壹是構建多元化能源供應體系，形成低碳主導的電力供應格局；
二是充分發揮電網基礎平臺作用，提高資源優化配置能力，支持部分地區率先調峰；
第三，大力提高電氣化水平，服務全社會減少碳排放；
四是大力實施管理創新，促進源與負荷的高效協調利用；
第五，大力推進技術創新，為碳中和目標打下堅實基礎；
六是強化電力安全意識，防範電力安全重大風險；
第七，改進和完善市場機制，以滿足二氧化碳排放高峰時碳中和的新要求。
摘要
要實現二氧化碳排放峰值的碳中和目標，電力行業既面臨轉型發展的重大機遇，也面臨艱巨挑戰。在保證安全供電的基礎上，以低碳、電氣化、數字化為基本方向，重點研究電力行業二氧化碳排放峰值時間序列、電源和電網結構以及供電成本。通過綜合分析電力平衡、低碳電源貢獻率，並考慮大規模開發的經濟性和技術進步，提出確保電力行業到2030年實現二氧化碳排放峰值，力爭到2028年，逐步過渡到平穩下降階段。在此基礎上，提出了二氧化碳排放峰值時碳中和的實施路徑:壹是構建多元化能源供應體系，形成低碳主導的供電格局；二是充分發揮電網基礎平臺作用，提高資源優化配置能力，支持部分地區率先調峰；第三，大力提高電氣化水平，服務全社會減少碳排放；四是大力實施管理創新，促進源與負荷的高效協調利用；第五，大力推進技術創新，為碳中和目標打下堅實基礎；六是強化電力安全意識，防範電力安全重大風險；第七，改進和完善市場機制，以滿足二氧化碳排放高峰時碳中和的新要求。
內容簡介
第壹，發展的基礎
清潔低碳轉型取得新成效。截至2020年底，全國非化石能源發電裝機容量9.6億千瓦，占總裝機容量的43.4%。非化石能源消費比重從2065，438+09年的65，438+02.65，438+0%提高到2065，438+09年的65，438+05.3%，提前壹年完成“十三五”目標。截至2019年底，我國單位國內生產總值二氧化碳排放強度比2005年下降48%左右，提前實現2020年碳減排目標。
安全高效發展邁上新臺階。截至2020年底，全國已建成投產14聯16直30個UHV項目，220千伏及以上輸電線路79.4萬公裏，變電站容量45.3億KVA..2019年火電、水電、燃氣輪機、核電機組等效可用系數均達到90%以上，變壓器、架空線等主要輸變電設施可用系數均超過99%。
電力技術創新日新月異。核電、超超臨界發電、新能源發電等技術取得積極進展。世界上輸電電壓等級最高、距離最遠的1100千伏準皖東UHV DC工程建成投運，世界首座UHV多端混合DC工程烏東德電站提前送粵入桂。
終端能耗電氣化水平不斷提高。2019年，我國電能占終端能耗的26%，高於世界平均水平17%。2016 2019年累計新增電能替代電量約5989億千瓦時，對全社會用電量增長的貢獻率為38.5%。
市場機制建設積極推進。電力市場交易體系初步建立，各種交易方式和品種逐步豐富。發電行業率先進行碳交易。截至2020年8月底，碳交易試點累計交易量約4.06億噸二氧化碳當量，成交額約92.8億元。
國際合作取得積極進展。截至2019年末，我國主要電力企業境外投資金額達57.9億美元。中國主要電網企業已建成跨國輸電線路10條，與周邊國家聯網的110千伏及以上電路走廊12條。能源互聯網的概念已經被廣泛認可。
要實現二氧化碳排放峰值的碳中和目標，電力行業既面臨轉型發展的重大機遇，也面臨艱巨挑戰。歐盟等發達經濟體的二氧化碳排放已經達到峰值，從“二氧化碳排放峰值”到“碳中和”有50-70年的過渡期。中國二氧化碳排放量大，從二氧化碳排放峰值到碳中和只需要30年，任務更加艱巨。能源電力減排是我國的主戰場，能源燃燒約占全部二氧化碳排放的88%，電力行業排放約占41%。電力行業不僅要加快清潔能源開發利用，促進自身碳減排，還要幫助全社會提升能源消費方式，支持鋼鐵、化工、建材等重點行業提高能源利用效率，滿足全社會實現更高水平電氣化的要求。
第二，電力行業二氧化碳排放峰值碳中和研究。
(壹)電力行業碳排放現狀
碳排放的增長得到有效減緩。以2005年為基準年，全國非化石能源裝機容量和發電量分別增長19和16個百分點，火電煤耗下降61.5g/kWh。電力行業減排二氧化碳超過6543.8+06億噸。碳排放強度繼續下降。2019年全國火力發電單位二氧化碳排放量約為838g/kWh，比2005年下降20%。單位發電量二氧化碳排放量約為577克/千瓦時，比2005年下降32.7%。電力碳排放量約占全社會的40%。2019年，我國二氧化碳排放總量約為102萬噸，電力工業、交通運輸業、建築業和工業碳排放分別占41%、28%和31%，火力發電二氧化碳排放總量約為42億噸。
(B)電力工業二氧化碳排放高峰時的碳中和研究
中國的電力需求仍處於長期增長期。雙循環發展新格局將帶動用電量持續增長，新舊動能轉換，傳統用電行業增速下降，高新技術及裝備制造業和現代服務業將成為用電量增長的主要驅動力。新型城鎮化建設將推動電力需求剛性增長。能源的轉型發展呈現明顯的電氣化趨勢，電能替代潛力巨大。考慮到節能意識和能源效率的提高，預計2025年我國全社會用電量為9.5萬億千瓦時，2035年為11.3萬億千瓦時，2035年為12.6萬億千瓦時，“十五”、“十五”、“十六”期間年均增速分別為4.8%。預計2025年、2030年、2035年我國最大負荷分別為6543.8+0.63億、20654.38+0億、22.6億千瓦，“十五”、“十五”、“十六”期間年均增速分別為5.654.38+0%、4.3%、2.4。
為“十五”計劃和中長期電力發展設定了新能源和核電不同發展節奏的三種情景。第壹種情景是新能源發展加速，電力行業碳排放在2030年達到峰值，投資最少。情景二是核電和新能源加速發展。2028年，二氧化碳排放峰值電力行業的投資將比情景1高出0.6萬億元。場景三:新能源突飛猛進發展。2025年二氧化碳排放峰值的投資，即電力行業，比情景1高出1.6萬億元。但十五期間主要看電化學儲能技術的成熟度，不確定。綜合分析，推薦方案二。2030年前，電力行業力爭2028年二氧化碳排放達到峰值，峰值規模約為47億噸。
“十四五”期間，為保證供電安全，需要新增壹定規模的煤電項目。水電、核電項目建設周期較長，壹般需要五年左右。“十四五”期間的新產規模是比較確定的。預計到2025年，水電達到4.7億千瓦(其中抽水蓄能8000萬千瓦)，核電達到8000萬千瓦。按照每年新增7000萬千瓦新能源計算，到2025年，風電將達到4億千瓦，太陽能發電將達到5億千瓦。由於新能源參與電力平衡的容量僅為10，15%，為保證供電安全和滿足電力實時平衡的要求，十五期間需新增煤電190萬千瓦。考慮到退役情況，到2025年煤電裝機容量將達到654.38+0.25億千瓦。
“十五”中後期，電力行業實現碳排放峰值，逐步過渡到平穩下降階段。“十五”期間，按新能源計算，每年增加1.2億千瓦，核電每年增加8 10臺。預計2030年前後煤電裝機達到峰值，2028年電力行業碳排放達到峰值。“十六五”期間，電動汽車廣泛參與系統調控，進壹步支持了更大規模的新能源發展。新能源每年增加2億千瓦，核電發展步伐不變。新能源、核電、水電等清潔能源低碳貢獻率分別為58%、20%、22%，電力行業碳排放進入穩中有降階段。
二氧化碳排放峰值的碳中和目標將推高發電成本。考慮到大規模開發和技術進步，核電、新能源和儲能設施的建設成本在加速下降。但由於新能源屬於低能量密度電源，需要建設更大規模的新能源裝置來滿足供電，導致電源和儲能設施的年投資水平急劇上升。據測算，“十四五”、“十五”、“十六五”期間電源年投資分別為6340億元、7360億元、8300億元(十壹五”、“十二五”、“十三五”期間電源年投資與2020年相比，2025年發電成本將增加14.6%、2025年
重大技術創新幫助電力行業實現碳中和。碳中性氣體和液體燃料取得重大突破，包括氫氣、氨氣和碳氫化合物等載體，可長期儲存電力或用於發電，將大範圍替代火電機組，增加系統轉動慣量，保證大電網穩定運行，電力生產進入低碳零碳階段，並輔以碳捕集和林業碳匯，實現電力行業碳中和。為實現碳中和，我們將以新型電力系統為基礎平臺，依托UHV輸電技術、智能電網技術、新型長期儲能技術、氫能利用技術、碳捕集技術等綠色低碳前沿技術創新，達到同壹個目標。
第三，實現路徑
(壹)構建多元化能源供應體系
堅持集中和分布式並舉，大力提高風電和光伏發電規模。以西南主要河流為重點，有序推進流域大型水電基地建設。安全有序發展核電，合理布局，適度發展氣電。按照“控制增量、優化存量”的原則，充分發揮煤電保障供應的作用，合理安排煤電新增規模。因地制宜發展生物質發電，推動分布式能源發展。
(二)發揮電網平臺作用。
優化主電網建設，新增壹批跨區域、跨省輸電通道，建設先進的智能配電網，提高資源優化配置能力。支持部分地區率先達到頂峰。
(3)大力提高電氣化水平
深入實施工業領域電氣化升級，大力提升交通運輸領域電氣化水平，積極推進建築領域電氣化發展，加快農村電氣化升級工程建設。
(D)促進源網絡負荷的有效和協調利用。
多措並舉提高系統調控能力，提高電力需求側響應水平。推進源、網、儲壹體化和多能互補發展，推動電力系統數字化轉型和智能化升級。
(5)大力推進技術創新。
推動抽水蓄能、儲氫、電池儲能、固態電池、鋰硫電池、金屬空氣等新型儲能技術跨越式發展。推動低碳發電技術的廣泛應用和智能電網技術的叠代升級，加大前瞻性減碳脫碳技術的創新。
(6)強化電力安全意識。
強化新能源發電出力的隨機性和間歇性，以識別供電安全、電力電子設備廣泛接入大電網安全運行和技術創新的不確定性帶來的風險。加強應急保障體系建設防範電力安全重大風險。
(7)健全和完善市場機制。
積極發揮碳市場低成本減碳作用，加快建設全國統壹的電力市場，繼續深化電力市場建設。推動全國碳市場和電力市場協調發展。
第四，保障措施
制定電力行業二氧化碳排放峰值行動計劃，開展電力行業二氧化碳排放峰值碳中和重大問題研究，加大關鍵技術研發支持力度，推動形成科學合理的電價機制，落實財稅和金融投資政策引導，推動電力行業“雙碳”任務落實。