碳达峰、碳中和的重大战略目标对能源发展提出了更高要求,能源发展以碳达峰碳中和为目标导向,是我国在今后能源转型发展路径上的重大任务。在碳达峰碳中和目标下,既要保障能源供给安全稳定,又要处理好能源发展与经济发展的协调关系。通过对云南省2030、2060年能源消费总量及结构的预测,在此基础上与对云南省能源类碳排放量进行测算,明晰了云南省碳排放发展的趋势,为扎实推进能源转型工作提供参考。

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云南省楚雄彝族自治州永仁维的40兆瓦光伏电站

中电工程云南院勘察设计

关 键 词

碳达峰;碳中和;能源转型;可再生能源

引 言

气候变化是人类面临的全球性问题,中国二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取2060 年前实现碳中和,这个目标的提出,意味着能源发展在将来的生产方式、消费方式都要发生深刻的变化,加快能源低碳转型是实现生态文明建设、推动经济社会高质量发展的关键[1]。云南省是能源强省,也是绿色能源输出大省,开展云南省碳达峰、碳中和目标下的能源转型路径研究,对支持全国实现绿色发展具有重要的意义。

1、能源消费结构及碳排放现状

1.1 能源结构现状

云南省 2020 年能源消费总量 1.3 亿吨标准煤。其中煤炭消费0.45亿吨标准煤、占比34.8%,石油消费0.22亿吨标准煤、占比 16.9%,天然气消费 0.02 亿吨标准煤、占比 1.9%,可再生电力消费 0.58 亿吨标准煤、占比 44.7%,其他能源消费 0.02 亿吨标准煤、占比 1.6%。全国化石能源消费占比超过 80%,与全国以化石能源为主不同,云南省的能源消费结构是以非化石能源消费为主,占比达到 46.4%,显著低于全国水平。云南省与全国能源消费结构对比如表 1 所示。

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1.2 碳排放现状

云南省2020年能源类碳排放约为1.62亿吨,是云南省碳排放最主要的来源,约占总碳排放的91.5% 左右。其中,煤炭消费碳排放1.2亿吨、占比74.4%,石油消费碳排放0.38亿吨、占比23.2%,天然气消费碳排放0.04亿吨、占比2.4%。从分行业碳排放结构来看,工业碳排放 0.87亿吨、占比53.8%,电力碳排放0.33 亿吨、占比20.6%,交通碳排放0.21 亿吨、占比13.1%,建筑碳排放0.02 亿吨、占比1.4%,其他行业及居民生活碳排放0.18 亿吨、占比10.9%。

1.3 碳汇能力

2020年云南省森林蓄积量达到20.2亿立方米;林地面积4.23亿亩,森林面积3.59亿亩,森林覆盖率达到62.4%,排名全国前列。初步测算,全省森林碳汇能力在1.5亿吨左右。从云南省的碳排放和碳汇能力来看,云南的发展基础条件好,碳排放基数低、可再生能源资源条件好、森林碳汇能力强,具有碳中和的天然优势。

2、能源消费及碳排放发展趋势

2.1 能源消费发展

2020~2060 年,云南正处于人均GDP 从 0.8万美元到3万美元的奋斗过程中,人均能源消耗的继续增长是不可避免的[2]。云南省在实现碳达峰碳中和时期目标的过程中,非化石能源消费比重将持续升高。根据相关预测,全国一次能源需求于 2040年前进入峰值平台期[3]。结合云南省发展趋势,预计煤炭消费在2025年前后达峰,石油消费在2030年前后达峰,天然气消费在 2040 年前后达峰。

初步测算,2030年云南省能源消费总量为2亿吨标准煤,其中煤炭消费0.55亿吨标准煤、占比27.3%,石油消费0.24 亿吨标准煤、占比12.0%,天然气消费0.06亿吨标准煤、占比2.9%,非化石能源消费1.16亿吨标准煤、占比57.8%。2060年云南省能源消费总量为 2.26 亿吨标准煤,其中煤炭消费0.38吨标准煤、占比16.8%,石油消费0.13亿吨标准煤、占比5.8%,天然气消费0.05亿吨标准煤、占比2.1%,非化石能源消费1.70亿吨标准煤、占比75.3%。云南省能源消费发展预测如表2 所示。

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2.2 碳排放发展

根据能源消费发展预测结果,采用化石能源燃烧二氧化碳排放量计算法,并综合考虑云南的资源禀赋、能源结构、经济发展,预计云南省在 2030 年碳排放达到峰值,预计在 2060 年以前实现碳中和。这充分体现了云南作为绿色能源强省的定位,以及能源绿色发展的趋势。云南省能源消费碳排放发展预测如表 3 所示。

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3、云南省能源转型路径

3.1 云南省能源转型路径面临挑战

能源转型时间紧、任务重、压力大。云南省目前的产业结构仍然以第二产业为主,能源消费仍在增长,碳排放也仍在增长。云南省作为全国生态文明建设排头兵,还需要树立全国一盘棋意识,统筹整体与局部的关系,通过衔接协调在全国碳达峰碳中和整体战略部署中肩负重任。

能源保供安全稳定、可持续性,云南省是能源强省,也是绿色能源输出大省,不仅肩负了自身发展需求的能源保障供应,还肩负了东部发达省份重要能源的保障供应,尤其是无碳排放的水风光清洁能源的保障供应的可持续性。十九届中共中央政治局第三十六次集体学习,会议强调注重处理好发展与减排的关系,减排不是减生产力,在降碳的同时确保能源安全、产业链供应链安全。

从国际发展经验来看,随可再生能源装机占比和发电量占比的提升,用能成本尤其是电价成本将迅速上涨,亟需建立用能成本的疏导机制,以能源体制机制改革引领能源革命,建立充分反映能源市场供需的价格机制,以市场在清洁能源配置中发挥的作用,促进能源革命良性循环发展[4]

3.2 云南省能源转型路径

可再生能源发展是云南实现碳达峰碳中和目标的主要方式。发展可再生能源是推进能源转型与经济绿色低碳化发展的主导方向。云南以水电为主的电力供应结构正在逐步转为以水电、新能源为主的电力供应结构,可再生能源发电装机占比将在现状88%的水平上继续不断提升,新能源装机比例将在现状12.3% 的水平上预计上升至 40%,可再生能源将继续作为云南省能源消费的主体,在能源转型中发挥主导作用。云南省水电剩余开发资源有限,但新能源开发资源丰富,转型过程中需要不断加大可再生能源开发力度,尤其是加大新能源开发力度。

建设新型电力系统是实现支撑能源低碳转型的必然选择。当前研究的一致性观点认为,中国人均年用电量在 2050 年预计达到 1 万千瓦时甚至更高,电能在终端能源消费中的比重,也将从提高到 50% 甚至更高[5]。电力系统作为未来的能源枢纽,将在能源结构中起到关键作用,未来建立以新能源为主体的新型电力系统是建设高比例非化石能源系统的必然选择[6]。面对可再生能源大规模开发、高水平消纳、安全运行的形势,要加快构建以新能源为主体的新型电力系统。

节能减排是实现能源低碳转型的重要途径。应加快工业、交通、居民生活等重点用能领域的节能升级改造,特别是加快对传统产业的低碳化改造,提升能源利用效率。以煤炭消费为例,工业、电力行业的煤炭消费均呈现先达峰后下降的趋势;建筑、交通、其他行业的煤炭消费则为逐步下降的趋势,其中主要以居民生活煤炭消费减少为主。

能源体制机制改革是实现能源低碳转型的有效引导。完善能源定价机制,理顺供应者、消费者之间的利益关系,充分利用电力市场、碳排放权交易市场等,还原能源的商品属性,运用市场化机制稳定能源企业的生产成本。针对云南省的能源转型路径,探索火电备用、水电扩机、储能项目等价格机制,着力解决重点领域和关键环节的市场价格机制,为能源低碳转型提供保障。

4、结 语

云南省实现碳达峰碳中和目标基础条件好,碳排放基数低、可再生能源资源条件好、森林碳汇能力强,具有碳中和的天然优势。但云南省碳达峰碳中和目标仍面临任务重、压力大、挑战多等问题,需要综合考虑资源禀赋、经济发展、能源保障等因素,扎实推进能源转型工作,在保障绿色能源的安全可持续供给的前提下,推进绿色能源的高质量协调消费,促进绿色能源与绿色先进制造深度融合,打造世界一流”绿色能源强省”,更好服务全国战略和全省经济社会发展,实现高质量跨越式发展。

(特别声明,研究内容仅代表作者个体的分析。)

参考文献:

[1]曾诗鸿,李根,翁智雄,等. 面向碳达峰与碳中和目标的中国能源转型路径研究[J]. 环境保护,2021,49(16):4.

[2]丁仲礼.碳中和对中国的挑战和机遇[N].中国新闻发布,2022-01-09.

[3]王仲颖,郑雅楠,赵勇强,等. 碳中和背景下可再生能源成为主导能源的发展路径及展望(下)[J]. 中国能源,2021,43(10):9.

[4]王利宁,彭天铎,向征艰,等. 碳中和目标下中国能源转型路径分析[J]. 国际石油经济,2021(1):7.

[5]高虎. “双碳”目标下中国能源转型路径思考[J]. 国际石油经济,2021(3):6.

[6]李晖,刘栋,姚丹阳. 面向碳达峰碳中和目标的我国电力系统发展研判[J]. 中国电机工程学报,2021,41(18):14.

作者单位:中电工程云南省电力设计院,发表于《能源工程技术》“双碳”专刊第1期