中国煤电锁定碳排放及其对减排目标的影响
发布时间：2020-12-29 08:10
电力部门一直是中国碳排放的主要来源之一。燃煤电厂作为运行寿命长达30～40 a的能源基础设施,一旦建成投产将锁定大量碳排放,造成高碳排放路径锁定,影响中国未来减排目标的实现和低碳转型。文章利用最新官方和国际机构统计数据,改进了电力部门锁定排放的核算方法,考虑六类煤电机组每年新增规模、发电小时数及机组寿命的动态变化,核算不同情景下在运以及处于规划建设阶段燃煤发电机组的锁定碳排放,并评估其对中国电力部门低碳转型的影响。结果表明:①中国存量煤电机组普遍年轻,截至2018年平均加权服役年限不到12 a,按照现有煤电机组预期寿命自然退役且"十四五"之后不再新增煤电情况下,2040年前中国煤电碳排放将一直保持在较高的水平上。②中国燃煤机组锁定碳排放总量为142.0（83.6～187.0） Gt CO2,截至2018年已实现的累积锁定排放为39.7Gt CO2,剩余的锁定排放将达到102.3（43.9～147.3） Gt CO2。③若只关注年度排放,中间道路情景下中国电力部门在2050年以后能够满足全球2℃目标的要求,但从累积排放看,...
【文章来源】：中国人口·资源与环境. 2020年08期 北大核心CSSCI
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
锁定排放核算示意图
煤电限制、中间道路和煤电复兴情景下中国燃煤机组锁定排放变化趋势既存在相似之处，也有所区别。与新增装机容量的变化趋势一致，2000年前头茬机组规模和对锁定排放的贡献较小，2005—2010年煤电建设高峰期积累的锁定排放快速增长，占总锁定排放的比例达到40%左右。从2018年之后剩余锁定排放的变化趋势看，在主要建设于2005年以后的存量机组尚未达到预期寿命之前，中国未来煤电总装机容量维持稳定，燃煤发电的年度排放在煤电限制、中间道路和煤电复兴情景下将分别保持在2.5 Gt、3.5 Gt和4.5 Gt CO2的较高水平上。随着存量机组逐步达到预期寿命自然退役，剩余锁定排放开始呈现下降趋势，直到煤电机组最终全部退役排放降为零。在中间道路情景下，存量煤电机组到2040年开始逐步进入退役高峰期，燃煤发电的年度排放逐步下降，到2060年全部煤电机组停止运营。在煤电限制情景下，由于2020年以后不再新增煤电，且煤电机组的预期寿命设定为25 a，因此从2030年开始燃煤机组就将逐步退役，并于2045年实现煤电机组全部退役，相比中间道路情景分别提前了10 a和15 a。而在煤电复兴情景下，由于煤电机组的预期寿命较长，且在2021—2025年间仍将继续新建煤电，因此燃煤发电的年度排放在2040年以后才开始下降，直到2065年才实现完全脱碳。3.2.2 中国燃煤剩余锁定排放变化趋势
新增装机五组政策子情景下，从停止新建煤电到控制煤电新增规模，再到放开缓建、停建项目，煤电新增装机规模及相应的剩余锁定排放量将持续增加。相比全部缓建和停建煤电项目重启，严格控制停建子情景下，每年将减少20 GW和30 GW以上的新增煤电装机，并避免12.5 Gt和18.2 Gt CO2锁定排放。预期寿命子情景下，将燃煤机组服役年限缩短至20 a，将大幅缩短存量煤电机组的剩余运行时间，从而相比中间道路情景减少超过50%的排放量。而延长燃煤机组服役年限至全球平均水平40 a或更长的45 a，相比中间道路情景将分别增加14.0 Gt和31.9Gt CO2锁定排放。容量因子子情景下，在中间道路情景下50%假设之外，分别分析了各两种更低或更高的发电利用小时数变化带来的影响。结果表明，容量因子每减少10%，即燃煤机组年发电小时数减少876 h，中国燃煤机组剩余锁定排放将相应减少20%。从各组子情景分析结果可以看出，控制新增煤电规模、缩短燃煤机组服役年限以及减少年发电小时数，均能有效降低中国燃煤机组锁定排放。但这些政策措施也会带来高昂的成本，并可能面临巨大的障碍和挑战。3.2.4 研究结果与同类研究比较
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国电力部门中长期低碳发展路径研究[J]. 张小丽,刘俊伶,王克,崔学勤,邹骥. 中国人口·资源与环境. 2018(04)
[2]2℃和1.5℃目标下全球碳预算及排放路径[J]. 崔学勤,王克,傅莎,邹骥. 中国环境科学. 2017(11)
[3]2℃和1.5℃目标对中国国家自主贡献和长期排放路径的影响[J]. 崔学勤,王克,邹骥. 中国人口·资源与环境. 2016(12)
[4]中国发电行业CO2减排成本及潜力研究[J]. 朱东山,孔英,高一放,吴丛露. 中国人口·资源与环境. 2015(S2)
[5]中国电力碳排放动态特征及影响因素研究[J]. 王常凯,谢宏佐. 中国人口·资源与环境. 2015(04)
本文编号：2945321
【文章来源】：中国人口·资源与环境. 2020年08期 北大核心CSSCI
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
锁定排放核算示意图
煤电限制、中间道路和煤电复兴情景下中国燃煤机组锁定排放变化趋势既存在相似之处，也有所区别。与新增装机容量的变化趋势一致，2000年前头茬机组规模和对锁定排放的贡献较小，2005—2010年煤电建设高峰期积累的锁定排放快速增长，占总锁定排放的比例达到40%左右。从2018年之后剩余锁定排放的变化趋势看，在主要建设于2005年以后的存量机组尚未达到预期寿命之前，中国未来煤电总装机容量维持稳定，燃煤发电的年度排放在煤电限制、中间道路和煤电复兴情景下将分别保持在2.5 Gt、3.5 Gt和4.5 Gt CO2的较高水平上。随着存量机组逐步达到预期寿命自然退役，剩余锁定排放开始呈现下降趋势，直到煤电机组最终全部退役排放降为零。在中间道路情景下，存量煤电机组到2040年开始逐步进入退役高峰期，燃煤发电的年度排放逐步下降，到2060年全部煤电机组停止运营。在煤电限制情景下，由于2020年以后不再新增煤电，且煤电机组的预期寿命设定为25 a，因此从2030年开始燃煤机组就将逐步退役，并于2045年实现煤电机组全部退役，相比中间道路情景分别提前了10 a和15 a。而在煤电复兴情景下，由于煤电机组的预期寿命较长，且在2021—2025年间仍将继续新建煤电，因此燃煤发电的年度排放在2040年以后才开始下降，直到2065年才实现完全脱碳。3.2.2 中国燃煤剩余锁定排放变化趋势
新增装机五组政策子情景下，从停止新建煤电到控制煤电新增规模，再到放开缓建、停建项目，煤电新增装机规模及相应的剩余锁定排放量将持续增加。相比全部缓建和停建煤电项目重启，严格控制停建子情景下，每年将减少20 GW和30 GW以上的新增煤电装机，并避免12.5 Gt和18.2 Gt CO2锁定排放。预期寿命子情景下，将燃煤机组服役年限缩短至20 a，将大幅缩短存量煤电机组的剩余运行时间，从而相比中间道路情景减少超过50%的排放量。而延长燃煤机组服役年限至全球平均水平40 a或更长的45 a，相比中间道路情景将分别增加14.0 Gt和31.9Gt CO2锁定排放。容量因子子情景下，在中间道路情景下50%假设之外，分别分析了各两种更低或更高的发电利用小时数变化带来的影响。结果表明，容量因子每减少10%，即燃煤机组年发电小时数减少876 h，中国燃煤机组剩余锁定排放将相应减少20%。从各组子情景分析结果可以看出，控制新增煤电规模、缩短燃煤机组服役年限以及减少年发电小时数，均能有效降低中国燃煤机组锁定排放。但这些政策措施也会带来高昂的成本，并可能面临巨大的障碍和挑战。3.2.4 研究结果与同类研究比较
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国电力部门中长期低碳发展路径研究[J]. 张小丽,刘俊伶,王克,崔学勤,邹骥. 中国人口·资源与环境. 2018(04)
[2]2℃和1.5℃目标下全球碳预算及排放路径[J]. 崔学勤,王克,傅莎,邹骥. 中国环境科学. 2017(11)
[3]2℃和1.5℃目标对中国国家自主贡献和长期排放路径的影响[J]. 崔学勤,王克,邹骥. 中国人口·资源与环境. 2016(12)
[4]中国发电行业CO2减排成本及潜力研究[J]. 朱东山,孔英,高一放,吴丛露. 中国人口·资源与环境. 2015(S2)
[5]中国电力碳排放动态特征及影响因素研究[J]. 王常凯,谢宏佐. 中国人口·资源与环境. 2015(04)
本文编号：2945321
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2945321.html
教材专著
