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中国碳中和目标下CO2 封存与地下资源协同利用的协同路径研究
作者:小编 日期:2025-06-09 点击数: 

  

中国碳中和目标下CO2 封存与地下资源协同利用的协同路径研究

  为应对中国省级碳排放差异与地下资源利用不充分的问题,研究人员构建了CCS-Resource模型,通过分析1997-2021年省级碳排放与能源数据,预测2030年前趋势并提出ICGCSU框架。结果显示山西、新疆等四省具备优先实施CO2 -EOR/ECBM的潜力,该研究为碳中和路径提供了科学决策支持。

  在全球气候变暖的严峻形势下,中国提出双碳目标对减排技术提出更高要求。传统碳捕集与封存(CCS)技术面临经济性差、地质适配性不足等挑战,而将CO2

  封存与地下资源开发相结合的协同模式(CCS-Resource)成为突破方向。然而,中国各省碳排放特征与地质条件差异显著,南宫28下载缺乏系统性的省级规划框架。针对这一科学问题,中国研究人员开展了开创性研究,成果发表在《Journal of CO2

  研究团队采用多学科交叉方法:1)基于CEADs数据库1997-2021年省级数据,运用自回归积分滑动平均(ARIMA)模型预测能源与排放趋势;2)通过层次分析法(AHP)量化CO2

  -EGR技术路径权重;3)结合系统聚类(SCM)和主成分分析(PCAM)评估省份协同潜力;4)构建种群竞争模型(PCM)模拟ICGCSU框架与碳排放的动态关系。

  选取15个典型省份建立三维评价体系,山西(SX)以2099.79 Mt/年成排放最高省份,陕西(SX1)、新疆(XJ)和内蒙古(NMG)构成主要能源生产基地。

  ARIMA显示:2030年山西、新疆碳排放将达3034.38 Mt和1112.06 Mt,显著高于其他省份。能源生产呈现原油稳产、天然气增长、煤炭缓增的差异化特征。

  PCAM量化显示:陕西(SX1)以4.2796分居首,山西(SX)、新疆(XJ)和内蒙古(NMG)紧随其后,六省获得正评价分,验证了Ordos盆地现有项目的可靠性。

  该框架包含三大模块:场地评估、数值模拟优化和动态监测。PCM模型证实ICGCSU对碳排放具有持续抑制作用,两者最终形成共生关系。

  全球碳交易价格比较显示,中国(12.6美元/吨)与欧盟(61.3美元/吨)存在显著差距。CO2

  当前ARIMA对政策干预敏感性不足,未来需引入机器学习算法;PCM参数需区域化校准。

  这项研究创新性地构建了省级尺度的CCS-Resource评估体系,首次量化了中国四省(SX1、XJ、SX、NMG)的协同开发优先级。提出的ICGCSU框架通过评估-模拟-监测闭环管理,实现了减排量与资源效益的最大化耦合。研究不仅为中国碳中和路径提供技术路线图,其方法论对全球沉积盆地地区的碳封存规划具有重要借鉴价值。特别是将种群竞争理论引入碳循环系统分析,为负排放技术的动态评估开辟了新思路。随着中国碳市场成熟与国际合作深化,该研究成果有望推动CCS技术从示范阶段迈向规模化应用。

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