“双碳”目标下中国能源供需演变路径规划模拟研究

双碳”目标下中国能源供需演变路径规划模拟研究本文基于国家尺度构建了覆盖三次产业、居民、废弃物处理，涉及经济、技术和碳排放指标的中国低碳能源系统评估模型。在此基础上，本文设置了基准情景和多种减排情景，动态模拟了各情景下中国各产业未来能源供需结构和碳排放趋势，探讨了2020—2060年中国实现碳达峰碳中和的路径，本文主要研究结论如下。

（1）我国终端能源消费预计于2040年前达到峰值，随着产业结构的调整和能源效率的提高，2040年后，我国终端能源消费逐渐下降。工业部门的能源消费和碳排放直接影响我国终端能源消费和碳排放，各产业能源消费和碳排放基本可在2030年前达峰，建筑业和批发零售住宿及餐饮业相对延后。煤炭消费主要集中在电力行业，天然气消费主要集中在发电供热、服务业和居民生活用气环节，电力消费主要集中在工业部门和居民生活。能源消费重点领域如工业、建筑和交通等部门，通过工艺流程改进、清洁能源替代可有效控制能源消费总量和能源消费强度。

（2）煤电仍是保障我国能源电力安全稳定供应的重要电源，煤电逐步退出，同时大规模发展可再生能源是我国电力行业实现CO2减排的先决条件。CCUS技术可有效降低电力行业的碳排放量，同时也是保持一定火电规模以保证电网安全稳定运行的重要手段。生物质发电加装CCUS，是实现碳中和的重要负碳技术。

（3）从长期来看，随着碳价的不断升高，发电产业需要综合考虑投资成本、运维成本和碳价。目前天然气CCUS捕集CO2的单位成本仍然远高于碳价。当碳价年增长率较低时，碳价与煤电CCUS和生物质CCUS的单位捕集成本相近。CCUS技术的经济性提升与商业化应用，依靠技术的迭代，同时也依赖政策制定者对碳价的调控。

基于以上结论，对我国实现碳达峰碳中和目标提出以下建议措施：

（1）持续推进能源消费总量和强度调控，以及碳排放总量和强度“双控”。从技术节能、电能替代等方面实现三次产业和居民生活减排，进一步优化工业产业结构和用能结构，提高能源资源利用效率，降低工业能耗强度，建设绿色工厂和绿色产业园，开展低碳零碳负碳技术装备的研发、示范和推广。

（2）加强电力系统低碳转型。以突破煤电数字化智能化关键技术为基础，加强智能灵活发电技术创新。加快CCUS技术的研发和示范，加强碳捕集循环利用，提高生物质能的开发利用能力，完善生物质能相关政策与措施。构建集中式与分布式并重的可再生能源发展格局，多措并举促进可再生能源消纳。

（3）积极推进全国碳市场建设。建立和完善碳排放交易机制，发挥好碳定价机制的作用，提高市场流动性和碳交易效率。扩大全国碳市场消纳中国核证自愿减排量（CCER）的能力，形成政府引导、市场化运作的自愿碳市场。加强中央政府的集中监管、统一预测和分配总量，逐步有序扩大碳市场的行业覆盖范围。

由于模型的局限性，本研究暂未考虑储能对发电系统和电网的影响。预计未来的能源系统将以间歇性可再生能源发电为主导，储能对实现新能源电力上网、保持电网高效安全运行和电力供需平衡具有重要作用。如果考虑储能系统的安装成本，各情景下的总成本会相应增加。此外，本研究中的技术和经济数据有限，存在较多的假设条件，后续研究将进一步完善和细化模型结构。(作者：蔡立亚)