解读双碳战略下我国新型电力系统发展展望---电规总院.pdf

电力为何是双碳的主战场

材料开篇把碳排放的结构摆得很清楚：我国二氧化碳排放中，能源消费碳排放约占90%；而在能源行业内部，发电行业碳排放最高，占能源行业碳排放的40%以上。

从品种看，煤炭占77%，石油占17%，天然气占6%；从终端部门看，电力占41%，工业占39%，交通占10%，建筑占10%。这意味着抓双碳，能源是主战场，电力是主力军。

。对发电企业来说，这条判断直接决定了碳减排的优先级和节奏安排。

煤炭石油天然气依次达峰的节奏

材料预计，十四五时期我国煤炭消费总量将率先达到峰值，约42亿吨（近30亿吨标煤）；石油消费预计在十五五时期达到约7.4亿吨（约10.5亿吨标煤）的峰值平台期；天然气消费在2040年前后达峰，峰值约6000亿立方米（约8亿吨标煤）。

从排放看，能源消费碳排放峰值约105亿吨，到2060年能源碳排放量下降至20亿吨左右，按照预计固碳能力可实现碳中和。煤炭消费碳排放到2060年基本不增，石油在2040年前后进入峰值平台期，天然气则在2040年前后才达峰。这是一个化石能源依次退坡的时间表。

非化石能源替代的三阶段

材料把非化石能源替代化石能源分为三个阶段：初步替代阶段、积极替代阶段、加速替代阶段。每五年的提升幅度不同：初步替代阶段约2%，积极替代阶段约5%至7%，加速替代阶段约10%。

从数据看，非化石能源消费比重从2000年的7.3%、2010年的9.4%、2020年的15.9%，逐步提高到2030年的25%以上，2060年提高到80%以上。到2060年，非化石能源成为主体能源，这是替代路径的终点。

电与氢成为终端用能主力

材料指出，电、氢是零碳并且能够大规模远距离输送的能源，电能替代已成为当前能源结构调整的主要技术路线，利用可再生能源制氢将成为交通、冶金、化工等行业深度脱碳的重要途径。

数据显示，电能占终端能源消费比重从2020年的27%、2030年的35%、2040年的44%，提升到2060年的55%左右；氢能从2020年的不到1%，2030年约3%、2040年约5%，到2060年约15%。预计2060年电、氢占终端能源消费比重将达到70%左右。

电力碳达峰的两个五年窗口

材料区分了两个窗口期。十四五期间，非化石发电量年均增量低于用电量年均增量，火电发电量须刚性增加；十五五期间，非化石发电量年均增量有望与用电量增量基本持平，具备电力碳达峰基本条件。

从具体的增量数字看，十四五电力需求年均增量高方案为4200亿千瓦时、低方案约3400亿千瓦时，非化石发电量年均增量约2540亿千瓦时；十五五电力需求年均增量高方案约3100亿千瓦时、低方案约3000亿千瓦时，非化石发电量年均增量有望持平。这两个窗口的错位，决定了火电在近期的角色。

电力碳排放2029年前后见顶

材料测算，电力行业二氧化碳排放预计在2029年前后达峰，峰值约50亿吨左右，其中电煤消费二氧化碳排放峰值约48亿吨，燃气发电二氧化碳排放约2.5亿吨，十五五期间燃气发电碳排放未达峰。

从趋势研判的数值看，2020年约40.9亿吨，此后逐年上升，2029年达到50.7亿吨左右的高点，2030年回落到50.3亿吨左右。电力行业二氧化碳排放预计在2029年前后达峰，峰值约50亿吨左右，这是电力碳达峰的时间坐标。

新型电力系统的三阶段施工图

材料把新型电力系统建设分为三个阶段。目前至2030年是基础建设期，电力系统实现碳达峰，新能源装机规模达到17亿千瓦，成为电力系统第一大电源，常规电源仍是电量供应主体，储能规模1.7亿千瓦；2030年至2040年是加速形成期，新型电力系统基本建成，新能源装机达到30亿千瓦，常规电源逐步转为调节性电源，新型储能规模超过3亿千瓦，电力系统由实时平衡模式向动态平衡过渡；2040年至2060年是完善期，电力系统全面实现碳中和，新能源装机达到48亿千瓦，跨季节平衡的长时储能规模超过10亿千瓦，电力系统发用电解耦。

安全、绿色、高效始终是电力行业发展的三个本质要求，不能偏重偏废。双碳战略下，要在确保电力安全可靠供应的基础上，维持用电成本与价格经济合理的同时，实现清洁低碳转型，本质上必须依靠技术创新和体制机制创新。技术攻关和体制机制创新覆盖先进发电、先进输电、需求侧响应、新型储能、新型用电方式等多个方向。

这组数据把化石能源和电力的达峰账本集中起来。煤炭约42亿吨、石油约7.4亿吨、天然气约6000亿立方米，三个品种依次达峰，对应的能源消费碳排放峰值约105亿吨，2060年下降到20亿吨左右。 电力行业自身在2029年前后达峰，峰值约50亿吨，其中电煤约48亿吨，燃气发电约2.5亿吨。电煤是电力碳排放峰值的绝对主体，燃气发电在十五五期间尚未达峰，说明天然气在电力领域的减排窗口更长。

这组数据展示新型电力系统三个阶段的装机此消彼长。新能源装机从2030年的17.6亿千瓦，扩大到2040年的30.7亿千瓦，再到2060年的48亿千瓦；煤电装机从2030年的14.2亿千瓦，压减到2040年的12.7亿千瓦，再到2060年的3.4亿千瓦。 新型储能规模同步跃升，从2030年的1.7亿千瓦，到2040年超过3亿千瓦（材料另处给出4.3亿千瓦），再到2060年的12亿千瓦。储能的增长与新能源装机的扩张同步，跨季节平衡的长时储能大规模应用是2060年电力系统发用电解耦的关键支撑。