關于落實“碳達峰、碳中和”的戰略研究
我國“碳達峰、碳中和”(簡稱“雙碳”)目標是以習近平同志為核心的黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策,彰顯了我國主動承擔應對氣候變化國際責任、推動構建人類命運共同體的堅定決心。實現“雙碳”目標,能源是主戰場、電力是主力軍,X省能源領域二氧化碳排放占全社會碳排放80%以上,能源領域碳減排效果對實現“雙碳”目標至關重要。在此背景下,開展充分調研,深入分析X能源發展基礎與能源結構特點,研判經濟發展及能源需求增長趨勢,科學測算能源領域碳排放,緊扣國家戰略要求,提出符合X發展趨勢及能源系統特點的能源領域“碳達峰、碳中和”總體思路、戰略目標和實現路徑,對促進X能源綠色低碳轉型、推動經濟高質量發展、保障能源安全供應具有重要的現實意義。
一、全國能源領域落實“碳達峰、碳中和”概況
(一)“碳達峰、碳中和”相關要求及研究現狀
我國提出“碳達峰、碳中和”戰略目標以后,碳達峰、碳中和工作成為國家各項工作的重中之重,并于2021年5月成立“碳達峰、碳中和”工作領導小組,10月國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》。
(二)各省份落實“碳達峰、碳中和”思路和舉措
通過對XX省、XX市、XX市、XX自治區、XX省、XX省等與我省能源結構特點相近或國內先進典型省(區、市)的實地調研和函詢,總結了對X省能源領域實現“雙碳”目標的啟示。
1.著力推動能源綠色低碳轉型
各省(區、市)在實現“雙碳”目標的思路和舉措中均緊抓“能源綠色低碳轉型”這個總基調,制定更加積極的新能源發展目標,推進風電、光伏規模化發展;因地制宜開發水電;在安全的前提下,積極有序發展核電;加快推進抽水蓄能、新型儲能等調節性電源建設,推動電網智慧化升級,大力提升新能源消納能力,提高電力系統靈活調節水平。
2.著力升級能源消費方式
各省(區、市)均注重堅持和完善能耗“雙控”制度;強化全社會節能,加快推進低碳技術應用,提高重點行業和領域能源利用效率;推進工業、建筑、交通等重點部門和行業電能替代,提升全社會電氣化水平。
3.著力出臺推動“雙碳”戰略相關政策
一是注重通過立法來確保節能減排政策的法律地位;
二是將提高能效作為節能減排的重要政策抓手;三是注重通過財政和市場等多種手段推動綠色低碳發展。4.尊重發展規律、科學把握節奏X省屬于經濟社會相對落后且煤炭消費比重大的地區,發展任務艱巨,在制定“雙碳”戰略目標時,應尊重發展規律、科學把握節奏。“碳達峰”階段,可借鑒XX、XX經驗,注重傳統基礎能源產業煤炭、煤電的清潔高效化發展,工業產業高端化、智能化、綠色化發展。
二、X省能源發展及能源領域碳排放概況
(一)X省能源發展基礎及碳排放現狀
1.能源發展現狀
2020年全省能源消費總量1.06億噸標煤。其中,煤炭消費
1.19億噸,全社會用電量1586億千瓦時,成品油消費683萬噸,天然氣(含煤礦瓦斯)消費31億立方米。
2020年全省非化石能源電力裝機占比52.9%,比全國平均水平高8.1個百分點;非化石能源消費占比17.6%,比全國平均水平高1.7個百分點;煤炭消費占比69.1%,比全國平均水平高12.3個百分點;單位GDP能耗0.6噸標煤/萬元,比全國平均水平高
22%。我省煤炭消費比重及能耗強度仍然較高,有較大下降空間。
2.能源領域碳排放現狀概況
2020年我省能源領域二氧化碳排放約2.2億噸(不含外送電力碳排放0.32億噸,下同),其中煤炭消費碳排放約1.96億噸。我省能源領域二氧化碳排放主要為煤炭消費排放,占比達89%,比全國平均水平高12個百分點,而煤炭消費中發電排放占總量54.5%,與全國平均水平相當。單位GDP二氧化碳排放1.2噸/萬元,是全國平均水平1.2倍。煤電供電煤耗323克/千瓦時,比全國平均水平高17克。
(二)X省能源發展趨勢
1.經濟社會發展趨勢
根據國家全面建設社會主義現代化國家的戰略部署,到2035年我國基本實現社會主義現代化,到本世紀中葉把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。預測2035年我國GDP在2020年基礎上翻一番;2060年在2035年基礎上再翻一番。預測2035年我省GDP總量約5萬億元,人均GDP與全國平均水平基本持平;2060年GDP總量約12萬億元,人均GDP約為全國平均水平的1.1倍,實現趕超跨越。
2.能源需求總量預測
根據能源消費與經濟增長相關性,采用對數函數模型的擬合分析,預測未來我省能源消費強度。
根據我省中長期經濟發展和能源消費強度預測,測算我省2025年、2030年、2035年、2050年、2060年X能源需求總量分別達到1.32億噸標煤、1.56億噸標煤、1.8億噸標煤、2.37億噸標煤、2.75億噸標煤。2020—2030年全省GDP及能源消費總量年均增速分別為7.6%、3.9%,2030—2060年全省GDP及能源消費總量年均增速分別為3.9%、1.4%。能源總量對X經濟持續快速發展具有較強的支撐能力,能源安全穩定供應具有保障基礎,這也是能源領域開展“碳達峰、碳中和”的重要前提。
(三)X省能源領域碳排放預測
二氧化碳排放量測算采用目前公認最具權威的聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)排放因子法,并設定了傳統情景、基礎情景、低碳情景三個能源發展情景。
1.傳統情景
傳統情景下,體現為“碳排放快速增長、緩慢下降”特征。2020—2035年碳排放總量快速增長達峰值,2035年碳排放峰值約3.04億噸,2035—2060年碳排放總量緩慢下降,碳中和周期較長,2060年碳排放總量約2.21億噸。
2.基礎情景
基礎情景下,進一步加快風電、光伏發電開發進度,增加抽蓄、儲能等建設規模;更加積極發展氫能、地熱能替代煤炭消費;保留適度規模清潔煤電,煤炭兜底保供。
基礎情景下,體現為“碳達峰加速、較快下降實現中和”特征。2020—2030年碳排放總量快速增長達峰值,2030年碳排放峰值約2.82億噸;2030—2050年碳排放總量較快速下降,2050年碳排放總量為峰值55%左右;2050—2060年深度碳減排,2060年碳排放總量約1.31億噸,配合大規模碳捕捉利用技術應用,我省能源領域能按時完成碳中和目標。
3.低碳情景
低碳情景下,更加積極發展氫能等替代煤炭消費;碳達峰之后,由于煤電、煤炭快速削減直至全部退出,需要補充較大規模外來清潔電力。
低碳情景下,體現為“碳達峰加速、快速下降實現中和”特征。2030年我省碳排放峰值約2.82億噸;2030—2050年碳排放總量快速下降,2050年碳排放總量為峰值30%左右;2050—2060年深度碳減排,2060年碳排放總量約0.56億噸,充分利用省內生態碳匯能力,能源領域按時完成碳中和目標。
三、X能源領域“碳達峰、碳中和”戰略目標
(一)“碳達峰、碳中和”總體思路
一是立足X省情,遵循能源發展規律,以能源生產清潔化、能源消費電氣化為方向,以構建新能源為主體的新型電力系統為核心,大力優化能源結構、提高能源效率、控制化石能源總量,逐步形成完備的體制機制和保障體系。
二是統籌碳減排與安全發展、近期目標與長遠規劃、抓好全局與突出重點、市場驅動與政策引導,以新型電力系統為基礎平臺,大力實施能源開發清潔替代、能源使用電能替代,加快形成以清潔能源為基礎的經濟產業體系和綠色生產生活方式,逐步實現能源生產清潔主導、能源使用電能主導,能源發展與碳排放脫鉤、經濟發展與碳排放脫鉤。
三是“先立后破”,首先建設好減碳的相關基礎設施,在保證能源供應安全及經濟平穩運行的前提下,把握“潔煤穩油增氣,積極發展新能源”總體方向,積極推動“去煤減碳”;
尊重省內區域差異、行業差異,發揮有條件市(州)、重點行業、重點企業三大主體率先達峰帶動作用。(二)X能源領域“碳達峰、碳中和”戰略目標
X省能源領域力爭基本與全國同步2030年前實現碳達峰,努力爭取2060年前實現碳中和,戰略目標可劃分為碳達峰期、碳減排期和碳中和期三個階段。
1.碳達峰期(2021—2030年)——多措并舉科學實現碳達峰目標
生產側:大力發展新能源,積極促進新能源消納,加速煤炭綠色開采轉型,全力推進煤電清潔高效提質,綠色低碳發展全面提速。電力系統:新增電力裝機以新能源為主,新能源逐步成為第一大電源,加快電網數字化轉型,推動堅強主網架和柔性配網構建,基本建成以新能源為主體的新型電力系統。消費側:電能和天然氣利用基礎設施全面深化,電能終端利用率快速提升,天然氣消費量快速提高,電氣化水平全面提速。重點領域:重點對四大高耗能行業實施節能改造、電能替代,重點領域高質量發展取得明顯成效;加快形成簡約適度、綠色低碳的生活方式,建立健全綠色低碳循環發展的經濟體系,高質量發展深刻轉變,科學實現碳達峰目標。
碳達峰期,預測全省能源消費增量4940萬噸標煤,能耗強度下降30%左右。能源領域二氧化碳排放增加6200萬噸,2030年前碳排放達到峰值,峰值約2.82億噸,2030年煤炭消費占比由69.1%下降到61.3%,非化石能源消費占比由17.6%提升到
25.3%。
2.碳減排期(2031—2050年)——碳排放邁過平臺期后快速下降
生產側:挖掘新能源多種利用形式,深度開發新能源資源,推進內陸核電建設,并適當受入外來清潔能源,有序推進煤礦產能削減,非化石能源生產快速替代化石能源。電力系統:推進落后煤電有序退出運行,常規電源逐步轉變為調節性和保障性電源,全面建成新型電力系統。消費側:電動汽車全面替代燃油汽車,氫能、地熱能等成為重要的能源組成部分,全省進入高度電氣化時代。重點領域:重點耗能領域全面實現電能、氫能等清潔替代,能源利用效率大幅提升,單位產值能耗大幅下降;碳匯集、碳捕捉、碳利用形成規模化應用,基本建成綠色低碳可持續發展的經濟體系,高質量發展成效顯著,碳排放總量快速下降。
碳減排期,我省能源消費增量8140萬噸標煤,能耗強度下降40%左右。基礎情景下,我省能源領域二氧化碳排放減少1.24億噸,2050年二氧化碳排放約1.58億噸,2050年煤炭消費占比由61.3%下降到16.9%,非化石能源消費占比由25.3%提升到68.8%,天然氣消費占比由6.8%提升到13.5%。低碳情景下,我省能源領域二氧化碳排放減少2.01億噸,2050年二氧化碳排放約8100萬噸,2050年我省煤炭消費占比由61.3%快速下降到2.7%,非化石能源消費占比由25.3%提升到80.4%,天然氣消費占比由6.8%提升到16.1%。
3.碳中和期(2051—2060年)——深度脫碳全面實現碳中和
生產側:碳減排進入深水區,化石能源利用量繼續下降,形成非化石能源為主體的現代能源供應體系。電力系統:新型電力系統充分優化配置省內能源資源。消費側:能源終端消費全面實現電氣化,天然氣利用逐步減量,氫能、地熱能等成為僅次于電能的重要能源。重點領域:全面建成高效能、低能耗為主體的新型工業體系,充分開發利用省內森林碳匯、喀斯特地貌等碳匯能力,人民群眾主動推行簡約適度、綠色低碳的生活方式,深度脫碳措施持續推進,全面按時實現碳中和目標。
碳中和期,我省能源消費增量3550萬噸標煤,能耗強度下降8%左右。基礎情景下,我省能源領域二氧化碳排放減少2800萬噸,2060年二氧化碳排放約1.31億噸,2060年煤炭消費占比由16.9%下降到11.2%,非化石能源消費占比由68.8%提升到76.3%,天然氣消費占比由13.5%下降到11.2%,充分發展碳匯能力,我省能源領域實現碳中和。低碳情景下,我省能源領域二氧化碳排放減少2500萬噸,2060年二氧化碳排放約5600萬噸,2060年我省僅保留以天然氣為主的少量化石能源,非化石能源消費占比由80.4%提升到86.9%,天然氣消費占比由16.1%下降到12.7%,依靠生態碳匯,我省能源領域實現碳中和。
四、X能源領域“碳達峰、碳中和”實施路徑(一)積極推進能源生產綠色低碳轉型
1.大力發展非化石能源
碳達峰階段,大規模開發利用太陽能、風能、地熱能,2030年太陽能發電和風電裝機達到7600萬千瓦,地熱能利用面積達到8000萬平方米,生物質發電裝機100萬千瓦。
碳減排階段,繼續開發風能、太陽能等新能源,大規模發展地熱能、氫能、核能,2050年太陽能發電和風電裝機達到1億千瓦以上,地熱能利用面積達到5億平方米以上,生物質發電裝機達350萬千瓦左右,氫能使用量達1500萬噸以上,2035年核電基本開發完畢,裝機達500萬千瓦。
碳中和階段,繼續擴大地熱能、氫能使用,2060年地熱能利用面積達12億平方米以上,氫能使用量2000萬噸以上,生物質發電裝機達400萬千瓦以上,繼續開發太陽能和風能,核電基本維持不變。
2.積極開發和利用天然氣
碳達峰階段,非常規天然氣“增儲上產”,2025年、2030年產量分別達到25億立方米、60億立方米,煤礦瓦斯利用量分別達到19億立方米、25億立方米。力爭2025年天然氣消費占比
6%左右,2030年氣電裝機達200萬千瓦以上。
碳減排階段,非常規天然氣成為我省重要能源組成部分,2035年、2050年產量分別達到96億立方米、240億立方米以上,煤礦瓦斯利用量分別達到24億立方米、10億立方米。力爭2050年天然氣消費占比13.5%以上,氣電裝機達2000萬千瓦以上。
碳中和階段,非常規天然氣逐步減量,2060年利用量250億立方米左右,天然氣消費占比12%左右,氣電裝機維持2000萬千瓦以上。
3.全力推進煤電行業存量減碳、增量低碳
推進現役煤電機組綜合節能及超低排放改造,重點對省內現役30萬千瓦級、60萬千瓦級機組實施綜合節能改造,鼓勵現役亞臨界機組開展升參數改造。優先建設大容量、高參數、超低排放燃煤機組。
4.加速煤炭綠色開采及清潔高效利用
推廣煤炭綠色開采技術,推進“綠色礦山”示范試點建設。穩步推進現代清潔煤化工項目建設,積極推進新型煤炭深加工與其它產業間的耦合發展,研究并推動煤炭的微礦分離技術試點示范,推動煤炭低碳化利用。
(二)加快構建以新能源為主體的新型電力系統
1.加快電網數字化建設
加快數字電網建設,將數據作為核心生產要素,打通源網荷儲各個環節信息,發電側實現“全面可觀、精確可測、高度可控”,電網側形成云邊融合的調控體系,用電側有效聚合海量可調資源支撐實時動態響應,儲能充分發揮靈活性調節資源主體作用。
2.保障新能源充分消納
加快推動源網荷側電化學儲能技術應用,推進抽水蓄能電站建設,形成常規純抽蓄、混合式抽蓄和中小型抽蓄多元發展的抽水蓄能開發格局;建立健全清潔能源消納機制,服務新能源快速發展。
3.加快構建堅強主網架和靈活配網
加快建設安全、可靠、綠色、高效、智能的現代化電網,強化新能源富集的西部地區送出通道建設,提升新能源消納能力。推動西電東送可持續發展,提高存量通道清潔能源消納占比。推進城市電網升級,打造靈活可靠的配電網,實現分布式新能源高效就地消納。
(三)加快構建清潔節約能源消費體系
1.加快工業、交通等領域電能替代步伐
在工業、交通、建筑等領域廣泛推進以電代煤、以電代油,加快推進電能替代步伐。推進工業用能清潔化轉型;加快推廣新
能源汽車使用,推進配套設施建設,提高交通用能電氣化水平。
2.提高能源利用效率
積極協調電廠與城市(園區)冷、熱、電、氣、水五聯供,實現能源梯級利用,提高能源利用效率。構建資源循環利用體系,深入推進園區循環化改造,補齊和延伸產業鏈。
3.實施節能降碳重點工程
實施節能降碳工程,推進先進節能綠色技術示范應用,推動城市綜合能效提升。實施重點園區節能降碳工程,推動重點行業開展節能降碳改造,加快推動園區循環化改造,積極探索打造零碳低碳園區試點,如茅臺酒產業園區零碳試點等。
(四)大力實施技術產業創新布局
1.加強科技創新能力
強化科技創新驅動,完善科技創新體系,提升關鍵技術自主創新能力,大力加強煤炭綠色高效安全開采、煤炭清潔高效綜合利用、非常規天然氣勘探開發利用、節能環保等領域的科技研發。積極研究煤電機組減碳、固碳技術,適時開展碳捕集試點工作,創新研究碳交易技術支持系統。
2.培育綠色產業發展
大力發展節能環保產業、清潔生產產業、清潔能源產業。建設零碳公共交通示范區,打造
“零排放”紅色旅游線。努力構建
多層次綠色出行體系,助力鄉村振興戰略,推動消費與出行升級。
3.積極推進碳捕集利用與封存技術應用
積極研發和推廣CCUS、BECCS、直接空氣捕集等技術,探索廢棄煤礦巷道資源封存等技術;開發碳利用新領域,逐步構建聚碳、用碳產業體系。
(五)積極參與全國碳交易市場
1.落實相關制度促進省內主體積極參與碳交易市場
開展重點控排企業碳交易能力建設工作,加快推進我省融入全國碳交易市場。持續完善低碳消費領域法律法規體系;盡快建立居民低碳消費標準體系,廣泛開展居民消費領域碳積分體系建設,擇機打通個人交易與企業碳交易的鏈接渠道。2.加強碳交易相關人才隊伍建設
積極引進和培養一批具有專業碳排放管理知識和經驗的人才隊伍,為地方政府和企業提供碳排放權交易工作技術支撐,為我省在全國碳排放權交易市場爭取主動權。
(六)大力提升碳匯能力
1.鞏固提升林業生態系統碳匯
加快建設苗嶺、大婁山、烏蒙山、武陵山四大山脈生態廊道,實施烏江流域山水林田湖草生態保護修復工程、X河流域生態保護樣板示范工程,筑牢長江、珠江上游重要生態安全屏障。進一步提升森林覆蓋率。建立健全能夠體現碳匯價值的生態保護補償機制。
2.穩步提升農田草原濕地碳匯
開展農業農村減排固碳行動,大力發展綠色低碳循環農業。合理保護喀斯特地形地貌,加快巖溶碳匯開發利用。加強草原保護修復,加快推進河湖和濕地保護修復,完善濕地保護管理制度體系。
(七)大力推進綠色金融體系建設
1.傾力夯實綠色金融發展基礎
加快制定出臺綠色項目評價標準,精心謀劃一批綠色重大項目。依托生態文明(X)國際論壇,將綠色金融主題論壇打造成為國際知名、全國一流權威專業論壇,科學構建以碳金融為標志的綠色金融服務體系。
2.大力優化綠色金融營商環境
切實加大要素保障力度和質量,增強綠色金融機構和綠色企業發展動能;開辟綠色通道服務綠色金融發展;建立各級黨政領導干部聯系服務金融機構制度;落實工作責任,建立聯動機制;強化財政金融聯動,充分發揮政府投入引導撬動作用。
(八)全面深化能源體制機制改革
1.研究建立能源領域新型調度系統
建立電力、煤炭、油氣等能源大數據中心;探索多種能源聯合調度機制,推行“低碳”調度思維;依托“能源云”平臺,構建能源領域綜合性新型調度系統,全能源領域綜合調度促進“雙碳”目標。
2.完善主要由市場決定能源價格機制
穩步放開競爭性領域和競爭性環節價格;嚴格政府定價成本監審,推進科學合理定價。推動形成跨省跨區送電價格。完善成品油價格形成機制,推進天然氣價格市場化改革。全面推行居民階梯電價、階梯氣價制度。強化能源市場監管,提升監管效能,促進各類市場主體公平競爭。
3.探索研究碳匯政策
加快林業碳匯項目納入碳市場進度,推進林業碳匯項目納入全國碳市場進度,盡快完善相關制度建設。鼓勵控排企業優先使用碳匯減排項目,放寬對碳匯減排項目的抵消設置,實現碳匯的跨區交易。探索更多碳匯消納模式,激活市場流動性。
五、課題研究成果轉化項目庫
結合我省能源工業發展,從政策和項目兩個方面提出成果轉化項目庫,以助推我省能源領域“碳達峰、碳中和”工作。