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以電力行業(yè)晚達(dá)峰支撐全社會(huì)積極穩(wěn)妥碳達(dá)峰的分析及有關(guān)建議
時(shí)間:2023-10-24 09:43:07

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一、電力行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)序的兩種觀點(diǎn)

觀點(diǎn)1:為確保整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)2030年碳達(dá)峰,電力行業(yè)應(yīng)提前達(dá)峰。持該觀點(diǎn)的機(jī)構(gòu)提出,2020年電力行業(yè)碳排放(含熱電聯(lián)產(chǎn)供熱排放)約占全社會(huì)排放量的40%,排放占比高、集中化程度高、減碳途徑清晰,提前達(dá)峰的必要性和可行性都很強(qiáng)。推進(jìn)電力行業(yè)盡早達(dá)峰,有助于加快建設(shè)清潔低碳能源體系,在工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域協(xié)同促進(jìn)低碳能源發(fā)展。中國社科院、世界銀行等機(jī)構(gòu)認(rèn)為,電力行業(yè)應(yīng)在“十四五”期間達(dá)峰,快速進(jìn)入平臺(tái)期。

觀點(diǎn)2:電力需求快速增長加大了安全保供和低碳轉(zhuǎn)型的壓力,為如期實(shí)現(xiàn)全社會(huì)碳達(dá)峰目標(biāo),電力行業(yè)應(yīng)同步或適當(dāng)晚達(dá)峰。我國正處于新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展階段,電力需求將長期持續(xù)增長。當(dāng)前,我國非化石能源發(fā)電量占比僅為38.5%,電力行業(yè)承接工交建等領(lǐng)域用能轉(zhuǎn)移的同時(shí),也將承接其碳排放轉(zhuǎn)移。因此,電力適當(dāng)晚達(dá)峰,有助于實(shí)現(xiàn)全社會(huì)高質(zhì)量碳達(dá)峰。

兩種觀點(diǎn)的主要差異:一是增長預(yù)期不同。早達(dá)峰情景研判近中期全社會(huì)電力需求增長放緩,預(yù)計(jì)2030年約9.6~10萬億千瓦時(shí);同步或晚達(dá)峰情景研判全社會(huì)電力需求仍將剛性增長,預(yù)計(jì)2030年約10.9~11.9萬億千瓦時(shí)。二是達(dá)峰路徑認(rèn)知不同。早達(dá)峰情景對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能效水平提升的考慮較為樂觀;同步或晚達(dá)峰情景研判工交建等領(lǐng)域能效水平提升有限,碳減排主要依賴電能替代。

表1 國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)達(dá)峰預(yù)測統(tǒng)計(jì)情況

圖1 不同機(jī)構(gòu)對2030年全社會(huì)用電量的研判結(jié)果

國網(wǎng)能源院綜合分析認(rèn)為,電力行業(yè)率先達(dá)峰雖然可以起到示范引領(lǐng)作用,但支撐其他行業(yè)碳減排的能力將受到制約。從大局出發(fā),電力行業(yè)應(yīng)稍晚于全社會(huì)達(dá)峰。

二、電力行業(yè)晚達(dá)峰的積極意義

電力行業(yè)晚達(dá)峰,有助于更好統(tǒng)籌電力安全供應(yīng)保障與全社會(huì)碳減排進(jìn)程。一是晚達(dá)峰情景下,電力碳排放空間收緊的速度放緩,煤電仍可保留一定發(fā)展空間,以支持新能源安全有序替代。二是合理規(guī)劃煤電新增裝機(jī)和發(fā)電量,可更好發(fā)揮煤電調(diào)節(jié)型、支撐型電源作用,顯著提升負(fù)荷高峰時(shí)段和極端天氣下的電力保供能力。三是可有力支撐其他行業(yè)電氣化帶來的用電需求增長,促進(jìn)全社會(huì)盡早達(dá)峰。

電力行業(yè)晚達(dá)峰,有助于緩解低碳技術(shù)突破壓力,降低全社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型成本。一是電力行業(yè)過早達(dá)峰,將大幅提升對低碳技術(shù)的突破需求。尤其是新能源大規(guī)模發(fā)展下,新型儲(chǔ)能技術(shù)攻關(guān)面臨巨大壓力。二是晚達(dá)峰有助于支撐工交建等行業(yè)深度開展電能替代,降低產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整壓力和減排壓力,更好實(shí)現(xiàn)保持制造業(yè)比重穩(wěn)定下的平穩(wěn)轉(zhuǎn)型。三是可避免部分高排放基礎(chǔ)設(shè)施過早退役帶來的沉沒成本,推動(dòng)降低全社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型成本。

經(jīng)測算,在2020-2060年累計(jì)電力碳排放保持一致的前提下,先慢后快的“凸曲線”減排路徑(即達(dá)峰并經(jīng)一定平臺(tái)期后穩(wěn)步減排、最后快速減排)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性更優(yōu),較先快后慢的“凹曲線”或達(dá)峰后勻速下降的“斜直線”減排路徑,電力供應(yīng)成本可降低4%-8%。

三、電力供給清潔化水平是協(xié)同電力碳達(dá)峰與其他行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)序的關(guān)鍵因素

(一)電能替代的碳減排效果與電力供給清潔化水平密切相關(guān)

當(dāng)前我國煤、氣發(fā)電量占比共計(jì)61.5%,終端電能替代可能帶來全社會(huì)綜合碳排放的增加。以工業(yè)領(lǐng)域電鍋爐替代燃煤鍋爐為例:當(dāng)前我國燃煤鍋爐、電鍋爐的熱效率分別約80%、99%,但火電平均發(fā)電熱效率僅41%。經(jīng)測算,只有當(dāng)非化石能源發(fā)電量占比超50%時(shí),該領(lǐng)域的以電代煤才有減排效果。隨著先進(jìn)燃煤機(jī)組投產(chǎn)和存量煤電節(jié)能供熱改造,未來煤電發(fā)電熱效率還將持續(xù)提升。經(jīng)測算,發(fā)電熱效率為45%、50%情景下,電能替代降碳的臨界非化石能源發(fā)電量占比約44%、39%。以交通領(lǐng)域電動(dòng)汽車替代燃油車為例:經(jīng)測算,發(fā)電熱效率為41%、45%和50%情景下,電動(dòng)汽車替代燃油汽車對應(yīng)的臨界非化石能源發(fā)電量占比分別約為40%、33%、26%。

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圖2 不同電力供給清潔化水平下鍋爐單位能耗碳排放

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圖3 不同電力供給清潔化水平下汽車單位能耗碳排放

(二)設(shè)計(jì)電能替代碳減排指數(shù),測算不同清潔化水平下的達(dá)峰策略

電能替代碳減排指數(shù):

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電力供給清潔化水平較低情景下(以非化石能源發(fā)電量占比小于40%為參考,電能替代碳減排指數(shù)9.png

推進(jìn)工交建等終端電能替代,將推高電力行業(yè)乃至全社會(huì)碳排放峰值,并延遲碳達(dá)峰時(shí)間。

電力供給清潔化水平適中情景下(以非化石能源發(fā)電量占比約40%~60%為參考,電能替代碳減排指數(shù)11.png

推進(jìn)終端電能替代,將推高電力行業(yè)碳排放峰值,但可適當(dāng)降低全社會(huì)碳排放峰值并促進(jìn)全社會(huì)提前達(dá)峰,實(shí)現(xiàn)以電力行業(yè)晚達(dá)峰助力全社會(huì)積極穩(wěn)妥碳達(dá)峰。

電力供給清潔化水平較高情景下(以非化石能源發(fā)電量占比大于60%為參考,電能替代碳減排指數(shù)圖片),加快推動(dòng)終端電能替代有助于全社會(huì)快速減排,但需要注意可能帶來較大的電力安全供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和電力轉(zhuǎn)型成本,應(yīng)在保障電力供應(yīng)安全的基礎(chǔ)上加快供給側(cè)低碳轉(zhuǎn)型,同時(shí)科學(xué)有序推動(dòng)終端電能替代。

四、建議

一是盡早明確行業(yè)達(dá)峰時(shí)序和減排責(zé)任分配政策。從全社會(huì)最優(yōu)角度規(guī)劃各領(lǐng)域協(xié)同達(dá)峰路徑,出臺(tái)引導(dǎo)行業(yè)間協(xié)同達(dá)峰的財(cái)稅政策,完善行業(yè)間碳排放轉(zhuǎn)移監(jiān)測、核算相關(guān)機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)。二是穩(wěn)妥有序推進(jìn)電能替代,推動(dòng)電氣化率與電力供給側(cè)清潔化水平同步提升。精準(zhǔn)測算電鍋爐替代燃煤鍋爐、電爐煉鋼替代轉(zhuǎn)爐煉鋼、電動(dòng)汽車替代燃油汽車等不同技術(shù)路線的能效差異,研究提出電能替代的優(yōu)先級(jí)序列表,為各方提供決策參考。滾動(dòng)開展能源電力“雙碳”路徑深化研究,結(jié)合供給側(cè)清潔低碳技術(shù)發(fā)展情況,穩(wěn)妥有序推進(jìn)終端電能替代。



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