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文檔簡介
“當(dāng)前,全球綠色發(fā)展需求巨大。各國應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)綠色技術(shù)和產(chǎn)業(yè)國際協(xié)作,努力彌補(bǔ)綠色產(chǎn)能缺口,確保優(yōu)質(zhì)綠色產(chǎn)品在全球自由流通,讓綠色發(fā)展真正惠及世界每個(gè)地方。
”習(xí)近平主席在聯(lián)合國氣候變化峰會上的致辭2025
年
9
月
24日《中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025》執(zhí)行摘要總結(jié)了報(bào)告的主要結(jié)論,是整個(gè)報(bào)告的精華,可單獨(dú)閱讀?!吨袊茉崔D(zhuǎn)型展望2025》是智庫研究報(bào)告,每年會根據(jù)上年中國發(fā)展動(dòng)態(tài)和對未來技術(shù)發(fā)展的最新判斷定期更新。我衷心希望這份報(bào)告能為中國和全球制定能源戰(zhàn)略規(guī)劃和重大政策提供有益參考,推動(dòng)各國加強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型合作,攜手共同應(yīng)對全球氣候變化挑戰(zhàn)。在此,我衷心感謝能源研究所課題組和中方其他參與單位的全體同事在報(bào)告研究和編寫過程中付出的不懈努力,特別感謝有關(guān)部門和單位對報(bào)告修改完善提出的重要意見和建議。同時(shí),感謝丹麥能源署、哥倫比亞大學(xué)全球能源政策中心、Ea能源分析機(jī)構(gòu)(Ea)對本研究的大力支持和寶貴建議。最后,感謝我們的長期合作伙伴——兒童投資基金會(英國)(CIFF)
,多年來對能源研究所開展《中國能源轉(zhuǎn)型展望》研究和編寫報(bào)告提供的資助和支持。呂文斌中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所
所長能源是人類文明進(jìn)步的基礎(chǔ)和動(dòng)力。縱觀人類社會發(fā)展史,人類文明的每一次重大進(jìn)步,往往伴隨能源開發(fā)利用方式的變革和主體能源的更替?!般@木取火
”開啟了第一次能源革命,能源體系進(jìn)入“薪柴時(shí)代
”,推動(dòng)人類社會邁入“刀耕火種
”、居住穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)文明。蒸汽機(jī)的發(fā)明和煤炭開采技術(shù)的進(jìn)步開啟了第二次能源革命,能源體系進(jìn)入“煤炭時(shí)代
”,機(jī)器代替手工勞動(dòng)應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域,催生第一次工業(yè)革命,助力人類社會跨入工業(yè)文明。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和電力的廣泛應(yīng)用開啟了第三次能源革命,能源體系進(jìn)入“石油與電力時(shí)代
”,催生第二次工業(yè)革命,把工業(yè)文明推向高度發(fā)達(dá)階段。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入推進(jìn),綠色低碳、數(shù)智化、可持續(xù)發(fā)展成為時(shí)代主題,新一輪能源革命蓬勃興起,人類社會正在從工業(yè)文明邁向生態(tài)文明?!吨袊茉崔D(zhuǎn)型展望2025》(CETO2025)結(jié)合中國最新的發(fā)展形勢,在分析中國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的同時(shí),探討了加強(qiáng)國際合作和未來科技創(chuàng)新對中國能源轉(zhuǎn)型的潛在影響。報(bào)告通過設(shè)定兩個(gè)情景,分析了不同國際合作形勢下中國能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)路徑和前景。除了情景分析以外,CETO2025還對提升可再生能源安全可靠替代能力、熱泵技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用、零碳工業(yè)園區(qū)建設(shè)等熱點(diǎn)話題開展了專題研究
。丹麥能源署(DEA
)、美國哥倫比亞大學(xué)全球能源政策中心(CGEP)等國際機(jī)構(gòu)為模型分析和專題研究提供了技術(shù)支持。前言前言|
1前言01目錄02CETO2025課題組03《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》閱讀指南05研究的背景07主要結(jié)論09中國能流圖16主要情景分析結(jié)果21第一部分:能源轉(zhuǎn)型回顧24(一)全球氣候變化形勢日趨嚴(yán)峻,加快能源轉(zhuǎn)型與深化國際合作勢在必行24(二)中國加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,構(gòu)建起全球最大、發(fā)展最快的可再生能源體系24(三)盡管能源轉(zhuǎn)型已取得積極進(jìn)展,但中國能源發(fā)展也面臨著諸多“成長中的煩惱
”27第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑29(一)一次能源需求先增后降,能源結(jié)構(gòu)出現(xiàn)顛覆性變化29(二)通過“節(jié)流、開源、移除
”三管齊下,能源系統(tǒng)有望率先實(shí)現(xiàn)凈零碳排放31(三)無論是化石能源時(shí)代還是可再生能源時(shí)代,都要堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先32(四)終端電氣化和可再生能源集成發(fā)展將重構(gòu)能源消費(fèi)方式32(五)五個(gè)階段持續(xù)發(fā)力推動(dòng)風(fēng)光成為電力供應(yīng)主體34(六)分散式風(fēng)電和分布式光伏是城鄉(xiāng)能源轉(zhuǎn)型的重要支柱37(七)調(diào)節(jié)能力是提升電力系統(tǒng)安全和韌性的關(guān)鍵支撐39(八)跨區(qū)互聯(lián)、單元自平衡、多能融合是電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢41(九)能源與人工智能將深度融合,大力推動(dòng)算力-綠色電力協(xié)同發(fā)展42(十)能源轉(zhuǎn)型將支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和就業(yè)改善43面臨的困難與挑戰(zhàn)44第三部分:專題分析46第七章提升可再生能源安全可靠替代能力46第八章
大規(guī)模新能源布局與空間要素保障47第九章
電熱氫耦合發(fā)展關(guān)鍵問題48第十章熱泵技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用48第十一章零碳工業(yè)園區(qū)建設(shè)目標(biāo)任務(wù)和路線圖49第十二章
低碳零碳交通替代燃料49第十三章綠色電力與算力協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵問題50第十四章
源領(lǐng)域新型廢棄物循環(huán)利用路徑51第十五章
推動(dòng)電力領(lǐng)域新型主體創(chuàng)新發(fā)展51第十六章綠色金融賦能低碳轉(zhuǎn)型的國際進(jìn)展52第十七章
深化能源革命綜合改革試點(diǎn)加快山西能源轉(zhuǎn)型53第十八章
云南綠色能源開發(fā)助力高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)新路徑53中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要目錄|
2課題組組長課題組副組長呂文斌白
泉
趙勇強(qiáng)國內(nèi)首席專家國際首席專家王仲穎Kaare
Sandholt(單國瑞)首席顧問韓文科課題組成員中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所能源可持續(xù)發(fā)展研究中心
能源系統(tǒng)分析研究中心所領(lǐng)導(dǎo)田智宇
廖虹云
付畢安
劉赫川馮升波
劉
堅(jiān)
鄧良辰費(fèi)佳穎閆
君
王
璐
王恬子呂文斌
孫
穎能源效率中心新能源與可再生能源研究中心國際能源合作研究中心朱躍中
劉建國
李東雅
戢時(shí)雨白泉
谷立靜
符冠云
張建國趙勇強(qiáng)
鄭雅楠
何
則
王婧怡劉強(qiáng)伊文婧
裴慶冰
田聿申
劉政昊鐘財(cái)富
陶冶
時(shí)璟麗
胡潤青鄭雄領(lǐng)
馬劭越任東明
安
琪科研外事處能源環(huán)境與氣候變化研究中心能源經(jīng)濟(jì)與發(fā)展戰(zhàn)略研究中心蘇
銘姚明濤
張思遙
李
楠熊華文
楊宏偉
種
珊
譚琦璐田
磊
高
虎
劉
凡
林
寰項(xiàng)目辦公室惠婧璇李
海
楊萬濤
王嘉懿樊麗娟高蓮娜
涂
亮
于
霏
王
月CETO2025課題組CETO2025課題組辦公室侯文森|
3Ea能源分析機(jī)構(gòu)(Ea
,DEA合同機(jī)構(gòu))Lars
M?llenbach
Bregnb?k,Phil
Swisher,James
Glynn,HelenaUhde,Sara
Shapiro-Bengtsen,JensChristianR?rb?kKruse課題組對提供研究建議的以下機(jī)構(gòu)致謝:中國節(jié)能協(xié)會熱泵專委會,生態(tài)環(huán)境部宣傳教育中心,清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所,清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院,西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,山西科城能源環(huán)境創(chuàng)新研究院,云南數(shù)極智能科技有限公司,北京計(jì)科新能源技術(shù)有限公司模型組XuJie(許潔),MatteoD’Andrea,
Paolo
Zuliani,Francesco
LovatArranz,Konstantinos
Athanasiou丹麥能源署(DEA)管理組Ulrik
Eversbusch,Jens
Hein專題貢獻(xiàn)區(qū)域供熱
JohnTang電力市場
AimiliaPattakou高級顧問WangXinnan(王心楠)中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
4《中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025》閱讀指南《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》(CETO2025)由摘要和三大部分組成,將在不久之后發(fā)布(網(wǎng)址為:https://www.cet.energy)?!吨袊茉崔D(zhuǎn)型展望2025》執(zhí)行摘要總結(jié)了報(bào)告的主要結(jié)論,是整個(gè)報(bào)告的精華,可單獨(dú)閱讀。在《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》報(bào)告中:第一部分,簡要分析了全球氣候變化和全球能源轉(zhuǎn)型形勢(第一章),回顧了近幾年中國能源生產(chǎn)和消費(fèi)體系的新變化(第二章)。第二部分,利用模型對2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)愿景下,中國能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型前景進(jìn)行情景分析1
,主要分為四章。其中,第三章總結(jié)了中國能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的前景,包括情景設(shè)計(jì)和主要結(jié)論;第四章分析了終端用能部門的能源轉(zhuǎn)型前景,主要包括工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸?shù)?;第五章分析了電力部門的能源轉(zhuǎn)型前景,重點(diǎn)描繪了可再生能源、電網(wǎng)發(fā)展、電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的發(fā)展前景;第六章分析了中國能源轉(zhuǎn)型對中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展的影響。第三部分,主要包含近年在中國發(fā)生巨大變化,并受到各方關(guān)注的熱點(diǎn)話題,主要分為十二章。其中,第七章分析了如何提升可再生能源安全可靠替代能力;第八章探討了新能源的布局和空間要素保障;第九章分析了中國和典型國家電熱氫耦合發(fā)展的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景;第十章分析了中國和典型國家熱泵技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用情況;第十一章描繪了中國建設(shè)零碳工業(yè)園區(qū)的目標(biāo)、任務(wù)和路線圖;第十二章探討了低碳零碳交通替代燃料的發(fā)展前景;第十三章分析了中國推進(jìn)綠色電力與算力協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵問題和國際實(shí)踐;第十四章研究了風(fēng)電、光伏、動(dòng)力電池等新型廢棄物循環(huán)利用路徑;第十五章介紹了中國推動(dòng)電力領(lǐng)域新型經(jīng)營主體的典型案例;第十六章總結(jié)了綠色金融賦能低碳轉(zhuǎn)型的國際進(jìn)展;第十七章圍繞山西省能源革命綜合改革試點(diǎn),分析了山西能源轉(zhuǎn)型的成效和下一步的思路;第十八章介紹了云南省通過能源革命實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的典型做法。第三部分的分析,為第二部分的模型構(gòu)建和轉(zhuǎn)型路徑分析提供了更加充分的政策、信息和技術(shù)支持。圖
1《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》的結(jié)構(gòu)1
如無特殊說明,報(bào)告第二部分相關(guān)數(shù)據(jù)(包括基年數(shù)據(jù))
基于
CETO
數(shù)據(jù)庫及模型測算。《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》
閱讀指南|
5對模型分析感興趣的讀者,可以閱讀《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》的第二部分,更全面、深入地了解各重點(diǎn)部門的分析過程和具體結(jié)論。對熱點(diǎn)話題感興趣的讀者,可以閱讀《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》第三部分,各章可以獨(dú)立閱讀。期待您能通過本報(bào)告更好地了解中國能源轉(zhuǎn)型的最新動(dòng)態(tài),發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)合作的新機(jī)遇。祝您閱讀愉快!
我們非常歡迎您對報(bào)告內(nèi)容提供反饋意見。請將您的意見發(fā)送到以下郵箱:ceto@cet.energy。本報(bào)告僅反映中國能源轉(zhuǎn)型展望(CETO)項(xiàng)目組的研究發(fā)現(xiàn),不代表各支持機(jī)構(gòu)的觀點(diǎn)或立場,不代表官方意見。|
6中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要研究的背景《中國能源轉(zhuǎn)型展望2025》(CETO2025)展望了中國2060年前能源轉(zhuǎn)型的路徑和前景:“十五五
”時(shí)期(2026-2030)中國碳達(dá)峰目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn),努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。中國溫室氣體排放總量中,二氧化碳排放占81%左右。能源生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)排放的二氧化碳,
占全國二氧化碳排放的比重為87%左右。因此,能源轉(zhuǎn)型是中國應(yīng)對全球氣候變化的主戰(zhàn)場。立足中國國情,借鑒國際經(jīng)驗(yàn),統(tǒng)籌中國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和碳排放目標(biāo)愿景,描繪中國式現(xiàn)代化征途上的中國能源轉(zhuǎn)型藍(lán)圖,是本研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在?!吨袊茉崔D(zhuǎn)型展望2025》報(bào)告在分析近年全球能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上,回顧了近幾年中國能源轉(zhuǎn)型的成效,對2060年前的中國能源生產(chǎn)和消費(fèi)的轉(zhuǎn)型前景進(jìn)行建模分析,重點(diǎn)探討兩個(gè)情景條件下,中國實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)凈零碳排放的路徑和技術(shù)解決方案。課題組采用中國終端能源需求分析模型(ERI-LEAP)、中國電力熱力部署優(yōu)化模型(ERI-EDO)和中國能源轉(zhuǎn)型社會經(jīng)濟(jì)影響評價(jià)模型(CETPA),分析了終端能源消費(fèi)、電力熱力供應(yīng)及分布、能源轉(zhuǎn)型對經(jīng)濟(jì)社會和環(huán)境的影響,努力探索出一條在本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國
目標(biāo)和2060年前碳中和目標(biāo)下,最安全、最可行、最經(jīng)濟(jì)的能源轉(zhuǎn)型道路,統(tǒng)籌推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長,最終實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的中國式現(xiàn)代化。在對2060年前中國能源轉(zhuǎn)型的分析中,CETO2025課題組設(shè)置了兩個(gè)情景。兩個(gè)情景的共同點(diǎn),是中國將在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和??紤]到全球氣候變化形勢日益緊迫,但是國際政治經(jīng)濟(jì)態(tài)勢更加復(fù)雜多變,技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用潛力巨大但其進(jìn)程有賴于高水平國際合作。課題組設(shè)置了基準(zhǔn)碳中和情景(BCNS)和理想碳中和情景(ICNS)。圖
2
中國能源轉(zhuǎn)型展望2025的兩個(gè)碳中和情景研究的背景|
7基準(zhǔn)碳中和情景(BCNS)描述的前景是:經(jīng)過一系列巨大努力,中國中長期經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展愿景和碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)愿景如期實(shí)現(xiàn)。但是,未來國際政治經(jīng)濟(jì)形勢日趨復(fù)雜,地緣沖突時(shí)有發(fā)生,應(yīng)對氣候變化在某些國家退居次要位置甚至發(fā)生“退群現(xiàn)象
”;氣候變化相關(guān)的貿(mào)易壁壘紛爭較多,達(dá)成一致難度大;低碳零碳技術(shù)研發(fā)合作、產(chǎn)業(yè)合作難度大;新技術(shù)因全球市場分割而成本降低難度大。在這種國際形勢下,中國要堅(jiān)持做好自己該做的事,力爭2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和為目標(biāo),推動(dòng)中國中長期能源轉(zhuǎn)型。理想碳中和情景(ICNS)描述的前景是:經(jīng)過一系列巨大努力,中國中長期經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展愿景和碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)愿景如期實(shí)現(xiàn),全球氣候變化的嚴(yán)峻形勢喚醒了各國采取行動(dòng)的強(qiáng)烈意識,各國決定把加快能源轉(zhuǎn)型作為本國發(fā)展的優(yōu)先事項(xiàng)。盡管政治經(jīng)濟(jì)沖突在個(gè)別地區(qū)、個(gè)別時(shí)間段偶爾發(fā)生,但絕大多數(shù)國家更愿意為應(yīng)對氣候變化,加強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型的政治合作、經(jīng)濟(jì)合作、貿(mào)易合作、產(chǎn)業(yè)合作、技術(shù)合作、資金合作、人才合作、知識共享和數(shù)據(jù)共享,形成系統(tǒng)合力,持續(xù)推動(dòng)降低低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)的研究開發(fā)成本,各國都能更早、更低成本地大規(guī)模使用低碳零碳技術(shù)。全球綠色轉(zhuǎn)型過程中,更加注重公平公正,全球充分尊重發(fā)展中國家的發(fā)展權(quán)。各國堅(jiān)持“共同但有區(qū)別
”的責(zé)任原則,發(fā)達(dá)國家率先落實(shí)減排義務(wù),并為發(fā)展中國家提供資金和技術(shù)支持,幫助能力不足的發(fā)展中國家提高應(yīng)對氣候變化能力。在CETO
2024
研究的基礎(chǔ)上,CETO2025報(bào)告對模型進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整,主要包括四個(gè)方面:一是根據(jù)中國風(fēng)電、光伏、儲能等的最新進(jìn)展(中國2024年的風(fēng)電、光伏、儲能等產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)超預(yù)期增長),對模型基準(zhǔn)年參數(shù)和未來情景預(yù)測進(jìn)行調(diào)整;二是在去年模型的基礎(chǔ)上,增加了終端用能部門的熱泵分析模塊、建筑保有量分析模塊,優(yōu)化了核電水電裝機(jī)預(yù)測、電力熱力供應(yīng)的分省分析模塊;三是結(jié)合近兩年國際地緣政治形勢、國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易形勢、全球氣候治理形勢,調(diào)整了兩種情景下未來全球能源科技發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈優(yōu)化、能源產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性的定量判斷,更突出對能源安全保供的考慮;四是結(jié)合深遠(yuǎn)海風(fēng)電、儲能、電動(dòng)重載貨車、綠電直連等技術(shù)和商業(yè)模式最新進(jìn)展,對理想情景下的能源技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景做出比去年更大膽的假設(shè),探討細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)突破對該領(lǐng)域發(fā)展前景的影響。圖
3理想碳中和情景下中國能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)愿景中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要“|
8主要結(jié)論能源轉(zhuǎn)型,是指在傳統(tǒng)能源體系難以適應(yīng)新時(shí)代、新需求的背景下,以新發(fā)展理念為引領(lǐng),通過強(qiáng)化能源科技創(chuàng)新,推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)實(shí)現(xiàn)重大變革,進(jìn)一步帶動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈、能源治理體系、國際合作格局乃至全球氣候治理體系發(fā)生重大變化,逐步建成凈零碳排放新型能源體系的過程。這意味著,能源轉(zhuǎn)型將推動(dòng)能源消費(fèi)、能源供給、能源科技和裝備、能源治理、能源國際合作格局五個(gè)維度發(fā)生重大變化。通過模型分析和專題研究,課題組對能源轉(zhuǎn)型的長期路徑和未來五年能源發(fā)展的近中期任務(wù),得到以下重要結(jié)論:(一)節(jié)能和提高能效是能源轉(zhuǎn)型的前提,電氣化是邁向碳中和的有效途徑無論在化石能源時(shí)代和可再生能源時(shí)代,都要一以貫之地堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先。在化石能源時(shí)代,節(jié)能和提高能效是最經(jīng)濟(jì)、最低碳、最清潔的能源,把節(jié)能作為“第一能源
”;在非化石能源為主導(dǎo)的時(shí)代,節(jié)能和提高能效有助于減少國土空間占用、降低關(guān)鍵礦產(chǎn)進(jìn)口、緩解電力供需平衡難度,降低能源轉(zhuǎn)型的綜合成本。不同的折算方法,得到的一次能源需求變化前景有所不同。與電熱當(dāng)量法相比,按發(fā)電煤耗法計(jì)算得到的一次能源需求峰值更晚,且2060年時(shí)一次能源需求降低幅度較?。ㄈ鐖D
4所示)。電氣化是未來工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸能源轉(zhuǎn)型的重要方向。2024年,中國的狹義電氣化率和廣義電氣化率均為
28.8%
。預(yù)計(jì)
2060年時(shí),中國全社會用電需求將達(dá)到
21.2~22.6萬億千瓦時(shí),狹義電氣化率提高到
64%~67%
,廣義電氣化率提高到
78%~83%(如圖
5所示)。圖
52060年終端狹義電氣化率和廣義電氣化率注:狹義電氣化是指終端用能部門直接用電,廣義電氣化是指終端用能部門使用電力、
由
電制備的合成燃料,
以及用電產(chǎn)生的商品熱。|
9圖
42024~2060年一次能源需求發(fā)展趨勢(發(fā)電煤耗法和電熱當(dāng)量法對比)主要結(jié)論對未來五年工作重點(diǎn),課題組建議:
做好節(jié)能工作頂層設(shè)計(jì),明確目標(biāo)任務(wù),把節(jié)能作為實(shí)現(xiàn)2030年碳排放強(qiáng)度控制目標(biāo)的重要組成部分。
加強(qiáng)對煤炭、石油、天然氣的監(jiān)測、預(yù)警和調(diào)控,推動(dòng)煤
炭和石油消費(fèi)達(dá)峰。
以零碳園區(qū)、零碳村鎮(zhèn)、光儲直柔建筑等新型零碳模式為契機(jī),推動(dòng)綠電直連、電熱氫耦合、低碳零碳交通替代燃
料、電力系統(tǒng)新型經(jīng)營主體等新模式、新業(yè)態(tài),強(qiáng)化可再
生能源集成發(fā)展,使零碳示范以“星星之火、可以燎原
”的方式推動(dòng)能源革命。
關(guān)注
2025~2030年期間人工智能相關(guān)的電力需求和碳排放增長,推動(dòng)算力和綠電融合發(fā)展。(二)建設(shè)風(fēng)光為主的新型電力系統(tǒng),是能源轉(zhuǎn)型的必然選擇大力發(fā)展風(fēng)電光伏,適當(dāng)提高核電、常規(guī)水電開發(fā)規(guī)模,“先立后破
”推動(dòng)非化石能源逐步替代化石能源。加快發(fā)展風(fēng)電光伏,推動(dòng)風(fēng)電光伏成為主體電源。加快核電和水電科技創(chuàng)新,提高核電和水電裝機(jī)能力,2060年核電發(fā)電裝機(jī)力爭達(dá)到
2億千瓦左右,常規(guī)水電裝機(jī)力爭達(dá)到
5.5~5.9億千瓦。2060年實(shí)現(xiàn)非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到
80%以上(如圖
6
、圖
7所示)。圖
62060年一次能源需求結(jié)構(gòu)(發(fā)電煤耗法)全球能源轉(zhuǎn)型合作有利于高效節(jié)能技術(shù)和電氣化技術(shù)在全球和中國廣泛推廣,加快工業(yè)、建筑、交通領(lǐng)域的低碳轉(zhuǎn)型步伐。圖
72060年一次能源需求結(jié)構(gòu)(電熱當(dāng)量法)中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
10五個(gè)階段持續(xù)發(fā)力推動(dòng)風(fēng)光成為電力供應(yīng)主體,2045年時(shí)中國總體建成以新能源為主體、風(fēng)光發(fā)電高比例為特征的新型電力系統(tǒng)。從長遠(yuǎn)看,風(fēng)光占發(fā)電量的比重對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要影響。以風(fēng)電光伏占全部發(fā)電量的比重為表征指標(biāo),從電源側(cè)看,電力系統(tǒng)發(fā)展可分為五個(gè)階段:第一階段<5%
(極低比例階段)
,第二階段為5%~20%(低比例階段)
,第三階段為
20%~40%(中等比例階段)
,第四階段為
40%~60%(較高比例階段)
、第五階段>60%(高比例階段)。中國電力系統(tǒng)正在從第二階段跨入第三階段。對中國平均發(fā)展水平而言,2024年全國風(fēng)電光伏占發(fā)電量比重為
18.2%
,電力系統(tǒng)發(fā)展處于風(fēng)光發(fā)電的第二階段(低比例階段)。模型分析表明,2025年中國電力系統(tǒng)開始進(jìn)入風(fēng)光發(fā)電的第三階段(中等比例階段),2030年后進(jìn)入第四階段(較高比例階段)
,2040年后進(jìn)入第五階段(高比例階段)。2060年時(shí),中國風(fēng)電光伏占全部發(fā)電量的比重達(dá)到
77%左右、可再生能源占發(fā)電量的比重為
92%左右(如圖
8所示)。在部分地區(qū),風(fēng)光發(fā)電占比會提前進(jìn)入相對更高比例的階段。圖
82060年總發(fā)電量結(jié)構(gòu)分散式風(fēng)電和分布式光伏將成為城鄉(xiāng)能源轉(zhuǎn)型的重要支柱。模型分析表明,中國風(fēng)電裝機(jī)容量將從
2024年的
5.2億千瓦提高到
2060年的
32.2~33.4億千瓦,其中分散式風(fēng)電占全部風(fēng)電裝機(jī)的
28%~29%(如圖9所示)
;
中國光伏的裝機(jī)容量將從
2024年的
8.9億千瓦提高到2060年的
55.0~65.0億千瓦,其中分布式光伏占全部光伏發(fā)電裝機(jī)的50%~55%(如圖
10所示)。就地就近開發(fā)利用的分散式風(fēng)電和分布式光伏,將為越來越多的城鄉(xiāng)居民提供電力服務(wù)。圖
92060年風(fēng)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)圖
102060年光伏發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)主要結(jié)論|
11(三)打造韌性強(qiáng)、智能化的能源基礎(chǔ)設(shè)施新形態(tài),是構(gòu)建新型能源體系的重要支撐電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力
,是提升電力系統(tǒng)安全和韌性的關(guān)鍵支撐
。
2024年,中國電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力以燃煤電廠為主。2060年中國的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步提高到
49.7~58.1億千瓦,其中,電制氫和電制合成燃料提供的調(diào)節(jié)能力為
17.4~21.8億千瓦,
占電力系統(tǒng)全部調(diào)節(jié)能力
的35%~38%;
電化學(xué)儲
能提供
的調(diào)節(jié)
能
力為8~
10
億千
瓦
,
占16%~
17%;車網(wǎng)互動(dòng)提供的調(diào)節(jié)能力為
7.5~9.2億千瓦,
占
15%~
16%;抽水蓄能裝機(jī)為
4~5億千瓦,
占
8%~9%(如圖
11所示)。電制氫和電制合成燃料、電化學(xué)儲能、車網(wǎng)互動(dòng)和抽水蓄能代替煤電,成為
2060年時(shí)最主要的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。圖
112060年電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力結(jié)構(gòu)對未來五年工作重點(diǎn),課題組建議:
建設(shè)以“沙戈荒
”為重點(diǎn)的風(fēng)光大基地,推動(dòng)海上風(fēng)電集群化開發(fā)和規(guī)范有序發(fā)展,全面推廣分布式光伏和鄉(xiāng)村風(fēng)
電,加快核電的審批力度,加大常規(guī)水電的要素保障力度,不斷提高風(fēng)光發(fā)電量、非化石能源發(fā)電量的比重。
大力培育綠證市場,激發(fā)綠色電力消費(fèi)需求。
鑒于中國各省風(fēng)光發(fā)電占本省發(fā)電量的比重差異巨大,建議各省結(jié)合報(bào)告提出的五個(gè)階段劃分方法,對各省電力系
統(tǒng)特征進(jìn)行細(xì)化分析,因地制宜做好電力發(fā)展規(guī)劃。建議
加強(qiáng)對煤電富集省份(如山西省)和可再生能源資源富集
省份(如云南省、青海?。┑闹笇?dǎo)。煤電功能定位逐步調(diào)整,向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。加強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型國際合作,有利于中國進(jìn)一步提高非化石能源供應(yīng)能力和電網(wǎng)安全。中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
12(四)科技創(chuàng)新是能源轉(zhuǎn)型的動(dòng)力來源,能源裝備產(chǎn)業(yè)化孕育著廣闊的市場空間能源技術(shù)裝備和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對支撐中國能源轉(zhuǎn)型、建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國具有重要意義。碳達(dá)峰碳中和背景下的能源轉(zhuǎn)型,離不開能源科技創(chuàng)新和裝備制造能力的提高。中國清潔能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,2024年產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到
10萬億元左右,成為規(guī)模超過房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的朝陽行業(yè)。預(yù)計(jì)到
2060年中國清潔能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模累計(jì)超過
100萬億元,為中國建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國,發(fā)揮重要的支撐作用。能源產(chǎn)業(yè)正在從資源密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè),中國能源轉(zhuǎn)型相關(guān)的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)孕育著廣闊的市場空間。能源技術(shù)裝備是構(gòu)建新型能源體系的基礎(chǔ)。近中期,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是風(fēng)電、光伏、電動(dòng)汽車、儲能、電解槽、熱泵等技術(shù)。2060年,中國風(fēng)電裝機(jī)是
2024年的
6倍以上、光伏裝機(jī)是
6倍以上、電動(dòng)汽車保有量是
20倍以上、對未來五年工作重點(diǎn),課題組建議:
在規(guī)劃建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí),要適當(dāng)提高智能充放電樁的建設(shè)規(guī)模,逐步提高車網(wǎng)互動(dòng)能力。
在規(guī)劃長距離輸電線路建設(shè)過程中,建議逐步加大長距離
柔性輸電的比重,把更高比例的綠色電力輸送到中部和東部地區(qū)。
因地制宜優(yōu)化配電網(wǎng)建設(shè)。結(jié)合電力系統(tǒng)發(fā)展五個(gè)階段的劃分,推動(dòng)配電網(wǎng)擴(kuò)容升級和新能源承載能力不斷提高。
優(yōu)先推動(dòng)人工智能在風(fēng)光發(fā)電量預(yù)測預(yù)警、電網(wǎng)調(diào)度、電力市場化交易中的應(yīng)用,為提高電力系統(tǒng)安全性提供支撐。跨區(qū)互聯(lián)、單元自平衡、多能融合,是未來電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是在主干電網(wǎng)層面,國家級大電網(wǎng)互補(bǔ)互濟(jì)能力顯著提高,預(yù)計(jì)
2060年跨省跨區(qū)輸電電量需求達(dá)到
4.7~5.4萬億千瓦時(shí)(如圖
12所示),是目前的
2~3倍;二是在配電網(wǎng)、微電網(wǎng)層面,因地制宜形成一批具備本地區(qū)特點(diǎn)的自平衡配電網(wǎng)單元。三是在多能協(xié)同方面,電力系統(tǒng)平衡與熱力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸充放電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)耦合。圖
122060年跨區(qū)電量輸送需求(億千瓦時(shí))能源與人工智能將深度融合,是構(gòu)建新型能源體系的客觀需要。人工智能技術(shù)將在電網(wǎng)、風(fēng)光發(fā)電、水電、火電、核電、煤炭、油氣等多場景大規(guī)模應(yīng)用,一方面提高新型能源體系的建設(shè)質(zhì)量,另一方面也拉動(dòng)電力需求加快增長。2024年中國數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施用電量約占全社會用電量的
3%
左右
,預(yù)計(jì)
2060年數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施用電比重將超過10%。主要結(jié)論|
13(五)能源體制機(jī)制改革需不斷深化,能源與碳排放政策共同推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型順應(yīng)能源發(fā)展新形勢、新需求,重構(gòu)能源治理框架。要順應(yīng)分布式能源、能源供需自平衡單元快速發(fā)展,能源生產(chǎn)組織方式由集中式、一體化向分散化、扁平化、去中心化轉(zhuǎn)變趨勢。健全主體多元、統(tǒng)一開放、競爭有序的能源市場體系,更好發(fā)揮政府戰(zhàn)略規(guī)劃、監(jiān)管與服務(wù)職能。要順應(yīng)碳達(dá)峰前后不同階段、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型五個(gè)階段等發(fā)展特征,不斷調(diào)整并完善法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在全國統(tǒng)一電力市場的基礎(chǔ)上,持續(xù)推進(jìn)電力市場化改革。結(jié)合電力系統(tǒng)發(fā)展五個(gè)階段的特征,在全國統(tǒng)一電力市場基礎(chǔ)上,構(gòu)建適應(yīng)風(fēng)光發(fā)電特性、電力安全保障能力更強(qiáng)、碳排放總量更低的電力市場體系。從能源價(jià)格改革看,繼續(xù)推動(dòng)電力、煤炭、石油、天然氣等能源價(jià)格市場化,逐步通過碳定價(jià)將化石能源的外部性成本顯性化。充分發(fā)揮碳排放控制政策對能源轉(zhuǎn)型的推動(dòng)作用。要發(fā)揮中國特色國家治理制度的特點(diǎn),推動(dòng)“地方碳考核
”、“行業(yè)碳管控
”、“企業(yè)碳管理
”、“項(xiàng)目碳評價(jià)
”、“產(chǎn)品碳足跡
”細(xì)化落實(shí)。進(jìn)一步發(fā)揮全國碳排放權(quán)交易市場對能源轉(zhuǎn)型的推動(dòng)作用,碳市場配額逐步由強(qiáng)度控制轉(zhuǎn)向總量控制。以碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)為牽引,加快能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。加強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型的國際合作,有利于中國與世界各國在立法、碳排放戰(zhàn)略和政策、能源轉(zhuǎn)型政策方面深入交流,提高中國能源轉(zhuǎn)型的綜合能力。儲能裝機(jī)容量是
9倍以上、電解槽裝機(jī)容量是
120倍以上、大型熱泵裝機(jī)容量是
36倍以上。提前謀劃能源裝備和設(shè)備的廢棄物循環(huán)利用路徑。2030年后,風(fēng)電光伏設(shè)備和動(dòng)力電池將迎來退役高峰。為有效應(yīng)對即將到來的“退役潮
”,需政策、技術(shù)與機(jī)制三方面協(xié)同推進(jìn),促進(jìn)退役設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。加強(qiáng)國際產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈合作。鼓勵(lì)各國與中國合作開展能源領(lǐng)域研發(fā)和投資,發(fā)揮各自優(yōu)勢,深化能源全產(chǎn)業(yè)鏈合作,共同開發(fā)地區(qū)市場和第三方市場。以共建綠色“一帶一路
”為契機(jī),深化南南合作,支持欠發(fā)達(dá)國家提升能源可及性與低碳發(fā)展能力,共同推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型。加強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型國際合作,有利于中國與世界各國攜手降低能源轉(zhuǎn)型新技術(shù)的制造成本、服務(wù)成本和使用成本,推動(dòng)全球和中國更早實(shí)現(xiàn)碳中和。對未來五年工作重點(diǎn),課題組建議:
加強(qiáng)能源重大科技研發(fā)投入,強(qiáng)化長距離柔性輸電、全固態(tài)
電池、壓縮空氣儲能、二氧化碳捕獲與封存、氫冶金、超低
能耗建筑、燃料電池汽車、核聚變等重大技術(shù)研發(fā)。
光伏產(chǎn)業(yè)、新型儲能、新能源汽車產(chǎn)業(yè)要加緊治理“
內(nèi)卷式
競爭
”,打造有利于長期健康發(fā)展的市場環(huán)境。
做好風(fēng)電、光伏、
電動(dòng)汽車的設(shè)備更新工作,建立能源退役
裝備和設(shè)備更新的長效機(jī)制。
要加快引入綠色金融機(jī)構(gòu)參與能源轉(zhuǎn)型的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈建
設(shè),為能源轉(zhuǎn)型、能源裝備制造業(yè)發(fā)展提供政策支持和資金
支持。中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
14中國要從能源消費(fèi)電氣化、能源供應(yīng)低碳化、能源供需互動(dòng)化、能源裝備現(xiàn)代化、能源治理科學(xué)化五個(gè)方面同步推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,同時(shí)加強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型國際合作,共同探索能源轉(zhuǎn)型之路,在推動(dòng)中國能源轉(zhuǎn)型順利前行的同時(shí),為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)中國力量。在世界變局加速演進(jìn)、全球氣候危機(jī)日趨嚴(yán)峻的今天,更需要各國攜手維護(hù)多邊主義、深化國際合作,把長期愿景、國際承諾落實(shí)為項(xiàng)目安排、務(wù)實(shí)行動(dòng),共同拯救人類命運(yùn)。|
15對未來五年工作重點(diǎn),課題組建議:
以全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)為重點(diǎn),強(qiáng)化政策引導(dǎo)和行業(yè)監(jiān)管,更好發(fā)揮電力市場消納新能源、促進(jìn)各類新型經(jīng)
營主體發(fā)展的功能。完善電力價(jià)格形成機(jī)制,促進(jìn)成本有序傳導(dǎo)、合理分擔(dān)。
將石化化工等發(fā)展較快的重點(diǎn)碳排放行業(yè),納入全國碳排
放權(quán)交易市場的管理覆蓋范圍。全國碳排放權(quán)交易市場的
配額發(fā)放方法,要從碳排放強(qiáng)度控制為基礎(chǔ),逐步轉(zhuǎn)型到碳排放總量控制為基礎(chǔ)。
建議綠色金融相關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)注碳排放權(quán)交易市場、
電力市場,為能源轉(zhuǎn)型提供更多資金支持。主要結(jié)論中國能流圖圖
132024年中國能流圖中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
16中國能流圖圖
142030年
BCNS
情景下中國能流圖|
17圖
152030年
ICNS
情景下中國能流圖中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
18圖
162060年
BCNS
情景下中國能流圖中國能流圖|
19圖
172060年
ICNS
情景下中國能流圖中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
20主要情景分析結(jié)果主要情景分析結(jié)果圖
192024~2060年一次能源需求和結(jié)構(gòu)(發(fā)電煤耗法)圖
182024~2060年一次能源需求和結(jié)構(gòu)(電熱當(dāng)量法)圖
202024~2060年全社會用電需求和結(jié)構(gòu)|
21圖
212024~2060年終端能源需求和結(jié)構(gòu)
圖
222024~2060年發(fā)電裝機(jī)規(guī)模和結(jié)構(gòu)
圖
232024~2060年發(fā)電量規(guī)模和結(jié)構(gòu)中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
22圖
242024~2060年風(fēng)電裝機(jī)和結(jié)構(gòu)
圖
252024~2060年光伏發(fā)電裝機(jī)和結(jié)構(gòu)
圖
262024~2060年電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力主要情景分析結(jié)果|
23第一部分:能源轉(zhuǎn)型回顧(一)全球氣候變化形勢日趨嚴(yán)峻,加快能源轉(zhuǎn)型與深化國際合作勢在必行氣候變化對人類生存和發(fā)展的影響日益加劇,2024年全球平均溫度較工業(yè)化前(1850-1900年平均值)升高超過1.5℃
,
導(dǎo)致極端氣候事件頻發(fā)、物種滅絕、海平面上升、農(nóng)作物減產(chǎn)等一系列重大風(fēng)險(xiǎn),警示國際社會必須以前所未有的力度推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型。當(dāng)前風(fēng)電、光伏、儲能、新能源汽車等綠色產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入爆發(fā)式增長期,主要經(jīng)濟(jì)體紛紛加大技術(shù)研發(fā)與市場培育投入,綠色低碳產(chǎn)業(yè)已成為國際競爭制高點(diǎn),推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)一步提速。與此同時(shí),數(shù)字化智能化技術(shù)與能源系統(tǒng)深度融合,正在深刻改變能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式,智慧電網(wǎng)、虛擬電廠等應(yīng)用極大提升了可再生能源的消納能力、系統(tǒng)運(yùn)行效率,也帶動(dòng)了數(shù)據(jù)中心綠色用能需求大幅增長。當(dāng)前,單邊主義、保護(hù)主義抬頭,削弱了全球氣候治理和能源轉(zhuǎn)型合力,嚴(yán)重影響了全球清潔能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定,遲滯了全球清潔能源裝備部署應(yīng)用。中國新一輪國家自主貢獻(xiàn)提出到2035年,全經(jīng)濟(jì)范圍溫室氣體凈排放量比峰值下降7%~
10%
,為全球共同應(yīng)對氣候變化注入了更多穩(wěn)定性和確定性。今年是《巴黎協(xié)定》達(dá)成10周年,也是提交新一輪國家自主貢獻(xiàn)的重要節(jié)點(diǎn),全球氣候治理進(jìn)入關(guān)鍵階段,迫切需要各國堅(jiān)定低碳轉(zhuǎn)型信心不動(dòng)搖,加強(qiáng)綠色技術(shù)和產(chǎn)業(yè)國際合作,維護(hù)全球能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定暢通,攜手共同應(yīng)對全球氣候變化挑戰(zhàn)。(二)中國加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,構(gòu)建起全球最大、發(fā)展最快的可再生能源體系近兩年,盡管國際形勢日趨紛繁復(fù)雜,中國經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持穩(wěn)步發(fā)展,一次能源持續(xù)增長。盡管能源保供壓力巨大,但
2024年中國能源轉(zhuǎn)型的步伐持續(xù)加快,可再生能源在能源消費(fèi)增量中的比重大幅提高,能源綠色高質(zhì)量發(fā)展的取得顯著成績。一次能源消費(fèi)持續(xù)增長,電力消費(fèi)增速加快。2024年,中國一次能源消費(fèi)量達(dá)到59.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,人均能源消費(fèi)量為4.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤,工業(yè)消費(fèi)占全國能源消費(fèi)的70%左右。“十四五
”以來,中國能源消費(fèi)和電力消費(fèi)的增長速度明顯加快,能源消費(fèi)彈性系數(shù)和電力消費(fèi)彈性系數(shù)高位運(yùn)行(如圖
27
、圖
28所示)。能源結(jié)構(gòu)加快轉(zhuǎn)換,能源和電力消費(fèi)“逐綠前行
”。2024年,中國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到19.8%
,煤炭消費(fèi)比重下降到
53.2%(如圖
29所示)
。從存量看,中國每消費(fèi)3度電中,大約1度電來自于綠色電力(如圖
30所示)。從增量看,新增非化石電力消費(fèi)量占全社會新增用電量的比重
,
已經(jīng)從2017
年前后的40%
左右提高到
2024年的83%(如圖
31所示)。建成全球規(guī)模最大的電力系統(tǒng),最短的時(shí)間、最快的速度構(gòu)建起全球規(guī)模最大的可再生能源發(fā)電體系。2024年,中國發(fā)電量超過10萬億千瓦時(shí),是美國的兩倍多,是歐盟的三倍多。電力需求體量龐大,意味著電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型難度很大。面對艱巨挑戰(zhàn),中國積極推動(dòng)可再生中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
24能源加快發(fā)展,風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模連續(xù)15年穩(wěn)居世界第一,光伏裝機(jī)連續(xù)10年穩(wěn)居世界第一。2024年,中國新增風(fēng)電光伏裝機(jī)之和達(dá)到3.6億千瓦,累計(jì)風(fēng)電光伏裝機(jī)規(guī)模占全球風(fēng)電光伏總裝機(jī)的47%
,當(dāng)年新增風(fēng)電光伏裝機(jī)更是占到全球新增風(fēng)電光伏裝機(jī)的63%
。截至2025年7月,中國可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量已增加到21.7億千瓦,可再生能源對電力保供應(yīng)、促轉(zhuǎn)型的作用越來越明顯。2024年,中國核發(fā)綠證47.34億個(gè),交易綠證4.46億個(gè)。2020年以來新能源在中國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中發(fā)揮了重要作用,實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)“50%
”,即:2020-2024年間,全國新增發(fā)電量中,非化石能源的貢獻(xiàn)超過50%;非化石能源的供應(yīng)量,增長近50%。新型儲能裝機(jī)2024年實(shí)現(xiàn)“倍增
”,新能源汽車市場滲透率首次超過40%
。2024年,中國儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1.38億千瓦,其中新型儲能為7380萬千瓦,比2023年裝機(jī)容量“翻一番
”。2024年中國汽車產(chǎn)量和銷售量分別為3128.2萬輛和3143.6萬輛,其中新能源汽車產(chǎn)量和銷售量分別為1288.8萬輛和1286.6萬輛,比2023年分別增長34.4%和35.5%
。與此同時(shí),以壓縮空氣儲能、熱泵技術(shù)為代表的能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵技術(shù)加快商業(yè)化發(fā)展步伐,在市場開始嶄露頭角。電力市場化改革穩(wěn)步推進(jìn),全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)取得重要成果。一是中國構(gòu)建了一套“
多層次、多品類、多功能
”的全國統(tǒng)一電力市場體系,從空間尺度、時(shí)間尺度、交易品種尺度明確了電力市場的任務(wù)。二是中國政府制定了基本完備的全國統(tǒng)一電力市場規(guī)則框架。以《電力市場運(yùn)行基本規(guī)則》為基礎(chǔ),以電力中長期市場、現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場三大交易規(guī)則為主干,以市場注冊、計(jì)量結(jié)算、信息披露作支撐,明確了電力市場運(yùn)行的基本規(guī)則。三是電力交易市場規(guī)模擴(kuò)大、市場參與主體越來越豐富。2024年市場交易電量占全社會用電量的比例已經(jīng)超過60%
,發(fā)電企業(yè)、輸配電企業(yè)、電力聚合商、用電企業(yè)等積極參與電力市場。碳排放雙控制度體系框架初步成型,碳排放權(quán)交易市場覆蓋范圍逐步擴(kuò)大。在借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)和繼承創(chuàng)新中國節(jié)能政策體系的基礎(chǔ)上。2024年中國國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《加快構(gòu)建碳排放雙控制度體系工作方案》提出,“十五五
”時(shí)期,將碳排放強(qiáng)度降低作為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展約束性指標(biāo),不再將能耗強(qiáng)度作為約束性指標(biāo),關(guān)鍵制度包括“地方碳考核
”、“行業(yè)碳管控
”、“企業(yè)碳管理
”、“項(xiàng)目碳評價(jià)
”、“產(chǎn)品碳足跡
”五個(gè)方面。2025年,中國碳排放權(quán)交易市場首次將鋼鐵、水泥、鋁冶煉三個(gè)行業(yè)納入強(qiáng)制性碳市場,強(qiáng)制性碳市場覆蓋的碳排放總量占全國二氧化碳排放總量比重將達(dá)到60%以上。鑒于能源活動(dòng)是中國最主要的碳排放來源,碳排放雙控體系和碳排放權(quán)交易市場政策的完善和加強(qiáng),將進(jìn)一步加快中國能源轉(zhuǎn)型步伐。圖
272014~2024年中國一次能源消費(fèi)量及增幅來源:中國統(tǒng)計(jì)出版社,《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2024》《中國統(tǒng)計(jì)摘要2025》第一部分:
能源轉(zhuǎn)型回顧|
25來源:中國統(tǒng)計(jì)出版社,《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2023》、統(tǒng)計(jì)公報(bào)2024
、2025圖
292014~2024年非化石能源及其占一次能源消費(fèi)比重來源:國家能源局圖
312014~2024年非化石能源發(fā)電量及其占新增電力消費(fèi)的比重來源:中國統(tǒng)計(jì)出版社,《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2023》、統(tǒng)計(jì)公報(bào)2025圖
302014~2024年非化石電力及其占電力消費(fèi)比重圖
282014~2024年中國電力消費(fèi)量及增速來源:作者根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)和國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
26來源:中國汽車工業(yè)協(xié)會(三)盡管能源轉(zhuǎn)型已取得積極進(jìn)展,但中國能源發(fā)展也面臨著諸多“成長中的煩惱
”特別是近兩年,一系列新困難、新問題頻繁發(fā)生:一是部分地區(qū)風(fēng)光發(fā)電消納難度加大。長期以來,中國風(fēng)電、光伏資源主要分布在西北地區(qū),能源消費(fèi)主要分布在東中部地區(qū),二者間隔1000~3000公里,區(qū)域供需不匹配問題突出。近年來,西北地區(qū)的風(fēng)電、光伏發(fā)電能力迅速提升,但無法實(shí)現(xiàn)上千公里的100%綠電輸送,導(dǎo)致當(dāng)?shù)乜稍偕茉聪{壓力大。二是電力系統(tǒng)頂峰能力不足。近年來,電力負(fù)荷“尖峰化
”趨勢明顯,負(fù)荷峰值時(shí)間段發(fā)電“頂峰能力不足
”,已經(jīng)成為電力安全的“心腹之患
”。即使在電力峰值負(fù)荷周邊謀劃新建燃煤電廠,但燃煤電廠面臨著年發(fā)電小時(shí)數(shù)越來越低、僅靠電能量市場收入難以生存的窘境。在高比例新能源地區(qū),遇到“風(fēng)和日不麗
”的天氣,風(fēng)光發(fā)電也難以滿足電力需求。如何保障電力安全,成為很多地區(qū)的“兩難選擇
”。三是配電網(wǎng)薄弱導(dǎo)致風(fēng)電光伏“就地就近
”開發(fā)利用來源:中國儲能協(xié)會,儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2025圖
332016~2024年新能源汽車市場滲透率圖
322014~2014年中國儲能裝機(jī)規(guī)模圖
342016~2024年新能源汽車保有量第一部分:
能源轉(zhuǎn)型回顧來源:中國汽車工業(yè)協(xié)會|
27總之,持續(xù)推進(jìn)中國實(shí)施能源轉(zhuǎn)型,依然任重道遠(yuǎn)。受限。傳統(tǒng)以高參數(shù)、大容量、遠(yuǎn)距離輸電為支撐的電網(wǎng)系統(tǒng),
配網(wǎng)只具備向負(fù)荷用戶供電的能力,負(fù)荷側(cè)的分布式新能源發(fā)電上網(wǎng)時(shí)面臨配電網(wǎng)接納能力“亮紅燈
”現(xiàn)象。四是需求側(cè)使用綠電、綠氫等零碳能源的積極性尚未充分調(diào)動(dòng)起來。近年來,電力市場化改革推動(dòng)價(jià)格政策和盈利模式快速調(diào)整,穩(wěn)定的市場預(yù)期尚未形成。碳排放定價(jià)尚未充分傳導(dǎo)到能源和產(chǎn)品價(jià)格體系中,能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)生動(dòng)力不足。從長遠(yuǎn)看,中國能源發(fā)展更是面臨著需求壓力巨大、供給制約較多、綠色轉(zhuǎn)型任務(wù)艱巨等諸多挑戰(zhàn)。面對重重困難和挑戰(zhàn),課題組匯集了中國、丹麥、美國等專家的經(jīng)驗(yàn)和智慧,攜手開展模型分析和實(shí)地調(diào)研,為打破傳統(tǒng)能源體系下同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色、安全、經(jīng)濟(jì)的“能源不可能三角
”,努力探索一條中長期實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的中國能源轉(zhuǎn)型之路。中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
28第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑課題組分析表明,2035年中國基本實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化時(shí),人均國內(nèi)生產(chǎn)總值比2020
年至少翻一番
,達(dá)到
目前的中等發(fā)達(dá)國家水平(人均2~3萬美元)。中國到本世紀(jì)中葉全面建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國,要求2050年人均GDP比2020年翻兩番,達(dá)到發(fā)達(dá)國家平均水平(人均
4~6萬美元)。保持穩(wěn)定、持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長,是中國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化目標(biāo)的內(nèi)在要求。在這一背景下,中國經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的提高,都將對中國能源需求的規(guī)模和品質(zhì)提出更高要求,也對中國能源供應(yīng)的安全性提出更高要求。中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,中國城市發(fā)展正從大規(guī)模增量擴(kuò)張階段轉(zhuǎn)向存量提質(zhì)增效為主的階段。展望未來,為滿足人民對美好生活需要、積極發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,中國將形成一系列新產(chǎn)業(yè)、催生諸多新模式,推動(dòng)工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域用能規(guī)模和用能方式發(fā)生一系列前所未有的新變化,為中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展注入新動(dòng)能。與此同時(shí),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)還將維持一定發(fā)展規(guī)模,近中期內(nèi)還離不開較大規(guī)模的能源消費(fèi)規(guī)模作為支撐。能源作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和動(dòng)力源泉,實(shí)施能源轉(zhuǎn)型過程中,必須要把能源安全放在突出位置,統(tǒng)籌好能源轉(zhuǎn)型過程中“量的合理增長與質(zhì)的有效提升
”,才能更好地支撐經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展和現(xiàn)代化國家建設(shè)。在中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展展望的基礎(chǔ)上,課題組通過深入分析“基準(zhǔn)碳中和情景
”
(BCNS)和“理想碳中和情景
”(ICNS),對2060年前中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析,得到下面幾個(gè)重要結(jié)論。(一)一次能源需求先增后降,能源結(jié)構(gòu)出現(xiàn)顛覆性變化從長期趨勢看,一次能源需求在近中期將繼續(xù)增長,在遠(yuǎn)期可穩(wěn)中有降。模型分析表明,按發(fā)電煤耗法計(jì)算,中國
2060年一次能源需求為
56.7~58.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,BCNS情景下一次能源需求在
2035年左右達(dá)到峰值,ICNS情景下一次能源需求在
2040年左右達(dá)到峰值,兩種情景下,2060年一次能源需求基本回落到
2024年水平。按電熱當(dāng)量法計(jì)算,中國2060年一次能源需求為
34.3~34.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,
BCNS情景下一次能源需求在
2030年左右達(dá)到峰值,
ICNS
情景下一次能源需求在
2030年前達(dá)到峰值2
,2060年時(shí)一次能源需求低于
2024年水平(如圖
35所示)。按發(fā)電煤耗法和電熱當(dāng)量法計(jì)算出現(xiàn)的差異,主要是由于前者將風(fēng)電、光伏、水電、核電等一次電力消費(fèi)量按燃煤發(fā)電進(jìn)行折算。圖
352024~2060年一次能源需求(發(fā)電煤耗法和電熱當(dāng)量法對比)2
由于國際機(jī)構(gòu)和中國習(xí)慣于采用不同的折算方法(默認(rèn)折算方法不同)
,可能導(dǎo)致二者對中國未來能源轉(zhuǎn)型的長期趨勢給出不同的結(jié)論。第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑|
29非化石能源與化石能源的比重將出現(xiàn)顛覆式的巨大變化。按發(fā)電煤耗法計(jì)算,中國
2024年非化石能源消費(fèi)比重為
19.8%
,持續(xù)規(guī)模開發(fā)風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、核能等非化石能源,2060年時(shí)非化石能源比重將提高到
90.2%~91.5%(如圖
36所示)。考慮到
2060年時(shí)發(fā)電用煤規(guī)模非常小,發(fā)電煤耗法不再適用于屆時(shí)的情景,2060年按電熱當(dāng)量法計(jì)算的非化石能源比重為
85.4%~87.8%(如圖
37所示)。強(qiáng)化國際合作,將會使中國2060年的一次能源消費(fèi)需求有所增加,非化石能源的比重也會進(jìn)一步提高。圖
362024~2060年一次能源需求和結(jié)構(gòu)(發(fā)電煤耗法)從未來五年發(fā)展看,中國一次能源需求將繼續(xù)增長,非化石能源比重持續(xù)提升。模型分析表明,按發(fā)電煤耗法計(jì)算,一次能源需求將繼續(xù)保持增長。非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將從2024年的19.8%提高到2030年的25%左右。按電熱當(dāng)量法計(jì)算,一次能源消費(fèi)量2024年為54.
1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,未來五年基本保持穩(wěn)定。圖
372024~2060年一次能源需求和結(jié)構(gòu)(電熱當(dāng)量法)中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
30(二)通過“節(jié)流、開源、移除
”三管齊下,能源系統(tǒng)有望率先實(shí)現(xiàn)凈零碳排放從長期趨勢看,需統(tǒng)籌推進(jìn)能源系統(tǒng)“節(jié)流、開源、移除
”三個(gè)途徑。2021年,中國能源活動(dòng)碳排放占中國二氧化碳排放總量的87%
(不包括森林碳匯),因此能源轉(zhuǎn)型是中國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的決定性因素。分析表明,降低能源系統(tǒng)的二氧化碳排放主要有三個(gè)途徑:一是節(jié)約能源和提高能效——節(jié)流,二是開發(fā)非化石能源——開源,三是開展二氧化碳捕集、利用與封存——移除。模型分析表明,受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性等因素制約,2045年之前,二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)等負(fù)碳技術(shù)很難發(fā)揮重要作用。需要持續(xù)通過強(qiáng)化節(jié)能防止能源需求過快增長,使人均能源消費(fèi)控制在5.1噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi),并不斷提升可再生能源和核能的發(fā)展規(guī)模,實(shí)現(xiàn)非化石能源對化石能源的全面、深度替代。在2045年之后需要結(jié)合火電、生物質(zhì)發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用CCUS技術(shù),并探索應(yīng)用空氣直接捕集技術(shù)(DAC)
。如圖
38所示,
2050年時(shí)BCNS情景下CCUS對降碳的貢獻(xiàn)為7%
,ICNS情景下則為52%;到2060年時(shí),CCUS應(yīng)用規(guī)模達(dá)到12.4~
14.
1億噸/年,BCNS情景下基本依靠CCUS實(shí)現(xiàn)降碳,DAC對降碳的貢獻(xiàn)基本忽略不計(jì);
ICNS情景下CCUS對降碳的貢獻(xiàn)為54%
,DAC的貢獻(xiàn)為46%
,DAC技術(shù)能發(fā)揮更大的作用。在負(fù)碳技術(shù)的支撐下,能源領(lǐng)域在2060年前實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。從未來五年發(fā)展看,降低碳排放主要依靠“節(jié)流
”和“開源
”,
“移除
”的貢獻(xiàn)不超過1%
。從“節(jié)流
”方面看,按發(fā)電煤耗法計(jì)算,中國需要繼續(xù)強(qiáng)化節(jié)能工作,力爭使2030年一次能源需求低于線性發(fā)展趨勢下的74億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。從“開源
”方面看,2030年非化石能源比重要達(dá)到25%左右,通過大力發(fā)展非化石能源并替代化石能源,推動(dòng)煤炭和石油消費(fèi)達(dá)峰
。在“移除
”方面
,預(yù)計(jì)2030年能源系統(tǒng)開展的CCUS項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到510~730萬噸,
占能源相關(guān)二氧化碳排放的0.
1%以下。在BCNS情景下,中國能源系統(tǒng)在2058~2059年可實(shí)現(xiàn)凈零碳排放,在ICNS情景下,中國能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的時(shí)間有可能提前到2052~2053年。因此,能源轉(zhuǎn)型可以為中國實(shí)現(xiàn)2060年之前碳中和愿景發(fā)揮決定性作用。通過強(qiáng)化國際合作,ICNS情景下中國“開源、節(jié)流、移除
”的力度更大、效果更為顯著。圖
382045~2060年能源活動(dòng)相關(guān)二氧化碳排放第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑|
31從未來五年發(fā)展看,要持續(xù)推動(dòng)全社會能源效率穩(wěn)步提高。模型分析表明,從
2024年到
2030年,噸鋼綜合能耗、水泥綜合能耗、電解鋁交流電耗將下降
3%~5%
,火電廠供電煤耗將從
2024年的
302
克標(biāo)準(zhǔn)煤下降到
2030年的
300克標(biāo)準(zhǔn)煤以下,數(shù)據(jù)中心電源使用效率(PUE)將從
2023年的
1.48下降到
2030年的
1.3
以內(nèi)。(四)終端電氣化和可再生能源集成發(fā)展將重構(gòu)能源消費(fèi)方式從長期趨勢看,可再生能源與高度電氣化的終端用能系統(tǒng)“就地就近
”集成發(fā)展,是未來用能領(lǐng)域的主要形態(tài)。從電氣化的角度看,2060年中國全社會用電需求將達(dá)到21.2~22.6萬億千瓦時(shí)(如圖
39所示)
。工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸?shù)冉K端部門可再生能源強(qiáng)制消費(fèi)和自愿消費(fèi)加快推進(jìn),用能將從化石燃料直接燃燒為主,向電力、氫能、生物質(zhì)能等二次能源和零碳能源轉(zhuǎn)變(如圖
40所示)。2024年,電力占終端能源需求的比重為28.8%
、氫能需求的比重幾乎忽略不計(jì),預(yù)計(jì)
2060年狹義電氣化率將提高到64%~67%
、氫能比重將提高到10%~
12%(如圖
41所示)。從可再生能源集成發(fā)展看,以零碳園區(qū)、綠電直連,光儲直柔建筑等為代表的可再生能源集成發(fā)展,把風(fēng)電、光伏、環(huán)境能(如空氣源熱泵、水源熱泵)與工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸領(lǐng)域能源消費(fèi)深度集成在一起,實(shí)現(xiàn)可再生能源“就地開發(fā)、就地利用
”,減少對大電網(wǎng)、大熱網(wǎng)的依賴。零碳園區(qū)、零碳村鎮(zhèn)、光儲直柔建筑等新型零碳模式,將在空間上打造出星星點(diǎn)點(diǎn)的“零碳之火
”,以“星星之火、可以燎原
”之勢,為中國能源革命的注入新活力,最終實(shí)現(xiàn)能源全面轉(zhuǎn)型。從長期趨勢看,在化石能源時(shí)代和可再生能源時(shí)代,都要一以貫之地堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先。模型分析表明,BCNS情景下,在化石能源為主體的階段,要不斷提高化石能源的使用效率,降低能源成本。在非化石能源為主體的階段,也要堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先。從目前的技術(shù)水平看,在可再生能源為主體的時(shí)代堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先,主要原因有四個(gè):一是減少對國土空間的需求。風(fēng)光等非化石能源的自然稟賦決定其能量密度偏低,提高能源效率有利于降低對用地用海、屋頂面積的需求,減少噪聲污染、對自然景觀影響,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。二是降低對鎳、鈷、鋰等關(guān)鍵礦產(chǎn)的進(jìn)口依賴。光伏、電化學(xué)儲能、風(fēng)電等設(shè)備需要鎳、鈷、鋰等關(guān)鍵礦產(chǎn)為支撐,但中國關(guān)鍵礦產(chǎn)資源稀缺,降低關(guān)鍵礦產(chǎn)進(jìn)口依賴程度有助于保障國家安全。三是降低能源系統(tǒng)平衡難度。隨著能源供應(yīng)側(cè)風(fēng)電光伏比重提高、能源需求側(cè)服務(wù)業(yè)電力需求比重持續(xù)提高,未來電力需求的季度負(fù)荷峰值高、谷值更低,
日負(fù)荷曲線會向“鴨子曲線
”甚至“峽谷曲線
”轉(zhuǎn)變(如圖
43所示),在極端天氣現(xiàn)象發(fā)生時(shí)更要提供充足的應(yīng)急保障。節(jié)能和提高能效有助于降低電力峰值負(fù)荷,保障電力系統(tǒng)安全。四是降低能源轉(zhuǎn)型成本。國土空間要素保障、關(guān)鍵礦產(chǎn)進(jìn)口、應(yīng)對電力峰值負(fù)荷挑戰(zhàn),相關(guān)費(fèi)用支出都會增加并抬高轉(zhuǎn)型成本。因此,中國作為全球人口最多的國家之一,要始終把節(jié)能優(yōu)先放在優(yōu)先位置,才能更順利地推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。(三)無論是化石能源時(shí)代還是可再生能源時(shí)代,都要堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
32注:2024
年全社會用電量根據(jù)《2024
年全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》和《2024
年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》計(jì)算圖
402024~2060年終端能源需求和結(jié)構(gòu)(電熱當(dāng)量法)圖
412024~2060年終端能源需求中電能與氫能占比第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑圖
392024~2060年全社會用電需求和結(jié)構(gòu)|
33(五)五個(gè)階段持續(xù)發(fā)力推動(dòng)風(fēng)光成為電力供應(yīng)主體國際經(jīng)驗(yàn)表明3
,隨著未來新能源發(fā)電比重持續(xù)提高,雖然電能量成本會明顯下降,但電力系統(tǒng)運(yùn)行成本將明顯上升,維持電網(wǎng)安全的難度逐漸提高。以風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量比重作為表征指標(biāo),以全方位提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力為主要方向,中國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型可分為五個(gè)階段:第一階段是風(fēng)光發(fā)電的極低比例階段(對中國全國平均而言,風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量的比重<5%)
。在這個(gè)階段,風(fēng)光發(fā)電對全國電力系統(tǒng)影響有限,傳統(tǒng)電源仍居主導(dǎo)地位。煤電等傳統(tǒng)電源技術(shù)成熟,出力穩(wěn)定,電網(wǎng)側(cè)接入壓力小,電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力主要依賴煤電的調(diào)節(jié)能力,新型調(diào)節(jié)資源占比小,電力系統(tǒng)運(yùn)行成本受煤炭、天然氣等化石燃料價(jià)格波動(dòng)的影響大。第二階段是風(fēng)光發(fā)電的低比例階段(對中國全國平均而言,風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量的比重約為5%~20%)
。在這個(gè)階段,風(fēng)光發(fā)電對電力系統(tǒng)運(yùn)行影響開始顯現(xiàn)(如需要機(jī)組啟動(dòng)速度更快、更頻繁等),電力“凈負(fù)荷
”(扣除風(fēng)光發(fā)電出力后的負(fù)荷)與負(fù)荷需求的差異日趨明顯,部分地區(qū)形成“鴨子曲線
”(如圖
43所示)。通過加強(qiáng)電力預(yù)測,以及更好地利用靈活煤電等現(xiàn)有電力系統(tǒng)資源,就能保障電力系統(tǒng)安全。從未來五年發(fā)展看,電能替代將進(jìn)入加速階段、綠氫消費(fèi)規(guī)模將持續(xù)提高。模型分析表明,隨著風(fēng)光儲氫等協(xié)同發(fā)展水平提升,中國2030年電力占終端消費(fèi)的比重將提高到35%~36%(如圖
42所示),綠氫在終端部門的消費(fèi)規(guī)模將從2024年10萬噸左右提高到150~220萬噸左右。新能源并網(wǎng)和離網(wǎng)制氫等新模式加快發(fā)展,綠色氫氨醇綜合產(chǎn)業(yè)基地和跨省區(qū)輸送設(shè)施啟動(dòng)建設(shè),綠氫市場需求將逐步提高。國家級零碳園區(qū)、各省級零碳園區(qū)工作持續(xù)推進(jìn),產(chǎn)業(yè)園區(qū)減污降碳協(xié)同增效,加快綠電就地就近開發(fā)利用,實(shí)現(xiàn)更高比例“
以綠制綠
”,預(yù)計(jì)到2030年終端能源集成發(fā)展將成為新能源發(fā)展的重要方式。圖
422024和2030年終端能源需求結(jié)構(gòu)(電熱當(dāng)量法)3
IEA,Integrating
SolarandWind,
2024中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
34第四階段是風(fēng)光發(fā)電的較高比例階段(對中國全國平均而言,風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量的比重為40%~60%)。在這個(gè)階段,各地風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)超出負(fù)荷需求,能夠?qū)崿F(xiàn)一定時(shí)段全面滿足電力需求,電力系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行方式面臨全新挑戰(zhàn)。燃煤發(fā)電全面轉(zhuǎn)型成為調(diào)節(jié)型電源并探索利用低碳零碳燃料,燃?xì)獍l(fā)電更頻繁地參與電網(wǎng)調(diào)節(jié),新型調(diào)節(jié)資源需求快速增長,靈活電制熱電制氫規(guī)?;l(fā)展。在這個(gè)階段,電能量成本持續(xù)下降,但也要面對電力輔助服務(wù)、備用容量成本的提高,同時(shí)也造成電網(wǎng)電壓、頻率等控制難度大幅增加,導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行成本增加,需要總體建成新型電力系統(tǒng)和與之適應(yīng)的新型電力市場體系。第五階段是風(fēng)光發(fā)電的高比例階段(對中國全國平均而言,風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量的比重為>60%)。在這個(gè)階段,風(fēng)光成為電源裝機(jī)和發(fā)電量的絕對主力,并遠(yuǎn)高于負(fù)荷需求。燃煤機(jī)組全部為調(diào)節(jié)電源或應(yīng)急備用電源,部分燃煤機(jī)組改造為零碳燃料,需要大規(guī)模部署儲能等新型調(diào)節(jié)資源,并通過大規(guī)模電制氫、電制合成燃料、電制熱等措施將電力轉(zhuǎn)換為綠氫、綠色合成燃料、綠色熱力等零碳二次能源,解決風(fēng)光發(fā)電冗余和長時(shí)儲能困難問題。在這個(gè)階段,發(fā)電側(cè)成本繼續(xù)下降,或已接近“零成本
”,但輔助服務(wù)成本、容量機(jī)制/市場成本、電力系統(tǒng)運(yùn)行成本在電力成本中占據(jù)重要地位,電價(jià)與綠氫價(jià)格、綠色合成燃料、綠色熱力價(jià)格將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)互動(dòng)。凈零碳排放為特征的新型電力系統(tǒng)全面建成,同時(shí)電力系統(tǒng)與熱力系統(tǒng)通過儲熱、儲電和熱電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)深度耦合,能源系統(tǒng)綜合安全性達(dá)到極高水平。第三階段是風(fēng)光發(fā)電的中等比例階段(對中國全國平均而言,風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量的比重為20%~40%)。在這個(gè)階段,大規(guī)模風(fēng)光發(fā)電決定電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式,風(fēng)光間歇性和波動(dòng)性對電力系統(tǒng)不確定性的影響進(jìn)一步加大,電力凈負(fù)荷曲線日趨陡峭,部分地區(qū)電力凈負(fù)荷曲線變成“峽谷曲線
”(如圖
43所示),電力現(xiàn)貨市場開始出現(xiàn)零電價(jià)和負(fù)電價(jià),持續(xù)增大的電力供需兩端波動(dòng)需要全方位提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力(僅依靠傳統(tǒng)的電力裝備和運(yùn)行調(diào)控方式已無法保障電力系統(tǒng)安全)。電力調(diào)度對火電機(jī)組的調(diào)節(jié)深度、爬坡速度、啟停時(shí)間等提出更高要求,對投資建設(shè)各類電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源提出更高需求。圖
43“鴨子曲線
”和“峽谷曲線
”示意圖第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑|
35從長期趨勢看,構(gòu)建以風(fēng)電、光伏為主體的綠色能源供應(yīng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的核心舉措。2023年,中國風(fēng)光發(fā)電量之和占全部發(fā)電量的比重為15.8%
,2024年這一比重為18.2%
。2025年前7個(gè)月中國風(fēng)光發(fā)電量占比達(dá)到25%
,標(biāo)志著中國開始進(jìn)入第三階段(風(fēng)光發(fā)電的中等比例階段)。BCNS情景下,2030年后中國進(jìn)入第四階段(風(fēng)光發(fā)電的較高比例階段),2040年后進(jìn)入第五階段(風(fēng)光發(fā)電的高比例階段)。從發(fā)電量看,2060年全國發(fā)電量為21.2~22.6萬億千瓦時(shí),其中可再生能源發(fā)電量占比為92%左右,風(fēng)光發(fā)電量占比為77%左右(如圖44所示)。2060年,核電發(fā)電量為1.6萬億千瓦時(shí)左右,水電發(fā)電量為2.1~2.2萬億千瓦時(shí),風(fēng)電發(fā)電量為10.3~
10.6萬億千瓦時(shí),光伏發(fā)電量為5.9~7.
1萬億千瓦時(shí),生物質(zhì)能發(fā)電量為1.2萬億千瓦時(shí)左右。從裝機(jī)容量看,2060年中國發(fā)電總裝機(jī)為104.5~
110.4億千瓦,是2024年的3倍左右。其中,可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比為92%~95%
,風(fēng)光裝機(jī)之和為88.4~97.2億千瓦。預(yù)計(jì)2060年,中國核電裝機(jī)為2億千瓦左右
,常規(guī)水電裝機(jī)為5.5~5.9億千瓦,風(fēng)電裝機(jī)為32.2~33.4億千瓦(其中,海上風(fēng)電比例為10%~
16%),光伏裝機(jī)為55.0~65.0億千瓦,生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)(包括不加裝CCS和加裝CCS兩類)為2.2~2.3億千瓦。圖
442060年發(fā)電裝機(jī)和發(fā)電量規(guī)模和結(jié)構(gòu)中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
36從未來五年發(fā)展看,中國將全面進(jìn)入第三階段(風(fēng)光發(fā)電的中等比例階段),部分地區(qū)進(jìn)入第四階段(較高比例發(fā)展階段),維持電力系統(tǒng)平衡將面臨更多挑戰(zhàn)。模型分析表明,2030年后,風(fēng)光發(fā)電的中等比例和較高比例階段的特征更加明顯,增加電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的需求更迫切。從裝機(jī)規(guī)??矗?030年風(fēng)電光伏發(fā)電裝機(jī)比2024年翻一番,火電裝機(jī)(包括煤電和天然氣發(fā)電兩類)適度增長,為電力系統(tǒng)提供“頂峰發(fā)電能力
”(如圖
45所示)。核電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,到2030年在運(yùn)核電裝機(jī)躍居世界第一。核電技術(shù)迭代與創(chuàng)新,快堆、高溫氣冷堆等技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,核能安全性、經(jīng)濟(jì)性和資源利用率不斷提升。應(yīng)用場景不斷拓展,核電提供電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、區(qū)域供熱等場景逐步成熟,核能綜合利用水平持續(xù)提升。圖
452024和2030年發(fā)電裝機(jī)規(guī)模和結(jié)構(gòu)(六)分散式風(fēng)電和分布式光伏是城鄉(xiāng)能源轉(zhuǎn)型的重要支柱從長期趨勢看,分散式風(fēng)電和分布式光伏將在全國風(fēng)電光伏發(fā)展中占據(jù)半壁江山,特別是在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村成為就地就近綠色能源供應(yīng)的支柱。模型分析表明,從發(fā)展規(guī)模看,中國風(fēng)電的裝機(jī)容量將從2024年的5.2億千瓦提高到2060年的32.2~33.4億千瓦,其中陸上分散式風(fēng)電的裝機(jī)將從2024年的不到2000萬千瓦提高到2060年的9.2億千瓦左右,占全部風(fēng)電發(fā)電裝機(jī)比重的28%~29%(如圖
46所示)。圖
462024~2060年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模和結(jié)構(gòu)第二部分:中國能源系統(tǒng)凈零碳排放路徑|
37中
國
光
伏
裝
機(jī)
容
量
將
從2024年
的
8.9億
千
瓦
提
高
到2060年
的55.0~65.0億千瓦,其中分布式光伏裝機(jī)將從2024年的3.7億千瓦提高到2060年的30.4~32.8億千瓦,
占全部光伏發(fā)電裝機(jī)比重的50%~55%(如圖
47所示)。就地就近開發(fā)利用的分散式風(fēng)電和分布式光伏,將為越來越多的城鄉(xiāng)居民提供電力服務(wù)。圖
472024~2060年光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模和結(jié)構(gòu)從未來五年發(fā)展看,分散式風(fēng)電和分布式光伏將進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。模型分析表明,從發(fā)展規(guī)???,分散式風(fēng)電裝機(jī)為1.0~
1.
1億千瓦,分布式光伏裝機(jī)為8.1~9.9億千瓦(如圖
48所示)。未來五年加速發(fā)展分布式光伏和分散式風(fēng)電,需要克服在項(xiàng)目管理、并網(wǎng)接入、融合發(fā)展、要素保障、參與電力市場等方面的一系列挑戰(zhàn)。圖
482024和2030年風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模和結(jié)構(gòu)中國能源轉(zhuǎn)型展望
2025
|執(zhí)行摘要|
38(七)調(diào)節(jié)能力是提升電力系統(tǒng)安全和韌性的關(guān)鍵支撐從長期趨勢看,電力系統(tǒng)平衡需要以多元化的供應(yīng)滿足多元化的需求。模型分析表明,從調(diào)節(jié)能力看,為了保障電力系統(tǒng)安全,2060年中國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步提高到49.7~58.
1億千瓦,電制氫和電制合成燃料、電化學(xué)儲能、車網(wǎng)互動(dòng)和抽水蓄能將成為主要的調(diào)節(jié)資源,電力系統(tǒng)對煤電等傳統(tǒng)調(diào)節(jié)電源的依賴程度將顯著降低(如圖
49所示)。
2060年,電制氫和電制合成燃料提供
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