本文作者:贾璨、艾濛、张静
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2022 年 2 月,河南省政府印发了《河南省“十四五”现代能源体系和碳达峰碳中和规划》,明确电力行业是河南省碳减排的关键领域。河南省电源结构以煤电为主。2020年,煤电装机容量和发电量分别占全行业比重的64%和68%。NRDC近期完成的《“双碳”背景下河南省电力行业中长期控煤路径研究》表明,河南省煤电装机有望在2025年左右达到峰值。
电力行业是河南省主要的煤炭消耗和碳排放部门,煤炭消费和二氧化碳排放量分别占河南全省的48%和40%,其转型对于推进河南省实现重点行业碳排放控制目标、助力行业生产方式与能源结构绿色转型具有重要意义。报告认为,尽管电力行业煤炭消费量和二氧化碳排放量在“十四五”期间将仍呈持续增长趋势,但预计二者将分别于2027-2031年和2028-2033年达峰。为实现“碳中和”目标,提高省内新能源比重和吸纳省外清洁电力是河南省电力行业清洁低碳转型的两条重要路径。
报告对不同阶段电力行业发展情景和煤炭消费、碳排放变化趋势进行了预测分析,设置了常规、控煤、强化三个情景,综合经济社会和成本效益分析,提出了煤炭消费量控制的主要措施和配套政策机制。
三种情景下,河南电力行业煤炭消费量均存在4-6年的达峰平台期——
• 常规情景下,预计在2031年达峰,峰值9302万吨标煤;
• 控煤情景下,预计于2029年达峰,相较于常规情景提前2年,峰值为9013万吨标煤;
• 强化情景下,预计在2027年达峰,比控煤情景再次提前2年,峰值为8569万吨标煤。
就电力行业碳排放而言,外调电新增直流的清洁电力比例对于达峰时间至关重要。在现有三峡(鄂豫交换)、天中直流、青豫直流三条外调线路碳排放系数不变的情况下,只有新增的第四、五直流接近 100% 的清洁比例时,才能使碳排放在 2030 年左右达峰,其中——
• 常规情景下,达峰时间为2033年,峰值为3.04亿吨;
• 控煤情景下,将在2030 年达峰,峰值为2.96亿吨;
• 强化情景下,将在2028 年达峰,峰值为2.83万吨。
三种情景下的河南省电力碳排放预测(含外调电) @《“双碳”背景下河南省电力行业中长期控煤路径研究》
在经济成本上,常规、控煤、强化情景下的控煤降碳措施投资成本依次增加,总成本分别为7133亿元、7650亿元、8147亿元,其中主要投资集中于电源结构优化和电网升级改造。在协同减排效应上,强化情景SO2、NOx、PM污染物协同减排量最高,比常规情景高16%,控煤情景比常规情景高6%。对于社会经济影响,控煤降碳措施对经济的带动作用大于其负面影响,常规、控煤、强化情景年均带动GDP增长 260亿元、378亿元、364亿元,拉动就业增加16万人、23万人、22万人,控煤情景下带来的GDP、就业增长率高于其他两种情景。
在“双碳”目标可实现的约束下,研究团队选取控煤情景作为推荐情景,并预计了电力行业控煤降碳路径的三个阶段,即:“十四五”有一定增长、“十五五”和“十六五”达峰并维持平台期、2035年后快速下降。到2060年,煤电转为重要战略储备。
针对河南省在“双碳”目标下面临的挑战与压力,研究团队在省级和国家层面共提出四条建议:
• 科学利用煤电的调节和支撑作用,完善煤电退出和调峰的市场机制。统筹煤电发展和能源保供,提高电力平衡支撑能力,推进煤电布局优化;合理配置调峰机组,确保高参数机组高效运行;建立完善电力容量市场、辅助服务市场等电力市场机制,建立煤电容量回收机制。
• 加强统一规划,推动可再生能源超常规发展保障政策实施。统筹推进新能源推广应用与生态环境保护、国土等部门的协调发展;大幅度加强财税金融支持,设立省级新能源发展专项基金;积极创新可再生能源开发模式和路径,充分利用河南省农村能源发展优势与试点建设经验。
• 增加系统灵活性,促进可再生能源消纳机制。以新的电力规划理念引导“源-网-荷-储”灵活性资源发展的协调统一;建立公平的灵活性补偿机制并增加灵活性调节产品来完善电力市场机制,激励灵活性资源发展。
• 超前规划外调电,加快外引清洁能源保障。积极挖掘现有外电入豫通道送电能力,加快构建广泛互联的大电网平台,加强城网、农网改造力度,鼓励微电网、智能电网建设,提高电网末端地区的供电能力以及电网安全运行水平。