我國(guó)電力系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和?

文章來(lái)源:中國(guó)工程院院刊碳交易網(wǎng)2021-12-03 14:30

電力是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)、碳減排的關(guān)鍵領(lǐng)域,電力低碳轉(zhuǎn)型對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有全局性意義。當(dāng)前,我國(guó)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)碳中和愿景,需要加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。 本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

 

內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

近日,中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》優(yōu)先出版了來(lái)自中國(guó)工程院舒印彪院士科研團(tuán)隊(duì)的《我國(guó)電力碳達(dá)峰、碳中和路徑研究》一文。文章在電力碳預(yù)算評(píng)估的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了深度低碳、零碳、負(fù)碳三類電力轉(zhuǎn)型情景,研判電力需求等關(guān)鍵邊界條件,構(gòu)建路徑規(guī)劃優(yōu)化模型;確定了不同情景下包含電源結(jié)構(gòu)、電力碳排放、電力供應(yīng)成本在內(nèi)的電力低碳轉(zhuǎn)型路徑;探討并剖析了煤電發(fā)展定位、新能源發(fā)展利用、清潔能源多元化供應(yīng)、電力平衡等實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型亟待解決的重大問(wèn)題。文章建議,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),穩(wěn)妥規(guī)劃轉(zhuǎn)型節(jié)奏,保障電力供應(yīng)安全;加強(qiáng)綠色低碳重大科技攻關(guān),統(tǒng)籌電力全鏈條技術(shù)與產(chǎn)業(yè)布局;優(yōu)化完善利益平衡統(tǒng)籌兼顧的市場(chǎng)機(jī)制,加快建設(shè)綠色金融政策保障體系。通過(guò)政策、技術(shù)、機(jī)制協(xié)同,推動(dòng)中長(zhǎng)期我國(guó)電力低碳轉(zhuǎn)型的高質(zhì)量發(fā)展。

本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

 

內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

一、前言

本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

  禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái),與全球氣候變化密切相關(guān)的極端天氣、自然災(zāi)害頻發(fā),世界各國(guó)紛紛制定碳中性、碳中和氣候目標(biāo),加速能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、積極應(yīng)對(duì)氣候變化成為全球共同性議題。我國(guó)積極宣示并推動(dòng)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)施,既是踐行人類命運(yùn)共同體的重大實(shí)踐,也體現(xiàn)了推動(dòng)世界綠色低碳轉(zhuǎn)型的決心與擔(dān)當(dāng)。在我國(guó),能源活動(dòng)是CO2 的主要排放源,相應(yīng)排放量約占全社會(huì)CO2 排放量的87%、全部溫室氣體排放量的73%;其中電力部門是重要的碳排放部門(約占能源碳排放的40%),相應(yīng)排放量約為4×109 t。未來(lái),通過(guò)電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源的直接使用,提高終端能源消費(fèi)的電氣化水平,可顯著減少終端用能部門的直接碳排放。電力是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)、碳減排的關(guān)鍵領(lǐng)域,電力部門將承擔(dān)更大的減排責(zé)任,應(yīng)加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),推動(dòng)能源電力低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和目標(biāo)作出重要貢獻(xiàn)內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

  本`文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

能源電力低碳轉(zhuǎn)型對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)至關(guān)重要。目前國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)在世界能源低碳轉(zhuǎn)型路徑研究方面取得了豐富成果,如國(guó)際能源署(IEA)、國(guó)際可再生能源署(IRENA)等機(jī)構(gòu)按年度發(fā)布世界能源發(fā)展展望報(bào)告,開(kāi)發(fā)了一批綜合能源經(jīng)濟(jì)模型( 代表性的有MARKEL-MACRO 模型、TIMES 模型、C-REM 模型),為碳中和目標(biāo)下全社會(huì)、各行業(yè)脫碳轉(zhuǎn)型路徑研究提供了方向引導(dǎo)與工具支撐;國(guó)內(nèi)高校、科研院所通過(guò)設(shè)置政策情景、強(qiáng)化減排情景、2 ℃和1.5 ℃情景等假設(shè),對(duì)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下我國(guó)能源電力轉(zhuǎn)型路徑開(kāi)展了多情景分析并獲得諸多研究成果。

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

需要注意到,相較主要發(fā)達(dá)國(guó)家在自然達(dá)峰后的漫長(zhǎng)減排路徑,我國(guó)的碳排放峰值、平臺(tái)期、轉(zhuǎn)型路徑將完全不同,電力低碳轉(zhuǎn)型必然面臨包括規(guī)劃、政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)性在內(nèi)的全方位挑戰(zhàn)。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力行業(yè)與全社會(huì)其他行業(yè)的減排責(zé)任和進(jìn)程,考慮新型儲(chǔ)能、CCUS碳捕集、利用與封存)、氫能等關(guān)鍵新技術(shù)對(duì)電力低碳轉(zhuǎn)型路徑的影響,合理確定煤電發(fā)展定位、科學(xué)發(fā)展利用新能源、破解電力平衡挑戰(zhàn)等重大問(wèn)題,都可歸納為在多重不確定的內(nèi)外部環(huán)境下多目標(biāo)權(quán)衡與統(tǒng)籌優(yōu)化事件,需要兼顧安全、經(jīng)濟(jì)、清潔等多個(gè)方向開(kāi)展系統(tǒng)深入的研究。 本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

針對(duì)于此,本文以我國(guó)電力行業(yè)未來(lái)承擔(dān)的碳減排實(shí)物量為主約束,根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源電力需求、資源環(huán)境等關(guān)鍵邊界條件,合理計(jì)及約束差異,構(gòu)建深度低碳、零碳、負(fù)碳3類電力低碳轉(zhuǎn)型情景;對(duì)比分析不同情景下電源結(jié)構(gòu)布局、電力碳減排、電力供應(yīng)成本等優(yōu)化結(jié)果,辨識(shí)路徑實(shí)施亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題,以期為碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下電力轉(zhuǎn)型及中長(zhǎng)期發(fā)展研究提供基礎(chǔ)參考。 本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

 

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

二、碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下電力轉(zhuǎn)型路徑的多情景分析方法

本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

 

本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

(一)研究模型與方法 本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

  本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

本文采用定量和定性相結(jié)合的方式開(kāi)展具體研究。 內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

  本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

①評(píng)估電力系統(tǒng)碳預(yù)算。以碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)為約束,從經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局出發(fā),綜合考慮國(guó)際碳減排現(xiàn)狀、不同行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和碳減排難度,研判2020—2060 年我國(guó)電力碳排放總預(yù)算。 本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

 

本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

②設(shè)置轉(zhuǎn)型情景和關(guān)鍵邊界條件。考慮電力系統(tǒng)碳減排責(zé)任、關(guān)鍵舉措實(shí)施力度的差異性,結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源電力需求、宏觀政策目標(biāo)、能源資源潛力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵邊界條件及其參數(shù),設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)深度低碳、零碳、負(fù)碳3 類轉(zhuǎn)型發(fā)展情景。

本`文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

 

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

③電力碳減排轉(zhuǎn)型路徑優(yōu)化(見(jiàn)圖1)。針對(duì)設(shè)計(jì)的3 類發(fā)展情景,采用碳達(dá)峰、碳中和電力規(guī)劃軟件包GESP-V 來(lái)優(yōu)化獲得電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型路徑、電力系統(tǒng)碳減排路徑、電力供應(yīng)成本等。GESP-V 由國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司自主開(kāi)發(fā),以包含新能源在內(nèi)的多區(qū)域電力規(guī)劃模型為核心,可反映電力電量平衡、碳排放約束、碳捕集改造、電制氫等減碳與新能源利用等關(guān)鍵技術(shù)的影響;集成電源規(guī)劃、生產(chǎn)模擬、政策分析等系統(tǒng)工具,可針對(duì)各類情景下的能源電力發(fā)展路徑、電源發(fā)展規(guī)模布局、電力流向規(guī)模、傳統(tǒng)電源CCUS 改造后的捕集規(guī)模、電力碳減排路徑等開(kāi)展優(yōu)化分析。 本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

 

本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

④關(guān)鍵問(wèn)題分析與應(yīng)對(duì)策略建議(見(jiàn)圖2)。基于各發(fā)展情景下路徑優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比,探討煤電發(fā)展定位、新能源發(fā)展利用、清潔能源多元化供應(yīng)、電力平衡等關(guān)鍵問(wèn)題,研究提出低碳轉(zhuǎn)型所需的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、政策等建議。 內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

 

本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

圖1 碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下電力發(fā)展路徑優(yōu)化模型 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

 注:UHVDC 表示特高壓直流輸電;UHVAC 表示特高壓交流輸電。 本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

圖2 碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下電力低碳轉(zhuǎn)型研究思路 本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

 

本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

(二)電力碳預(yù)算

本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

 

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

碳預(yù)算指在特定時(shí)期中將全球地表溫度控制在給定范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的累積CO排放量上限。研究表明,全球最大溫升與累積CO排放量約為線性比例關(guān)系,CCR 指數(shù)可以衡量這種近似線性關(guān)系。 本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

 

夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

  本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

式中,ΔT 是一段時(shí)間內(nèi)的全球溫升,ET 為這段時(shí)間內(nèi)累積的CO2 排放量。CCR 指數(shù)值通常為1.0~2.1℃ /(1012 t CO2)。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 

本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)測(cè)算,全球溫升控制在2 ℃以內(nèi)的剩余碳預(yù)算為1.2×1012 ~1.5×1012 t CO2,全球溫升控制在1.5℃以內(nèi)的剩余碳預(yù)算為4.2×1011~5.8×1011 t CO2。為了實(shí)現(xiàn)國(guó)際間全球碳預(yù)算的合理分配,各國(guó)研究機(jī)構(gòu)積極探索碳排放限額分配方法,雖然尚未形成統(tǒng)一的碳排放權(quán)分配方案,但基本形成以人均碳排放、累計(jì)人均碳排放為基礎(chǔ)的兩類典型分配思路。在我國(guó),為了將全國(guó)碳預(yù)算分解至各行業(yè),還需考慮全社會(huì)各行業(yè)的碳排放現(xiàn)狀、碳減排難度、碳減排潛力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性差異。本研究基于全球剩余碳預(yù)算,綜合考慮國(guó)際間碳排放方案、國(guó)內(nèi)行業(yè)間碳排放現(xiàn)狀及減排能力差異,預(yù)測(cè)2020—2060 年我國(guó)電力系統(tǒng)碳排放預(yù)算為7.8×1010~1.3×1011 t CO2。

本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

 

本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

(三)發(fā)展情景與關(guān)鍵邊界條件 本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

  本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

以2060年為目標(biāo)年,考慮電力系統(tǒng)不同的碳減排責(zé)任、減排關(guān)鍵舉措的不同實(shí)施力度,設(shè)計(jì)了電力系統(tǒng)深度低碳、零碳、負(fù)碳3類轉(zhuǎn)型發(fā)展情景(見(jiàn)表1),剖析實(shí)現(xiàn)碳中和不同路徑下存在的重要問(wèn)題,推演各種發(fā)展路徑的可行性及面臨挑戰(zhàn)。

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

  本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

夲呅內(nèi)傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

表1 電力低碳轉(zhuǎn)型的主要情景 

本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

  本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

1. 電力需求預(yù)測(cè)結(jié)果 禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

 

本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

綜合考慮經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能節(jié)電、電能替代、電制氫等影響因素,未來(lái)我國(guó)電力需求的增長(zhǎng)空間還很大(見(jiàn)圖3):2030 年全社會(huì)用電量約為1.18×1013 kW·h,2040—2045 年電力需求增長(zhǎng)趨于飽和(年均增速低于1%),2060 年全社會(huì)用電量約為1.57×1013 kW·h;遠(yuǎn)期可再生能源制氫電量占比持續(xù)提升,2060 年約為1.7×1012 kW·h。 本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

 

本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

 圖3 2020—2060 年全社會(huì)用電量預(yù)測(cè)結(jié)果 本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

 

本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

2. 其他關(guān)鍵邊界條件

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

電力低碳轉(zhuǎn)型路徑優(yōu)化除了受電力需求影響以外,還受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)、能源需求、非化石能源結(jié)構(gòu)占比、非化石能源開(kāi)發(fā)潛力及目標(biāo)、碳減排關(guān)鍵目標(biāo)、電力碳預(yù)算等關(guān)鍵邊界條件約束(見(jiàn)表2)。 本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

  本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

本`文-內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

表2 電力低碳轉(zhuǎn)型優(yōu)化的其他關(guān)鍵邊界條件  內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

 

本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

三、電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型路徑

夲呅內(nèi)傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

 

本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

針對(duì)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的路徑優(yōu)化問(wèn)題,本研究以2020—2060 年電力供應(yīng)成本最低為優(yōu)化目標(biāo),以各類電源裝機(jī)、發(fā)電量、CCUS 改造規(guī)模等為優(yōu)化變量,兼顧電力電量平衡、碳預(yù)算、可再生能源發(fā)電資源等約束條件,建立了電力系統(tǒng)多情景優(yōu)化規(guī)劃模型,優(yōu)化得到不同情景下電力系統(tǒng)碳減排路徑、電力供應(yīng)成本變化情況。 本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

(一)電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型路徑

本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

 

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

電源轉(zhuǎn)型路徑整體呈現(xiàn)出了電源結(jié)構(gòu)不斷清潔化發(fā)展的態(tài)勢(shì),非化石能源裝機(jī)和發(fā)電量占比穩(wěn)步提升,逐步演變?yōu)橐孕履茉礊橹黧w的新型電力系統(tǒng)。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

  本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

對(duì)于零碳情景,①在電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)方面(見(jiàn)圖4),2030 年電力系統(tǒng)總裝機(jī)達(dá)到4×109 kW,非化石能源裝機(jī)占比從2020 年的46% 提高至64%;2060 年總裝機(jī)達(dá)到7.1×109 kW,非化石能源裝機(jī)占比提升至89%; 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

②在發(fā)電量結(jié)構(gòu)方面(見(jiàn)圖5),2030 年電力系統(tǒng)總發(fā)電量達(dá)到1.18×1013 kW·h,非化石能源發(fā)電量占比從2020 年的36% 提升至51%;2060 年電力系統(tǒng)總發(fā)電量達(dá)到1.57×1013 kW·h,非化石能源發(fā)電量占比提升至92%,煤電電量占比降至4%。對(duì)于深度低碳、負(fù)碳情景,2060 年非化石能源裝機(jī)占比分別為85%、92%,2060 年非化石能源發(fā)電量占比分別為88%、94%。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

  本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

圖4 零碳情景下2020—2060 年電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)

本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

  內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

圖5 零碳情景下2020—2060 年發(fā)電量結(jié)構(gòu)

本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

 

本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

(二)電力系統(tǒng)碳減排路徑

本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

 

本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

電力碳減排路徑主要分為碳達(dá)峰、深度低碳、碳中和3 個(gè)階段,各階段的電力碳減排演化路徑特征表述如下。

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

 

禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

在碳達(dá)峰階段,對(duì)于零碳情景,2028 年前后電力系統(tǒng)碳排放達(dá)峰,峰值約為4.4×109 t CO2(不含供熱碳排放),約占能源燃燒CO2 峰值的49%,其中煤電排放約4×109 t CO2、氣電排放約4×108 t CO2。電力行業(yè)要承擔(dān)其他行業(yè)電氣化帶來(lái)的碳排放轉(zhuǎn)移,同時(shí)碳達(dá)峰階段的新增電力需求難以完全由非化石能源發(fā)電滿足,兩方面因素共同導(dǎo)致電力碳排放達(dá)峰可能滯后于其他行業(yè),但整體上有利于全社會(huì)碳排放的提前達(dá)峰。對(duì)于負(fù)碳情景,電力系統(tǒng)將承擔(dān)更多的碳減排責(zé)任,預(yù)計(jì)2025 年前后碳排放達(dá)峰,較零碳低峰值情景提前2~3 a;相應(yīng)碳排放峰值降低至4.1×109 t CO2對(duì)于深度低碳情景,預(yù)計(jì)“十五五”時(shí)期末段電力碳排放達(dá)峰,相應(yīng)峰值約提高至4.7×109 t CO2。

禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

 

本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

在深度低碳階段,電力排放達(dá)峰后進(jìn)入短暫平臺(tái)期(2~3 a)之后碳減排速度整體呈先慢后快的下降趨勢(shì)。隨著新能源、儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提高、新一代CCUS 技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大,電力系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)深度低碳。在零碳情景下,2050 年電力碳排放降低到1×109 t CO以下。 禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

  內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

在碳中和階段,2060 年電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零碳(見(jiàn)圖6)。在零碳情景下,煤電、氣電碳排放分別為5.3×108 t CO2、2.5×108 t CO2(不計(jì)CCUS 碳捕集量),煤電、氣電、生物質(zhì)發(fā)電的CCUS 碳捕集量分別為3.2×108 t CO2、1.2×108 t CO2、3.4×108 t CO2。

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

  本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

圖6 零碳情景下2020—2060 年電力碳排放和吸收?qǐng)D 本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

(三)電力供應(yīng)成本分析

內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

  本`文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

根據(jù)不同情景下電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)、發(fā)電量結(jié)構(gòu)、火電機(jī)組CCUS 改造情況,統(tǒng)計(jì)得到電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型路徑下、規(guī)劃周期內(nèi)的投資成本、運(yùn)行成本、碳排放環(huán)境成本結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖7)。不同碳減排路徑對(duì)低碳技術(shù)、非化石能源需求存在差異,電力轉(zhuǎn)型成本與承擔(dān)的減排量、實(shí)施的減排力度呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。在零碳情景下,按4% 貼現(xiàn)率考慮,2020—2060 年全規(guī)劃周期電力供應(yīng)成本貼現(xiàn)到2020 年約為60 萬(wàn)億元,其中新增投資在電力系統(tǒng)規(guī)劃費(fèi)用組成中的占比最大(約為42%)。相對(duì)于零碳情景,負(fù)碳情景下的新能源并網(wǎng)比例迅速提高,對(duì)靈活資源、輸配電網(wǎng)、碳捕捉利用設(shè)備的投入也將大幅增加,電力供應(yīng)成本提高約17%。深度低碳情景下的電力供應(yīng)成本最低,較零碳情景降低約12%。

本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

 

本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

圖7 不同情景下的電力供應(yīng)成本及構(gòu)成

內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

 

本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

零碳情景下的不同碳減排路徑對(duì)比表明(見(jiàn)圖8):在相同電力碳預(yù)算的情景下,先慢后快的“上凸曲線”減排路徑,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)相對(duì)更好;若電力碳減排路徑保持勻速的“下斜直線”或先快后慢的“下凹曲線”趨勢(shì),將對(duì)新能源規(guī)模、脫碳技術(shù)應(yīng)用提出更高要求,預(yù)計(jì)2020—2060 年電力成本需提高4%~8%。因此,碳達(dá)峰、碳中和路徑的制定,應(yīng)統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)律、關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展成熟度等客觀因素,合理分配不同歷史時(shí)期的碳減排責(zé)任,避免“搶跑式”“運(yùn)動(dòng)式”減碳,力求符合實(shí)際、切實(shí)可行。 本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

圖8 零碳情景下不同碳減排路徑對(duì)比圖 內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

 

禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

測(cè)算數(shù)據(jù)表明,電力供應(yīng)成本近中期波動(dòng)上升,中遠(yuǎn)期先進(jìn)入平臺(tái)期然后逐步下降。在零碳情景下,為滿足新增的用電需求, 實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),各類電源尤其是新能源需高速發(fā)展,相應(yīng)電力投資將保持在較高水平。新能源電量滲透率超過(guò)15% 后,系統(tǒng)成本到達(dá)快速增長(zhǎng)的臨界點(diǎn),測(cè)算的2025 年、2030 年系統(tǒng)成本分別是2020 年的2.3 倍、3 倍;上述因素將推動(dòng)供電成本波動(dòng)上升,預(yù)計(jì)2020—2025 年、2025—2030 年、2030—2040 年電力供應(yīng)成本投入分別約14.5 萬(wàn)億元、16.1 萬(wàn)億元、33.0 萬(wàn)億元(不考慮折現(xiàn));2045 年前后電力供應(yīng)成本投入進(jìn)入平臺(tái)期,電力需求轉(zhuǎn)入低速增長(zhǎng)階段,電力基礎(chǔ)設(shè)施新增投資較少,電力需求主要由上網(wǎng)邊際成本很低的新能源發(fā)電提供,系統(tǒng)運(yùn)行成本進(jìn)入平臺(tái)期。

本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

  本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

四、實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型亟待解決的重大問(wèn)題 本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

在電力低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑下,以風(fēng)能、光伏為代表的新能源將成為電力供應(yīng)主體,給現(xiàn)有電力系統(tǒng)帶來(lái)戰(zhàn)略性、全局性變革。在供給側(cè),新能源逐步成為裝機(jī)和電量的主體;在用戶側(cè),分布式電源、多元負(fù)荷、儲(chǔ)能等發(fā)/ 用電一體的“產(chǎn)消者”大量涌現(xiàn);在電網(wǎng)側(cè),以大電網(wǎng)為主導(dǎo)、多種電網(wǎng)形態(tài)相融并存的格局逐步形成。電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的機(jī)理必然出現(xiàn)深刻變化,為了推動(dòng)我國(guó)電力碳達(dá)峰、碳中和發(fā)展目標(biāo)的實(shí)施落地,還需要重點(diǎn)關(guān)注以下四方面問(wèn)題。 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

  本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

(一)科學(xué)確定煤電發(fā)展定位

本`文-內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

 

禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

煤電與非化石能源并非簡(jiǎn)單的此消彼長(zhǎng),而應(yīng)是協(xié)調(diào)互補(bǔ)的發(fā)展關(guān)系,解決好煤電發(fā)展問(wèn)題是我國(guó)穩(wěn)妥實(shí)現(xiàn)電力低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。煤電由電量主體轉(zhuǎn)變?yōu)槿萘恐黧w,在為新能源發(fā)展騰出電量空間的同時(shí),提供靈活調(diào)節(jié)能力以確保能源供給安全。目前,我國(guó)煤電裝機(jī)容量約1.08×109 kW,其中約9×108 kW 的是高參數(shù)、大容量煤電機(jī)組;應(yīng)合理利用這些優(yōu)質(zhì)存量資產(chǎn),科學(xué)謀劃煤電退出路徑,協(xié)調(diào)好煤電與可再生能源的發(fā)展節(jié)奏,防止煤電大規(guī)模過(guò)快退出而影響電力安全穩(wěn)定供應(yīng)。 本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

綜合考慮,按照“增容控量”“控容減量”“減容減量”3 個(gè)階段來(lái)謀劃煤電發(fā)展路徑( 見(jiàn)圖 9~11)

本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

  本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

①“增容控量”階段。“十四五”時(shí)期煤電發(fā)展難以“急剎車”,裝機(jī)容量仍需有一定的增長(zhǎng),在此基礎(chǔ)上要嚴(yán)控發(fā)電量增長(zhǎng);裝機(jī)容量峰值約為1.25×109 kW,發(fā)電量先于裝機(jī)2~3 a 達(dá)峰,峰值約為5.1×1012 kW·h;新增煤電主要發(fā)揮高峰電力平衡和應(yīng)急保障作用并提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

②“控容減量”階段。“十五五”時(shí)期煤電進(jìn)入裝機(jī)峰值的平臺(tái)期,發(fā)電量、耗煤量穩(wěn)步下降,更多承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、高峰電力平衡的功能;預(yù)計(jì)2030 年煤電發(fā)電量達(dá)到5×1012 kW·h,較峰值降低1×109 kW·h,煤電發(fā)電利用小時(shí)數(shù)降低到4000 h以下;“十五五”時(shí)期煤電CCUS 改造進(jìn)入示范應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化培育的初期階段,2025 年、2030 年累計(jì)改造規(guī)模為2×106 kW、1×107 kW,碳捕集規(guī)模為8×106 t/a、3.7×107 t/a。 本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

 

內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

③“減容減量”階段。2030 年以后,煤電裝機(jī)和發(fā)電量穩(wěn)步下降,一部分逐步退出常規(guī)運(yùn)行而作為應(yīng)急備用;遠(yuǎn)期加裝CCUS 設(shè)備,逐步增加“近零脫碳機(jī)組”并形成碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式;2060 年煤電裝機(jī)降至4×108 kW,相應(yīng)占比下降為5.6%。 本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

  本@文$內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

本`文-內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

圖9 零碳情景下2020—2060 年各類型煤電裝機(jī)結(jié)構(gòu)

本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

 圖10 零碳情景下2020—2060 年煤電發(fā)電量及利用小時(shí)數(shù) 內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

夲呅內(nèi)傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

圖11 零碳情景下煤電CCUS 改造規(guī)模及碳捕集量 禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

 

本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

(二)拓展新能源發(fā)展模式和多元化利用 本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

 

本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

新能源將逐步演變?yōu)橹黧w電源,宜堅(jiān)持集中式與分布式開(kāi)發(fā)并舉,分階段優(yōu)化布局。我國(guó)新能源發(fā)電資源豐富,風(fēng)能、光伏發(fā)電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量分別達(dá)到3.5×109 kW、5×109 kW,相關(guān)成本也因快速的技術(shù)進(jìn)步、合理的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而處于快速下降通道。我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整,光伏組件、風(fēng)力機(jī)整機(jī)的年產(chǎn)能分別達(dá)到1.5×108 kW、6×107 kW,為大規(guī)模、高強(qiáng)度、可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供了堅(jiān)實(shí)保障(見(jiàn)圖12,13)。 本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

 

本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

圖12 零碳情景下2020—2060 年風(fēng)電發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu) 本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

 

本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

圖13 零碳情景下2020—2060 年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu) 內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

 

本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

在風(fēng)電方面,近期應(yīng)因地制宜發(fā)展東部、中部地區(qū)的分散式風(fēng)電和海上風(fēng)電,優(yōu)先就地消納,同時(shí)穩(wěn)步推進(jìn)西部、北部地區(qū)的風(fēng)電基地集約化開(kāi)發(fā);遠(yuǎn)期隨著東部、中部地區(qū)的分散式風(fēng)電資源基本開(kāi)發(fā)完畢,風(fēng)電開(kāi)發(fā)重心重回西部、北部地區(qū),同時(shí)海上風(fēng)電逐步向遠(yuǎn)海拓展,預(yù)計(jì)2060 年風(fēng)電裝機(jī)容量為2×109 kW(含海上風(fēng)電的5×108 kW)。在太陽(yáng)能方面,近期仍以光伏發(fā)電為主導(dǎo),優(yōu)先發(fā)展東部、中部地區(qū)的分布式光伏,西部、北部地區(qū)則推動(dòng)建設(shè)集中式太陽(yáng)能發(fā)電基地;中遠(yuǎn)期,包括光熱發(fā)電在內(nèi)的太陽(yáng)能發(fā)電基地建設(shè)將在西北地區(qū)及其他有條件的區(qū)域持續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,預(yù)計(jì)2060 年太陽(yáng)能裝機(jī)容量為2.6×10kW( 含光熱發(fā)電的2.5×108 kW)。

內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

著眼中遠(yuǎn)期發(fā)展,單純依靠電力系統(tǒng)難以充分實(shí)現(xiàn)新能源利用,因而跨系統(tǒng)發(fā)展循環(huán)碳經(jīng)濟(jì)是新能源多元化利用的重要方式。宜積極運(yùn)用綠電制氫、氣、熱等電力多元化轉(zhuǎn)換(Power-to-X)和跨能源系統(tǒng)利用方式,與火電CCUS 捕獲的CO結(jié)合來(lái)制取甲醇、甲烷等(應(yīng)用于工業(yè)原料領(lǐng)域),全面擴(kuò)大碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)模。 內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

 

禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

(三)構(gòu)建多元化清潔能源供應(yīng)體系

本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

  禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

未來(lái)各類型清潔電源的發(fā)展定位是電力低碳轉(zhuǎn)型的焦點(diǎn)問(wèn)題。單純依賴新能源增長(zhǎng)并不科學(xué),需要在統(tǒng)籌平衡、功能互補(bǔ)的前提下,明確各類型電源發(fā)展定位,注重能源綠色低碳轉(zhuǎn)型與靈活性調(diào)節(jié)資源補(bǔ)短板并重,實(shí)現(xiàn)“水核風(fēng)光儲(chǔ)”等各類電源協(xié)同發(fā)展。 本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

 

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

一是積極推進(jìn)水電開(kāi)發(fā),安全有序發(fā)展核電。2030 年以前加快開(kāi)發(fā)西南地區(qū)的優(yōu)質(zhì)水電站址資源,而2030 年后重點(diǎn)推進(jìn)西藏自治區(qū)的水電開(kāi)發(fā);2030 年水電總裝機(jī)容量為4×108 kW 以上,年發(fā)電量約為1.6×1012 kW·h,開(kāi)發(fā)率(不含西藏水電)超過(guò)80%;2040 年水電基本開(kāi)發(fā)完畢,2060 年裝機(jī)容量保持在5×108 kW 以上。在確保安全的前提下有序發(fā)展核電,2030 年前年均開(kāi)工6~8 臺(tái)機(jī)組,2030 年核電裝機(jī)容量約為1.2×108 kW;隨沿海站址資源開(kāi)發(fā)完畢,2030 年后適時(shí)啟動(dòng)內(nèi)陸核電建設(shè),2060 年裝機(jī)容量增長(zhǎng)至在4×108 kW 左右。

本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

  本+文`內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

二是適度發(fā)展氣電,增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性并實(shí)現(xiàn)電力多元化供應(yīng)。氣電的度電排放約為煤電的50% 且靈活調(diào)節(jié)性能優(yōu)異,適度發(fā)展是保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的現(xiàn)實(shí)選擇;氣電定位以調(diào)峰為主,預(yù)計(jì)2030 年、2060 年裝機(jī)容量分別為2.2×108 kW、4×108 kW。未來(lái)仍需重視天然氣對(duì)外依存度、發(fā)電成本、技術(shù)類型等問(wèn)題,積極探索天然氣摻氫、氫氣和CO2 制取天然氣等碳循環(huán)模式作為補(bǔ)充氣源。

本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

  禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

三是合理統(tǒng)籌抽水蓄能和新型儲(chǔ)能發(fā)展。近中期,在站址資源滿足要求的條件下,應(yīng)優(yōu)先開(kāi)發(fā)抽水蓄能以保證電力平衡并提供系統(tǒng)慣量;中遠(yuǎn)期需進(jìn)一步挖掘優(yōu)質(zhì)站址資源,預(yù)計(jì)2060 年抽水蓄能裝機(jī)容量達(dá)到4×108 kW。為滿足電力平衡、新能源消納等需求,中遠(yuǎn)期新型儲(chǔ)能將取得快速發(fā)展,預(yù)計(jì)2060 年裝機(jī)容量達(dá)到2×108 kW。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

  本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

(四)務(wù)實(shí)解決電力平衡與供應(yīng)保障問(wèn)題

夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

 

本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

電力平衡是電力低碳轉(zhuǎn)型亟需面對(duì)的重大難題和挑戰(zhàn),如近期受電煤供應(yīng)緊張、煤炭價(jià)格漲幅明顯等因素的影響,多地出現(xiàn)了限產(chǎn)限電現(xiàn)象,引發(fā)各方高度關(guān)注。值得指出的是,一定時(shí)期內(nèi)煤炭仍是我國(guó)重要的“兜底”保障能源,應(yīng)在妥善解決電煤市場(chǎng)供需、秩序、價(jià)格等問(wèn)題的基礎(chǔ)上,著力構(gòu)建多元化的清潔能源供應(yīng)體系,以此充分保障電力供應(yīng)的充裕性。

內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

  本`文-內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

近期,煤電仍是保障電力平衡的主力電源。新能源具有有效出力不穩(wěn)定且偏小的特點(diǎn)(見(jiàn)圖14),預(yù)計(jì)2025 年、2030 年在電力平衡中的貢獻(xiàn)度占比分別為6%、7%,而煤電的相應(yīng)占比高達(dá)57%、48%。充分挖掘需求側(cè)資源也是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、促進(jìn)新能源消納的重要方式,預(yù)計(jì)2030 年、2060 年可利用規(guī)模超過(guò)最大負(fù)荷的6%、15%。為此,未來(lái)應(yīng)從規(guī)劃設(shè)計(jì)、市場(chǎng)培育、機(jī)制完善、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面著手,建立健全需求側(cè)資源利用體系。 本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

 

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

圖14 2020—2060 年我國(guó)各類電源電力平衡貢獻(xiàn)圖 本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

 

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

遠(yuǎn)期,保障電力平衡依賴多元化的清潔能源。預(yù)計(jì)2060 年全國(guó)電力平衡容量需求為2.8×109~3.2×109 kW;風(fēng)能、光伏的裝機(jī)規(guī)模約為4.6×109 kW,但參與電力平衡的有效容量?jī)H約4×108~5×109 kW,僅能滿足約15% 的電力平衡容量需求;水電、核電、氣電、生物質(zhì)等清潔能源對(duì)電力平衡容量的貢獻(xiàn)度達(dá)到40%,抽水蓄能與新型儲(chǔ)能的貢獻(xiàn)度為17%,CCUS 改造、調(diào)峰、應(yīng)急備用煤電電力的貢獻(xiàn)度分別為5%、5%、3%。 內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

  本+文+內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放(交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),我國(guó)電源發(fā)展存在多種路徑,具有高度的不確定性;為了化解各種不確定性伴生的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)建立更加穩(wěn)定的電力供應(yīng)體系,提升極端情形下電力安全供應(yīng)保障水平。基于碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)約束,設(shè)置了煤電裝機(jī)的平穩(wěn)削減、加速削減兩種情景,據(jù)此模擬電力供應(yīng)的保障情況(見(jiàn)圖 15)。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

  本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

①平穩(wěn)削減情景。2060 年全國(guó)煤電裝機(jī)容量保留8×108 kW,其中近零脫碳機(jī)組裝機(jī)容量為3.8×108 kW,靈活調(diào)節(jié)機(jī)組裝機(jī)容量為2.2×108 kW,應(yīng)急備用機(jī)組裝機(jī)容量為2×108 kW。2030 年后,通過(guò)延壽、新建機(jī)組替換退役機(jī)組,保持煤電裝機(jī)容量平緩下降,同時(shí)提高“退而不拆”的應(yīng)急備用煤電規(guī)模;需配置的新能源裝機(jī)規(guī)模為3.9×109 kW。

禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

  本文+內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

②加速削減情景。2060 年全國(guó)煤電裝機(jī)容量保留4×108 kW,其中近零脫碳機(jī)組裝機(jī)容量為1.5×108 kW,靈活調(diào)節(jié)機(jī)組裝機(jī)容量為1.5×108 kW,應(yīng)急備用機(jī)組裝機(jī)容量為1×108 kW。2030 年后,煤電裝機(jī)的自然退役規(guī)??焖僭黾?,有較小規(guī)模的延壽和退役替換機(jī)組;需配置的新能源裝機(jī)規(guī)模為4.6×109 kW。

內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

  本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

圖15 2020—2060 年全國(guó)煤電裝機(jī)情景對(duì)比

本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

  本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

相較加速削減情景,平穩(wěn)削減情景對(duì)無(wú)風(fēng)無(wú)光、陰雨冰凍等極端天氣的電力供應(yīng)保障能力顯著提升;但系統(tǒng)冗余備用成本有著較大增加, CCUS 改造需求時(shí)間提前且數(shù)量上升(如2060 年的碳捕集量需達(dá)到1.4×109 t),整個(gè)規(guī)劃期的電力供應(yīng)成本提高約4%。 內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

  夲呅內(nèi)傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

五、對(duì)策建議

本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

  本文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

(一)優(yōu)化電力行業(yè)頂層設(shè)計(jì),穩(wěn)妥規(guī)劃電力轉(zhuǎn)型節(jié)奏

本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

 

禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

統(tǒng)籌確定各省份、各行業(yè)的碳減排預(yù)算,特別是進(jìn)一步明確電力行業(yè)碳預(yù)算,科學(xué)制定并實(shí)施相應(yīng)的碳排放達(dá)峰時(shí)間與主要指標(biāo)。在加快發(fā)展新能源、水電、核電等非化石能源的基礎(chǔ)上,綜合考慮電力供應(yīng)保障、系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源等需求,協(xié)調(diào)煤電退出規(guī)模、節(jié)奏以及可再生能源發(fā)展;積極采取煤電延壽、退役煤電轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用機(jī)組等措施,預(yù)防因火電大規(guī)??焖偻顺龆绊戨娏Π踩€(wěn)定供應(yīng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。密切關(guān)注碳預(yù)算、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)、政策等內(nèi)外部環(huán)境的變化,滾動(dòng)優(yōu)化電力低碳轉(zhuǎn)型路徑,動(dòng)態(tài)調(diào)整電力低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展節(jié)奏。 禸*嫆唻@洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

 

本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

(二)實(shí)施綠色低碳核心科技攻關(guān),統(tǒng)籌電力全鏈條的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)布局 內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

  本`文-內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

加強(qiáng)國(guó)家科技戰(zhàn)略引領(lǐng),論證并制定新型電力系統(tǒng)科技發(fā)展規(guī)劃,編制電力行業(yè)碳中和技術(shù)發(fā)展路線圖,針對(duì)性部署領(lǐng)域重大專項(xiàng)攻關(guān)計(jì)劃。建議圍繞新型電力系統(tǒng)構(gòu)建,培育國(guó)家實(shí)驗(yàn)室及創(chuàng)新平臺(tái),在國(guó)家級(jí)科技計(jì)劃中支持一批重大技術(shù)項(xiàng)目,盡快在新型清潔能源發(fā)電,新型電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行、安全穩(wěn)定控制,新型先進(jìn)輸電,新型儲(chǔ)能與電氫碳協(xié)同利用等技術(shù)方向取得突破;加快先進(jìn)適用技術(shù)研發(fā)、示范、規(guī)?;瘧?yīng)用,構(gòu)建與新型電力系統(tǒng)建設(shè)深度融合的“政產(chǎn)學(xué)研用”技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系;持續(xù)加強(qiáng)碳中和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和示范工程支持力度,完善配套的科技政策體系,促進(jìn)電力行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。 本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

  夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

(三)完善利益平衡、統(tǒng)籌兼顧的市場(chǎng)機(jī)制,建立綠色金融政策保障體系

本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

  本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置方面的決定性作用,以市場(chǎng)化手段解決新能源系統(tǒng)利用成本顯著提高的問(wèn)題。積極探索容量補(bǔ)償機(jī)制,挖掘電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”靈活性資源配置潛力,保障新能源的高效利用及用戶供電的可靠性。完善電力等能源品種價(jià)格的市場(chǎng)化形成機(jī)制,優(yōu)化差別化電價(jià)、分時(shí)電價(jià)、居民階梯電價(jià)政策,發(fā)揮促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、緩解電力供應(yīng)緊張矛盾的積極作用。科學(xué)設(shè)置碳排放總量控制目標(biāo)、配額分配方式,建立碳價(jià)與電價(jià)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)碳交易與其他綠色交易品種的協(xié)調(diào)。發(fā)揮政府投資的引導(dǎo)作用,構(gòu)建與碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)相匹配的投融資政策體系。有序推進(jìn)綠色低碳金融產(chǎn)品和服務(wù)開(kāi)發(fā),設(shè)立碳減排貨幣政策工具;建立綠色信貸評(píng)估機(jī)制,完善綠色金融政策框架。 本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

作者:舒印彪、張麗英、張運(yùn)洲、王耀華、魯剛、元博、夏鵬

禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

【版權(quán)聲明】本網(wǎng)為公益類網(wǎng)站,本網(wǎng)站刊載的所有內(nèi)容,均已署名來(lái)源和作者,僅供訪問(wèn)者個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞之用,如有侵權(quán)請(qǐng)權(quán)利人予以告知,本站將立即做刪除處理(QQ:51999076)。

省區(qū)市分站:(各省/自治區(qū)/直轄市各省會(huì)城市碳交易所,碳市場(chǎng),碳平臺(tái))

華北【北京、天津、河北石家莊保定、山西太原、內(nèi)蒙】東北【黑龍江哈爾濱、吉林長(zhǎng)春、遼寧沈陽(yáng)】 華中【湖北武漢、湖南長(zhǎng)沙、河南鄭州】
華東【上海、山東濟(jì)南、江蘇南京、安徽合肥、江西南昌、浙江溫州、福建廈門】 華南【廣東廣州深圳、廣西南寧、海南??凇?/span>【香港,澳門,臺(tái)灣】
西北【陜西西安、甘肅蘭州、寧夏銀川、新疆烏魯木齊、青海西寧】西南【重慶、四川成都、貴州貴陽(yáng)、云南昆明、西藏拉薩】
關(guān)于我們|商務(wù)洽談|廣告服務(wù)|免責(zé)聲明 |隱私權(quán)政策 |版權(quán)聲明 |聯(lián)系我們|網(wǎng)站地圖
批準(zhǔn)單位:中華人民共和國(guó)工業(yè)信息部 國(guó)家工商管理總局? 指導(dǎo)單位:發(fā)改委 生態(tài)環(huán)境部 國(guó)家能源局 各地環(huán)境能源交易所
電話:13001194286
Copyright@2014 tanpaifang.com 碳排放交易網(wǎng) All Rights Reserved
國(guó)家工信部備案/許可證編號(hào)京ICP備16041442號(hào)-7
中國(guó)碳交易QQ群:?6群碳交易—中國(guó)碳市場(chǎng)??5群中國(guó)碳排放交易網(wǎng)