工业深度脱碳:建模方法和数据挑战

工业能源消耗占目前全球最终消费总量的近40%，仍以化石燃料为主。在本文中，我们提出了主要的脱碳方案——即燃料转换和电气化、碳效率、材料效率、碳捕获和储存以及循环经济实践——并分析了它们在六个主要能源密集型工业部门(钢铁、水泥、化工、轻工制造、铝、纸浆和造纸)的脱碳潜力。然后，我们开发了一个框架来区分工业能源需求和排放的不同建模方法，特别关注限制建模的数据挑战以及建模创新和技术扩散的困难。我们提出了最广泛使用的工业能源需求和排放模型，并根据三个关键维度对它们进行分类:每个模型背后的分析方法，用于生成脱碳途径的方法，以及不同工业部门所代表的粒度。通过强调现有工业排放建模工具的优缺点，我们指出了未来必要的模型开发工作，这将大大提高为工业开发深度脱碳途径的能力。