《自然·通讯》重磅论文：中国淘汰煤电的逐厂退役策略

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3月16日，《自然-通讯》网站发表论文A plant-by-plant strategy for high-ambition coal power phaseout in China指出，如果中国在20到30年的时间中快速淘汰部分表现不佳的燃煤电厂，并在此期间逐步减少其他燃煤电厂的使用，那么在全球升温1.5℃或2℃的目标下，中国的二氧化碳净排放可能分别会在2055年或2070年降至零。这一项研究结果或为中国2060年碳中和的目标提供可行的实现路径。

https://www.nature.com/articles/s41467-021-21786-0

在该项研究中，美国马里兰大学帕克分校的崔宜筠及其同事对中国目前正在运营的1037座燃煤电厂进行了系统性评估，分别从8个不同标准评估了这些电厂的技术属性、经济盈利能力和环境影响。作者发现，上海、山东、黑龙江、河北、甘肃、辽宁、山西、吉林、青海和河南的燃煤电厂在所有三项标准中平均得分最低。作者还鉴定出其中18%的电厂各项得分均很低，适合快速关停。

jplenio@pixabay

作者指出，这些策略只考虑了现有电厂的退役路径，并未考虑目前可能在建或打算建设的新燃煤电厂。立即停建新的传统燃煤电厂可以降低资产搁置的风险，或对实现碳中和的目标至关重要。今后仍需开展更多研究来了解中国淘汰煤炭所产生的潜在经济和社会影响。

不同燃煤电厂的各项得分情况。图片来自Cui et al.

结合全球升温1.5°C和2°C目标情景，本研究提出了可持续的中国燃煤电厂退出路径选择。为实现气候目标，中国需要在短期内停止新建燃煤电厂，优先退役落后产能，可以通过降低利用小时，保障大部分机组20年（1.5°C目标）或30年（2°C目标）的运行年限，并在2045年（1.5°C目标）或2055年（2°C目标）前实现全面的煤电退出。

以下为本研究论文的概要内容：

研究背景

中国作为世界上最大煤炭消费国，为实现2060年前碳中和目标和全球1.5°C气候目标，需要对燃煤电厂进行迅速的淘汰以达成深度减排。2020 年中国的煤电装机总量达到10.8 亿千瓦，超过所有其他国家总和。并且，大多数燃煤电厂是在过去十五年中投产运行，与欧美等国家的设施相比剩余更长的使用寿命，这意味着中国燃煤电厂的快速退役会引发资产搁浅的风险，进一步的煤电扩张则会加剧以此为主的经济影响。现阶段中国实现经济和清洁能源转型的关键挑战在于能否在接下来的几十年里在燃煤发电行业实现深度减排，并达到电力系统的净零排放。

与全球升温1.5°C目标匹配的煤炭退役路径

本研究根据全球综合评估模型（GCAM-China，Global Change Analysis Model） (GCAM, jgcri.github.io/gcam-doc/)，得出中国实现全球升温1.5°C和2°C目标的二氧化碳减排路径、电力部门的排放趋势、以及燃煤机组的发电情景。为实现与 2 °C目标匹配的退出路径，中国需要在2050到2055 年之前加速淘汰传统燃煤电厂，在1.5°C目标下，这一时间需要提前至2040到2045 年，在此期间继续建造新的燃煤电厂会进一步缩短所有现役电厂的使用寿命。

图 5：全球和中国 1.5 °C 和 2 °C 情景，2010–2050年。

a全球CO 2净排放途径，b中国CO 2净排放途径，c全球常规煤炭发电途径，d中国常规煤炭发电途径，e中国按技术分类的发电量。

图中较细的线表示IAMC 1.5°C方案数据浏览器中的方案。淡蓝色线表示方案分类为“低于1.5°C”，“ 1.5°C低过冲（overshoot）”和“ 1.5°C高过冲（overshoot）”；浅绿色线表示数据库中分类为“较低2°C”和“较高2°C”的方案。

关于IAMC方案数据浏览器，参考：Huppmann, D. et al. IAMC 1.5 °C Scenario Explorer and Data hosted by IIASA. Integr. Assess. Model. Consort. Int. Inst. Appl. Syst. Anal. https://doi.org/10.5281/zenodo.3363345 (2019).

https://data.ene.iiasa.ac.at/iamc-1.5c-explorer/#/login?redirect=%2Fworkspaces

燃煤电厂退役优先级评估

图1 中国现役燃煤电厂的分布，应用领域及装机容量

研究者们依据技术属性、盈利能力、环境影响指标对1037个现役燃煤电厂（图1）的退出优先级进行逐一评估，并识别出那些特征明确应该优先退出的机组。结果显示18% 现役机组被识别为优先退役，共计1.11 亿千瓦，目前已运行超过10 年，机组容量小于60 万千瓦，并且没有采用效率较高的超临界或超超临界技术。

煤电机组退出路径设计

图2煤电机组退出路径以及两种退役情景下对煤电机组运行年限和利用小时的影响。在1.5°C和2°C目标和两种电厂退役情景下（a）国家级及省级煤电机组退出路径图；（b）煤电机组运行年限直方图分布；（c）煤电机组利用小时数变化曲线

基于这套系统性的煤电机组退出策略，以及与1.5°C和2°C目标相匹配的煤电机组退出路径，研究者们设计并分析了两种电厂退役情景——保持机组利用小时和保障机组运行年限（图2a）。在保持机组利用小时的退役情景下，在全国煤电发电量的约束下，每个机组的退役时间则是根据其多指标退役优先级逐个关停，大多数机组将在达到20 或30 年的保障年限之前退役（图2b）。

在保障机组运行年限的退役情景下，大多数机组可以通过逐步降低其利用小时数（图2c），进行电力系统调峰，来延长其使用寿命以达到保障年限，这需要强有力的政策支持，才能实现相同的全国煤电发电路径。

论文地址：doi: 10.1038/s41467-021-21786-0

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参考来源：《自然-通讯》、气候变化经济学公众号https://www.nature.com/articles/s41467-021-21786-0https://mp.weixin.qq.com/s/Apb7sTj_13xUHASxJglFuwhttps://mp.weixin.qq.com/s/UeyAps4SJKh69hlMewtzTg

退煤相关参考

《能源规划与气候政策》专题之：

中国应对气候变化国家自主贡献与“十四五”电力规划

China Nationally Determined Contribution (NDC)

and Domestic 14th Power Five-Year-Plan (FYP)

卓尔德环境研究与咨询中心

能源和清洁空气研究中心

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《2020年生产差距报告》

（The Production Gap, 2020）

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《2020年排放差距报告》

The Emissions Gap 2020

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碳中和相关参考

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