2022.04碳达峰碳中和背景下 山西煤电行业转型发展研究 中国煤炭消费总量控制方案和政策研究(煤控研究项目)中国是世界煤炭生产和消费第一大国。以煤炭为主的能源结构支撑了中国经济的高速发展，但也对生态环境造成了严重的破坏。为了应对气候变化、保护环境和减少空气污染，国际环保组织自然资源保护协会 (NRDC) 作为课题协调单位，与政府智库、科研院所和行业协会等20多家有影响力的单位合作，于2013年10月共同启动了“中国煤炭消费总量控制方案和政策研究”项目（即“煤控研究项目”），为设定全国煤炭消费总量控制目标、实施路线图和行动计划提供政策建议和可操作措施，助力中国实现资源节约、环境保护、气候变化与经济可持续发展的多重目标。请访问网站了解更多详情http://coalcap.nrdc.cn/自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有600多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员30多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。请访问网站了解更多详情http://www.nrdc.cn/山西科城能源环境创新研究院于2017年1月获山西省民政厅批准成立，是一家独立的非营利绿色发展研究机构和协同创新平台。自成立以来，研究院围绕低碳及能源清洁化、污染源管理及治理、废物资源化与无害化、生态环境保护和修复以及公众环境教育等开展研究，从政策倡导、战略研究、技术建议及能力建设等角度为政府、企业和公众提供绿色转型解决方案。请访问网站了解更多详情http://e-coshare.com/煤控研究报告《“十四五”山西省非煤经济发展研究》《碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究》《碳达峰碳中和背景下山西焦化行业转型发展研究》《中国典型省份煤电转型优化潜力研究》《碳达峰碳中和目标约束下重点行业的煤炭消费总量控制路线图研究》《中国典型省份煤电转型优化潜力研究执行摘要》《碳达峰碳中和目标约束下重点行业的煤炭消费总量控制路线图研究执行摘要》《碳达峰碳中和目标约束下水泥行业的煤炭消费总量控制路线图研究》《碳达峰碳中和目标约束下电力行业的煤炭消费总量控制路线图研究》《碳达峰碳中和目标约束下钢铁行业的煤炭消费总量控制路线图研究》《碳达峰碳中和目标约束下煤化工行业煤炭消费总量控制路线图研究》《山西省“十四五”煤炭消费总量控制政策研究》《“十四五”电力行业煤炭消费控制政策研究》《新冠疫情后的中国电力战略路径抉择：煤电还是电力新基建》《中国散煤综合治理研究报告2020》《“十三五”时期重点部门煤控中期评估及后期展望》《“十三五”电力煤控中期评估与后期展望》《中国煤控项目“十三五”中期评估与后期展望研究报告》《中国实现全球1.5°C目标下的能源排放情景研究》《持续推进电力改革 提高可再生能源消纳执行报告》《2012煤炭的真实成本》请访问网站了解更多详情http://www.nrdc.cn/封面图片：Kirill Shavlo from Unsplash 碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究煤控研究项目系列报告碳达峰碳中和背景下 山西煤电行业转型发展研究山西科城能源环境创新研究院自然资源保护协会（NRDC）2022年04月 煤控研究项目i目录执行摘要1前言41.山西电力发展现状51.1 需求现状1.2 供给现状1.3 能源消费与碳排放情况1.4 煤电发展存在问题2.山西煤电碳排放预测162.1 煤电发展趋势分析2.2 情景设置2.3 测算结果2.4 峰值建议2.5 中和展望3.山西煤电行业低碳转型路径233.1 严格控制煤电发展规模3.2 加快煤电节能降碳增效3.3 逐步提高煤电适应能力 ii碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究4.山西煤电行业低碳转型政策建议294.1 严控煤电产能，制定煤电有序退出路线图4.2 推进综合能源供应试点，探索高质量发展路径4.3 制定相关标准规范，科学指导灵活性和延寿改造4.4 完善电力市场顶层设计，纵深推进电力市场化改革4.5 设立行业转型基金，加大企业转型帮扶力度结语32参考文献33附录34 煤控研究项目1执行摘要山西是全国大型煤电基地之一，其煤电行业是全省煤炭消费和碳排放重点部门。如何与时俱进、因时而异地促进山西煤电行业低碳绿色转型，对于全省建立清洁低碳高效安全能源体系，实现双碳目标意义重大。本研究结合山西实际，基于电力供需平衡，综合考虑需求端和供给端关键影响因素，探讨山西煤电行业碳排放峰值目标、低碳转型路径及政策建议，主要结论如下：1.山西煤电行业可争取在2028-2030年左右实现碳达峰基准情景下，山西省煤电将于 2031-2032 年实现碳达峰，排放峰值约为 3 亿吨；低碳情景下，山西省煤电将于2030年实现碳达峰，峰值约为2.8亿吨；强化低碳情景下，山西煤电行业将于 2028 年左右实现碳达峰，峰值约为 2.7 亿吨。不同情景下，山西2060年均将保留部分煤电机组，需通过碳捕获与封存（Carbon Capture and Storage，CCS）等去碳技术推动行业实现碳中和。综合考虑山西经济社会发展需求，报告折中选取低碳情景作为推荐情景。低碳情景下，根据电力平衡，2025-2035年存在电力装机缺额，需加快储能发展，2025年、2030年、2035年需配置储能分别为600万千瓦、1000 万千瓦、2000 万千瓦，以保障高峰负荷的电力供应。2060年，山西省煤电行业二氧化碳排放量将削减至0.64亿吨，较峰值排放量累计削减77%，剩余排放需通过CCS和生物能源与碳捕获和储存（Bio-Energy with Carbon Capture and Storage，BECCS）等技术实现碳中和。 2碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究图1 山西省碳达峰碳中和目标探讨2.合理确定山西煤电行业发展定位与规模是核心山西作为电力外送基地，在保障国家能源供应安全的前提下，需以统筹经济发展和保供调峰为原则，合理确定煤电外送规模，严控省内自用煤电建设，同时加速淘汰落后机组，合理延寿现有机组。综合考虑山西煤电机组在建、规划和落后机组情况，建议山西省煤电机组总装机容量于 2030 年前实现达峰，控制在 8300 万千瓦以内，2030 年后不再新增煤电装机能力，确保全省煤电在继续发挥电力安全保障托底作用的同时，由传统提供电力、电量的主体性电源，向基础保障性和系统调节性电源并重转型。3.加快推进煤电行业提质增效和强化适应能力是关键实施在建、拟建和现役机组分类处置，深入推进煤电清洁高效发展：开展项目建设必要性论证，确保必要建设机组达到国家或国际先进水平；审查在建煤电机组工艺装备水平，寻求节能降碳潜力，进一步提升能源和资源利用水平；以 300MW、600MW 级亚临界机组为重点，对存量机组实施综合性、系统性节能提效改造，同步优化燃料和原辅材料使用，挖掘供热、供汽潜力。加快 300MW-600MW 煤电机组的灵活性改造，提升煤电机组灵活性能力：推广应用燃煤耦合生物质发电，提升燃料灵活性水平；从燃料供应和锅炉侧入手提高纯凝机组低负荷运行稳定性，同时保证低负荷运行时脱硫脱硝、除尘系统的正常投运。实施汽轮机本体改造和增加电锅炉、储热罐等热电解耦设备提高供热机组热电解耦能力。0.00.51.01.52.02.53.03.520152017201920212023202520272029203120332035203720392041204320452047204920512053205520572059碳排放量（亿吨）低碳情景基准情景强化低碳情景低碳情景（考虑CCS+BECCS）基准情景（考虑CCS+BECCS）强化低碳情景（考虑CCS+BECCS） 煤控研究项目3根据未来煤电行业低碳转型路径，提出以下政策建议：1.严控煤电规模，制定煤电有序退出路线图有序推动在建煤电产能投产，争取在 2030 年前，煤电装机控制在 8300 万千瓦以内。2030 年后不再新增煤电产能，确有必要建设的煤电项目实施减量或等量产能替代。科学评估在役机组情况，合理确定煤电机组退出时间、退出路线及退出要求，制定相关配套政策。2.鼓励开展综合能源供应试点，探索高质量发展路径鼓励开展煤电机组综合能源服务试点，推动煤电企业由主业“发电”向“供热、供冷、供汽、发电、调峰、调频”等综合能源供应转变，强化企业的能源梯级利用；推动煤电企业利用现有资源建设光伏等清洁能源发电项目，探索利用退役火电机组既有厂址和输变电设施建设储能或风光储设施，促进煤电与可再生能源融合发展。3.制定相关标准规范，科学指导灵活性和延寿改造建议相关政府部门牵头研究制定灵活性改造相关标准与规范，确保企业选择适合的技术路线和工作方式；研究制定延寿机组评价办法，配套延寿运行的改造、评估、监管等技术规范及标准体系。4.完善电力市场顶层设计，纵深推进电力市场化改革推进中长期市场与现货市场相结合，深化调峰、调频、备用等辅助服务市场建设，加快容量市场、合约市场等配套市场建设；完善储能设施成本疏导机制，理顺储能设施运行管理体制和电价形成机制。健全适应新型电力系统构建的市场体系标准规范和政策机制。加快形成并完善电力现货市场运营体制机制，推动电力市场的不断完善。5.设立行业转型基金，加大企业转型帮扶力度重点支持煤电行业低碳、零碳和负碳技术的研发、示范及推广应用；推进燃煤机组节能降碳减污综合改造，为提前退役的燃煤机组提供合理关停补偿；引导并协助企业提升全过程碳排放管理能力，做好下岗职工的再培训再就业，确保平稳过渡。 4碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究前言2020 年，随着“碳达峰、碳中和”概念被反复提及，双碳目标已上升至国家战略目标并纳入“十四五”规划中，“碳中和”元年也正式开启。2021 年 10 月国家连续出台《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030 年前碳达峰行动方案》，明确碳达峰碳中和具体目标与阶段任务，引导碳达峰碳中和工作的开展，提出“十四五”时期严格合理控制煤炭消费增长，“十五五”时期逐步减少，严控煤电装机规模。2021 年 11 月 14 日，COP26峰会上，全球 197 个国家达成加强气候行动的《格拉斯哥气候公约》，提交应对气候变化国家自主贡献目标，其中 84% 的国家进一步提高目标要求，全球应对气候变化行动进一步强化，减少使用煤炭成为全球应对气候变化的共同认识。山西是全国大型煤电基地之一，2020 年全省发电装机容量突破 1 亿千瓦，其中煤电装机占比约 60%。煤电行业二氧化碳排放量约占全省47%，煤炭消费量约占全省的40%，其营业收入、财税贡献、就业贡献均位居全省前列，是全省传统优势能源产业，也是碳排放和煤炭消费的重点行业。在国际“去煤化”背景和我国双碳战略要求下，山西煤电在发挥电力安全保障托底作用的同时，也将加快由传统主体性电源，向基础保障性和系统调节性电源并重转型。因此课题组于 2021 年在自然资源保护协会（NRDC）的支持下启动了“碳达峰、碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究”课题，力求从供需平衡角度，兼顾安全、发展与减排，探讨山西省煤电行业合理的碳达峰目标及低碳转型路径。课题负责人： 1山西电力发展现状 6碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究1.1 需求现状（1）全社会用电量逐年增加2015-2020 年山西省全社会用电量呈逐年增长趋势，由 2015 年 1737.2 亿千瓦时增长至 2020 年 2341.7 亿千瓦时，五年间平均用电量增速为6.2%。随着全省经济复苏，用电量增速自 2015 年探底（-4.7%）后稳步回升，2017 年达到峰值 10.8%，高出全国 4.2 个百分点，2018-2020 年逐渐放缓，略高于全国用电增速[1]。图 1-1