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(guó)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(cè)3種不同的GDP增長(zhǎng)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(guó)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(guó)2020年碳強(qiáng)度減排承諾,計(jì)算得國(guó)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(guó)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(duì)應(yīng)于不同的GDP增長(zhǎng)速度,發(fā)電行業(yè)總碳排放量能夠完成國(guó)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(duì)全球氣候變暖,2009年底哥本哈根會(huì)議前我國(guó)提出了自主減排目標(biāo),即到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年降低40%～45%.在中國(guó)鄭重做出碳排放強(qiáng)度減排承諾后,有許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究.劉小敏等[1]利用CGE模型對(duì)2020年中國(guó)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(guó)[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(duì)中國(guó)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(guó)碳排放強(qiáng)度減排目標(biāo)的研究主要通過(guò)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(guò)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(guò)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(duì)于全國(guó)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(guò)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(guò)完成規(guī)劃目標(biāo)達(dá)成減排目標(biāo).

1 研究方法

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(guó)家溫室氣體清單指南》[5](下文簡(jiǎn)稱IPCC指南)中核算CO2的方法對(duì)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(jiǎn)稱 AD)乘以排放因子(Emission Factor,簡(jiǎn)稱 EF).對(duì)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(cè);ci表示技術(shù)i的排放系數(shù);Fi表示發(fā)電過(guò)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(guó)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(lái)源主要包括煤炭、石油、天然氣等,其中以煤炭為主.對(duì)于 IPCC指南提供的燃料含碳量,國(guó)家發(fā)改委氣候司根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行了調(diào)整[6].本文即以國(guó)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(zhǎng)速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(zhǎng)速度A除以國(guó)民經(jīng)濟(jì)年平均增長(zhǎng)速度a.

假設(shè)我國(guó)在未來(lái)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(cè) 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(duì)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(cè)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(zhǎng)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(guó)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(guó)總排放比例.

本文設(shè)定了國(guó)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(cè)發(fā)電量;最后將發(fā)電行業(yè)2020年的預(yù)測(cè)發(fā)電量與排放目標(biāo)進(jìn)行比較,并提出政策建議.

2 發(fā)電行業(yè)2020年CO2排放量預(yù)測(cè)

2.1 2020年發(fā)電量需求

根據(jù)吳敬儒等[7]綜合國(guó)內(nèi)外的研究,指出當(dāng)一國(guó)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(guó)的國(guó)家發(fā)展規(guī)劃,將對(duì)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(duì)2020年滿足不同國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(cè)Table 2 Estimate on electricity production in 2020

2.2 發(fā)電行業(yè)主要減排技術(shù)

據(jù)《2050中國(guó)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(duì)于發(fā)電過(guò)程來(lái)說(shuō),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(lái)提高能效,例如超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù);二是通過(guò)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(lái)中國(guó)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 2020年發(fā)電行業(yè)排放預(yù)測(cè)

2.3.1 CO2排放系數(shù) 根據(jù) 2008～2011年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》[10]中的“中國(guó)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(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2004～2011》[11]《中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2010年電力統(tǒng)計(jì)年報(bào)數(shù)據(jù)一覽表》[12]《中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)全國(guó)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(duì)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(jiàn),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(shì)直接預(yù)測(cè)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(guó)家為804gCO2/(kW·h)[14],這些國(guó)家目前的技術(shù)水平可作為我國(guó)在未來(lái)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(guó)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(guò)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(cè)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(duì)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(lái)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(guò)程中不涉及化石燃料,除了設(shè)備生產(chǎn)、電廠建設(shè)等過(guò)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(cè)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(shì)、規(guī)劃目標(biāo)等對(duì)在2020年的利用規(guī)模進(jìn)行設(shè)定.

截止到2009年9月,我國(guó)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(guó)已經(jīng)或即將批準(zhǔn)的 IGCC電廠達(dá)到315萬(wàn) 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(cè)到2020年,我國(guó)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(guó)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(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》、《核電中長(zhǎng)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(guò)國(guó)家發(fā)改委審批并上報(bào)國(guó)務(wù)院,預(yù)計(jì)即將出臺(tái).各規(guī)劃對(duì)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(jiàn),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(guó)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(guò)國(guó)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(shì)頭,本文對(duì)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(guó)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(shì),預(yù)測(cè)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(lái)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(wú)明顯的上升或下降趨勢(shì),平均為5267h.

超臨界和超超臨界機(jī)組相對(duì)于傳統(tǒng)亞臨界機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間并無(wú)太大不同.而 IGCC運(yùn)行過(guò)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(guò)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(wèn)題,年有效運(yùn)行時(shí)間將有所降低.按照美國(guó)能源部(DOE)、美國(guó)電力研究院(EPRI)等機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè),商業(yè)化的 IGCC電站性能將在未來(lái)不斷改善,到 2010年可用率達(dá)到 85%以上,2020年將超過(guò)90%[14].考慮到中國(guó)與美國(guó)在技術(shù)方面尚存在一定差距,預(yù)計(jì)中國(guó)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(jiàn),水電、核電設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)并無(wú)明顯的上升或下降趨勢(shì),因此,對(duì)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(yáng)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(wú)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(guó)網(wǎng)能源研究院公布的“十二五”我國(guó)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(yáng)能光伏發(fā)電將達(dá)到900萬(wàn)kW,年發(fā)電量126億kW·h;生物質(zhì)發(fā)電1300萬(wàn)kW,發(fā)電量520億kW·h,由此計(jì)算得風(fēng)電、太陽(yáng)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(lái)說(shuō),各類技術(shù)按照預(yù)測(cè)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(guò)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(cè)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(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下的發(fā)電行業(yè)預(yù)測(cè)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

3 發(fā)電行業(yè)2020年排放目標(biāo)

3.1 2020年全國(guó)總CO2排放目標(biāo)

根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》[25],今后五年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的年均增長(zhǎng)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(zhǎng)目標(biāo)仍是7%,對(duì)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(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 CO2信息分析中心(CDIAC)[26]的中國(guó)CO2排放數(shù)據(jù)以及2005年中國(guó) GDP,計(jì)算得中國(guó) 2005年碳排放強(qiáng)度為3.13tCO2/萬(wàn)元.根據(jù)中國(guó)的減排承諾,2020年的目標(biāo)排放強(qiáng)度應(yīng)為 1.7215～1.878tCO2/萬(wàn)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

3.2 發(fā)電行業(yè)排放比例

通過(guò)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(cè)產(chǎn)生的CO2排放量;以及根據(jù)我國(guó)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(duì)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(guó)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(lái)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?chǎng)28]指出我國(guó)發(fā)電行業(yè)碳排放占總排放比例在35%～40%.

4 政策建議

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有規(guī)劃,對(duì)應(yīng)于不同的GDP增長(zhǎng)速度,發(fā)電行業(yè)都能夠完成國(guó)家承諾碳強(qiáng)度減排的分解目標(biāo).在 GDP增速過(guò)慢或過(guò)快時(shí),發(fā)電行業(yè)減排貢獻(xiàn)尤其顯著.

由于GDP增長(zhǎng)過(guò)慢不能滿足我國(guó)發(fā)展的需求,而增長(zhǎng)過(guò)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(lái)的排放總量增加.因此我國(guó)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(guó)現(xiàn)有發(fā)電行業(yè)的減排規(guī)劃能夠完成國(guó)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(duì)于 GDP增速采取專門的控制.

5 結(jié)論

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(guó)家碳排放強(qiáng)度減排分解目標(biāo)要求,可以通過(guò)發(fā)電行業(yè)減排預(yù)測(cè)國(guó)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(wú)論我國(guó) GDP年均增速多少,發(fā)電行業(yè)的預(yù)測(cè)CO2排放量都能滿足國(guó)家GDP排放強(qiáng)度下降40%的分解目標(biāo);當(dāng) GDP增長(zhǎng)過(guò)快或過(guò)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(guò)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(duì)應(yīng)的總 GDP排放強(qiáng)度也較小;當(dāng)GDP發(fā)展過(guò)快時(shí),由于GDP總量大,相對(duì)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.

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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(huì)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.