可再生能源发展 ： 中华人民共和国与实现碳中和的距离有多远 ？

ADBI工作文件系列 可再生能源发展：中华人民共和国与实现碳中性的距离有多近？ 姚丽霞 编号1438 March2024 亚洲开发银行研究所 姚丽霞是新加坡国立大学能源研究所能源安全处高级研究员。 本文所表达的观点是作者的观点，并不一定反映ADBI、亚行、其董事会或其所代表的政府的观点或政策。ADBI不保证本文中包含的数据的准确性，并且对使用这些数据的任何后果不承担任何责任。使用的术语可能不一定与亚行官方术语一致。 讨论文件在定稿和考虑发表之前，必须进行正式修订和更正。 工作文件系列是以前命名的讨论文件系列的延续；论文的编号继续进行，没有中断或更改。ADBI的工作文件反映了对某个主题的初步想法，并在线发布以供讨论。一些工作文件可能会发展成为其他形式的出版物。 建议引用： 立夏，2024年。可再生能源发展：中华人民共和国与实现碳中和的距离有多近？ADBI工作文件1438 。东京：亚洲开发银行研究所。可用：https://doi.org/10.56506/HXPU5515 有关本文的信息，请联系作者。电子邮件：esiyaol@nus.edu.sg 作者非常感谢新加坡国立大学前学生潘丹泉在本研究文献综述方面的贡献。 亚洲开发银行研究所Kasumigaseki大楼，8楼3-2-5Kasumigaseki，Chiyoda-ku 东京100-6008,日本 Tel:+81-3-3593-5500 传真：+81-3-3593-5571 URL:电子邮件： ©2024亚洲开发银行研究所 Abstract 减缓气候变化的目标将通过政府战略和政策以及低碳技术的可用性来实现，并受到促进或限制进展的基本体制、政治、经济和其他因素以及所采取的道路的影响。一个大型的二氧化碳排放国，中华人民共和国（PRC ），设定了到2030年二氧化碳排放达到峰值，到2060年实现温室气体中性的目标。本研究回顾了中国逐步淘汰化石燃料的努力，并分析了影响中国可再生能源发展及其碳中和道路的因素。发现四个因素对中国的脱碳至关重要:改造现有燃煤电厂和升级电网以适应可再生能源的成本;体制因素;技术因素;和基于市场的计划 。考虑到这些因素以及中国庞大的依赖煤炭的基础设施，从化石燃料过渡将面临挑战。另一个重大挑战是可再生能源的间歇性。因此，可再生能源在中国电力结构中的日益普及需要有效的政策工具和适当设计的市场信号。简而言之，中国有潜力大规模开发可再生资源，但要实现碳中和，还有很长的路要走。 关键字:中华人民共和国,碳中和,逐步淘汰化石燃料 JEL分类：P28 Contents 1.INTRODUCTION1 2.中国可再生能源和碳 减少目标2 3.化石燃料相出4 4.加速可再生能源采用的关键因素5 4.1Cost5 4.2潜在的制度因素6 4.3技术8 4.4支持性计划10 5.政府努力解决可再生能源采用的挑战11 6.结论和政策含义12 参考文献14 1.INTRODUCTION 2020年12月，习近平主席向联合国宣布，中国单位GDP的二氧化碳排放量将比2005年下降65% ，非化石燃料在能源结构中的份额将上升到25%（新华网2020年）。在此之前，总统于2020年9 月22日向联合国大会承诺，排放量将在2030年之前达到峰值，该国将努力在2060年之前实现碳中和（Farad和Darby2020）。鉴于中国政府的雄心，本研究旨在探讨哪些因素对中国的能源转型至关重要，以及在能源转型过程中应应对哪些挑战，以实现碳中和。一些措施可以帮助加快能源转型，例如发展可再生能源，提高能源效率和优先考虑环境保护。 自2020年习近平主席宣布中国将努力在2060年前实现碳中和以来，越来越多的学者开始研究中国的气候减缓和能源转型问题。其中许多是使用建模的定量研究。一些人回顾了中国在碳排放方面的金融发展，分析了路径，并建议中国应特别关注绿色金融的推广（周和张2024）。一些项目在中国缓解碳中和(Li等人，2022a）；其他人则关注中国特定区域的碳中和预测。Procedre，北京-天津-河北地区，发现在碳中和目标的约束下，该地区应制定更严格的减排措施，以确保总体碳排放在2030年达到峰值。这表明最终的分配方案将极大地促进河北省的碳减排(Zhagetal.2023a）。张等人。（2023b）审查具体政策，例如碳交易试点政策及其对实现碳中和目标的影响。除了使用定量方法的研究外，一些定性研究还从政策或立法的角度研究了中国的碳中和问题。Gao等人。（2023年）对中国碳中和政策的发布和实施情况进行演进分析，发现2006年至2013年中国碳中和政策和举措在初步 和分散勘探阶段逐步有序增长，2014年至2019年持续稳定增长。从2020年开始，中国的碳中和政策开始爆炸式增长。此后，在各个行业和部门都有一系列自上而下的设计政策和扶持政策。施和何(2023)研究了中国目前实现碳中和目标的法律制度，并讨论了法律制度的完善。建议建立中央、地方政府统一的立法体系,实现碳中和。 很少有研究集中在全面讨论可再生能源发展在中国实现碳中和方面的作用和挑战。本文的重点是可再生能源，因为它对于实现碳中和至关重要。尽管如此，本文深入回顾了中国可再生能源的发展和逐步淘汰电力部门使用化石燃料的总体现状。之后，本文分析了可能对中国逐步淘汰化石燃料产生影响的关键因素。这些因素包括成本，机构，技术和基于市场的计划。在论文最后提出政策影响和建议之前 ，讨论了挑战。 2.中国的可再生能源和碳减排目标 中国的可再生能源资源潜力巨大。它具有世界上最高的水电潜力。特别是，可利用技术的水电容量为542吉瓦，而可利用经济利益的容量为402吉瓦（HagadYa2009）。潜在的水电容量在中国领土上分布不均，因为其中78%集中在西南地区，靠近青藏高原（黄和燕，2009年）。 中国在利用太阳能方面具有巨大潜力。西藏、新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古等许多省份都有沙漠景观、高辐射、多小时日照,适合安装太阳能电池板。据估计，如果中国沙漠地区的1％被太阳能光伏系统覆盖，年发电量为120Wh/m2，中国将从太阳能中产生至少1,296TWh（Li等人。2011年 )，几乎是中国每年太阳能发电量的四倍。中国的太阳能潜力分布不均，因为太阳能潜力最高的地方集中在该国的北部和西部地区。至于风力发电，中国在高于地面10m的地方拥有2,548GW的技术可利用的陆上风能（Li等人。2011).中国大部分潜在的陆上风能资源集中在北部和东北地区，尤其是内蒙古。关于海上风电，中国的潜在海上风电容量为400-500吉瓦，集中在南部和东南海岸线之外（Zhag等人。2017)。中国还拥有丰富的生物质资源，主要是从沼气中提取的，沼气可以从工业废水，牲畜粪便秸秆，柴火，森林废物，城市废物和能源作物中产生（Li等。2011).根据《2022年BP统计评论》，2021年中国约有35%的发电量来自非化石燃料。2011年至2021年，中国太阳能装机容量及风能装机容量的年增长率分别约为58.3%及21.6%。随着中国目前可再生资源的装机容量变得越来越大，预计中国可再生资源的能源消耗份额将继续增加。 然而，与此同时，自2005年以来，中国一直是世界上最大的二氧化碳排放国。截至2021年，中国占世界二氧化碳排放量的30.9%（BP统计评论2022）。自2000年以来，中国的能源二氧化碳排放量增加了三倍。然而，这一趋势相当不稳定，对经济政策的变化作出反应。在亚洲和全球金融危机之后的经济刺激下，排放量的增长分别加速了两次（图2.1）。自2013年以来，与“新常态”经济形势相对应的二氧化碳排放量上升趋势放缓。1中国自2013年以来二氧化碳排放量增长放缓也是由于“十三五”规划中排放控制政策的成功实施。然而，中国现在约占世界能源二氧化碳排放量的30%。 1“新常态”是中国政府和经济学家用来描述以下事实的概念：年GDP增长已从多年来经济蓬勃发展的两位数水平放缓。 2BP，BP统计评论2022。 图1：2000年至2021年中国二氧化碳排放量 (百万吨二氧化碳)a aBP，BP统计评论2022。 就按燃料类型划分的二氧化碳排放量而言，中国的大部分二氧化碳排放量来自使用化石燃料，包括煤炭、原油和天然气。图2.2显示了2000年至2020年中国按燃料类型划分的二氧化碳排放量。一般情 况下，大部分的二氧化碳是由煤炭排放的，占所有二氧化碳排放量的70%-80%。石油的使用占二氧 化碳排放量的第二高，约占总量的15％，而使用水泥和天然气造成的排放量占其余部分。从2000年 到2010年，中国使用煤炭的排放量百分比从约70%稳步上升至76.4%。然而，从2011年到2020 年，这一数字从76.4%下降到69.5%，这表明中国的脱碳政策已经证明了其有效性。 图2：按燃料类型划分的中国二氧化碳排放量份额（2000-2020年） (%) 资料来源：我们的数据世界（2022年）。 最重要的是，中国政府正在继续降低能源强度的目标。它计划通过引入新技术和金融服务，在2021年 至2025年期间将单位GDP的工业能耗降低13.5％。此外，由于工业约占全国能源消耗总量的65 ％，因此认为提高效率将是降低能源强度的关键措施。通过提高工业企业的能源效率，从现在到本世纪中叶，该国计划中的碳减排量可以实现约37％。 考虑到中国丰富的可再生能源资源及其减碳目标，中国可以利用目前的可再生能源势头，因为以可再生能源为主导的电力行业可以加速中国的可再生能源转型。换句话说，中国可再生能源行业的加速发展是中国努力在2030年前实现碳排放峰值和2060年前实现碳中和的具体步骤。 3.化石燃料相出 中国有一个详细的计划，以减少其能源结构中的化石燃料。中国不同的国家能源发展总体规划概述，到2060年，化石燃料的份额预计将降至20%以下(里根2021年)。此外，中国的能源十四五计划旨 在逐步淘汰30吉瓦的低效燃煤产能，约占目前电力装机容量的3%（林2022）。为了逐步淘汰低 效产能，预计中国将从现在到2030年关闭相当一部分燃煤电厂。此外，预计中国将继续提高其燃煤机组的效率，并减少每千瓦时电力的平均煤炭使用量，以减少其燃煤电厂的温室气体排放（Xe和Ng2021）。 然而，自从COVID-19之后世界开始重新开放以来，对中国商品的需求激增。因此，中国工厂需要更多的电力，其中一半以上是由煤炭生产的。与此同时，随着中国政府试图在2060年前使中国实现碳中和，煤炭生产已经放缓。对澳大利亚煤炭进口的限制使煤炭供应短缺的情况更加严重。供需平衡推高了煤炭价格，而电价则受到政府的严格控制。结果，燃煤电厂大幅减少了产量，因为它们不愿亏本运营(Hosis2021)。这些电力短缺在中国各地造成了许多停电事件，一些电网运营商不得不为重要的企业和行业分配电力（Yo2022）。为了缓解危机，习近平主席宣布煤炭仍然是中国的主要能源，随后中国政府召开会议，命令山西、陕西和内蒙古等主要煤炭生产地区的150多个煤矿额外生产2.2亿吨煤炭（Yo2022）。因此，中国政府不得不放宽煤矿运营法规，改革电价，并要求燃煤电厂增加产量，以确保中国有足够的能源来运营其经济(Xe和Ng2021)。尽管中国此前曾宣布计划在未来逐步淘汰燃煤电厂，但眼前的电力危机已导致其政府目前提高了煤炭产量。 在这场电力危机之后，中国宣布了建设新燃煤电厂的计划。为了促进这些新项目，中国的经济规划者批准了超过241亿元人民币（38亿美元）的国家投资，每年生产超过1900万吨的额外煤炭。根据能源与清洁空气研究中心和全球能源监测进行的联合研究，中国政府于2022年批准了106吉瓦的新 燃煤发电能力，相当于每周两个大型燃煤电厂。新增产能分布在中国的82个地点，共有168个燃煤机组（CREA和GEM2023）。此外，中国计划在2021年至2025年之间改造200吉瓦的燃煤电厂，以提高其电力生产的灵活性，这将增强电网在可再生能源产量低的情况下迅速增加输电的能力。此举是出于中