1.5℃的将来，负排罢休艺对食粮-能源-水的影响

　　图1展现了在倒霉用DAC状况下完成低过冲排放轨迹对能源、水和食粮体系的影响。因为保持农业消费和减缓天气变革招致农业和林业用地扩大遭到限定，假如没有DAC，较高的过冲轨迹是不成行的。在低过冲轨迹中，BECCS在2100年用于消费226 EJ yr-1，超越今朝一次能源需求的38%。估计到2025年开端施行天气政策时，将倒霉用CCS确当代生物资能停止发烧、发电、液体燃料消费，而且以传统生物资作为燃料的利用量将从合计83 EJ/yr 削减至2100 年的16EJ/yr。同时，生物资浇灌和生物热能发电的蒸发丧失很大，2050年到达峰值187km3 /yr，相称于2010年浇灌用水量的近15%。别的，生物能源作物栽种的化肥用量在2045年到达峰值清华能源经济所，靠近今朝化肥需求量的30%，而为减缓天气变革而急剧增长的化肥需求将对情况发生宏大的副感化（如水质恶化、过量的泥土氮被转化为N2O等），与碳减排的初志各走各路。