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bevictor伟德官网陳呂軍、田金平課題組研究揭示黃河流域的水-能-碳-價值流的隐含關聯性

bevictor伟德官网2023年6月2日電(通訊員 程蕾)bevictor伟德官网陳呂軍、田金平團隊在黃河流域的水-能-碳-價值流的隐含關聯性研究領域取得新進展。該研究建立了一個基于多區域投入産出模型的關聯(nexus)分析框架,揭示了國内貿易中黃河流域内外隐含的水-能-碳及增加值的關聯格局及此關聯格局對黃河流域經濟發展與生态環境的影響。相關研究結論可為黃河流域産業的綠色低碳轉型、可持續水資源管理以及區域一體化發展提供重要的政策啟示和決策支撐。

水資源不足、能源短缺和二氧化碳過度排放是全球氣候變化背景下的三個重要環境問題,且這些問題緊密相連,從多個維度探讨它們之間的複雜關系,對區域和全球可持續發展至關重要。在雙碳戰略背景下,作為中國重要“能源基地”的黃河流域是實現中國雙碳目标的關鍵戰略區域。實現黃河流域的水資源集約利用、能源結構轉型和二氧化碳減排與經濟可持續發展的系統綜合管理尤為迫切。研究提出的關聯分析框架(圖1)涵蓋空間、行業及環境經濟要素三個維度,此框架可作為其他區域水-能相關聯系分析的一般性框架,可用于多區域系統環境和經濟指标之間的權衡分析。

圖1. 隐含水-能源-碳-價值流的關聯分析框架

研究表明,與全國平均水平相比,黃河流域九省具有更高的能源消耗和碳排放強度,同時流域内水、能源、碳和增加值之間的正相關性更高,即黃河流域的經濟發展更依賴于水資源和能源的消耗,且黃河流域的經濟增長與能源消耗和碳排放之間的相關性進一步加強。

在與流域外省份的空間聯系格局中(圖2),黃河流域中下遊地區與東部沿海省份,特别是河南、山東、浙江和廣東之間有着更為顯著的資源和經濟聯系。同時,省際貿易中隐含水、能源、二氧化碳和增加值的跨流域流動方向不匹配,這種不匹配加劇了黃河流域内的資源消耗和經濟發展間的不平衡。

圖2. 中國省際間隐含水、能源、碳和增加值轉移格局

行業間關聯分析(圖3)及要素關聯分析(圖4)顯示,實現黃河流域綠色低碳轉型的關鍵是實現流域内能源的生産與供應、金屬與非金屬冶煉與加工、石油化工等重點行業部門的綠色低碳轉型及碳生産率的提高。

圖3. 水-能-碳-增加值隐含流行業-省份間關聯

圖4. 黃河流域九省8大行業間隐含水-能-碳-增加值關聯

從流域内外一體化發展的角度,研究提出了兩條基于消費側碳核算的碳補償實施路徑:第一,根據東南沿海地區的能源消費主導省份(特别是廣東和浙江)與黃河流域的能源省份(内蒙古和山西)之間的省際貿易中所隐含的二氧化碳和經濟增加值淨流量來綜合确定碳補償額度;第二,将碳補償額度與省際間電力輸送量聯系起來(即通過電價補貼來實施碳補償),從而加強黃河流域地區能源結構轉型的内生動力,促進區域間經濟互動和資源傳輸的平衡。本研究提出通過流域内外重點省份間搭建夥伴關系,在夥伴省份間實施碳補償政策應對流域内資源型省份經濟發展不平衡的問題,以及綜合水、能源、碳等多因素的可持續水管理政策建議,對中國及世界其他地區的可持續發展具有一定參考意義。

5月31日,上述成果以“中國黃河流域隐含水-能源-碳-價值流動關聯格局揭示”(Unveiling the Nexus Profile of Embodied Water–Energy–Carbon–Value Flows of the Yellow River Basin in China)為題發表于《環境科學與技術》(Environmental Science & Technology)上。bevictor伟德官网2020級博士生程蕾為論文第一作者,田金平、陳呂軍為論文共同通訊作者,bevictor伟德官网、賓夕法尼亞大學與巴黎文理學院(巴黎高等礦業大學)聯合培養碩士畢業生徐浩歌為論文合作作者。

本研究得到了生态環境部“黃河流域碳達峰範式與試點”(2022-YRUC-01-0403)項目和中國工程院咨詢項目“黃河流域生态保護與高質量發展”(2021-HYZD-03)的資金支持。

論文鍊接:https://doi.org/10.1021/acs.est.3c00418

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