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“碳中和”專題系列研究報告 | 中國碳中和重點行業分析(電力篇

更新時間:2021-08-03   點擊次數:
       報告圍繞中國應對氣候變化的政策措施、歐美日主要國家的典型做法、中國“碳達峰、碳中和”現狀及實施路徑等方面進行深度分析,重點在電力行業、工業行業、交通運輸行業、建筑行業展開專題研究,共同探討中國區域實現“雙碳”目標的行動戰略,以期為地方政府決策及業界參考提供智力支撐,助力我國“碳達峰、碳中和”目標的實現。
1.現狀分析
       中國發電量需求巨大,電力行業碳排放量占比居首位。中國擁有世界最大的電力供應系統,2019年底,我國總裝機容量為19億千瓦,總發電量約7萬億千瓦時,預計2060年總發電量將突破20萬億千瓦時。
       一方面,電力行業碳排放總量快速增長,中國發電相關的碳排放量在2000年至2017年間增長了兩倍,其中,鋼鐵、化工和鋁等能源密集型產業一直是電力需求快速增長的主要推動力,隨著經濟轉型和向服務型產業的持續轉變,服務業、居民消費以及潛在的交通用電消費在未來將更加突出。
       另一方面,中國燃煤發電系統的碳排放強度仍居高不下,為每千瓦時610克CO2,而美國則為每千瓦時410克CO2,歐盟為每千瓦時270克CO2。
                                                            資料來源:中信證券研究部
       中國發電能源結構中仍以煤炭為主。2018年,超過1000家煤電廠發電裝機容量總計10億千瓦,其發電占中國發電總量的64%。煤炭發電目前仍是我國主要的發電方式,未來發電能源轉型中也將帶來很多風險和不確定性。
       一是資產擱淺的風險,現有的煤電廠多數在2005年后建成,剩余的設計壽命仍有數十年,提前關閉大型煤炭基礎設施將帶來擱淺資產的高風險。
       二是利用率持續降低,煤炭裝機容量增長的速度已大大超過燃煤發電增長的速度,也就是說大規模煤電廠無法得到充分利用。統計數據顯示,煤電廠的平均利用率已降至50%以下,現有燃煤電廠一半處于虧損狀態。
       三是燃煤發電面臨財務危機,由于產能過剩和日益激烈的可再生能源發電競爭,燃煤發電行業已經面臨財務危機,預計2030年燃煤發電迎來峰值后將逐步降低,2050年以后將逐步關停。
       中國已成為可再生能源開發和投資領域的全球引領者。
       從裝機總量上看,中國風電裝機容量占全球風電總裝機容量的1/3,光伏發電裝機容量占全球光伏總裝機容量的1/4。
       從裝機速度上看,我國風電裝機容量從2015年的1.3億千瓦增至2019年的2.1億千瓦,裝機容量取得了顯著增長;同期光伏發電裝機容量從2015年的0.42億千瓦增長到2019年的2.1億千瓦,裝機容量增加了近4倍。
       從總體投資來看,2013年以來,中國已成為全球最大的可再生能源投資國,占全球可再生能源總投資的三分之一。
2.轉型路徑
       電力行業碳達峰碳中和的重點是降低石化能源發電比例,構建多元化清潔能源供應體系。
       大力發展清潔能源,持續提高非石化能源發電比例。
       最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發;大力發展水電,加快推進西南水電開發;安全高效推進沿海核電建設。
       力爭2030年非石化能源占比超過25%,2040年占比超過50%。
       科學設定煤電達峰目標,加快煤電靈活性改造。
       一是優化煤電功能定位,煤電充分發揮保供作用,更多承擔系統調節功能,由電量供應主體向電力供應主體轉變,提升電力系統應急備用和調峰能力。
       二是限制現有燃煤電廠產能,識別并快速關停燃煤電廠中部分老舊、高污染且低效率的電廠,合理設計煤電去產能路徑。
       三是停止新建未應用CCUS技術的燃煤電廠,目前中國還有約1億千瓦在建新煤電項目和0.5億千瓦的獲批煤電項目,因此有必要對新建電廠項目采取強制措施,必須采用CCUS技術,對于不采用CCUS技術的電廠堅決停止審批。
打造清潔能源優化配置平臺,推動電網向能源互聯網升級。
       一是加快構建堅強智能電網,推進各級電網協調發展,支持新能源優先就地就近并網消納。
       二是加大跨區輸送清潔能源力度,持續提升已建輸電通道利用效率。
       三是保障清潔能源及時同步并網,開辟風電、太陽能發電等新能源配套電網工程建設“綠色通道”,確保電網電源同步投產。
       四是支持分布式電源和微電網發展,加強配電網互聯互通和智能控制,滿足分布式清潔能源并網和多元負荷用電需要。
推動網源協調發展,優化調度交易機制。
       一是持續提升系統調節能力,持續提升煤電靈活性工程,加快抽水蓄能電站建設、調峰蓄電建設和儲能規;瘧,積極推動發展“光伏+儲能”,提高分布式電源利用效率。
       二是加強電網統一調度,統籌送受端調峰資源,完善省間互濟和旋轉備用共享機制,促進清潔能源消納多級調度協同快速響應。
       三是發揮市場作用擴展消納空間,加快構建促進新能源消納的市場機制,深化省級電力現貨市場建設,采用靈活價格機制促進清潔能源參與現貨交易。
加快電力能源技術創新。
       一是研發并全面掌握特高壓核心技術和全套設備制造能力,實現清潔能源大規模、遠距離輸送;
       二是提高新能源發電機組涉網性能,加快光熱發電技術推廣應用;
       三是推進大容量高電壓風電機組、光伏逆變器創新突破,加快大容量、高密度、高安全、低成本儲能裝置研制;
       四是推動氫能利用,碳捕集、利用和封存等技術研發,加快C02資源再利用。
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