点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:排放“归零”怎么做?自主研发平台模拟出路线图
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

排放“归零”怎么做?自主研发平台模拟出路线图

来源:科技日报2021-05-12 09:08

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  “在大气污染治理方面,清华大学科研团队没有一次缺席过国家的大仗硬仗。”5月7日,中国工程院院士、清华大学环境学院贺克斌教授在接受包括科技日报在内的媒体专访时表示,此前在北京奥运空气质量保障、大气十条、蓝天保卫战等关键战役中,清华大学历时20多年自主研发的平台发挥了重要作用,如今正在为碳达峰、碳中和背景下“减污降碳”协同治理的科学评估和决策支持持续发力。

  近日,《国家科学评论》刊发了清华大学与合作团队在该平台支持下共同完成的科研成果——《碳中和背景下中国2015—2060年PM2.5空气质量改善路径》,首次定量揭示了碳达峰与碳中和目标下中国及重点区域2015年—2060年的空气质量持续改善路径。

  数字“互动剧”呈现50年后的模样

  “在自主研发的平台中,可以动态地模拟中国从过去到未来各行各业的生产活动和排放变化。”论文主要作者之一、清华大学地球系统科学系教授张强介绍,在中国碳中和与清洁空气协同科学评估与决策支持平台(CNCAP)中,每个行业的排放路径会有一个全景式的展示。

  这些排放路径是动态的,可以理解为一个“互动剧”,碳达峰、碳中和是未来一段时期人类应对气候变化的一部史诗式实践巨制。当施加不同的干预(如产业发展、技术革新、治理措施等)时,各行业排放情况不同,不同行业的排放路径又交汇起来,共同影响中国区域的大气环境变化。

  在这部史诗的“数字孪生”模拟中,结局目标明确:中国将力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

  目标定了,CNCAP平台基于对真实世界的仿真进行了路径模拟。研究发现,在2030年之前,提升可再生能源的比例,推动钢铁水泥等高耗能产品产量尽早达峰,加快散煤清洁化替代进程,持续推进非电行业、柴油机等重点行业的污染治理,可在实现碳达峰目标的同时,使全国绝大部分地区PM2.5年均浓度达标。

  “过去几年,减排主要通过末端治理,例如在火电厂、水泥厂安装措施、加强监管。”贺克斌说。但末端治理的边界渐显,未来需要新的方案。改变能源使用结构会成为未来减排的主要推动力。

  “能源结构转变需要科技引领。”贺克斌说,光伏发电成本近年来的陡降给出了很好的范例(从1990年的100美元/度到2020年的不到2美分/度)。

  预测显示,到2060年我国将基本完成低碳能源转型,可再生能源发电占比将达到70%以上,工业部门终端煤炭消费比例低于15%,新能源车占比达到60%以上,民用部门能源全面清洁化。到那时,全国人群PM2.5年均暴露水平达到8微克/立方米左右。

  “坐冷板凳”的基础研究给出“自主”底气

  期待排放“归零”的同时,可能有人会问:对未来的预测,够不够准?

  “在这个平台上,一个钢铁厂的排放会被细致地刻画。”贺克斌举例道,它的炼铁、炼钢、焦化等不同工艺的排放量都是不同的,在系统中会分节点、分工艺地体现。

  “从20世纪90年代到现在20多年的时间,我们一直做同一件事情,将中国的生产生活与污染物的排放建立联系。”贺克斌说,这个可以说是世界上最复杂的体系,不仅区域跨度大、污染物种类多,还涵盖从最落后到最先进的技术。

  随着平台的发展,模型模拟精度由低到高、数据量由小到大,CNCAP平台从模型研制到软件开发再到超算算力实现自主创新。

  近30年“坐穿板凳”的积累,让平台不仅能给出粗线条的答案,还能够给出分配到空间、时间的高精度“蓝图”。

  “在全球气候变化和国家碳达峰、碳中和重大战略背景下,未来我们将面向人民生命健康,进一步研发排放近实时动态模拟技术,构建包含各类有毒有害物质的全组分排放清单。”贺克斌说。

  据介绍,包括863、973、重点研发计划、攻关专项和国家自然科学基金的多项国家科研项目经费支持该平台研制。平台产生的成果支持了全世界300多家学术机构的空气质量模拟和未来情景演变分析等工作。(张佳星)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 天暖春光好

  • 四川康定森林火灾明火已扑灭 雅江仍有断续火线

独家策划

推荐阅读
最新论文是第一篇指出宇宙组成不需要暗物质,同时也能与某些宇宙学关键观测结果相吻合的论文。
2024-03-19 09:24
方恩权透露,该研究成果用于广州、福州等多条地铁线路施工中,实现了盾构带压开仓超过100台·次,大大降低了盾构施工风险。
2024-03-19 09:23
据介绍,“海基二号”将于近期进行海上安装,建成后将服役于我国第一个深水油田二次开发项目,助推亿吨级深水老油田焕发新生机。
2024-03-19 09:23
高华伟介绍,实验室里,项目组正继续进行大豆耐密性、耐旱性的性状搜集,为下一步亲本选配做准备。
2024-03-19 09:22
截至3月18日14时,南水北调东中线一期工程累计调水突破700亿立方米。
2024-03-19 03:20
今年全国两会,“低空经济”成为热词,社会各界投以关注的目光。这个以有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动有关领域融合发展的综合性经济形态,具有产业链长、辐射面广、成长性和带动性强等特点,是低空飞行活动与产业融合的新型经济形态。
2024-03-19 03:00
《中共中央办公厅国务院办公厅关于加强生态环境分区管控的意见》3月17日公开发布。意见出台的背景是什么?提出了哪些重点任务?记者就此采访了生态环境部有关负责人。
2024-03-18 09:49
近年来,随着我国新能源发电规模持续快速增长,新型储能进入大规模发展期。“十四五”以来,新增新型储能装机直接推动经济投资超过1000亿元,有力支撑能源电力发展,成为中国经济发展新动能。
2024-03-18 09:42
北京时间3月14日21时许,在地面科技人员的密切协同下,中国空间站材料舱外暴露实验装置及样品组合体由空间站机械臂成功转移至空间站气闸舱内。次日,航天员把取回的组合体从气闸舱转移至实验舱,并将装置内科学实验样品进行拆卸、存储。后续实验样品将随神舟飞船返回地面,移交科学家进一步开展地面研究工作。
2024-03-18 09:35
澳大利亚科学家开展的一项新研究表明,下一代锂硫电池有望在5分钟内完成充电,而不像目前这样需要数小时。这一突破有可能彻底改变储能技术,推动高性能电池系统的发展,为消费电子产品和电网应用储能系统提供性能更好的电力解决方案。相关论文发表于最新出版的《自然·纳米技术》杂志。
2024-03-18 09:26
17日,探月工程四期鹊桥二号中继星和长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区相关工作,星箭组合体垂直转运至发射区,计划于近日择机实施发射。
2024-03-18 09:23
2024年,智慧海关建设进入全面实施阶段,将重点建设九大标志性工程,以数字化转型、智能化升级,推动海关监管服务越来越“智能”、越来越“自动”。
2024-03-18 09:22
今年,“人工智能+”首次被写入《政府工作报告》,这个新提法为发展数字经济、推进数实融合指明了新路径。值得注意的是,“人工智能+”不是简单相加,而是要通过新技术催生新质生产力,为经济社会各个领域带来新产业、新模式、新动能,发挥出乘数效应。
2024-03-15 09:32
各地区各部门压实责任,稳面积、提单产、强管理,扎实推进藏粮于地、藏粮于技,为夺取全年粮食丰收夯实基础。农业农村部有关负责人表示:“良田、良种、良法、良机、良制‘五良’技术集成,重点推广密植、水肥一体化等技术措施,让单产能够大面积提升。
2024-03-15 09:31
一辆49吨柴油重型卡车排放的二氧化碳相当于约40辆小轿车的排放量。与49吨柴油重卡相比,若把燃料换为液态的氢燃料电池,则每辆液氢重卡每年可减少碳排放约140吨,有望实现长途重载车辆的零排放。
2024-03-15 04:35
中国家用电器服务维修协会13日发布的数据显示,根据初步测算,2023年,家电服务业总体规模近万亿元,活跃法人单位数约10万家,服务收入及盈利增长已超过制造和销售行业。
2024-03-15 04:35
记者14日获悉,来自中国科学院物理研究所、国家纳米科学中心等单位的科研人员,通过研究三层石墨烯的菱形堆垛结构发现,在菱形堆垛三层石墨烯中,电子和红外声子之间具有强相互作用,这有望应用于光电调制器和光电芯片等领域。据悉,这项研究为理解菱形堆垛的三层石墨烯中的超导和铁磁等物理效应提供了新的视角。
2024-03-15 09:30
杨振清告诉记者,大多数主流社交平台和内容发布平台都有一系列规则和政策来限制伪科普内容的传播。北京科学中心副研究馆员孙小莉表示:“对于有意、无意传播的伪科普内容,平台应有相应的监管、处理方式,全力做到守土有责、守土尽责。
2024-03-15 09:28
高质量发展是增进民生福祉、提升人民幸福的发展,是解决新发展阶段社会主要矛盾的必然选择。
2024-03-14 09:42
要加强医疗监督执法队伍建设、建立健全定期会商工作机制、建立联合监督执法要情工作清单、推进问题线索跨部门联合处置,同时要建立重大案件督办机制、加强行政执法与刑事司法衔接,以及建立健全监督执法结果协同运用机制。
2024-03-14 09:38
加载更多