華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放測(cè)算與減排策略研究

摘要：聚焦華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放問(wèn)題，對(duì)該地區(qū)電力行業(yè)碳排放現(xiàn)狀進(jìn)行全面測(cè)算和分析。研究發(fā)現(xiàn)，華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但增速有所放緩。基于測(cè)算結(jié)果，提出優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、推廣清潔能源技術(shù)等針對(duì)性的減排策略，預(yù)測(cè)華南地區(qū)電力行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)間，探討實(shí)現(xiàn)碳中和的可能路徑，以期為華南地區(qū)電力行業(yè)低碳發(fā)展提供理論依據(jù)和政策建議。

關(guān)鍵詞：華南地區(qū)；電力行業(yè)；碳排放測(cè)算；減排策略；碳達(dá)峰預(yù)測(cè)

隨著全球氣候變化問(wèn)題日益嚴(yán)峻，我國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體和最大的發(fā)展中國(guó)家，在應(yīng)對(duì)氣候變化方面肩負(fù)重要責(zé)任。電力行業(yè)作為碳排放主要來(lái)源之一，其減排空間較大。而華南地區(qū)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要引擎，其電力行業(yè)碳排放問(wèn)題較為突出，因此科學(xué)測(cè)算華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放，制定減排策略，對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有重要意義。

1 華南地區(qū)電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前， 華南地區(qū)各省均制定了明確的“十四五”時(shí)期電力發(fā)展規(guī)劃，區(qū)域電力行業(yè)正快速發(fā)展。其中，廣東省計(jì)劃到2025 年全省用電量達(dá)到8800 億kWh，年均增長(zhǎng)4.9%，電力裝機(jī)總量達(dá)2.38 億kW；廣西壯族自治區(qū)（簡(jiǎn)稱“廣西”）正建設(shè)紅水河水風(fēng)光一體化可再生能源綜合開發(fā)基地和北部灣海上風(fēng)電基地；海南省致力于發(fā)展清潔能源，計(jì)劃新增可再生能源發(fā)電裝機(jī)約500 萬(wàn)kW，同時(shí)禁止新增煤電，大力發(fā)展核電和氣電[1]。整體來(lái)看，華南地區(qū)正積極推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展可再生能源，積極完善電網(wǎng)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活性。

2 研究方法

研究采用聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）推薦的部門法進(jìn)行碳排放測(cè)算。該方法具有可操作性和國(guó)際認(rèn)可度，契合電力行業(yè)特點(diǎn)，具體核算步驟為確定排放源、收集活動(dòng)水平數(shù)據(jù)、選擇排放因子、計(jì)算碳排放量。華南地區(qū)電力行業(yè)排放源為化石燃料燃燒排放和工藝過(guò)程排放2 大類，活動(dòng)水平數(shù)據(jù)為各類化石燃料的消耗量、電力生產(chǎn)量等，采用IPCC 提供的缺省排放因子，并結(jié)合我國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒中的本地化數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，以提高測(cè)算精度，碳排放量計(jì)算如式（1）所示。

碳排放量 = 活動(dòng)水平數(shù)據(jù) × 排放因子（1）

此外，研究還考慮了電網(wǎng)傳輸損耗帶來(lái)的間接排放。因此，部門法不僅能保證數(shù)據(jù)的可比性和一致性，還能反映華南地區(qū)電力行業(yè)特殊性，為后續(xù)減排策略研究提供可靠數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)主要取自官方統(tǒng)計(jì)資料和行業(yè)報(bào)告。如，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，提供的宏觀層面能源消費(fèi)和電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)；華南地區(qū)各省份統(tǒng)計(jì)年鑒和能源平衡表，提供的地區(qū)層面詳細(xì)數(shù)據(jù)；中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告》，提供的行業(yè)特定數(shù)據(jù)；各大電力公司的年度報(bào)告，提供的企業(yè)層面生產(chǎn)和排放數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)處理

首先，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，去除異常值和缺失值，并對(duì)缺失數(shù)據(jù)采用插值法或鄰近年份平均值進(jìn)行估算，再進(jìn)行單位統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化處理，如將不同能源單位統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量。其次，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證，確保不同來(lái)源數(shù)據(jù)之間的一致性，如發(fā)現(xiàn)重大差異會(huì)追溯原始數(shù)據(jù)源并進(jìn)行核實(shí)。最后，利用SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化處理，為后續(xù)研究提供直觀的數(shù)據(jù)支持[2]。

4 華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放測(cè)算

4.1 碳排放總量

根據(jù)表1 所示的2023 年華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)，海南省大力發(fā)展清潔能源，2023 年全省總上網(wǎng)電量426.74 億kWh，其中清潔能源上網(wǎng)電量278.80 億kWh，占比高達(dá)65.33%；廣東省作為華南地區(qū)最大經(jīng)濟(jì)體，2023 年碳排放配額總量為2.97 億t，其中控排企業(yè)配額2.83 億t，儲(chǔ)備配額0.14 億t；廣西積極推動(dòng)綠電交易，2023 年實(shí)現(xiàn)31.53 億kWh 的綠電交易電量，減排二氧化碳142 萬(wàn)t，顯示了其在碳減排方面的創(chuàng)新舉措。這些數(shù)據(jù)，共同反映了華南地區(qū)在控制和減少碳排放總量方面的多元化策略和顯著成效。

4.2 碳排放強(qiáng)度

根據(jù)如表2 所示的華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度相關(guān)指標(biāo)，海南省基于本省“計(jì)劃到2025 年清潔能源發(fā)電裝機(jī)比重達(dá)到83%，到2035 年達(dá)到89%”的清潔能源發(fā)展目標(biāo)，降碳減排進(jìn)展較為突出，其中中國(guó)華能集團(tuán)有限公司海南分公司（簡(jiǎn)稱“華能海南公司”）2023 年碳排放強(qiáng)度較2018 年下降125.51 g/kWh；截至2023 年底，海南省清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)1120.66 萬(wàn)kW，占全省發(fā)電裝機(jī)容量75.22%。廣東省碳排放配額分配方案顯示了對(duì)不同行業(yè)的差異化管理，反映了其在降低碳排放強(qiáng)度方面的策略性思考。廣西通過(guò)積極推動(dòng)綠電交易，間接促進(jìn)碳排放強(qiáng)度降低，2023 年綠電交易電量達(dá)31.53 億kWh，在全國(guó)排第5 名，顯示了其在降低碳排放強(qiáng)度方面的努力[3]。

4.3 碳排放結(jié)構(gòu)

根據(jù)如表3 所示的華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)，海南省表現(xiàn)最為突出，2023年清潔能源上網(wǎng)電量占比達(dá)65.33%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)能源。廣東省2023 年碳排放配額分配方案，反映了其正在積極調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，如對(duì)鋼鐵、石化、水泥、造紙等行業(yè)的控排企業(yè)實(shí)行96% 的免費(fèi)配額比例，對(duì)民航控排企業(yè)則給予100% 的免費(fèi)配額，體現(xiàn)針對(duì)不同行業(yè)特點(diǎn)的精細(xì)化管理。廣西通過(guò)大力推動(dòng)綠電交易，促進(jìn)清潔能源消納，2023 年綠電交易電量達(dá)31.53 億kWh，居全國(guó)第5 位，體現(xiàn)了其在優(yōu)化碳排放結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新舉措[4]。這些數(shù)據(jù)，反映了華南地區(qū)電力行業(yè)正積極推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，向更清潔、更低碳方向發(fā)展。

5 華南地區(qū)電力行業(yè)減排策略研究

5.1 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

目前，華南地區(qū)正積極優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少電力行業(yè)碳排放。海南省截至2023 年底已實(shí)現(xiàn)清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量占比75.22%，廣東省鼓勵(lì)鋼鐵、石化等高耗能行業(yè)加快轉(zhuǎn)型，廣西則通過(guò)大力推動(dòng)綠電交易促進(jìn)清潔能源消納。

5.2 提升能源利用效率

海南省通過(guò)發(fā)展新型電力系統(tǒng)，提高電網(wǎng)智能化和數(shù)字化水平，增強(qiáng)對(duì)可再生能源消納能力，中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司在博鰲近零碳示范區(qū)建設(shè)的新型電力系統(tǒng)項(xiàng)目，采用高可靠10 kV“雙環(huán)網(wǎng)”電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)故障自動(dòng)隔離和自愈，將供電可靠性提升至99.999%。廣東省為打造全國(guó)首個(gè)省域500 kV主干數(shù)字電網(wǎng)標(biāo)桿，顯著提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和可再生能源消納能力，正推進(jìn)500 kV 數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)，計(jì)劃投資約52 億元，預(yù)計(jì)將于2025 年建成投產(chǎn)。廣西通過(guò)創(chuàng)新綠電交易機(jī)制，優(yōu)化綠電交易產(chǎn)生的盈余資金分配方式，刺激優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)用戶積極參與綠電交易，提高能源利用效率。

5.3 推廣清潔能源技術(shù)

海南省大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能和核能等清潔能源技術(shù)。目前，華能海南公司在海南投資建設(shè)多個(gè)風(fēng)電和光伏項(xiàng)目，如臨高60 萬(wàn)kW 海上風(fēng)電項(xiàng)目，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約80.5 萬(wàn)t、減排二氧化碳約221.7 萬(wàn)t[5]。

6 華南地區(qū)電力行業(yè)碳達(dá)峰預(yù)測(cè)

結(jié)合海南、廣東、廣西的碳排放情況，預(yù)測(cè)華南地區(qū)電力行業(yè)碳達(dá)峰。海南省明確提出計(jì)劃在2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的目標(biāo)，并設(shè)定了階段性目標(biāo)，即到2025 年，非化石能源消費(fèi)比重提高至22% 以上，可再生能源消費(fèi)比重達(dá)到10% 以上；到2030 年，非化石能源消費(fèi)比重力爭(zhēng)提高至54% 左右，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放相比2005 年下降65%以上。廣東省通過(guò)實(shí)施碳排放配額管理，計(jì)劃在2023 年控制碳排放總量在2.97 億t。廣西則通過(guò)大力發(fā)展綠色電力交易減少二氧化碳排放量，2023 年綠電交易電量達(dá)31.53 億kWh，減排二氧化碳142 萬(wàn)t。

依據(jù)表4 所示的華南地區(qū)電力行業(yè)碳達(dá)峰相關(guān)目標(biāo)和指標(biāo)，華南地區(qū)電力行業(yè)正通過(guò)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、推廣清潔能源技術(shù)等多種手段，力爭(zhēng)盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。預(yù)計(jì)2030 年前，該地區(qū)電力行業(yè)將陸續(xù)達(dá)到碳排放峰值，其中海南省可能率先實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

7 結(jié)束語(yǔ)

研究通過(guò)對(duì)華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放系統(tǒng)測(cè)算和分析，揭示該地區(qū)電力行業(yè)碳排放現(xiàn)狀和特征。研究結(jié)果表明，華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放總量雖在增長(zhǎng)，但增速有所放緩；碳排放強(qiáng)度雖呈下降趨勢(shì)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。未來(lái)，可進(jìn)一步探討碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，以及區(qū)域間碳排放權(quán)交易等問(wèn)題，促進(jìn)華南地區(qū)電力行業(yè)碳排放早日達(dá)峰，為國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)更多智慧。

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作者簡(jiǎn)介

周雪芳（1991—），女，壯族，廣西南寧人，工程師，碩士，研究方向?yàn)榫G色低碳與節(jié)能減排。

梁永樂(lè)（1986—），男，漢族，廣西貴港人，工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)榫G色低碳與節(jié)能減排。

加工編輯：唐藝桐

收稿日期：2024-07-23