碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下我國(guó)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型研究

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1主要內(nèi)容一、碳達(dá)峰碳中和已成為我國(guó)堅(jiān)定的發(fā)展方向?二、我國(guó)長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型路徑?三、我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型與發(fā)展?四、關(guān)于未來氣電發(fā)展的信息目錄Contents?五、相關(guān)建議

2習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上發(fā)表重要講話“應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》代表了全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的大方向，是保護(hù)地球家園需要采取的最低限度行動(dòng)，各國(guó)必須邁出決定性步伐。中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”

3菅義偉首份施政演說：日本要在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和?2020年10月26日，日本召開臨時(shí)國(guó)會(huì)。這也是新任首相菅義偉第一次亮相國(guó)會(huì)，同時(shí)發(fā)表上任后的首次施政演說。?在演說中，菅義偉就當(dāng)前日本的新冠肺炎疫情的防御政策、后續(xù)的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、明年奧運(yùn)會(huì)的舉辦等話題，進(jìn)行一一闡述。?其中，他著重談及了日本政府未來在環(huán)保方面的規(guī)劃：日本力爭(zhēng)在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和（carbonneutral）。這是日本首相首次就實(shí)現(xiàn)“零碳社會(huì)”給出具體的時(shí)間表。此前，日本政府曾表示，將在本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)零排放。?菅義偉在演說中強(qiáng)調(diào)，應(yīng)對(duì)氣候變化已經(jīng)不再是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素，而是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和更強(qiáng)勁增長(zhǎng)的重要舉措。

4更多的國(guó)家承諾碳中和目標(biāo)2020年11月19日加拿大議會(huì)提出《加拿大凈零排放責(zé)任法案》，正式確定加拿大將在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2020年10月28日，韓國(guó)總統(tǒng)文在寅在國(guó)會(huì)發(fā)表施政演講時(shí)稱：“將與國(guó)際社會(huì)一道積極應(yīng)對(duì)氣候變化，朝著2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)進(jìn)發(fā)?！?/p>

5截至2020年底已有100多個(gè)國(guó)家提出了碳中和承諾古特雷斯2020年12月在“我們星球的現(xiàn)狀”演講中表示：到2021年初，占全球二氧化碳排放量65%以上和世界經(jīng)濟(jì)70%以上的國(guó)家將做出雄心勃勃的碳中和承諾。已明確提出碳中和目標(biāo)已提出碳中和目標(biāo)但無具體內(nèi)容尚未提出碳中和目標(biāo)注：除中國(guó)外，絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)目前提出的碳中和目標(biāo)時(shí)間都在2050年。

63、碳達(dá)峰碳中和已成為我國(guó)堅(jiān)定的發(fā)展方向風(fēng)電、太陽單位GDP碳非化石能源森林蓄積量能發(fā)電總裝排放將比占一次能源將比2005年機(jī)容量將達(dá)2005年下降消費(fèi)比重達(dá)增加60億立到12億千瓦65%以上到25%左右方米以上七十五屆聯(lián)大金磚國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人第聯(lián)合國(guó)氣候雄心大中法德領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議宣布碳中十二次會(huì)晤：我們會(huì)：宣布中國(guó)的氣候視頻峰會(huì)和碳達(dá)峰目標(biāo)將說到做到2030年NDC新目標(biāo)言必行行必果2020.09.2209.3011.1211.1711.2212.122021.1.2504.1604.22二十國(guó)集團(tuán)WEF達(dá)沃斯議程聯(lián)合國(guó)生物多第三屆巴黎和領(lǐng)導(dǎo)人氣領(lǐng)導(dǎo)人利雅對(duì)話會(huì)：確保實(shí)樣性峰會(huì)平論壇候峰會(huì)得峰會(huì)現(xiàn)既定目標(biāo)

7納入總體發(fā)展戰(zhàn)略，在宏觀政策中作出相關(guān)部署中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議|（列為2021年八大重點(diǎn)任務(wù)之一）要抓緊制定《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案，支持有條件的地方率先達(dá)峰。要加2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》|廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式，碳排快調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)煤炭消費(fèi)盡早達(dá)峰，大力發(fā)放達(dá)峰后穩(wěn)中有降，生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國(guó)建設(shè)目標(biāo)展新能源，加快建設(shè)全國(guó)用能權(quán)、碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，完善能源消基本實(shí)現(xiàn)。單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗和二氧化碳排放分別費(fèi)雙控制度。要繼續(xù)打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同效應(yīng)。降低13.5%、18%，主要污染物排放總量持續(xù)減少，森林覆要開展大規(guī)模國(guó)土綠化行動(dòng)，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。蓋率提高到24.1%。十九屆五中全會(huì)|從戰(zhàn)略和全局中央全面深化改革委員會(huì)第十八次會(huì)議|要圍繞推中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議|實(shí)現(xiàn)上擘畫生態(tài)文明建設(shè)的藍(lán)圖，動(dòng)全面綠色轉(zhuǎn)型深化改革，深入推進(jìn)生態(tài)文明體制碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻明確到2035年基本實(shí)現(xiàn)美麗中改革，健全自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度和法律法規(guī)，完的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)國(guó)目標(biāo)，并就“推動(dòng)綠色發(fā)展，善資源價(jià)格形成機(jī)制，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體促進(jìn)人與自然和諧共生”的重的經(jīng)濟(jì)體系，統(tǒng)籌制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期大舉措作出了具體部署，為新方案。（2月22日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快建立健實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前時(shí)代生態(tài)文明建設(shè)明確了方向。全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》）碳中和的目標(biāo)。12月16日至18日03月12日10月26日至29日02月19日03月16日

8碳達(dá)峰碳中和已經(jīng)納入國(guó)家總體發(fā)展戰(zhàn)略政治2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)2050年遠(yuǎn)景目標(biāo)—基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化—全面建成小康社會(huì)，完成社會(huì)經(jīng)濟(jì)國(guó)家發(fā)展綜主義現(xiàn)代化，建成美麗中國(guó)合戰(zhàn)略目標(biāo)科技、教育、文化等生態(tài)環(huán)境碳達(dá)峰期碳中和期?3月15日中央財(cái)經(jīng)委第9次會(huì)議，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。?4月30日中央政治局第二十九次集體學(xué)習(xí)，習(xí)近平強(qiáng)調(diào)，各級(jí)黨委和政府要拿出抓鐵有痕、踏石留印的勁頭，明確時(shí)間表、路線圖、施工圖，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展建立在資源高效利用和綠色低碳發(fā)展的基礎(chǔ)之上。?戰(zhàn)略之舉：順應(yīng)全球低碳發(fā)展大勢(shì)，倒逼中國(guó)經(jīng)濟(jì)走上高質(zhì)量發(fā)展道路

9主要內(nèi)容一、碳達(dá)峰碳中和已成為我國(guó)堅(jiān)定的發(fā)展方向?二、我國(guó)長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型路徑?三、我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型與發(fā)展?四、關(guān)于未來氣電發(fā)展的信息目錄Contents?五、相關(guān)建議

10中國(guó)長(zhǎng)期低碳發(fā)展目標(biāo)和路徑：兩次加速，深度減碳?按原有的趨勢(shì)及強(qiáng)化政策構(gòu)想，2050年不能實(shí)現(xiàn)與全球2℃溫升控制目標(biāo)相契合的減排路徑政策?當(dāng)前由于能源和經(jīng)濟(jì)體系慣性，難以迅速實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化政策2℃和1.5℃情景的減排路徑。2度1.5度?我國(guó)長(zhǎng)期低碳排放路徑選擇——從強(qiáng)化政策情景向2℃情景和1.5℃目標(biāo)情景的過渡。?力爭(zhēng)2030年前CO排放達(dá)峰，其后加速向2℃2目標(biāo)和1.5℃目標(biāo)減排路徑過渡。

11長(zhǎng)期深度轉(zhuǎn)型路徑：以2度和1.5度目標(biāo)為導(dǎo)向基于2℃目標(biāo)導(dǎo)向的全部溫室氣體排放及構(gòu)成（億噸CO2eq）基于1.5℃目標(biāo)導(dǎo)向的全部溫室氣體排放及構(gòu)成（億噸CO2eq）2℃目標(biāo)導(dǎo)向下全部溫室氣體排放（單位：億噸CO）1.5℃目標(biāo)導(dǎo)向下全部溫室氣體排放（單位：億噸CO）2eq2eq202020302050202020302050能源消費(fèi)合二氧化碳排放100.3104.629.2能源消費(fèi)二氧化碳排放100.3104.514.7工業(yè)過程二氧化碳排放13.211.04.7工業(yè)過程二氧化碳排放13.28.82.5非二氧化碳溫室氣體排放24.427.817.6非二氧化碳溫室氣體排放24.426.512.7森林增匯-5.8-6.1-7.0農(nóng)林業(yè)增匯-7.2-9.1-7.8CCS+BECCS00.0-5.1CCS+BECCS0.0-0.3-8.8凈排放132.1137.339.4凈排放130.7130.413.3CO2凈排放21.8億噸，比峰值年份下降80%；溫室氣體排放CO2實(shí)現(xiàn)凈零排放，全部溫室氣體比峰值減排90%。39.4億噸，比峰值年份下降70%；非二排放17.6億噸；非二排放仍超過10億tCO2eq。

12清華大學(xué)氣候變化研究院：長(zhǎng)期低碳發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告2℃目標(biāo)下中國(guó)的一次能源消費(fèi)與構(gòu)成1.5℃目標(biāo)下中國(guó)的的一次能源消費(fèi)與構(gòu)成2050年目標(biāo)：2050年目標(biāo)：非化石能源>70%非化石>85%非化石電力>90%,終端電力比重55%非化石電力>90%,終端電力比重68%

13非化石能源vs.化石能源：此長(zhǎng)彼消/相互牽連可再生能源化石能源+CCS約束：技術(shù)可行性+經(jīng)濟(jì)效率

14能源系統(tǒng)深刻變革：煤炭化石?非化石能源為主2016年中國(guó)能源消費(fèi)相關(guān)二氧化碳排放分配圖煤炭45%非化石煤炭電氣化以新能源為主體的單位：億噸CO2新型電力系統(tǒng)

15主要內(nèi)容一、碳達(dá)峰碳中和已成為我國(guó)堅(jiān)定的發(fā)展方向?二、我國(guó)長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型路徑?三、我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型與發(fā)展?四、關(guān)于未來氣電發(fā)展的信息目錄Contents?五、相關(guān)建議

162020年底我國(guó)電力生產(chǎn)現(xiàn)狀?全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量共22.0億千瓦，同比增長(zhǎng)9.5%，其中非化石能源裝機(jī)占比43.4％?全國(guó)發(fā)電量為76236億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)4.0%，其中非化石能源發(fā)電占比32.1％2580000太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電7000020風(fēng)電風(fēng)電60000核電核電5000015水電水電40000火電火電億千瓦10億千瓦時(shí)3000020000510000001979198119831985198719891991199319951997199920012003200520072009201120132015201720191979198119831985198719891991199319951997199920012003200520072009201120132015201720191979-2018年中國(guó)電源裝機(jī)變化1979-2018年中國(guó)發(fā)電量變化數(shù)據(jù)來源：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)21

17中國(guó)電力轉(zhuǎn)型趨勢(shì)判斷?未來能源消費(fèi)將以電力為主體，電力需求還有較大增長(zhǎng)空間。?在電力需求側(cè)，終端部門電氣化水平將顯著提升。?在電力供給側(cè)，非化石能源發(fā)電占比將快速增加。?電力生產(chǎn)和輸送布局由大范圍資源優(yōu)化配置逐步過渡到大范圍資源優(yōu)化配置與分布式、就地平衡共舉。?發(fā)電技術(shù)將實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，并與儲(chǔ)能技術(shù)、智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、多能互補(bǔ)體系、分布式用能系統(tǒng)等新技術(shù)和新模式協(xié)同發(fā)展，促使電力系統(tǒng)快速向信息物理深度融合、智能化演變。來源：周孝信，2018；CNPCETRI,2018;王志軒，2019

18電力系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰至關(guān)重要能源系統(tǒng)達(dá)峰取決于煤炭下降的幅度和油氣上升幅度的平衡。電力系統(tǒng)達(dá)峰時(shí)間和峰值?非化石能源裝機(jī)這和電煤的增量密切?存量煤電效率改進(jìn)相關(guān)?天然氣發(fā)電?碳捕捉與埋存CCS?BECCS排頭兵vs.拖后腿？

192019年初：《中國(guó)低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略及路徑研究》?清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院牽頭組織國(guó)內(nèi)20多家著名研究機(jī)構(gòu)開展研究；?旨在為2020年提交“長(zhǎng)期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略”提供支撐?根據(jù)項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容及產(chǎn)出要求，共設(shè)置十八個(gè)子課題，主要研究?jī)?nèi)容包括：?中國(guó)中長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情景分析；?部門轉(zhuǎn)型：工業(yè)、交通、建筑、能源和電力等部門低碳發(fā)展對(duì)策和路徑；?改善環(huán)境質(zhì)量與減排二氧化碳的協(xié)同目標(biāo)、協(xié)同對(duì)策和協(xié)同效益；?非能源相關(guān)的二氧化碳及其它溫室氣體減排的戰(zhàn)略、措施及路徑以及低碳排放的政策保障體系等。

20情景設(shè)置—四種情景政策情景強(qiáng)化減排情景2℃情景1.5℃情景2020年前，核電低于規(guī)劃速度，2020年非化石能源占一次能源2011-2050年全球碳預(yù)2011-2050年全球碳預(yù)水電逐漸到資源頂峰，風(fēng)電按消費(fèi)比重達(dá)到15%算為14000億噸，中國(guó)算為9000億噸，中國(guó)碳照規(guī)劃，太陽能超出規(guī)劃碳預(yù)算為3700億噸預(yù)算為2300億噸2030年前可再生能源裝機(jī)保守2030年非化石能源占一次能源電力部門2018-2050年電力部門2018-2050年增長(zhǎng)（2030年風(fēng)電450GW，太消費(fèi)比重達(dá)到25%，非化石能碳預(yù)算為947億噸碳預(yù)算為764億噸陽能發(fā)電350GW，2030年非化源發(fā)電量占總發(fā)電量比重達(dá)到石能源發(fā)電量占總發(fā)電量比重50%為42.8%）2030年前非化石電力發(fā)展速度：2030年前非化石電力發(fā)展速度：核電8.3GW/年，風(fēng)電24GW/年，核電8.3GW/年，風(fēng)電30GW/年，太陽能發(fā)電14GW/年太陽能發(fā)電34GW/年2030年后可再生能源裝機(jī)加速2050年非化石能源占一次能源2065-2070年實(shí)現(xiàn)凈零2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放增長(zhǎng)，每年新增裝機(jī)與政策情消費(fèi)比重達(dá)到50%排放景2保持一致25

21情景和技術(shù)路徑設(shè)置?四種情景?政策情景：該情景是基于當(dāng)前政策執(zhí)行情況及可再生能源增長(zhǎng)速度的延續(xù)。?強(qiáng)化減排情景：基于我國(guó)能源與電力領(lǐng)域既有中長(zhǎng)期政策目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，加快2030年前非化石能源發(fā)展速度，2050年非化石能源占比到50%。?2℃情景：電力部門2065-2070年實(shí)現(xiàn)凈零排放，2018-2050年的碳預(yù)算為947億噸。?1.5℃情景：電力部門2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放，2018-2050年的碳預(yù)算為764億噸。?2℃：早晚行動(dòng)的對(duì)比（2018年vs.2030年后)

22情景設(shè)置—能源資源及技術(shù)邊界條件?全國(guó)水電、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電、太陽能發(fā)電可開發(fā)量分別限制在432GW、3042GW、209GW、3148GW內(nèi)，且根據(jù)各區(qū)域可再生能源資源情況設(shè)置了區(qū)域?qū)用娴娜萘可舷?每年新建的核電站設(shè)置在10GW以內(nèi)?CCS和BECCS技術(shù)認(rèn)為在2030年后發(fā)展成熟，可投入使用?可用于發(fā)電的生物質(zhì)資源在2030年后將維持在1.06億tce左右，各區(qū)域根據(jù)資源情況分別設(shè)置了最大可用量Source：NEA,可再生能源數(shù)據(jù)手冊(cè)；秦世平，胡潤(rùn)青，中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖2050

23情景設(shè)置-未來電力需求?基于各機(jī)構(gòu)研究成果，預(yù)測(cè)未來電力需求2020203020352050政策情景7.149.5410.4212.30電力需求強(qiáng)化減排情景（萬億kWh）2度情景7.339.6610.6413.101.5度情景7.5711.0112.2414.86政策情景5098667373879111強(qiáng)化減排情景人均用電量2度情景5234675975459702（kWh）1.5度情景54107697868211011

24研究方法與模型—清華大學(xué)開發(fā)的LoMLoG模型物理約束輸出輸入?yún)?shù)電力需求約束裝機(jī)結(jié)構(gòu)已建設(shè)裝機(jī)和電網(wǎng)優(yōu)化目標(biāo)機(jī)組運(yùn)行約束發(fā)電量結(jié)構(gòu)未來電力需求最小化輸入電力傳輸約束電力傳輸成本效率數(shù)據(jù)總成本資源稟賦機(jī)組建設(shè)約束燃料消耗量政策目標(biāo)國(guó)家政策約束碳排放量29

25模型輸出示例各區(qū)域電力發(fā)展路徑電網(wǎng)線路利用情況/區(qū)域間電力傳輸0.400.350.300.250.20NingxiatoShandongPWh0.15InnerMongoliatoShandong0.10Jing-Jin-JitoShandong0.05>5000hrs0.003000~5000hrs1000~3000hrs<1000hrs201320152017201920212023202520272029203120332035CompanyLogo各區(qū)域電力最優(yōu)運(yùn)行策略各區(qū)域電力碳排放趨勢(shì)

26研究結(jié)果—不同情景和路徑的碳排放軌跡?基于政策情景和強(qiáng)化政策情景都無法實(shí)現(xiàn)2℃溫升控制目標(biāo)，即現(xiàn)有5045政策中的電力及能源行業(yè)中長(zhǎng)期目40標(biāo)與實(shí)現(xiàn)2℃溫升控制目標(biāo)還未能)35億噸很好的銜接；3025?2℃情景下，2030年后再采取深度政策情景20減排行動(dòng)的延后減排路徑碳排放軌強(qiáng)化減排情景(電力部門碳排放量15跡最為陡峭，提前減排路徑為102℃情景(提前)52030年后留出了較為充足的減排0空間，?1.5℃情景下，電力部門2046年就政策情景強(qiáng)化減排情景2℃情景(提前)已經(jīng)接近零排放。

27研究結(jié)果—不同情景和路徑的碳排放軌跡1-加速一次到位2-兩次遞進(jìn)加速?基于政策情景和強(qiáng)化政策情景都無3-先慢后快法實(shí)現(xiàn)2℃溫升控制目標(biāo)，即現(xiàn)有50345政策中的電力及能源行業(yè)中長(zhǎng)期目240標(biāo)與實(shí)現(xiàn)2℃溫升控制目標(biāo)還未能)351億噸很好的銜接；3025?2℃情景下，2030年后再采取深度20減排行動(dòng)的延后減排路徑碳排放軌(電力部門碳排放量1510跡最為陡峭，提前減排路徑為2℃情景(提前)52℃情景2℃情景(延后)2030年后留出了較為充足的減排0空間；?1.5℃情景下，電力部門2046年就2℃情景(延后)2℃情景2℃情景(提前)已經(jīng)接近零排放。

28研究結(jié)果—不同情景和路徑的碳排放軌跡?基于政策情景和強(qiáng)化政策情景都無5045法實(shí)現(xiàn)2℃溫升控制目標(biāo)，即現(xiàn)有40政策中的電力及能源行業(yè)中長(zhǎng)期目)35億噸(標(biāo)與實(shí)現(xiàn)2℃溫升控制目標(biāo)還未能3025很好的銜接；20?2℃情景下，2030年后再采取深度電力部門碳排放量15減排行動(dòng)的延后減排路徑碳排放軌102℃情景(提前)5跡最為陡峭，提前減排路徑為2℃情景02030年后留出了較為充足的減排1.5℃情景空間；?1.5℃情景下，電力部門2046年就2℃情景2℃情景(提前)1.5℃情景已經(jīng)接近零排放。

29研究結(jié)果—不同情景下2050年裝機(jī)容量構(gòu)成?四種情景下2050年?裝機(jī)容量遞增：45-65億千瓦?非化石能源裝機(jī)占比相應(yīng)為80.9%、83.9%、93.1%和93%?間歇性可再生能源裝機(jī)占比65%、67.8%、79.5%和81%。?四個(gè)情景差別:剩余煤電量?前兩情景：煤電5-6億千瓦?2度情景：煤電1億千瓦?1.5度：煤電很少?BECCS和煤電CCS發(fā)揮重要作用?CCS是煤電價(jià)值發(fā)揮的必須2050年裝機(jī)容量構(gòu)成?BECCS和煤電關(guān)聯(lián)：此長(zhǎng)彼長(zhǎng)

30研究結(jié)果—不同情景下2050年發(fā)電量構(gòu)成?四種情景下，2050年非化石能源發(fā)電占比分別達(dá)到73%、73%、91%和91%，間歇性可再生能源占比來看分別達(dá)到43%、46%、60%和63%；?2℃情景下，五種路徑2050年間歇性可再生能源發(fā)電量占比很高，均位于56%-60%之間，這也對(duì)系統(tǒng)平衡和電網(wǎng)靈活性提出了更高的挑戰(zhàn)。2050年發(fā)電量構(gòu)成

31研究結(jié)果—不同路徑下的減排技術(shù)需求?從四種情景下的減排技術(shù)來看，可再生能源、煤電CCS和BECCS在電力行業(yè)深度減排中將發(fā)揮關(guān)鍵作用；?2℃情景下，開始規(guī)模使用CCS和BECCS技術(shù)，2050年煤電CCS和生物質(zhì)發(fā)電BECCS的裝機(jī)容量分別達(dá)到83GW和33GW，CO2捕集量達(dá)到3.9億噸和1.9億噸；?1.5℃情景下，CCS和BECCS將發(fā)揮更大作用，2050年煤電CCS和生物質(zhì)發(fā)電BECCS的裝機(jī)容量分別達(dá)到230GW和53GW，CO2捕集量分別達(dá)到7.1億噸和3.1億噸。

32研究結(jié)果—跨區(qū)域電力交換規(guī)模和儲(chǔ)能需求?2030年前依靠火電靈活性改造進(jìn)行調(diào)峰和電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)足夠支撐間歇性可再生能源消納；2030年跨區(qū)域電力交換功率總?cè)萘啃枰_(dá)到當(dāng)前的2-3倍，2050年跨區(qū)域電力交換功率總?cè)萘窟_(dá)到當(dāng)前的3-7倍；?到2050年，四種情景中所需的儲(chǔ)能裝機(jī)容量分別達(dá)到587GWh、682GWh、1198GWh和1417GWh，2℃情景和1.5℃情景中2050年所需的儲(chǔ)能裝機(jī)容量規(guī)模分別是政策情景的2倍和2.4倍。

33研究結(jié)果—煤電機(jī)組退出?隨著不同情景下減排力度增加，煤電機(jī)組退出規(guī)模逐漸增加，而煤電機(jī)組大規(guī)模退出的時(shí)間也逐漸提前；另一方面，退役煤電機(jī)組的平均壽命也逐漸降低；?2℃情景下，各路徑的煤電資產(chǎn)擱淺成本差異較大，其中差異較大的是提前減排路徑和延后減排路徑，2019-2050年期間由于煤電提前退役導(dǎo)致的擱淺成本為373-1583億元；1.5℃情景下為6551億元，因此需要妥善應(yīng)對(duì)煤電機(jī)組的有序退出問題。煤電總擱淺成本1.5℃情景2℃情景（高水電）2℃情景（高核電）2℃情景（延后減排）2℃情景2℃情景（提前減排）強(qiáng)化減排情景政策情景01000200030004000500060007000億元

34不同情景下電力行業(yè)新增投資需求?與政策情景相比，強(qiáng)化減排情景、2℃情景和1.5℃情景下，2018-2050年電力行業(yè)新增投資（只包含固定資產(chǎn)投資成本）將分別增加12％、31％和90％；?2℃情景與1.5℃情景下，年均新增投資規(guī)模分別為10585億元和15391億元，約為2018年電力工程建設(shè)完成投資的1.3倍和1.9倍；?2℃情景下，不同路徑的投資差別并不顯著，投資最高路徑（提前減排路徑）和投資最低路徑（高核電路徑）的差別為2萬億元，占提前減排路徑總投資的6%。從新增投資上來看，提前部署2℃情景減排行動(dòng)，是可以接受的。

35主要內(nèi)容一、碳達(dá)峰碳中和已成為我國(guó)堅(jiān)定的發(fā)展方向?二、我國(guó)長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型路徑?三、我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型與發(fā)展?四、關(guān)于未來氣電發(fā)展的信息目錄Contents?五、相關(guān)建議

36周孝信：雙碳目標(biāo)下我國(guó)能源電力系統(tǒng)發(fā)展前景分析

37周孝信：雙碳目標(biāo)下我國(guó)能源電力系統(tǒng)發(fā)展前景分析

38《Net-ZeroAmerica》氣電部分普林斯頓大學(xué)《Net-ZeroAmerica》研究以實(shí)現(xiàn)美國(guó)2050年溫室氣體凈零排放為主要目標(biāo)，分析了不同情景下電力的情況。（未考慮2035年電力零碳的約束）情景E+E+RE-E+RE+無CCS1117.101966.63737.02有CCS114.36198.020.222035發(fā)電量（TWh）總計(jì)1231.462164.65737.24氣電占比21.29%39.17%11.93%無CCS201.65112.2351.902050發(fā)電量有CCS231.321414.650.23（TWh）總計(jì)432.971526.8852.13氣電占比4.41%17.96%0.33%?2035年無CCS氣電發(fā)電量占總氣電90%以上，E+情景氣電占比為21.29%。?2050年E+情景有、無CCS發(fā)電量占比相當(dāng)，總氣電占比為4.41%；可再生受限情景有CCS氣電發(fā)電量占總氣電約93%；100%不同情景下美國(guó)年發(fā)電量分來源預(yù)測(cè)REF：參考情景,BAU情景E-B+：低電氣化下高生物質(zhì)能源情景非化石情景基本沒有氣電發(fā)電量。E+：高電氣化情景E+RE-:高電氣化下可再生能源發(fā)展受限E-：低電氣化情景E+RE+:高電氣化下，100%非化石能源的情景

39《Net-ZeroAmerica》氣電部分?氣電需要在未來作為穩(wěn)定電源的主力存在，在各情景下都有超過500GW以上的裝機(jī)量?燃?xì)廨啓C(jī)摻氫燃燒將在電力脫碳中發(fā)揮重要作用，本研究假設(shè)最高摻氫比例為60%情景E+E+RE-E+RE+聯(lián)合循環(huán)400.09472.43346.132035聯(lián)合循環(huán)裝機(jī)量15.1625.160.16+CCS(GW)單循環(huán)148.35100.13165.90總計(jì)563.60597.71512.19gas聯(lián)合循環(huán)232.63265.75171.092050聯(lián)合循環(huán)裝機(jī)量60.03230.890.33+CCS(GW)單循環(huán)242.41130.90515.96總計(jì)535.07627.53687.38?E+情景氣電裝機(jī)量一直保持在530GW以上的水平。?單循環(huán)和無CCS聯(lián)合循環(huán)主要用于調(diào)峰，裝機(jī)量高但容量系數(shù)低。?加CCS聯(lián)合循環(huán)作為基荷，裝機(jī)量小，發(fā)電量較大，容量系數(shù)高。不同情景下美國(guó)年裝機(jī)量分來源預(yù)測(cè)

40主要內(nèi)容一、碳達(dá)峰碳中和已成為我國(guó)堅(jiān)定的發(fā)展方向?二、我國(guó)長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型路徑?三、我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型與發(fā)展?四、關(guān)于未來氣電發(fā)展的信息目錄Contents?五、相關(guān)建議

41政策建議?電力行業(yè)應(yīng)盡早針對(duì)2℃溫控目標(biāo)采取深度減排行動(dòng)；?“十四五”嚴(yán)格控制新增煤電機(jī)組，在新基建中加強(qiáng)對(duì)可再生能源的支持，解決可再生能源發(fā)展面臨的瓶頸和挑戰(zhàn)，遠(yuǎn)期應(yīng)建立措施保障可再生能源發(fā)展規(guī)模與速度；?部署電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用，積極發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，加強(qiáng)跨區(qū)域電力交換通道建設(shè)，繼續(xù)推進(jìn)電力市場(chǎng)改革；?CCS技術(shù)和BECCS技術(shù)應(yīng)作為重大技術(shù)，開展研發(fā)和應(yīng)用示范，加強(qiáng)地質(zhì)勘探，探明哪些地塊可以作為大規(guī)模存儲(chǔ)區(qū)域；?電力行業(yè)1.5℃零碳路徑仍存在許多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，需進(jìn)行深入研究和政策部署。?由于自身碳排放少且具有快速啟動(dòng)和調(diào)峰的優(yōu)點(diǎn)，天然氣發(fā)電在電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型過程中將扮演重要角色，在遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)深度減碳需要與CCS結(jié)合49