自然資源保護協(xié)會-碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究

2023

年

7

月碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究中國煤炭消費總量控制方案和政策研究(

煤控研究項目

)研究報告《碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究》《碳中和目標下山西省焦化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究》《汾渭平原深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)煤炭總量控制研究報告》《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》執(zhí)行摘要《碳中和目標下中國火電上市公司低碳轉(zhuǎn)型績效評價報告2022》簡版中國是世界煤炭生產(chǎn)和消費第一大國。以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)支撐了中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，但也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。為了應(yīng)對氣候變化、保護環(huán)境和減少空氣污染，國際環(huán)保組織自然資源保護協(xié)會

(NRDC)

作為課題協(xié)調(diào)單位，與政府智庫、科研院所和行業(yè)協(xié)會等

20

多家有影響力的單位合作，于2013

年

10

月共同啟動了“中國煤炭消費總量控制方案和政策研究”項目（即“煤控研究項目”），為設(shè)定全國煤炭消費總量控制目標、實施路線圖和行動計劃提供政策建議和可操作措施，助力中國實現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境保護、氣候變化與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的多重目標。請訪問網(wǎng)站了解更多詳情

/《山東省“十四五”重點耗煤行業(yè)減煤路徑研究》《雙碳目標下的五大發(fā)電集團發(fā)電業(yè)務(wù)低碳轉(zhuǎn)型研究》《“雙碳”與空氣質(zhì)量改善雙目標下的安陽市中長期控煤路徑研究》《“雙碳”背景下河南省電力行業(yè)中長期控煤路徑研究報告》《碳達峰與碳中和背景下山東電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑研》執(zhí)行摘要《內(nèi)蒙古煤炭生產(chǎn)和消費綠色轉(zhuǎn)型研究》摘要報告《霍林郭勒產(chǎn)業(yè)園綠色低碳發(fā)展研究》（簡本）《內(nèi)蒙古典型城市煤炭消費與大氣質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析及政策建議》《內(nèi)蒙古采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)與可再生能源利用研究》《“十四五”山西省非煤經(jīng)濟發(fā)展研究》《碳達峰碳中和背景下山西煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展研究》《碳達峰碳中和背景下山西焦化行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展研究》《中國典型省份煤電轉(zhuǎn)型優(yōu)化潛力研究》《碳達峰碳中和目標約束下重點行業(yè)的煤炭消費總量控制路線圖研究》自然資源保護協(xié)會（NRDC）是一家國際公益環(huán)保組織，成立于1970

年。NRDC

擁有

700

多名員工，以科學(xué)、法律、政策方面的專家為主力。NRDC

自上個世紀九十年代中起在中國開展環(huán)保工作，中國項目現(xiàn)有成員

40

多名。NRDC

主要通過開展政策研究，介紹和展示最佳實踐，以及提供專業(yè)支持等方式，促進中國的綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展。NRDC

在北京市公安局注冊并設(shè)立北京代表處，業(yè)務(wù)主管部門為國家林業(yè)和草原局。請訪問網(wǎng)站了解更多詳情

/《中國典型省份煤電轉(zhuǎn)型優(yōu)化潛力研究執(zhí)行摘要》《碳達峰碳中和目標約束下重點行業(yè)的煤炭消費總量控制路線圖研究執(zhí)行摘要》《碳達峰碳中和目標約束下水泥行業(yè)的煤炭消費總量控制路線圖研究》《碳達峰碳中和目標約束下電力行業(yè)的煤炭消費總量控制路線圖研究》山西科城能源環(huán)境創(chuàng)新研究院成立于

2017

年，是一家致力于推動區(qū)域能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的研究機構(gòu)和協(xié)同創(chuàng)新平臺。自成立以來，研究院圍繞應(yīng)對氣候變化、現(xiàn)代能源體系建設(shè)、資源循環(huán)高效利用以及公眾環(huán)境教育等領(lǐng)域開展研究，從政策倡導(dǎo)、戰(zhàn)略研究、技術(shù)建議、能力建設(shè)、策略傳播等角度為政府、企業(yè)和公眾提供綠色低碳轉(zhuǎn)型解決方案。更多信息，請訪問科城公眾號：科城能源環(huán)境研究院?！短歼_峰碳中和目標約束下鋼鐵行業(yè)的煤炭消費總量控制路線圖研究》《碳達峰碳中和目標約束下煤化工行業(yè)煤炭消費總量控制路線圖研究》《山西省“十四五”煤炭消費總量控制政策研究》《“十四五”電力行業(yè)煤炭消費控制政策研究》《新冠疫情后的中國電力戰(zhàn)略路徑抉擇：煤電還是電力新基建》《中國散煤綜合治理研究報告

2020》《“十三五”時期重點部門煤控中期評估及后期展望》《“十三五”電力煤控中期評估與后期展望》《中國煤控項目“十三五”中期評估與后期展望研究報告》《中國實現(xiàn)全球

1.5℃目標下的能源排放情景研究》《持續(xù)推進電力改革

提高可再生能源消納執(zhí)行報告》《2012

煤炭的真實成本》封面圖片：Photo

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Stephan

H?sl

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/碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究山西科城能源環(huán)境創(chuàng)新研究院自然資源保護協(xié)會（NRDC）2023

年

7

月1執(zhí)行摘要在全球應(yīng)對氣候變化和能源轉(zhuǎn)型背景下，我國能源體系正由以化石能源為支撐的高碳能源體系向以新能源和可再生能源為主體的新型能源體系加速轉(zhuǎn)型。煤電作為全國目前的主體電源，在繼續(xù)發(fā)揮電力安全保障托底作用的前提下，將由提供電力、電量的主體性電源逐步向提供可靠電力的調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變，并需加快實現(xiàn)全流程深度降碳。山西是全國大型煤電基地之一，截至

2022

年底，全省發(fā)電裝機容量

12079.5

萬千瓦，其中煤電

7106.7

萬千瓦，占比

58.8%，排名全國第五，肩負著向京津唐、華中、華東送電的任務(wù)。本報告關(guān)注煤電產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)鍵要素的影響，評估山西省煤電產(chǎn)業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn)，在碳中和目標強約束條件下，根據(jù)煤電行業(yè)碳減排力度和新能源發(fā)展力度設(shè)置了基準、降碳、強化降碳三種情景，探討了碳中和目標下不同階段山西省煤電的發(fā)展定位、轉(zhuǎn)型路徑，研究提出了政策建議。主要結(jié)論有：1.

不同情景下，山西煤電行業(yè)碳排放需力爭在

2030

年及以前實現(xiàn)碳達峰若不考慮碳捕集封存利用等負碳技術(shù)應(yīng)用，基準情景下山西省煤電行業(yè)將于

2030年實現(xiàn)碳排放達峰，峰值為

2.86

億噸，比

2021

年累計增加

9.10%；到

2035

年、2050

年、2060

年，碳排放預(yù)測為

2.54

億噸、1.61

億噸、1.39

億噸，比峰值累計下降

11.32%、43.78%、51.53%；降碳情景下山西省煤電行業(yè)將于

2028

年實現(xiàn)碳排放達峰，峰值為

2.78億噸，比

2021

年累計增加

6.09%；到

2035

年、2050

年、2060

年，碳排放預(yù)測為

2.382碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究億噸、1.32

億噸、0.98

億噸，比峰值累計下降

14.60%、52.59%、64.47%；強化降碳情景下山西省煤電行業(yè)將于

2026

年實現(xiàn)碳排放達峰，峰值為

2.71

億噸，比

2021

年累計增加

3.16%；到

2035

年、2050

年、2060

年，碳排放預(yù)測為

2.28

億噸、1.17

億噸、0.62

億噸，比峰值累計下降

16.07%、56.64%、77.04%。不同情景下，山西

2060

年均將保留部分煤電機組，碳捕集封存利用、生物質(zhì)耦合等技術(shù)是山西煤電產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)凈零排放的重要技術(shù)手段。350002030,2860827817.25250002026,27050.3320000150001000050000基準情景降碳情景強化降碳情景圖

1:

不同情景下山西煤電碳排放預(yù)測結(jié)果2.

強化降碳情景對高比例可再生能源和儲能規(guī)?；l(fā)展提出更高要求強化降碳情景下，山西到

2060

年可再生能源裝機和發(fā)電量占比均將達到

80%

以上，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機容量將達到目前水平的

4

倍和

12

倍。按照新能源容量

20%

配置儲能估算，預(yù)計至少需要

6200

萬千瓦的儲能。根據(jù)山西抽水蓄能規(guī)劃和建設(shè)周期，若考慮到

2060

年，規(guī)劃項目全部投產(chǎn)運行，山西抽水蓄能可達到

1200

萬千瓦左右，仍需3要近

5000

萬千瓦的新型儲能缺口。為進一步夯實可再生能源和儲能高質(zhì)量規(guī)?；l(fā)展的基礎(chǔ)，需結(jié)合新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求和新型能源體系發(fā)展情況，強化市場、體制機制、技術(shù)、資金等要素保障。2030年2060年100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2022年基準降碳強化降碳基準降碳強化降碳煤電水電燃氣及余熱余壓抽水蓄能風(fēng)電太陽能發(fā)電生物質(zhì)（含垃圾發(fā)電）圖

2:

三種情景下電源結(jié)構(gòu)預(yù)測2030年2060年100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2022年基準降碳強化降碳基準降碳強化降碳煤電水電燃氣及余熱余壓風(fēng)電太陽能發(fā)電生物質(zhì)（含垃圾發(fā)電）圖

3:

三種情景下發(fā)電量結(jié)構(gòu)預(yù)測4碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究3.

碳中和目標下不同階段山西省煤電產(chǎn)業(yè)定位從電源角色和地位角度：從電力電量主體電源向支撐性電源轉(zhuǎn)變?！笆奈濉睍r期，煤電裝機占比在

50%

以上，發(fā)電量占比在

65%

以上，煤電為電力電量主體電源；到2030

年，煤電裝機占比降至

50%

以下，發(fā)電量占比降至

60%

以下，從主體電源過渡為基礎(chǔ)電源；到

2035

年，煤電裝機占比降至

30%

左右，發(fā)電量占比降至

50%

以下，煤電轉(zhuǎn)變?yōu)橹涡噪娫?；?/p>

2060

年，煤電裝機和發(fā)電量占比均降至

20%

以下，煤電轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)急備用電源。從電源功能角度：從保障基荷作用向系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用轉(zhuǎn)變?！笆奈濉睍r期，煤電仍為山西主體電源，發(fā)揮保障基荷作用的同時，逐步承擔(dān)靈活調(diào)節(jié)、輔助備用任務(wù)；到2035

年以后，新能源成為電量主體，煤電主要承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能重任；到

2060

年，戰(zhàn)略備用機組、加裝

CCUS

機組和煤電耦合生物質(zhì)碳捕獲改造機組發(fā)揮應(yīng)急兜底作用。從產(chǎn)業(yè)鏈角度：從“煤炭清潔高效利用的主要方式”向“上下游產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳發(fā)展的中心環(huán)節(jié)”轉(zhuǎn)變。目前，山西煤電機組已全部完成超低排放改造。未來，山西煤電將進一步擔(dān)當(dāng)“循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式中的中心環(huán)節(jié)”重要任務(wù)，有效整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈條綠色低碳轉(zhuǎn)型，通過燃料摻燒、煤矸石低熱值利用、生物質(zhì)污泥、垃圾摻燒以及上游副產(chǎn)物的綜合利用，打造新型工業(yè)園區(qū)模式、循環(huán)經(jīng)濟模式，從而實現(xiàn)能源體系清潔高效利用。從供熱角度：從供熱主體向供熱支撐轉(zhuǎn)變。山西省目前形成以熱電聯(lián)產(chǎn)為主、區(qū)域鍋爐房為輔、其他先進高效供熱方式為補充的供熱局面。2021

年全省城鎮(zhèn)集中供熱面積77839

萬平方米，其中熱電聯(lián)產(chǎn)供熱占比

80%

以上。綜合考慮山西省相關(guān)規(guī)劃，“十四五”期間仍有部分在建或待建熱電聯(lián)產(chǎn)或兼顧供熱項目，同時考慮到淘汰落后產(chǎn)能的要求，預(yù)計“十五五”末熱電聯(lián)產(chǎn)供熱將達到峰值，之后將逐步降低?！岸嘣Ⅲw”供熱模式將成為山西未來供熱的主要方式，可再生能源和清潔能源供熱比例穩(wěn)步增長，煤電供熱將向支撐性供熱方式轉(zhuǎn)變。從電力外送角度：從外送主體到外送支撐轉(zhuǎn)變。2022

年，山西外送電量

1463.7

億千瓦時，其中

85%

為煤電。國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《關(guān)于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導(dǎo)意見》等文件要求新建外送輸電通道可再生能源電量比例原則上不低于

50%。隨著新能源消納需求的增加，煤電作為支撐捆綁外送是必然趨勢，煤電將充分發(fā)揮對大電網(wǎng)安全的支撐作用，有效解決新能源目前無功支撐能力弱、無轉(zhuǎn)動慣量，以及電網(wǎng)多直流匯入等問題，發(fā)揮好“穩(wěn)定器”作用。54.

碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型路線“十四五”階段（2023-2025

年）：煤電機組“增容控量”階段，建議合理布局煤電項目建設(shè)，嚴控增量、優(yōu)化存量、適度安排煤電新增規(guī)模，持續(xù)優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，穩(wěn)步推進新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。“十五五”階段（2025-2030

年）：煤電機組“控容減量”階段，需科學(xué)統(tǒng)籌煤電發(fā)展規(guī)模，實施高能效驅(qū)動的清潔電力替代策略以穩(wěn)定煤電電量，推動煤電功能過渡轉(zhuǎn)變，推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)初見成效?！笆濉彪A段（2030-2035

年

）：煤電機組“減容減量”階段，不再新增煤電規(guī)模，煤電裝機預(yù)計削減約

500

萬千瓦。需大幅提高可再生能源消納，確保可再生能源發(fā)電量對煤電發(fā)電量存量逐步替代。新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展，煤電完全發(fā)揮靈活性調(diào)節(jié)功能。深度脫碳階段（2035-2050

年）：常規(guī)煤電機組加速退出，轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用，預(yù)計50%

煤電機組需安裝

CCUS

裝置。大型新能源基地開發(fā)建設(shè)基本完成，新能源裝機和發(fā)電量占比達到

70%

以上。新型電力系統(tǒng)總體形成，規(guī)?；L時儲能技術(shù)取得重大突破。“碳中和”階段（2050-2060

年）：未加裝

CCUS

改造的煤電完全退出，戰(zhàn)略備用機組、加裝

CCUS

機組和煤電耦合生物質(zhì)碳捕獲改造機組將發(fā)揮兜底保障、應(yīng)急保供和備用容量作用。新型電力系統(tǒng)進入成熟期，新能源成為主體電源，多類型儲能協(xié)同運行。6碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究5.

推動山西省煤電產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的政策建議（1）推動煤電實質(zhì)性聯(lián)營，實施煤電產(chǎn)業(yè)協(xié)同降碳·

更新研判動力煤需求預(yù)測，設(shè)置山西煤炭產(chǎn)能彈性釋放或收縮的閾值和等級，建立健全全省煤炭“彈性產(chǎn)能”機制，嚴格防范煤炭產(chǎn)能過剩；·

依托中國太原煤炭交易中心，優(yōu)化整合省內(nèi)煤炭交易場所，建立煤炭交易統(tǒng)一平臺，提升和完善實時煤炭交易、煤炭價格、煤炭輸配、電煤煤質(zhì)等信息的統(tǒng)計分析功能，構(gòu)建全省煤炭交易數(shù)智平臺，促進電煤中長協(xié)履約；·

鼓勵晉能控股等省屬煤炭集團在子公司、項目等層面，通過戰(zhàn)略重組、相互持股、簽訂長協(xié)合同、組建戰(zhàn)略聯(lián)盟等方式，對煤炭、煤電實施專業(yè)化整合，統(tǒng)籌煤炭開采、洗選、輸配和發(fā)電，提高電煤質(zhì)量，有效降低煤電全生命周期碳排放；·

發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢，鼓勵企業(yè)充分利用煤礦瓦斯資源、采煤沉陷區(qū)、工業(yè)場地、排土場等空間資源，推動煤炭、煤電企業(yè)發(fā)展新能源和清潔能源，逐步推動煤電機組退出。（2）發(fā)揮不同類型煤電機組作用，分類推進煤電轉(zhuǎn)型·

通過“上大壓小”“關(guān)舊建新”提升山西省百萬千瓦級高參數(shù)、大容量、低能耗、低排放機組占比，充分發(fā)揮高能效優(yōu)勢，保障特高壓配套新能源基地的電力系統(tǒng)安全，培育區(qū)域大型綜合能源服務(wù)商；·

發(fā)揮山西省

60

萬千瓦及以下中小型機組市場響應(yīng)快、調(diào)節(jié)能力強的優(yōu)勢，遵循現(xiàn)貨市場交易規(guī)則，加強成本管控，不斷提質(zhì)增效，通過淘汰關(guān)停、“三改聯(lián)動”、科學(xué)延壽、強化“煤電

+”耦合發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級，推動由電量主體電源向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型。（3）協(xié)同推進煤電轉(zhuǎn)型與新能源發(fā)展，實現(xiàn)優(yōu)勢互補·

客觀認識山西全省土地利用資源條件，在確保國土空間保護、區(qū)域生態(tài)安全、糧食安全的前提下，針對性建立用地、用林的“負面清單”管理制度，有效增加全省風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)展用地規(guī)模；·

加快推動國家在山西統(tǒng)一規(guī)劃布局的晉北采煤沉陷區(qū)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)，實現(xiàn)風(fēng)電光伏基地、配套煤電、輸電通道“三位一體”；鼓勵煤電和新能源企業(yè)通過調(diào)節(jié)能力租賃、交叉持股、環(huán)境價值合作等方式聯(lián)營合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、相互帶動、利益共享；7·

完善煤電和新能源一體化發(fā)展激勵機制，優(yōu)先支持開展靈活性改造的存量煤電機組按一定比例配置風(fēng)電光伏建設(shè)指標；對開展煤電機組靈活性改造的企業(yè)，納入省專項資金獎補范圍；建議將煤電和新能源一體化項目納入省級重點工程，優(yōu)先保障一體化項目可再生能源建設(shè)用地指標和并網(wǎng)規(guī)模。（4）持續(xù)完善市場機制，助力煤電綠色低碳轉(zhuǎn)型·

總結(jié)山西電力現(xiàn)貨市場不間斷運行實踐經(jīng)驗，從技術(shù)、機制創(chuàng)新等方面積極探索現(xiàn)貨市場與區(qū)域電力市場的銜接方式，為建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系提供山西經(jīng)驗；·

落實《山西正備用輔助服務(wù)市場交易實施細則（試行）》，盡早啟動山西