支持碳中和實(shí)現(xiàn)的能源轉(zhuǎn)型之路-基于能源政策模型

堅(jiān)定不移地推動(dòng)"雙碳"目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，不僅是我國(guó)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)，也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的鄭重承諾。這一任務(wù)既復(fù)雜又充滿挑戰(zhàn)，它對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域都提出了深度轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新的要求，即通過(guò)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，邁向高質(zhì)量發(fā)展階段。我國(guó)溫室氣體排放及能源需求的長(zhǎng)期趨勢(shì)會(huì)受到多種因素的影響，理解及評(píng)估社會(huì)經(jīng)濟(jì)政策及措施變化的影響需要科學(xué)的分析和多角度的研判。iGDP模型團(tuán)隊(duì)采用中國(guó)能源政策模型 至2060年能源消費(fèi)及溫室氣體排放趨勢(shì)進(jìn)行情景分析。情景設(shè)置緊扣我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和不同實(shí)施力度的碳減排潛力，識(shí)別支持“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的政策路徑，為未來(lái)低碳轉(zhuǎn)型政策體系的完善提供量化分析基礎(chǔ)。在近三年的研究過(guò)程中，我們與國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者、行業(yè)領(lǐng)袖進(jìn)行了廣泛深入的交流和驗(yàn)證，不斷借鑒最新成果，更新參數(shù)，力求研究成果的科學(xué)性與時(shí)效性。同時(shí)，我們也認(rèn)識(shí)到，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展充滿了不確定性，任何模型都存在其固有的局限性。iGDP通過(guò)建模研究，試圖采用不同視角和方法分析我國(guó)溫室氣體減排趨勢(shì)及路徑，促進(jìn)業(yè)界的交流和討論，并期望此項(xiàng)研究成果可以為進(jìn)一步完善我國(guó)綠色低碳政策體系提供支持和參考。iGDP模型團(tuán)隊(duì)近期將推出的研究技術(shù)報(bào)告《中國(guó)中長(zhǎng)期溫室氣體排放情景分析報(bào)告》，總結(jié)了研究的階段性分析結(jié)果。本文的內(nèi)容摘自于該報(bào)告，主要聚焦于展現(xiàn)支持碳中和實(shí)現(xiàn)所需要的全經(jīng)濟(jì)范圍和關(guān)鍵部門政策路徑與機(jī)遇。分析發(fā)現(xiàn)，我國(guó)正在實(shí)施的“1+N”政策體系可以支持我國(guó)在2030年前碳排放達(dá)峰并有望推與二氧化碳相比，非二氧化碳溫室氣體的近零排放面臨更大的技術(shù)和政策挑戰(zhàn)。以現(xiàn)有的最佳技術(shù)與政策措施實(shí)踐下，也較難實(shí)現(xiàn)非二溫室氣體近零排放。本研究識(shí)別出了未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的政策領(lǐng)域，包括：終端部門的電氣化和能效提高、電力低碳轉(zhuǎn)型、碳定價(jià)機(jī)制以及甲烷和含氟氣體的管控等。加速建筑、工業(yè)、交通部門電氣化水平是實(shí)現(xiàn)深度減排的基礎(chǔ)，與此同時(shí)，還需堅(jiān)持不懈地提升終端用能部門的能效水平，在有效控制終端能源消費(fèi)總量的前提下，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的清潔化和低碳化。電力系統(tǒng)的低碳化始終是溫室氣體減排的最重要抓手，也是實(shí)現(xiàn)碳中和的先決條件。碳定價(jià)機(jī)制將在2035年前發(fā)揮明顯的減排效益。非二氧化碳溫室氣體減排，尤其是甲烷和含氟氣體（包括SF6和PFC等）的管控，對(duì)我國(guó)在2060年或更早實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)至關(guān)重要。2碳中和情景展望 1 1 2 2 3強(qiáng)化低碳發(fā)展目標(biāo) 4 4 4關(guān)鍵重點(diǎn)措施與減排政策路徑 6 6 7 7關(guān)于情景 參考文獻(xiàn) 機(jī)構(gòu)和作者介紹 14 14 14 14 14不考慮碳匯的影響，在中和情景下，二氧化碳和全部溫室氣體排放在2030本實(shí)現(xiàn)近零排放，而在現(xiàn)有的技術(shù)與政策措施最佳實(shí)踐下，非二氣體近零排放還0如圖2所示，在中和情景下，在可再生發(fā)展和電推動(dòng)煤炭消費(fèi)占比加速下降，并更有效地降低煤炭消費(fèi)總量。2021年一次能源0煤油天然氣廢棄物太陽(yáng)能風(fēng)能地?zé)嵘镔|(zhì)可再生占比非化石占比隨著生活水平的提高以及終端部門的電氣化，電力需求總量將明顯增長(zhǎng)[2-5]。非化石占比非化石占比0mm油ma天然氣生物質(zhì)能廢棄物太陽(yáng)能地?zé)岱植际教?yáng)能分布式非太陽(yáng)能非化石占比分部門來(lái)看，中和情景下，2060年工業(yè)、建筑、交通部門2323二氧化碳的排放。在終端電氣化和電力清潔化為主的政策措施推動(dòng)，煤炭消費(fèi)已億噸標(biāo)煤億噸標(biāo)煤億噸CO2e04GDP預(yù)測(cè)采用OECD預(yù)測(cè)，歷史值來(lái)自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局；電根據(jù)模型結(jié)果分析，值得關(guān)注的重點(diǎn)政策包括終端部門電氣化和提高能效、電力低碳轉(zhuǎn)型、碳定價(jià)以及甲烷和含氟氣體的管控等。這些政策措施的實(shí)施時(shí)間重點(diǎn)政策及行動(dòng)（按時(shí)間段累計(jì)減排貢獻(xiàn)排序）5?建筑電氣率達(dá)到60%以上?可再生電力占發(fā)電量大于40%?工業(yè)各行業(yè)相對(duì)BAU節(jié)能量提升約2%~4.5%?工業(yè)電氣化率達(dá)到33%左右?大力推廣高星級(jí)建筑和超低能耗/近零能耗建筑?碳價(jià)達(dá)到130元/噸，碳市場(chǎng)2025年起覆蓋工業(yè)部門?交通電氣化率達(dá)到13%，新能源汽車銷售量滲透率中客運(yùn)達(dá)到65%，貨運(yùn)約25%?可再生電力占發(fā)電量達(dá)到60%?工業(yè)各行業(yè)相對(duì)BAU節(jié)能量提升約7%~14%?在2025年水平上，城鎮(zhèn)公共和居民建筑節(jié)能水平提高20%~30%，大力推廣高星級(jí)和超低能耗/近零能耗建筑?建筑電氣化率達(dá)到75%左右?工業(yè)電氣化率達(dá)到40%左右?交通電氣化率達(dá)到28%，新能源汽車銷售量滲透率中客運(yùn)達(dá)到65%，貨運(yùn)約25%?碳價(jià)達(dá)到約157元/噸，碳市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)圍至建筑和交通部門?通過(guò)延壽等提高材料使用效率，減少工業(yè)產(chǎn)品需求?可再生電力占發(fā)電量達(dá)到82%?工業(yè)電氣化超過(guò)50%?在2035年水平上，城鎮(zhèn)公共和居民建筑節(jié)能水平提高20%~30%，全面推廣超低能耗/近零能耗建筑?建筑電氣化率約為95%?工業(yè)各行業(yè)相對(duì)BAU節(jié)能量提升約18%~35%?化工、水泥、鋼鐵過(guò)程排放開始配備工業(yè)CCS?交通電氣化率達(dá)到58%左右?強(qiáng)化含氟氣體減排措施，特別是HFCs外含氟氣體管控?可再生電力占發(fā)電量大于85%?工業(yè)電氣化率達(dá)到70%，高溫?zé)嵩礆淠芴娲?化工、水泥及鋼鐵行業(yè)過(guò)程CO在2060年通過(guò)CCS分別減排95%、90%、60%?剩余化石燃料發(fā)電廠全面配備電力CCS?建筑電氣化達(dá)到近100%?強(qiáng)化含氟氣體減排措施，特別是HFCs外含氟氣體管控?交通電氣化率達(dá)到75%左右?工業(yè)各行業(yè)相對(duì)于2020年節(jié)能政策力度提升約29%~55%交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高零排放交通工具滲透率其他電力發(fā)展清潔電力建筑節(jié)能交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高零排放交通工具滲透率其他電力發(fā)展清潔電力建筑節(jié)能據(jù)模型中和情景和政策情景間的比較，未來(lái)可重點(diǎn)關(guān)注非化石發(fā)電量比重的進(jìn)一參考情景建筑電氣化建筑節(jié)能工業(yè)節(jié)能發(fā)展清潔電力工業(yè)電氣化碳價(jià)其他政策情景發(fā)展清潔電力建筑節(jié)能工業(yè)電氣化提高材料使用效率工業(yè)節(jié)能含氟氣體減排其他參考情景建筑電氣化建筑節(jié)能工業(yè)節(jié)能發(fā)展清潔電力工業(yè)電氣化碳價(jià)其他政策情景發(fā)展清潔電力建筑節(jié)能工業(yè)電氣化提高材料使用效率工業(yè)節(jié)能含氟氣體減排其他比較中和情景和政策情景可以發(fā)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，發(fā)展以可再生為主域的凈零排放。新型電力系統(tǒng)的加速建設(shè)將有效減少棄風(fēng)棄光、增加電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性，抽水蓄能、新型儲(chǔ)能和需求側(cè)管理等措施將發(fā)揮巨大的減按照我國(guó)現(xiàn)有政策規(guī)劃，2030年全國(guó)統(tǒng)容量和輔助服務(wù)市場(chǎng)，以及跨省跨區(qū)電力交易機(jī)制的逐漸建設(shè)與完善，步優(yōu)化資源配置，對(duì)成本分?jǐn)偺峁┯行У氖鑼?dǎo)途徑年前全部電氣化，由于目前高溫?zé)嵩措姎饣夹g(shù)應(yīng)用仍處于較早階段，按照目前 臺(tái)的《推動(dòng)大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動(dòng)方案》[6]可作為抓手，推進(jìn)電 6假設(shè)到2060年中國(guó)工業(yè)部門燃料完全來(lái)自于電力和氫能。假采用90%的比例。每個(gè)行業(yè)熱源需求實(shí)現(xiàn)電氣化比例采用Madedduetal（2020）文獻(xiàn)分析的歐盟工交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高零排放交通工具滲透率碳價(jià)交通畜牧業(yè)減排食品結(jié)構(gòu)調(diào)整碳價(jià)農(nóng)業(yè)其他其他工業(yè)節(jié)能工業(yè)工業(yè)電氣化及高溫?zé)嵩礆淠芴娲l(fā)展清潔電力建筑建筑電氣化建筑節(jié)能含氟氣體減排提高材料使用效率工業(yè)CCs交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高零排放交通工具滲透率碳價(jià)交通畜牧業(yè)減排食品結(jié)構(gòu)調(diào)整碳價(jià)農(nóng)業(yè)其他其他工業(yè)節(jié)能工業(yè)工業(yè)電氣化及高溫?zé)嵩礆淠芴娲l(fā)展清潔電力建筑建筑電氣化建筑節(jié)能含氟氣體減排提高材料使用效率工業(yè)CCs交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化交通提高零排放交通工具滲透率食品結(jié)構(gòu)調(diào)整碳價(jià)農(nóng)業(yè)工業(yè)CCs建筑甲烷減排措施含氟氣體減排交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化交通提高零排放交通工具滲透率食品結(jié)構(gòu)調(diào)整碳價(jià)農(nóng)業(yè)工業(yè)CCs建筑甲烷減排措施含氟氣體減排食品結(jié)構(gòu)調(diào)整建筑節(jié)能建筑工業(yè)ccs電力ccs電力含氟氣體減排食品結(jié)構(gòu)調(diào)整建筑節(jié)能建筑工業(yè)ccs電力ccs電力含氟氣體減排未考慮新出臺(tái)的政策。這個(gè)情景用來(lái)作為其他情景的比較基線，是不可能發(fā)生情機(jī)構(gòu)和作者介紹機(jī)構(gòu)和作者介紹跨學(xué)科、系統(tǒng)性、實(shí)證性的研究，推動(dòng)能源和氣候變化解決方案的科學(xué)化和精細(xì)化，與多方合作推動(dòng)綠色低碳議題的多元化和國(guó)際化的溝通，提供有國(guó)際視野和前瞻思考的解決方案及公共知識(shí)產(chǎn)品，為全球可持續(xù)發(fā)展做出貢iGDP聚焦氣候治理、能源轉(zhuǎn)型、非二溫室氣體減排、綠色經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域，設(shè)立地方氣候行動(dòng)與農(nóng)食系統(tǒng)綠色低碳轉(zhuǎn)型工作組。團(tuán)隊(duì)集合能源系統(tǒng)、氣候政策、環(huán)境經(jīng)濟(jì)等團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期跟進(jìn)國(guó)內(nèi)綠色外低碳發(fā)展實(shí)踐、清潔能源轉(zhuǎn)型與綠色經(jīng)濟(jì)政策，出版發(fā)布百余份專業(yè)文章及報(bào)告，涉及碳價(jià)格、區(qū)域低碳行動(dòng)評(píng)價(jià)、城市低碳指數(shù)、農(nóng)食系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展、非二溫室氣體減排、公正轉(zhuǎn)型、碳邊境調(diào)節(jié)稅等議題。研究結(jié)果應(yīng)用于多種實(shí)際需要，包括：省級(jí)和城市雙碳路線圖、零碳園區(qū)規(guī)劃、金融機(jī)構(gòu)壓力測(cè)試、李鑫迪能源轉(zhuǎn)型項(xiàng)目主任分析師，協(xié)調(diào)項(xiàng)目并負(fù)責(zé)電力和供熱模塊宋曼嬌