该成果是在北京理工大学讲席教授魏一鸣领衔的国家重点研发计划项目“气候变化经济影响综合评估模式研究（2016YFA0602600）”和“国家自然科学基金创新研究群体项目（71521002）”等国家科技任务支持下形成的。魏一鸣教授是论文第一作者和通讯作者，刘兰翠教授、余碧莹教授等全程参与了研究工作。北京理工大学是论文第一完成单位，合作单位包括北京师范大学、中国科学院等。
二氧化碳捕集、利用和封存（CCUS）是实现本世纪末将全球温升控制在不超过工业化前2摄氏度（以下简称“2度温控目标”）必不可少的气候工程，也是包括中国在内的世界各国实现碳中和目标的重要技术。此前国际上还没有关于实现2度温控目标的全球CCUS部署方案。在此背景下，研究并提出温控目标下各国合作分担CCUS具体方案，有利于实质推动CCUS大规模减排，推动全球气候治理进程。
为了提出实现2度温控目标的全球CCUS低成本部署方案，该项工作围绕全球范围内满足CCUS实施要求的碳源识别，一致可比的封存潜力评估，大规模CCUS实施的总体优化和规划等难题，基于地理信息数据、行业数据、土地利用数据等构建了全球1km×1km尺度的碳排放网格数据库，界定并识别了4220个CCUS碳簇，核算了全球794个陆上盆地的CO2封存潜力，建立了基于碳簇的全球CCUS源汇匹配优化模型（C3IAM/ GCOP），发现全球CCUS低成本部署需要85个国家或地区参与，80%的源汇匹配发生在300公里的经济合理的运输距离内。
图1 全球CCUS低成本布局方案的CO2运输量及其运输距离
研究还发现，全球CCUS低成本布局主要分布在8个国家或地区。具体包括中国、美国、欧盟、俄罗斯、印度、沙特阿拉伯、澳大利亚和墨西哥。为实现温控目标，这8个国家或地区需要通过大规模部署CCUS实现1.86Gt–26.68Gt的CO2减排量。实现CCUS技术减排的成本较高，到2050年，即使考虑技术进步，全球CCUS部署所需总成本约为5.76万亿美元，约相当于到2050年全球累计GDP的0.12%，平均成本约为每吨二氧化碳62.7美元。该文指出CCUS的发展应坚持共商共建共享的原则，构建公平合理的国际气候治理体系，加快建立全球碳市场，以降低成本，快速推动技术规模化发展。
图2 2度目标下主要国家或区域的CCUS布局行动方案
该工作是魏一鸣教授团队开展的气候工程管理研究的系列成果之一。此前，魏一鸣教授团队在Nature Energy, Nature Climate Change, Nature Communications, Nature Sustainability等《自然》子刊发表5篇研究长文。
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