中美于2014年11月12日在北京發(fā)布中美氣候變化聯(lián)合聲明,中國計(jì)劃在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰,并計(jì)劃到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20%左右。那么如何在2030年之前實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰的目標(biāo)成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。本研究采用自上而下的經(jīng)濟(jì)能源模型與自下而上的分品種的能源模型相結(jié)合的方法,通過模擬對(duì)比了基準(zhǔn)情景(2030年之前碳排放無法達(dá)峰)和目標(biāo)情景(2029年碳排放達(dá)到峰值)兩個(gè)情景,測(cè)算結(jié)果表明避免電力消費(fèi)快速增長是實(shí)現(xiàn)碳排放峰值的重要舉措。
一、未來我國碳排放中煤炭是主要的貢獻(xiàn)因素,同時(shí)也是不確定性最大的因素
如圖1所示,在基準(zhǔn)情景下,我國碳排放在2030年達(dá)到116.4億噸,相對(duì)于2029年增長0.8%,我國碳排放在2030年之前不能達(dá)到峰值。從碳排放的來源來看,煤炭是碳排放的主要來源,占到總碳排放的比重為74.4%,石油和天然氣來源的碳排放分別占到總排放的17.1%和8.4%。如圖2所示,在目標(biāo)情景下,我國碳排放在2030年達(dá)到109.9億噸,相對(duì)于2029年降低0.1%,我國碳排放在2029年能夠達(dá)到峰值。從碳排放的來源來看,煤炭也是碳排放的主要來源,占到總碳排放的比重為64.2%,石油和天然氣來源的碳排放分別占到總排放的16.6%和11.9%。
通過兩個(gè)情景的對(duì)比可以看出,第一,未來我國碳排放中煤炭是主要的貢獻(xiàn)因素。兩個(gè)情境下到2030年煤炭來源的碳排放下占總排放的比重在64%—74%之間。第二,與基準(zhǔn)情景相比,目標(biāo)情景下2030年煤炭來源的碳排放下降12億噸,石油來源的碳排放變化較小,天然氣來源的碳排放上升4億噸。這說明碳排放下降的主要原因是煤炭消費(fèi)量的下降以及天然氣替代煤炭的使用。第三,未來減排的關(guān)鍵在于煤炭消費(fèi)量的削減,從而使得我國未來煤炭消費(fèi)具有較大的不確定性。
二、煤炭消費(fèi)主要用于發(fā)電部門,避免電力消費(fèi)快速增長是實(shí)現(xiàn)碳排放峰值的重要舉措
一方面,在目標(biāo)情境下,隨著未來幾年使用煤炭的主要高耗能行業(yè)的產(chǎn)量逐漸達(dá)到峰值,其煤炭消費(fèi)量也將達(dá)峰,如表1所示,鋼鐵,建材和其他行業(yè)的用煤將在2016年以前達(dá)到峰值,化工行業(yè)的用煤在2025年也將達(dá)到峰值。因此,如圖3所示,發(fā)電用煤占總煤炭消費(fèi)量的比重將逐漸提高,由2014年的53%上升到2030年的71%。從而降低煤炭源二氧化碳排放的關(guān)鍵在于煤電部門。
另一方面,隨著我國的經(jīng)濟(jì)增長和居民收入的提高,電力需求將長期保持穩(wěn)定增長趨勢(shì),根據(jù)模型測(cè)算,在基準(zhǔn)情景下,2030年我國總的電力消費(fèi)量達(dá)到120042億千瓦時(shí),2014—2030年的年均增速為4.9%。在目標(biāo)情景下,2030年我國總的電力消費(fèi)量達(dá)到110951億千瓦時(shí),2014—2030年的年均增速為4.4%,目標(biāo)情景比基準(zhǔn)情景在2030年電力消費(fèi)量下降8%。在兩個(gè)情境下,煤電仍在發(fā)電結(jié)構(gòu)中占較大比重,如圖4所示,在目標(biāo)情景下,未來發(fā)電結(jié)構(gòu)中煤電比重為58.5%。因此,電力需求的波動(dòng)直接決定煤電的需求,在基準(zhǔn)情景下電力需求增長過快,2030年前無法達(dá)到碳排放峰值,目標(biāo)情境下電力消費(fèi)的下降是碳排放在2029年達(dá)到峰值的主要貢獻(xiàn)因素。
綜合以上幾個(gè)方面可以看出,煤炭是我國碳排放的主要貢獻(xiàn)因素,而煤電是煤炭消費(fèi)的主要部門,并且煤電在電力生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。因此,電力需求對(duì)于煤炭消費(fèi)總量起著重要的作用,從而是影響碳排放能否達(dá)峰的關(guān)鍵因素,避免電力消費(fèi)快速增長是實(shí)現(xiàn)碳排放峰值的重要舉措。
三、多管齊下降低電力行業(yè)碳排放
降低電力行業(yè)碳排放應(yīng)從生產(chǎn)側(cè)和需求側(cè)兩大方面多管齊下,力爭(zhēng)大幅降低電力行業(yè)碳排放。從生產(chǎn)側(cè)來看,其一,加大在可再生能源領(lǐng)域的投資。根據(jù)模型測(cè)算,在目標(biāo)情境下,我國非化石能源比例到2030年需達(dá)到22%,對(duì)于電力部門來說,這需要加大我國在核能、太陽能,水電、風(fēng)電等領(lǐng)域的項(xiàng)目投資。同時(shí)大力發(fā)展分布式能源推進(jìn)建筑節(jié)電,提高可再生能源市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。其二,加快余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,提高能源的再利用能力。其三,通過納入環(huán)境成本,逐步提高煤炭價(jià)格,依靠市場(chǎng)機(jī)制調(diào)節(jié)促進(jìn)天然氣對(duì)煤炭的替代。從需求側(cè)來看,其一,加快全國統(tǒng)一的碳市場(chǎng)建設(shè)。目前我國已經(jīng)在兩省五市試點(diǎn)碳市場(chǎng),未來需要加快全國統(tǒng)一的碳市場(chǎng)建設(shè),開展電力市場(chǎng)改革,利用價(jià)格手段發(fā)揮用電側(cè)的節(jié)電潛力。其二,選擇工業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域開展先進(jìn)適用的節(jié)電技術(shù)推廣,推進(jìn)通用型節(jié)電設(shè)備,降低工業(yè)用電彈性。其三,提高階梯電價(jià),避免居民和第三產(chǎn)業(yè)耗電過快增長。
(蔡松鋒,國家信息中心經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)部助理研究員。研究方向:能源環(huán)境、氣候變化政策和一般均衡模型)