2022电气化助力碳中和.docx

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1、深度电气化助力碳中和深度电气化助力碳中和决策者摘要2022年11月中国的气候目标展现了履行减缓气候变化承诺的决心，为此中国势必要推动能源系统的深刻转型。本报告回顾了自2020年底以来，中国最新的气候政策、能源及排放趋势，分析短期政策措施与长期气候目标的统筹协调，评估电气化在低碳转型中的作用，并围绕加快电气化进程和电力部门脱碳，助力中国实现低碳增长，提出一系列近期行动重点和长期战略建议。中国碳中和承诺2020年9月，在第七十五届联合国大会一般性辩论上公开承诺，“中国将力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。2021年4月，在“领导人气候峰会”上宣布中国将在“十四

2、五”时期严控煤炭消费增长，并在“十五五”时期逐步减少。同年9月的第七十六届联合国大会一般性辩论上，中国宣布将不再新建境外煤电项目。以上承诺和2021年以来颁布的多项气候政策和行动（见图1）共同表明中国对气候变化问题的高度重视。然而，实现气候目标的前路绝非坦途，必须克服各种障碍，勇于在转型路径上做出正确选择。能源安全是国家战略的重中之重，当下复杂 的国际局势为中国能源和经济发展带来了新的挑 战。俄乌冲突以来，全球石油和天然气价格上涨， 能源市场陷入混乱。作为能源进口国，中国也受 到了国际能源成本和价格波动的影响，加之近年 来国内电力季节性短缺情况频发，使得中国充分 认识到能源安全的重要性，保证能

3、源的安全稳定 供应成为政府工作的重中之重。为履行气候承诺，中国必须推动能源系统深刻转型，并在转型过程中优先保障能源安全。优化实现电气化是中国碳中和路径上的重要一环，提高终端用能部门的电气化水平需与电力系统低碳化转型同步进行，这些措施将在确保能源安全、减少能源供应压力的前提下实现减排目标。为大幅降低二氧化碳排放，应充分利用低碳、零碳能源，最大程度替代建筑、工业、交通部门所使用的化石燃料；同时尽可能使用本地可再生能源发电，建设灵活、可靠的新型电力系统，提升能源安全水平。本报告是能源基金会中国碳中和综合报告系列的第二篇，首篇已于2020年底发布，聚焦中国的碳中和路径和整体经济转型。延续首篇报告的重要

4、结论，本报告回顾了自2020年末以来，中国最新的气候政策进展及能源、排放趋势；分析了近中期政策措施与长期气候目标的关系；聚焦终端用能部门电气化和电力部门脱碳的双轨转型，深入探讨电气化对于中国实现“双碳”目标的重要作用；并为中国加速电气化和甩力部门脱碳进程，在低碳发展道路上稳步前进，提供一揽子近期行动重点和长期战略建议。报告综合集成了国内外知名研究团队的观点，系统评估了近期相关研究成果、国内外多个模型组的情景结果和针对具体部门的专题研究报告（专栏11）。图!：2021-2022年中国气候政策进展按政策发布时间3060“双碳”目标-O“第十四个五年规划”r能源价格改革更新的NDC和长期战略“三线一

5、单”减污降碳协同管控试点-I1.“关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见”“2030年前碳达峰行动方案”TCOP26格拉斯册气候大会-统筹加强应对气候变化与生态环境保护严控“高耗能高排放”项目中国国家碳排放权交易市场启动推动城乡建设球色发展AI完善能源消费强度和总量双控制度方案二深入打好污染防治攻坚战二，资源型地区高质量发展三斑二二七m2022:第海c三j盲舞建立健全绿色低碳循环经济体系指导意见-国家高新区绿色发展专项l-=新能源汽车产业发展规划气候投融资指导意见1.绿色债券支持项目目录Y生态产品价值实现机制企业温室气体排放“十四五”A报告核杳指南循环经济发展抽水蓄能中长。期

6、发展规划1.碳捧放环境坪价行业建设试点煤电机组改造升级碳排放权交易核算/乂：,核查规则人减具国碳工中行持现代能源体系氢能产业发展1.O“十四五”-建筑节能与可再生能源清洁生产方案利用通用规范-碳排放环境评价工业园区试点生态保护补偿制度改革C-JL新型储能项目发展专栏Ll本报告采用的模型情景本报告系统综述了近两年的政策进展， 并评估总结了中国碳中和转型的相关研究。 同时，报告还评估了多组全球和国别模型的 定量情景。这些模型包括China DREAM, China TIMES, GCAM-China, MESSAGEix-China, PECE.LIU.2021, PECE V2.0 以 及AIM

7、-China0各模型组基手两种情景假设进行 建模分析，即“基于原始NDC的碳中和”情景 和“基于更新NDC的碳中和”情景。两种情景 均设定中国将在2060年前实现温室气体净零 排放，区别在于碳达峰时间不同。本报告整 合了各模型组的情景结果，但并未统一各模 型组的假设，因为这些假设反映了各模型组对中国社会经济和技术发展前景的不同设想 在模型分析的基础上，些模型组还针对不 同部门电气化的关键问题和技术方案开展深 入分析，形成多篇深度专题报告，包括省级 可再生能源投资需求分析，煤电转型中的搁 浅资产和信贷风险评估，以及建筑、工业和 交通部门的电气化和转型战略分析。深度专 题报告的关键结论为本报告提供

8、了更深入的 部门、区域维度和技术层面的分析相关专 题报告也将随本报告同步发行，为读者提供 更加详细的背景和信息。碳中和路径本报告设置了两种情景，用于评估中国在2060年前实现温室气体净零排放可能产生的影响两种情景均假定中国将在2060年前实现温室气体净零排放，仅在碳排放的达峰速度上有所区别。“基于更新NDC的碳中和”情景与中国2021年10月向联合国气候变化框架公约（UNFCCC）提交的更新版国家自主贡献一致，即中国将在2030年前实现碳达峰。由于各模型以五年为时阶运行，在“基于更新NDC的碳中和”情景下，中国的二氧化碳排放将在2025和2030年之间达到峰值。而“基于原始NDC的碳中和”情景

9、则更多致力于探索中国的既有政策与长期（2060年）气候目标之间的一致性。情景与中国2015年版国家自主贡献提出的政策目标保持一致，设定中国将继续执行既有政策，并在2030年左右实现二氧化碳排放达峰。各模型组结果如图2所示，若要在2060年前实现碳中和，中国的二氧化碳排放需在2030年前达峰，随后大幅下降。各模型对净二氧化碳排放峰值2的模拟结果分别为103117亿吨（“基于更新NDC的碳中和”情景）和105121亿吨（“基于原始NDC的碳中和”情景）。能源和工业过程相关二氧化碳排放几乎同时达峰，两种情景下的排放峰值分别为110119亿吨（“基于更新NDC的碳中和”情景）和113122亿吨（“基于

10、原始NDC的碳中和”情景）。为抵消系统中尚存的非二氧化碳温室气体，两种情景下中国将分别在2050年和2055年达到净零二氧化碳排放，并在2060年实现6-18亿吨二氧化碳负排放。就净温室气体排放而言，在“基于更新NDC的碳中和”和“基于原始NDC的碳中和”情景下，中国的温室气体排放也将在2025-2030年间达峰，峰值排放水平分别为123143亿和129147亿吨二氧化碳当量，并随后在2060年前实现温室气体净零排放3。为尽快减少化石能源使用，加速长期能源转型，中国制定了一系列近期政策目标，如“十四五”规划中“2025年单位国内生产总值（GDP）能源二氧化碳排放（以下简称“碳强度”）较,在中国

11、本世纪中长期温室气体低排放发展也略？中,中国重中了2060年前实现碳中和的目标。中国气候变化事务特使解振华在2021年的次公开发言中表示，中国正在为2060年前实现温室气体净零排放而努力。因此本报告将“2060年前实现温宓气体净零排放”设为情景目标，与中国提出的2060年前实现碳中和的承诺相,致.2净二氧化碳排放包括来自化石燃料、工业活动、土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）的二氧化碳揖放，3并非所有模型都能报告温室气体总排放水平，此处结果来自于四纲涵盖全部温室气体排放的模型：其余模型仅考虑二氧化碳排放，即在2050年实现二氧化碳净零排放。2020年下降18%”，以及更新的国家自主贡献

12、 中“2030年碳强度较2005年下降65%以上”。 本报告的多模型情景结果显示，中国“十四五” 规划和更新的国家自主贡献中的碳排放强度下降目 标与模型模拟的净零排放转型路径基本吻合，但 仍存在强化空间（见图3） ,在“基于更新NDC的碳中和”情景下，大多 数模型测算2025年单位国内生产总值一次能源 消耗较2020年下降1420%3高于13.5% 的“十四五”规划目标（见图3C）。对照2025 年非化石能源占比的政策目标，模型结果也都符合或优丁目标值。2030年非化石能源占比受到 达峰时间影响一一在“基于更新NDC的碳中和” 情景下，各模型对非化石能源占一次能源总量比 重的测算结果为2954

13、%,超过“2030年非 化石能源占一次能源总量25%”的国家目标， 并在2060年继续增加至84%97%,优于 中国在长期战略中提出的占比80%的目标。所 有模型关于2030年风光总装机容量的测算都远 超12亿千瓦，预计将达到16 30亿千瓦（除 China DREAM外，其他模型测算装机容量结果 为16 18亿千瓦）（见图4） o图2：2060年温室气体净零排放路径图2中，左侧图表示中国在“基于更新NDC的碳中和”情景（绿色）和“基于原始NDC的碳中和”情景（蓝色）下，各模型组测算的净二氧化碳排放路径；系统转型和减排趋势均在近期显示出更显著的（同一情景下）模型差异及（同一模型内）情景差异。右

14、侧三张图为非二氧化碳温室气体经过标准化、归一化处理（2015年排放设为D后的减排轨迹。考虑到非二氧化碳温室气体排放清单之间存在的巨大不确定性，此处未使用排放量的绝对值。甲烷、氧化亚氮和凝化气体排放量的不确定性分别为土30.60/30%5,OIZOOO-9,000-6,000-3,000-入：，5。：；。4门2030一基于更新NDC的碳中和基于原始NDC的核中和3Q.59 39.5CJ LLCici LL0.6 (79 一03)底密20602020 2040 20604图3C的数据来白干四组模型：ChinaTIMES.GCAM-China.AIM-ChinaW&PECE_LIU_2021.加上P

15、ECEV2。和MESSAGEiX-China在内.模型顼测2025年单位GDP次能源消耗相较2020年下降1030%.ChinaDREAM模型结果未包含在内，因缺少GDP数据.图3：国家政策目标与模型分析结果比较碳排放强度指单位GDP产生的能源相关二氧化碳排放。为与更新的国家自主贡献目标相比较(2030年碳排放强度较2005年下降65V以上)，此处对2005年数据采取两种处理方式：若模型结果包括2005年，则采用模型测算数据：若模型结果不包括2005年，则采用2005年二氧化碳排放和GDP的历史数据。非化石能源包括太阳能、风能、地热能、水能及核能，以及配套和未配套碳捕集、利用与封存技术(CCUS)的生物质能。化石能源包括配套和未配套CCUS的煤炭、石油和天然气。（八）EnergyCO：IntensityperGDPMERGDP假需!相关二辄化碳排放强度120%-I-20% -1125202020402060-1-