可再生能源发展：中国距离实现碳中和还有多远？

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 第1438号2024 年3月 亚洲开发银行研究所 姚利霞是新加坡国立大学能源研究所能源安全部门的高级研究Fellow。本文的观点仅代表作者个人观点，并不一定反映亚洲开发银行研究院（ADBI）、亚洲开发银行（ADB） 、其董事会或其所代表的政府的观点和政策。亚洲开发银行研究院不对本论文中包含的数据准确性负责，并不对这些数据使用所产生的任何后果承担责任。本论文中使用的术语不一定与亚洲开发银行官方术语一致。讨论论文在最终确定并被视为正式发表之前可能会进行正式的修订和校正。 工作论文系列是先前称为讨论论文系列的延续；论文编号在没有中断或更改的情况下继续。亚洲开发银行研究所的工作论文反映了某一主题的初步想法，并在网上发布以供讨论。一些工作论文可能会发展成其他形式的出版物。 建议引用： lixia,y.2024.可再生能源发展：中华人民共和国实现碳中和还有多远？—亚洲开发银行研究院工作论文1438.东京：亚洲开发银行研究院.可用：https://doi.org/10.56506/HXPU5515 作者衷心感谢NationalUniversityofSingapore前学生PhanDamQuan在本研究文献回顾方面的贡献。 请联系作者以获取有关本文的信息。电子邮件:esiyaol@nus.edu.sg 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:+81-3-3593-5500F ax:+81-3-3593-557 1URL：www.adbi.org电子邮件：info@adbi.org ©2024亚洲开发银行研究所 Abstract 目标是通过政府策略和政策以及低碳技术的可用性来实现应对气候变化的目标，并且这些目标受促进或限制进步及路径发展的基础制度、政治、经济及其他因素的影响。作为主要的二氧化碳排放国，中华人民共和国（PRC）设定了到2030年达到碳排放峰值，并在2060年前实现温室气体净零排放的目标。本研究回顾了PRC减少化石燃料使用的努力，并分析了影响其可再生能源发展及其向碳中和过渡路径的因素。四个关键因素被确定为对中国脱碳至关重要 ：改造现有燃煤发电厂和升级电网以适应可再生能源的成本；机构因素；技术因素；以及基于市场的方案。鉴于这些因素和PRC庞大的依赖煤炭的基础设施，从化石燃料转型将是具有挑战性的。另一个重大挑战是可再生能源来源的间歇性。因此，可再生能源在中国电力结构中的日益渗透需要有效的政策措施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能源，但要实现碳中和还有很长的路要走。 关键词：中华人民共和国，碳中和，化石燃料淘汰JEL分类：P28 Contents 1.引言1 2.中国可再生能源和碳减排目标 3.化石燃料相出……………………………………………………………………………… 4.加速可再生能源采用✁关键因素.5 4.1Cost.5 .2潜在的制度因素技术84.4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 参考文献14 1.INTRODUCTION 在2020年12月，习近平主席向联合国宣布，中国的单位GDP二氧化碳排放量将在2005年的基础上降低65%，同时非化石能源在能源结构中的占比将提升至25%（XinhuaNet2020）。这一承诺是在2020年9月22日习近平主席在联合国大会上提出的，表示将在20 30年前实现碳达峰，并努力在2060年前实现碳中和（FarandandDarby2020）。鉴于中国政府的决心，本研究旨在探讨对中国能源转型至关重要的因素以及在实现碳中和过程中的挑战。可以采取多项措施加速能源转型，如发展可再生能源、提高能源效率以及优先保护环境。 自2020年习近平主席宣布中国力争在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缓解和能源转型问题。许多研究采用了定量分析方法，使用模型进行研究。其中一些研究分析了中国金融发展对碳排放的影响，并建议中国应特别关注绿色金融的发展（周和张2024）。另一些研究预测了中国实现碳中和的时间表（李等2022a） ；还有一些研究专注于特定区域的碳中和预测，例如京津冀地区，发现在碳中和目标的 约束下，该地区应在2030年前确保总体碳排放达到峰值，这表明最终的分配方案将极大地促进河北省的碳减排（张等2023a）。张等（2023b）探讨了具体政策，如碳交易试点政策及其对中国实现碳中和目标的影响。除了采用定量方法的研究外，还有一些定性研究从政策或立法的角度探讨了中国的碳中和问题。高等（2023）对中国的碳中和政策的出台与实施进行了演化分析，发现从2006年至2013年的初步和分散探索阶段，中国的碳中和政策和举措逐步且有条不紊地增长，从2014年至2019年则保持稳步增长。从2020年开始，中国的碳中和政策出现了爆炸性的增长。自此之后，各行业和领域的顶层设计政策和支持性政策陆续出台。施和何（2023）研究了中国当前的法律体系如何实现碳中和目标，并讨论了法律体系的改进。建议建立中央与地方政府统一的立法体系以实现碳中和。 很少有研究专注于全面讨论可再生能源发展在中国实现碳中和中的角色与挑战。本文的重点在于可再生能源，因为其对于实现碳中和至关重要。在此基础上，本文详细回顾了中国可再生能源的发展现状以及电力部门逐步淘汰化石燃料的整体情况。之后，本文分析了可能影响中国逐步淘汰化石燃料的关键因素，这些因素包括成本、制度、技术以及基于市场的方案。在讨论了挑战之后，本文在结论部分提供了政策建议。 2.中国的可再生能源和碳减排目标 中国可再生能源资源潜力巨大。中国拥有世界上最高的水能潜在容量。具体而言，可技术开发的水能容量为542GW，而可带来经济效益的水能容量为402GW（黄和燕2009 ）。中国的水能潜在容量分布不均，其中78%集中在西南地区，靠近青藏高原（黄和燕2009）。 中国在利用太阳能方面具有巨大的潜力。许多省份，如西藏、新疆、青海、甘肃、宁夏和内蒙古，拥有沙漠景观、高辐射度和长日照时间，非常适合安装太阳能板。据估计，如果将中国沙漠面积的1%覆盖上每年发电量为120kWh/m²的光伏系统，将能显著提升太阳能利用水平。2，中国将至少从太阳能中产生1296太瓦时的电力（Liu等人，201），几乎是其总年太阳能发电量的四倍。中国的太阳能潜力分布不均，最高太阳能潜力地区主要集中在北部和西部地区。至于风能，中国在地表以上10米处的技术可开发陆上风电能力为2548吉瓦（Liu等人，2011）。中国的大部分潜在陆上风能资源集中在北部和东北地区，尤其是内蒙古。关于海上风能，中国拥有约400-500吉瓦的技术可开发海上风电能力，主要集中在南部和东南部海岸线以外的区域（Zhang等人，2017） 。中国还富饶于生物质资源，这些资源主要来源于工业废水、畜禽粪便、稻草、薪材、林业废弃物、市政废物以及能源作物（Liu等人，2011）。根据BP统计评论2022，2021年，中国电力发电总量中约有35%来自非化石燃料。从2011年至2021年，中国的年度太阳能装机容量和风能装机容量的增长率分别为58.3%和21.6%。随着目前中国可再生能源发电装机容量的显著增加，预计中国能源消费中来自可再生能源的比例将继续增加。 与此同时，自2005年以来，中国一直是全球最大的二氧化碳排放国。截至2021年，中国占全球二氧化碳排放量的30.9%（BP统计年鉴2022）。中国的能源相关二氧化碳排放量自2000年以来翻了三倍。然而，这一趋势相当不稳定，受到经济政策变化的影响。在亚洲金融危机和全球金融危机后的经济刺激措施分别出台后，排放量加速增长了两次 （图2.1）。自2013年起，随着“新常态”经济形势的到来，二氧化碳排放量的增长趋势有所放缓。1自2013年以来，中国二氧化碳排放增速的放缓也归因于第十二个五年计划期间成功实施了减排政策。然而，中国目前约占全球能源二氧化碳排放量的30%。2 1“新常态”是中国政府和经济学家用来描述的一个概念，即年度GDP增长率从经济繁荣时期的两位数水平放缓至较低水平。 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。 在燃料类型导致的二氧化碳排放方面，中国的大部分二氧化碳排放主要来源于化石燃料 ，包括煤炭、原油和天然气。图2.2展示了从2000年到2020年中国按燃料类型划分的二氧化碳排放情况。总体来看，煤炭的使用是二氧化碳排放的主要来源，约占总排放量的70%至80%。石油的使用导致了次高的二氧化碳排放，约占总量的15%，而水泥和天然气的使用则占剩余部分。从2000年到2010年，中国煤炭使用的排放比例稳步上升，从约70%增加到所有排放的76.4%。然而，从2011年到2020年，这一比例从76.4%下降到69.5%，这表明中国的去碳化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)。 此外，中国政府继续致力于降低能源强度的目标。计划在2021年至2025年间通过引入新技术和金融服务，将每单位GDP的工业能源消耗减少13.5%。鉴于工业部门占全国总能源消耗的约65%，提高能效被认为是一项关键措施以降低能源强度。通过提高工业企业能效，大约可以实现国家计划中到本世纪中叶减排目标的37%（来源：路透社，2022 ）。 鉴于中国丰富的可再生能源资源及其减少碳排放的目标，该国可以在此基础上进一步推动当前可再生能源的发展势头。因为以可再生能源为主导的电力部门可以加速中国的能源转型。换句话说，加快中国可再生能源领域的快速发展是中国实现到2030年碳达峰和到2060年碳中和目标的具体步骤之一。 3.化石燃料相出 中国制定了详细的计划以减少能源结构中的化石燃料比例。不同的中国国家级能源发展规划详细计划指出，到2060年，化石燃料的比例预计将降至20%以下（Regan2021） 。此外，中国的第十四个国家能源发展五年计划旨在淘汰约3%现有装机容量的低效煤电产能（30GW）（Lin2022）。为淘汰低效产能，中国预计从现在到2030年将大幅关闭其燃煤电厂。此外，中国还预计将继续提高燃煤发电机组的效率，并通过减少每千瓦时电力使用的煤炭平均量来降低其燃煤电厂的温室气体排放（Xue和Ng2021）。 然而，自世界在新冠肺炎疫情后开始重新开放以来，对中国商品的需求急剧上升。因此 ，中国工厂需要更多的电力，其中超过一半的电力是由煤炭产生的。与此同时，中国政府试图在2060年前实现碳中和，导致煤炭产量下降。澳大利亚煤炭进口限制加剧了煤炭供应短缺的问题。供需之间的平衡推高了煤炭价格，而电价则受到政府严格控制。结果 ，出于不愿亏损运营的原因，燃煤发电厂大幅减少了发电量（Hoskins2021）。这些电力短缺导致中国多地出现停电事件，一些电网运营商不得不对重要企业和行业实行限电措施（You2022）。为缓解危机，习近平主席宣布煤炭仍然是中国的主要能源来源，并随后召开政府会议，要求主要产煤地区如山西、陕西和内蒙古等地的超过150座煤矿增产2.2亿吨煤炭（You2022）。因此，中国政府不得不放松煤炭开采操作的法规，改革电力定价，并要求燃煤发电厂增加发电量以确保有足够的能源支持中国经济运行（XueandNg2021）。尽管中国此前已宣布计划在未来淘汰燃煤发电厂，但眼前的电力危机促使政府暂时加大了煤炭生产。 在这种电力危机之后，中国政府宣布计划建设新的燃煤电厂。为了推