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碳达峰与碳中和背景下山东电力行业低碳转型路径研究

电气设备2022-09-01-自然资源保护协会&北京大学能源研究院Z***

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碳达峰与碳中和背景下山东电力行业低碳转型路径研究

一、研究背景与目标

背景：中国是全球最大的煤炭生产和消费国，以煤炭为主的能源结构支撑了经济高速发展，但也导致了严重的环境污染。
目标：为实现碳达峰（2030年前）和碳中和（2060年前）目标，研究山东电力行业如何进行低碳转型。

二、主要发现

煤电装机峰值
- 在常规政策情景下，山东煤电装机将在2025年达到峰值，峰值为11,182万千瓦。
- 在清洁能源情景下，山东煤电装机将在2023年达到峰值，峰值为10,777万千瓦。
- 清洁能源情景下的峰值比常规政策情景提前两年，且峰值规模减少405万千瓦（图1）。
煤耗量与二氧化碳排放量
- 在常规政策情景下，山东电力行业煤耗量和二氧化碳排放量预计在2023年达到峰值。
- 在清洁能源情景下，这些数值在2021年就已经达到峰值，且在2023年维持较高水平后开始下降（图2、图3）。
“碳达峰”阶段煤电装机与发电量差异
- 常规政策情景下，煤电装机和发电量均需增加，前者增加546万千瓦，后者增加162亿千瓦时。
- 清洁能源情景下，煤电发电量持续下降，装机仅少量增加，达峰后迅速减少至8,556万千瓦（图4）。
“碳中和”阶段路径选择
- 在“碳达峰”阶段，两种情景对结果影响较小。
- 在“碳中和”阶段，清洁能源情景下2060年电力行业二氧化碳排放量仅为常规政策情景的11%左右，且更容易实现碳中和（图5）。
供热问题的影响
- 当前山东99%以上的热力需求由煤炭供应，实现“碳中和”过程中煤炭需大规模退出，清洁电力将成为重要补充。
- 清洁能源情景下，2030年风电、太阳能装机分别增加6,900万千瓦和1.38亿千瓦（图6）。
未来电力系统转型
- 未来电力系统将以电量型电源为主，电力型电源占据一定规模，电力电量型电源成为次要电源。
- 2021年与2060年电源结构对比显示，电量型电源占比大幅增加（图7）。