12月13日,上海交通大学碳中和发展研究院黄震院士团队在《中国工程科学》发表题为《“双碳”背景下我国中长期能源需求预测与转型路径研究》,研究立足我国经济发展进入新阶段的宏观背景,建立了基于行业层面的终端能源 ‒ 过程转换 ‒ 一次能源供应的能源供需模型 ;引入碳排放等关键因素约束,分析了2035年能源需求,据此提出了我国能源转型发展建议。
我国是世界上最大的能源消费和碳排放国家,能源结构“偏煤”、产业结构“偏重”的特点给“双碳”目标实现及能源领域高质量发展构成挑战。
从能源供应能力看,2035年前煤炭在我国能源供应中依旧发挥重要的保障作用。煤炭将提供34%左右的一次能源供应,相较 2020 年降低约 22.8%。天然气的供应能力将达到9.5×108 tce,约占能源供应总量的17%,较2020年的天然气消费量翻一倍。非化石能源供应将提高至1.794×109 tce,约占一次能源供应总量的 32%。
可见,煤炭依然将发挥重要的能源安全保障兜底作用,天然气将起到重要的过渡支撑作用。随着能源结构不断向绿色低碳化转变,风光等可再生能源在能源结构中的占比显著上升。相比2020年,包括风光在内的非化石能源占比将提高12.1~16.1个百分点。
预计到2035年,风电、光伏、水电等一次电力供应能力合计将达到7.76×108 tce,占一次电力供应总量的比例达到83.7%。届时,我国将基本形成煤炭、油气和新能源“三足鼎立”的能源供应格局 。
从未来能源消费格局看,能源消费的主要部门依然是以工业为主。2035年前,我国能源需求总量仍将持续增长。2020 年至 2025 年,一次能源需求总量的年均增长速度为2.1%~2.3%。基准情景下,我国一次能源需求总量在2025年将达到5.57×109 tce,2035年达到5.96×109 tce。强化低碳情景下,2025年我国一次能源需求总量为5.52×109 tce,2035 年约为 5.56×109 tce。基准情景下能源需求总量大约在2030年达峰。在强有力的政策支持和技术促进下,我国能源需求总量有望在2030年前达到峰值然后开始下降,从而为碳中和的实现留出空间。
技术的进步是实现能源转型的核心,研究揭示了各类技术方向未来的减排贡献,预测CCUS技术、氢及可再生合成燃料技术等预计将在2030年后逐渐发挥重要的减碳贡献。
电力、工业、交通等部门是能源相关CO2排放的重点部门,合计占CO2排放量的近90%,研究认为,“双碳”目标下电力部门的低碳化是各行业脱碳的核心基础,工业用能将向高效化、低碳化、电气化方向转变,交通运输用能将走向电能替代和可再生燃料替代。
最后,研究人员进一步从推进节能战略,发展可再生能源,加强技术创新,统筹法制、技术和市场等方面提出了发展建议。
这项研究得到了中国工程院咨询项目“能源战略(2035)”的资金支持。
情景说明
强化低碳情景下2035年我国的能源流向(单位:108 tce)
强化低碳情景下2035年能源相关碳排放流向图(单位:108 tCO2)
不同技术措施对碳减排的贡献
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