移動端


當(dāng)前位置：興旺寶>資訊首頁> 封面人物
閱讀排行 更多
企業(yè)直播 更多
推薦展會 更多

專家觀點丨覃櫟：中國碳中和目標(biāo)下空氣質(zhì)量-人群健康-清潔能源的協(xié)同效應(yīng)

2024-07-16 08:36:59來源：清華大學(xué)碳中和研究院 覃櫟 閱讀量：35 評論

分享：

導(dǎo)讀：了解氣溶膠輻射效應(yīng)的影響機(jī)理、雙碳目標(biāo)下空氣質(zhì)量-人群健康-清潔能源協(xié)同效應(yīng)的反饋機(jī)制會為我國及全球降碳減污協(xié)同治理提供巨大動力。研究團(tuán)隊設(shè)計了2015基線情景、2060基線情景和2060碳中和情景，模擬不同情景的污染物濃度，隨后評估了風(fēng)能、太陽能潛力及健康效應(yīng)。

　　我國提出的2060碳中和目標(biāo)推進(jìn)了綠色低碳轉(zhuǎn)型步伐，綠色轉(zhuǎn)型措施的有力實施在一定程度上改善了空氣質(zhì)量。然而氣溶膠污染依然存在，它不但會直接損害人體健康，還會引發(fā)不利氣象條件，從而影響可再生能源資源潛力，這將為我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)帶來額外挑戰(zhàn)。因此，了解氣溶膠輻射效應(yīng)的影響機(jī)理、雙碳目標(biāo)下空氣質(zhì)量-人群健康-清潔能源協(xié)同效應(yīng)的反饋機(jī)制會為我國及全球降碳減污協(xié)同治理提供巨大動力。
 
　　研究團(tuán)隊設(shè)計了2015基線情景、2060基線情景和2060碳中和情景，搭建了氣象-化學(xué)在線耦合綜合評估模型，應(yīng)用GCAM-China氣候變化綜合評估模型模擬碳中和目標(biāo)下省級尺度的未來能源消耗和能源結(jié)構(gòu)，DPEC中國未來排放動態(tài)評估模型提供特定情景下多種大氣污染物和CO2排放量動態(tài)變化，以及WRF-Chem模型研究氣溶膠和氣象條件間的反饋機(jī)制，以模擬不同情景的污染物濃度，隨后評估了風(fēng)能、太陽能潛力及健康效應(yīng)。
 
　　氣溶膠輻射效應(yīng)的環(huán)境影響
 
　　模擬結(jié)果表明，在2015基線情景下，氣溶膠輻射效應(yīng)導(dǎo)致地面溫度降低、上層大氣溫度升高，從而削弱近地層溫度差，造成不利的通風(fēng)條件，進(jìn)而阻礙空氣污染物的垂直擴(kuò)散和稀釋；使污染物在近地面聚集，對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，垂直擴(kuò)散減弱導(dǎo)致污染區(qū)域近地面風(fēng)速減小，而氣溶膠吸收和散射太陽輻射，使得到達(dá)近地面的年均太陽輻射減少約11W/m²，從而對可再生能源的利用產(chǎn)生負(fù)面影響；尤其是高污染和人口密集地區(qū)，這種負(fù)面影響更為顯著(圖1)。
 
　　二
 
　　碳中和目標(biāo)下的空氣質(zhì)量和可再生能源的正向強(qiáng)化反饋
 
　　在碳中和目標(biāo)下，由于可再生能源代替化石燃料可達(dá)到污染減排的效果，空氣污染物的減排和氣溶膠氣象反饋效應(yīng)的降低會帶來顯著的空氣質(zhì)量改善。相較于2060年基線情景，到2060年實現(xiàn)中國碳中和目標(biāo)將使全國面積加權(quán)PM2.5地面濃度降低約14.6μg/m³，人口加權(quán)PM2.5濃度降低約38.8μg/m³(圖2，3)；空氣質(zhì)量改善主要發(fā)生在人口密度大的地區(qū)，從而避免57%過早死亡人數(shù)(113萬人；95%置信區(qū)間：0.97-1.29百萬人)。其中，降低的氣溶膠氣象反饋效應(yīng)在京津冀地區(qū)能分別帶來7.1(6.5%), 5.6 (6.9%), 4.3(6.6%)μg/m³的人口加權(quán)PM2.5濃度降低，并相應(yīng)減少23,000(21,000-26,000) 由于PM2.5導(dǎo)致的過早死亡人數(shù)。

圖2. 碳中和目標(biāo)下的空氣質(zhì)量與人群健康改善
 
　　氣溶膠輻射效應(yīng)減弱所帶來的有利擴(kuò)散條件可強(qiáng)化可再生能源的潛力和穩(wěn)定性。碳中和情景下，太陽輻射和風(fēng)速的增強(qiáng)，可使可再生能源潛力增長且穩(wěn)定性增加(圖4)。太陽能和風(fēng)力發(fā)電容量因子分別增加約2.6%和0.6%，且變異系數(shù)分別減少約1.2%和0.4%。在全國范圍內(nèi)，中部、南部和東部電網(wǎng)的太陽能和風(fēng)能容量因子將顯著提高，且變異性降低，可一定程度上緩解中國能源需求與能源供應(yīng)中心地理空間不匹配的問題。
 
　　三
 
　　研究展望與建議
 
　　實現(xiàn)碳中和目標(biāo)并不代表可以徹底消除空氣污染問題。根據(jù)世衛(wèi)組織最新的空氣質(zhì)量指導(dǎo)值，在我國碳中和情景下暴露在PM2.5年均濃度超過5μg/m³的人口仍為99%。另外，我國人口老齡化問題可能會抵消碳中和的健康效益，而隨著醫(yī)療水平和生活條件提升帶來的基線死亡率的降低，可以有效緩解老齡化對健康效益的抵消。
 
　　碳中和目標(biāo)下能源轉(zhuǎn)型主要聚焦于空氣污染嚴(yán)重和人口密度大的地區(qū)，由此帶來的空氣質(zhì)量提升和健康效應(yīng)也主要發(fā)生在最需要得到改善的地區(qū)。引入我國碳中和目標(biāo)下空氣質(zhì)量-人群健康-清潔能源協(xié)同效應(yīng)的正反饋機(jī)制的系統(tǒng)分析，可促進(jìn)對于雙碳行動下多目標(biāo)協(xié)同的理解，從而進(jìn)一步為全球其他面臨空氣污染的發(fā)展中國家逐步實現(xiàn)甚至超越碳中和目標(biāo)提供額外動力。（注：本文有刪減）
 
　　參考資料
 
　　[1] Qin, Y., Zhou, M., Hao, Y. et al. (2024). Amplified air quality, health, and renewable energy under China's carbon neutral target. Nature Geoscience, 17, 411-418.
 
　　[2] Cheng, J., Tong, D., Zhang, Q. et al. (2021). Pathways of China's PM2.5 air quality 2015–2060 in the context of carbon neutrality. National Science Review, 8, nwab078.
 
　　[3] Tong, D., Cheng, J., Liu, Y. et al. (2020). Dynamic projection of anthropogenic emissions in China: methodology and 2015–2050 emission pathways under a range of socio-economic, climate policy, and pollution control scenarios. Atmospheric Chemistry and Physics, 20, 5729–5757.
 
　　發(fā)布日期：2024年07月12日
 
　　原標(biāo)題：專家觀點 | 覃櫟：中國碳中和目標(biāo)下空氣質(zhì)量-人群健康-清潔能源的協(xié)同效應(yīng)
版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
我來評論

昵稱 驗證碼

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)

    相關(guān)新聞

    • 《關(guān)于大力實施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》政策解讀

      《關(guān)于大力實施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》在提升可再生能源的安全可靠替代能力、重點領(lǐng)域替代應(yīng)用、替代創(chuàng)新試點等三個方面提出重點任務(wù)。
      2024-11-01 14:18:05    325
      可再生能源清潔能源

    • 三峽集團(tuán)金下基地首個百萬千瓦級光伏項目開工

      近日，三峽集團(tuán)金下基地首個百萬千瓦級光伏項目——美姑拉馬光伏發(fā)電項目正式開工建設(shè)。項目規(guī)劃總裝機(jī)94萬千瓦，是三峽集團(tuán)在金下基地內(nèi)投資開發(fā)的規(guī)模最大的單體光伏項目。
      2024-10-31 08:52:01    20
      光伏清潔能源

    • 寧德時代：將持續(xù)攜手全球伙伴，共筑產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)新生態(tài)

      近日，由寧德時代可持續(xù)發(fā)展管理委員會籌辦的首屆“時代ESG論壇——產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新研討會”在寧德成功舉辦。來自全球的300位業(yè)界領(lǐng)袖、學(xué)界專家、非政府組織成員以及價值鏈代表們齊聚一堂，共同探討如何有效推進(jìn)鋰電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
      2024-10-31 08:52:00    17
      碳中和鋰電池