| 湖南省工业领域碳减排与空气质量改善协同 |
| 摘要点击 831 全文点击 149 投稿时间：2023-03-07 修订日期：2023-05-16 |
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| 中文关键词 湖南 碳达峰 空气质量 污染排放 LEAP模型 |
| 英文关键词 Hunan carbon emission peaking air quality air pollutant emission LEAP model |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 李楠 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | linan@nuist.edu.cn | | 刘弯弯 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | | | 朱书涵 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | | | 邢晓雯 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | | | 汤克勤 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | | | 王松伟 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | | | 白露 | 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 | |
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| 中文摘要 |
| 气候变暖和空气污染是我国当前面临的主要环境问题.综合使用中国碳核算数据库、能源经济模型和空气质量模型，研究我国湖南省工业领域潜在碳达峰路径及其空气质量协同改善增益.基于中国碳核算数据库和相关工业/能源统计年鉴分析指出，湖南省2019年CO2排放总量为310.6 Mt，其中工业领域排放占比超70%，主要来自于电力、蒸汽、热力的生产和供应业，非金属矿物制品业及黑色金属的冶炼和压延业等行业.综合考虑未来各工业行业经济增长速率、能源技术进步程度和能源结构优化调整等因素，使用LEAP能源经济模型设置并分析了3种潜在的工业碳达峰情景，包括趋势照常情景（2030年达峰）、中度减排情景（2028年达峰）和强化减排情景（2025年达峰）.进一步结合人为源大气污染物排放清单和区域空气质量模型WRF-Chem，以排放行业-部门的同源对应关系为桥梁，模拟分析不同碳达峰路径下空气质量改善响应.结果指出，在3种碳达峰情景中，主要大气污染物浓度均有所降低，长株潭地区尤为显著；强化减排情景力度最大，中度减排情景次之，趋势照常情景相对最弱.制造业减污降碳的协同效果最佳，在不同情景实现碳达峰时，可分别减少ρ（PM2.5）和ρ（PM10）年均值0.6~1.8 μg·m-3和1.8~8.9 μg·m-3.研究可为国家和区域的减污降碳协同实践提供参考和决策依据. |
| 英文摘要 |
| Climate warming and air pollution are the main environmental problems in China. This study used China's Carbon Accounting Database, energy economic model, and air quality model to analyze the potential carbon emission peaking path and synergistic air quality improvement gain in the industrial sector in Hunan Province. Based on China's Carbon Accounting Database and the local industry/energy statistical yearbooks in Hunan, the total CO2 emissions in Hunan Province in 2019 were 310.6 Mt, of which the industrial sector accounted for over 70% of the emissions, mainly from the production and supply of electricity, steam, and heat; the production of non-metallic minerals; and the smelting and pressing of ferrous metals. Three potential industrial carbon emission peaking scenarios were analyzed using the LEAP energy economic model, including the business-as-usual scenario (peaking by 2030), moderate emission reduction scenario (peaking by 2028), and aggressive emission reduction scenario (peaking by 2025), by employing different economic growth rates, energy technology progress, and energy structures of the industrial sector. Furthermore, by combining the anthropogenic air pollutant emission inventory and the regional air quality model WRF-Chem, we analyzed the air quality improvement associated with various carbon emission peak paths. The results showed that the annual mean concentrations of major air pollutants had decreased in the three scenarios, especially in the Chang-Zhu-Tan Region. The aggressive emission reduction scenario was the most effective scenario, followed by the moderate emission reduction scenario and the business-as-usual scenario. Manufacturing was the sector with the most significant synergistic effect of pollution and carbon reduction. When carbon emission peaks were achieved, the annual average concentrations of PM2.5 and PM10 in Hunan Province could be synergistically reduced by 0.6-1.8 μg·m-3 and 1.8-8.9 μg·m-3, respectively. Our findings offer important insights into carbon emission peaking and can provide useful information for potential mitigation actions. |
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