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谢克昌
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第6期 页码 1-7 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.06.001
2035 年前是我国基本实现社会主义现代化的关键时期，能源高质量发展是支撑经济社会可持续发展的先决条件，应立足基本国情和所处发展阶段，在保障能源安全供应的前提下推进能源清洁低碳转型本文从能源总量、能源结构、综合能效、能源科技、体制机制、能源安全六方面阐述了我国能源发展现状，重点分析了未来一段时期内能源发展的关键问题，涵盖煤炭兜底保障作用、能源消费增量的可再生能源替代、油气供给安全着眼2035 年能源领域高质量发展，提出了能源革命，碳达峰、碳中和4 个阶段的战略目标。研究建议，各环节全面落实节能优先方针，继续实施煤炭清洁高效低碳利用，站位全局谋划和推动可再生能源成为未来能源供应增量的主体，加快低碳转型并统筹构建多能互补能源系统。
袁亮
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第5期 页码 103-110 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.05.009
以煤为主的能源资源禀赋决定了煤炭安全绿色开采、煤电清洁高效发展是减少煤炭工业碳排放的根本途径。煤矿瓦斯全浓度开发利用是清洁低碳高效能源系统的有机组成部分、实现碳中和的关键环节之一，但面临着爆炸极限内瓦斯安全引燃与稳定燃烧、熄火和回火时不发生瓦斯爆炸等理论难题，涉及点火困难、点火延迟与燃烧不充分、针对煤炭工业碳中和目标，可按达峰攻坚期、有序优化期、中和达成期3个阶段部署实施过程，从碳减排、碳替代、碳封存、碳循环4个层面细化实施路径，重点发展煤炭智能精准开采与清洁高效利用、煤矿瓦斯全浓度开发利用、
黄震,谢晓敏,张庭婷
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第6期 页码 8-18 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.06.002
我国是世界上最大的能源消费和碳排放国家，能源结构“偏煤”、产业结构“偏重”的特点给碳达峰、碳中和（“双碳”）目标实现及能源领域高质量发展构成挑战，因而面向未来的能源转型路径研究较为迫切。本文在梳理我国能源发展现状的基础上，对我国中长期能源需求和转型趋势进行了预测及分析。>排放强度较2005 年将下降77.6%~81.5%；能源相关CO2排放将在“十五五”时期达峰；能效提高，可再生能源发展，碳捕获、利用与封存技术应用，氢能及可再生燃料替代是降低能源CO2排放的主要技术措施，技术创新是推动重点领域绿色低碳转型的核心驱动力。
关键词： 碳达峰；碳中和；能源需求；能源转型
葛世荣,王兵,冯豪豪,姜鑫茹,李雪
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第5期 页码 122-135 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.05.011
减煤增气、发展可再生能源的常规能源转型路径不能满足新形势下我国能源发展的安全需求，煤基能源动态碳中和模式的构建是破解煤炭能源高碳排放困境和保障国家能源安全的前瞻性发展方向为适应新时代保障能源安全和实现“双碳”目标的双重重任，煤炭工业亟待从传统的煤炭能源转向煤基能源体系，聚焦煤炭清洁高效开发，利用新方向探索煤基能源动态碳中和体系的新思维、新路径、新技术非常必要和迫切。="text-align: justify;">（一） 国外碳达峰国家并未放弃煤炭能源
主要国家的能源转型经历表明，一些已经实现碳达峰、且正在转向碳中和的国家并没有完全去除煤炭能源，其仍把煤炭作为现代能源体系中的稳定器，将煤炭勘探“采炭”、智能开采“低碳”、高效利用“减碳”、清洁转化“替碳”形成煤炭低碳开发利用系统，将碳捕获、利用与封存技术（CCUS）“用碳 / 固碳”、矿后生态修复“储碳”耦合构成煤基能源碳闭环系统，避免瓦斯卸压与瓦斯事故，同时减缓瓦斯气体排放引起的温室效应；煤炭地下气化开采则能够将自身绿色低碳开采、清洁高效利用的特性融入动态碳中和循环模式，实现煤炭气化利用。
贾利民,师瑞峰,吉莉 ,武平
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第3期 页码 163-172 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.03.017
能源与交通的交替进步承载了人类社会的繁衍发展与文明延续。面对资源紧缺、气候变化、环境污染带来的严峻挑战，利用交通资产能源化、交通用能绿色化途径可以有效实现交通领域“碳达峰、碳中和”目标已逐渐成为一种共识。本文系统回顾了道路交通能源融合的发展历史，调研并分析了源于国家能源安全、交通能源结构绿色化转型、交通资产能源化潜力开发，以及交通系统智能化等推动道路交通与清洁能源融合发展的需求与变化趋势。笔者在对我国道路交通风、光自然资源禀赋与用能需求自洽供给评估分析的基础上，给出了我国道路交通与能源融合发展的参考路径，并结合“碳达峰、碳中和”目标，提出了道路交通与能源融合发展的路线图
刘合,梁坤,张国生,李志欣,丁麟,苏健,朱世佳,葛苏,刘婧瑶
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第6期 页码 33-42 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.06.005
天然气是一种稳定、灵活的低碳化石能源，在供应端和消费端具有比较优势，可作为过渡能源为建设清洁低碳、安全高效的新型能源体系以及实现我国碳达峰、碳中和目标提供基础保障。当前，我国能源转型发展路径有多种方案设计，对天然气的发展前景也有着认识方面的显著差异。本文在科学分析碳达峰、碳中和目标两个阶段发展关系，面临挑战和坚持原则的基础上，深刻剖析了我国天然气的发展机遇，分析了在发电、交通运输、城市燃气、工业等重点领域的天然气比较优势；从终端价格、基础设施、价格机制研究建议，强化顶层统筹引领，明确天然气发展定位与发展思路；充分发挥比较优势，推进天然气消费的跨越发展；合理利用国内国外两种资源，确保天然气充足可靠供应；推动基础设施建设，提升供应安全保障效率和水平；强化土地
舒印彪,张丽英,张运洲,王耀华,鲁刚,元博,夏鹏
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第6期 页码 1-14 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.06.001
电力低碳转型对实现碳达峰、碳中和目标具有全局性意义。本文在电力碳预算评估的基础上构建深度低碳、零碳、负碳 3 类电力转型情景，研判电力需求等关键边界条件，构建路径规划优化模型；采用 GESP-V 软件包进行优化分析，确定不同情景下包含电源结构、电力碳排放、电力供应成本在内的电力低碳转型路径；探讨并剖析煤电发展定位、新能源发展利用、清洁能源多元化供应、电力平衡等实现电力系统低碳转型亟待解决的重大问题。研究建议，加强顶层设计，稳妥规划转型节奏，保障电力供应安全；加强绿色低碳重大科技攻关，统筹电力全链条技术与产业布局；优化完善利益平衡统筹兼顾的市场机制，加快建设绿色金融政策保障体系。通过政策、技术、机制协同，推动中长期我国电力低碳转型的高质量发展。
程云鹤,董洪光,耿纪超,何继善
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第1期 页码 68-78 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.01.014
能源革命是经济、社会、环境协调可持续发展的内在要求，其实施需要与地区发展战略相结合，统筹规划、协同发展。本文运用 Kaya 恒等式，将中部地区崛起的能源消费需求分解为生产性、生活性两部分，考虑中部地区的国内生产总值（ GDP）增长、产业结构、城镇化、能源效率、人均收入、生活能源等驱动因素，构建中部地区崛起的能源需求情景，据此分析能源革命背景下的低碳发展路径。>9 tce；构建多元能源供应体系将助力实现能源清洁低碳安全高效、支持 2030 年前实现碳排放拐点等目标。针对性提出发展建议：大力发展节能技术、清洁能源技术、可再生能源技术；优化产业结构，构建多能互补体系；加大能源体制改革，实现区域能源共济。
“碳达峰、 碳中和战略及路径”项目组
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第12期 页码 1673-1677 doi: 10.1016/j.eng.2021.10.003
舒印彪,陈国平,贺静波,张放
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第6期 页码 61-69 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.06.003
构建以新能源为主体的新型电力系统，既是我国电力系统转型升级的重要方向，也是实现碳达峰、碳中和目标的关键途径。本文分析了电力系统转型带来的变化、问题及挑战，阐述了新型电力系统的内涵、构建原则与思路；根据电力系统发展的技术特征、新能源接入规模，合理划分新型电力系统的发展阶段并针对性提出各阶段的发展建议。研究认为，新型电力系统以新能源为电能供给主体，可满足不断增长的清洁用电需求，兼具高度的安全性、开放性、适应性；相关系统构建是一项系统性工程，应遵循电力系统的技术演进规律与特征，充分利用成熟技术、存量系统并深入挖掘潜力，同步着力研发新兴技术，积极稳妥并循序渐进实施重大转型。
碳中和愿景下的中国能源转型之路 Article
张枢, 陈文颖
《工程（英文）》 2022年 第14卷 第7期 页码 64-76 doi: 10.1016/j.eng.2021.09.004
为了实现碳中和，中国能源系统需要经历深刻转型。本文利用能源-环境-经济模型China TIMES，设计了4个面向碳中和的能源转型情景，对因实现碳达峰时间不同和2050年碳排放量不同引起的转型路径差异进行了比较。2050年，中国能源消费总量（电热当量）的60%、发电量的90%将由可再生能源提供，终端电气化率提升至接近60%。能源转型将带来持续的空气质量改善，2050年局地空气污染物排放较2020年减少85%，而提前达峰能够产生更多的近期收益。提前达峰要求在未来10年大量部署可再生能源，并在2025年后加速淘汰煤炭，这加大了近期的减排压力。然而，这些措施能尽早获得更好的空气质量，减少二氧化碳累计排放，为其他部门的转型争取更多时间。
关键词： 碳中和 能源转型 气候变化减缓 China TIMES模型 协同效应
能源系统低碳转型——工程管理视角下的文献计量研究 Review
周鹏, 吕悦, 闻雯
《工程（英文）》 2023年 第29卷 第10期 页码 147-158 doi: 10.1016/j.eng.2022.11.010
作为应对气候变化的主要途径，能源系统低碳转型近年来受到国内外学者和政策制定者的日益关注。本文从工程管理视角出发，对能源系统低碳转型的相关研究成果进行文献计量分析。首先，明晰了能源系统低碳转型的内涵与外延，包括能源结构绿色转型、化石能源清洁化利用和能源效率提升三个方面。其次，运用系统检索与文献计量分析方法揭示了相关研究现状及发展趋势。通过文献聚类分析，发现关于能源系统低碳转型管理问题的现有研究大体可划分为四类：①关注不同时空尺度与系统约束下的能源系统低碳转型路径研究；②聚焦可再生能源技术、污染防控技术等驱动能源系统低碳转型的低碳技术扩散研究；③服务不同部门及区域能源系统低碳转型的设施与网络规划研究；④涵盖政治、经济、社会、自然等维度的能源系统低碳转型驱动机制研究。上述研究方向在能源系统低碳转型过程中发挥着不同但相互支撑的重要作用，其中考虑多目标协同的韧性能源低碳转型路径设计、兼顾成本有效性与系统可靠性的能源设施网络规划、能源系统低碳转型的多层级风险管理问题仍有待进一步深入研究和突破
碳达峰、碳中和研究进展与综述 Review
魏一鸣, 陈楷元, 康佳宁, 陈炜明, 王翔宇, 张小曳
《工程（英文）》 2022年 第14卷 第7期 页码 52-63 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.018
碳达峰与碳中和目标（简称双碳目标）的提出为我国经济社会高质量发展指明了方向。实现碳达峰、碳中和，是一项长期而复杂的系统工程，离不开相关科学研究的支撑与指导。现有研究虽从多方面对如何实现碳达峰、碳中和这一依赖于社会经济系统化发展的命题进行了分析与讨论，但研究庞杂而分散。因此，有必要从历史文献中对这个重要命题进行系统回顾、梳理和总结，厘清相关研究发展脉络，深入挖掘其中热点和难点，凝练基础科学问题，为后续研究明晰方向，为实现碳达峰、碳中和提供支撑。基于此，本研究构建了一套知识集成分析框架，通过对国内外1105篇碳达峰、碳中和相关文献进行汇总梳理，从时空维度追踪领域内国际趋势与发展规律，从技术维度剖析研究热点及主题变迁，从行业维度挖掘支持双碳目标的关键发力点在此基础上，凝练并提出碳达峰、碳中和研究的关键科学问题，并对我国实现双碳目标的行动方案、优先任务和政策措施提出对策建议。
陈进行
《工程（英文）》 2017年 第3卷 第4期 页码 512-517 doi: 10.1016/J.ENG.2017.04.019
综合考虑经济发展、技术进步、政策目标、资源禀赋、环境容量等方面因素，设计了中国能源供需模型，构建了碳排放提前达峰和既定达峰两种情景。应用模型对两种情景下的能源供需和碳排放进行了分析，结果显示：2030年前一次能源和电力需求将持续增长，电力需求增速将显著快于一次能源需求；低碳化是能源供需结构变化的基本特征，2030年前非化石能源将超过石油成为第二大能源；选择能效更高的能源消费模式和更加低碳的能源供应方式，能源消费产生的碳排放可能在2025年左右提前达峰；电源结构的低碳化是碳排放尽早达峰、降低峰值的关键因素。
曹湘洪
《中国工程科学》 2006年 第8卷 第11期 页码 62-69
针对必然会出现的石油资源短缺——后石油时代，分析了含碳能源的利用现状，提出应该认真研究和选择含碳能源的最佳利用途径，改变目前的能源消费结构，减少对石油资源的过渡依赖，并从分析含碳能源的元素组成出发，提出了应充分利用石油资源生产运输燃料和石化原料；合理利用煤炭资源，压缩工业与民用燃料用油；合理利用天然气资源，发展天然气汽车和GTL；充分利用生物质能，生产车用燃料、生物基材料和有机化学品。
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