中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：溫室氣體排放所引起的極端氣候頻繁出現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重影響人類社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，降低溫室氣體排放已然成為各國應(yīng)對極端氣候變化的重要舉措。2020年中國提出力爭于2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和“雙碳”目標(biāo)。2021年中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)依然以化石能源消費(fèi)為主，其中煤炭消費(fèi)量約為42.3億t，碳排放結(jié)構(gòu)占比中，電力行業(yè)碳排放占比超過40%。因此實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)關(guān)鍵是要減少能源碳排放，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。2020—2022年中共中央、國務(wù)院先后發(fā)出《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》等文件，指出要大幅提高能源利用效率、控制化石能源消費(fèi)、嚴(yán)格管控煤電裝機(jī)規(guī)模，在2030年國內(nèi)能耗比2020年下降13.5%，碳排放強(qiáng)度比2005年降低65%，順利實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。
《中國電力》2024年第5期刊發(fā)了李旭東等人撰寫的《碳達(dá)峰背景下中國電力行業(yè)碳排放因素和脫鉤效應(yīng)》一文。文章基于中國2004—2020年數(shù)據(jù)，測算中國電力行業(yè)碳排放，分解電力行業(yè)碳排放影響因素，并在此基礎(chǔ)上分析不同影響因素對電力行業(yè)碳排放脫鉤的影響，基于公布的社會(huì)發(fā)展目標(biāo)，設(shè)定不同情景下的影響因素變動(dòng)趨勢，利用SSA-LSSVM模型預(yù)測不同場景下的電力行業(yè)碳排放趨勢，并分析其脫鉤效應(yīng)變動(dòng)情況，為中國相關(guān)部門實(shí)現(xiàn)“雙碳”提供政策建議。
摘要
探求電力行業(yè)CO2排放驅(qū)動(dòng)因素和脫鉤效應(yīng)既能促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，也有利于改善中國環(huán)境總體質(zhì)量，極具現(xiàn)實(shí)意義。對2004—2020年中國電力行業(yè)CO2排放量進(jìn)行測算，并采用LMDI模型和Tapio脫鉤模型對電力行業(yè)CO2排放的驅(qū)動(dòng)因素和脫鉤狀態(tài)進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上基于SSA-LSSVM預(yù)測模型對中國電力行業(yè)2021—2030年CO2排放量和脫鉤狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測分析。研究結(jié)果表明：1）電力行業(yè)CO2排放影響因素中，經(jīng)濟(jì)增長是主要因素，電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)對電力行業(yè)CO2排放量起到明顯的抑制作用；2）整個(gè)研究期內(nèi)，電力行業(yè)CO2排放量與經(jīng)濟(jì)增長處于弱脫鉤狀態(tài)；3）從電力行業(yè)CO2排放預(yù)測值來看，基準(zhǔn)情景、低碳情景、強(qiáng)低碳情景下電力行業(yè)CO2排放量均呈現(xiàn)上升趨勢，2022—2030年電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長均處于弱脫鉤狀態(tài)?；谘芯拷Y(jié)果，為降低中國電力行業(yè)CO2排放量，建議轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)綠色低碳增長；發(fā)展清潔能源，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)；推進(jìn)低碳技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)電力行碳排放脫鉤。
1 模型構(gòu)建
1.1 電力行業(yè)碳排放計(jì)算
本文采用IPCC（The Intergovernmental Panel on Climate Change）的方法估算中國電力行業(yè)CO2排放。由于水電、風(fēng)電、光伏和核電幾乎不產(chǎn)生碳排放，本文排放源主要考慮火力發(fā)電。由于各地區(qū)火力發(fā)電的能源投入仍以化石燃料為主，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局公布的能源數(shù)據(jù)，本文選取了石油、煤炭、焦炭、原油、煤油、汽油、燃料油、柴油和天然氣等9種化石燃料進(jìn)行核算。電力行業(yè)碳排放量計(jì)算為
1.2 LMDI和脫鉤模型
1.2.1 LMDI模型
為進(jìn)一步探討中國電力行業(yè)碳排放變化的影響因素，需要對電力行業(yè)碳排放量變化進(jìn)行因素分解，其中指數(shù)分解法中的LMDI分解法具有全分解、無殘差等優(yōu)點(diǎn)。采用LMDI分解法構(gòu)建的電力行業(yè)碳排放量分解模型為
1.2.2 脫鉤模型
基于上述分解因子得到電力行業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的脫鉤指數(shù)和脫鉤分解公式為
1.3 SSA-LSSVM預(yù)測模型
在LMDI模型分解電力行業(yè)碳排放影響因素的基礎(chǔ)上，本文對碳達(dá)峰背景下電力行業(yè)碳排放進(jìn)行預(yù)測。
在SSA方法中，樽海鞘群以目標(biāo)F搜尋食物，根據(jù)該生物搜尋食物的行為，建立特定的優(yōu)化步驟如下。
1）設(shè)置初始參數(shù)：在SSA算法中，主要的初始參數(shù)包括變量個(gè)數(shù)、初始種群個(gè)數(shù)、最大迭代次數(shù)、變量的上界和下界等5個(gè)參數(shù)。
2）構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)：通過構(gòu)建適應(yīng)函數(shù)計(jì)算每個(gè)樽海鞘的合適度，具有最佳適應(yīng)度的樽海鞘將被視為目標(biāo)F，適應(yīng)度函數(shù)為
1.4 數(shù)據(jù)來源
本文基于2004—2020年的《中國電力年鑒》獲取各年度的火力發(fā)電量和發(fā)電量數(shù)據(jù)，并按照《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》所附錄的《各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)》計(jì)算各年度的電力行業(yè)能源標(biāo)準(zhǔn)煤消耗總量。按照式（1）計(jì)算電力行業(yè)碳排放。人口數(shù)據(jù)、各年度第二產(chǎn)業(yè)GDP數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)占比數(shù)據(jù)均來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。
2 實(shí)證結(jié)果分析
2.1 電力行業(yè)CO2排放量規(guī)模
根據(jù)上述分析方法和數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得出2004—2020年中國電力行業(yè)產(chǎn)生的CO2排放量。如圖1所示，從排放規(guī)模上看，中國電力行業(yè)CO2排放量從2004年的18.99968億t增加至2020年的40.816 45億t，增加了114.83%，呈現(xiàn)持續(xù)增長的狀態(tài)。從增長趨勢來看，僅在2014—2016年期間CO2年排放量處于負(fù)增長狀態(tài)，電力行業(yè)CO2年排放量總體處于增長狀態(tài)。隨著經(jīng)濟(jì)的增長，電力需求不斷上升，且中國電力結(jié)構(gòu)依然以火力發(fā)電為主，導(dǎo)致火力發(fā)電量逐年增加，火力發(fā)電CO2排放量不斷增加，隨著清潔能源加速發(fā)展以及火電靈活性改造，2016—2020年電力行業(yè)CO2排放量總體處于低增長狀態(tài)。
2.2 LMDI分析
根據(jù)上文所列的模型對2004—2020年電力CO2排放量進(jìn)行指數(shù)分解，分解結(jié)果如表2所示，2004—2020年經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力行業(yè)CO2排放量增長的貢獻(xiàn)度大多超過100%，只有2014—2015年和2015—2016年的貢獻(xiàn)度分別為–83.40%和–37.20%，這表明已有的電力結(jié)構(gòu)下，經(jīng)濟(jì)增長仍是電力行業(yè)CO2排放量增長的主要因素。電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)對電力行業(yè)CO2排放量增長的貢獻(xiàn)度大多為負(fù)值，年平均貢獻(xiàn)度分別為–30.25%和–57.71%，對電力行業(yè)CO2排放量起到明顯的抑制作用，這意味著隨著清潔能源大規(guī)模發(fā)展以及電力利用效率的提高，傳統(tǒng)火電將逐步退出發(fā)電主體，起到輔助調(diào)控作用，電力行業(yè)整體碳排放水平降低。碳排放系數(shù)效應(yīng)和燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)對電力行業(yè)CO2排放量的影響處于波動(dòng)狀態(tài)，但整體而言對其起到抑制作用，年平均貢獻(xiàn)度分別為–0.70%和–2.41%，這表明隨著技術(shù)進(jìn)步和燃料利用效率提高，電力行業(yè)CO2排放量將逐步降低。
2004—2005年間，CO2排放增加2.137044億t，對此時(shí)期電力行業(yè)CO2排放起抑制作用的驅(qū)動(dòng)因素為碳排放系數(shù)效應(yīng)、燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度分別為–1.57%、–0.27%、–10.97%、–48.32%；起促進(jìn)作用的驅(qū)動(dòng)因素為經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度為163.13%。
“十一五”期間，CO2排放增加8.093384億t，對此時(shí)期電力行業(yè)CO2排放起抑制作用的驅(qū)動(dòng)因素為碳排放系數(shù)效應(yīng)、燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度分別為–8.44%、–384.66%、–135.67%、–863.55%；起促進(jìn)作用的驅(qū)動(dòng)因素為經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度為1865.32%。
“十二五”期間，CO2排放增加2.699652億t，對此時(shí)期電力行業(yè)CO2排放起抑制作用的驅(qū)動(dòng)因素為碳排放系數(shù)效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度分別為–0.26%、–122.98%、–145.62%；起促進(jìn)作用的驅(qū)動(dòng)因素為燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度分別為270.36%和498.50%。
“十三五”期間，CO2排放增加8.886695億t，對此時(shí)期電力行業(yè)CO2排放量起抑制作用的驅(qū)動(dòng)因素為碳排放系數(shù)效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度分別為–0.89%和–214.40%；起促進(jìn)作用的驅(qū)動(dòng)因素為燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)、電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)，其貢獻(xiàn)度分別為75.98%、107.21%、532.10%。
2.3 Tapio分析
整個(gè)研究期內(nèi)，電力行業(yè)CO2排放量與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)多處于弱脫鉤的狀態(tài)下，也存在部分年份出現(xiàn)增長負(fù)脫鉤和擴(kuò)張連接等較差的情況，具體情況如表3所示。從時(shí)間維度上表現(xiàn)出從好到差的狀態(tài)，2013年之前，電力行業(yè)CO2排放量以弱脫鉤為主。2013—2015年，電力行業(yè)CO2排放量以強(qiáng)脫鉤為主，在“十一五”和“十二五”期間，中國出臺(tái)一系列節(jié)能減排政策，能源行業(yè)消費(fèi)增速明顯下緩，電力行業(yè)碳排放增速下降，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長出現(xiàn)弱脫鉤效應(yīng)，在“十二五”后半期，即2013—2015年之間，中國出臺(tái)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014—2020年）》等政策，同時(shí)伴隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長動(dòng)力轉(zhuǎn)換，電力行業(yè)CO2排放量與經(jīng)濟(jì)增長實(shí)現(xiàn)強(qiáng)脫鉤。在“十三五”期間，隨著電力市場改革和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，發(fā)電量快速增長，電力行業(yè)CO2排放量與經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)出增長連接和增長負(fù)脫鉤效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)增長與碳排放之間表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。
為尋找電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)因素，計(jì)算各驅(qū)動(dòng)因素的脫鉤指數(shù)，結(jié)果如表4所示，其中各驅(qū)動(dòng)因素的脫鉤指數(shù)之和為表3中的脫鉤指數(shù)。在2019—2020年期間之前，經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)是促進(jìn)電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤的主要因素，貢獻(xiàn)比占到80%。在2019—2020年，隨著電力消費(fèi)強(qiáng)度指數(shù)和燃料轉(zhuǎn)換指數(shù)快速提升，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤狀態(tài)指數(shù)也快速提升，從0.9635提升至13.3877，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長的相關(guān)性增強(qiáng)，造成這種趨勢的原因是：一方面，伴隨國際經(jīng)濟(jì)萎靡和貿(mào)易戰(zhàn)的加劇，中國經(jīng)濟(jì)增速放緩，同比僅增加2%；另一方面，這一時(shí)期煤炭消耗量和發(fā)電量增加，伴隨著電力市場改革深化、電能替代推進(jìn)以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，2019年全國煤炭消費(fèi)小幅增長。基于上述因素，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤狀態(tài)表現(xiàn)為增長負(fù)脫鉤。
2.4 脫鉤路徑研究
2.4.1 情景模擬
本文在參考國家現(xiàn)有政策規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)報(bào)告、前人研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)前文對電力行業(yè)CO2排放驅(qū)動(dòng)因素的相關(guān)分析，選擇城鎮(zhèn)化率、第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占比、標(biāo)準(zhǔn)煤物理消耗量、火力發(fā)電量、年度發(fā)電量、第二產(chǎn)業(yè)占比、人口數(shù)據(jù)等指標(biāo)構(gòu)建情景模擬的預(yù)測影響因素指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上本文參考電力行業(yè)CO2排放的發(fā)展趨勢，分別考慮電力行業(yè)正常發(fā)展、電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型、電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型且轉(zhuǎn)型順利等發(fā)展路徑，分別設(shè)置基準(zhǔn)場景、低碳場景、強(qiáng)低碳場景3種情景，在基準(zhǔn)情景下，電力行業(yè)CO2排放按照當(dāng)前的態(tài)勢發(fā)展，在低碳場景下和強(qiáng)低碳場景下，考慮到碳達(dá)峰目標(biāo)的時(shí)間進(jìn)程、相關(guān)低碳政策、低碳技術(shù)推廣、清潔能源發(fā)展等因素，各因素年變化率有所不同，具體數(shù)值如表5所示。
1）城鎮(zhèn)化率：2030年中國城市人口預(yù)計(jì)將占總?cè)丝诘?0%，以此為基準(zhǔn)情景，設(shè)定城鎮(zhèn)化率增速為0.9%。在此基礎(chǔ)上隨著低碳演進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市發(fā)揮更強(qiáng)的聚集效應(yīng)，中國城鎮(zhèn)人口將進(jìn)一步提高，設(shè)定低碳場景和強(qiáng)低碳場景的城鎮(zhèn)化率在基準(zhǔn)場景的基礎(chǔ)依次上浮1.5個(gè)百分點(diǎn)，分別為2.4%和3.9%。
2）第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占比：根據(jù)2020中國電力規(guī)劃發(fā)展論壇發(fā)布的《中國能源轉(zhuǎn)型與“十四五”電力規(guī)劃研究》，到2025年第三產(chǎn)業(yè)占比將達(dá)到57%，將第三產(chǎn)業(yè)占比增速設(shè)定為1.24%，以此為基準(zhǔn)情景，在此基礎(chǔ)上考慮到隨著低碳技術(shù)的進(jìn)步和綠色經(jīng)濟(jì)、綠色消費(fèi)、綠色服務(wù)的持續(xù)深化，設(shè)定低碳場景和強(qiáng)低碳場景的第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占比在基準(zhǔn)場景的基礎(chǔ)依次上浮1個(gè)百分點(diǎn)，分別為2.24%和3.24%。
3）標(biāo)準(zhǔn)煤物理消耗量增長率：文獻(xiàn)[27]對中國能源消耗進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果顯示到2025年中國標(biāo)準(zhǔn)煤耗將達(dá)到54.90億t，2021—2025年增速分別為3.4%、2%、1.8%、1.6%，本文在此基礎(chǔ)上假設(shè)2025—2030年增長率保持原數(shù)值進(jìn)行增長，并以此為基準(zhǔn)情景，設(shè)定低碳場景和強(qiáng)低碳情景的標(biāo)準(zhǔn)煤物理消耗量增長率在基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)上依次分別下降0.4個(gè)百分點(diǎn)。在低碳場景中，增速依次為3%、1.6%、1.4%、1.2%、1.0%。在強(qiáng)低碳情景中，增速依次為2.6%、1.2%、1.0%、0.8%、0.6%。
4）火力發(fā)電量和年發(fā)電量：根據(jù)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016—2030）、中國“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究的相關(guān)成果，到2025年電力總量年均增速達(dá)到4.4%，2030年非化石能源發(fā)電量占比50%。將火力發(fā)電量占比年增長速度設(shè)為–2.74%，以此為基準(zhǔn)情景，設(shè)定低碳情景和強(qiáng)低碳情景的火力發(fā)電量和年發(fā)電量在基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)上依次分別下降2個(gè)百分點(diǎn)和1個(gè)百分點(diǎn)。在低碳情景中，火力發(fā)電增長率和年發(fā)電量增長率分別為–4.74%和3.4%。在強(qiáng)低碳情景中，火力發(fā)電增長率和年發(fā)電量增長率分別為–6.74%和2.4%。
5）第二產(chǎn)業(yè)占比增長率：文獻(xiàn)[28]對中國經(jīng)濟(jì)總量及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果顯示到2035年中國經(jīng)濟(jì)將達(dá)到2050639億元，第二產(chǎn)業(yè)占比將下降至10.4%，以此為基準(zhǔn)情景，考慮到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和高能耗產(chǎn)業(yè)低碳改造的推進(jìn)，設(shè)定低碳情景和強(qiáng)低碳情景的第二產(chǎn)業(yè)增長率在基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)上依次分別下降0.25個(gè)百分點(diǎn)，分別為4.15%和3.90%。
6）人口數(shù)據(jù)：國務(wù)院印發(fā)的《國家人口發(fā)展規(guī)劃（2016—2030年）的通知》中指出中國總?cè)丝趯⒃?030年前后達(dá)到峰值，人口將達(dá)到14.5億人左右，該時(shí)間點(diǎn)與碳達(dá)峰時(shí)間點(diǎn)一致。文獻(xiàn)[29]對中國人口規(guī)模進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果顯示到2035年中國人口將降低到13.42億人，人口規(guī)模較早達(dá)到峰值。因此本文在此基礎(chǔ)上假定2021—2030年各年份的人口增長率分別為0.31%、0.30%、0.22%、0.18%、0.05%、–0.10%、–0.20%、–0.40%、–0.50%、–0.50%，以此確定基準(zhǔn)情景的人口變化，考慮到隨著低碳政策的推進(jìn)，環(huán)境問題得到有效改善，人口生育環(huán)境得到有效改善，低碳情景和強(qiáng)低碳情景的人口增速在此基礎(chǔ)上依次上浮0.25個(gè)百分點(diǎn)。在低碳情景中，人口增長率依次為0.56%、0.55%、0.47%、0.43%、0.30%、0.15%、0.05%、–0.15%、–0.25%、–0.25%。在強(qiáng)低碳情景中，人口增長率依次為0.81%、0.80%、0.72%、0.68%、0.55%、0.40%、0.30%、0.10%、0%、0%。
2.4.2 電力行業(yè)CO2排放量預(yù)測
將2004—2020年電力行業(yè)CO2排放驅(qū)動(dòng)因素分別代入LSSVM和SSA-LSSVM預(yù)測模型中，對比模型預(yù)測結(jié)果的絕對誤差和相對誤差，其中絕對誤差取其絕對值，結(jié)果如表6所示。
由表6可知，由LSSVM預(yù)測模型得到的CO2排放量絕對誤差的最大值為7.84億t，最小值為0.21億t，相對誤差的最大值為41.29%，最小值為0.65%；由SSA‐LSSVM預(yù)測模型得到的CO2排放量絕對誤差的最大值為2.05億t，最小值為0.01億t，相對誤差的最大值為7.75%，最小值為0.20%。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知SSA-LSSVM預(yù)測模型的預(yù)測精度更高，且該模型預(yù)測的相對誤差在以8%內(nèi)，遠(yuǎn)低于LSSVM預(yù)測模型的預(yù)測誤差。
因此，本文采用SSA-LSSVM預(yù)測模型進(jìn)行電力行業(yè)CO2排放量預(yù)測，c=6945.00469，σ2=19337.1471，模型擬合精度可以達(dá)到97%以上，結(jié)果顯示預(yù)測值與實(shí)際值基本吻合，進(jìn)一步驗(yàn)證了SSA-LSSVM預(yù)測的可行性。因此可以采用SSA-LSSVM預(yù)測模型對不同情景下的電力行業(yè)CO2排放進(jìn)行預(yù)測。
2021—2030年基準(zhǔn)情景、低碳情景、強(qiáng)低碳情景電力行業(yè)CO2排放預(yù)測值如圖2所示。由圖2可知，2021—2030年間基準(zhǔn)情景、低碳情景、強(qiáng)低碳情景電力行業(yè)CO2排放量均呈現(xiàn)出上升趨勢，但各個(gè)情景下電力行業(yè)CO2排放量有所區(qū)別，其中，強(qiáng)低碳情景電力行業(yè)CO2排放量最低，在2030年排放量為42.90億t；低碳情景電力行業(yè)CO2排放量其次，在2030年排放量為44.81億t；基準(zhǔn)情景電力行業(yè)CO2排放量最高，在2030年排放量為47.30億t。3種情景下2030年電力行業(yè)CO2排放量已達(dá)到峰值，在此基礎(chǔ)上探究電力行業(yè)CO2脫鉤路徑。
2.4.3 電力行業(yè)CO2脫鉤路徑
在計(jì)算不同情景下電力行業(yè)CO2排放量的基礎(chǔ)上，將不同情景下2021—2030年各個(gè)驅(qū)動(dòng)因素的預(yù)測值和電力行業(yè)CO2排放量值代入式（10），計(jì)算得出不同情景下的各年電力行業(yè)CO2脫鉤狀態(tài)，結(jié)果如表7所示。
由表7可知，2022—2030年電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長均處于弱脫鉤狀態(tài)，2021年處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài)。2021年5月，“雙碳”工作領(lǐng)導(dǎo)小組召開第一次會(huì)議，7月建立全國碳市場，10月正式印發(fā)碳達(dá)峰指導(dǎo)意見，政策導(dǎo)向形成強(qiáng)脫鉤狀態(tài)。此后2022—2030年期間隨著“雙碳”工作的不斷推進(jìn)、清潔能源消納能力提高、新型電力系統(tǒng)不斷推進(jìn)，中國電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長將始終處于弱脫鉤狀態(tài)。從數(shù)值來看，2021—2030年各情景下的脫鉤數(shù)據(jù)均小于2004—2020年脫鉤數(shù)據(jù)，同時(shí)強(qiáng)低碳場景的脫鉤數(shù)值小于低碳場景和基準(zhǔn)場景，這意味隨著“雙碳”政策的不斷推進(jìn)，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)將愈發(fā)明顯，電力行業(yè)CO2排放對經(jīng)濟(jì)增長的影響愈發(fā)削弱。因此電力行業(yè)應(yīng)積極推動(dòng)清潔能源發(fā)展，促進(jìn)清潔能源消納，逐步推動(dòng)清潔能源進(jìn)入電力市場并做好火電靈活性改造，優(yōu)化電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。
3 結(jié)論和政策建議
隨著中國電力行業(yè)CO2排放量增長趨勢愈發(fā)明顯，識(shí)別電力行業(yè)CO2排放驅(qū)動(dòng)因素，量化各個(gè)因素對電力行業(yè)CO2排放的影響程度，判斷電力行業(yè)CO2與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)，并制定針對性的政策，是需要研究解決的問題。本文基于中國2004—2020年的數(shù)據(jù)，通過LMDI模型把中國電力行業(yè)CO2排放變化分解為4種驅(qū)動(dòng)因素，得出以下結(jié)論。
1）電力行業(yè)CO2排放影響因素中，經(jīng)濟(jì)增長是電力行業(yè)CO2排放量增長的主要因素，電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)對電力行業(yè)CO2排放起明顯的抑制作用，碳排放系數(shù)效應(yīng)和燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)對電力行業(yè)CO2排放量的影響處于波動(dòng)狀態(tài)，但整體而言起抑制作用。
2）整個(gè)研究期內(nèi)，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)處于弱脫鉤的狀態(tài)下，經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)是促進(jìn)電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長的主要因素，在2019—2020年，隨著電力消費(fèi)強(qiáng)度指數(shù)和燃料轉(zhuǎn)換指數(shù)快速提升，電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤狀態(tài)指數(shù)也快速提升。
3）從電力行業(yè)CO2排放預(yù)測值來看，2020—2030年基準(zhǔn)情景、低碳情景、強(qiáng)低碳情景下電力行業(yè)CO2排放量均呈現(xiàn)出上升趨勢，2021年電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài)，2022—2030年電力行業(yè)CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長均處于弱脫鉤狀態(tài)，強(qiáng)低碳場景的脫鉤數(shù)值小于低碳場景和基準(zhǔn)場景。
基于上述結(jié)論，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)，促進(jìn)電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，本文提出以下建議。
1）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)綠色低碳增長。中國需要由高排放類型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色低碳經(jīng)濟(jì)，需要從犧牲環(huán)境、消耗過量資源為代價(jià)的增長模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)、內(nèi)生增長的增長模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型，提高能源利用效率，在保證經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)一次性能源消耗減少，降低電力行業(yè)CO2排放量。
2）發(fā)展清潔能源，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。大力發(fā)展清潔能源，轉(zhuǎn)變電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提高電力生產(chǎn)強(qiáng)度，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。借助新技術(shù)、新材料和新思維，采用多元化的能源結(jié)構(gòu)，推廣可再生能源，提高能源利用效率，減少污染排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏，同時(shí)提升電力系統(tǒng)智能化、信息化和安全性水平，以適應(yīng)清潔能源的大規(guī)模接入和可持續(xù)發(fā)展的需要。
3）推進(jìn)低碳技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)碳排放脫鉤。推廣清潔發(fā)電技術(shù)，推進(jìn)火電機(jī)組的低排放和節(jié)能改造力度，實(shí)現(xiàn)電力行碳排放脫鉤。加強(qiáng)政策支持，鼓勵(lì)電力企業(yè)加大對低碳技術(shù)研發(fā)的投入；加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，共同研發(fā)低碳技術(shù)項(xiàng)目，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。
注：本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)整，如需要請查看原文。
