“雙碳”目標(biāo)下我國能源電力系統(tǒng)發(fā)展情景分析
將2021~2060年40年期,劃分為2020~2030年、2030~2050年、2050~2060年三個時間段,分別為前、中、后3個時間段,預(yù)估“雙碳”目標(biāo)下能源電力總體發(fā)展需求:一次能源消費(fèi)總量指標(biāo)方面,2020~2030年(前段),考慮經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的剛性增長需求,仍將保持每5年4億~5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的增長速度,至“十四五”末達(dá)到55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右,2030年左右達(dá)到峰值59億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,此后呈現(xiàn)下降趨勢;2030~2050年(中段),前15年間每5年下降1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,2045年降至56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤后基本保持穩(wěn)定;2050~2060年(后段),仍具有小幅下降空間,2060年保持在55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右水平。
非化石能源消費(fèi)占比指標(biāo)方面,總體呈現(xiàn)前后兩段穩(wěn)定增長,中段加速增長的趨勢。2030年前(前段),考慮目前新能源發(fā)電、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行控制、儲能等方面技術(shù)發(fā)展水平尚未取得突破性進(jìn)展,靈活調(diào)節(jié)資源和技術(shù)手段仍較為緊缺,無法全面支撐可再生能源高比例接入和大規(guī)模應(yīng)用,仍需要煤電等傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組提供重要的基礎(chǔ)保障作用,而非化石能源以一次電力為主要消費(fèi)形式,故這一時段非化石能源消費(fèi)在一次能源消費(fèi)總量中的占比應(yīng)保持相對穩(wěn)定的增長速度,避免過快增長對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定帶來的沖擊,以保證能源供應(yīng)平穩(wěn)過渡。該指標(biāo)于“十四五”末達(dá)到20%,2030年達(dá)到25%,滿足國家最新提出的目標(biāo)要求。2030~2050年(中段),非化石能源加速發(fā)展,在一次能源消費(fèi)中的占比快速提高,二十年間由25%提高至75%,力爭2050年為2060年實(shí)現(xiàn)碳中和創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。2050~2060年(后段),仍將在較高水平基礎(chǔ)上保持一定速度的平穩(wěn)增長,2060年達(dá)到90%,為碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供重要支撐。
全社會用電總量指標(biāo)方面,綜合電氣化等因素,總體保持增長且速度呈現(xiàn)“前高后低”趨勢。在“十四五”和“十五五”期間(前段),分別以4.5%和3.5%年均增速保持穩(wěn)定增長,至2030年達(dá)到11.1萬億千瓦時的水平。2030~2050年(中段),年均增長率逐步下降,2050年全社會用電量為當(dāng)前水平的2倍,約為16萬億千瓦時。2050~2060年(后段),增速進(jìn)一步放緩,2050~2055年間年均增速僅為1%,2055年后基本保持穩(wěn)定不再增長。
基于上述能源電力發(fā)展需求,預(yù)估2020~2060年我國電力裝機(jī)及發(fā)電結(jié)構(gòu),由此得到風(fēng)光發(fā)電量、煤電發(fā)電量、非化石能源發(fā)電量占比等關(guān)鍵參數(shù)演化趨勢。
電力裝機(jī)方面,隨著風(fēng)光等新能源發(fā)電快速發(fā)展,非化石能源發(fā)電在電力裝機(jī)總量中的占比持續(xù)提高,“十四五”末將超過50%。新能源發(fā)電裝機(jī)不斷增加,2025~2030年間,風(fēng)光裝機(jī)總量超過煤電,2030年將達(dá)到16.1億千瓦,占裝機(jī)總量41.5%;2035年達(dá)到24.3億千瓦,超過電力裝機(jī)總量的50%,成為裝機(jī)主體;2060年達(dá)到70.1億千瓦,在電力裝機(jī)總量中的占比超過85%。
發(fā)電量方面,2030~2035年間非化石能源年發(fā)電量超過50%,形成非化石能源發(fā)電為主體的電力系統(tǒng);風(fēng)光發(fā)電量快速提升是非化石能源發(fā)電量占比提高的主要原因,2030年風(fēng)光發(fā)電量達(dá)到2.3萬億千瓦時,占總發(fā)電量20%;2035~2040年間風(fēng)光發(fā)電量開始超過煤電,之后煤電進(jìn)一步加速退役,風(fēng)光發(fā)電量在總發(fā)電量中占比加速提高,2045~2050年間超過50%,成為發(fā)電主體;2060年風(fēng)光發(fā)電量11.9萬億千瓦時,占總發(fā)電量69.2%,為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)創(chuàng)造必要條件。
針對上述我國能源電力發(fā)展場景,初步測算能源電力系統(tǒng)年碳排放指標(biāo),可得到以下結(jié)論:能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的年碳排放均可實(shí)現(xiàn)2030年前達(dá)峰,2050年和2060年,能源系統(tǒng)年碳排放分別降低為峰值的28.0%、10.5%,電力系統(tǒng)碳排放分別降低為峰值的25.4%、1.6%,為實(shí)現(xiàn)2060年前碳中和目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。
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