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研究报告:电力行业CO2强度减排目标与成本关系

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电力行业CO2减排也不是可以无限实现的。由于技术和开发条件的限制,电力行业CO2减排会受到一定的限制,超过某一标准就无法实现,同时实现CO2减排的电力行业技术本身成本也较高,对其进行开发和建设也往往会导致电力行业成本上升,电价也会随之提高,因此电力行业CO2减排对电力行业成本的影响也需要进行深入分析

通过不断调整电力行业CO2强度减排目标,就可以得到电力行业新增发电机组成本及投资额和CO2强度减排目标之间的关系,并进一步分析各种政策对电力行业CO2强度减排目标的影响,从而为电力行业制定CO2强度减排目标和政策支持提供参考依据

 

 

电力行业CO2强度减排目标与成本关系研究

2010年12月

 

 

执行总结

 

全球气候变化是全世界都面临的重大挑战,其中人类活动所排放的CO2数量急剧增加是最主要的原因,其对环境的影响也越来越重要。1992年联合国就在《联合国气候变化框架公约》(简称《框架公约》)中提出要控制人类活动CO2排放,并持续不断的召开会议讨论减缓乃至降低人类CO2排放数量的措施。最近的一次努力是2010年11月在墨西哥坎昆召开的《框架公约》第十六次缔约方大会。在未来几年,国际上关于CO2减排的努力肯定会不断进行。

在世界CO2排放总量中,中国已经成为全世界CO2排放量最多的国家,占了20%以上的比重,而且比重还有进一步加大的趋势。因此在未来全世界控制CO2排放的努力中中国必将承担越来越大的压力和责任。

中国电力行业CO2排放占了中国排放总量的40%左右,是CO2排放总量最多的行业,因此电力行业CO2强度下降对于中国2020年CO2减排目标的实现至关重要。为了实现中国2020年CO2减排目标,需要电力行业付出巨大的努力。

但是电力行业CO2减排也不是可以无限实现的。由于技术和开发条件的限制,电力行业CO2减排会受到一定的限制,超过某一标准就无法实现,同时实现CO2减排的电力行业技术本身成本也较高,对其进行开发和建设也往往会导致电力行业成本上升,电价也会随之提高,因此电力行业CO2减排对电力行业成本的影响也需要进行深入分析。

本研究将重点回答以下两个问题:

1、电力行业在不同的CO2强度减排目标下付出的成本是多少?

2、为了实现CO2强度减排目标需要何种政策组合支持?

本研究的主要定量分析工具为课题组和美国E3公司合作建立的适合中国电力行业特点的中国电力行业政策分析模型。该模型最主要的特点是考虑到电力行业供需瞬时平衡的特点,利用终端电力需求负荷曲线和可再生能源出力曲线对新增发电结构进行调整,使其满足电力行业的调峰需求。研究思路为在技术供给曲线的基础上,优先新增供电成本低的发电技术,最终利用中国电力行业政策分析模型确定满足2020年电力需求和CO2强度减排目标所需新增的发电机组状况,以及相应的成本。通过不断调整电力行业CO2强度减排目标,就可以得到电力行业新增发电机组成本及投资额和CO2强度减排目标之间的关系,并进一步分析各种政策对电力行业CO2强度减排目标的影响,从而为电力行业制定CO2强度减排目标和政策支持提供参考依据。

本研究的主要结论包括:

(1)在没有政策支持的情况下,电力行业CO2强度减排目标以22%左右为宜;

(2)对新增机组平均供电成本影响最大的是节能调度政策,其次是关停小火电政策、终端能效政策,输配电能效政策;

(3)对新增机组投资额影响最大的是终端能效政策,其次是输配电能效政策、关停小火电政策,节能调度政策;

(4)终端能效政策和输配电能效政策降低了电力行业CO2强度减排目标的实现能力,关停小火电政策和节能调度政策增加了电力行业CO2强度减排目标的实现能力。

(5)单独的政策无法取得最佳的效果,需要政策组合提供支持;

(6)在政策组合的支持下,电力行业CO2强度减排可以实现30%左右的目标;

(7)高终端能效政策+输配电能效政策+高关停小火电政策+节能调度政策对新增机组平均供电成本影响最大;

(8)高终端能效政策+输配电能效政策+低关停小火电政策+节能调度政策对新增机组总投资影响最大;

(9)低终端能效政策+输配电能效政策+高关停小火电政策+节能调度政策对电力行业CO2强度减排目标实现能力影响最大。

(10)要想让终端能效政策发挥更大的效果,电力行业CO2强度减排目标并不是一个理想的选择,应该选择CO2总量减排目标。

基于以上结论,本研究提出以下政策建议:

(1)确定2020年电力行业CO2强度减排目标为30%,同时实施相应的政策组合支持;

(2)以《电力需求侧管理办法》的发布为契机,推动电网公司加大终端能效实施力度,并实施有效监管;

(3)加大淘汰高耗能火电产能,并适度建设天然气调峰电站;

(4)未来积极研究电力行业CO2总量控制实施办法,并相应推动总量控制基础上的电力行业碳交易机制的建立。

 

 

目    录

 

执行总结

 

1 导论

1.1 研究背景及目标

1.2 研究工具

1.3 报告结构

 

2 方法论

2.1 方法概述

2.2 技术供给曲线的绘制

2.3 成本与CO2强度减排目标关系曲线

2.4 中国电力行业政策分析模型

2.5 政策对关系曲线的影响

2.6 政策组合分析

 

3 基础参数及假设

3.1 现有发电状况

3.2 发电技术供电成本

3.3 发电技术可开发供电量

3.4 基准电力行业CO2排放强度

3.5 2020年电力需求预测

3.6 电力负荷特性

3.7 发电技术出力特性

3.8 调度方式

3.9 化石能源CO2排放因子

3.10 小型煤电机组发电技术指标

 

4 电力行业成本与CO2强度减排目标关系曲线

4.1 技术供给曲线

4.2 电力行业成本与CO2强度减排目标关系曲线

 

5 电力行业CO2强度减排的政策分析

5.1 终端能效政策

5.2 输配电能效政策

5.3 关停小火电政策

5.4 节能调度政策

5.5 小结

 

6 政策组合分析

6.1 终端能效政策+输配电能效政策

6.2 关停小火电政策+节能调度政策

6.3 最优政策组合分析

6.4 小结

 

7 结论和政策建议

8 本研究的不足及下一步工作

参考文献

 

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