《我国学者在能源转型与共同富裕研究方面取得进展》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-01-17
  • 在国家自然科学基金项目(批准号:723B2019、72022014)资助下,西安交通大学博士生李明来与其导师李聪教授、香港城市大学张林教授团队、中国科学院生态环境研究中心郑华研究员以及海外合作者针对能源转型的收入分配效应开展研究,相关成果以“能源-贫困-不平等的可持续发展目标:基于大规模中国家庭的分析与预测(Energy-poverty-inequality SDGs: A large-scale household analysis and forecasting in China)”为题,于2024年12月30日在线发表于《美国科学院院刊》(PNAS)。论文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2408167121。

    消除贫困、推行经济适用的清洁能源和减少不平等均是联合国旨在2030年实现的可持续发展目标。如何在有限时间约束内实现多重可持续发展目标成为亟需破解的瓶颈问题。该研究从能源转型驱动的家庭收入分配状态变动机制切入,突破了将能源转型视为经济增长结果的传统观点,提出了驱动包容性增长的能源路径,验证了“能源-贫困-不平等”多目标协同推进的可行方案。

    研究构建了“能源-贫困-不平等”多重可持续发展目标协同的理论框架(图)。将清洁能源转型、人力资本积累、劳动力供给和收入分配等纳入到统一框架下进行系统分析,揭示了能源转型驱动共同富裕的路径机理与边界条件,为推进能源公正转型提供了理论支撑。采用工具变量等因果推断方法,发现推广清洁能源有助于促进家庭收入增长和减少不平等,探明了优化收入分配格局的能源路径。通过评估能源转型的健康效益与劳动供给结果,发现清洁能源的收入分配效应主要由人力资本提升和时间分配改善驱动,厘清了多重可持续发展目标耦合推进的起效机理。最后,测算了推动能源转型的成本收益与收入分配前景。通过对炉具补贴、燃料补贴和宣传推广等多重能源转型路径的情景模拟,发现能源转型整体具有良好的经济可行性与社会效益。

    该研究表明政策制定者可以将“能源-贫困-不平等”的耦合关系纳入决策,协同推进多个联合国可持续发展目标,为加快实现双碳目标和促进共同富裕提供了重要启示。

  • 原文来源:https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info94287.htm
相关报告
  • 《我国学者在界面光热盐湖提锂技术研究方面取得进展》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-10-25
    • 在国家自然科学基金项目(批准号:51925204、92262305)等资助下,南京大学朱嘉教授与合作者在盐湖锂资源绿色开发领域取得进展。相关成果以“界面光热盐湖提锂技术(Solar transpiration–powered lithium extraction and storage)”为题,于2024年9月27日在线发表于《科学》(Science)。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm7034。   锂作为全球能源转型中的战略性关键金属,广泛应用于电动汽车电池和可再生能源储能系统。盐湖型锂矿是全球锂资源的主要来源,以我国为例,青藏高原蕴藏着丰富的盐湖锂矿资源。然而,由于盐湖化学条件复杂以及环境保护要求严格,至今尚未实现大规模开采,成为我国盐湖锂资源开发的“卡脖子”难题。因此,发展绿色、环保、可持续的盐湖提锂新技术,是破解这一难题的关键,具有重要的经济价值和战略意义。   朱嘉教授团队借鉴盐土植物对盐分的“选择性吸收-储存-释放”机制,开发了界面光热盐湖提锂材料与器件(STLES,图A-B)。研究团队采用高效光热转换的铝基等离激元蒸发器(图C)作为界面光热层,实现了水的快速蒸发并在百纳米通道内产生超高毛细压强。同时,采用亲水多孔的二氧化硅陶瓷作为锂盐存储层(图D),聚酰胺纳滤膜作为离子筛分层(图E),实现了锂离子的选择性提取和存储。装置运行过程中,水和锂盐在毛细压强作用下穿过离子筛分层进入存储层,随后通过水循环系统收集,完成装置再生。研究结果表明,该技术能够从稀释的盐湖卤水中高效提取锂,并在超过500小时的连续运行中保持优异的稳定性,展现了长期应用的巨大潜力。此外,该技术兼容性强,通过优化离子筛分层和采用多级提锂工艺,锂选择性分别提升了6倍和40倍。模块化设计还使得锂产量能够随模块数量线性增长,进一步增强了该项技术的实用性和扩展性。   该工作通过界面光热盐湖提锂技术实现了盐湖中锂资源的有效提取,有望推动我国青藏盐湖锂资源的绿色开发,减少我国对进口锂矿的依赖,保障我国战略性关键金属锂的安全供给。
  • 《我国学者在富锂锰基正极材料研究方面取得进展》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-05-19
    • 在国家自然科学基金项目(批准号:52272253、52472266)等资助下,中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平研究员与合作者在新一代高比能锂电池关键材料领域取得新进展。相关研究成果以“Negative-thermal expansion and oxygen-redox electrochemistry”为题,于2025年3月发表在《自然》(Nature)上。论文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-025-08765-x。   发展高比能锂电池技术是提高电动汽车、电动航空器续航里程的关键。富锂锰基正极材料凭借阴离子(氧)氧化还原提供额外容量,放电比容量高达300 mAh/g,可使电池能量密度提升30%以上,被视为下一代锂电池正极材料的理想之选。然而,富锂锰基正极材料在实际应用中存在电压降,影响长期稳定性。这一问题的根源在于充放电过程中氧活性呈现显著不对称性,这导致晶格储能持续累积并驱动材料发生不可逆的结构转变,引发电压衰减和容量衰退。实现高能量密度锂电池的长期稳定工作,已成为下一代锂电池技术亟需攻克的关键难题。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平研究员与合作者借助原位加热同步辐射X射线衍射技术,首次发现富锂锰基正极材料在高温时的反常收缩行为,并证实了该现象在其它氧活性正极材料中具有普适性。研究团队结合充放电测试与热力学计算,揭示了氧框架结构无序的可逆转变机制:在加热条件下,亚稳态材料中的结构无序向动态有序转变,致使晶胞参数反常收缩。基于上述发现,研究团队构建了可逆氧活性容量贡献比γ与负热膨胀系数α的定量关系,成功制备出热膨胀系数趋近于零的新型材料,实现了从现象观测到定量设计的跨越。   该研究在方法论上取得两方面突破,一是发展了基于热激活动力学的结构无序度动态表征技术,有效解决了传统静态结构分析在亚稳态体系表征上的难题;二是提出了“结构无序度-功能特性”逆向设计策略,通过氧活性调控实现材料热膨胀行为的优化。此外,研究团队构建了基于非平衡态热力学的“电化学退火”模型,首次在电化学体系中实现了亚稳态材料的动态调控。研究结果表明:在4.0 V临界电压条件下,富锂锰基正极材料展现出独特的电压记忆效应,其晶格氧重构活化能大幅降低,促使结构无序发生有序重组,实现近100%的电压修复。   该研究提出了借助智能调控充电策略定期修复富锂锰基正极材料结构缺陷的应用方案,为延长富锂锰基电池寿命开辟了新途径。这些研究成果加深了对材料热力学行为的理解,为新型功能材料设计和电池性能优化提供了重要的理论支撑。