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一是構(gòu)建多元化能源供應(yīng)體系，形成低碳主導(dǎo)的電力供應(yīng)格局；

二是發(fā)揮電網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)作用，提高資源優(yōu)化配置能力，支持部分地區(qū)率先達(dá)峰；

三是大力提升電氣化水平，服務(wù)全社會(huì)碳減排；

四是大力實(shí)施管理創(chuàng)新，推動(dòng)源網(wǎng)荷高效協(xié)同利用；

五是大力推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，為碳中和目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；

六是強(qiáng)化電力安全意識(shí)，防范電力安全重大風(fēng)險(xiǎn)；

七是健全和完善市場(chǎng)機(jī)制，適應(yīng)碳達(dá)峰碳中和新要求。

內(nèi)容摘要

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，電力行業(yè)既迎來(lái)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大機(jī)遇，也面臨艱巨挑戰(zhàn)。以保障電力安全供應(yīng)為基礎(chǔ)，以低碳化、電氣化、數(shù)字化為基本方向，重點(diǎn)研究了電力行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)序、電源和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及電力供應(yīng)成本。通過(guò)綜合分析電力電量平衡、低碳電源貢獻(xiàn)率、考慮規(guī)?；l(fā)展及技術(shù)進(jìn)步的經(jīng)濟(jì)性，研究提出了確保2030年前、力爭(zhēng)2028年電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并逐步過(guò)渡到穩(wěn)中有降階段。在此基礎(chǔ)上，提出了碳達(dá)峰碳中和實(shí)施路徑：一是構(gòu)建多元化能源供應(yīng)體系，形成低碳主導(dǎo)的電力供應(yīng)格局；二是發(fā)揮電網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)作用，提高資源優(yōu)化配置能力，支持部分地區(qū)率先達(dá)峰；三是大力提升電氣化水平，服務(wù)全社會(huì)碳減排；四是大力實(shí)施管理創(chuàng)新，推動(dòng)源網(wǎng)荷高效協(xié)同利用；五是大力推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，為碳中和目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；六是強(qiáng)化電力安全意識(shí)，防范電力安全重大風(fēng)險(xiǎn)；七是健全和完善市場(chǎng)機(jī)制，適應(yīng)碳達(dá)峰碳中和新要求。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

一、發(fā)展基礎(chǔ)

清潔低碳轉(zhuǎn)型取得新成效。截至2020年底，全國(guó)非化石能源發(fā)電裝機(jī)9.6億千瓦，占總裝機(jī)的43.4%。非化石能源消費(fèi)占比從2015年的12.1%提高到2019年的15.3%，提前一年完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)。截至2019年底，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放強(qiáng)度較2005年降低約48%，提前完成2020年碳減排目標(biāo)。

安全高效發(fā)展達(dá)到新水平。截至2020年底，全國(guó)建成投運(yùn)“十四交十六直”30個(gè)特高壓工程，220千伏及以上輸電線路79.4萬(wàn)公里，變電容量45.3億千伏安。2019年，火電、水電、燃?xì)廨啓C(jī)與核電機(jī)組的等效可用系數(shù)均達(dá)到90%以上，變壓器、架空線路等主要輸變電設(shè)施的可用系數(shù)均超過(guò)99%。

電力科技創(chuàng)新日新月異。核電、超超臨界發(fā)電、新能源發(fā)電等技術(shù)取得積極進(jìn)展，世界上輸電電壓等級(jí)最高、距離最遠(yuǎn)的±1100千伏準(zhǔn)東～皖南特高壓直流工程建成投運(yùn)，世界首個(gè)特高壓多端混合直流工程烏東德電站送廣東廣西工程提前投產(chǎn)。

終端用能電氣化水平持續(xù)提升。2019年，我國(guó)電能占終端能源消費(fèi)比重為26%，高于世界平均水平17%。2016～2019年，電能替代累計(jì)新增用電量約5989億千瓦時(shí)，對(duì)全社會(huì)用電增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到38.5%。

市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)積極推進(jìn)。電力市場(chǎng)交易體系初步建立，各類交易方式和交易品種逐漸豐富。發(fā)電行業(yè)率先開(kāi)展碳交易。截至2020年8月底，碳交易試點(diǎn)累計(jì)成交量約4.06億噸二氧化碳當(dāng)量，成交額約92.8億元。

國(guó)際合作取得積極進(jìn)展。截至2019年底，中國(guó)主要電力企業(yè)境外投資金額57.9億美元。中國(guó)主要電網(wǎng)企業(yè)建成10條跨國(guó)輸電線路，12回110千伏及以上與周邊國(guó)家相聯(lián)的線路走廊，能源互聯(lián)網(wǎng)理念得到廣泛認(rèn)同。

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，電力行業(yè)既迎來(lái)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大機(jī)遇，也面臨艱巨挑戰(zhàn)。歐盟等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體二氧化碳排放已經(jīng)達(dá)峰，從“碳達(dá)峰”到“碳中和”有50～70年過(guò)渡期。我國(guó)二氧化碳排放體量大，從碳達(dá)峰到碳中和僅有30年時(shí)間，任務(wù)更為艱巨。能源電力減排是我國(guó)的主戰(zhàn)場(chǎng)，能源燃燒占全部二氧化碳排放的88%左右，電力行業(yè)排放占約41%。電力行業(yè)不僅要加快清潔能源開(kāi)發(fā)利用，推動(dòng)行業(yè)自身的碳減排，還要助力全社會(huì)能源消費(fèi)方式升級(jí)，支撐鋼鐵、化工、建材等重點(diǎn)行業(yè)提高能源利用效率，滿足全社會(huì)實(shí)現(xiàn)更高水平電氣化要求。

二、電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和研究

（一）電力行業(yè)碳排放現(xiàn)狀

碳排放量增長(zhǎng)有效減緩。以2005年為基準(zhǔn)年，全國(guó)非化石能源裝機(jī)、發(fā)電量分別累計(jì)提升19、16個(gè)百分點(diǎn)，火電供電煤耗累計(jì)下降61.5克/千瓦時(shí)；電力行業(yè)累計(jì)減少二氧化碳排放超過(guò)160億噸。碳排放強(qiáng)度持續(xù)下降。2019年，全國(guó)單位火電發(fā)電量二氧化碳排放約838克/千瓦時(shí)，比2005年下降20%；單位發(fā)電量二氧化碳排放約577克/千瓦時(shí)，比2005年下降32.7%。電力碳排放占全社會(huì)四成左右。2019年我國(guó)二氧化碳排放總量約102億噸，電力行業(yè)、交通行業(yè)、建筑和工業(yè)碳排放占比分別為41%、28%和31%，火力發(fā)電二氧化碳排放總量約42億噸。

（二）電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和研究

我國(guó)電力需求還處在較長(zhǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)期。雙循環(huán)發(fā)展新格局帶動(dòng)用電持續(xù)增長(zhǎng)，新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，傳統(tǒng)用電行業(yè)增速下降，高技術(shù)及裝備制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)將成為用電增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力量。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)將推動(dòng)電力需求剛性增長(zhǎng)。能源轉(zhuǎn)型發(fā)展呈現(xiàn)明顯的電氣化趨勢(shì)，電能替代潛力巨大。綜合考慮節(jié)能意識(shí)和能效水平提升等因素，預(yù)計(jì)2025年、2030年、2035年我國(guó)全社會(huì)用電量分別為9.5萬(wàn)億、11.3萬(wàn)億、12.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，“十四五”、“十五五”、“十六五”期間年均增速分別為4.8%、3.6%、2.2%。預(yù)計(jì)2025年、2030年、2035年我國(guó)最大負(fù)荷分別為16.3億、20.1億、22.6億千瓦，“十四五”、“十五五”、“十六五”期間年均增速分別為5.1%、4.3%、2.4%。

研究對(duì)“十四五”及中長(zhǎng)期電源發(fā)展設(shè)置了新能源、核電不同發(fā)展節(jié)奏的三種情景，情景一是新能源加速發(fā)展，2030年電力行業(yè)碳排放達(dá)峰，投資最省。情景二是核電+新能源加速發(fā)展，2028年電力行業(yè)碳達(dá)峰，投資比情景一高0.6萬(wàn)億元。情景三新能源跨越式發(fā)展，2025年電力行業(yè)碳達(dá)峰，投資比情景一高1.6萬(wàn)億元，但“十四五”期間主要依賴電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)成熟度，具有不確定性。綜合分析，推薦情景二，2030年前、力爭(zhēng)2028年電力行業(yè)碳達(dá)峰，峰值規(guī)模47億噸左右。

“十四五”期間，為保障電力供應(yīng)安全，需要新增一定規(guī)模煤電項(xiàng)目。水電、核電項(xiàng)目建設(shè)工期長(zhǎng)，一般需要5年左右時(shí)間，“十四五”期間新投產(chǎn)規(guī)模比較確定，預(yù)計(jì)到2025年水電達(dá)到4.7億千瓦（含抽水蓄能0.8億千瓦），核電0.8億千瓦。新能源按照年均新增0.7億千瓦考慮，到2025年風(fēng)電達(dá)到4.0億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電達(dá)到5.0億千瓦。由于新能源可參與電力平衡的容量?jī)H為10～15%，為保障電力供應(yīng)安全，滿足電力實(shí)時(shí)平衡要求，“十四五”期間，需新增煤電1.9億千瓦?？紤]退役情況，到2025年煤電裝機(jī)達(dá)到12.5億千瓦。

“十五五”中后期，電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰，并逐步過(guò)渡到穩(wěn)中有降階段。“十五五”期間，按照新能源年均新增1.2億千瓦，核電年均增加8～10臺(tái)機(jī)組。預(yù)計(jì)2030年左右煤電裝機(jī)達(dá)峰，電力行業(yè)碳排放于2028年達(dá)峰?！笆濉逼陂g，電動(dòng)汽車廣泛參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步支撐更大規(guī)模新能源發(fā)展。新能源年均新增2.0億千瓦，核電發(fā)展節(jié)奏不變。新能源、核電、水電等清潔能源發(fā)電低碳貢獻(xiàn)率分別為58%、20%、22%，電力行業(yè)碳排放進(jìn)入穩(wěn)中有降階段。

碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將推高發(fā)電成本。考慮規(guī)?；l(fā)展及技術(shù)進(jìn)步，核電、新能源及儲(chǔ)能設(shè)施的建設(shè)成本呈加速下降趨勢(shì)。但由于新能源屬于低能量密度電源，為滿足電力供應(yīng)，需要建設(shè)更大規(guī)模的新能源裝機(jī)，導(dǎo)致電源和儲(chǔ)能設(shè)施年度投資水平大幅上升，據(jù)測(cè)算，“十四五”“十五五”“十六五”期間，電源年度投資分別為6340億、7360億、8300億元（“十一五”“十二五”“十三五”期間，電源年度總投資分別為3588億、3831億、3524億元）。相比2020年，2025年發(fā)電成本提高14.6%，2030年提高24.0%，2035年提高46.6%。

重大技術(shù)創(chuàng)新助力電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。諸如碳中性氣體、液體燃料取得重大突破,包括氫、氨和烴類等載體可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存電力或用于發(fā)電，將大范圍替代火電機(jī)組，增加系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，保障大電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，電力生產(chǎn)進(jìn)入低碳、零碳階段，并輔以碳捕集、林業(yè)碳匯，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)碳中和。實(shí)現(xiàn)碳中和，將以新型電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，特高壓輸電技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)、長(zhǎng)周期新型儲(chǔ)能技術(shù)、氫能利用技術(shù)、碳捕集技術(shù)等綠色低碳前沿技術(shù)創(chuàng)新為依托，共同推進(jìn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

三、實(shí)施路徑

（一）構(gòu)建多元化能源供應(yīng)體系

堅(jiān)持集中式和分布式并舉，大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模。以西南地區(qū)主要河流為重點(diǎn)，有序推進(jìn)流域大型水電基地建設(shè)。安全有序發(fā)展核電，合理布局適度發(fā)展氣電。按照“控制增量、優(yōu)化存量”的原則，發(fā)揮煤電托底保供作用，適度安排煤電新增規(guī)模。因地制宜發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，推進(jìn)分布式能源發(fā)展。

（二）發(fā)揮電網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)作用

優(yōu)化電網(wǎng)主網(wǎng)架建設(shè)，新增一批跨區(qū)跨省輸電通道，建設(shè)先進(jìn)智能配電網(wǎng)，提高資源優(yōu)化配置能力。支持部分地區(qū)率先達(dá)峰。

（三）大力提升電氣化水平

深入實(shí)施工業(yè)領(lǐng)域電氣化升級(jí)，大力提升交通領(lǐng)域電氣化水平，積極推動(dòng)建筑領(lǐng)域電氣化發(fā)展，加快鄉(xiāng)村電氣化提升工程建設(shè)。

（四）推動(dòng)源網(wǎng)荷高效協(xié)同利用

多措并舉提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，提升電力需求側(cè)響應(yīng)水平。推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展，推進(jìn)電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)。

（五）大力推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新

推動(dòng)抽水蓄能、儲(chǔ)氫、電池儲(chǔ)能、固態(tài)電池、鋰硫電池、金屬空氣等新型儲(chǔ)能技術(shù)跨越式發(fā)展。促進(jìn)低碳化發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用與智能電網(wǎng)技術(shù)迭代升級(jí)，加大前瞻性降碳脫碳技術(shù)創(chuàng)新力度。

（六）強(qiáng)化電力安全意識(shí)

強(qiáng)化新能源發(fā)電出力的隨機(jī)性和間歇性給電力供應(yīng)安全、電力電子設(shè)備的廣泛接入給大電網(wǎng)安全運(yùn)行、技術(shù)創(chuàng)新存在不確定性等帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。加強(qiáng)應(yīng)急保障體系建設(shè)，防范電力安全重大風(fēng)險(xiǎn)。

（七）健全和完善市場(chǎng)機(jī)制

積極發(fā)揮碳市場(chǎng)低成本減碳作用，加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，持續(xù)深化電力市場(chǎng)建設(shè)。推動(dòng)全國(guó)碳市場(chǎng)與電力市場(chǎng)協(xié)同發(fā)展。

四、保障措施

制定電力行業(yè)碳達(dá)峰行動(dòng)方案、開(kāi)展電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和重大問(wèn)題研究、加大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入支持力度、推動(dòng)形成科學(xué)合理的電價(jià)機(jī)制、實(shí)施財(cái)稅金融投資政策引導(dǎo)、推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)電力行業(yè)任務(wù)落地實(shí)施。