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潤和環保
為實現碳達峰碳中和目標，中國將加快能源領域清潔低碳轉型。風力發電和光伏發電裝機規模將不斷增大，扮演更重要角色。可再生能源裝機發電對礦產資源的需求強度較大，需完整全面分析礦產資源約束對中國能源轉型的影響，為選擇未來轉型路徑提供科學依據。
一、研究背景
中國積極應對全球氣候變化，展現大國擔當，提出力爭在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。這將加速中國能源結構轉型，提高風力發電、光伏發電在能源供應中的比例。國際能源署預測，為實現碳中和目標，中國在2030-2060年間光伏發電裝機量每年需新增約220GW，風力裝機量每年需新增約57GW。
綜合考慮建造和運營發電廠兩方面，風力發電和光伏發電較其他傳統電廠發電(煤電、核電等)需要消耗更多金屬或材料資源。在碳中和目標下，大規模開發風、光能源將消耗大量礦產資源。因此，亟需分析礦產資源約束對中國未來能源結構轉型路徑的影響。
二、研究方法與結論
研究團隊采用多種模型，在巴黎協定溫控目標下分析中國未來能源轉型路徑，并綜合考慮金屬或材料需求(回收效率、材料利用效率)和供給(產量、儲量)，判斷各類礦產資源能否支持能源轉型路徑。
若路徑可行，研究團隊將評估中國礦產資源進出口貿易對價格、風險等方面的影響。
若路徑不可行，研究團隊將進一步建立礦產資源約束下的動態優化模型，重構中國能源轉型路徑，估算未來CO2減排缺口。
目前已開展的研究發現：
全球礦產資源不足以支撐實現巴黎協定下的全球及中國能源轉型路徑。碳中和目標下，風能和光能將在各國能源結構中扮演更重要角色，需要大幅增加裝機量。光伏和風力發電發展共計需要20種關鍵金屬或材料。研究發現，光伏發電發展將受銀、鎘、銦、硒、碲、銅等資源約束，風力發電發展將受鉻、鉬、鎳、錫、鋅、銅等資源約束。
中國礦產資源稟賦難以支持其能源轉型路徑，需適當進口。在關鍵金屬或材料約束下，中國風、光裝機量未來可能下降，光伏發電和風力發電裝機容量下降幅度分別最多為37.3%和17.9%。雖然，從全球來看，鋁、硼、鍺、錳、鈮、釩等金屬或材料現階段并未對風力和光伏發電發展構成約束，但就中國而言，以上金屬或材料儲量不足以支撐本國風光發電大規模發展，仍需依賴進口。
若采用煤電替補風光發電，中國可能難以助力巴黎協定目標實現。由于受金屬或材料的資源約束，中國風電和光伏裝機量將難以達到預期水平，火電將可能成為主要替補能源。預計在2060年中國最多將出現2.7GtCO2的減排缺口，難以助力實現巴黎協定目標。
下一步，科研團隊將進一步完善上述研究工作，將金屬或材料資源儲量的未來波動幅度、除風光發電外其他行業未來對金屬資源的需求等多種影響因素納入考量，更準確全面分析礦產資源將如何影響中國未來能源轉型路徑。(段宏波 中國科學院大學經濟與管理學院教授)
原標題：專家觀點 | 段宏波：礦產資源約束將重塑碳中和下的清潔能源轉型
