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2025-04-05 19:50:51
2019年9月,新疆建成世界电压等级最高的1100千伏准东皖南特高压直流输电工程。
特殊燃料发电机组(如煤矸石、油页岩、水煤浆、石油焦等燃料)以及供热锅炉采用历史强度下降法分配配额,即要求排放单位年度碳排放强度与自身的历史碳排放强度相比有所下降。当燃气机组经核查排放量低于核定的免费配额量时,其配额清缴义务为与燃气机组经核查排放量等量的免费配额量,也无需再在碳市场中购买额外的配额。
当前各试点碳价在18至90元/吨范围内,其中,北京碳价最高(90元/吨),福建碳价最低(18元/吨),上海碳价居中(40元/吨)。目前,广东电力现货市场中已有较为完备的价格上下限参数机制。根据2017年发布的《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》,全国碳市场初期运行将只纳入发电(含热电联产及其他行业自备电厂)一个行业,交易范围仅含二氧化碳一种温室气体。对于火电机组来说,碳减排的可行方式有:提高现货市场运行的负荷率以降低企业单位发电标煤耗。广东省政府主管部门按年度制定全省配额总量,然后分配给各个控排企业。
图3碳价格30元、有偿配额比例变化边界下典型火电机组碳交易成本及占比若以有偿配额比例5%为边界,计算碳价格分别取20元、25元、30元、35元、40元、100元、200元和300元,得到所对应的单位碳交易成本、碳交易在变动成本中的占比,结果如图4所示。新建项目企业碳排放配额=设计产能基准值(见表1)。此外,据彭博新能源财经估计,到2020年代末,新建风电 和光伏的发电成本将低于许多现有燃煤电厂(或联合循环燃 气轮机)的运行成本,使现有煤电资产不再具备经济效益(图 12)。
美国当选总统拜登提议美国将在2035年前实现电力系统零 碳并在2050年前实现全社会净零排放。非化石燃料发电占比达到53%,略高于中国政府在2016年 提出的50%的目标。另一些观点认为,零碳电力供应 的增长速度是有限的,难以满足未来十年的电力需求增长,而 煤电是必然选择。未来几年,随着风电开 发商和风机制造商逐渐完成积压的项目订单,新项目申报和 核准的速度大概率会加快。
据估算,要实现2030目标,中国仍必 须新增大约650GW光伏、600GW陆上风电、60GW海上风 电、113GW水电和66GW核电装机(图2)。陆上风电成本即将低于煤电,海上风电也在未来十年达 到这一水平 自2010年以来,中国陆上风电成本已下降约40%,彭博新能源 财经预计,2020年成本范围在每千瓦时0.29-0.43元之间,与新 建煤电相比已具备了很强的竞争力。
iv 因此,虽然2020年仍有近20个省份申请了光伏补贴,但 平均补贴金额已经下降至每千瓦时0.033元v ,最低补贴金额仅 为每千瓦时0.0001元(图7)。全球可再生能源成本都在下降过去10年,可再生能源的发电成本降幅巨大。这反映了过 去政策的成功,即早期补贴与量化目标促进了产业的快速扩 张,并推动成本大幅下降。在所有国家可实现的全面脱碳情景中,电力的脱碳都必须先 于更大范围的整体经济脱碳。
2020年已获核准的新增平价项目装机总量较低,仅有 11GW。而在2019年,中国开始启用了补贴竞价模式。非水可再生能源发电装机平均年增长约110GW,从2019年 的408 GW增长到2030年的1650GW,非水可再生能源发电 量占当年发电总量的比例达到28.5%。5 在可再生能源资源丰富地区,可再生能源竞价甚至 更低。
2018年以前,中国通过煤电标杆上网电价加 固定度电补贴形式支持光伏项目发展,且补贴水平逐年降低。v 价格降幅计算基于国家能源局公布的竞价结果。
因此,符合中国长期碳中和目标的合理策略,应确保中国所有 新建发电装机基本为零碳清洁能源。要完成习主席提出的目标,中国必 须大幅提高零碳发电资源的投资速度,而任何新建煤电投资 形成的资产都有可能阻碍这一目标的实现,或必须被迫在远 早于其使用寿命结束的时间关停,这不但将造成投资资源的 浪费,更对电力系统脱碳带来更多挑战。
核电方面,考虑到目前大约12GW正在建设中,以及 约22GW已确定开工日期66GW的新增目标看起来是可以 实现的。正如我们近期发 布的两部报告(分别讨论了全球和中国经济全面脱碳的可行 性2 )所示,技术先进的经济体以非常低的经济成本在本世纪 中叶实现零碳,其可行性是毫无疑问的。光伏成本已经低于新建煤电据彭博新能源财经预计,中国光伏发电目前的LCOE在每千瓦 时0.2-0.41元之间,在多数地区已经具备了与新建燃煤发电竞 争的能力(图6)。碳中和加速电力增长零碳化进程2020年9月22日举行的联合国大会上,习近平主席承诺中国将在2030年前实现碳排放达峰,并在2060年前实现碳中和。但是,目前中国仍在继 续建设新的燃煤电厂,仅2020年1-6月间,新批复的煤电装机即 达20 GW,比过去4年中任何一年的全年核准装机量都高。图5展示的美国发电成本变化趋势显示, 可再生能源的竞争力正在超过新建煤电项目和许多现有燃煤 电厂,给这些电厂及投资者带来了越来越大的经济性压力。
而一旦装机恢复常态 化稳步增长,成本仍将出现大幅下降。vi 这也与行业预测相一致,即2021年起光伏补贴或将 全面取消。
基于美国市场的研究显示, 在税收减免政策的支持下,光伏或风电成本在所有州都已低 于基荷燃气发电(图4),许多州也取消了新建燃气调峰电厂计 划,为光伏加电池储能方案提供发展空间。清华大学气候变化与可持续发展研究院近期发布的一份研究 显示,中国可以在2060年或更早完成碳中和目标,与将全球温 升幅度控制在1.5℃的路径保持一致。
在中国,水电是普遍认为成本最低的发电方式。实现这一情景将有助于实现2030年前达峰 的目标,并确保中国处于实现2060年碳中和目标的正确发展 路径上。
考虑到未来政 策将会继续支持行业发展以实现2030年装机量大幅增长目 标(如图2),预测中国风电成本将在2020年代后期低于煤电 交易价格。展望未来,可再生能源发电成本下降趋势必将持续下去。海上风电成本很可能将在未来十年具备竞争力,而中国的 核电成本目前已经基本可以与煤电竞争。2020年,中国核准的光伏项目装机总量目前是59GW,达到 了实现2030年目标所需的年新增量,其中平价项目装机量为 33GW。
全球越来越多 的国家都极为重视电力系统低碳转型的需求与机遇,并制定了相应的目标:英国现在已通过立法正式承诺将于2050年实现净零温室气 体排放,并计划在2035年实现零碳或近零碳电力系统。1 这 是全球应对气候变化工作的一项重大进展,显示了中国作为 负责任大国承担起全球领导力的决心。
全球海上风电的LCOE目前为每千瓦 时0.63元左右,英国最新的中标价格大约每千瓦时0.36元。中国可再生能源和其他零碳发电成本 全球范围的大趋势在中国也在同步发生。
如果合适的政策得到落实,每年55GW新增风电的投资速度无 疑是可以实现的:在2016和2017年,各有30GW新增风电装机 获得核准,提前实现十三五规划目标。约40GW的在建项目和超过20GW的计划项目也是提供了实现110GW新建水电装机目标的可能性。
在许多国家,光伏与风电目前已经能够与作为基荷的化石燃料 发电竞争。2020年,33GW新建平价项目得到 核准,近50GW平价光伏项目正在建设当中,横跨中国20个省份。彭博新能源财经预计 到2025年,平均成本还将下降30%,在2025年和2030年分别 降至每千瓦时0.25元左右和0.21元,而多数具备资源优势的 地区的发电成本将远低于这一水平(图11)。研究表明,到2030年,随着经济的继续增长和电气化 范围扩大到新的部门,中国的电力需求将达到10-12万亿千瓦 时(图1)。
未来十年,许多国家的光伏与风电 成本都将陆续达到这一转折点,而可再生能源的优势也将随 时间推移愈加显著。据测算,全球 光伏和陆上风电的平准化发电成本(LCOE)分别下降了85%和 60%,海上风电成本如今也开始快速下降,仅过去五年就下降 了60%。
到目前为止,海上风电在中国发展规模有限,截至2019年的 装机容量仅为6GW。如图2 所示,该情景包括了以下假设:2030年,电力需求约达到11万亿千瓦时,在当前水平基础上 增长54%,年均增长率约4%。
但是,相对于 2030年目标水平,目前新增风电项目的速度还达不到要求。v 补贴是指在标杆煤电价格基础上支付的价格溢价。