碳达峰碳中和目标下我国电力系统转型研究-42页_4mb

碳达峰碳中和目标下我国电力系统转型研究总结

核心内容

碳达峰与碳中和已成为我国坚定的发展方向，作为实现“双碳”目标的重要组成部分，电力系统转型在推动国家低碳发展过程中具有关键作用。我国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，并已将此目标纳入国家发展战略，形成了一系列宏观政策部署。

主要观点

• 碳达峰碳中和的重要性：碳中和目标不仅是应对气候变化的需要，更是推动产业结构升级和实现高质量发展的关键举措。
• 电力系统转型的必要性：电力行业是碳排放的主要来源之一，其转型对实现国家整体碳达峰和碳中和目标至关重要。
• 可再生能源的发展：风能和太阳能发电将成为未来电力系统的重要组成部分，非化石能源装机容量和发电量将显著提升。
• 天然气发电的作用：气电将在电力系统低碳转型中扮演重要角色，尤其在与CCS（碳捕集与封存）技术结合后，将有助于实现深度减排。
• 技术与政策协同：实现碳中和目标需要政策引导和技术突破，尤其是CCS、BECCS（生物质能与碳捕集与封存）等技术的广泛应用。

关键信息

国家承诺与行动

• 中国承诺：力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
• 日本承诺：力争2050年实现碳中和。
• 加拿大承诺：将在2050年前实现碳中和。
• 全球趋势：截至2020年底，已有100多个国家提出碳中和承诺，涵盖全球二氧化碳排放量的65%以上和世界经济的70%以上。

我国电力系统转型目标

• 2030年目标：非化石能源发电量占比达到42.8%，风电、太阳能发电总装机容量超过12亿千瓦。
• 2050年目标：非化石能源装机占比达到80.9%-93.1%，非化石能源发电占比达到73%-91%，间歇性可再生能源占比达到60%-63%。
• 2060年目标：非化石能源发电占比达到约92.7%，煤电+气电装机共约3.8亿千瓦，其中煤电占比降至1.1%。

电力系统减排路径

• 政策情景：电力系统无法实现2°C温升控制目标。
• 强化减排情景：电力系统可实现2°C目标，但需更严格的政策支持。
• 2°C情景：电力部门2065-2070年实现净零排放。
• 1.5°C情景：电力部门2046年接近零排放，实现更严格的减排路径。

碳排放轨迹与减排路径

• 2°C情景：2030年后采取深度减排行动，碳排放轨迹最为陡峭。
• 1.5°C情景：提前采取减排措施，2046年接近零排放。
• 煤电退出：随着减排力度增加，煤电机组退出规模和时间提前，搁浅成本差异较大。

投资与技术需求

• 新增投资：与政策情景相比，强化减排、2°C、1.5°C情景下电力行业新增投资分别增加12%、31%和90%。
• 关键减排技术：可再生能源、CCS和BECCS技术在电力行业深度减排中发挥重要作用。
• CCS和BECCS应用：2050年，CCS和BECCS装机容量分别达到83GW和33GW，CO₂捕集量分别达到3.9亿吨和1.9亿吨。

储能与电网发展

• 储能需求：2050年，储能装机容量分别达到587GWh、682GWh、1198GWh和1417GWh，1.5°C情景下储能需求是政策情景的2.4倍。
• 跨区域电力交换：2030年需达到当前的2-3倍，2050年需达到3-7倍。
• 电网发展：需要加强电网互联互通、储能技术研发和应用、以及电力市场改革。

美国《Net-Zero America》研究参考

• 气电作用：气电在各情景下装机量均超过500GW，作为稳定电源和调峰资源。
• 氢掺烧技术：燃气轮机掺氢燃烧技术在电力脱碳中具有重要作用，最高掺氢比例可达60%。
• CCS应用：在高电气化情景下，CCS技术可显著降低碳排放，提升减排效率。

相关建议

• 尽早部署减排行动：电力行业应尽早针对2°C温控目标采取深度减排行动。
• 严格控制新增煤电：在“十四五”期间，严格控制新增煤电机组，支持可再生能源发展。
• 加强电网技术：推进电网互联互通、储能技术研发和示范应用。
• 发展CCS与BECCS：加强CCS和BECCS技术的研发和应用，探明封存区域。
• 政策支持：推动政策部署，解决技术与经济挑战，保障可再生能源发展规模和速度。
• 气电与CCS结合：天然气发电在远期实现深度减碳过程中需与CCS技术结合，发挥调峰和灵活性作用。

情景分析与数据

结论

我国电力系统转型是实现碳达峰与碳中和目标的关键环节，需在政策、技术、投资和基础设施等方面进行全面部署和优化。未来电力系统将以非化石能源为主，气电与CCS技术协同，储能与电网互联互通为支撑，推动我国能源结构向低碳、清洁、高效方向发展。