黃震

（上?；葑科髽I(yè)管理咨詢有限公司 上海 200122）

2021年兩會上，碳達峰、碳中和（以下簡稱“雙碳”）被首次寫入政府工作報告，表明我國積極參與國際社會碳減排，主動順應(yīng)全球綠色低碳發(fā)展潮流?！半娏κ墙?jīng)濟發(fā)展的先行官”，在碳排放中工業(yè)占重要比例，其中尤以能源居多，能源中電力為主力。對全國而言，西部地區(qū)是清潔能源富余省份，分別代表清潔能源的兩大類型，即水電、風(fēng)光，實現(xiàn)碳達峰具有更加優(yōu)厚的現(xiàn)實條件。本文以電力為主要研究對象，通過電力的相關(guān)變化，探索西部地區(qū)碳達峰路徑。

1 研究思路

本文立足經(jīng)濟發(fā)展與能源電力的關(guān)系，圍繞碳排放主要來自能源的本質(zhì)特征，構(gòu)建“電力—能源—經(jīng)濟—碳排放”的分析關(guān)系，運用“單位GDP能耗”和“電力碳排放因子”兩個要素，勾勒未來碳排放演進路線，運用對比分析法，深入分析制約碳達峰的客觀要素，力圖探索碳達峰路徑。結(jié)合西部地區(qū)經(jīng)濟實際，深入分析西部地區(qū)電力、能源、經(jīng)濟、碳排放，反復(fù)論證機組互濟、通道、化學(xué)儲能等重要因素，并提出一定的見解。

2 西北地區(qū)碳達峰路徑探索

西北地區(qū)戈壁荒漠廣布，太陽能、風(fēng)能資源十分豐富，開發(fā)潛力巨大，對減少碳排放有著重要影響。陜西是西北地區(qū)的經(jīng)濟大省，本文以陜西省為典型，以陜西省的經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)電量構(gòu)成為主要研究對象，通過分析現(xiàn)狀和預(yù)測未來，探索西北地區(qū)碳達峰實現(xiàn)路徑。

2.1 陜西省經(jīng)濟發(fā)展和發(fā)電量構(gòu)成情況

陜西省近3年的地區(qū)生產(chǎn)總值呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定增長趨勢，按價格不變計算，陜西省近兩年地區(qū)生產(chǎn)總值平均增速為4.35%，以此預(yù)估陜西省2022—2030年地區(qū)生產(chǎn)總值，如表1所示。

表1 陜西省地區(qū)生產(chǎn)總值預(yù)測

陜西省近3年的發(fā)電量構(gòu)成及占比情況如表2所示，陜西省2021年風(fēng)力發(fā)電138.6億千瓦時，較2020年增長69.85%；太陽能發(fā)電量84.55億千瓦時，較2020年增長25.56%，清潔電能呈現(xiàn)逐步增長趨勢。

表2 陜西省近3年發(fā)電量構(gòu)成情況

為了分析經(jīng)濟發(fā)展和發(fā)電量之間的關(guān)系及進一步預(yù)測未來發(fā)電情況，使用單位GDP能耗對發(fā)電量進行預(yù)估，單位GDP能耗=發(fā)電量/地區(qū)生產(chǎn)總值（千瓦時/元），表示每產(chǎn)生一元產(chǎn)值所對應(yīng)的發(fā)電量。通過計算，陜西省近3年單位GDP能耗如表3所示。由表3可以看出，火電系數(shù)增速近2年平均值為3.00%，水電系數(shù)增速近2年平均值為-14.37%，風(fēng)電系數(shù)增速近2年平均值為31.63%，太陽能發(fā)電系數(shù)增速近2年平均值為19.29%。

表3 陜西省近3年單位GDP能耗

2.2 陜西省未來經(jīng)濟發(fā)展和發(fā)電情況預(yù)測

在得出單位GDP能耗的增速后，按照“本年系數(shù)=上一年系數(shù)*增速”的方法計算陜西省未來9年單位GDP能耗，再將陜西省2022—2030年預(yù)估地區(qū)生產(chǎn)總值和該系數(shù)相乘，可以得到未來9年的發(fā)電量預(yù)估值，如表4所示。需要注意的是，根據(jù)宏觀環(huán)境和政策可以預(yù)測，未來會逐漸減少火電占比，火電系數(shù)的正值不合理；水電系數(shù)降速過快，按照這個速度，未來水電系數(shù)會變?yōu)樨撝?，不符合現(xiàn)實性。因此，火電和水電系數(shù)分別按照2021年的系數(shù)（0.0764、0.0039）對未來走勢進行分析。由表4可以看出，未來陜西省火電占比呈現(xiàn)逐年下降趨勢，清潔能源發(fā)電占比呈現(xiàn)逐年上升趨勢。

表4 陜西省未來9年發(fā)電量預(yù)估值

2.3 西北地區(qū)實現(xiàn)碳達峰路徑分析

目前，西北電網(wǎng)已經(jīng)完成碳達峰方案部署，為實現(xiàn)2030年碳達峰的目標(biāo)，預(yù)計擴大新能源裝機3.5億千瓦以上，在提高清潔電能占比方面有著不可或缺的積極作用。

3 西南地區(qū)碳達峰路徑探索

西南地區(qū)是我國水力資源最豐富的地區(qū)，擁有多座大型水庫，是將水電“西電東送”的主戰(zhàn)場，其中西南地區(qū)的四川省清潔能源資源總量排名全國第一。本文將以四川省為例，探索西南地區(qū)實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)的路徑。

3.1 四川省經(jīng)濟發(fā)展和發(fā)電量構(gòu)成情況

四川省作為西南地區(qū)的經(jīng)濟大省，地區(qū)生產(chǎn)總值呈現(xiàn)持續(xù)快遞增長的趨勢，近2年的地區(qū)生產(chǎn)總值平均增速為6.05%。通過分析四川省近3年的發(fā)電量構(gòu)成及占比情況可知，四川省近3年水電占總發(fā)電量的比例都在80%以上；火電發(fā)電量雖然占比不高，但是呈現(xiàn)逐年上升趨勢，從2019年的13.69%上升到2021年的15.31%，主要原因在于水電受氣候因素影響較大，需要火電保持電量供應(yīng)的穩(wěn)定。

通過計算，四川省近3年單位GDP能耗情況如表5所示。由表5可以看出，火電系數(shù)增速近2年平均值為6.83%，水電系數(shù)增速近2年平均值為-0.48%，風(fēng)電系數(shù)增速近2年平均值為11.77%，太陽能發(fā)電系數(shù)增速近2年平均值為12.43%。

表5 四川省近3年單位GDP能耗

3.2 四川省未來經(jīng)濟發(fā)展和發(fā)電情況預(yù)測

同樣，按照“本年系數(shù)=上一年系數(shù)*增速”的方法計算四川省未來9年單位GDP能耗，再將四川省2022—2030年預(yù)估地區(qū)生產(chǎn)總值和該系數(shù)相乘，可以得到未來9年的發(fā)電量預(yù)估值，如表6所示。需要注意的是，根據(jù)宏觀環(huán)境和政策可以預(yù)測，未來會逐漸減少火電占比，增加清潔能源占比，火電系數(shù)的正值和水電系數(shù)的負值不符合現(xiàn)實性。因此，火電和水電系數(shù)分別按照2020年和2021年的系數(shù)平均值（0.0116、0.0672）對未來走勢進行分析。由表6可以看出，火電和清潔能源發(fā)電占比基本穩(wěn)定在14%和86%。在清潔電能中，水電占比逐年下降，風(fēng)電和光電占比逐年上升，起到補充和替代水電的作用。

表6 四川省未來9年發(fā)電量預(yù)估值

3.3 西南地區(qū)實現(xiàn)碳達峰路徑分析

四川省可開發(fā)風(fēng)光發(fā)電資源超過1億千瓦，并且正在規(guī)劃建設(shè)大渡河、雅礱江、金沙江流域的水風(fēng)光互補清潔能源基地，風(fēng)光發(fā)電可開發(fā)資源超過8000萬千瓦，如能開發(fā)利用好這些資源，可以為西南地區(qū)乃至全國實現(xiàn)碳達峰做出重要貢獻。

4 結(jié)語

本文以陜西省和四川省為典型代表，分析西北和西南地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與發(fā)電量之間的關(guān)系，并以此探索兩個地區(qū)實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)的主要路徑。

從研究來看，西部地區(qū)清潔能源富余，實現(xiàn)碳達峰更為容易，但對電力系統(tǒng)的考驗更強，原因在于水電、風(fēng)電的出力不穩(wěn)定，必然需要火電作為調(diào)峰調(diào)頻機組，在此過程中，實現(xiàn)機組間互濟是未來碳達峰決勝的關(guān)鍵。西南地區(qū)水電豐富，在“十四五”期間有開發(fā)計劃，其水電送出對通道要求高，實現(xiàn)通道的協(xié)調(diào)發(fā)展，也是實現(xiàn)碳達峰的挑戰(zhàn)。而西北地區(qū)，風(fēng)光豐富，乃至上海都欲在甘肅建立風(fēng)光基地，風(fēng)光出力不足，化學(xué)儲能將成為發(fā)展挑戰(zhàn)。綜上所述，對西部地區(qū)而言，不同類型機組互濟、通道、化學(xué)儲能安全問題等將成為制約碳達峰的挑戰(zhàn)。

未來可以結(jié)合地區(qū)第一二三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，進一步驗證單位GDP能耗和碳排放合理性，增加對政策文件等其他社會因素的考慮，完善對經(jīng)濟發(fā)展和發(fā)電量之間關(guān)系的研究，更加全面地探索各地區(qū)實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)的路徑。