内容简介
《粤港澳大湾区中长期能源转型路径研究》系统研究了粤港澳大湾区至2035年的能源转型路径,围绕“清洁低碳、安全高效”的能源体系建设目标,从电力、工业、交通和建筑四大部门出发,提出了36项优选技术措施。《粤港澳大湾区中长期能源转型路径研究》采用能源—经济—环境—健康综合评估模型,量化分析了转型路径对宏观经济、就业、空气质量及公众健康的积极影响,并指出有序推进能源结构调整可实现经济增长与环境改善的双赢。《粤港澳大湾区中长期能源转型路径研究》还强调区域协同发展,明确了“9+2”城市在能源转型中的差异化定位与合作重点,为推动大湾区绿色低碳发展提供了科学依据和决策支持。
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摘要
一、项目研究框架 1
二、粤港澳大湾区能源转型路径研究 2
三、粤港澳大湾区能源转型路径的影响评估 4
四、粤港澳大湾区能源转型和深度脱碳的决策建议 6
第1章 粤港澳大湾区能源转型的历史使命
1.1 全球应对气候变化的战略演进和新征程 8
1.2 中国的能源革命战略和气候治理新目标 13
1.3 粤港澳大湾区能源转型和深度脱碳的历史使命 19
1.4 粤港澳大湾区能源供需格局和二氧化碳排放 19
1.5 粤港澳大湾区能源转型和低碳发展中长期愿景 21
第2章 粤港澳大湾区“9+2”城市在能源转型中的定位和贡献
2.1 珠三角在粤港澳大湾区能源转型和融合发展中战略定位 23
2.2 香港特别行政区在粤港澳大湾区能源转型中的角色定位和重要任务 32
2.3 澳门在大湾区能源转型和融合发展中战略定位 43
第3章 粤港澳大湾区能源转型技术路径及评估 55
3.1 部门领域范围界定 55
3.2 能源转型情景实现路径的研究方法 59
3.3 能源转型优选措施 61
3.4 路径评估 67
3.5 粤港澳大湾区能源转型路径分析结论及建议 70
第4章 粤港澳大湾区能源转型对宏观经济和环境健康影响评估 73
4.1 能源转型的社会经济健康影响综合评估模型 73
4.2 能源转型对宏观经济影响评估 73
4.3 能源转型对环境健康的影响评估 81
4.4 结论及政策建议 93
第5章 粤港澳大湾区能源转型政策建议 97
5.1 大湾区能源转型路径建议 97
5.2 粤港澳大湾区能源转型区域协同发展建议 101
5.3 大湾区能源转型政策建议 104
试读
摘要
能源是人类文明进步的基础和动力,关系到国计民生和国家安全。化石能源是二氧化碳排放主体,能源结构向清洁、低碳方向转型是碳达峰碳中和目标得以实现的重要抓手,可以说,碳达峰碳中和的深层次问题是能源转型问题。习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略,从全局和战略的高度为我国能源事业高质量发展指明了方向。同时,《2030年前碳达峰行动方案》明确指出,以保障国家能源安全和经济发展为底线,推动能源低碳转型平稳过渡,稳妥有序、循序渐进推进碳达峰行动,确保安全降碳。
粤港澳大湾区是我国重要的经济增长极,在我国全面推进经济绿色低碳循环发展进程中,其理应发挥中国特色社会主义现代化建设先行示范区的引领作用,抓住能源转型的“牛鼻子”,高质量建设粤港澳大湾区,推进香港、澳门更好地融入国家发展大局,促进“一国两制”实践行稳致远。2019~2020年,在多位院士提议下,经广东省科学院学术委员会评审,中国工程科技发展战略广东研究院设立了两期重大决策咨询研究项目:“粤港澳大湾区能源转型中长期情景研究”(一期)和“粤港澳大湾区能源转型中长期路径研究”(二期)。两期项目均由陈勇院士和谢克昌院士牵头,中国科学院广州能源研究所组织香港浸会大学、澳门科技大学、广东省能源研究会联合开展研究工作。
一、项目研究框架
本研究以粤港澳大湾区“9+2”城市为研究对象,针对《粤港澳大湾区能源转型中长期情景研究》中所提出的能源转型情景的实现路径开展研究。一期项目做了以大湾区各城市“十三五”规划已发布的政策规划文件所提出的目标与政策为导向的基准情景、以完成《粤港澳大湾区发展规划纲要》对大湾区建设的要求以及早于国家实现碳达峰碳中和为目标的能源转型情景、以赶上或超过届时国际成熟湾区能源体系水平为目标,进一步加大碳减排力度的深度能源转型情景,并综合考虑了绿色经济增长、能源转型投入大和周期长、平稳和谐达峰等多方面影响因素。同时项目组也对至2050年的深度脱碳情景做了延伸的长期预测,我们认为在碳达峰碳中和两个目标的综合研判下,以能源转型情景的目标设置作为粤港澳大湾区构建绿色、低碳、安全、高效的能源体系建设的愿景,即我们要实现的目标情景是务实、也是积极的。
项目组在**期“能源转型情景”研究基础上,以构建“清洁低碳、安全高效”的可持续能源体系为目标,分为电力、工业、交通和建筑四个部门,对粤港澳大湾区能源转型愿景实现所需要的技术路径和政策举措、投资回报进行了详细的量化分析,并评估了推进能源转型对经济–社会–环境–健康的影响;另一方面,从产业布局基础、资源禀赋、技术创新潜力、地理位置特色等空间视角,研究了“9+2”城市的差异化发展战略定位,及珠三角和港澳能源协同发展的重点任务。项目组主要采取文献梳理、实地调研、专家访谈、措施库和模型构建、模型评估等方法开展研究工作。项目研究框架如图1所示。
图1研究框架
二、粤港澳大湾区能源转型路径研究
(1)项目优选出的推动能源体系转型的各领域政策技术措施,可以使大湾区在2030年前实现碳排放达峰所需要完成的80%节能量和85%的减排量(图2)。
图2大湾区能源消费总量和二氧化碳控制愿景
粤港澳大湾区要实现能源转型愿景和2025年前后碳排放达到峰值,从现在开始,相对于基准情景的能源消费总量和碳排放总量,每年需要完成的节能量和减排量将逐年加大,2035年,需要完成的节能量是7000万tcea,减碳量是约16000万tCO2e(含外购电碳排放)。经过研究,*终针对电力、工业、交通和建筑四个领域总共提出了36项优选措施。其中,电力领域提出了8项优选措施,工业领域提出了9项优选措施,建筑领域提出了9项优选措施和交通领域提出了10项优选措施(表1)。预计可以节能5700万tce,电力、工业、建筑和交通领域的节能量占比分别为32%、15%、13%和40%;减排二氧化碳13700万t,电力、工业、建筑和交通领域占比分别为46%、11%、8%和35%,可完成能源转型情景目标所需节能量的80%、减排量的85%。
按照能源效率提升、能源结构优化及政策管理三个维度对36项优选举措进行分类分析可知,能效提升路径的数量*多,能源结构优化路径产生的减排量*大。为了推进深度节能减碳的优选举措实施,到2035年,需要的累计投资额为9000亿~10000亿元,其中能源、工业、建筑和交通领域的占比分别为32%、4.5%、12.5%、51%。
(2)优选措施大部分都具备节能减排效益,即措施实施后,不但能够实现减排,还能得到经济效益。
本项目研究的技术路径面向的是2035年时间节点,保证粤港澳大湾区早于国家实现碳达峰目标并持续稳中有降。依据技术成熟度、本地适用性、节能潜力、减排潜力和成本多指标优选出来的技术路径和减碳举措都是比较成熟、基本具备应用推广条件的,而且大部分措施都具备协同的减排效益,即措施实施后,虽然投资回报期长短不一,但还能得到经济效益。有五项优选措施(积极推广电动车、ACP100小型堆、建筑围护结构节能技术、鼓励使用生物燃油和推广氢燃料电池车)实施的获益为负,需付出一定的经济成本。因此,本项目的研究结果可以作为粤港澳大湾区规划和制定能源转型以及碳达峰行动方案的优选路径。
(3)粤港澳大湾区11个城市在能源转型和碳达峰行动中需要明确各自的角色定位、合作共济,以实现共创共享绿色增长和建设优美湾区的目标。
粤港澳大湾区11个城市在经济总量、产业基础、能源结构、发展定位等方面差异较大,考虑到每个城市在选择能源转型路径时的侧重点有所不同,项目组在将部门能源转型措施进行空间分解,以城市为单元收集和分析了*新相关的发展规划资料;将部门转型优选措施与发展规划要点进行拟合分析后,提出了粤港澳大湾区能源转型的空间布局构想。
研究发现,珠三角城市群能源转型的重点在火电功能定位转变、清洁能源替代、油气供应安全、需求侧管理、能源技术创新等方面。深圳和广州作为珠三角创新发展两大龙头城市,应选择能源区块链、碳捕获利用与封存(CCUS)、先进核能技术、智慧能源综合技术等开展研发应用,带动粤港澳大湾区提升整体能源科技水平;肇庆和江门以能源转型带动产业发展,围绕可再生能源装备、新能源汽车、生物质利用等打造了若干检验检测、中试服务等共性技术服务平台。
澳门特别行政区是能源严重依赖进口的城市,建筑和交通能耗占比高,能源转型的主要路径是提高外购清洁电力占比,淘汰燃油发电;加快天然气的民用化进程,逐步替代石油气;持续推动建筑分布式太阳能光伏发电系统的建设;加强清洁能源使用及交通电气化将成为未来交通转型的重要方向。
香港特别行政区已于2014年实现碳达峰,能源转型目标是力争2050年实现碳中和。针对发电部门是香港温室气体的主要排放源、建筑是主要用电部门(建筑用电量高达香港整体用电量的90%)的现状,充分利用建筑物资源开发光伏发电和减少建筑用能是实现能源转型、碳中和目标的重要任务。
三、粤港澳大湾区能源转型路径的影响评估
项目组构建了能源经济环境健康综合评估框架(ICEEH),结合可计算一般均衡(Computable General Equilibrium,CGE)模型、温室气体与大气污染物协同效益(The Greenhouse Gas and Air Pollution Interactions and Synergies,GAINS)模型和健康风险评价模型,来评估能源转型路径对粤港澳大湾区经济、社会、环境、健康等指标的影响(图3)。
图3能源经济环境健康综合评估框架
研究发现,在实施能源转型路径的背景下(粤港澳大湾区的能源消费量于2030年前后达峰,碳排放于2025年前后达峰),电力部门将累计增加1360亿元清洁能源投资,促进电力行业增加3万个就业岗位。电力部门清洁能源对传统化石能源发电的替代,减少的二氧化碳排放量超过大湾区减排量的50%;电力结构清洁化和终端部门的电气化替代,可降低电力的对外依赖性,有助于粤港澳大湾区构建更加清洁低碳安全高效的电力系统。
由于产业转型升级,投资结构的优化,2035年转型情景下GDP相比基准情景增长了0.68%。而深度转型情景由于碳限制过于严格,限制了工业交通部门发展,造成了0.34%的GDP损失。研究结果表明,未来应合理设置碳减排目标,有序推进能源结构调整,避免由于过度约束对经济产业产生较大影响。
能源转型不仅减少了二氧化碳的排放,还减少了污染物的排放。2035年转型情景相比基准情景的SO2、NOx、PM2.5、PM10浓度分别下降35%、20%、36%、37%。能源转型带来的大气质量改善,有益于改善生态环境,为就业群体带来的环境健康效益约占大湾区生产总值的0.06%。
四、粤港澳大湾区能源转型和深度脱碳的决策建议
(1)能源转型涉及能源供给侧、产业需求侧等多个方面,应统筹全局,合理设置碳减排目标,避免“运动式”减碳。在能源新技术、低碳技术的逐步应用下,要推进碳达峰和达峰后稳步下降,避免给生产行业带来较大的风险。把握好能源转型的节奏,实现绿色能源转型和能源、环境、经济的协调发展。
(2)本研究提出的粤港澳大湾区至2035年分部门能源转型路线图中的绝大多数技术都已进入推广应用阶段,路径实施预计需要9000亿~10000亿元,大部分优选措施都具备节能减碳协同效益,总收益为正。有几项优选措施由于还处于技术突破和示范阶段,尚未具备大规模推广条件,收益为负,近期还无法大规模推广使用。
(3)加大对分布式光伏发电的开发力度,应加大政策引导,加强新能源补贴资金扶持政策,以扩大装机容量规模。规范光伏发电的开发市场及管理流程,降低光伏并网、土地等非发电设备的成本费用。建议各地市根据省级下达的目标要求,对分布式光伏发电开展屋顶资源潜力、技术潜力、经济成本、市场潜力全开发流程的可行性评估,并探索开发运维投融资新模式,分步骤、有节奏、分阶段地开展政策补贴、目标下达、考核监管等新能源开发、规划、落地等全链条工作。
(4)在沿海电厂中选址开展CCS或CCUS技术示范项目。在江门电厂、珠海电厂、深圳妈湾电厂等地处沿海的电厂,及有资源禀赋或沿海优势的煤电厂,根据实际情况,开展CCS或CCUS技术示范项目。结合CO2制造甲醇或甲酸等化工产品,实现CO2的回收再利用,积累实践经验,为电力系统安全提供备用电源保障,同时也为碳达峰碳中和探索新的运行模式。结合电厂调峰、调频等灵活性改造的契机,加强智慧电厂、近零碳煤电厂的建设,探索煤炭的清洁化利用方式,煤与固废、危废等无废城市结合,形成综合利用的新典范与新商业模式。
(5)率先在粤港澳大湾区交通车辆中新能源车的比例力争在50%以上。参照国家碳达峰行动方案中对新能源车占未来新增交通车辆40%的比例目标,鼓励各地市出台相应的禁售燃油车的时间表和路线图,充分评估各地市新能源车的产能空间,依据新能源




















