碳达峰碳中和背景下电力行业降碳减排策略研究

干雪

摘要：本文从碳达峰碳中和的概念、碳达峰碳中和的实现路径两个方面分析了碳达峰的概念以及实现路径，并且从分析我国电力使用现状、保留火电机组、发展新能源发电、碳的再利用和森林碳汇五个方面分析了电力行业在碳中和与碳达峰目标下的发展研究。希望能为相关人员提供参考。

关键词：碳中和；碳达峰；电力行业

碳达峰、碳中和目标的提出是国家重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。能源电力行业技术资金密集，存在高度的路径依赖，技术路线试错成本极高。构建以新能源为主体的新型电力系统是一项复杂的系统性工程，应超前研判、全面分析电力生产结构改变为电力系统带来的变化与挑战，深入研究电力低碳转型路径及转型过程中的重大问题，力争就技术形态、技术方向等关键问题形成广泛共识。针对于此，本文阐述新型电力系统的发展阶段，提出策略性发展建议，以期为电力行业中长期发展提供基础参考。

1、电力部门低碳转型需要解决的主要问题

经济结构转型，生态文明建设和环境因素倒逼，国家政策引导，共同推动中国进行能源体系转型重构。中国电力部门转型的最终目标应该是实现大规模开发利用可再生能源，使电能成为主要能源供给。但由于电力部门自身的客观条件和发展特点，未来实现碳中和目标还要面临很多的挑战和问题。

首先是大规模煤电装机的处置问题。我国现有的煤电总装机平均机组年龄也只有12年，如果大量的煤电设施提前加速淘汰，会严重影响现有电力系统的安全稳定运行，这也是对固定资产投资的严重浪费，产生巨大的经济成本。针对煤电带来的经济支持作用和“碳锁定”影响，如何正确看待其辩证关系，是电力部门低碳转型过程中面临的首要问题。

其次是如何发展高比例可再生能源问题。高比例的可再生能源并网不仅仅是简单的建造风电、太阳能发电设备，还包括建设相匹配的电网系统、储能系统、调度体系等。我国现有的跨区域电力外送通道无法满足传输需求，分布式储能技术研究才进入发展起步阶段。现有能源、电力系统还难以承受无任何约束的新能源大规模发展，严重制约未来大规模可再生能源的发展。

针对以上背景和问题，研究电力部门中长期低碳转型目标和可行的实现路径具有非常重要的现实意义。

2、电力行业在碳达峰与碳中和目标下的发展研究

2.1分析我国电力使用现状

从国家的长期发展角度来说，实现碳达峰和碳中和是国家所必需的重要发展目标，是社会进步的自然过程，对于西方发达国家而言，碳达峰时期的经济已经度過了工业化的阶段，步入后工业化或者信息化阶段。这一阶段的西方国家经济发展主要不依靠电力发展的工业，所以用电水平也相对稳定。中国现在正处于经济高速发展期，但是纵观我国国家形式，不难看出我国现在尚未完成工业化，其经济的增长还很大程度上的依赖以燃烧化石能源为主的工业产品。要想在大力发展我国经济的同时达成碳中和与碳达峰的目标，就需要发展出既可以满足我国工业的增长，又可以满足我国碳中和、碳达峰的发展目标的碳排放方法。而在我国电力行业中，影响其达成碳中和与碳达峰两大目标的又一重要影响因素是我国现存的资源状况。经研究调查结果可得，我国国内资源含量整体以煤炭的形式为主，和欧美国家的天然气、页岩气等资源含量有着区别。所以对于我国国情来说，完全淘汰煤炭发电并不现实。

2.2保留火电机组

既然受我国现有的能源状况影响，想在我国完全淘汰煤炭发电是不现实的，那么要想实现碳达峰、碳中和的发展目标，就需要以节能为引领，保留一定数量的火力发电机组。为了能够达成节能的目标，相关工作人员就需要对现存的火力发电设施进行改造，使其能够拥有节能的效果。目前较为常见的改造方法是大力发展大型火电发电机组，以大型的火电发电机组代替小型老旧的发电机组。以这样的方式来提升当前我国火力发电的灵活性和煤炭的消耗量，使火电机组能够实现超低排放。另外一种降低火电机组碳排放量的有效做法是将煤炭燃料中掺入非煤炭燃料，进一步降低煤电碳排放。一般会使用一些生物燃料和污泥等杂质来降低火电的二氧化碳排放量。

2.3发展新能源发电

大力发展低碳能源也是一种较为常见的改善我国碳排放量的主要方法，但是我国的低碳能源使用中仍然存在一些问题。其中较为直接的问题就是我国低碳能源分布和需求较为不均匀。我国的低碳能源如风能主要分布在西北地区，无法满足东南地区的大量能量需求。同时，在前文中提到，我国的天然气等清洁能源的含量较低，即使是大力发展清洁能源，也无法替代火电的重要地位。光伏发电作为一种新兴能源产业，主要依靠太阳能来进行发电，目前已经取得了较为重要的地位，在我国的整体发电业务中占据了十分重要的地位。而光伏发电的选址较为苛刻，需要选择太阳能充足而地理环境较为优越的地区，满足以上要求的发电地区对电力的需求情况却较低，并且在电力运输的过程中会出现自然的损耗情况，这也会从一定程度上降低我国光伏发电的利用效率。所以我国的光伏发电业务和其他高新清洁能源发电业务还处于发展期，无法代替火电的重要地位。

2.4碳的再利用

除了减少碳的使用和改良工业结构之外，想要有效减少煤化工业的碳排放量，实现节能减排的碳中和，可以采取一些做法，将电力企业中燃煤产生的的碳元素实现再利用。通过使用专业设备捕集废气中存在的二氧化碳并且将其进行处理，可以使电力企业发展以工业产品为主要生产方式的碳元素二次加工，从而能够实现碳中和的发展战略。其中，甲醇是较为常见的煤化工业产物，该产品应用范围较广，而且在各种工艺中需求量较大，是比较理想的煤化工业产品。目前，二氧化碳制甲醇的工业技术已经得到突破，如果该技术能够得到研发，那么未来的二氧化碳捕集和再利用则会成为工业节能减排的重要手段。除了能够生产甲醇之外，二氧化碳还可以应用于碳酸二甲脂等工业产品，也能够生产尿素等化学肥料，为我国发展起到巨大的作用。

2.5森林碳汇

森林碳汇是利用森林所固有的生态功能来固定空气中二氧化碳，使大气中的二氧化碳浓度降低、氧气含量提升，从而起到改善环境的作用。除此之外，森林环境也能够一定程度上调节当地局部气候，丰富当地物种多样性，起到提高当地居民生活质量的重要作用。对于一些常年较为干旱，地理环境较为恶劣的地区，森林也能够起到防风固沙、改善土地沙漠化等环境问题的重要作用。所以为了实现森林碳汇，就需要提升我国的现有森林资源含量。较为常见的做法是大量进行人工造林，以种植树木的方式来使森林资源能够扩大，对于一些现有的森林资源，要积极采取人工方式来对其进行保护，确保森林资源不受伤害。经过数据研究调查结果显示，一公顷的生态森林每年可以固定20-40t二氧化碳，其固碳能力和固碳质量都较为优秀，所以为了实现森林的固碳作用，我国应该加强对植树造林工作重要性的认识。大力发展森林种植业，将更多的人力物力资源投入到植树造林工作之中。

3、结论

综上所述，碳达峰和碳中和不是实现二氧化碳零排放，而是尽可能地使用清洁资源来满足我国的发电需要，将节能与掺烧的方法贯彻于电力行业的发展路径之中，以低碳发展的方式来大力发展发电行业，从而保障电力系统能够稳定运行。

参考文献：

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