中国臭氧、颗粒物和温室气体协同控 制的中长期战略研究 Medium and long-term strategies for synergistic control of ozone, PM2.5 and greenhouse gases in China 北京大学 2023.5.12 Peking University May 12, 2023 !"# ! "#$%&'()*+,-.%/01234562789! ! ACKNOWLEDGEMENT This report is a product of Peking University and is funded by Energy Foundation China. # # ! ! ! !" 目录................................................................................................................................ I 第一章 立项背景、总体思路和研究内容.................................................................. 1 第二章 气候变化对中国臭氧背景值的影响.............................................................. 3 2.1 中国背景值变化 .......................................................................................... 3 2.1.1 数据来源............................................................................................ 3 2.1.2 臭氧背景值计算方法........................................................................ 3 2.1.3 中国重点城市群臭氧背景浓度分析................................................ 4 2.2 气象因素对中国臭氧浓度变化的影响 ...................................................... 7 2.3 气候变化对中国臭氧背景值浓度变化的影响 .......................................... 9 第三章 中国臭氧、颗粒物和温室气体达标方案制定与分析................................ 13 3.1 3.2 基于臭氧污染达标的分省排放控制目标制定 ........................................ 13 3.1.1 空气质量模型的模拟改善与敏感性试验设置.............................. 14 3.1.2 臭氧生成对前体物敏感性的分区域分析及减排路径设计.......... 18 3.1.3 臭氧前体物减排的 PM2.5 污染减缓协同效益分析 ....................... 23 3.1.4 结果总结及不确定性分析.............................................................. 24 中国协同减排路径方法与情景设置 ........................................................ 25 3.2.1 能源经济模型：IMED|CGE .......................................................... 25 3.2.2 情景设置.......................................................................................... 27 3.2.3 末端去除率设定.............................................................................. 31 第四章 协同减排路径双向效果效益评估................................................................ 33 4.1 4.2 4.3 减排政策对空气污染物的协同权衡与阶段性边际效应 ........................ 33 4.1.1 二氧化碳与空气污染物的排放特征.............................................. 33 4.1.2 碳减排对于空气污染物的减排成本与协同权衡作用分析.......... 37 臭氧中长期目标对碳减排的协同权衡 .................................................... 44 4.2.1 臭氧中长期目标下二氧化碳和臭氧前体物排放趋势.................. 44 4.2.2 臭氧中长期目标的碳减排潜力及关键减排部门.......................... 45 未来多种情景下全国一次污染物排放及 PM2.5 和 O3 浓度变化路径 ... 45 4.3.1 不同情景下全国一次污染物排放变化.......................................... 47 4.3.2 不同情景下全国 PM2.5 和 O3 浓度变化路径 ................................. 49 第五章 温室气体、臭氧与气候变化协同治理........................................................ 55 5.1 5.2 历史时期甲烷浓度变化 ............................................................................ 55 5.1.1 全球甲烷浓度变化.......................................................................... 55 5.1.2 中国甲烷浓度变化.......................................................................... 57 历史时期甲烷变化对对流层臭氧变化的影响 ........................................ 59 I 5.3 5.4 5.5 未来甲烷排放协同控制对对流层臭氧和气候变化的贡献 .................... 61 5.3.1 甲烷排放协同调控对全球对流层臭氧的影响.............................. 61 5.3.2 甲烷减排对中国对流层臭氧的影响.............................................. 63 甲烷排放协同调控对未来气温变化的影响 ............................................ 65 5.4.1 甲烷排放协同调控对全球气温变化的影响.................................. 65 5.4.2 甲烷排放协同调控 O3 对气温变化的影响.................................... 67 不同减排路径下的大气氧化性与温室气体变化 .................................... 69 5.5.1 研究原理.......................................................................................... 69 5.4.2 未来大气氧化性和温室气体变化.................................................. 70 第六章 结论与建议.................................................................................................... 72 6.1 结论 ............................................................................................................ 72 6.2 建议 ............................................................................................................ 74 参考文献...................................................................................................................... 76 II #$% &'()*+,-./0123 2013 年《大气污染防治行动计划》等空气污染治理实施以来，我国环境空气 质量明显改善，二氧化硫、细颗粒物（PM2.5）等一次污染物浓度较之 2013 年降 幅达到 30-50%。但是，近几年来，臭氧（O3）已经成为影响空气质量达标的重 要因素，2015 至 2019 年全国 O3 年均浓度、污染范围和持续时间呈逐年缓慢上 升趋势，2020 年年均浓度虽有所降低，但整体态势并没有完全扭转。仅依靠空气 污染物末端治理难以实现空气质量目标，减少与化石燃料使用、传统制造业转型 等源头改进也十分重要。为应对全球气候变化的挑战，中国承诺力争在 2030 年 前实现碳达峰，努力争取在 2060 年前实现碳中和。常规大气污染物和二氧化碳 （CO2）大都源于化石燃料的燃烧，空气质量改善需求也将有利于低碳转型目标