中國(guó)煤電鎖定碳排放及其對(duì)減排目標(biāo)的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 08:10
電力部門一直是中國(guó)碳排放的主要來(lái)源之一。燃煤電廠作為運(yùn)行壽命長(zhǎng)達(dá)30~40 a的能源基礎(chǔ)設(shè)施,一旦建成投產(chǎn)將鎖定大量碳排放,造成高碳排放路徑鎖定,影響中國(guó)未來(lái)減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和低碳轉(zhuǎn)型。文章利用最新官方和國(guó)際機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),改進(jìn)了電力部門鎖定排放的核算方法,考慮六類煤電機(jī)組每年新增規(guī)模、發(fā)電小時(shí)數(shù)及機(jī)組壽命的動(dòng)態(tài)變化,核算不同情景下在運(yùn)以及處于規(guī)劃建設(shè)階段燃煤發(fā)電機(jī)組的鎖定碳排放,并評(píng)估其對(duì)中國(guó)電力部門低碳轉(zhuǎn)型的影響。結(jié)果表明:①中國(guó)存量煤電機(jī)組普遍年輕,截至2018年平均加權(quán)服役年限不到12 a,按照現(xiàn)有煤電機(jī)組預(yù)期壽命自然退役且"十四五"之后不再新增煤電情況下,2040年前中國(guó)煤電碳排放將一直保持在較高的水平上。②中國(guó)燃煤機(jī)組鎖定碳排放總量為142.0(83.6~187.0) Gt CO2,截至2018年已實(shí)現(xiàn)的累積鎖定排放為39.7Gt CO2,剩余的鎖定排放將達(dá)到102.3(43.9~147.3) Gt CO2。③若只關(guān)注年度排放,中間道路情景下中國(guó)電力部門在2050年以后能夠滿足全球2℃目標(biāo)的要求,但從累積排放看,...
【文章來(lái)源】:中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2020年08期 北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
鎖定排放核算示意圖
煤電限制、中間道路和煤電復(fù)興情景下中國(guó)燃煤機(jī)組鎖定排放變化趨勢(shì)既存在相似之處,也有所區(qū)別。與新增裝機(jī)容量的變化趨勢(shì)一致,2000年前頭茬機(jī)組規(guī)模和對(duì)鎖定排放的貢獻(xiàn)較小,2005—2010年煤電建設(shè)高峰期積累的鎖定排放快速增長(zhǎng),占總鎖定排放的比例達(dá)到40%左右。從2018年之后剩余鎖定排放的變化趨勢(shì)看,在主要建設(shè)于2005年以后的存量機(jī)組尚未達(dá)到預(yù)期壽命之前,中國(guó)未來(lái)煤電總裝機(jī)容量維持穩(wěn)定,燃煤發(fā)電的年度排放在煤電限制、中間道路和煤電復(fù)興情景下將分別保持在2.5 Gt、3.5 Gt和4.5 Gt CO2的較高水平上。隨著存量機(jī)組逐步達(dá)到預(yù)期壽命自然退役,剩余鎖定排放開始呈現(xiàn)下降趨勢(shì),直到煤電機(jī)組最終全部退役排放降為零。在中間道路情景下,存量煤電機(jī)組到2040年開始逐步進(jìn)入退役高峰期,燃煤發(fā)電的年度排放逐步下降,到2060年全部煤電機(jī)組停止運(yùn)營(yíng)。在煤電限制情景下,由于2020年以后不再新增煤電,且煤電機(jī)組的預(yù)期壽命設(shè)定為25 a,因此從2030年開始燃煤機(jī)組就將逐步退役,并于2045年實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組全部退役,相比中間道路情景分別提前了10 a和15 a。而在煤電復(fù)興情景下,由于煤電機(jī)組的預(yù)期壽命較長(zhǎng),且在2021—2025年間仍將繼續(xù)新建煤電,因此燃煤發(fā)電的年度排放在2040年以后才開始下降,直到2065年才實(shí)現(xiàn)完全脫碳。3.2.2 中國(guó)燃煤剩余鎖定排放變化趨勢(shì)
新增裝機(jī)五組政策子情景下,從停止新建煤電到控制煤電新增規(guī)模,再到放開緩建、停建項(xiàng)目,煤電新增裝機(jī)規(guī)模及相應(yīng)的剩余鎖定排放量將持續(xù)增加。相比全部緩建和停建煤電項(xiàng)目重啟,嚴(yán)格控制停建子情景下,每年將減少20 GW和30 GW以上的新增煤電裝機(jī),并避免12.5 Gt和18.2 Gt CO2鎖定排放。預(yù)期壽命子情景下,將燃煤機(jī)組服役年限縮短至20 a,將大幅縮短存量煤電機(jī)組的剩余運(yùn)行時(shí)間,從而相比中間道路情景減少超過(guò)50%的排放量。而延長(zhǎng)燃煤機(jī)組服役年限至全球平均水平40 a或更長(zhǎng)的45 a,相比中間道路情景將分別增加14.0 Gt和31.9Gt CO2鎖定排放。容量因子子情景下,在中間道路情景下50%假設(shè)之外,分別分析了各兩種更低或更高的發(fā)電利用小時(shí)數(shù)變化帶來(lái)的影響。結(jié)果表明,容量因子每減少10%,即燃煤機(jī)組年發(fā)電小時(shí)數(shù)減少876 h,中國(guó)燃煤機(jī)組剩余鎖定排放將相應(yīng)減少20%。從各組子情景分析結(jié)果可以看出,控制新增煤電規(guī)模、縮短燃煤機(jī)組服役年限以及減少年發(fā)電小時(shí)數(shù),均能有效降低中國(guó)燃煤機(jī)組鎖定排放。但這些政策措施也會(huì)帶來(lái)高昂的成本,并可能面臨巨大的障礙和挑戰(zhàn)。3.2.4 研究結(jié)果與同類研究比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)電力部門中長(zhǎng)期低碳發(fā)展路徑研究[J]. 張小麗,劉俊伶,王克,崔學(xué)勤,鄒驥. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2018(04)
[2]2℃和1.5℃目標(biāo)下全球碳預(yù)算及排放路徑[J]. 崔學(xué)勤,王克,傅莎,鄒驥. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(11)
[3]2℃和1.5℃目標(biāo)對(duì)中國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)和長(zhǎng)期排放路徑的影響[J]. 崔學(xué)勤,王克,鄒驥. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2016(12)
[4]中國(guó)發(fā)電行業(yè)CO2減排成本及潛力研究[J]. 朱東山,孔英,高一放,吳叢露. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(S2)
[5]中國(guó)電力碳排放動(dòng)態(tài)特征及影響因素研究[J]. 王常凱,謝宏佐. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(04)
本文編號(hào):2945321
【文章來(lái)源】:中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2020年08期 北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
鎖定排放核算示意圖
煤電限制、中間道路和煤電復(fù)興情景下中國(guó)燃煤機(jī)組鎖定排放變化趨勢(shì)既存在相似之處,也有所區(qū)別。與新增裝機(jī)容量的變化趨勢(shì)一致,2000年前頭茬機(jī)組規(guī)模和對(duì)鎖定排放的貢獻(xiàn)較小,2005—2010年煤電建設(shè)高峰期積累的鎖定排放快速增長(zhǎng),占總鎖定排放的比例達(dá)到40%左右。從2018年之后剩余鎖定排放的變化趨勢(shì)看,在主要建設(shè)于2005年以后的存量機(jī)組尚未達(dá)到預(yù)期壽命之前,中國(guó)未來(lái)煤電總裝機(jī)容量維持穩(wěn)定,燃煤發(fā)電的年度排放在煤電限制、中間道路和煤電復(fù)興情景下將分別保持在2.5 Gt、3.5 Gt和4.5 Gt CO2的較高水平上。隨著存量機(jī)組逐步達(dá)到預(yù)期壽命自然退役,剩余鎖定排放開始呈現(xiàn)下降趨勢(shì),直到煤電機(jī)組最終全部退役排放降為零。在中間道路情景下,存量煤電機(jī)組到2040年開始逐步進(jìn)入退役高峰期,燃煤發(fā)電的年度排放逐步下降,到2060年全部煤電機(jī)組停止運(yùn)營(yíng)。在煤電限制情景下,由于2020年以后不再新增煤電,且煤電機(jī)組的預(yù)期壽命設(shè)定為25 a,因此從2030年開始燃煤機(jī)組就將逐步退役,并于2045年實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組全部退役,相比中間道路情景分別提前了10 a和15 a。而在煤電復(fù)興情景下,由于煤電機(jī)組的預(yù)期壽命較長(zhǎng),且在2021—2025年間仍將繼續(xù)新建煤電,因此燃煤發(fā)電的年度排放在2040年以后才開始下降,直到2065年才實(shí)現(xiàn)完全脫碳。3.2.2 中國(guó)燃煤剩余鎖定排放變化趨勢(shì)
新增裝機(jī)五組政策子情景下,從停止新建煤電到控制煤電新增規(guī)模,再到放開緩建、停建項(xiàng)目,煤電新增裝機(jī)規(guī)模及相應(yīng)的剩余鎖定排放量將持續(xù)增加。相比全部緩建和停建煤電項(xiàng)目重啟,嚴(yán)格控制停建子情景下,每年將減少20 GW和30 GW以上的新增煤電裝機(jī),并避免12.5 Gt和18.2 Gt CO2鎖定排放。預(yù)期壽命子情景下,將燃煤機(jī)組服役年限縮短至20 a,將大幅縮短存量煤電機(jī)組的剩余運(yùn)行時(shí)間,從而相比中間道路情景減少超過(guò)50%的排放量。而延長(zhǎng)燃煤機(jī)組服役年限至全球平均水平40 a或更長(zhǎng)的45 a,相比中間道路情景將分別增加14.0 Gt和31.9Gt CO2鎖定排放。容量因子子情景下,在中間道路情景下50%假設(shè)之外,分別分析了各兩種更低或更高的發(fā)電利用小時(shí)數(shù)變化帶來(lái)的影響。結(jié)果表明,容量因子每減少10%,即燃煤機(jī)組年發(fā)電小時(shí)數(shù)減少876 h,中國(guó)燃煤機(jī)組剩余鎖定排放將相應(yīng)減少20%。從各組子情景分析結(jié)果可以看出,控制新增煤電規(guī)模、縮短燃煤機(jī)組服役年限以及減少年發(fā)電小時(shí)數(shù),均能有效降低中國(guó)燃煤機(jī)組鎖定排放。但這些政策措施也會(huì)帶來(lái)高昂的成本,并可能面臨巨大的障礙和挑戰(zhàn)。3.2.4 研究結(jié)果與同類研究比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)電力部門中長(zhǎng)期低碳發(fā)展路徑研究[J]. 張小麗,劉俊伶,王克,崔學(xué)勤,鄒驥. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2018(04)
[2]2℃和1.5℃目標(biāo)下全球碳預(yù)算及排放路徑[J]. 崔學(xué)勤,王克,傅莎,鄒驥. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(11)
[3]2℃和1.5℃目標(biāo)對(duì)中國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)和長(zhǎng)期排放路徑的影響[J]. 崔學(xué)勤,王克,鄒驥. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2016(12)
[4]中國(guó)發(fā)電行業(yè)CO2減排成本及潛力研究[J]. 朱東山,孔英,高一放,吳叢露. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(S2)
[5]中國(guó)電力碳排放動(dòng)態(tài)特征及影響因素研究[J]. 王常凱,謝宏佐. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(04)
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