張佳鑾， 王增栩， 田中華

(1.廣東省技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究發(fā)展中心， 廣州 510070； 2.廣東省能源研究會(huì)， 廣州 510070； 3.廣東省節(jié)能中心， 廣州 510030)

2020年9月22日，國(guó)家主席習(xí)近平首次在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論會(huì)上宣布：中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

中國(guó)“3060”雙碳目標(biāo)的提出，為能源轉(zhuǎn)型提供了更為緊迫明晰的時(shí)間表。廣東作為國(guó)家低碳試點(diǎn)省，始終堅(jiān)持立足經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，充分發(fā)揮綠色低碳引領(lǐng)生態(tài)文明建設(shè)和增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力的作用，積極探索低碳發(fā)展體制機(jī)制，“十二五”“十三五”均順利完成了國(guó)家下達(dá)的單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量(簡(jiǎn)稱“碳強(qiáng)度”)下降約束性指標(biāo)，連續(xù)多年在國(guó)家碳強(qiáng)度考核中被評(píng)為“優(yōu)秀”，在全國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化工作中發(fā)揮了先鋒模范作用，成為推動(dòng)綠色發(fā)展和生活的先行地。

雖然低碳試點(diǎn)省工作為廣東奠定了良好的達(dá)峰基礎(chǔ)，但是廣東要在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰仍有一定挑戰(zhàn)和壓力。其中，電力是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)和碳減排的關(guān)鍵領(lǐng)域[1]。廣東電力行業(yè)碳排放量占全省碳排放量的比重接近一半，是碳排放占比最大的單一行業(yè)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和終端用能結(jié)構(gòu)變化也將繼續(xù)拉升廣東的用電量。電力低碳轉(zhuǎn)型對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有全局性意義。因此，研究發(fā)電行業(yè)如何在確保安全平穩(wěn)供應(yīng)的同時(shí)深度降碳，對(duì)于助力廣東盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，進(jìn)而減輕廣東資源環(huán)境瓶頸約束，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量意義重大。

1 廣東省電力行業(yè)碳排放情況

1.1 電力行業(yè)碳排放量

根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(GB/T 4754—2017)，電力行業(yè)包括電力生產(chǎn)和電力供應(yīng)。其中，電力生產(chǎn)包括火力發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、水力發(fā)電、核力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等；電力供應(yīng)指利用電網(wǎng)出售給用戶電能的輸送與分配活動(dòng)，以及供電局的供電活動(dòng)。由于電力供應(yīng)側(cè)的碳排放量相對(duì)較小，本文的電力行業(yè)碳排放情況指電力生產(chǎn)側(cè)的碳排放情況。2015年以來，廣東省電力行業(yè)碳排放量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，由2015年的21 198萬t增加到2019年的23 746萬t，占全省碳排放量的比重介于40%～45%，年均增速約為2.88%(圖1)。

《中華人民共和國(guó)2016年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》指出六大高耗能行業(yè)包括石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。從2019年廣東六大高耗能行業(yè)的碳排放總量來看(圖2)，電力行業(yè)的二氧化碳排放總量最高。在六大高耗能行業(yè)中，電力行業(yè)的二氧化碳排放量達(dá)23 746萬t，分別是有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)的70倍，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)的7.4倍，非金屬礦物制品業(yè)的4.6倍，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)的9.5倍，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)的1.3倍。

圖1 2015—2019年廣東省電力行業(yè)二氧化碳排放總量和占全省碳排放量比重

圖2 2019年廣東六大高耗能行業(yè)二氧化碳排放量

1.2 電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度

廣東電力行業(yè)的碳強(qiáng)度約為全省平均水平的2倍，在廣東六大高耗能行業(yè)及全省規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)中均居第2高位，僅次于石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)。這意味著，除了石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，在全省規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)中，各行業(yè)產(chǎn)生每單位國(guó)民生產(chǎn)總值，電力行業(yè)的二氧化碳排放量最高。2019年，電力行業(yè)的二氧化碳強(qiáng)度約為11.278 t/萬元(2010年價(jià))(表1)，比有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)高18倍，比化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)高5倍，比非金屬礦物制品業(yè)高2.8倍，比黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)高0.6倍。

表1 2019年六大高耗能行業(yè)二氧化碳排放強(qiáng)度

1.3 單位供電平均二氧化碳排放量

從全國(guó)各省市來看，2016年，廣東省省級(jí)電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子(1)由于國(guó)家尚未對(duì)省級(jí)電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子進(jìn)行更新，因此本文所提及的國(guó)內(nèi)各省份的單位供電平均二氧化碳排放量數(shù)據(jù)均為2016年省級(jí)電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子。約為451.2 gCO2/(kW·h)(表2)。在全國(guó)31個(gè)省市中，廣東單位供電平均二氧化碳排放量處于第9位，低于浙江、上海、北京、江蘇、山東等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，高于云南、四川、青海、貴州等可再生能源資源豐富的地區(qū)。與其他國(guó)家和地區(qū)相比，目前廣東電力行業(yè)單位供電平均二氧化碳排放量處于中等排放水平，與全球平均水平(約450 gCO2/(kW·h)相當(dāng)。

表2 2016年省級(jí)電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子

2 碳達(dá)峰碳中和背景下對(duì)電力行業(yè)發(fā)展提出的新要求

2.1 “雙碳”目標(biāo)的內(nèi)涵解讀

碳排放達(dá)峰是指碳排放量在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)達(dá)到峰值，即一個(gè)經(jīng)濟(jì)體(地區(qū))二氧化碳的最大年排放值，碳排放達(dá)峰的核心是碳排放增速持續(xù)降低直至負(fù)增長(zhǎng)。碳中和指在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等措施，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“凈零排放”[2]。碳中和的核心是二氧化碳的排放量與吸收量相等。碳達(dá)峰是碳中和的前置條件，只有實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，才能實(shí)現(xiàn)碳中和。碳達(dá)峰的時(shí)間和峰值水平直接影響碳中和實(shí)現(xiàn)的時(shí)間和難度。達(dá)峰時(shí)間越早，實(shí)現(xiàn)碳中和的壓力越??；峰值越高，實(shí)現(xiàn)碳中和所要求的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展模式轉(zhuǎn)變的難度就越大。

2.2 “雙碳”目標(biāo)對(duì)電力行業(yè)發(fā)展提出的新要求

“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)對(duì)中國(guó)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期的應(yīng)對(duì)氣候變化工作、綠色低碳發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提出了更高的要求，有利于促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)，顯著提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率。電力作為重要的能源基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，既是能源供應(yīng)側(cè)也是最大的能源消費(fèi)領(lǐng)域。雙碳目標(biāo)對(duì)電源結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)、電力科技、電力產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)機(jī)制等均提出了新要求[3]。需多措并舉、多管齊下、多方合力，加快電源結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型，提升能源供應(yīng)安全保障能力，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，建成安全、可靠、綠色、高效、智能的現(xiàn)代化電網(wǎng)，逐步形成源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活高效互動(dòng)的電力運(yùn)行與市場(chǎng)體系，加快構(gòu)建電力科技自主創(chuàng)新體系，促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)成為全省現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的重要產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)電力市場(chǎng)、碳市場(chǎng)的融合發(fā)展，探索用能權(quán)交易，為保障電力供應(yīng)和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供體制機(jī)制支撐。

2.2.1 電源結(jié)構(gòu)

近年來，廣東以擴(kuò)大天然氣利用、安全發(fā)展核電為主要抓手，以發(fā)展海上風(fēng)電等可再生能源、推進(jìn)煤炭清潔高效利用為重要補(bǔ)充，推動(dòng)電源結(jié)構(gòu)向清潔化發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)碳中和的愿景，電源結(jié)構(gòu)低碳化是關(guān)鍵路徑。

目前，全球主要國(guó)家的單位供電平均二氧化碳排放量從低到高大致分成近零排放(100 g以下)、超低排放(100～200 g)、低排放(200～300 g)、中排放(300～500 g)、高排放(500 g以上)[4]。從全球范圍來看，世界各國(guó)供電碳排放水平差異較大，從挪威的1 kW·h接近零到南非的1 kW·h超過800 g，這主要是由各個(gè)國(guó)家不同的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展環(huán)境下電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)所致，反映了各國(guó)發(fā)電工業(yè)體系構(gòu)成的多樣性。根據(jù)IPCC數(shù)據(jù)，在各類電源中，發(fā)電平均二氧化碳排放強(qiáng)度最高的為煤電，排放強(qiáng)度為1 001 gCO2/(kW·h)，最低的為水電，排放強(qiáng)度為4 gCO2/(kW·h)。氣電的發(fā)電平均二氧化碳排放強(qiáng)度為469 gCO2/(kW·h)，僅為煤電排放強(qiáng)度水平的47%。光伏、核電、風(fēng)電、水電等非化石能源的發(fā)電平均二氧化碳排放強(qiáng)度則分別為48、16、12、4 gCO2/(kW·h)[5]。因此，擁有豐富水力資源或核電資源的國(guó)家，單位供電平均二氧化碳排放量幾乎為零；使用煤炭、天然氣和低碳電源混合發(fā)電的國(guó)家，度電碳排放約為300～500 g/(kW·h)；而嚴(yán)重依賴煤電的國(guó)家，單位供電平均二氧化碳排放量可高達(dá)全球平均水平的2倍。2018年，法國(guó)核電裝機(jī)占比47.5%，發(fā)電量占比達(dá)到了71.6%，確保了法國(guó)發(fā)電的低碳水平，同年法國(guó)度電碳排放為61 g/(kW·h)；德國(guó)是歐盟最大的煤炭消費(fèi)國(guó)，2016年煤炭在德國(guó)所有發(fā)電電源中占比42.2%，同年，德國(guó)度電碳排放為560 g/(kW·h)。預(yù)計(jì)大部分發(fā)達(dá)國(guó)家在全社會(huì)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的情境下，電力行業(yè)都要基本實(shí)現(xiàn)近零排放，即單位供電平均二氧化碳排放量低于100 g以下。比如歐盟2050綠色新政實(shí)現(xiàn)碳中和的情景下，預(yù)計(jì)電力行業(yè)80%以上的裝機(jī)都將是可再生能源裝機(jī)，部分國(guó)家甚至是100%。當(dāng)前全球主要國(guó)家單位供電平均二氧化碳排放量水平見表3。

表3 當(dāng)前全球主要國(guó)家單位供電平均二氧化碳排放量水平

當(dāng)前廣東省的發(fā)電結(jié)構(gòu)中，煤電仍占絕對(duì)主導(dǎo)地位，但煤電發(fā)電裝機(jī)容量占比已逐步降低，天然氣發(fā)電、核電和可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量及發(fā)電量占比則呈逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)。2020年底，廣東省內(nèi)電力裝機(jī)容量約1.4億kW，其中非化石能源裝機(jī)占比34.6%，比2015年提高了8.1個(gè)百分點(diǎn)，煤電占總裝機(jī)容量比重從2015年底的59.0%下降至2020年底的45.4%。2020年，廣東省本地電源發(fā)電量為5 048.44億kW·h，電源發(fā)電仍以煤電為主，煤電發(fā)電量2 524.87億kW·h，占省內(nèi)電源發(fā)電量的50%；核電發(fā)電量1 160.78億kW·h，排第2位，約占23%，氣電發(fā)電量隨著裝機(jī)規(guī)模的增大而提高到737.76億kW·h，占比約14.6%，非化石能源發(fā)電量占比32.1%。2015、2020年廣東省電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)見表4。

表4 2015、2020年廣東省電源裝機(jī)結(jié)構(gòu) %

將2019年廣東的電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)與山東、江蘇、浙江等省份對(duì)比(表5)。山東作為煤電裝機(jī)占比達(dá)70.5%的省份，其單位供電平均二氧化碳排放量達(dá)到860.6 g/(kW·h)；其次是江蘇，煤電裝機(jī)占比約60.4%，其單位供電平均二氧化碳排放量達(dá)到682.9 g/(kW·h)；浙江煤電裝機(jī)占比47.5%，氣電裝機(jī)占比12.9%，核電裝機(jī)占比9.3%，可再生能源(含抽蓄)占比29.2%，其單位供電平均二氧化碳排放量為524.5 g/(kW·h)；廣東煤電裝機(jī)占比46.9%，氣電裝機(jī)占比17.4%，核電裝機(jī)占比12.5%，可再生能源(含抽蓄)占比23%，同時(shí)，全省每年30%左右的用電量來自西電東送電量，其中清潔能源占比達(dá)80%以上，使得廣東單位供電平均二氧化碳排放量進(jìn)一步降低，為451.2 g/(kW·h)。

表5 2019年粵蘇浙魯電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)及單位供電平均二氧化碳排放量指標(biāo)對(duì)比

2.2.2 電力系統(tǒng)

“雙碳”目標(biāo)背景下，發(fā)展高比例電源側(cè)可再生能源是大勢(shì)所趨。過去30年，中國(guó)電力系統(tǒng)一直保持高速增長(zhǎng)，目前在電力裝機(jī)、發(fā)電總量、電力輸送系統(tǒng)建設(shè)和規(guī)模，以及常規(guī)發(fā)電技術(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)和可靠性等方面均位居世界前列。但要從這種大規(guī)模集中型的、以化石燃料為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成零碳電力系統(tǒng)，過去的很多優(yōu)勢(shì)在某種程度上也成為一種阻力。廣東也面臨著同樣的挑戰(zhàn)。但在“雙碳”目標(biāo)帶動(dòng)的巨大轉(zhuǎn)型下，廣東的電力系統(tǒng)也有其優(yōu)勢(shì)。在核電、水電、新能源發(fā)電技術(shù)，以及新能源消納等方面，廣東現(xiàn)在處于國(guó)際先進(jìn)地位。同時(shí)，由于光伏、風(fēng)電以及儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)的快速進(jìn)步和大規(guī)模制造能力，廣東具備了低碳轉(zhuǎn)型的巨大潛力。因此，在“雙碳”目標(biāo)背景下，持續(xù)推動(dòng)電源結(jié)構(gòu)低碳綠色轉(zhuǎn)型，需從電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能側(cè)等方面多措并舉，增強(qiáng)電力系統(tǒng)靈活性、適應(yīng)性，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，提升電力需求側(cè)智能響應(yīng)調(diào)節(jié)能力，解決清潔能源消納過程中電網(wǎng)波動(dòng)性等問題，建立綠色低碳、靈活高效、多元互動(dòng)、高度市場(chǎng)化的新型電力系統(tǒng)。

2.2.3 科技

力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是一場(chǎng)任務(wù)艱巨的世紀(jì)大考，也是前所未有的科技挑戰(zhàn)。2020年，廣東電力裝機(jī)容量1.4億kW，煤電占比達(dá)45.4%，煤電發(fā)電量仍占全省發(fā)電量的50%。在碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)背景下，大規(guī)模減少電力行業(yè)的溫室氣體排放、建立近零碳排放電力系統(tǒng)的任務(wù)艱巨，離不開強(qiáng)有力的科技支撐，需更好發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領(lǐng)支撐作用，系統(tǒng)構(gòu)建電力行業(yè)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新體系，推動(dòng)廣東省電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。

2.2.4 產(chǎn)業(yè)

碳達(dá)峰碳中和的背景下，在實(shí)施綠色低碳核心科技攻關(guān)的基礎(chǔ)上，還需統(tǒng)籌電力全鏈條的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)布局，從而促進(jìn)電力行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展，高質(zhì)量支撐引領(lǐng)廣東實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。結(jié)合廣東的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，以加快海上風(fēng)電、太陽(yáng)能、先進(jìn)核能、儲(chǔ)能、氫能的開發(fā)利用為基礎(chǔ)，以強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)為核心，以布局重大工程建設(shè)為支撐，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚發(fā)展為手段，不斷提升廣東電力產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平。

2.2.5 市場(chǎng)機(jī)制

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，是黨中央統(tǒng)籌推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展作出的重大戰(zhàn)略決策。需通過政策、技術(shù)、機(jī)制協(xié)同，推動(dòng)中長(zhǎng)期廣東電力低碳轉(zhuǎn)型的高質(zhì)量發(fā)展。通過統(tǒng)籌推進(jìn)碳排放權(quán)、用能權(quán)、電力交易等市場(chǎng)建設(shè)，發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置方面的決定性作用，以市場(chǎng)化手段解決新能源系統(tǒng)利用成本顯著提高等問題[6]。

3 碳達(dá)峰碳中和背景下廣東電力行業(yè)降碳路徑

3.1 大力優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)

碳達(dá)峰碳中和背景下，電力系統(tǒng)要力爭(zhēng)提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，勢(shì)必要提高氣電、核電、光伏、風(fēng)電等發(fā)電平均二氧化碳排放強(qiáng)度較低的電源比例。廣東省內(nèi)化石能源資源總體匱乏，缺煤、少油、乏氣，化石能源供應(yīng)主要依靠外省及其他國(guó)家送入。未來廣東電源的主要增長(zhǎng)點(diǎn)來源于氣電、核電和可再生能源發(fā)電。隨著電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新舊機(jī)組更替，廣東省內(nèi)綜合發(fā)電煤耗將進(jìn)一步下降，從而降低電力行業(yè)的碳排放水平。

3.1.1 大力發(fā)展海上風(fēng)電

海上風(fēng)電是清潔低碳的可再生能源，不產(chǎn)生碳排放。相比陸上風(fēng)電，具有發(fā)電功率較大、穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn)。廣東擁有4 114 km海岸線和41.93萬km2海域，同時(shí)，沿海平均風(fēng)速較大，風(fēng)功率密度和風(fēng)能利用小時(shí)數(shù)較高，風(fēng)能資源豐富、品質(zhì)較好，發(fā)展海上風(fēng)電具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。全省近海海域風(fēng)能資源理論總儲(chǔ)量約1億kW，2019年底，廣東省并網(wǎng)海上風(fēng)電裝機(jī)容量23.6萬kW。近年來，隨著海上風(fēng)電開發(fā)技術(shù)進(jìn)步和成本逐步下降，相關(guān)產(chǎn)業(yè)也得到進(jìn)一步發(fā)展，世界海上風(fēng)電已形成規(guī)模化發(fā)展的態(tài)勢(shì)。未來全球海上風(fēng)電進(jìn)一步加快發(fā)展也將為廣東省帶來難得的發(fā)展機(jī)遇。

3.1.2 積極發(fā)展光伏發(fā)電

太陽(yáng)能是可再生能源，光伏發(fā)電是零碳電力。廣東省各類工業(yè)園區(qū)眾多，集中連片屋頂資源豐富，為分布式光伏開發(fā)提供了有利的基本條件?！笆濉逼陂g，受益于光伏組件的技術(shù)發(fā)展，地面光伏和分布式光伏在廣東省部分太陽(yáng)能資源良好，環(huán)保、接入等限制條件較少的區(qū)域得到了有序開發(fā)和利用。據(jù)普查，廣東省光伏的最大潛能約4 270萬kW，2019年底，廣東省光伏裝機(jī)規(guī)模約為610萬kW。在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下，全國(guó)掀起了光伏熱潮。由于光伏發(fā)電已實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng)，且廣東省燃煤基準(zhǔn)電價(jià)位于全國(guó)前列，廣東省對(duì)企業(yè)投資光伏發(fā)電項(xiàng)目也具有較大的吸引力。

3.1.3 安全高效發(fā)展核電

核電是清潔能源，不排放二氧化碳和煙塵。相較于其他可再生能源，核電具有穩(wěn)定、高效且受自然環(huán)境影響較小的客觀優(yōu)勢(shì)，每年可利用小時(shí)數(shù)達(dá)7 000 h以上，遠(yuǎn)高于光伏發(fā)電及風(fēng)電的平均利用小時(shí)(光伏發(fā)電約1 100 h，風(fēng)電約2 000 h)，是低碳的清潔能源中唯一可大規(guī)模替代化石能源的重要基荷電源，因此，發(fā)展核電是電力減碳的有效途徑。核電站的廠址在地質(zhì)、水文、氣象、地形等方面的要求高，是一種珍貴和稀缺的資源。與國(guó)內(nèi)其他地區(qū)相比，廣東開展核電廠址的開發(fā)保護(hù)工作較早，并已取得了階段性成果[7]。2020年底，廣東省擁有在運(yùn)核電機(jī)組14臺(tái)，裝機(jī)容量1 614萬kW。廣東省現(xiàn)有在建核電項(xiàng)目為惠州太平嶺一期項(xiàng)目(1、2號(hào)機(jī)組)，分別于2019年12月、2020年10月開工建設(shè)，預(yù)計(jì)到2025年最大新增潛能300萬kW。

3.1.4 適度發(fā)展天然氣發(fā)電

天然氣發(fā)電是廣東省多元電力供應(yīng)的重要組成部分，其具有能源轉(zhuǎn)換效率高、排放污染小的特點(diǎn)。相比煤電，氣電減碳優(yōu)勢(shì)明顯，單位度電二氧化碳排放水平僅為燃煤電廠的47%。相比風(fēng)電、光伏，氣電更加穩(wěn)定靈活，具有優(yōu)秀的調(diào)峰性能。將氣電調(diào)峰作為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，是助力電力碳達(dá)峰，構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的重要實(shí)現(xiàn)途徑之一。

3.2 積極構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

電網(wǎng)連接電力生產(chǎn)和消費(fèi)，是重要的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，是電力系統(tǒng)碳減排的核心樞紐。隨著碳達(dá)峰、碳中和工作的推進(jìn)，新能源將大規(guī)模并網(wǎng)，給電網(wǎng)帶來高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”挑戰(zhàn)。以助力新能源發(fā)展，提高零碳能源供應(yīng)為目標(biāo)，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，將進(jìn)一步保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高新能源并網(wǎng)質(zhì)量和效率。因此，為了實(shí)現(xiàn)新能源大規(guī)模、高比例、多元化發(fā)展，推動(dòng)新能源成為新的主體能源，需著力構(gòu)建縱向源網(wǎng)荷儲(chǔ)、橫向多能互補(bǔ)、靈活高效智能互動(dòng)的新型電力體系。分別從電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能側(cè)等方面著手，精準(zhǔn)控制社會(huì)可中斷的用電負(fù)荷和儲(chǔ)能資源，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，解決清潔能源消納過程中電網(wǎng)波動(dòng)性等問題。一是增強(qiáng)電源側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力，合理配置應(yīng)急備用和調(diào)峰電源。有序發(fā)展抽水蓄能等調(diào)節(jié)性電源，綜合考慮調(diào)峰需求和建設(shè)條件，在珠三角等負(fù)荷中心合理規(guī)劃調(diào)峰氣電布局建設(shè)。引導(dǎo)新建氣電機(jī)組配置FCB功能、孤網(wǎng)運(yùn)行能力和黑啟動(dòng)功能，成為抗災(zāi)保障電源，強(qiáng)化重要用戶自備應(yīng)急電源配置，切實(shí)提高電力供應(yīng)和應(yīng)急調(diào)峰儲(chǔ)備能力。二是充分發(fā)揮電網(wǎng)側(cè)的平臺(tái)和樞紐作用，提升可再生能源并網(wǎng)消納的水平。利用跨區(qū)跨省電網(wǎng)，進(jìn)行新能源電力的遠(yuǎn)距離傳輸，同時(shí)，用電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的互補(bǔ)和相互支援、互為備用，提高系統(tǒng)安全水平。三是改變負(fù)荷側(cè)電力負(fù)荷剛性增長(zhǎng)方式，讓負(fù)荷變得“有彈性”“可調(diào)節(jié)”。鼓勵(lì)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)，以綜合能源服務(wù)的形式滿足用戶的能源電力需求。四是在儲(chǔ)能側(cè)，推動(dòng)儲(chǔ)能合理配置與高效運(yùn)營(yíng)。加強(qiáng)儲(chǔ)能與源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃研究，引導(dǎo)儲(chǔ)能合理布局與有序發(fā)展，并推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+儲(chǔ)能建設(shè)，創(chuàng)新儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)的體制機(jī)制，最大限度地發(fā)揮儲(chǔ)能對(duì)可再生能源的消納能力。五是堅(jiān)持以電為中心，促進(jìn)電、氫、氣、熱、冷等多能互補(bǔ)、高效配置、綜合利用。不斷提升網(wǎng)荷互動(dòng)能力和電力需求側(cè)響應(yīng)能力，提高電能在終端能源消費(fèi)中的比例。六是積極推動(dòng)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化調(diào)控，加快構(gòu)建以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡(luò)與新一代信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的數(shù)字電網(wǎng)，建設(shè)新能源可觀、可測(cè)、可控的數(shù)字化平臺(tái)，大力實(shí)施清潔調(diào)度，加大風(fēng)光水火儲(chǔ)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，最大限度消納清潔能源。

3.3 構(gòu)建電力科技自主創(chuàng)新體系

當(dāng)前，可再生能源正逐步成為新增電力重要來源，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式都將發(fā)生重大變化。新一輪能源技術(shù)革命正在孕育，新的能源科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。風(fēng)電技術(shù)逐漸向深海、遠(yuǎn)海和更大兆瓦級(jí)別機(jī)組方向發(fā)展，太陽(yáng)能電池組件效率不斷提高，核能技術(shù)多元化發(fā)展，小堆已成為全球核能大國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。廣東是電力需求大省，新能源利用全國(guó)領(lǐng)先，新能源發(fā)電一直是全額保障消納，非化石能源比重位于全國(guó)前列，應(yīng)結(jié)合廣東實(shí)際資源條件，立足廣東能源利用和發(fā)展的重點(diǎn)，緊跟全球科技發(fā)展趨勢(shì)，加快重點(diǎn)領(lǐng)域前瞻性技術(shù)研發(fā)和科技創(chuàng)新，有效促進(jìn)海上風(fēng)電、核電、光伏發(fā)電等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，力爭(zhēng)形成電力科技自主創(chuàng)新體系。海上風(fēng)電方面，重點(diǎn)圍繞大容量風(fēng)機(jī)的永磁發(fā)電機(jī)、海上風(fēng)電主控、直流輸送、并網(wǎng)消納等系列技術(shù)難點(diǎn)開展科研攻關(guān)。核電方面，重點(diǎn)突破當(dāng)前小型反應(yīng)堆面臨的卡脖子技術(shù)，安全高效推動(dòng)小堆發(fā)展。光伏發(fā)電方面，主要支持高效晶體硅電池關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)，提升電池制備關(guān)鍵裝備及材料國(guó)產(chǎn)化率，研究制備大面積高效率CdTe太陽(yáng)電池。

3.4 推動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展

以電力領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)自主安全可控為導(dǎo)向，積極開展關(guān)鍵技術(shù)裝備創(chuàng)新試驗(yàn)示范，充分發(fā)揮電網(wǎng)平臺(tái)作用，推進(jìn)上下游產(chǎn)業(yè)互動(dòng)對(duì)接，建立產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)合體，建立健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)認(rèn)證體系，打造“龍頭企業(yè)牽頭、上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展”新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局，推動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。一是打造海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)過近年海上風(fēng)電規(guī)劃引導(dǎo)和項(xiàng)目建設(shè)帶動(dòng)，廣東省海上風(fēng)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，在基礎(chǔ)研究、整機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)、零部件生產(chǎn)制造、海上風(fēng)電工程施工、項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理等方面已具備了一定基礎(chǔ)條件，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈正逐步形成和完善。隨著碳達(dá)峰、碳中和工作的推進(jìn)，海上風(fēng)電將是廣東可再生能源的重要增長(zhǎng)點(diǎn)，應(yīng)以廣東省海上風(fēng)電裝備制造骨干企業(yè)為龍頭，帶動(dòng)廣東風(fēng)電研發(fā)水平提高和裝備制造及服務(wù)業(yè)發(fā)展，做大做強(qiáng)海上風(fēng)電裝備制造業(yè)，加快形成集海上風(fēng)電機(jī)組研發(fā)、整機(jī)制造、工程設(shè)計(jì)、施工安全、運(yùn)營(yíng)維護(hù)于一體的風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈，推進(jìn)風(fēng)電機(jī)組向大容量、智能化、抗臺(tái)風(fēng)方向發(fā)展。同時(shí)，統(tǒng)籌做好全省海上風(fēng)電運(yùn)維，推進(jìn)運(yùn)維服務(wù)專業(yè)化。鼓勵(lì)項(xiàng)目開發(fā)企業(yè)、風(fēng)機(jī)制造企業(yè)、施工安裝及運(yùn)維企業(yè)深度合作，整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)海上風(fēng)電成本下降。二是優(yōu)化太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)布局。引導(dǎo)并支持太陽(yáng)能集熱器、光伏設(shè)備、逆變器、封裝、漿料等省內(nèi)細(xì)分龍頭企業(yè)加快產(chǎn)業(yè)布局。積極引進(jìn)太陽(yáng)能電池片環(huán)節(jié)優(yōu)勢(shì)企業(yè)、扶持壯大本地組件優(yōu)質(zhì)企業(yè)。三是推動(dòng)先進(jìn)核能產(chǎn)業(yè)布局。依托加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置、強(qiáng)流重離子加速器裝置、先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室和江門中微子實(shí)驗(yàn)站等先進(jìn)科研平臺(tái)，持續(xù)推進(jìn)先進(jìn)核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。四是推動(dòng)先進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。依托寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能等國(guó)內(nèi)電芯制造龍頭企業(yè)，推動(dòng)“大容量、低成本、長(zhǎng)壽命、高安全、易回收”儲(chǔ)能電池制造，探索開展儲(chǔ)熱及其他創(chuàng)新儲(chǔ)能技術(shù)研究和示范應(yīng)用；提升新材料、電池電芯、逆變器、系統(tǒng)集成和能量管理等產(chǎn)業(yè)集聚化程度。五是培育氫能產(chǎn)業(yè)鏈。聚焦氫能核心技術(shù)研發(fā)和先進(jìn)設(shè)備制造，加快培育從氫氣制儲(chǔ)、加運(yùn)、燃料電池電堆、關(guān)鍵零部件和動(dòng)力系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈。

3.5 統(tǒng)籌推進(jìn)碳排放權(quán)、用能權(quán)、電力交易等市場(chǎng)建設(shè)

積極穩(wěn)妥推進(jìn)適應(yīng)碳達(dá)峰目標(biāo)下的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，優(yōu)化容量市場(chǎng)、輔助服務(wù)等交易機(jī)制，促進(jìn)低碳電力資源在更大的范圍內(nèi)配置消納，充分發(fā)揮市場(chǎng)在保障電力供應(yīng)、加強(qiáng)能源儲(chǔ)備和促進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)方面的積極作用。優(yōu)化創(chuàng)新碳市場(chǎng)交易機(jī)制，推動(dòng)電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)的銜接，為保障電力供應(yīng)和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供體制機(jī)制支撐。建立健全用能預(yù)算管理，探索用能權(quán)交易，統(tǒng)籌推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減碳。

4 結(jié)論

電力是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，也是降低碳排放的關(guān)鍵領(lǐng)域。電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型對(duì)于實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重大意義。廣東電力行業(yè)碳排放總量大，碳排放強(qiáng)度在全省規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)中處于第2位。但是廣東始終著力優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，發(fā)展天然氣發(fā)電、核電和可再生能源發(fā)電，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，使得廣東單位供電平均二氧化碳排放量在全國(guó)處于較低水平[8]。然而，在碳達(dá)峰目標(biāo)和碳中和愿景下，廣東電力行業(yè)距離近零排放還有很大差距。本文分別從碳排放總量、碳排放強(qiáng)度、單位供電平均二氧化碳排放量等多個(gè)角度剖析廣東電力行業(yè)碳排放情況，在此基礎(chǔ)上，研判碳達(dá)峰目標(biāo)和碳中和愿景對(duì)電力行業(yè)發(fā)展提出的新要求，從而提出廣東電力行業(yè)降碳路徑。

在電力供給端，結(jié)合廣東的能源資源稟賦，在確保電力能源供應(yīng)安全保障的前提下，提出大力發(fā)展海上風(fēng)電，積極發(fā)展光伏發(fā)電，安全高效發(fā)展核電，適度發(fā)展天然氣發(fā)電的建議。

在新型電力系統(tǒng)建設(shè)方面，從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)分別提出建議舉措，同時(shí)，提出以電為中心，促進(jìn)電、氫、氣、熱、冷等多能互補(bǔ)，推動(dòng)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化調(diào)控，構(gòu)建縱向源網(wǎng)荷儲(chǔ)、橫向多能互補(bǔ)、靈活高效智能互動(dòng)的新型電力體系，多措并舉推動(dòng)高比例新能源融入電力系統(tǒng)。

圍繞構(gòu)建電力科技自主創(chuàng)新體系和推動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的目標(biāo)，結(jié)合廣東的能源資源稟賦和產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，分別對(duì)海上風(fēng)電、太陽(yáng)能、核能等核心技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展提出相應(yīng)路徑。

在體制機(jī)制改革創(chuàng)新方面，提出統(tǒng)籌推進(jìn)碳排放權(quán)、用能權(quán)、電力交易等市場(chǎng)建設(shè)。通過政策、技術(shù)、機(jī)制協(xié)同，推動(dòng)中長(zhǎng)期廣東電力低碳轉(zhuǎn)型的高質(zhì)量發(fā)展，助力碳達(dá)峰目標(biāo)和碳中和愿景的實(shí)現(xiàn)。