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发布日期:2021年11月28日
多措并举调结构 努力实现碳中和
发布日期: 2021-01-05

  中央经济工作会议对做好2021年碳达峰、碳中和工作做出明确部署,强调要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源,继续打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同效应。在9月22日,我国宣布了力争2030年前实现碳排放达峰、努力争取2060年前实现碳中和的愿景,并在12月12日联合国“2020气候雄心峰会”上,进一步提出到2030年,国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右的目标,为携手应对气候环境挑战提供了中国智慧、中国方案,充分展现了大国担当。

  碳达峰、碳中和的目标与愿景对于能源电力低碳化转型提出了更高要求,面向2060年,我国能源电力在新形势下呈现出新的中长期发展路径。

能源结构加速演变

  在能源需求总量方面,终端能源需求有望于2025年前后达峰,一次能源需求将于“十五五”期间达峰。终端能源需求峰值有望控制在37亿吨标准煤左右,2035年、2050年和2060年分别达到34亿吨、28亿吨和24亿吨标准煤左右。一次能源需求峰值有望控制在57亿吨标准煤左右,2035年、2050年和2060年分别达到55亿吨、51亿吨和46亿吨标准煤左右;其中化石能源需求峰值约为43亿吨标准煤左右。

  在能源利用效率方面,能效水平持续提升,单位GDP能耗水平有望于2040年以后达到世界先进水平,人均能源需求2030年前后达到峰值,约4吨标准煤左右。用能结构升级叠加节能潜力释放将推动能源利用效率持续提升,人均一次能源需求将保持低速增长,2050年下降至3.6吨标准煤,远低于同期美国和韩国的水平,略高于同期日本、法国和德国。2060年进一步下降至3.3吨标准煤。

  在终端能源部门方面,各部门需求格局加速演变,建筑和交通部门相继成为终端用能增长的主要动力。我国能源需求增长结构逐渐向均衡化演变,工业、建筑、交通部门用能占比到2035年分别为43%、32%和23%,2060年达到34%、36%和29%。其中,工业部门用能正处于高位徘徊阶段,即将进入快速下降期;建筑部门用能在2040年前缓慢持续增长,成为推动终端能源需求增长的主要动力;交通部门用能在2035年前快速增长,是终端能源需求增长的重要引擎。

  在终端能源品种结构方面,电气化水平持续提升,电能占终端用能的比重有望在2050年和2060年分别达到约60%和70%,工业部门电气化率稳步提升,建筑部门电气化率最高,交通部门电气化率提升最快。终端用能结构中,电能逐步成为最主要的能源消费品种,2025年后电力将取代煤炭在终端能源消费中的主导地位。电能占终端能源消费比重2025年、2035年、2050年、2060年有望分别达到约32%、45%、60%、70%。分部门来看,工业部门电气化率稳步提升,2060年电气化率从2020年的26%提升至2060年的69%;建筑部门电气化水平最高、提升潜力最大,2060年电气化水平提升至80%;交通部门电气化水平提升最快,将从2020年的3%提升到2060年的53%。

  在一次能源结构方面,非化石能源占比将在2040年左右超过50%,成为我国能源供应的主体,2060年非化石能源占一次能源比重有望达到约80%。一次能源低碳化转型明显,非化石能源占一次能源消费比重2025年、2035年、2050年、2060年分别有望达到约22%、40%、69%、81%。2035年前后非化石能源总规模超过煤炭。风能、太阳能发展快速,在2030年以后成为主要的非化石能源品种,2050年占一次能源需求总量比重分别为26%和17%,2060年进一步提升至31%和21%。

  在能源对外依存度方面,我国油气对外依存度先升后降,中长期来看能源安全问题逐步好转,我国能源整体对外依存度将长期保持20%以下。我国石油和天然气对外依存度近中期将在高位徘徊,对外依存度分别在2025年和2035年之后显著下降,2050年分别达到53%和31%,2060年分别降低至42%和21%。

电网资源配置能力持续提升

  在电力需求方面,全社会用电量仍有较大增长空间,2035年后进入饱和增长阶段,2050年有望增长至14万亿千瓦时左右。我国电力需求将持续增长,增速逐步放缓,2025年、2035年、2050年、2060年分别达到约9.8万亿千瓦时、12.4万亿千瓦时、13.9万亿千瓦时、13.3万亿千瓦时。2050年后我国人均用电量将达到10000千瓦时左右,介于当前日本、德国等高能效国家水平与美国、加拿大等高能耗国家水平之间。

  在电源发展方面,电源装机总量2025年、2035年、2050年将分别达到30亿千瓦、40亿千瓦、50亿千瓦以上。各类电源发展呈现出“风光领跑、多源协调”态势。我国电源装机规模将保持平稳较快增长,2025年、2035年、2050年、2060年分别达到约31亿千瓦、47亿千瓦、55亿千瓦、57亿千瓦左右。陆上风电、光伏发电将是我国发展最快的电源类型,2060年两者装机容量占比之和达到约60%,发电量占比之和达到约45%。为应对新能源大规模发展带来的电力、电量平衡与系统安全稳定运行问题,仍需各类常规电源发挥重要作用。煤电装机容量将在“十五五”期间达峰,峰值约为12亿~13亿千瓦,未来宜通过延寿,确保其长期在电力系统中发挥电力平衡、调节支撑和电量调剂功能,对我国保障电力供应安全起到托底保障作用。气电、核电、水电等常规电源仍将保持增长态势,发展空间受限于经济性、站址、资源条件等因素。

  在电网发展方面,电网大范围资源配置能力持续提升,2035年、2060年跨区输电容量将达4亿千瓦、5亿千瓦以上,全国互联电网的重要性愈加凸显。我国跨区输电通道容量仍有较大增长空间,2035年区域电网间互联容量将由当前的1.5亿千瓦增长至约4亿千瓦,此后增速放缓。西北地区、西南地区为主要送端,华东地区、华中地区和华北东部地区为主要受端,资源富集区外送规模呈逐步扩大趋势,尤其是在2035年之前将保持快速发展。电网作为大范围、高效率配置能源资源的基础平台,重要性愈加凸显,将在资源配置与调节互济方面发挥关键作用。

  在系统新技术方面,需求响应与新型储能迎来发展机遇期,2060年规模分别有望达到3亿~4亿千瓦、4亿~5亿千瓦,两者容量之和超过最大负荷的30%。随着能源互联网逐步建成,需求侧资源将在我国电力系统中发挥重要作用。预计2060年我国需求响应规模有望达到3.6亿千瓦左右。新型储能在2030年之后迎来快速增长,2060年装机将达4.2亿千瓦左右。两者将成为未来电力系统重要的灵活性资源,保障新能源消纳和系统安全稳定运行。

碳排放目标有望超额实现

  从能源碳排放演化趋势来看,能源消费产生的二氧化碳排放于2025年前后达峰,2035年后进入快速下降通道,单位GDP二氧化碳排放量下降目标有望超额实现。能源消费产生二氧化碳排放量增长趋缓,有望在“十五五”前期达到峰值,峰值控制在105亿吨以下,此后呈现稳中有降态势,2060年能源消费产生碳排放约6亿吨,低于届时碳吸收能力(10亿~20亿吨),同时为非能源消费碳排放等其他排放源留出了一定空间。从碳排放强度来看,2030年单位GDP二氧化碳排放强度比2005年下降75%以上,下降幅度能够超额完成既定目标。

  从部门贡献来看,电力部门为能源碳减排作出显著贡献,近期以替代方式助力终端用能部门减排,远期以加速减排推动能源碳排放大幅降低。电气化水平提升伴随着更多碳排放从终端用能部门转移到电力部门,支撑实现了终端用能碳排放的大幅降低。随着清洁能源发电量占比逐渐提升,电力部门碳排放总量在“十五五”前期达峰,峰值水平不超过45亿吨。考虑叠加碳捕集、利用与封存(CCUS)作用,2035年之后电力系统碳排放快速下降,2060年基本实现净零排放,有力推动了能源消费产生碳排放的大幅下降。

  信息来源:国网宣传部,中国电力报,国网能源院