中国煤电锁定碳排放及其对减排目标的影响

电力部门一直是中国碳排放的主要来源之一。燃煤电厂作为运行寿命长达30~40 a的能源基础设施,一旦建成投产将锁定大量碳排放,造成高碳排放路径锁定,影响中国未来减排目标的实现和低碳转型。文章利用最新官方和国际机构统计数据,改进了电力部门锁定排放的核算方法,考虑六类煤电机组每年新增规模、发电小时数及机组寿命的动态变化,核算不同情景下在运以及处于规划建设阶段燃煤发电机组的锁定碳排放,并评估其对中国电力部门低碳转型的影响。结果表明:①中国存量煤电机组普遍年轻,截至2018年平均加权服役年限不到12 a,按照现有煤电机组预期寿命自然退役且“十四五”之后不再新增煤电情况下,2040年前中国煤电碳排放将一直保持在较高的水平上。②中国燃煤机组锁定碳排放总量为142.0(83.6~187.0)Gt CO 2,截至2018年已实现的累积锁定排放为39.7Gt CO 2,剩余的锁定排放将达到102.3(43.9~147.3)Gt CO 2。③若只关注年度排放,中间道路情景下中国电力部门在2050年以后能够满足全球2℃目标的要求,但从累积排放看,中国电力部门自2040年起就超过了部门碳预算的上限。④控制新增煤电规模、缩短燃煤机组服役年限、减少年发电小时数等,均能有效降低中国燃煤机组锁定排放,但也可能带来高昂的成本。中国需要尽快研究制定煤电有序退出路线图,在逐步淘汰煤电的同时避免资产搁浅和相关从业人员失业给经济和社会造成巨大冲击,最终实现电力部门公平的低碳转型。

生物质耦合燃煤发电经济环境效益评估

建立了生物质直燃、生物质耦合燃煤发电及煤电的经济及环境影响评估模型,对比了四种不同的生物质预处理技术,量化了生物质固体燃料的供应链成本,不同发电策略的度电成本,电力碳排放强度,边际减排成本,以及考虑碳交易情况下的电厂成本收益率。研究发现,生物质耦合燃煤发电较生物质直燃发电是更为低碳的生物质利用路径,且可利用电厂的规模效应,即随着规模增大度电成本降低,成本利润率上升,而直燃发电相反。与煤电相比,耦合发电的度电成本更低,且可受益于碳交易,成本利润率更高。因此,生物质耦合燃煤发电是具有经济与环境效益的煤电淘汰方案。