“双碳”目标下地质工作助力宁夏绿色低碳发展研究

2020年9月22日，国家主席习近平向世界宣布了中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的双碳目标，并在之后一年多的时间内多次在国际、国内重要会议上提及“双碳目标”，表达了我国应对气候变化的行动决心。加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局，走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路，是各行业实现“双碳”目标的总体方向。地质工作是经济社会发展中的一项基础性、公益性、战略性工作，地质工作在碳减排、碳增汇、碳封存等方面有一定优势，在经济社会绿色低碳转型发展中将发挥独特作用。

 1  宁夏碳排放现状

 宁夏碳排放总量和强度长期居全国前列，减排降碳和绿色发展任务艰巨。2020年宁夏CO₂排放总量为2.4亿吨，碳排放强度5.69吨/万元，长期居全国首位且远超其他省份；人均碳排放约28.75吨，远高于全国平均值（7吨/人），居全国第二（仅次于内蒙古）。电力、化工、建筑、冶金部门碳排放占比分别为56.4%、24.5%、7.3%、6.3%，是最主要的碳排放部门。宁东能源化工基地是宁夏碳排放的主要区域，碳排放占宁夏总排放的50%左右。

 2  宁夏碳排放存在的问题

2.1 能源结构偏煤

2020年，宁夏能源消费总量为7933万吨标准煤，煤炭消费占能源消费总量比重81.7%，非化石能源消费占比10.4%。受地区资源禀赋、产业结构、发展规划影响，宁夏能源消费格局“一煤独大”且短期内难以改变，能源结构调整任务艰巨，高碳化的能源结构将为降碳工作带来巨大挑战。

2.2 产业结构偏粗偏重

宁夏是国家重要的能源化工基地，产业结构高碳排放特征明显，电力、化工、建材、有色、钢铁、石化六大高碳行业占宁夏碳排放总量的90%以上。根据2021年度宁夏政府工作报告，2020年宁夏第二产业占GDP比重41.0%，第三产业占比54.5%。占GDP总量第二位的第二产业碳排放占比突出，为90%以上，呈现二产绝对领头的碳排放态势，说明宁夏的工业化由高碳驱动，资金密集型、资源消耗型产业是宁夏经济增长的主导动力；宁夏单位GDP能耗2.00吨标煤/万元，是全国平均水平的4.1倍，为全国最高，表明宁夏经济对能源的依赖程度非常高，能源利用效率偏低，各行业内部能源利用效率都有很大上升空间。

2.3 生态环境较为脆弱

生态固碳能力较弱。宁夏是中国西北地区重要的生态安全屏障，典型的生态脆弱区，承担着维护西北乃至全国生态安全的重要使命。宁夏的生态环境质量改善还不够稳固，土壤污染、水污染、农村面源污染、固体废弃物污染、土地沙化、黄河湖泊湿地生态保护修复、历史遗留矿山生态治理等污染防治和生态修复工作有待进一步加强，生态固碳能力发挥不足。

2.4 经济发展水平较低

宁夏尚处于工业化发展阶段，经济发展任务艰巨，人均GDP距离达到中等发达国家收入水平还比较远，经济还需继续增长。2020年，宁夏实现地区生产总值3920.55亿元，GDP总量位居全国第29名，人均GDP5.64万元（约8500美元），位居全国第19名，2020年末才消除贫困，经济基础较为薄弱。按照国家“十四五”规划目标，到2035年人均国内生产总值达到中等发达国家收入水平，到2050年达到发达国家人均收入水平；《宁夏回族自治区国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标刚要》提出的到2035年GDP翻一番的目标，在这种背景下，宁夏的经济发展和碳中和的速度、任务将十分艰巨。

3  地质工作助力宁夏绿色低碳发展建议

碳减排、碳增汇、碳封存是实现碳中和的三种主要途径，这三种途径都与地球科学研究密切相关，也都是地质工作有必要和有能力参与的领域。

3.1 碳减排领域地质工作思路

宁夏的碳排放90%以上来自能源系统，因此能源优化转型是实现碳中和的关键因素。能源优化转型主要包括两个方面内容：一是推进煤炭清洁高效利用；二是绿色清洁能源替代。

加强技术研究，推进煤炭清洁高效利用。煤炭是碳排放强度最高的化石能源品种，宁夏煤炭资源丰富，是主体能源类型和重要工业原料。从地质工作角度，煤炭地下气化是清洁利用的重要途径，可从根本上改变中深层煤炭开采利用模式，减少煤炭在开发利用中造成的环境负面影响，地质工作可在此过程中提供基础资料和技术支撑；宁夏煤炭特征和清洁高效利用研究一直是宁夏煤炭地质科研的主要领域之一，可为下一步成果转化奠定先导性条件。

优化能源结构，采用绿色清洁能源替代。一是加大天然气勘查开发力度。天然气作为低碳清洁能源，在实现碳中和的过程中，是化石能源的主体，是保障能源安全的基石。天然气相比煤炭、石油更低碳。根据IPCC国家温室气体清单指南，作为固定源产生相同热值时（1kg标准煤≈0.6m³天然气），天然气的CO₂排放是煤炭的59%。宁夏是煤炭资源大省，也是煤层气资源大省，据相关研究数据显示，全区煤层气资源量约有6000亿方，其中宁东地区占据了近70%，其次为贺兰山地区，占据了近20%；页岩气资源量尚不清晰。长期以来，我区煤层气、页岩气勘查与开发严重不足，为此，有必要尽快摸清煤层气、页岩气资源家底，尽早勘查开发利用。二是加强地热资源勘查评价。地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生清洁资源。宁夏地热资源开发利用前景可观，中深层地热资源非常丰富，加强地热资源勘查评价，加大地热能开发关键技术集成应用，推动建立地热能利用示范区和示范项目，对宁夏实现碳达峰，推进生态文明建设，促进高质量发展具有重大意义。

3.2 碳增汇领域地质工作思路

地质体具有多样性，发挥着多元化的碳捕集功能，碳汇实体包括岩石、土壤、海洋、森林、生物体等，直接接触空气捕获，是应对碳达峰、碳中和最经济的途径。岩石圈碳库是地球圈层中最大的碳库，土壤碳库是陆地生态系统碳库的最大组成部分，通过岩溶作用、矿物碳化、土壤固碳等均可产生较短时间尺度的碳汇效应。耕地土壤碳库最为活跃，土壤碳库储量超过了植被碳库与大气碳库的总和，未来也必将成为碳中和的重要手段。开展地球化学调查工作，可为岩石、土壤固碳减排潜力提供科学依据。

3.3 碳封存领域地质工作思路

碳封存是指将大型火力发电、炼钢厂、化工厂等产生的二氧化碳收集后，运输至合适场所，利用技术手段长时间与大气隔离封存。地质封存是碳封存的主要形式，封存场所主要为油气藏、地下深部咸水层和废弃煤矿等。对于水泥、钢铁和化工等减排难度较大的行业来说，碳捕集利用与封存（CCUS）技术是实现化石能源近零碳排放的重大前沿技术，是实现碳中和的兜底技术。我国十分重视CCUS技术的基础研究和技术开发，截至2021年，国内已建成试验示范项目约 30 个，建成多套10万吨级以上CO₂捕集和万吨级CO₂利用示范装置。相对而言，宁夏CCUS技术研发、示范与应用尚处于起步阶段，还面临诸多问题与挑战。

目前宁夏CCUS研究方向有：一是探查CO₂地质封存地下空间。针对宁夏CO₂地质封存有利区筛选工作相对薄弱，适宜于开展CO₂地质封存的油气层、深部咸水层、煤层等储层、盖层地质条件尚不明确，急需开展CO₂地质封存地下空间调查评价工作，优选出适宜开展CO₂地质封存的有力区段和地下空间。二是加强CO₂地质封存、利用与示范工作。在CCUS全链条项目中，仅CO₂强化采油技术（CCS-EOR）在宁夏及周边地区的石油部门开展了先导性示范，驱水、驱煤层气、溶浸采铀、强化采热等应用与示范工作尚未开展。宁夏东部地处鄂尔多斯盆地西缘，具备开展CCUS示范工程的区位优势和资源优势，下一步可加快CCUS示范工程进程。

2016年7月，习近平总书记视察宁夏，指出宁夏作为西北地区重要的生态安全屏障，承担着维护西北乃至全国生态安全的重要使命；2020年6月，习近平总书记再次视察宁夏，赋予宁夏“努力建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区”的时代重任；党的二十大报告提出要加快发展方式绿色转型，积极稳妥推进碳达峰碳中和。地质工作也要积极融入大局主动作为，全力推进绿色低碳转型，为建设经济繁荣、民族团结、环境优美、人民富裕的社会主义现代化美丽新宁夏贡献地质力量。

（本网站所发布的论文为2023年西部地经网学术年会征集到的论文原稿，以供交流分享，论文的真实性和合法性由作者自行负责。）