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4、未来
在2060年前实现碳中和,2040—2045年,能源系统要实现“零”碳排放。按照具体目标来看,2030年,单位国内生产总值二氧化碳排放量要比2005年下降65%以上,非化石能源比例要高于25%,森林蓄积量较2005年增加60亿立方米。新能源(主要是风能、光伏)装机容量要高于12亿千瓦时。
五、行业情况
2015年,工业、建筑、交通三大重点部门二氧化碳排放量分别为64.2亿吨、18.5亿吨、8.2亿吨,占比分别分69%、20%、9%;按照行业来看,电力、钢铁、建筑和化工分别为35.5、20.9、9.0、14.7亿吨,占比分别为38.2%、22.5%、9.7%、15.8%。
2019年我国碳排放量115亿吨,其中发电碳排放量45.69亿吨CO₂,占比40%;工业燃烧碳排放量33.12亿吨CO₂,占比29%。“大地”重点关注三块,一是电力,碳排放量最大的行业;二是化工,“大地”所在的行业;三是交通及其它。
1、电力
1)概况
中国的电力消费,2020年约为7.5万亿千瓦时,2050年将达到11--14万亿千瓦时,在一段时间内,国内的电力消费还是维持增长,相应的碳排放压力较大,可通过增加天然气发电或者非化石能源来缓解二氧化碳排放压力。但是,如增加天然气发电比例,在冬季,天然气消费较高的时候,受供暖保供影响,天然气机组不得不降负荷;如增加光伏比例,在夜晚用电高峰时,光伏发电贡献不大,必须依靠火电等发电。
初步测算,未来确保“碳中和”,火电需要保持8亿千瓦时的装机容量,应对极端条件下的电力缺口。
2)能耗
2015年全国用电量5.55万亿千瓦时,6000千瓦以上的电厂发电设备利用小时为3969小时。其中,火电设备平均利用小时为4329小时。全口径发电设备装机容量为15.0万亿千瓦,其中,火电为9.9万亿千瓦。6000千瓦以上电厂标准煤耗为315克/千瓦时,全国线路损失为6.6%。
2019年全国火电行业平均供电煤耗从321克/千瓦时降低到306.4克/千瓦时下降14.6克/千瓦时,相当于2019年节约标煤7368万吨,仅此就可减少CO2排放近2亿吨。
2020年全国用电量7.51万亿千瓦时,6000千瓦以上的电厂发电设备利用小时为3758小时。其中,火电设备平均利用小时为4216小时。全口径发电设备装机容量为22.0万亿千瓦,其中,火电为12.45万亿千瓦。6000千瓦以上电厂标准煤耗为305.5克/千瓦时,全国线路损失为5.62%。
未来,6000千瓦以上电厂供电煤耗要向达到300克/千瓦时以下,才能进一步降低煤电的二氧化碳排放量。
3)排放
在当前消费水平下,能耗降1%,可相应减少0.5亿吨标准煤消费,减排1亿多吨二氧化碳。
2019年,全国单位火电发电量二氧化碳排放量约为833克/千瓦时,单位发电量二氧化碳排放约为577克/千瓦时,其中,供电煤炭降低对二氧化碳减排贡献率达到37%,非化石能源增长贡献率约为61%,从2006年至2019年,共减排二氧化碳159.4亿吨。
按照各种燃料的二氧化碳排放强度来看,暂时不考虑价格因素,短期内,电厂的燃料结构从煤电转为气电,可以大幅度减少二氧化碳排量,国内要增加天然气发电的原因之一。
徐州华润电厂于2019年7月完成了对32万kW亚临界燃煤机组的改造,额定负荷下的供电煤耗从改造前的318克/千瓦时降低到克/千瓦时,每度电降低标准煤耗36g,按年利用小时4500小时计,相当于每年节约标煤5.2万吨,减少CO2排放约14万吨。2020年12月并网发电的安徽平山电厂二期工程设计供电煤耗251克/千瓦时,厂用电率按5%考虑,发电煤耗仅为238.45克/千瓦时,折算单位发电量的CO2排放量为643.8克/千瓦时。
因此,部分符合环保及其它指标要求的现役设计寿命期满30万千瓦及以上燃煤发电机组,都在申请延寿;部分不符合要求的,落后产能,逐年淘汰,2020年,预计将淘汰733万千瓦。
4)未来
有专家建议,“十四五”燃煤发电机组平均供电煤耗低于300克/千瓦时,碳排放强度力争下降到825克/千瓦时左右。贵州省,要求新建煤电机组平均供电煤耗不高于285克/千瓦时。
规划中,2020年全部燃煤电厂要实现超洁净排放,截至 2020 年底,全国燃煤电厂完成超低排放和节能改造 9.5 亿千瓦,占全国燃煤电厂总装机的 76% 左右,还要继续推进煤电超级净排放。
2、石油化工
1)概况
碳排放与能源消费息息相关。数据显示,工业部门能源消耗占全球总能耗的40%,石化和化工行业碳排放量约占工业总排放的20%。
“十三五”期间,国内炼油产能从7.1亿吨/年,增加至8.8亿吨/年,炼油开工率平均为73%,低于国际83%的水平,接近行业产能过剩的标准(低于开工率70%,即意味着该行业产能过剩)。2019--2020年,成品油出口约为6100--6685万吨/年,主营炼油厂平均综合能为为60千克标准油/吨,乙烯综合能耗约为550千克标准油/吨。预计“十四五”,成品油出口将达到7000万吨左右,产能进一步过剩,炼油生产过程中的二氧化碳排放量也不小,如果减少成品油出口,将能减少炼油行业的二氧化碳排放量。
2)能耗
能耗为例,按照2013年标准,要求炼油企业,不大于63千克标准油/吨原油。2020年我国主营炼厂炼油综合能耗从2015年的65千克标准油/吨降至目前的60千克标准油/吨,乙烯综合能耗从2015年的568千克标准油/吨降至目前的550千克标准油/吨。中石化的青岛石化、镇海炼化、茂名石化、上海石化等已达40~50千克标准油/吨原油,接近世界和亚太先进水平(50~55千克标准油/吨原油),但国内不少炼厂仍处于近60~70千克标准油/吨原油,小炼厂的这一数据甚至高达80~90千克标准油/吨原油。
按照部分地方限额来看,至少要低于70千克标准油/吨原油,国外平均约为60千克标准油/吨原油,中国石化青岛炼化,2019年约为57.5千克标准油/吨原油,已经达到国外先进水平。
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