能源系統需要更早實現碳中和
項目建設2020-12-22
碳達峰、碳中和的目標與愿景對于能源電力低碳化轉型提出了更高要求，面向2060年，我國能源電力在新形勢下呈現出新的中長期發展路徑。
能源結構加速演變
在能源需求總量方面，終端能源需求有望于2025年前后達峰，一次能源需求將于“十五五”期間達峰。終端能源需求峰值有望控制在37億噸標準煤左右，2035年、2050年和2060年分別達到34億噸、28億噸和24億噸標準煤左右。一次能源需求峰值有望控制在57億噸標準煤左右，2035年、2050年和2060年分別達到55億噸、51億噸和46億噸標準煤左右；其中化石能源需求峰值約為43億噸標準煤左右。
在能源利用效率方面，能效水平持續提升，單位GDP能耗水平有望于2040年以后達到世界先進水平，人均能源需求2030年前后達到峰值，約4噸標準煤左右。用能結構升級疊加節能潛力釋放將推動能源利用效率持續提升，人均一次能源需求將保持低速增長，2050年下降至3.6噸標準煤，遠低于同期美國和韓國的水平，略高于同期日本、法國和德國。2060年進一步下降至3.3噸標準煤。
在終端能源部門方面，各部門需求格局加速演變，建筑和交通部門相繼成為終端用能增長的主要動力。我國能源需求增長結構逐漸向均衡化演變，工業、建筑、交通部門用能占比到2035年分別為43%、32%和23%，2060年達到34%、36%和29%。其中，工業部門用能正處于高位徘徊階段，即將進入快速下降期；建筑部門用能在2040年前緩慢持續增長，成為推動終端能源需求增長的主要動力；交通部門用能在2035年前快速增長，是終端能源需求增長的重要引擎。
在終端能源品種結構方面，電氣化水平持續提升，電能占終端用能的比重有望在2050年和2060年分別達到約60%和70%，工業部門電氣化率穩步提升，建筑部門電氣化率最高，交通部門電氣化率提升最快。終端用能結構中，電能逐步成為最主要的能源消費品種，2025年后電力將取代煤炭在終端能源消費中的主導地位。電能占終端能源消費比重2025年、2035年、2050年、2060年有望分別達到約32%、45%、60%、70%。分部門來看，工業部門電氣化率穩步提升，2060年電氣化率從2020年的26%提升至2060年的69%；建筑部門電氣化水平最高、提升潛力最大，2060年電氣化水平提升至80%；交通部門電氣化水平提升最快，將從2020年的3%提升到2060年的53%。
在一次能源結構方面，非化石能源占比將在2040年左右超過50%，成為我國能源供應的主體，2060年非化石能源占一次能源比重有望達到約80%。一次能源低碳化轉型明顯，非化石能源占一次能源消費比重2025年、2035年、2050年、2060年分別有望達到約22%、40%、69%、81%。2035年前后非化石能源總規模超過煤炭。風能、太陽能發展快速，在2030年以后成為主要的非化石能源品種，2050年占一次能源需求總量比重分別為26%和17%，2060年進一步提升至31%和21%。
在能源對外依存度方面，我國油氣對外依存度先升后降，中長期來看能源安全問題逐步好轉，我國能源整體對外依存度將長期保持20%以下。我國石油和天然氣對外依存度近中期將在高位徘徊，對外依存度分別在2025年和2035年之后顯著下降，2050年分別達到53%和31%，2060年分別降低至42%和21%。
電網資源配置能力持續提升
在電力需求方面，全社會用電量仍有較大增長空間，2035年后進入飽和增長階段，2050年有望增長至14萬億千瓦時左右。我國電力需求將持續增長，增速逐步放緩，2025年、2035年、2050年、2060年分別達到約9.8萬億千瓦時、12.4萬億千瓦時、13.9萬億千瓦時、13.3萬億千瓦時。2050年后我國人均用電量將達到10000千瓦時左右，介于當前日本、德國等高能效國家水平與美國、加拿大等高能耗國家水平之間。
在電源發展方面，電源裝機總量2025年、2035年、2050年將分別達到30億千瓦、40億千瓦、50億千瓦以上。各類電源發展呈現出“風光領跑、多源協調”態勢。我國電源裝機規模將保持平穩較快增長，2025年、2035年、2050年、2060年分別達到約31億千瓦、47億千瓦、55億千瓦、57億千瓦左右。陸上風電、光伏發電將是我國發展最快的電源類型，2060年兩者裝機容量占比之和達到約60%，發電量占比之和達到約45%。為應對新能源大規模發展帶來的電力、電量平衡與系統安全穩定運行問題，仍需各類常規電源發揮重要作用。煤電裝機容量將在“十五五”期間達峰，峰值約為12億~13億千瓦，未來宜通過延壽，確保其長期在電力系統中發揮電力平衡、調節支撐和電量調劑功能，對我國保障電力供應安全起到托底保障作用。氣電、核電、水電等常規電源仍將保持增長態勢，發展空間受限于經濟性、站址、資源條件等因素。
在電網發展方面，電網大范圍資源配置能力持續提升，2035年、2060年跨區輸電容量將達4億千瓦、5億千瓦以上，全國互聯電網的重要性愈加凸顯。我國跨區輸電通道容量仍有較大增長空間，2035年區域電網間互聯容量將由當前的1.5億千瓦增長至約4億千瓦，此后增速放緩。西北地區、西南地區為主要送端，華東地區、華中地區和華北東部地區為主要受端，資源富集區外送規模呈逐步擴大趨勢，尤其是在2035年之前將保持快速發展。電網作為大范圍、高效率配置能源資源的基礎平臺，重要性愈加凸顯，將在資源配置與調節互濟方面發揮關鍵作用。
在系統新技術方面，需求響應與新型儲能迎來發展機遇期，2060年規模分別有望達到3億~4億千瓦、4億~5億千瓦，兩者容量之和超過最大負荷的30%。隨著能源互聯網逐步建成，需求側資源將在我國電力系統中發揮重要作用。預計2060年我國需求響應規模有望達到3.6億千瓦左右。新型儲能在2030年之后迎來快速增長，2060年裝機將達4.2億千瓦左右。兩者將成為未來電力系統重要的靈活性資源，保障新能源消納和系統安全穩定運行。
碳排放目標有望超額實現
從能源碳排放演化趨勢來看，能源消費產生的二氧化碳排放于2025年前后達峰，2035年后進入快速下降通道，單位GDP二氧化碳排放量下降目標有望超額實現。能源消費產生二氧化碳排放量增長趨緩，有望在“十五五”前期達到峰值，峰值控制在105億噸以下，此后呈現穩中有降態勢，2060年能源消費產生碳排放約6億噸，低于屆時碳吸收能力（10億~20億噸），同時為非能源消費碳排放等其他排放源留出了一定空間。從碳排放強度來看，2030年單位GDP二氧化碳排放強度比2005年下降75%以上，下降幅度能夠超額完成既定目標。
從部門貢獻來看，電力部門為能源碳減排作出顯著貢獻，近期以替代方式助力終端用能部門減排，遠期以加速減排推動能源碳排放大幅降低。電氣化水平提升伴隨著更多碳排放從終端用能部門轉移到電力部門，支撐實現了終端用能碳排放的大幅降低。隨著清潔能源發電量占比逐漸提升，電力部門碳排放總量在“十五五”前期達峰，峰值水平不超過45億噸。考慮疊加碳捕集、利用與封存（CCUS）作用，2035年之后電力系統碳排放快速下降，2060年基本實現凈零排放，有力推動了能源消費產生碳排放的大幅下降。
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