2023 年 7 月 碳中和目标下山西省煤电产业 转型发展和定位研究 中国煤炭消费总量控制方案和政策研究 ( 煤控研究项目 ) 研究报告 中国是世界煤炭生产和消费第一大国。以煤炭为主的能源结构 《碳中和目标下山西省焦化产业转型发展和定位研究》 支撑了中国经济的高速发展，但也对生态环境造成了严重的破 《汾渭平原深入打好污染防治攻坚战煤炭总量控制研究报告》 坏。为了应对气候变化、保护环境和减少空气污染，国际环保 《面向碳中和的氢冶金发展战略研究》执行摘要 组织自然资源保护协会 (NRDC) 作为课题协调单位，与政府智 《碳中和目标下中国火电上市公司低碳转型绩效评价报告 《碳中和目标下山西省煤电产业转型发展和定位研究》 库、科研院所和行业协会等 20 多家有影响力的单位合作，于 2022》简版 2013 年 10 月共同启动了“中国煤炭消费总量控制方案和政策研 《山东省“十四五”重点耗煤行业减煤路径研究》 究”项目（即“煤控研究项目”），为设定全国煤炭消费总量 《双碳目标下的五大发电集团发电业务低碳转型研究》 控制目标、实施路线图和行动计划提供政策建议和可操作措施， 《“双碳”与空气质量改善双目标下的安阳市中长期控煤路径 助力中国实现资源节约、环境保护、气候变化与经济可持续发 研究》 展的多重目标。请访问网站了解更多详情 http://coalcap.nrdc.cn/ 《“双碳”背景下河南省电力行业中长期控煤路径研究报告》 《碳达峰与碳中和背景下山东电力行业低碳转型路径研》执行 摘要 《内蒙古煤炭生产和消费绿色转型研究》摘要报告 《霍林郭勒产业园绿色低碳发展研究》（简本） 《内蒙古典型城市煤炭消费与大气质量的关联分析及政策建议》 《内蒙古采煤沉陷区生态修复与可再生能源利用研究》 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于 《“十四五”山西省非煤经济发展研究》 1970 年。NRDC 拥有 700 多名员工，以科学、法律、政策方面 《碳达峰碳中和背景下山西煤电行业转型发展研究》 的专家为主力。NRDC 自上个世纪九十年代中起在中国开展环 《碳达峰碳中和背景下山西焦化行业转型发展研究》 保工作，中国项目现有成员 40 多名。NRDC 主要通过开展政策 《中国典型省份煤电转型优化潜力研究》 研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进 《碳达峰碳中和目标约束下重点行业的煤炭消费总量控制路线 中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC 在北京市公安 图研究》 局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。 《中国典型省份煤电转型优化潜力研究执行摘要》 请访问网站了解更多详情 http://www.nrdc.cn/ 《碳达峰碳中和目标约束下重点行业的煤炭消费总量控制路线 图研究执行摘要》 《碳达峰碳中和目标约束下水泥行业的煤炭消费总量控制路线 图研究》 《碳达峰碳中和目标约束下电力行业的煤炭消费总量控制路线 图研究》 山西科城能源环境创新研究院成立于 2017 年，是一家致力于推 《碳达峰碳中和目标约束下钢铁行业的煤炭消费总量控制路线 动区域能源绿色低碳转型和可持续发展的研究机构和协同创新 图研究》 平台。自成立以来，研究院围绕应对气候变化、现代能源体系 《碳达峰碳中和目标约束下煤化工行业煤炭消费总量控制路线 建设、资源循环高效利用以及公众环境教育等领域开展研究， 图研究》 从政策倡导、战略研究、技术建议、能力建设、策略传播等角 《山西省“十四五”煤炭消费总量控制政策研究》 度为政府、企业和公众提供绿色低碳转型解决方案。更多信息， 《“十四五”电力行业煤炭消费控制政策研究》 请访问科城公众号：科城能源环境研究院。 《新冠疫情后的中国电力战略路径抉择：煤电还是电力新基建》 《中国散煤综合治理研究报告 2020》 《“十三五”时期重点部门煤控中期评估及后期展望》 《“十三五”电力煤控中期评估与后期展望》 《中国煤控项目“十三五”中期评估与后期展望研究报告》 《中国实现全球 1.5℃目标下的能源排放情景研究》 《持续推进电力改革 提高可再生能源消纳执行报告》 《2012 煤炭的真实成本》 封面图片：Photo by Stephan Hösl on Pixabay 请访问网站了解更多详情 http://www.nrdc.cn/ 碳中和目标下山西省煤电产业转型发展和定位研究 碳中和目标下山西省煤电产业 转型发展和定位研究 山西科城能源环境创新研究院 自然资源保护协会（NRDC） 2023 年 7 月 1 执行摘要 在全球应对气候变化和能源转型背景下，我国能源体系正由以化石能源为支撑的高 碳能源体系向以新能源和可再生能源为主体的新型能源体系加速转型。煤电作为全国目 前的主体电源，在继续发挥电力安全保障托底作用的前提下，将由提供电力、电量的主 体性电源逐步向提供可靠电力的调节性电源转变，并需加快实现全流程深度降碳。山西 是全国大型煤电基地之一，截至 2022 年底，全省发电装机容量 12079.5 万千瓦，其中 煤电 7106.7 万千瓦，占比 58.8%，排名全国第五，肩负着向京津唐、华中、华东送电 的任务。 本报告关注煤电产业链上下游关键要素的影响，评估山西省煤电产业面临的问题和 挑战，在碳中和目标强约束条件下，根据煤电行业碳减排力度和新能源发展力度设置了 基准、降碳、强化降碳三种情景，探讨了碳中和目标下不同阶段山西省煤电的发展定位、 转型路径，研究提出了政策建议。主要结论有： 1. 不同情景下，山西煤电行业碳 排放需力争在 2030 年及以前实现 碳达峰 若不考虑碳捕集封存利用等负碳技术应用，基准情景下山西省煤电行业将于 2030 年实现碳排放达峰，峰值为 2.86 亿吨，比 2021 年累计增加 9.10%；到 2035 年、2050 年、 2060 年，碳排放预测为 2.54 亿吨、1.61 亿吨、1.39 亿吨，比峰值累计下降 11.32%、 43.78%、51.53%；降碳情景下山西省煤电行业将于 2028 年实现碳排放达峰，峰值为 2.78 亿吨，比 2021 年累计增加 6.09%；到 2035 年、2050 年、2060 年，碳排放预测为 2.38 2 碳中和目标下山西省煤电产业转型发展和定位研究 亿吨、1.32 亿吨、0.98 亿吨，比峰值累计下降 14.60%、52.59%、64.47%；强化降碳 情景下山西省煤电行业将于 2026 年实现碳排放达峰，峰值为 2.71 亿吨，比 2021 年累 计增加 3.16%；到 2035 年、2050 年、2060 年，碳排放预测为 2.28 亿吨、1.17 亿吨、 0.62 亿吨，比峰值累计下降 16.07%、56.64%、77.04%。 不同情景下，山西 2060 年均将保留部分煤电机组，碳捕集封存利用、生物质耦合 等技术是山西煤电产业实现净零排放的重要技术手段。 35000 2030, 28608.14 2028, 27817.25 25000 2026, 27050.33 20000 15000 10000 基准情景 降碳情景 2060 2058 2056 2054 2052 2050 2048 2046 2044 2042 2040 2038 2036 2034 2032 2030 2028 2026 2024 0 2022 5000 2020 碳排放预测量/万吨 30000 强化降碳情景 图 1: 不同情景下山西煤电碳排放预测结果 2. 强化降碳情景对高比例可再生 能源和储能规模化发展提出更高 要求 强化降碳情景下，山西到 2060 年可再生能源装机和发电量占比均将达到 80% 以上， 风电、太阳能发电装机容量将达到目前水平的 4 倍和 12 倍。按照新能源容量 20% 配置 储能估算，预计至少需要 6200 万千瓦的储能。根据山西抽水蓄能规划和建设周期，若 考虑到 2060 年，规划项目全部投产运行，山西抽水蓄能可达到 1200 万千瓦左右，仍需 3 要近 5000 万千瓦的新型储能缺口。为进一步夯实可再生能源和储能高质量规模化发展 的基础，需结合新型电力系统建设需求和新型能源体系发展情况，强化市场、体制机制、 技术、资金等要素保障。 2030年 100% 2060年 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2022年 基准 降碳 强化降碳 煤电 燃气及余热余压 水电 抽水蓄能 基准 风电 降碳 强化降碳 太阳能发电 生物质（含垃圾发电） 图 2: 三种情景下电源结构预测 2030年 2060年 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2022年 基准 降碳 强化降碳 煤电 燃气及余热余压 水电 生物质（含垃圾发电） 基准 风电 图 3: 三种情景下发电量结构预测 4 降碳 太阳能发电 强化降碳 碳中和目标下山西省煤电产业转型发展和定位研究 3. 碳中和目标下不同阶段山西省 煤电产业定位 从电源角色和地位角度：从电力电量主体电源向支撑性电源转变。“十四五”时期， 煤电装机占比在 50% 以上，发电量占比在 65% 以上，煤电为电力电量主体电源；到 2030 年，煤电装机占比降至 50% 以下，发电量占比降至 60% 以下，从主体电源过渡 为基础电源；到 2035 年，煤电装机占比降至 30% 左右，发电量占比降至 50% 以下， 煤电转变为支撑性电源；到 2060 年，煤电装机和发电量占比均降至 20% 以下，煤电转 变为应急备用电源。 从电源功能角度：从保障基荷作用向系统调节作用转变。“十四五”时期，煤电 仍为山西主体电源，发挥保障基荷作用的同时，逐步承担灵活调节、辅助备用任务；到 2035 年以后，新能源成为电量主体，煤电主要承担系统调节功能重任；到 2060 年，战 略备用机组、加装 CCUS 机组和煤电耦合生物质碳捕获改造机组发挥应急兜底作用。 从产业链角度：从“煤炭清洁高效利用的主要方式”向“上下游产业链绿色低碳发 展的中心环节”转变。目前，山西煤电机组已全部完成超低排放改造。未来，山西煤电 将进一步担当“循环经济发展模式中的中心环节”重要任务，有效整合上下游产业链条 绿色低碳转型，通过燃料掺烧、煤矸石低热值利用、生物质污泥、垃圾掺烧以及上游副 产物的综合利用，打造新型工业园区模式、循环经济模式，从而实现能源体系清洁高效 利用。 从供热角度：从供热主体向供热支撑转变。山西省