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中国电力行业生产结构低碳化转型研究.pdf

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中国电力行业生产结构低碳化转型研究.pdf

魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕中国电力行业生产结构低碳化转型研究DOI10.19511/ j.cnki.jee.2018.03.002中国电力行业生产结构低碳化转型研究魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕∗摘要在碳减排背景下ꎬ中国正持续推进电力行业生产结构转型以促进低碳发展ꎮ本文基于2012年和2015年中国投入产出数据ꎬ将电力行业拆分为电力供应部门和六种不同发电类型的部门ꎬ进一步利用环境扩展投入产出模型ꎬ测算并对比各部门隐含碳排放强度ꎮ结果表明2015年电力行业的隐含碳排放强度较2012年有所下降ꎬ但电力行业仍然是产生碳排放的主要行业ꎻ2012-2015年ꎬ大部分产业部门的隐含碳排放强度呈现下降趋势ꎬ表明由于可再生能源在能源结构中的比重提升ꎬ能源结构的绿色转型也驱动了各个产业部门的低碳发展ꎻ气电部门的隐含碳排放强度测算结果显示ꎬ其强度超过可再生能源发电部门的20倍ꎮ因此ꎬ在推进中国绿色转型和低碳发展的背景下ꎬ应统筹各类可再生能源协调发展ꎬ完善绿色电力证书交易体系和实行可再生能源配额制度ꎬ逐步降低煤电和气电所占的比重ꎬ以改变电力行业的生产结构ꎮ关键词可再生能源ꎻ投入产出分析ꎻ隐含碳排放ꎻ电力行业一、引言2005-2016年ꎬ中国能源消费总量从25.08108t标准煤增长至40.51108t标准煤ꎬ而化石能源消费的比重却呈下降趋势ꎮ这得益于中国大力推动高排放的能源结构向低碳转型ꎮ2015年召开的巴黎气候大会上ꎬ中国承诺2030年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降60%65%ꎮ以化石能源为主要来源的电力行业向清洁低碳可再生能源转型是实现这一宏伟目标的必由路径ꎮ在低碳发展战略驱动下ꎬ中国可再生能源消耗占一次能源消费比重6∗魏文栋ꎬ上海理工大学管理学院ꎬ邮政编码∶ 200093ꎬ电子邮箱∶ weiwendong@usst.edu.cnꎻ郭艺ꎬ上海理工大学管理学院ꎬ邮政编码∶ 200093ꎬ电子邮箱∶ 13264723776@163.comꎻ谷岱南ꎬ上海理工大学管理学院ꎬ邮政编码∶ 200093ꎬ电子邮箱∶ 18916971589@163.comꎻ李佳硕通讯作者ꎬ华中科技大学能源与动力工程学院ꎬ邮政编码∶ 430074ꎬ电子邮箱∶ lijiashuo@hust.edu.cnꎮ本文系上海市青年科技英才扬帆计划“中国电力资源流动的空间结构及演化机理研究”18YF1417500、上海理工大学人文社科培育基金项目“‘一带一路’能源基础设施互联互通对区域经济的影响和机理”SK18YB12的阶段性成果ꎮ感谢匿名审稿专家的修改意见ꎬ文责自负ꎮ环境经济研究2018年第3期从2015年的12.1%增长到2017年的13.8%ꎮ 2017年末全国可再生能源发电装机容量为67093万千瓦ꎬ相比2007年增长了105.3%ꎮ 2018年全球可再生能源投资趋势报告显示ꎬ中国在2017年已成为世界上最大的可再生能源投资国ꎬ其绿色能源投资达到1260亿美元ꎬ占全球总额的45%ꎻ弃风弃光率同比下降了约5%ꎬ风电和光伏产业发展持续向好ꎮ伴随着“一带一路”倡议和全球能源互联网战略的实施ꎬ中国将构建起以特高压电网为骨干网架、以输送清洁能源为主导、跨国跨区域的电力传输体系刘振亚ꎬ2015ꎮ这意味着中国距离实现2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%的战略目标越来越近ꎬ电力转型将进一步提速ꎮ鉴于电力转型对于实现低碳发展的重要意义ꎬ当前ꎬ许多研究从不同方面对电力转型展开研究ꎮ Finenko和Cheah2016通过将电力供给侧和需求侧相结合ꎬ研究新加坡每半小时电力生产碳排放的特征ꎬ为新加坡向低碳能源转型提供数据参考ꎮ Zou等2017利用多阶段Nash-Cournot均衡模型ꎬ研究中国电力转型对电力行业价格和利润的影响ꎬ认为可再生能源发电不能完全替代火力发电ꎮ Guo等2016通过构建中国电力生产和供给多区域模型ꎬ发现国家政策和能源补贴对于可再生能源短期和长期的发展仍然很重要ꎮ电力转型与碳排放的关系ꎬ尤其是电力转型的碳核算是当前国内外研究的热点ꎮ Hertwich等2015从全生命周期角度基于减排和基准两种情景ꎬ研究了低碳发电技术对于环境的效益ꎮ郭敏晓等2012采用上海某风电场数据ꎬ提出了风力发电过程中CO2排放核算的详细方法ꎬ发现风机生产阶段CO2排放占风电场生命周期CO2排放的比例最大ꎮ Xia和Song2017采用2004-2011年中国县级层面的风力发电数据ꎬ构建局部调整模型ꎬ对区域差异的驱动因素进行分析ꎮ也有学者对发电和输配电过程中损失的电力二氧化碳排放进行评估Davarderius et al.ꎬ2017ꎬ或者对电网基础设施的隐含碳排放进行了测算Wei et al.ꎬ2017ꎻWei et al.ꎬ2018ꎮ本文利用环境扩展投入产出模型Environmentally Extended Input - Output AnalysisꎬEEIOA研究不同类型发电部门基于贸易和产业间关联的隐含碳排放ꎮ由于EEIOA模型是从部门的层面进行分析ꎬ因而不能对部门内的产品进行比较ꎬKymn1990和Lenzen2011发现聚合型投入产出表中的部门会丢失细节方面的信息ꎬ称之为“聚合偏差问题”ꎬ即存在部门聚合的问题ꎮ因此ꎬ需要对投入产出表中电力生产和供应部门进行拆分ꎮ唐志鹏等2009创建了基于投入产出技术IOA的AECPC模型ꎬ对2005年中国能源投入产出表中的部门进行拆分ꎬ发现平均能耗最大的生产链主要集中在传统的高耗能部门ꎮ但是分析的过程中没有将火力发电部门进一步细分为煤电和气电部门ꎬ并将水力发电与核力发电合并到一起进行研究ꎬ部门拆分不够详细ꎮ当前研究中使用较多的拆分方法是根据拆分后新部门的产出占拆分前部门的总产出比例ꎬ即新部门的产出权重ꎬ作为唯一可获得的信息对投入产出表进行拆分Wolskyꎬ1984ꎻ谭显东ꎬ2008ꎻ时佳瑞等ꎬ2015aꎬ2015bꎬ但是此种方法存在对影响拆分的因素7魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕中国电力行业生产结构低碳化转型研究考虑不足的问题ꎮ Lindner等2012在Wolsky1984方法的基础上ꎬ在拆分后新部门对其他部门的中间投入和新部门间的中间投入区域ꎬ利用马尔可夫链随机游走算法进行拆分ꎮLindner等2013利用2007年中国30个省份的投入产出表和中国投入产出表ꎬ在考虑不同地区电厂组合差异ꎬ特定部门对于不同发电部门中间投入差异和不同发电部门投资不同等情况下ꎬ将电力部门拆分为电力供应部门和八种不同发电类型的部门ꎬ然后通过测算隐含碳排放强度与Wolsky1984的方法进行比较ꎮ但Lindner等2013没有对拆分后不同发电部门的碳排放情况进行分析ꎮ并且ꎬ该研究采用的是2007年中国投入产出数据ꎬ具有滞后性ꎬ不适用于当前中国电力转型与低碳发展的分析与决策ꎮ基于前人的研究ꎬ本文通过结合Wolsky1984和Lindner等2012ꎬ2013的方法ꎬ将2012和2015年中国投入产出表中电力生产和供应部门拆分为电力供应部门和六种不同发电类型的部门ꎬ即燃煤发电煤电、燃气发电气电、水力发电水电、核力发电核电、风力发电风电和太阳能发电部门ꎮ这种拆分不仅考虑了其他部门对发电部门中间投入具有不同的影响ꎬ还考虑了不同电力生产部门的投资和发电量差异ꎬ以及煤炭开采业、水的生产和供给等部门对发电部门中间投入的特殊性ꎮ基于拆分后的投入产出表ꎬ本文利用EEIOA测算了不同部门的碳排放ꎬ并在此基础上进一步对比和分析2012年和2015年电力结构和各部门碳排放的变化ꎬ为中国电力转型与低碳发展提供方法和数据参考ꎮ二、研究方法一拆分步骤投入产出表拆分后的基本结构如图1所示ꎬ假设将第N个部门拆分n个部门ꎬ分别表示为N1ꎬN2ꎬ􀆺 ꎬ Nnꎮ垂直方向由N+n-1个部门的中间投入和最初投入包括劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧、营业盈余构成ꎬ反映了各产业部门在生产过程中的投入情况ꎮ水平方向由N+n-1个部门的中间需求和最终需求包括最终消费支出、资本形成总额、净出口构成ꎬ描述了各产业部门产品的使用情况陈锡康等ꎬ2011ꎮ满足如下等式关系行平衡∑N-1j = 1zdiꎬj + ∑nw = 1Z∗ iꎬNw + fi = xi i=1ꎬ2ꎬ􀆺 ꎬN-1 1∑N-1j = 1Z∗ Nkꎬj + ∑nw = 1Z∗ NkꎬNw + fNk = xNk k=1ꎬ2ꎬ􀆺 ꎬn 2列平衡∑N-1i = 1zdiꎬj + ∑nk = 1Z∗ Nkꎬj + V∗ lꎬj + V∗ sꎬj + V∗ pꎬj + V∗ qꎬj = xj j=1ꎬ2ꎬ􀆺 ꎬN-1 3∑N-1i = 1Z∗ iꎬNw + ∑nk = 1Z∗ NkꎬNw + V∗ lꎬNw + V∗ sꎬNw + V∗ pꎬNw + V∗ qꎬNw = xNw w=1ꎬ2ꎬ􀆺 ꎬn 48环境经济研究2018年第3期其中ꎬ zdiꎬj代表部门i对部门j的中间投入ꎻ Z∗ Nkꎬj代表部门Nk对其他部门的中间投入ꎬ简记为A区域ꎮ j为1到N-1ꎬk为1到nꎻ Z∗ iꎬNw代表其他N-1个部门对于部门Nw的中间投入ꎬ简记为B区域ꎮ i为1到N-1ꎻ部门Nw间的投入记为Z∗ NkꎬNw ꎬ简记为C区域ꎮ k=1ꎬ2ꎬ􀆺 ꎬnꎻw=1ꎬ2ꎬ􀆺 ꎬnꎮ D区域代表部门Nw的最终需求部分ꎮ V∗ lꎬNw 、 V∗ sꎬNw 、 V∗ pꎬNw 、 V∗ qꎬNw是拆分后新部门在最初投入部分的构成ꎬ分别代表部门Nw的劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧和营业盈余ꎬ用E区域表示ꎬ其需满足公式V∗ lꎬNw + V∗ sꎬNw + V∗ pꎬNw + V∗ qꎬNw = vNw 55式中ꎬ vNw代表拆分后部门Nw的增加值ꎮ图1 投入产出表拆分后的基本结构本文首先将4242部门的中国投入产出表中电力、热力的生产和供应部门拆分为电力供应部门和发电部门ꎬ其次ꎬ将发电部门拆分为六种不同发电类型的部门图2ꎬ分别为煤电、气电、风电、核电、水电和太阳能发电部门ꎮ图2 投入产出表拆分后新部门构成9魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕中国电力行业生产结构低碳化转型研究二分区域拆分将2012年和2015年中国投入产出表电力部门拆分为电力供应部门和发电部门ꎬ而目前其他部门对于电力供应部门和发电部门的中间投入数据是不可知的ꎮ本文根据电力工业统计资料汇编中的全国电源投资和电网投资数据ꎬ按照电力供应部门和发电部门本年完成投资的占比情况来分配其他部门对电力供应部门和发电部门的中间投入ꎮ同时ꎬ其他部门对这两个部门的中间需求和最终需求也根据上述投资比例进行拆分ꎮ假设区域A不同发电类型电价为Pk ꎬ发电量为Xk ꎬ则各发电类型总价值为Vk = Pk Xk ꎮ因此ꎬ各发电类型的产出权重wk = Vk / v ꎬ v为不同发电类型的总价值ꎮ从而根据不同发电部门的产出权重wk来分配其他部门对于电能的需要ꎮ拆分公式为Z∗ kꎬi = wk Zeleꎬi 6上式中ꎬ Z∗ kꎬi代表拆分后新部门k对其他部门的中间投入ꎻk代表拆分后的六种不同发电类型部门ꎻ Zeleꎬi代表为未拆分的发电部门对其他部门的中间投入ꎮ假设区域B中ꎬ煤炭采选业、水的生产和供应部门只对煤电部门存在中间投入ꎻ燃气的生产和供应只对天然气发电部门存在中间投入ꎻ石油、炼焦产品和核燃料加工品对煤电、气电和核电部门存在中间投入ꎻ石油和天然气开采业对煤电和气电部门存在中间投入ꎮ不同发电部门对上述部门的需求ꎬ利用Lindner等2013的拆分比例ꎮ不包括上述部门的其他部门对各发电部门的中间投入ꎬ根据各发电类型的产出权重wk来分配ꎮ分解公式为Z∗ iꎬk = wk Ziꎬele 77式中ꎬ Z∗ iꎬk代表拆分后其他部门对新部门k的中间投入ꎻ Ziꎬele代表拆分前其他部门对发电部门的中间投入ꎻ wk为产出权重ꎮ区域C代表不同发电类型部门间的中间投入ꎮ由于风电、水电等可再生能源发电存在季节性ꎬ电厂在日常工作过程中同样需要消耗电能ꎬ这部分电能是从电网购买来的ꎬ还是利用电厂自身的储能装置或其他途径ꎬ从目前数据无法得知ꎮ因此ꎬ本文假设不同发电部门只消耗其自身的电能ꎬ根据不同发电部门本年度完成投资比例来分配发电部门间的中间投入ꎮ同时ꎬ电力供应部门对不同发电部门的消耗根据不同发电部门产出权重wk来确定ꎮ对于区域Eꎬ劳动者报酬、生产税净额和营业盈余与电力行业的利润有关ꎬ因此ꎬ假设上述三种增加值构成对不同发电部门的最初投入ꎬ都按照各电力部门利润占电力行业总利润的比例cm进行分配ꎮ固定资产折旧对不同发电部门的最初投入ꎬ根据各电力部门在建筑工程em 、安装工程fm 、设备工具购置gm三项投资费用的总和占其在电力行业投资费用总和的比例am来分配ꎮ拆分公式为am = em+ fm + gm∑ 7m = 1 em + fm + gm 801环境经济研究2018年第3期V∗ lꎬm = cm Vl 9V∗ sꎬm = cm Vs 10V∗ pꎬm = am Vp 11V∗ qꎬm = cm Vq 12上式中ꎬm代表不同发电类型部门六种和输配电部门ꎻ V∗ lꎬm 、 V∗ sꎬm 、 V∗ pꎬm和V∗ qꎬm代表拆分后各电力部门的增加值构成ꎻ Vl、Vs 、Vp和Vq分别代表拆分前的增加值构成ꎮ三隐含碳排放强度测算基于投入产出表的基本平衡方程ꎬ在计算隐含碳排放强度时ꎬ需要结合矩阵代数的计算方法ꎮ首先ꎬ定义Ej为部门j的直接碳排放量ꎬj部门的直接能源投入在生产过程产生的碳排放称为j部门直接碳排放量ꎮ通过将2012年和2015年不同部门的直接碳排放量数据Shan等ꎬ2018整理得到42部门的直接碳排放数据ꎮ由于水电、风电等可再生能源发电和输配电部门的直接碳排放量为0ꎬ根据电力部门中原煤和天然气消耗过程中产生的直接碳排放量数据ꎬ将电力部门的直接碳排放量分解为煤电和气电的直接碳排放量ꎮ分解公式为E1ele = EcoeleEcoele + Egasele Eele 13E2ele = EgaseleEcoele + Egasele Eele 14其中ꎬ E1ele和E2ele代表煤电和气电部门的直接碳排放量ꎻ Ecoele和Egasele代表电力部门中原煤和天然气产生的直接碳排放量ꎻ Eele代表电力部门总的直接碳排放量ꎮ其次ꎬ对于部门rꎬ蕴含在总产出中的隐含碳排放来源于两部分ꎬ即部门m对部门r的中间投入和r部门的直接能源投入Chenꎬ Z. M. & Chenꎬ2011ꎻChenꎬ Z. M. & Chenꎬ2013ꎮ总产出中的隐含碳排放强度可以表述为εr ∑ N+1m = 1 Zrꎬm + fr = ∑N+1m = 1εm Zmꎬr + Er 15其中ꎬ εr为部门r的隐含碳排放强度ꎬ Zmꎬr代表部门m对于部门r的中间投入ꎬ Er代表r部门直接的碳排放量ꎻ fr代表部门r的最终需求ꎮ将15式以矩阵的形式表现为ε X︿ = εZ + E 1616式中ꎬ ε代表各部门的隐含碳排放强度ꎬ以行向量的形式表示ꎻ X︿代表总产出向量的对角矩阵ꎻZ为中间投入矩阵ꎬE代表直接碳排放量的行向量ꎮ因此ꎬ各部门的隐含碳排放强度ε计算如下ε = E X︿ - Z -1 1711魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕中国电力行业生产结构低碳化转型研究三、数据来源对电力部门进行拆分的过程中ꎬ需要用到以下数据12012年和2015年中国42部门投入产出表ꎬ来源于中国投入产出学会和国家统计局ꎮ2中国对电力供应部门和六种不同发电部门的投资数据表1ꎬ来源于2013年和2016年电力工业统计资料汇编ꎮ 2012年电力供应部门的投资为3661亿元ꎬ占全国本年完成投资的50.5%ꎬ2015年对电力供应部门的投资为4639亿元ꎬ占54.1%ꎮ表1 各年度完成的电力建设投资单位亿元部门2012年2015年电力供应3661.13 4639.81水力发电1238.78 789.13燃煤发电829.17 1061.43燃气发电30.54 101.67核力发电784.48 565.08风力发电607.37 1200.24太阳能发电98.7 218.4532012年和2015年平均上网电价数据图3和不同发电部门的总产量图4ꎬ分别来源于2013年和2016年电力工业统计资料汇编ꎬ用于计算不同发电部门产出权重ꎮ图3 2012年和2015年不同发电部门平均上网电价21环境经济研究2018年第3期图4 2012年和2015年发电部门总产量4特定部门对于不同发电部门中间投入比例数据来源于Lindner等2013中的结果ꎬ如表2所示ꎮ其中煤炭采选业、水的生产和供应部门只对煤电部门存在中间投入ꎬ对于其他发电类型部门的中间投入为零ꎮ燃气的生产和供应只对气电部门存在中间投入ꎬ对于其他发电类型部门的中间投入为零ꎻ石油、炼焦产品和核燃料加工品对发电部门的中间投入按照8 ∶1 ∶ 1的比例分配到燃煤、燃气和核电三个部门ꎻ石油和天然气开采业对发电部门的中间投入按照1 ∶ 9的比例分配到煤电和气电部门ꎮ表2 特定部门对于拆分后新部门中间投入比例部门拆分后新的发电部门燃煤发电燃气发电太阳能发电核力发电风力发电水力发电煤炭采选业1 0 0 0 0 0水的生产和供应部门1 0 0 0 0 0燃气的生产和供应0 1 0 0 0 0石油、炼焦产品和核燃料加工品0.8 0.1 0 0.1 0 0石油和天然气开采业0.1 0.9 0 0 0 0注数据来源于Lindner等2013ꎮ四、结果分析一不同发电部门的隐含碳排放强度比较通过公式13-17的计算结果ꎬ从发电部门的隐含碳排放强度上来看如图5所示ꎬ2012年煤电部门的隐含碳排放强度最高ꎬ达到28.74吨/万元ꎬ其次是气电部门8.40吨/万元ꎮ隐含碳排放强度最低的部门分别是核电、风电和太阳能发电部门ꎬ分别为0.42吨/万元、0.3431魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕中国电力行业生产结构低碳化转型研究吨/万元和0.28吨/万元ꎮ水电与核电的隐含碳排放强度比较接近ꎬ仅相差0.01吨/万元ꎮ2015年相比2012年不同类型发电部门的隐含碳排放出现不同情况ꎮ 2015年ꎬ煤电、气电、水电、核能和太阳能发电部门的隐含碳排放强度均有所增长ꎮ其中ꎬ2015年太阳能发电部门的隐含碳排放强度为0.50吨/万元ꎬ相比2012年增长了78.5%ꎬ增长幅度最大ꎮ其次是气电部门ꎬ为8.68吨/万元ꎬ相比2012年增长了3.3%ꎮ煤电部门隐含碳排放强度较高可能受三方面因素的影响首先ꎬ燃煤发电在我国电源结构中仍然占据很高比例ꎬ燃煤发电量约占中国总发电量的70%左右ꎻ其次ꎬ燃煤发电的主要燃料是煤ꎬ在燃烧和发电过程中将产生大量的二氧化碳ꎻ最后ꎬ燃煤发电的成本较低ꎬ平均上网电价仅高于水电部门图3ꎬ为0.427元/千瓦时ꎮ太阳能发电和气电部门隐含碳排放强度升高的原因可能受两方面因素的影响ꎬ首先ꎬ2015年太阳能发电和气电装机容量较2012年分别增长了1137.0%和75.3%ꎮ在此背景下ꎬ2015年气电部门直接碳排放量由2012年的51􀆰 5Mt增长到了76.6Mtꎮ其次ꎬ2015年太阳能发电和气电部门受到成本和电网调度等因素的影响ꎬ发电利用小时数仅为808h和2527hꎬ比2012年分别下降了23.4%和13.7%ꎬ由此导致的效率降低在隐含碳视角下可能会导致碳排放强度的上升ꎮ图5 2012年和2015年中国不同电力部门隐含碳排放强度二不同发电部门与其他部门隐含碳排放强度比较对比不同类型发电部门与其他41部门的隐含碳排放强度情况ꎬ如图6所示ꎮ 2015年高耗能部门石油和天然气开采产品、石油、炼焦产品和核燃料加工品业、金属冶炼和压延加工品和废品废料部门相比2012年的隐含碳排放强度增长较大ꎮ同时煤炭采选业基本保持不变ꎬ其2015年隐含碳排放强度为2.15吨/万元ꎬ相比2012年仅上升了0.003吨/万元ꎮ可以看出高耗能部门的碳排放减排效果并不显著ꎬ可能与中国对于煤炭的依赖性较高ꎬ同时与高耗41环境经济研究2018年第3期能部门为其他行业提供生产所需的能源有很大关系ꎮ虽然全国煤炭消费占比由2012年的72􀆰 2%下降到了2015年的68.1%ꎬ但煤炭的消费量依然很高ꎮ从整体来看ꎬ大部分产业部门在2012-2015年的隐含碳排放强度呈现下降趋势ꎬ表明由于可再生能源在电力结构中的比重提升ꎬ能源结构的低碳转型也驱动了各个产业部门的低碳转型ꎮ2012年隐含排放强度最低的三个部门分别是房地产业、风电和太阳能发电部门ꎬ分别为0.39吨/万元、0.34吨/万元和0.28吨/万元ꎮ 2015年隐含碳排放强度最低的部门分别是房地产、教育和风电部门ꎬ分别为0.32吨/万元、0.32吨/万元和0.27吨/万元ꎮ可以看到风电、水电、太阳能发电等可再生能源发电部门的隐含碳排放强度不仅远低于需要消耗大量一次能源的金属制造业、非金属制造业和采掘业ꎬ还低于交通运输业、农业和大部分服务业部门ꎬ其主要原因可能受两方面因素的影响首先ꎬ由于中国投入产出表在编制时ꎬ将电力部门建设业的投入划分到了建筑业ꎬ因此与电力建设相关的碳排放也被归属到了建筑业ꎬ而本研究所涉及的可再生能源发电部门仅包含了运行和发电过程ꎻ其次ꎬ由于本文在拆分不同类型发电部门间中间投入的时候ꎬ假设不同发电部门只消耗其自身的电能ꎬ因此可再生能源发电部门在生产过程中消耗的也都是清洁能源ꎬ故而隐含碳排放强度较低ꎮ而对于服务业部门ꎬ其所消耗的电能是从电网购买而来ꎮ由于燃煤发电仍然是当前我国的主要发电类型ꎬ因此服务业部门在实际生产运行过程中所消耗的电能ꎬ也大都来源于高碳排放的煤电部门ꎬ这也造成在计算服务业部门的隐含碳排放强度时ꎬ相比可再生能源发电部门高ꎮ图6 2012年和2015年48部门隐含碳排放强度51魏文栋 郭 艺 谷岱南 李佳硕中国电力行业生产结构低碳化转型研究五、总结与政策建议本研究在拆分2012年和2015年投入产出表电力部门的基础上ꎬ应用EEIOA模型测算了不同发电部门的隐含碳排放强度ꎬ通过比较不同发电部门隐含碳排放强度、不同发电部门与其他41部门的隐含碳排放强度ꎬ对隐含碳视角下中国电力行业的绿色转型和低碳发展进行了探讨ꎮ主要结论和政策建议如下1与2012年相比ꎬ2015年电力行业的隐含碳排放强度有所下降ꎬ但电力行业仍然是产生碳排放的主要行业ꎮ与此同时ꎬ不同发电类型部门隐含碳排放变化情况分析表明ꎬ采用化石燃料发电的煤电和气电部门隐含碳排放强度最高ꎬ远高于风电和太阳能发电等可再生能源部门的隐含碳排放强度ꎮ可再生能源发电部门的隐含碳排放强度不仅低于需要使用一次能源的金属制造业、非金属制造业和采掘业ꎬ还低于交通运输行业、农业和大部分服务业部门ꎮ因此ꎬ在推进中国绿色转型和低碳发展的背景下ꎬ应统筹各类可再生能源协调发展ꎬ完善绿色电力证书交易体系和实行可再生能源配额制度ꎬ逐步降低煤电和气电所占的比重ꎬ改变电力行业的生产结构ꎮ22012-2015年ꎬ大部分产业部门的隐含碳排放强度呈现下降趋势ꎬ但高耗能部门石油和天然气开采产品、石油、炼焦产品和核燃料加工品业、金属冶炼和压延加工品、废品废料部门、电力供应部门、煤电、气电、水电、核能和太阳能等发电部门相比2012年的隐含碳排放强度却有所增长ꎮ一方面表明在一些高耗能行业ꎬ尤其是发电部门的碳减排政策推进效果并不显著ꎬ应持续加大对高耗能行业ꎬ特别是发电部门能源消费结构的绿色转型ꎮ另一方面也表明能源结构的绿色转型带动了其他产业部门的绿色低碳发展ꎮ3气电部门的隐含碳排放强度测算结果显示ꎬ其强度超过可再生能源发电部门的20倍ꎮ伴随着大气污染防治行动和“煤改气”等政策的推进ꎬ2017年我国天然气消费量同比增长15.3%ꎬ燃气发电也成为电力转型中增长较快的发电类型ꎮ但是与可再生能源部门相比ꎬ气电部门的隐含碳排放强度较高ꎬ既不低碳ꎬ又存在价格较高等问题ꎮ本研究结果显示太阳能发电部门的隐含碳排放强度增长显著高于其他部门ꎬ表明在大力发展可再生能源的背景下ꎬ也应对太阳能发电等可再生发电部门的规划、布局、消纳及其隐含碳排放强度变化加以更多的关注ꎮ本研究对于投入产出表中电力部门拆分模型的探讨ꎬ可以避免由于投入产出模型同质性假设而产生的“聚合偏差问题”ꎬ有助于后续研究进一步开展对不同类型发电部门的环境影响、政策模拟和情景分析ꎬ对于推进中国电力结构绿色转型、实现低碳发展具有重要参考价值ꎮ由于缺乏电力部门ꎬ尤其是可再生能源部门消耗不同类型电能的比例ꎬ且电力部门对其他部门的中间投入等相关数据也存在缺失ꎬ因此在本研究中采用了较多的假定ꎬ在下一步的61环境经济研究2018年第3期研究中需要进一步完善ꎮ基于多区域投入产出表对不同区域的电力部门进行拆分ꎬ进而挖掘不同区域不同发电部门的经济环境影响也将是未来研究的重要方向ꎮ参考文献[1]陈锡康ꎬ杨翠红等.投入产出技术[M].北京科学出版社ꎬ2011.[2]刘振亚.全球能源互联网[M].北京中国电力出版社ꎬ2015.[3]时佳瑞ꎬ蔡海琳ꎬ汤铃ꎬ余乐安.基于CGE模型的碳交易机制对我国经济环境影响研究[J].中国管理科学ꎬ2015aꎬ2311801-806.[4]时佳瑞ꎬ汤铃ꎬ余乐安ꎬ鲍勤.基于CGE模型的煤炭资源税改革影响研究[J].系统工程理论与实践ꎬ2015bꎬ3571698-1707.[5]谭显东.电力可计算一般均衡模型的构建及应用研究[D].北京华北电力大学ꎬ2008.[6]唐志鹏ꎬ刘卫东ꎬ刘红光ꎬ陈锡康.基于投入产出技术的中国部门生产链平均能耗[J].地理科学进展ꎬ2009ꎬ286919-925.[7]郭敏晓ꎬ蔡闻佳ꎬ王灿ꎬ陈吉宁.风电场生命周期CO2排放核算与不确定性分析[J].中国环境科学ꎬ2012ꎬ324742-747.[8]Chenꎬ Z. 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The results showed that the embodied carbon emission intensity of the power sector in 2015 was lower thanthat in 2012ꎬ but the power sector is still the main sector generating carbon emissions. And most industrial sectors’embodied carbon emission intensities showed a downward trend in 2012-2015ꎬ indicating that the low-carbon trans ̄formation of energy structure had also driven the low-carbon transformation of various industrial

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