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IEA发布中国能源体系碳中和路线图

作者/来源:TNEA   发表时间:2021-12-28 13:30:18

2021年9月,国际能源署(IEA)发布题为《中国能源体系碳中和路线图》(An Energy Sector Roadmap to Carbon Neutrality in China)的报告,基于中国“双碳”目标,通过构建承诺目标情景(Announced Pledges Scenario, APS)和加速转型情景(Accelerated Transition Scenario, ATS),探讨了中国能源体系实现碳中和的路径。结果显示,中国有能力在确保能源安全的同时实现碳中和目标。报告的主要内容如下:

(1)实现碳中和需要中国能源体系深度转型。提高能效、发展可再生能源和减少煤炭使用将成为推动中国在2030年前实现碳达峰的3个关键要素。在APS下,到2060年,中国对煤炭、石油和天然气的需求将分别下降约80%、60%和45%;低碳能源在一次能源需求中的占比将从当前的15%增至2060年的74%;到2045年,太阳能将成为中国最主要的一次能源来源,占比将在2060年达到25%;到2030年,能效、光伏和风能将为能源部门的碳减排贡献60%。并且,中国完全有能力提供实现碳中和目标所需的投资水平。

(2)中国各行业都存在可行路径实现深度减排。①以可再生能源发电为主的电力部门将为中国清洁能源转型奠定基础。在APS下,中国电力部门将在2055年前实现净零排放。预计到2060年,中国发电量将增加130%,其在终端能源需求中的占比将翻一番,达到50%以上。可再生能源发电(主要是风能和光伏)在2020—2060年将增加近7倍,届时将占发电总量的80%左右。相比之下,煤电份额将从超过60%下降到仅有5%。②氢及氢基燃料、生物燃料等低碳燃料不可或缺。实现碳中和目标需要在难以电气化的领域应用低碳燃料,包括液体生物燃料、沼气、生物甲烷和生物液化石油气、氢和氢基燃料等。目前,低碳燃料在中国终端能源需求中的占比不到1%。在APS下,到2030年和2060年,低碳燃料占比将增至约1%和9%。到2060年,液体生物燃料将满足9%的交通能源需求;低碳氢和氢基燃料在终端能源消费总量中的占比将达到近10%;低碳气体(生物甲烷和氢气)将占天然气需求的近15%。③提高能效和当今市场化技术只能使工业部门部分实现净零排放,电气化是交通和建筑部门去碳化的关键。在APS下,到2060年,中国工业碳排放量将下降近95%,未配备减排技术的煤炭消费量将降低90%,剩余的排放量将被电力和燃料转化行业的负排放所抵消。能效提高和电气化在短期内将推动大部分工业减排,而新兴的创新技术,尤其是水泥、钢铁和化工行业的氢能和碳捕集、利用与封存(CCUS),将在2030年后发挥主导作用。公路运输约60%的减排量将来自电气化,4%将来自低碳氢。到2060年,依靠电气化、清洁供热和提高能效等措施,建筑部门的直接排放量将下降95%以上。

(3)中国能源转型需要4类跨部门技术深度创新。①电气化技术创新。在APS下,到2060年,电气化将贡献13%的减排量。其中,45%来自工业、35%来自交通、12%来自建筑、8%来自燃料供应电气化。②CCUS技术创新。在APS下,到2060年,CCUS将贡献8%的中国累计减排量,占全球CCUS累计减排量的近50%。③氢能技术创新。在APS下,低碳氢和氢基燃料的使用将在2021—2060年累计减排近160亿吨二氧化碳,占总减排量3%以上,主要来源于工业,尤其是化工和钢铁,其余来自运输业。到2060年,中国氢需求量将增至9000万吨,几乎所有的氢需求都将通过低碳技术满足,其中近80%是电解制氢。④生物能源技术创新。到2060年,生物能源在总能源需求中的占比将增加1倍多,达到13%以上,成为中国第三大一次能源。可持续生物能源的使用将贡献减排量的近7%。大部分生物能源将用于发电和供热。液体生物燃料在交通中的应用也将显著增长。

(4)提前实现2030年的碳减排目标可以减轻2030年后的减排负担,其社会经济效益不仅限于应对气候变化。较之APS,中国拥有的技术能力、经济手段和政策经验,可以支持其提前实现2030年的碳减排目标。在ATS下,加快政策进程将加快煤炭的淘汰速度、低碳技术的部署和能效的提升。在ATS下,到2030年,能源体系的二氧化碳排放量将比APS降低约20亿吨(约20%)。同时,提前实现2030年的碳减排目标,将为中国带来更多的社会经济效益,并将推动中国在全球清洁能源技术价值链中发挥核心作用。