【Nature Communications】2060年中国甲烷减排潜力、成本及不确定性评估

教育   2024-11-18 10:01   陕西  


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今天带领大家来一分钟了解中国甲烷减排潜力、成本及不确定性


背  景

     要将全球气温升幅限制在1.5°C以下,不仅需要限制累积的二氧化碳(CO₂)排放,还需要大幅减少其他非CO₂温室气体(GHG)的排放。甲烷作为一种短寿命气候污染物和强效温室气体,已贡献了当前全球平均气温上升的约30%。减少甲烷排放对减缓近期气候变化的不利影响至关重要,到2040年代,这一减排行动可能帮助避免约0.3°C的全球升温中国是全球最大的甲烷排放国,占全球甲烷排放总量的近五分之一。2023年11月7日,中国发布了《甲烷排放控制行动计划》,随后承诺将在2035年国家自主贡献(NDC)中纳入甲烷及其他非二氧化碳温室气体。由于甲烷减排在中国的气候变化政策和减排行动中仍属相对较新的领域,建立强有力的科学和分析基础对于深入理解中国主要甲烷排放源、减排机遇及其相关不确定性至关重要。这一基础对于制定有效的甲烷减排路线图尤为关键。

      为了填补现有的研究空白,本文采用自下而上的建模方法,基于更新的宏观经济和排放驱动因素假设,分析了中国甲烷排放及减排潜力,预测至2060年。研究中,设定了一个不进行甲烷减排的参考情景,并提出了两种甲烷减排情景(分别为成本效益减排和深度减排,按照不同的减排成本标准定义),全面评估了甲烷排放源的减排潜力,涵盖了近期(至2030年)和长期(至2060年)的情况。


研究结论
     估算排放的不确定性至关重要,因为它揭示了排放和清单估算的准确性和可信度。由于中国多个部门缺乏稳健的基于测量的数据,本研究采用基于现有国际温室气体排放清单指南的标准化自下而上的方法,估算中国历史和未来甲烷排放农业和废物部门的估算差异明显,这两个部门的源活动数据和排放因子存在较大的不确定性。尤其是全球排放数据库EDGAR,主要使用《政府间气候变化专门委员会》(IPCC)第一层次的全球默认排放因子数据,这些数据的固有不确定性较高。

图1.不同数据源中国2020年各部门甲烷排放

     图2比较了在成本效益减排情景(图2a)和深度减排情景(图2b)下,按部门划分的年度甲烷减排潜力。根据两种情景,大部分减排潜力来自能源部门——特别是在较早期(2020-2040年),减排主要来源于煤矿开采,而在后期(2025-2060年),则主要来自废弃煤矿


图2.不同排放源的甲烷减排趋势

     到2030年,在成本效益减排情景下,能源部门具有最大甲烷减排潜力,占总潜力的63%,而在深度减排情景下,这一比例为51%。农业部门在深度减排情景下的减排潜力更大,占总潜力的41%,而在成本效益减排情景下为31%。废水处理在深度减排情景下贡献了3%的总减排潜力
表3.2030年各部门及不同情景下的甲烷减排
      在所有减排措施中,将粗放型和半集约型水产养殖系统转变为集约型系统展现出显著的经济效益。平均减排成本为负值,每吨二氧化碳当量(tCO2e)净收益高达107美元,并具有显著的减排潜力,可在2030年前实现104百万吨CO2e的减排量。这主要得益于集约型水产养殖系统更高的放养密度,从而显著提高鱼类产量和相关收入。这些额外收入不仅完全覆盖了系统转型的成本,还带来了可观的净收益,因此该措施同时具备环境效益和经济效益,呈现出“双赢”的可能性。
图4.2030年深度减排情景甲烷减排成本曲线
      到2060年,农业部门将成为甲烷减排潜力的最大来源,在成本效益减排和深度减排两种情景下,农业部门分别占据总减排潜力的一半以上。能源部门紧随其后,是第二大减排潜力来源,在2060年,能源部门分别占据成本效益减排和深度减排情景下42%和36%的减排潜力,主要通过减少废弃煤矿甲烷排放和煤炭生产带来的减排。相比之下,废弃物部门甲烷减排潜力最小。
图5.2060年不同情景与不同部门的甲烷减排潜力

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参考文献

Khanna, N., Lin, J., Liu, X. et al. An assessment of China’s methane mitigation potential and costs and uncertainties through 2060. Nat Commun 15, 9694 (2024).


文案:康翔



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