“双碳”目标下统筹能源安全与低碳转型的我国能源系统演化趋势与路径研究
2022-10-29孙宝东韩一杰春雨童张健赟
孙宝东,张 军,韩一杰,春雨童,张健赟,吴 璘
(国家能源集团技术经济研究院,北京市昌平区,102200)
0 引言
2020年9月22日,习近平总书记在第75届联合国一般性辩论大会上发表重要讲话,提出中国力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和[1]。“双碳”目标的提出不仅是我国向世界作出的应对气候变化的庄严承诺,更为我国社会经济绿色低碳发展指明了方向。2021年10月,《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》《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》相继出台,对能源、工业、建筑和交通等重点用能领域提出碳减排、碳达峰的总体部署,共同构建了我国碳达峰、碳中和“1+N”政策体系的顶层设计[2]。“双碳”目标已成为我国重塑能源和产业结构、促进经济绿色低碳转型、实现高质量发展的锚定点和助推器。
实现碳达峰、碳中和,能源是主战场,电力是主力军。据统计,我国能源活动二氧化碳排放占全社会碳排放总量超过80%,而电力系统碳排放占比超过40%。当前,我国能源系统正面临广泛而深刻的变化,能源革命加速孕育,能源模式不断演进,能源生态面临重塑。准确把握未来我国能源系统演化趋势,探索能源低碳转型发展路径,对如期实现“双碳”目标具有重要意义。
国内研究方面,舒印彪等[3]在电力碳预算评估的基础上构建3类电力转型情景,并提出不同情景下电力低碳转型路径;魏泓屹等[4]以规划总成本为优化目标构建电力系统源网扩展规划模型,考虑可再生能源地区自然资源禀赋和电力系统运行安全约束,对我国电力系统“双碳”转型路径进行规划;罗仕华等[5]兼顾能源系统评估与未来能源系统构建两部分因素,提出基于综合能源系统的碳中和能源系统规划方法,探讨了我国实现碳中和目标的可能性及所需技术支撑和成本要求;蔡博峰等[6]、严刚等[7]根据CAEP-CP-Sectors重点行业/领域碳达峰路径研究方法,以社会经济发展需求和碳达峰目标为宏观约束,分析了重点用能行业碳排放达峰路径;魏一鸣等[8]构建了国家能源技术模型,提出了兼顾经济性和安全性的我国碳达峰、碳中和时间表和路线图。国外研究方面,ZHOU S等[9]利用全球变化评估模型(GCAM),从3个情景探讨了我国能源供应和能源低碳转型的途径;CHUN Y T等[10]基于3E模型构建了碳中和能力评价指标体系,研究了我国各省碳中和能力提升路径;ZHAO G P等[11]开发了一个自下而上的线性优化模型C3IAM/NET,根据2°C气候目标揭示国家和部门层面的能源消耗、碳排放和技术途径;HE L等[12]提出了3种目标情景,采用动态一般均衡模型CHINAGEM,研究了不同路径能源长期低碳转型下的经济和环境效应;WANG B等[13]采用改进的LEAP模型,对正常和极端天气情景下2025年和2030年的火电发电量和装机容量进行了预测分析。总体来看,已有研究对于未来我国能源系统发展趋势进行了较为广泛的探讨。
为更加系统地研判我国能源系统中长期演化趋势,笔者通过全门类国民经济产业发展及其用能趋势分析,搭建了终端能源需求预测子模型;通过能源结构演化和不同能源加工转化工艺路径,开发了一次能源消费预测子模型;通过基于“双碳”目标和统筹“安全、经济、环境”[8]等能源发展要求,建立了一次能源供给结构优化子模型。基于以上3个子模型,建立动态反馈修正与循环优化关系,形成了中国能源系统预测优化模型(CESFOM)。本模型可对我国能源系统中长期发展趋势进行量化模拟分析,可有效回答未来能源需求总量与结构、能源供给方式、能源达峰与碳达峰、碳中和实现路径等关键问题,为“双碳”目标下我国能源系统转型及发展路径研究提供定量参考。
1 中国能源系统预测优化模型构建
中国能源系统预测优化模型采用自下而上的方法互相关联,首先,以社会经济发展研判和行业定量分析为基础,通过终端能源需求预测子模型获得13个主要产业部门的能源需求总量及结构;其次,考虑能源加工转化过程的复杂关联和损耗关系,通过一次能源消费预测子模型将终端能源需求仿真模拟为一次能源消费;最后,通过一次能源供给优化子模型多情景测算得到多目标和约束下的能源系统最优供应结构方案。模型基本原理如图1所示。
图1 中国能源系统预测优化模型基本原理
1.1 社会经济发展分析
能源系统与国民经济各行业均存在密切且多维的关联关系,能源系统内部煤、油、气、电、热、氢等能源品种之间的依存、转化和替代关系也多种多样。因此,预测能源系统中长期演化趋势首先需要对人口发展、城镇化水平、国内生产总值等宏观社会经济因素进行展望研判。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划)、《关于优化生育政策促进人口长期均衡发展的决定》等国家发展规划,参考《世界人口展望2019》[9]《中国人口预测报告2021版》[10]等权威机构预测结果,分析与展望未来我国社会经济发展趋势。
(1)人口发展。预计我国人口当前处于峰值平台期,人口总量将总体平稳、略有波动,随后我国将迈入人口负增长时代,预计2035年总人口将降至14亿左右,2060年总人口将降至12.7亿。
(2)城镇化水平。预计我国城镇化率在2025-2030年期间将突破70%,在2035年达到74%左右,2055-2060年将超过80%并保持相对稳定,基本达到目前世界主要发达国家平均水平。
(3)国内生产总值。预计我国国内生产总值在2035年达到213万亿元(2020年可比价,下同),总体上相比2020年翻一番;在2060年达到418万亿元,总体在2035年基础上再翻一番,符合党中央提出的第二个百年奋斗目标。
1.2 终端能源需求预测子模型
按照国民经济行业分类,分13个行业对全国终端能源消费量进行研究,具体包括第一产业(农业、林业、牧业、渔业)、第二产业(采矿业、燃料加工和化工业、非金属制品业、黑色金属业、有色金属业、其他制造业、电热水燃供应业、建筑业)、第三产业(交通运输仓储邮政业、批发零售住宿餐饮业、其他服务业)和居民生活,根据各个行业的发展规律和用能特点对其终端用能进行预测。终端能源需求预测子模型分别采用时变非参数预测法、单位实物量产品能耗预测法、单位产值能耗预测法、能源结构动态优化等方法对未来各行业终端能源消费需求总量和结构的趋势进行预测。
以居民生活能源消费为例,采用时变非参数模型刻画能源消费结构转型变化特点以及经济政策作用效果变化,影响居民生活能源消费需求的主要因素有:居民消费水平、能源价格、人口规模、技术进步、城镇化水平、产业结构、能源消费需求结构、国家政策等。基于居民生活消费的影响和用能特点,构建了K个时变系数预测候选模型如下:
(1)
式中:Yt+h——t+h期居民生活能源消费需求量;
Yt——t期居民生活能源消费需求量;
Yt-pm——t-pm期居民生活能源消费需求量;
t——预测基期;
m——候选模型编号;
pm——第m个候选模型中因变量的最大滞后阶数;
h——预测步长。
模型参数随着时间发生变化。此外,单一模型预测在模型设定上通常包括主观和定性的因素,由此导致的参数不合理设定可能致使预测误差较大的情况发生,因此笔者选用多个候选模型进行相互验证和加权组合以减少模型的不确定性。
1.3 一次能源消费预测子模型
一次能源消费预测子模型主要解决在能量平衡的基础上,从终端能源需求反向仿真模拟测算一次能源消费的问题。在本模型中,终端能源包括煤炭、焦化品、油品、天然气、电力、热力、氢能、其他能源等8个品种,转化过程如下:
(1)终端煤炭,直接由一次煤炭供给;
(2)终端焦化品,由一次煤炭经过炼焦、煤制气等转化过程获得;
(3)终端油品,由一次原油、一次煤炭等经过石油炼制、煤制油等转化过程获得;
(4)终端天然气,由一次天然气直接供给主要部分,其余由煤制天然气进行补充;
(5)终端电力,由一次煤炭、一次天然气、其他能源(主要为生物质)经过转化得到二次电力,由风、光、水、核等非化石能源发电得到一次电力;
(6)终端热力,由一次煤炭、一次天然气经过转化得到大部分热力,其余由地热、余热利用等进行补充;
(7)终端绿氢,由可再生能源电力经过电解水制氢转化得到;
(8)终端其他能源,直接由地热、秸秆、薪柴、垃圾等可用能源供给。
终端能源与一次能源之间的转化关系复杂,路径和链条较多,笔者针对涉及的多个转化环节开展了基于能量平衡损耗的模拟计算,为准确预测一次能源消费奠定重要的科学基础。
1.4 一次能源供给结构优化子模型
一次能源供给结构优化子模型通过最优化的方法得到满足碳中和约束目标的能源供应系统经济性最优的布局方案。该子模型在已知一次能源需求的基础上,通过超结构数学建模描述出满足所有约束条件的可能性方案,并通过最优化目标寻解,得到经济性最优且满足碳中和目标的方案。
超结构数学建模方法在能源供应系统应用的关键在于用矩阵关系反映出主要技术路径,包括技术工艺、运输方案、基础设施布局等,并给出所有技术路径的物理边界、经济边界、政策边界等,最后在众多满足约束条件的可行方案中寻找目标函数最优解方案。根据变量和约束的特征,可将最优化问题区分为线性规划问题(LP)、混合整数线性规划问题(MILP)、非线性规划问题(NLP)等,但由于非线性最优化问题求解的局限性,笔者最终将现实中复杂、非线性的一次能源供给结构优化问题转化为混合整数线性问题,从而实现大规模快速求解。
2 我国能源系统演化趋势分析
2.1 我国能源消费总量及碳排放趋势分析
2.1.1 终端能源需求预测
国民经济各行业的发展都需要能源来支撑,但终端能源需求在不同行业和不同能源品种之间的演化呈现出较大的差异。
从终端用能行业看,燃料加工和化工、钢铁、建材、有色、交运仓储、居民生活等六大行业用能占比较高,2020年约占终端能源消费的75%,预计2035年和2060年占比分别为72%和68%。其中钢铁、建材等高耗能行业用能基本呈逐步降低趋势,有色、化工和居民生活呈现先上升到各自的峰值点再下降的趋势。
从终端能源品种看,当前,我国终端能源消费中占比由高到低分别是电力、油品、焦化品、煤炭、天然气、热力、氢能等。未来,我国煤炭、油品、焦化品呈现逐步降低趋势,与近年来实际走势以及绿色低碳发展导向基本一致;天然气和热力均呈现先上升到各自的峰值点再下降的趋势,主要原因是未来一段时期我国终端能源需求总量仍在不断增长,天然气是过渡能源;电力和氢能均呈现逐步上升的走势,反映出能源绿色低碳转型的路径选择。终端能源消费总量及品种结构如图2所示。
图2 终端能源消费总量及品种结构
2.1.2 一次能源消费总量预测
通过能源系统模型分析,我国一次能源消费总量变化趋势如图3所示,预计我国一次能源消费总量在2033-2035年达峰,峰值为52亿~54亿t标煤(电热当量法),较2020年增长20%左右。若按发电煤耗法折算,由于未来我国非化石能源一次发电规模和占比提高,一次能源消费总量和达峰年份则会显著提高与推迟,预计到2040年左右达峰,峰值为65亿~66亿t标煤(发电煤耗法),但由于届时燃煤发电量占比已经较大幅度降低,使用发电煤耗法进行折算的代表意义已经不大。
图3 我国一次能源消费总量变化趋势(电热当量法)
预计2060年,全国一次能源消费总量(电热当量法)降至32亿t标煤左右。对应单位GDP能耗也将显著降低,预计2035年和2060年我国的单位GDP能耗将分别降至0.255 t标煤/万元和0.079 t标煤/万元,相比2021年分别降低约40%和80%。我国单位GDP能耗变化趋势如图4所示。
图4 我国单位GDP能耗变化趋势
2.1.3 我国能源活动碳达峰、碳中和趋势分析
预计我国能源活动碳排放总量将于2029年达峰且峰值为109亿t,较2020年碳排放总量约有10亿t的增长空间。全国碳排放早于能源消费达峰(预计2033-2035年),主要原因是在2029年之后,虽然单位热值排放系数较大的煤炭和石油消费量在下降,但单位热值排放系数较小的天然气、一次电力及其他能源消费量仍在保持增长,导致能源消费达峰要滞后于碳排放达峰。
预计到2060年能源系统碳排放约为22亿t,考虑碳捕集、利用与封存技术(CCUS)兜底脱碳保障,2040年之后进入规模化布局,重点聚焦煤电、石油化工、煤化工、冶金、工业燃煤等领域,2060年实现CCUS碳减排13亿t,能源活动碳排放降至9亿t。根据国内林业研究结果,我国陆地碳汇总量基本可中和剩余碳排放,实现全社会的碳中和目标。我国能源活动碳排放和CCUS发展情况如图5所示。
图5 我国能源活动碳排放和CCUS发展情况
2.2 我国能源供给与供需平衡趋势分析
2.2.1 我国能源供给结构演化趋势
笔者在研究中将我国能源供给分为煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源4类。研究预计在2033-2035年能源消费达峰时,煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源对我国能源供给的贡献分别为54%、17%、13%、16%(电热当量法);若按发电煤耗法计算,对应占比分别为46%、14%、11%、29%。预计到2060年,煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源对我国能源供给的贡献分别为17%、7%、12%、64%;若按发电煤耗法计算,对应占比分别为10.0%、3.5%、6.5%、80.0%。我国一次能源供给总量及结构变化如图6所示。
图6 我国一次能源供给总量及结构变化情况
从供给来源地来看,我国一次能源供给主要依靠国内。2021年我国一次能源的总体自给率为77%(电热当量法),其中煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源的自给率分别为93%、28%、57%、100%。预计未来我国一次能源的总体自给率将不断升高,2040年将达到81%,其中煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源的自给率分别为94%、36%、52%、100%;到2060年提高至97%,其中煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源的自给率分别为96%、83%、89%、100%。我国一次能源供给总量及供给来源地变化如图7所示。
图7 我国一次能源供给总量及来源地变化
2.2.2 我国分品种能源达峰及演化趋势
化石能源预计在2028-2036年梯次达峰。其中,煤炭消费预计在2028年达峰,峰值为45亿t商品煤(在市场上流通的一般煤炭产品),若按照标煤计算约为31亿t;2035年前始终保持40亿t商品煤以上,随着我国非化石能源规模化发展,煤炭消费规模和占比快速下降,预计到2060年降至8亿~10亿t商品煤。石油消费量现阶段总体处于峰值平台期,2022年受疫情影响将出现下降,后疫情时代或将有所反弹,但考虑到电动汽车对燃油汽车的快速替代趋势,预计石油消费量将在2026年左右达峰,峰值为7.1亿t,2035年前保持在6亿t 以上,到2060年降至1.5亿t左右。天然气作为实现“双碳”目标的过渡能源,在未来较长时间内将保持持续增长,预计在2036年左右达峰,峰值为5 580亿m3,到2060年降至3 000亿m3左右。
风、光、水、核、生物质等非化石能源是我国实现“双碳”目标的根本抓手,在未来将持续保持快速发展并逐步在能源系统中占据主体地位。预计非化石电源的发电量到2025年将接近3.8万亿kW·h(装机15亿kW),到2035年达到6.7万亿kW·h(装机28亿kW),到2060年将达到发电量16.7万亿kW·h(装机74亿kW)。
2.3 我国煤炭供需平衡趋势分析
2.3.1 我国煤炭的地位演化分析
从未来趋势看,煤炭将从较长时期的主体能源,逐步转变为我国保障托底能源,我国煤炭消费总量及构成结构演化如图8所示。由模型结果可知,2040年前,煤炭仍将是我国最主要能源。我国煤炭消费未来几年将继续增长,预计于2028年达峰,峰值约为45亿t商品煤(约折合31亿t标煤);达峰后煤炭消费将持续下降,但2035年前始终保持40亿t以上;2040年前,我国煤炭消费占能源消费总量(发电煤耗法)占比仍维持在40%以上,在与油气、一次电力及其他能源“三足鼎立”态势中保持领先主体地位;2040年后,一次电力及其他能源成为我国第一大能源,煤炭消费占比呈明显快速下降趋势;2050年煤炭消费总量降至25亿t商品煤,占比约25%;2060年煤炭消费总量进一步降至8亿~10亿t商品煤,占比降至10%左右,煤炭逐步过渡成为保障能源电力安全稳定运行的兜底能源。
图8 我国煤炭消费总量及构成结构
2.3.2 我国煤炭供给结构演化分析
当前和未来我国煤炭需求主要由国内生产供给,进口煤会保持一定比例并呈现逐渐下降的趋势。预计到2028年煤炭的生产量(原煤)和净进口量(商品煤)分别为42亿t和3.3亿t,进口煤比例将保持在7%左右。
随着煤炭供给总量逐步下降,到2060年煤炭的生产量和净进口量分别为8.1亿t和0.4亿t,进口煤比例将进一步下降到4%左右。我国煤炭供给总量及结构如图9所示。
图9 我国煤炭供给总量及结构
2.4 我国电力供需平衡趋势分析
2.4.1 全社会用电量增长呈现先快后慢逐步趋稳的发展趋势
“双碳”目标下,我国终端用电用氢水平逐步提高,预计2030年我国终端电氢化率将达到35%左右,2060年将达到68%左右。相应地,我国的全社会用电需求在经济社会发展自然牵引和终端能源电氢替代的双重驱动下,将会持续保持增长趋势,根据模型预测结果,我国全社会用电量(包括制氢用电和输配电损耗)总体上于2050-2060年期间达到峰值平台期,峰值约为17.5万亿kW·h(人均约1.3万kW·h)。其中2025年将超过10万亿kW·h,2030年达到12万亿kW·h左右,2050年达到17万亿kW·h左右,并进入峰值平台期。我国电力消费总量及平衡结构如图10所示。
图10 我国电力消费总量及平衡结构
2.4.2 电力逐步向以新能源为主体加速演化
预计2025年,我国电力装机将达到30亿kW,从装机结构来看,非化石能源装机占比接近50%,风、光发电装机接近10亿kW,煤电装机超过13亿kW。2030年,电力装机约38亿kW,其中非化石能源装机占比超过56%,煤电装机稳定在14亿kW左右,煤电的系统调节功能逐步增强;风、光发电装机接近16亿kW,成为装机最大电力来源。2060年,电力装机达到85亿kW左右,其中以风、光发电为主的非化石能源装机占比达到87%,煤电装机保有8亿~9亿kW,煤电逐步转变成为保障能源电力系统安全稳定的应急备用电源。我国发电电源装机总量及结构变化如图11所示。
图11 我国发电电源装机总量及结构变化
从发电规模结构上看,我国全社会发电量预在2025、2030、2060年分别达到10.1万亿、12.0万亿、17.5万亿kW·h左右。结构上逐步从煤电独大,逐步演化为风电、光伏及其他发电“三分天下”格局,其中:煤电发电量占比呈逐步降低趋势,2030、2040、2050、2060年煤电发电量占比从当前的60%逐渐下降到50.0%、37.0%、22.0%、3.6%;风电光伏发电量占比将持续快速提升,2030、2040、2050、2060年从当前的11%快速提升到22%、33%、47%、65%;水电总体稳步增长,但受资源和条件限制,发电量规模逐步趋稳,占比将从当前的15.0%降低到2060年的10.5%;核电发电量占比持续提升,2030、2040、2050、2060年从当前的4.8%逐步提升到5.8%、8.6%、12.0%、 17.0%。我国发电总量及各电源占比结构如图12所示。
图12 我国发电总量及各电源占比结构
2.4.3 电力平衡与煤电功能演化趋势分析
据统计,2016-2021年我国全社会最大电力负荷年均增长速度为5.8%,略快于全社会用电量增长速度。“十三五”期间各年的最大峰谷差率均在30%左右,总体变化不大;全社会最大电力负荷一般发生在夏季晚高峰时段,2021年冬夏“双峰效应”也较为明显。未来,我国全社会最大电力负荷在方向上将与全社会用电量保持总体一致的发展趋势,但随着我国第三产业和居民用电量占比的逐渐提高,全社会用电负荷的波动性也将不断升高,负荷尖峰效应更加明显,预计全社会最大电力负荷的增长速度仍将保持略快于全社会用电量增速的趋势,到2030年将达到17亿kW,到2060年将达到28亿kW。
伴随全国用电量和用电负荷需求增长,以及新能源大规模发展,我国电力电量平衡将面临更为严峻的挑战,储能及灵活调节电源的价值将更加凸显。为保障电力系统在负荷高峰时段安全稳定运行,需要储能来弥补新能源发电在负荷高峰时段的出力不足和不稳定性。结合不同电源品种和储能方式在负荷高峰时段的出力系数,笔者仿真预测到2025、2030、2060年我国各类发电电源和储能最大出力合计分别超过16亿、19亿、31亿kW,基本可以满足同期的最大电力负荷需求。电力负荷晚高峰时段各发电电源和储能出力情况如图13所示。
图13 电力负荷晚高峰时段各发电电源和储能出力情况
随着日益频发的长时极端天气以及未来新能源成为主体电源下的跨季长时调峰需求增强,高可靠度的低成本灵活性调节电源将不可或缺,而煤电作为我国未来最具资源保障条件和经济成本优势的电源之一,在其功能定位上将逐步从当前基础保障向系统调节、应急备用方向转变,对应的发电利用小时数也将呈现逐步下降态势。
预计在2040年前,我国煤电平均利用小时数仍保持在4 000 h以上,煤电的基础电源功能依然突出;2050年前,伴随新能源大规模发展,煤电平均利用小时数逐步降至3 000 h 左右;至2060年,调峰和应急备用成为煤电主体功能,其利用小时数降至不足1 000 h。不同电源平均利用小时数如图14所示。
图14 不同电源的平均发电利用小时变化趋势
3 结论
围绕“双碳”目标,通过构建CESFOM对我国中长期能源系统发展趋势进行量化仿真优化,得出如下主要结论。
(1)研究提出了能源及其碳排放达峰、碳中和的规划总图。预计我国能源消费总量至少在未来10年内仍然保持增长,最高将达到53亿t标煤左右(电热当量法);随着新能源逐步成为能源增量主体,能源结构优化降碳效果显著,能源活动碳排放可以保证在2030年前实现碳达峰目标,最大碳排放量不超过110亿t。碳达峰阶段的主要措施有终端用煤减量替代、车用燃油电动替代、全社会用能效率提升等。碳中和目标的实现具有一定挑战性,随着终端用电水平提升和新能源大规模发展,传统能源电力系统将面临重大重塑,其间保障能源电力安全稳定和经济成本最优成为关键问题,储能、氢能、智能电网、新能源与气象精确预测、灵活调节电源及配套CCUS等先进低碳技术需要发挥重要作用。
(2)煤炭和煤电在实现“双碳”目标过程中需要发挥重要兜底保障作用。我国社会主义现代化建设仍然需要充足的能源作为强力支撑,而煤炭作为最为稳定和可靠的主体能源、煤电作为最为稳定和可靠的主力电源,在未来较长时间内都仍需发挥能源电力安全供给的压舱石和稳定器作用。预计煤炭消费量最高将达到45亿t商品煤左右,在未来15年内始终保持40亿t以上,到2060年保留8亿~10亿t作为发电、供热及化工用煤。预计煤电装机将在2030年前后达峰,峰值超过14亿kW;2040年前,煤电作为基础电源的现状不会改变,用电高峰时刻的出力贡献在50%以上;2050年后煤电将让渡大部分的电量空间,到2060年煤电仍然保留8亿~9亿kW装机,主要发挥调峰和应急备用作用。
(3)大力发展非化石能源和低碳能源技术是我国实现“双碳”目标的“双引擎”。实现“双碳”目标,一方面是需要大力发展非化石能源,通过能源结构优化减少碳排放,另一方面要积极发展零碳负碳技术对必要留存的化石能源碳排放进行碳中和处理。预计非化石电源的发电量到2030年将达到5万亿kW·h(占比43%),到2035年后,非化石能源发电超越煤电成为第一大电源;预计到2060年,非化石能源发电将达16.7万亿kW·h,成为绝对主体电源。对于必要留存的化石能源,需要充分挖掘煤炭与新能源、氢能等多能互补低碳发展新模式,大力发展CCUS、碳汇林等负碳技术,预计到2060年我国CCUS和林地固碳能力将分别达到13亿t/a和17亿t/a,除满足能源活动碳中和需要(22亿t/a)之外,还为其他碳排放预留有一定空间。
(4)加快推进我国能源消费和煤炭消费统计数据标准化和规范化建设。目前国家公布的能源消费总量数据,主要采用发电煤耗法,这种方法在燃煤发电占比很高时具有代表性,但未来我国非化石电源发电占比将越来越高,使用这种方法将会导致我国能源消费总量虚高,迟迟不能达峰,失去了代表性。建议现阶段国家公布能源消费总量数据时采取发电煤耗法与电热当量法并重使用的方式;在2030年之后(当煤电发电量占比低于50%时)与国际完全接轨,使用电热当量法。另外,我国关于煤炭生产和消费的计量,主要采用笼统的实物量加总统计方法,不利于准确识别和研判煤炭消费峰值,建议在实物量统计中按照煤种(褐煤、低变质烟煤、中高变质烟煤、无烟煤)和用途(动力煤、冶金煤和原料煤)进行分类统计,并相应以标煤为单位进行标准化和规范化。