解讀｜雙碳目標下我國能源電力系統(tǒng)發(fā)展前景和關(guān)鍵技術(shù)

 

將2021~2060年40年期，劃分為2020~2030年、2030~2050年、2050~2060年三個時間段，分別為前、中、后3個時間段，預(yù)估“雙碳”目標下能源電力總體發(fā)展需求：一次能源消費總量指標方面，2020~2030年（前段），考慮經(jīng)濟社會發(fā)展水平的剛性增長需求，仍將保持每5年4億~5億噸標準煤的增長速度，至“十四五”末達到55億噸標準煤左右，2030年左右達到峰值59億噸標準煤，此后呈現(xiàn)下降趨勢；2030~2050年（中段），前15年間每5年下降1億噸標準煤，2045年降至56億噸標準煤后基本保持穩(wěn)定；2050~2060年（后段），仍具有小幅下降空間，2060年保持在55億噸標準煤左右水平。

 

非化石能源消費占比指標方面，總體呈現(xiàn)前后兩段穩(wěn)定增長，中段加速增長的趨勢。2030年前（前段），考慮目前新能源發(fā)電、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行控制、儲能等方面技術(shù)發(fā)展水平尚未取得突破性進展，靈活調(diào)節(jié)資源和技術(shù)手段仍較為緊缺，無法全面支撐可再生能源高比例接入和大規(guī)模應(yīng)用，仍需要煤電等傳統(tǒng)發(fā)電機組提供重要的基礎(chǔ)保障作用，而非化石能源以一次電力為主要消費形式，故這一時段非化石能源消費在一次能源消費總量中的占比應(yīng)保持相對穩(wěn)定的增長速度，避免過快增長對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定帶來的沖擊，以保證能源供應(yīng)平穩(wěn)過渡。該指標于“十四五”末達到20%，2030年達到25%，滿足國家最新提出的目標要求。2030~2050年（中段），非化石能源加速發(fā)展，在一次能源消費中的占比快速提高，二十年間由25%提高至75%，力爭2050年為2060年實現(xiàn)碳中和創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。2050~2060年（后段），仍將在較高水平基礎(chǔ)上保持一定速度的平穩(wěn)增長，2060年達到90%，為碳中和目標實現(xiàn)提供重要支撐。

 

全社會用電總量指標方面，綜合電氣化等因素，總體保持增長且速度呈現(xiàn)“前高后低”趨勢。在“十四五”和“十五五”期間（前段），分別以4.5%和3.5%年均增速保持穩(wěn)定增長，至2030年達到11.1萬億千瓦時的水平。2030~2050年（中段），年均增長率逐步下降，2050年全社會用電量為當(dāng)前水平的2倍，約為16萬億千瓦時。2050~2060年（后段），增速進一步放緩，2050~2055年間年均增速僅為1%，2055年后基本保持穩(wěn)定不再增長。

 

基于上述能源電力發(fā)展需求，預(yù)估2020~2060年我國電力裝機及發(fā)電結(jié)構(gòu)，由此得到風(fēng)光發(fā)電量、煤電發(fā)電量、非化石能源發(fā)電量占比等關(guān)鍵參數(shù)演化趨勢。

 

電力裝機方面，隨著風(fēng)光等新能源發(fā)電快速發(fā)展，非化石能源發(fā)電在電力裝機總量中的占比持續(xù)提高，“十四五”末將超過50%。新能源發(fā)電裝機不斷增加，2025~2030年間，風(fēng)光裝機總量超過煤電，2030年將達到16.1億千瓦，占裝機總量41.5%；2035年達到24.3億千瓦，超過電力裝機總量的50%，成為裝機主體；2060年達到70.1億千瓦，在電力裝機總量中的占比超過85%。

 

發(fā)電量方面，2030~2035年間非化石能源年發(fā)電量超過50%，形成非化石能源發(fā)電為主體的電力系統(tǒng)；風(fēng)光發(fā)電量快速提升是非化石能源發(fā)電量占比提高的主要原因，2030年風(fēng)光發(fā)電量達到2.3萬億千瓦時，占總發(fā)電量20%；2035~2040年間風(fēng)光發(fā)電量開始超過煤電，之后煤電進一步加速退役，風(fēng)光發(fā)電量在總發(fā)電量中占比加速提高，2045~2050年間超過50%，成為發(fā)電主體；2060年風(fēng)光發(fā)電量11.9萬億千瓦時，占總發(fā)電量69.2%，為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)創(chuàng)造必要條件。

 

針對上述我國能源電力發(fā)展場景，初步測算能源電力系統(tǒng)年碳排放指標，可得到以下結(jié)論：能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的年碳排放均可實現(xiàn)2030年前達峰，2050年和2060年，能源系統(tǒng)年碳排放分別降低為峰值的28.0%、10.5%，電力系統(tǒng)碳排放分別降低為峰值的25.4%、1.6%，為實現(xiàn)2060年前碳中和目標奠定基礎(chǔ)。