中国碳中和综合报告2022之电气化专题报告

中国碳中和综合报告2022 深度电气化助力碳中和 决策者摘要 致谢 本报告是能源基金会与多个研究团队共同努力的成果。研究由能源基金会牵头，由马里兰大学全球可持续发展中心负责协调，国内国际多个研究机构参与。本报告作者对马里兰大学的高性能计算中心(http://hpcc.umd.edu)表示感谢。 能源基金会和研究团队向报告评阅人表示感谢，他们为改进本报告的框架和具体研究内容提供了宝贵建议： 评阅人（按姓氏字母顺序排列） RichardBaron欧洲气候基金会贸易项目主任，2050路径平台（2050PathwaysPlatform）执行主任 JaeEdmonds西北太平洋国家实验室（PNNL）全球变化联合研究所首席科学家，马里兰大学公共政策学院教授 MichaelGreenstone芝加哥大学哈里斯公共政策学院米尔顿·弗里德曼讲席经济学教授 AmoryLovins落基山研究所联合创始人兼荣誉主席 RobertStowe哈佛大学环境经济学项目执行主任，哈佛大学气候协定项目联席主任MassimoTavoni米兰理工大学气候变化经济学教授，经济与环境欧洲研究所所长AdairTurner勋爵能源转型委员会主席，新经济思维研究所高级研究员 王绍达芝加哥大学哈里斯公共政策学院助理教授，美国国家经济研究局研究员 JohnWardPengwernAssociates咨询公司常务董事 MatthiasWeitzel欧盟委员会联合研究中心项目官员 HaraldWinkler开普敦大学能源研究中心教授，IPCC第六次评估报告第三工作组主要协调作者谢春萍伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所政策研究员 赵昌文国务院发展研究中心中国国际发展知识中心主任 免责声明 -若无特别声明，本报告中陈述的观点仅代表作者意见，不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报告引起的后果承担责任。 -凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着他们已为能源基金会所认可或推荐，或优于未提及的其他类似公司、产品及服务。 CoverPhoto:@EnergyFoundation 深度电气化助力碳中和 决策者摘要 2022年11月 研究和作者团队 主要协调作者 -能源基金会：傅莎 -美国马里兰大学：余莎 主要作者（按照单位和作者英文名字字母顺序排列） -水电水利规划设计总院：秦潇 -能源基金会：陈灵艳，杜譞，李曼琪，梅程程，杨卓翔 -国际应用系统分析研究所：郭非，VolkerKrey -哈尔滨工业大学（深圳）：刘俊伶 -劳伦斯·伯克利国家实验室：NinaKhanna,鲁虹佑,周南 -北京大学：吴雅珍 -中国人民大学：王克 -清华大学：柴麒敏，陈文颖，张枢 -美国马里兰大学：JennaBehrendt，程心照，LeonClarke,NathanHultman,楼洁红 建议引文 余莎,傅莎,J.Behrendt,柴麒敏,陈灵艳,陈文颖,程心照,L.Clarke,杜譞,郭非,N.Hultman,N.Khanna,V.Krey,李曼琪,刘俊伶,鲁虹佑,楼洁红,梅程程,秦潇,王克,吴雅珍,杨卓翔,张枢,周南(2022).“中国碳中和综合报告2022：深度电气化助力碳中和”.能源基金会,北京,中国.https://www.efchina.org/14FYP-zh/Reports-zh/report-lceg-20201210-zh 中国的气候目标展现了履行减缓气候变化承诺的决心，为此中国势必要推动能源系统的深刻转型。本报告回顾了自2020年底以来，中国最新的气候政策、能源及排放趋势，分析短期政策措施与长期气候目标的统筹协 调，评估电气化在低碳转型中的作用，并围绕加快电气化进程和电力部门脱碳，助力中国实现低碳增长，提出一系列近期行动重点和长期战略建议。 中国碳中和承诺 2020年9月，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上公开承诺，“中国将力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，努力 争取2060年前实现碳中和”。2021年4月，习近平主席在“领导人气候峰会”上宣布中国将在“十四五”时期严控煤炭消费增长，并在“十五五”时期逐步减少。同年9月的第七十六届联合国大会一般性辩论上，中国宣布将不再新建境外煤电项目。 以上承诺和2021年以来颁布的多项气候政策和行动（见图1）共同表明中国对气候变化问题的高度重视。然而，实现气候目标的前路绝非坦途，必须克服各种障碍，勇于在转型路径上做出正确选择。 能源安全是国家战略的重中之重，当下复杂的国际局势为中国能源和经济发展带来了新的挑战。俄乌冲突以来，全球石油和天然气价格上涨，能源市场陷入混乱。作为能源进口国，中国也受到了国际能源成本和价格波动的影响，加之近年来国内电力季节性短缺情况频发，使得中国充分认识到能源安全的重要性，保证能源的安全稳定供应成为政府工作的重中之重。 为履行气候承诺，中国必须推动能源系统深刻转型，并在转型过程中优先保障能源安全。优化实现电气化是中国碳中和路径上的重要一环，提高终端用能部门的电气化水平需与电力系统低碳化转型同步进行，这些措施将在确保能源安全、减少能源供应压力的前提下实现减排目标。为大幅降低二氧化碳排放，应充分利用低碳、零碳能源，最大程度替代建筑、工业、交通部门所使用的化石燃料；同时尽可能使用本地可再生能源发电，建设灵活、可靠的新型电力系统，提升能源安全水平。 本报告是能源基金会《中国碳中和综合报告》系列的第二篇，首篇已于2020年底发布，聚焦中国的碳中和路径和整体经济转型。延续首篇报告的重要结论，本报告回顾了自2020年末以来，中国最新的气候政策进展及能源、排放趋势；分析了近中期政策措施与长期气候目标的关系；聚焦终端用能部门电气化和电力部门脱碳的双轨转型，深入探讨电气化对于中国实现“双碳”目标的重要作用；并为中国加速电气化和电力部门脱碳进程，在低碳发展道路上稳步前进，提供一揽子近期行动重点和长期战略建议。报告综合集成了国内外知名研究团队的观点，系统评估了近期相关研究成果、国内外多个模型组的情景结果和针对具体部门的专题研究报告(专栏1-1)。 决策者摘要 2 中国碳中和综合报告2022:深度电气化助力碳中和 图1：2021-2022年中国气候政策进展 更新的NDC和长期战略 “第十四个五年规划” 3060“双碳”目标 能源价格改革 “三线一单”减污降碳协同管控试点 统筹加强应对气候变化 与生态环境保护 严控“高耗能 高排放”项目 中国国家碳排放权 交易市场启动 推动城乡建设绿色发展 “关于完整准确全面贯彻新发展理念 做好碳达峰碳中和工作的意见” “2030年前碳达峰行动方案” COP26格拉斯哥气候大会深入打好污染防治攻坚战 资源型地区高质量发展 完善能源消费强度和 总量双控制度方案 2020 2021 1月 2021 2月 2021 3月 2021 4月 2021 5月 2021 6月 2021 7月 2021 8月 2021 9月 2021 10月 2021 11月 2021 12月 2022 建立健全绿色 低碳循环经济体系指导意见 煤电机组 改造升级 现代能源体系 绿色债券支持项目目录 抽水蓄能中长 期发展规划 国家高新区绿色发展专项 生态产品价值实现机制 中国人民银 行碳减排支持工具 氢能产业发展 新能源汽车产业发展规划 碳排放环境评价 行业建设试点 企业温室气体排放 报告核查指南 “十四五” 循环经济发展 碳排放权 交易核算/ 报告/核查规则 “十四五”建筑节能与可再生能源清洁生产方案利用通用规范 碳排放环境评价工业园区试点 气候投融资指导意见 生态保护补偿制度改革 标准化 新型储能项目发展 按政策发布时间 专栏1-1本报告采用的模型情景 本报告系统综述了近两年的政策进展， 对中国社会经济和技术发展前景的不同设想。 并评估总结了中国碳中和转型的相关研究。 在模型分析的基础上，一些模型组还针对不 同时，报告还评估了多组全球和国别模型的 同部门电气化的关键问题和技术方案开展深 定量情景。这些模型包括ChinaDREAM,ChinaTIMES, 入分析，形成多篇深度专题报告，包括省级 GCAM-China,MESSAGEix-China,PECE_LIU_2021,PECEV2.0以 可再生能源投资需求分析，煤电转型中的搁 及AIM-China。各模型组基于两种情景假设进行 浅资产和信贷风险评估，以及建筑、工业和 建模分析，即“基于原始NDC的碳中和”情景 交通部门的电气化和转型战略分析。深度专 和“基于更新NDC的碳中和”情景。两种情景 题报告的关键结论为本报告提供了更深入的 均设定中国将在2060年前实现温室气体净零 部门、区域维度和技术层面的分析。相关专 排放，区别在于碳达峰时间不同。本报告整 题报告也将随本报告同步发行，为读者提供 合了各模型组的情景结果，但并未统一各模 更加详细的背景和信息。 型组的假设，因为这些假设反映了各模型组 碳中和路径 本报告设置了两种情景，用于评估中国在2060年前实现温室气体净零排放可能产生的影响1。两种情景均假定中国将在2060年前实现温室气体净零排放，仅在碳排放的达峰速度上有所区别。“基于更新NDC的碳中和”情景与中国2021年10月向《联合国气候变化框架公约》 （UNFCCC）提交的更新版国家自主贡献一致，即中国将在2030年前实现碳达峰。由于各模型以五年为时阶运行，在“基于更新NDC的碳中和”情景下，中国的二氧化碳排放将在2025和2030年之间达到峰值。而“基于原始NDC的碳中和”情景则更多致力于探索中国的既有政策与长期（2060年）气候目标之间的一致性。情景与中国2015年版国家自主贡献提出的政策目标保持一致，设定中国将继续执行既有政策，并在2030年左右实现二氧化碳排放达峰。 各模型组结果如图2所示，若要在2060年 前实现碳中和，中国的二氧化碳排放需在2030年前达峰，随后大幅下降。各模型对净二氧化碳排放峰值2的模拟结果分别为103～117亿 吨（“基于更新NDC的碳中和”情景）和105～121亿吨（“基于原始NDC的碳中和”情景）。能源和工业过程相关二氧化碳排放几乎同时达峰，两种情景下的排放峰值分别为110～119亿吨（“基于更新NDC的碳中和”情景）和113～122亿吨（“基于原始NDC的碳中和”情景）。为抵消系统中尚存的非二氧化碳温室气体，两种情景下中国将分别在2050年 和2055年达到净零二氧化碳排放，并在2060 年实现6～18亿吨二氧化碳负排放。就净温室气体排放而言，在“基于更新NDC的碳中和”和“基于原始NDC的碳中和”情景下，中国的温室气体排放也将在2025—2030年间达峰，峰值排放 水平分别为123～143亿和129～147亿吨二 氧化碳当量，并随后在2060年前实现温室气体净零排放3。 为尽快减少化石能源使用，加速长期能源转型，中国制定了一系列近期政策目标，如“十四五”规划中“2025年单位国内生产总值（GDP）能源二氧化碳排放（以下简称“碳强度”）较 1在《中国本世纪中长期温室气体低排放发展战略》中，中国重申了2060年前实现碳中和的目标。中国气候变化事务特使解振华在2021年的一次公开发言中表示，中国正在为2060年前实现温室气体净零排放而努力。因此本报告将“2060年前实现温室气体净零排放”设为情景目标，与中国提出的2060年前实现碳中和的承诺相一致。 2净二氧化碳排放包括来自化石燃料、工业活动、土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）的二氧化碳排放。 3并非所有模型都能报告温室气体总排放水平，此处结果来自于四组涵盖全部温室气体排放的模型；其余模型仅考虑二氧化碳排放，即在2050年实现二氧化碳净零排放。 2020年下降18%”，以及更新的国家自主贡献 中“2030年碳强度较2005年下降65%以上”。本报告的多模型情景结果显示，中国“十四五”规划和更新的国家自主贡献中的碳排放强度下降目标与模型模