廖夏偉,計(jì)軍平,2,馬曉明,2* (.北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京0087;2.北京大學(xué)深圳研究生院環(huán)境與能源學(xué)院,城市人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 深圳 58055)
2020年中國發(fā)電行業(yè)碳減排目標(biāo)規(guī)劃相符性分析
廖夏偉1,計(jì)軍平1,2,馬曉明1,2*(1.北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京100871;2.北京大學(xué)深圳研究生院環(huán)境與能源學(xué)院,城市人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 深圳 518055)
基于發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的現(xiàn)有應(yīng)用規(guī)劃,預(yù)測3種不同的GDP增長情景,即減速發(fā)展,基準(zhǔn)情景和高速發(fā)展情景下,若能實(shí)現(xiàn)我國現(xiàn)有關(guān)于發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的規(guī)劃目標(biāo),2020年發(fā)電行業(yè)的CO2排放量將達(dá)到35.32,39.15,43.20億t.同時(shí)基于中國2020年碳強(qiáng)度減排承諾,計(jì)算得國家2020年CO2排放目標(biāo)在不同發(fā)展情景下將達(dá)到97.30~127.96億t不等.結(jié)合上述結(jié)果討論,發(fā)電行業(yè)規(guī)劃目標(biāo)相符要求2020年的CO2排放比例為33.27%~36.82%.結(jié)果表明,若能實(shí)現(xiàn)我國現(xiàn)有關(guān)于發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的規(guī)劃目標(biāo),則對應(yīng)于不同的GDP增長速度,發(fā)電行業(yè)總碳排放量能夠完成國家承諾碳強(qiáng)度減排的分解目標(biāo).
減排目標(biāo);規(guī)劃相符性;發(fā)電行業(yè)
為應(yīng)對全球氣候變暖,2009年底哥本哈根會議前我國提出了自主減排目標(biāo),即到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年降低40%~45%.在中國鄭重做出碳排放強(qiáng)度減排承諾后,有許多學(xué)者對此進(jìn)行了研究.劉小敏等[1]利用CGE模型對2020年中國的碳排放強(qiáng)度目標(biāo)進(jìn)行了定量分析,指出黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、塑料制品業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)面臨較大的減排困難.張友國[2]利用投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)分解方法實(shí)證分析了 1987~2007年經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式變化對中國GDP碳排放強(qiáng)度的影響.李健等[3]認(rèn)為第二產(chǎn)業(yè)是影響地區(qū)碳排放強(qiáng)度的主要因素.現(xiàn)有關(guān)于我國碳排放強(qiáng)度減排目標(biāo)的研究主要通過GDP和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo),采用自上向下的模型進(jìn)行,而較少采用自底向上模型,通過行業(yè)或部門的技術(shù)發(fā)展或規(guī)劃進(jìn)行分析.
電力是由不同的一次能源轉(zhuǎn)換而成的,而發(fā)電過程中由于燃料的燃燒產(chǎn)生了大量的 CO2排放.本文所討論的發(fā)電行業(yè)部門排放是指發(fā)電行業(yè)作為一個(gè)部門的整體排放.根據(jù)計(jì)軍平等[4]的研究,發(fā)電行業(yè)是高碳排放部門.發(fā)電行業(yè)的減排對于全國減排目標(biāo)的達(dá)成具有重要的影響和作用. 本文則將基于現(xiàn)有發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的相關(guān)規(guī)劃,通過各類減排技術(shù)的減排潛力核算,分析規(guī)劃目標(biāo)與減排目標(biāo)之間的相符性,即能否通過完成規(guī)劃目標(biāo)達(dá)成減排目標(biāo).
碳排放強(qiáng)度,即單位 GDP的 CO2排放.相關(guān)研究多根據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》[5](下文簡稱IPCC指南)中核算CO2的方法對總碳排放量進(jìn)行核算,并除以當(dāng)年GDP得到碳排放強(qiáng)度.
CO2排放量核算最基本的公式為活動(dòng)數(shù)據(jù)(Activity Data,簡稱 AD)乘以排放因子(Emission Factor,簡稱 EF).對于發(fā)電行業(yè),活動(dòng)數(shù)據(jù)可以用發(fā)電量或燃料消耗量表示:
式中:E表示發(fā)電行業(yè)CO2排放量;ICi表示技術(shù)i的裝機(jī)容量;Ti表示技術(shù)i的年發(fā)電時(shí)間,可由歷年數(shù)據(jù)推測;ci表示技術(shù)i的排放系數(shù);Fi表示發(fā)電過程各類燃料消耗量;c′i為不同燃料的碳排放系數(shù).
表1 國家發(fā)改委氣候司公布的不同燃料的碳排放因子Table 1 Emission factors by the climate division,development and reform commission of China
發(fā)電行業(yè)的燃料來源主要包括煤炭、石油、天然氣等,其中以煤炭為主.對于 IPCC指南提供的燃料含碳量,國家發(fā)改委氣候司根據(jù)我國實(shí)際情況進(jìn)行了調(diào)整[6].本文即以國家發(fā)改委氣候司公布的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算.
電力生產(chǎn)彈性系數(shù)是研究電力生產(chǎn)增長速度與國民經(jīng)濟(jì)增長速度之間關(guān)系的指標(biāo),其計(jì)算式如下:
式中:C指電力生產(chǎn)彈性系數(shù),其數(shù)值等于電力生產(chǎn)量的年平均增長速度A除以國民經(jīng)濟(jì)年平均增長速度a.
假設(shè)我國在未來保持 GDP年均增速為a,根據(jù)電力生產(chǎn)彈性計(jì)算得2020年所需的發(fā)電量.根據(jù)現(xiàn)有各發(fā)電節(jié)能減排技術(shù)的規(guī)劃目標(biāo)計(jì)算其發(fā)電量,新技術(shù)發(fā)電量不足部分由傳統(tǒng)燃煤技術(shù)發(fā)電補(bǔ)足.可得發(fā)電行業(yè) 2020年的預(yù)測 CO2排放量和目標(biāo)CO2排放量計(jì)算公式(3)和(5):
式中:E2020為2020年CO2的預(yù)計(jì)排放量;P2011為2011年總發(fā)電量;P′為節(jié)能減排技術(shù)發(fā)電量;c煤表示傳統(tǒng)煤發(fā)電排放系數(shù);e節(jié)表示節(jié)能減排技術(shù)發(fā)電排放量,由于清潔能源發(fā)電不排放CO2,此處e節(jié)主要表示提高燃煤效率的減排技術(shù)的發(fā)電排放量.其中:
本文根據(jù)現(xiàn)有對于節(jié)能減排技術(shù)利用的相關(guān)規(guī)劃總結(jié)出在2020年各項(xiàng)節(jié)能減排技術(shù)的裝機(jī)容量IC節(jié)i2020,再根據(jù)歷史數(shù)據(jù)推測各節(jié)能減排技術(shù)的年發(fā)電時(shí)間T節(jié)i2020.
式中:E′2020表示2020年的發(fā)電行業(yè)的目標(biāo)碳排放量;a為GDP年均增長速度;I2020為2020年目標(biāo)碳排放強(qiáng)度,可根據(jù)2005年碳排放強(qiáng)度和我國碳強(qiáng)度減排目標(biāo)計(jì)算求得;R表示發(fā)電行業(yè)排放占全國總排放比例.
本文設(shè)定了國內(nèi)生產(chǎn)總值不同增速的 3種情景GDP,代入式(3)得2020年預(yù)測發(fā)電量;最后將發(fā)電行業(yè)2020年的預(yù)測發(fā)電量與排放目標(biāo)進(jìn)行比較,并提出政策建議.
根據(jù)吳敬儒等[7]綜合國內(nèi)外的研究,指出當(dāng)一國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化不大時(shí),電力彈性系數(shù)一般在1.0~1.1.根據(jù)中國的國家發(fā)展規(guī)劃,將對重工業(yè)比例進(jìn)行縮減,電力生產(chǎn)彈性系數(shù)取在0.7~0.8之間.本文取電力生產(chǎn)彈性系數(shù)C為0.75,對2020年滿足不同國民經(jīng)濟(jì)增長情景的發(fā)電量需求進(jìn)行了核算,計(jì)算結(jié)果如下表所示.
表2 2020年發(fā)電量預(yù)測Table 2 Estimate on electricity production in 2020
據(jù)《2050中國能源和碳排放報(bào)告》[9],2020年以前可投入使用的發(fā)電行業(yè)控制 CO2排放的技術(shù),總體上可分為兩類:
一是提高煤轉(zhuǎn)化效率,對于發(fā)電過程來說,與CO2減排直接相關(guān)的主要有兩個(gè)途徑,一是提高用于推動(dòng)汽輪機(jī)做功的主蒸汽的壓力和溫度來提高能效,例如超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù);二是通過系統(tǒng)優(yōu)化集成提高整體發(fā)電效率,典型代表是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)技術(shù).本文即以這兩種技術(shù)作為提高煤轉(zhuǎn)化效率技術(shù)的典型代表.
二是采用清潔能源代替煤,從而減少CO2的排放.從發(fā)電行業(yè)發(fā)展情況可以看出,將來中國可能投入使用的新能源主要有火電、水電、風(fēng)電、核電、生物質(zhì)發(fā)電等.
2.3.1 CO2排放系數(shù) 根據(jù) 2008~2011年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》[10]中的“中國能源平衡表”列出的各年份火力發(fā)電各種能源的投入量,代入式(1)中計(jì)算得歷年火力發(fā)電碳排放量;并除以根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2004~2011》[11]《中國電力企業(yè)聯(lián)合會2010年電力統(tǒng)計(jì)年報(bào)數(shù)據(jù)一覽表》[12]《中國電力企業(yè)聯(lián)合會全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)快報(bào)(2011年)》[8]所得各年火電發(fā)電量,得到火力發(fā)電每度電的平均排放量,并和清華大學(xué)氣候政策研究中心[13]的研究結(jié)果進(jìn)行對比如表3所示.
表3 1火電碳排放強(qiáng)度[gCO2/(kW·h)]Table 3 Carbon fuel intensity in coal-fired power[gCO2/(kW·h)]
由表3可見,火力發(fā)電度電碳排放逐年下降.但由于技術(shù)發(fā)展的不確定性,難以根據(jù)這些數(shù)據(jù)的變化趨勢直接預(yù)測2020年傳統(tǒng)燃煤技術(shù)發(fā)電的排放系數(shù).根據(jù)IEA公布的2009年燃煤發(fā)電碳排放強(qiáng)度水平,歐洲為842gCO2/(kW·h),京都議定書附件一國家為804gCO2/(kW·h)[14],這些國家目前的技術(shù)水平可作為我國在未來一段時(shí)間內(nèi)將要達(dá)到的目標(biāo),因此計(jì)算2020年我國傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的 CO2排放系數(shù)取二者中間值 820gCO2/(kW·h).
超(超)臨界發(fā)電和IGCC等技術(shù)通過提高煤轉(zhuǎn)化效率,減少單位發(fā)電量的耗煤量,從而減少單位發(fā)電量的CO2強(qiáng)度.假定其他條件不變,可認(rèn)為采用這些技術(shù)時(shí)發(fā)電效率提高的百分比等于CO2強(qiáng)度降低的百分比,也即采用這些技術(shù)時(shí)的單位發(fā)電量的減排量等于采用傳統(tǒng)技術(shù)單位發(fā)電量的CO2排放量乘以效率提高的百分比.
現(xiàn)在傳統(tǒng)的亞臨界燃煤技術(shù)熱效率大概在38%左右,該技術(shù)已很成熟,進(jìn)一步發(fā)展的潛力很有限.綜合考慮超(超)臨界技術(shù)和IGCC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)學(xué)者的研究[15-20],本文初步預(yù)測到2020年,超臨界和超超臨界技術(shù)的平均發(fā)電效率達(dá)到45%,IGCC技術(shù)的發(fā)電效率達(dá)到48%,那么相對于傳統(tǒng)燃煤技術(shù),超臨界和超超臨界技術(shù)、IGCC技術(shù)發(fā)電效率分別提高7%和10%.即超臨界和超超臨界技術(shù)、IGCC技術(shù)的CO2排放系數(shù)能達(dá)到762.6 ,738gCO2/(kW·h).
CO2排放主要來自化石燃料燃燒,水電、風(fēng)電、核電等新能源在電力生產(chǎn)過程中不涉及化石燃料,除了設(shè)備生產(chǎn)、電廠建設(shè)等過程中的生命周期排放外,可視為零排放.
2.3.2 減排技術(shù)發(fā)展預(yù)測及規(guī)劃 減排情景需要設(shè)定各減排技術(shù)在2020年的應(yīng)用規(guī)模,本文根據(jù)不同技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢、規(guī)劃目標(biāo)等對在2020年的利用規(guī)模進(jìn)行設(shè)定.
截止到2009年9月,我國已建、在建和擬建超臨界、超超臨界機(jī)組共計(jì)約 3億 kW[19].目前我國已經(jīng)或即將批準(zhǔn)的 IGCC電廠達(dá)到315萬 kW[20],IGCC電站也將逐步走向商業(yè)化階段.考慮到電站建設(shè)周期和電力建設(shè)快速發(fā)展的需要,預(yù)測到2020年,我國超臨界、超超臨界機(jī)組裝機(jī)容量可達(dá)到 4億kW,IGCC裝機(jī)容量達(dá)到1億kW.我國發(fā)布了一系列關(guān)于清潔能源發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃.2007年發(fā)布了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005~2020年)》,“十二五”初期發(fā)布了《“十二五”電力工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,近期《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》已通過國家發(fā)改委審批并上報(bào)國務(wù)院,預(yù)計(jì)即將出臺.各規(guī)劃對2020年新能源發(fā)電裝機(jī)容量的目標(biāo)如表4所示.
表4 2020年規(guī)劃裝機(jī)容量(億kW)Table 4 Planning installed capacity in 2020 (×108kW)
由表 4可見,早期規(guī)劃基于當(dāng)時(shí)的發(fā)展情況制定了較低的目標(biāo)值,但近幾年我國新能源發(fā)展迅速,原有的規(guī)劃目標(biāo)已落后于其實(shí)際發(fā)展速度,因而“十二五”初期發(fā)布的《“十二五”電力工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》做出了的調(diào)整,近期通過國家發(fā)改委審批的《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也有一定調(diào)整.因此按照目前的發(fā)展勢頭,本文對各類清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量取這些規(guī)劃中的最高值.
綜上所述,根據(jù)我國現(xiàn)有發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用規(guī)劃或發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,預(yù)測到2020年超臨界和超超臨界機(jī)組裝機(jī)容量將達(dá)到 4 億kW,IGCC將達(dá) 1 億 kW.水電、風(fēng)電、核電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù)裝機(jī)容量將分別達(dá)到3.8,1.8,0.9,0.2,0.3億kW.
2.3.3 各技術(shù)發(fā)電小時(shí)數(shù) 根據(jù)《電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編(2010年)》[21],2005~2010年來火電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)分別為5865,5612,5344,4885,4865,5031h.波動(dòng)較大且并無明顯的上升或下降趨勢,平均為5267h.
超臨界和超超臨界機(jī)組相對于傳統(tǒng)亞臨界機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間并無太大不同.而 IGCC運(yùn)行過程要求各種設(shè)備和系統(tǒng)合理配置和配合,以提高整體循環(huán)效率.但運(yùn)行過程中各設(shè)備互相牽制,影響了IGCC機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間.目前, IGCC 發(fā)電系統(tǒng)的可用率一般為80%左右[22].考慮到IGCC機(jī)組可用率的問題,年有效運(yùn)行時(shí)間將有所降低.按照美國能源部(DOE)、美國電力研究院(EPRI)等機(jī)構(gòu)的預(yù)測,商業(yè)化的 IGCC電站性能將在未來不斷改善,到 2010年可用率達(dá)到 85%以上,2020年將超過90%[14].考慮到中國與美國在技術(shù)方面尚存在一定差距,預(yù)計(jì)中國2020年IGCC電站可用率達(dá)到85%.綜上,本文取超臨界和超超臨界機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間 5300h,IGCC機(jī)組運(yùn)行時(shí)間為4505h.進(jìn)而計(jì)算得這兩類技術(shù)在 2020年發(fā)電量分別為21200億kW·h和4505億kW·h.
2004~2010年水電、核電發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)如表5所示.
由表 5可見,水電、核電設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)并無明顯的上升或下降趨勢,因此,對于 2020年水電和核電的設(shè)備利用小時(shí)數(shù),取 2004~2010年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的平均值,即分別為3491,7762h.
表5 2004~2010年水電、核電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)(h)Table 5 Operational hours of hydroelectric and nuclear power installations from 2004 to 2010(h)
風(fēng)電、太陽能和生物質(zhì)發(fā)電等因易受自然條件影響,年運(yùn)行時(shí)間不太穩(wěn)定,且暫無設(shè)備利用小時(shí)數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),只能根據(jù)發(fā)展規(guī)劃中提出的目標(biāo)做大致估計(jì).根據(jù)國網(wǎng)能源研究院公布的“十二五”我國新能源發(fā)電發(fā)展目標(biāo)[24],風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到 1億 kW,年發(fā)電量 1900億 kW·h;太陽能光伏發(fā)電將達(dá)到900萬kW,年發(fā)電量126億kW·h;生物質(zhì)發(fā)電1300萬kW,發(fā)電量520億kW·h,由此計(jì)算得風(fēng)電、太陽能光伏、生物質(zhì)發(fā)電的年有效運(yùn)行時(shí)間分別為1900,1400,4000h.2020年清潔能源發(fā)電量如表6所示.
表6 2020年清潔能源新增發(fā)電量Table 6 New electricity productions by clean energy in 2020
總的來說,各類技術(shù)按照預(yù)測和規(guī)劃在2020年的發(fā)電量表7所示.
2.3.4 2020年發(fā)電行業(yè)碳排放核算 以上通過新技術(shù)或者新能源發(fā)電不足電力需求的部分由傳統(tǒng)煤電補(bǔ)足.將所得數(shù)據(jù)匯為表8.
表7 2020年各新技術(shù)和清潔能源預(yù)測發(fā)電量Table 7 Estimated electricity productions by low-carbon techniques in 2020
表8 2020年各發(fā)電技術(shù)預(yù)計(jì)發(fā)電量及排放系數(shù)Table 8 Estimated electricity productions and emission factors of different techniques in 2020
將上文數(shù)據(jù)代入式(3),計(jì)算得在 2020年不同的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下的發(fā)電行業(yè)預(yù)測總碳排放量,如表9所示.
表9 2020年不同情景下發(fā)電行業(yè)總碳排放量Table 9 Total CO2 emission in different scenarios in 2020
根據(jù)《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》[25],今后五年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的年均增長目標(biāo)為7%,本文假設(shè)“十三五”期間基準(zhǔn)情景的GDP年均增長目標(biāo)仍是7%,對不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況設(shè)置了3種情景. 根據(jù)美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室 CO2信息分析中心(CDIAC)[26]的中國CO2排放數(shù)據(jù)以及2005年中國 GDP,計(jì)算得中國 2005年碳排放強(qiáng)度為3.13tCO2/萬元.根據(jù)中國的減排承諾,2020年的目標(biāo)排放強(qiáng)度應(yīng)為 1.7215~1.878tCO2/萬元.結(jié)合上文所得發(fā)電行業(yè)排放比例數(shù)據(jù),計(jì)算得到2020年發(fā)電行業(yè)目標(biāo)CO2排放量如表10所示.
表10 2020年發(fā)電行業(yè)目標(biāo)CO2排放量Table 10 CO2 emission target of power sector in 2020
通過上文計(jì)算可得若實(shí)現(xiàn)發(fā)電行業(yè)現(xiàn)有節(jié)能減排技術(shù)相關(guān)規(guī)劃后,2020年預(yù)測產(chǎn)生的CO2排放量;以及根據(jù)我國碳強(qiáng)度減排承諾下的2020年總的CO2排放量.
表11 規(guī)劃相符對發(fā)電行業(yè)排放比例要求Table 11 Emission ratio of power sector required by consistency between technology plans and reduction target on CO2
國際能源署(IEA)的研究表明,電力、交通和制造行業(yè)是全球CO2排放的主要來源,其中發(fā)電行業(yè)排放的CO2約占總排放量的40%.[27]計(jì)軍平等[4]指出從生產(chǎn)角度看,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的直接排放量最大,占 2007年排放總量的36.24%.張雯[28]指出我國發(fā)電行業(yè)碳排放占總排放比例在35%~40%.
根據(jù)我國現(xiàn)有規(guī)劃,對應(yīng)于不同的GDP增長速度,發(fā)電行業(yè)都能夠完成國家承諾碳強(qiáng)度減排的分解目標(biāo).在 GDP增速過慢或過快時(shí),發(fā)電行業(yè)減排貢獻(xiàn)尤其顯著.
由于GDP增長過慢不能滿足我國發(fā)展的需求,而增長過快既不符合實(shí)際,而且根據(jù)童抗抗等[29]的研究,應(yīng)考慮由此帶來的排放總量增加.因此我國基于發(fā)電行業(yè)分解的 CO2減排強(qiáng)度目標(biāo)在40%到45%之間可行.
根據(jù)本研究,我國現(xiàn)有發(fā)電行業(yè)的減排規(guī)劃能夠完成國家 GDP排放強(qiáng)度減排的分解目標(biāo).要達(dá)成 GDP減排強(qiáng)度目標(biāo),并不需要對于 GDP增速采取專門的控制.
5.1 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,若 2020年發(fā)電行業(yè)CO2排放量仍能保持35%~40%的占比,則發(fā)電行業(yè)的排放能夠達(dá)到國家碳排放強(qiáng)度減排分解目標(biāo)要求,可以通過發(fā)電行業(yè)減排預(yù)測國家碳強(qiáng)度減排目標(biāo)的可行性.
5.2 保持發(fā)電行業(yè)高于33%的某一排放比例不變,無論我國 GDP年均增速多少,發(fā)電行業(yè)的預(yù)測CO2排放量都能滿足國家GDP排放強(qiáng)度下降40%的分解目標(biāo);當(dāng) GDP增長過快或過慢時(shí),甚至能夠滿足GDP排放強(qiáng)度下降45%的要求.該結(jié)果的可能原因是由于當(dāng)GDP發(fā)展過慢時(shí),發(fā)電行業(yè)新的減排技術(shù)和新能源的使用發(fā)揮了主要作用,減排效果明顯,相對應(yīng)的總 GDP排放強(qiáng)度也較小;當(dāng)GDP發(fā)展過快時(shí),由于GDP總量大,相對于任意排放強(qiáng)度值,允許排放的額度都較多,而由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等的調(diào)整,電力生產(chǎn)增速慢于GDP增速,所以達(dá)標(biāo)也較為容易.
[1]劉小敏,付加鋒.基于CGE模型的2020年中國碳排放強(qiáng)度目標(biāo)分析 [J]. 資源科學(xué), 2011,33(4):634-639.
[2]張友國.經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式變化對中國碳排放強(qiáng)度的影響 [J]. 經(jīng)濟(jì)研究, 2010,04:120-133.
[3]李 健,周 慧.中國碳排放強(qiáng)度與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)分析 [J].中國人口·資源與環(huán)境, 2012,22(1):7-14.
[4]計(jì)軍平,馬曉明.中國溫室氣體排放增長的結(jié)構(gòu)分解分析 [J].中國環(huán)境科學(xué), 2011,31(12):2076-2082.
[5]2006 IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventories [S].Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme.
[6]2011中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子 [R]. 北京:國家發(fā)改委氣候司, 2011.
[7]吳敬儒,陳劍波.我國電力工業(yè)發(fā)展規(guī)劃問題 [J]. 中國電力,2005,38(9):11-14
[8]全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)快報(bào)(2011年) [R]. 北京:中國電力企業(yè)聯(lián)合會.
[9]2050中國能源和碳排放研究課題組編著.2050中國能源和碳排放報(bào)告 [R]. 北京:科學(xué)出版社, 2009.
[10]2008~2011年中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒 [M]. 北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社.[11]2004~2011年中國統(tǒng)計(jì)年鑒 [M]. 北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社.
[12]2010年電力統(tǒng)計(jì)年報(bào)數(shù)據(jù)一覽表 [R]. 北京:中國電力企業(yè)聯(lián)合會.
[13]清華大學(xué)氣候政策研究中心,齊曄主編,中國低碳發(fā)展報(bào)告(2011-2012):回顧”十一五”展望”十二五”[M]:北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社, 2011.
[14]IEA. CO2Emissions from fuel combustion [R]. 2011.
[15]徐 彤,王新雷.促進(jìn)IGCC發(fā)電技術(shù)在我國發(fā)展的建議 [J]. 中國能源, 2010,32(9):25-27.
[16]徐 強(qiáng),曹 江,周一工,等.整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)特點(diǎn)綜述及產(chǎn)業(yè)化前景分析 [J]. 鍋爐技術(shù), 2006,37(6):1-9.
[17]姜成洋.超大容量超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 鍋爐制造, 2006,03:46-49.
[18]劉堂禮.超臨界和超超臨界技術(shù)及其發(fā)展 [J]. 廣東電力,2007,20(1):19-22.
[19]張建中.我國超(超)臨界發(fā)電機(jī)組實(shí)際投運(yùn)水平評述 [J]. 電力建設(shè), 2009,30(4):1-9.
[20]呂玉坤,豆中州,趙 鍇.整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電技術(shù)發(fā)展與前景 [J]. 應(yīng)用能源技術(shù), 2010,10:36-39.
[21]電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編(2010年) [M]. 北京:中國電力企業(yè)聯(lián)合會, 2011.
[22]王 偉,郭煒煜主編.低碳時(shí)代的中國能源發(fā)展政策研究 [M].北京:中國經(jīng)濟(jì)出版社, 2011:19.
[23]2005~2011年中國電力年鑒 [M]. 北京:中國電力出版社.
[24]安祥華,姜 昀.我國火電行業(yè) CO2排放現(xiàn)狀及控制建議 [J].中國煤炭, 2011,37(1):108-110.
[25]中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要[R]. 北京:人民出版社, 2011.
[26]美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室 CO2信息分析中心(CDIAC).各國 CO2排放總量 [EB/OL]. [2011-06-10]http://cdiac.ornl.gov/ftp/trends/emissions/prc.dat.
[27]IEA網(wǎng)站. CO2Emissions from Fuel Combustion [EB/OL].[2012-03-05].http://www.iea.org/co2highlights/CO2highlights.xls.
[28]張 雯.中國發(fā)電行業(yè)溫室氣體減排潛力與成本分析 [D]. 北京:北京大學(xué), 2011.
[29]童抗抗,馬克明.中國的能源消耗與產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的相關(guān)性研究 [J].中國環(huán)境科學(xué), 2011,31(7):1212-1218.
Consistency analysis between technology plans and reduction target on CO2emissions from China's power sector in 2020.
LIAO Xia-wei1, JI Jun-ping1,2, MA Xiao-ming1,2*(1.College of Environmental Science and Engineering, Peking University, Beijing100871, China;2.Key Laboratory for Urban Habitat Environmental Science and Technology, School of Environment and Energy, Peking University Shenzhen Graduate School, Shenzhen 518055, China).China Environmental Science, 2012,33(3):553~559
Based on existing energy saving technology plans in the power sector of China, the CO2emissions in 2020 was projected to reach 3532,3915 and 4320 million ton respectively in 3 different scenarios, e.g. high-speed development,baseline scenario and low-speed development, provided that all the planning objectives were achieved. According to China’s CO2intensity reduction commitments, the CO2emission target in 2020 was expected to reach 9730~12796 million ton in accordance with different GDP growth rate. Combining the above results, consistency between technology plans and reduction target required the emission rate of power sector to be between 33.27% and 36.82%, which means the total carbon emissions of the power sector was able to complete the decomposition of national carbon intensity reduction target provided that all the energy saving technology planning objectives were achieved irrespective of the GDP growth rate.
emission reduction target;consistency analysis;power sector
X321
A
1000-6923(2013)03-0553-07
2012-07-05
教育部人文社會科學(xué)研究項(xiàng)目(10YJC790344)
* 責(zé)任作者, 教授, xmma@pku.edu.cn
廖夏偉(1989-),男,四川宜賓人,北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生,研究方向?yàn)榄h(huán)境規(guī)劃與管理.