电力部门碳排放达峰路径与政策

电力部门碳排放达峰 路径与政策 Pathways and Policy for Peaking CO2 Emissions in China’s Power Sector 2021年12月 华北电力大学：是教育部直属全国重点大学，是国家“211工程”和“985工程优势学科平台”重点建设大学。2017年，学校进入国家“双一流”建设高校行列，重点建设能源电力科学与工程学科群，全面开启了建设世界一流学科和高水平研究型大学新征程。 碳中和协同创新中心：以服务“2030碳达峰、2060碳中和”目标为出发点，聚焦我国低碳转型发展中的科学问题，兼顾国家目标、人才培养与学科建设，结合学院的学科特色和定位，经济与管理学院成立“碳中和创新研究中心”。中心将重点围绕低碳理论高端智库、低碳产业技术创新应用、低碳专业人才培养开展工作，以中心为载体深化校政、校企融合，发挥科研、人才优势，推动协同创新，产出高质量的创新成果，服务国家战略需求和区域经济社会发展，为实现碳达峰碳中和贡献力量。 以往报告成果 《“十四五”电力行业煤炭消费控制政策研究》 《新冠疫情后的中国电力战略路径抉择：煤电还是电力新基建》 《“十三五”电力煤控中期评估与后期展望》 《中国电力供应安全的经济分析与保障路径研究》 《中国电力系统灵活性的多元提升路径研究》 《持续推进电力改革提高可再生能源消纳》 《发电计划放开、煤电去补贴与搁浅资产处置》 《吉林省煤电搁浅资产：风险与政策建议》 《电力行业煤炭消费总量控制方案和政策研究》 《“一带一路”绿色电力合作研究》 《中国燃煤发电项目的经济性研究》 《中国煤电产能过剩与投资泡沫研究》 北京大学能源研究院：是北京大学下属独立科研实体机构。研究院以国家能源发展战略需求为导向，立足能源领域全局及国际前沿，利用北京大学学科门类齐全的优势，聚焦制约我国能源行业发展的重大战略和科技问题，按照"需求导向、学科引领、软硬结合、交叉创新、突出重点、形成特色"的宗旨，推动能源科技进展，促进能源清洁转型，开展专业及公众教育，致力于打造国际水平的能源智库和能源科技研发推广平台。 气候变化与能源转型项目：北京大学能源研究院于2021年3月启动了气候变化与能源转型项目，旨在助力中国应对气候变化和推动能源转型，实现2030年前碳达峰和2060年前碳中和的目标。该项目通过科学研究，设立有雄心的目标，制定清晰的路线图和有效的行动计划，为政府决策提供建议和支持。该项目积极推动能源安全、高效、绿色和低碳发展，加速化石能源消费的减量化直至退出。该项目具体的研究领域涵盖宏观的能源与环境、经济和社会的协调综合发展；化石能源消费总量控制；能源开发利用技术创新；电力部门向可再生能源为主体的系统转型；推动电气化；高耗能部门的低碳绿色发展；可持续交通模式；区域、省、市碳中和模式的示范推广；散煤和塑料污染治理；碳中和与碳汇；碳市场；社会公正转型等。 以往报告成果 《“十四五”推动能源转型实现碳排放达峰》 《中国散煤综合治理研究报告2021》 报告引用方式： 华北电力大学袁家海教授课题组，北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目: 电力部门碳排放达峰路径与政策研究. 2021年12月. 电力部门碳排放达峰路径与政策研究 i 电力达峰报告 电力部门碳排放达峰路径与政策 Pathways and Policy for Peaking CO2 Emissions in China’s Power Sector 报告负责人 袁家海 康俊杰 张 健 报告编写人员 张 凯 张为荣 孟之绪 邱燕妮 吴 睿 吴 迪 免责声明：本报告为课题负责人和研究团队的观点，不代表所任职机构观点。 华北电力大学、北京大学不对报告数据和研究结论的正确性负责。ii 执行摘要 我国提出力争于2030年前实现二氧化碳排放达峰，电力行业作为碳排放重点部门是实现碳达峰目标最为重要的一环。2020年全国能源相关的二氧化碳排放总量102亿吨，其中电力行业（含供热）碳排放约为44亿吨，占总排放量的43.1%。相比电力部门，建筑、交通等部门因减排手段有限，达峰时间将明显滞后于全国碳达峰目标时间，电力如期实现碳达峰对全国碳达峰起到关键作用。 “十三五”期间，我国加速推进电能替代，电气化率稳步提升，电力需求仍保持中速增长。加之经济结构不断优化，电力需求增长重心向三产和居民转移，电力负荷呈现尖峰化和双峰化。尽管受疫情影响，2020年中国全社会用电量7.52万亿千瓦时，仍保持3.24%的中速增长，其中三产居民用电占比为30.6%。中国积极推进电力行业清洁低碳转型，可再生能源占比不断提升，煤电由高速发展向高质量发展转变，在巨大的体量惯性下煤电仍存在过剩风险。加之负荷尖峰常态化和高比例可再生能源并网下电力系统灵活性资源发展不足导致紧缺程度加剧是电力行业低碳转型面临的重大挑战。如何推动可再生能源高比例发展实现新增电力需求全部由新能源新增发电量满足、煤电定位调整向稳定基荷和提升灵活性转型、大型可控型电源和灵活性资源多元化发展保障电力安全运行则是实现电力行业及早达峰的重点难题。 本报告结合各项宏观经济指标变化趋势，合理预测2021-2035年电气化推动下的全社会用电需求。以满足不同电气化进程下电力需求为前提，设置多种组合情景较全面地概括了未来电力低碳转型可能面临的情况，对电力低碳转型的不确定性进行分析，讨论电力系统碳达峰路径和时间。通过对比碳达峰典型路径，选择出满足非化石能源规划目标的碳达峰推荐方案，以此为基础研究新能源高比例发展路径、非煤大型可控电源多元发展路径、煤电转型路径、电力系统灵活性多元提升路径，在此基础上提出了保障电力部门碳达峰的政策机制改革“施工图”。将研究时间范围覆盖到2035年，一是因为2035年是我国实现两个百年发展目标的关键时间节点；二是因为国家业已明确的双碳战略构想中，2035年要在2030年前实现达峰的基础上实现碳排放量的明显下降；三是2035年前电力行业碳峰值及降低趋势所隐含的深层意义在于，可为其他行业提供转型动力和排放空间，对冲碳中和长期减排风险。因此，覆盖到2035年可确保研究结论的可靠性、客观性和深远性。 电力部门碳排放达峰路径与政策研究 iii 主要发现 1.近中期电能替代和电气化率提升将持续拉升全社会用电需求增长。 在新冠疫情冲击下全球经济格局发生重大变化，内需作为中国经济主要引擎的作用会持续提升。“新基建”逐步落实有助于扩大有效需求，服务于消费升级，保持第三产业用电量稳定增长。近中期全社会用电量增速将呈现周期性变化，人均用电量上升空间较大，电能替代和电气化率提高也将持续拉高用电需求。 预测常规电气化情景下2025、2030、2035年全社会用电量为9.4、11、12.2万亿千瓦时，“十四五”、“十五五”、“十六五”期间年均增速为4.5%、3.2%、2.1%；加速电气化情景下2025、2030、2035年全社会用电量为9.6、11.3、12.8万亿千瓦时，“十四五”、“十五五”、“十六五”期间年均增速为5%、4%、3.1%（图1）。 图1 近中期电