文 | 财新智库
引言
山西省,作为中国重要的资源大省和能源基地,其经济长期以来以重工业为主,特别是煤炭产业占据着举足轻重的地位。这种以煤炭为主导的资源禀赋,加之承担的全国能源保供重任,使得山西省的碳排放量位居全国前列。在探讨山西省的能源转型与碳排放现状时,我们采用财新智库提出的“资源禀赋-政策目标-政策工具”的三元素分析框架,以全面评估山西省在自然资源利用、经济发展与环境保护之间的平衡与协调(详见https://index.caixin.com/2024-03-01/102170643.html )。
面对保供与降低碳排放的双重挑战,还要稳定经济,在发展中提高可持续性。山西省不能简单化的直接放弃煤炭为主的特点,而是强化突出自身对煤炭产业的熟悉优势,首先,从全国战略中勇担电力能源保供重任,用更多的电力输出、将发电环节的碳排放压力内化;其次,从产业技术的优势中形成规模化,实现更高比例的绿色电力、提升电力结构多元化;最后,煤炭在能源中的作用适当降低、但作为山西省最重要矿产资源,不断寻求其高效的资源化、在化工冶金领域发掘其非燃料用途、无污染利用方式,探寻重要的高质量发展之路。山西省积极构建碳中和政策框架,以省级统筹为核心,遵循四项基本原则,旨在实现能源结构的优化和碳排放的有效控制。山西省的双碳政策不仅关注于当前的能源供给,更着眼于长远的可持续发展,力求在保障国家能源安全的同时,推动经济结构的转型升级。
在实践层面,山西省正致力于构建一个高效、绿色的电力生产及外送体系,以实现煤电角色的历史性转变。通过立足自身资源优势,山西省不断提升煤炭及电力行业的效率,从传统的煤炭外运中心逐步转型为电力外送中心,并在此过程中不断提高绿色电力的比例。能源结构的加速调整,特别是火电装机容量占比的显著下降,以及特高压通道的加快建设和电力现货市场的领先发展,都为山西省的能源转型提供了坚实的支撑。
从长远来看,山西煤电将经历由主力发电向保障供应的角色转变,这不仅是对国家能源战略的积极响应,也是山西省实现可持续发展的内在需求。本文将分析山西省的自然资源禀赋、碳排放现状以及碳中和政策框架,探讨其在构建高效、绿色电力体系过程中的实践与挑战,以及对未来能源转型的深远影响。
山西省的自然资源禀赋与碳排放现状评估
山西经济以重工业为主,一煤独大
山西是工业大省,工业占GDP比重明显高于全国,而山西工业的一个重要支撑在于煤炭。山西煤炭资源丰富,是我国重要的综合能源基地和电力外送基地。煤炭资源禀赋及丰富的矿产资源使得山西省工业结构偏于重工业,轻工业相对薄弱。
2022年山西省三次产业结构为5%:54%:41%,与全国三次产业比重的7%:40%:53%相比,二产占比明显高于三产。山西省统计局指出,其2023年上半年二产占比排全国第2位,三产占比排全国30位,倒数第二,仅高于内蒙古,“二三一”的产业结构特征突出。
煤炭行业占山西工业重要地位,在很长一段时间都可谓“一煤独大”,直到现在煤炭及其相关行业在山西经济中仍然扮演重要角色。2022年,全省煤炭开采与洗选、非常规天然气、焦化和电力热力行业等能源产业对全省贡献大,四大行业营收占全省工业企业的60%,对工业企业税收的贡献比高达80%,对工业企业就业贡献的比重达55%。其中煤炭行业贡献尤为突出,营收、税收和就业分别占工业企业的42%、73%和45%,可见山西经济发展依然与煤炭等能源产业强关联。
山西省是资源大省,承担全国能源保供重任、外供24省市区
山西省是我国重要的煤炭工业生产基地,承担着保障全国能源供应的重要任务。山西煤炭产量全国第一,此外在其大宗能源商品中,50%以上煤炭、70%左右焦炭以及1/3以上电力外送其他省份,对全国能源安全保障提供重要支撑。
首先,山西煤炭保有储量全国第一。我国煤炭资源主要集中在山西、新疆、内蒙古、陕西四个省份,合计占比约72%,其中山西煤炭保有储量排名第一,占比达到24%。这一资源禀赋使得山西在全国能源供应中发挥重要作用。
第二,山西是全国最大煤炭供应基地,承担国家能源保供重任。2023年,山西的煤炭产量达到13.8亿吨,占全国的29%,是全国最大的煤炭供应基地。2021年和2022年国家煤炭供应紧缺时,山西省充分发挥其煤炭资源优势,承担国家能源保供责任,煤炭产量两年连续新增约1亿吨,2023年继续增加,依然保持全国第一煤炭生产省份的地位。
山西因此成为国内主要的能源输出基地,是名副其实的“中国工业心脏”。
2022年,山西煤炭净外调量达到7.0亿吨,占比53%;发电量净外调量1,464亿千瓦时,占比34%,焦炭净外调两6,918万吨,占比71%。截至2023年底,全省煤炭产量超13亿吨,居全国首位,以低于市场煤价水平,保供24个省份电煤。2023年,晋电外送省份扩至23个,全省净外送电量1576.0亿千瓦时,创历史新高。
分析2022年山西省的煤流情况,当年约50%的煤炭直接调出外省,其余本省用量中最大的是第二产业,第一、第三以及民生产业的用煤量几乎可以忽略不计。在第二产业中,电力热力、焦化、钢铁三个行业占据整个第二产业用煤总量的89%,而山西省电力约1/3外送,焦炭约70%外送。因此,山西省碳排放量巨大的几个本地产业,其实都非常“外向”。
因此,从能源供应以及省级产业格局角度看,山西省的煤炭资源禀赋及其外向型产业是碳排放量高的客观原因。这些富余的煤矿沿着大秦铁路、石太铁路、太焦铁路构成的丰字型网络被送往全国各地完成供气供暖及发电任务,说山西是中国的工业心脏毫不为过。2022年10月份国家发改委下发《关于2022年全国煤炭新增产能目标任务完成情况的通报》,确认山西省为已完成新增煤炭产能任务的11个省区之一,予以通报表扬。
以煤为主的资源禀赋叠加保供压力,山西碳排放位居全国高位
山西作为煤炭资源大省,其能源消费结构以煤炭为主,再加上山西省在全国能源一盘棋中属于保供角色,这在很大程度上决定了其在全国碳排放中的地位。
2022年,山西省的煤炭消费占全省一次能源消费总量的84%,这一比例显著高于全国平均水平26个百分点。与此同时,非化石能源在山西省能源消费总量中的占比仅为8%,这一比例又低于全国平均水平8个百分点。2020年山西省单位GDP碳排放量相当于2015年的24%,这一数值高于19%的全国水平,反应山西在单位GDP碳排放的减少方面落后于全国水平。
反映到碳排放水平上,山西省无论从碳排放总量还是单位GDP碳排放水平上,均位居全国高位。2021年,山西省的碳排放高达6.1亿吨,与广东省的水平相当,全国排名第六,但是山西的GDP仅有广东的1/6,因此其单位GDP能耗是广东省的近6倍。实际上,山西是全国单位GDP能耗最高的省份之一,是全国平均水平的2倍以上。
进一步分析山西省二氧化碳排放结构,同样跟能源行业高度相关。2020年山西二氧化碳排放中,电力行业排放占了半壁江山,达到48%;工业碳排放占比31%,其中钢铁和炼焦两个高碳排放行业的占比分别达到16%和4%。考虑到钢铁行业作为焦炭下游最大消耗行业,山西省近七成的碳排放由电力、钢铁相关行业贡献。
山西是全国重要的大型煤电基地,肩负着向京津唐、华中、华东送电的任务。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。山西省来自于电力行业的碳排放比例最高,而其中相当高比例的碳排放是由于外送电力而带来的。按照山西省碳排放总量6.1亿吨,当中48%来自于电力行业,而电力行业又有1/3外送,简单推算如果山西省电力完全不外送的前提下(不考虑新能源电外送),山西省整体碳排放可能会下降15%左右,减排约合0.9亿吨至5.2亿吨。这说明了山西省的碳排放结构,有很明显的正外部性效应,是在承担全国的基础性碳排放责任。
钢铁和焦炭行业同样是碳排放的重点行业。山西省钢铁产业以长流程生产工艺为主,并且产能较大,这直接导致该省钢铁产业的碳排放量较高。长流程生产工艺是钢铁行业传统的生产方式,其特点是生产规模大、工艺成熟、产品种类丰富。这种生产工艺主要包括高炉炼铁和转炉炼钢,这两个步骤都是碳排放的主要来源。高炉使用煤炭作为还原剂和燃料,而转炉则使用废钢和铁水进行炼钢,过程中也会使用到煤炭或天然气作为燃料。山西省其长流程钢占比超过95%,产能超过6300万吨,其中21家企业的产能占总产能的80%。虽然集中度已经较高,但是碳排放水平一直居高不下。
山西省还是全国焦炭生产的重镇,其焦炭产量和净外调量均居全国首位。2022年,山西省的焦炭产量达到9799.7万吨,占全国焦炭产量的20.7%。在焦化行业方面,2021年山西省的碳排放量约为2601万吨,较2015年增长了46.6%,占全省碳排放总量的4.6%,在工业行业中排名第四。
在与全国平均水平的比较中,山西省的煤炭消费碳排放占比高出14.6个百分点,而油品和天然气消费的碳排放占比则分别低于全国平均水平10.4个百分点和4.3个百分点。这些数据反映了山西省在能源消费结构和碳排放以煤炭为主的特点。
综上所述,山西作为国家重要的能源基地,其资源禀赋决定了其在国家能源供应中的核心地位。由于山西的能源结构以煤炭为主,这自然导致了该省的碳排放水平相对较高。在这一背景下,山西的碳排放量不会在短时间内出现大幅度的下降,这是由其能源结构和经济发展的实际状况所决定的。因此,在评估山西的碳排放水平时,需要采取一种辩证的视角,既要认识到其在能源供应中的重要作用,也要理解其在实现碳中和目标过程中所面临的挑战和需要采取的措施。山西在推动能源结构转型和减少碳排放方面所做出的努力,应当得到客观的评价和合理的支持。
山西省碳中和政策框架及解读
山西省的双碳政策以省级统筹为主
考虑到山西省经济发展相对滞后,能源结构主要依赖煤炭,因此在推动双碳目标方面,重点在于调整能源结构。尽管山西省政府对此抱有积极的态度,但由于资源和能力的限制,相关的政策和措施相对有限。为了实现可持续发展,山西省正在努力探索和实施更多创新策略,以促进经济转型和环境保护的双重目标。
山西省的双碳政策主要以省一级统筹安排为主。根据零碳录数据库,2010年以来山西省共出台53项相关政策,全部都是省级政策;与此相比,广东省的省级政策仅占53%,这可能是由于山西省各市之间产业结构差异较小,主要依赖省一级统筹规划所致。2022年,相关政策数量大幅上升,体现了山西省政府在国家双碳目标发布后积极响应。
山西自2021年以来的双碳政策共计46项,能源相关的政策达到22项,占比超过1/4,体现了山西省以能源产业为核心的经济结构,也反映了该省在能源转型方面的重视和努力。此外,跨领域行动和1+N政策体系的文件占比达到了30%,这些政策覆盖了能源、工业、生态保护、建筑和消费等多个领域,展现了山西省在推动双碳目标方面的综合性政策布局。
山西省肩负着保障国家能源供应的重大责任,是我国碳中和实践的“后勤保障部队”,这一角色意味着山西在推进碳中和进程中,面临着不同于其他省份的独特挑战。由于其经济结构高度依赖于煤炭产业,山西的碳排放强度在短期内难以实现显著下降。因此,山西省在“十四五”期间的碳排放强度下降目标被设定为“完成国家下达的目标”,这是一种审慎而务实的态度。
事实上,山西在确保国家能源安全的同时,也在积极探索和实施符合自身实际的碳减排策略。虽然其碳排放强度下降的目标可能不如其他一些省份那样明确,但这并不意味着山西在碳中和进程中的贡献可以被忽视。
2023年1月,中共山西省委、山西省人民政府发布关于完整准确全面贯彻新发展理念切实做好碳达峰碳中和工作的实施意见(下称“意见”)以及《山西省碳达峰实施方案》(下称“方案”),这是山西省双碳政策的纲领性文件,有利于稳妥有序、有力有效做好山西碳达峰、碳中和工作。《方案》当中提到三个时间段的总体碳中和目标如下:
鉴于其保供使命,山西碳中和政策遵循四项基本原则
《方案》提出,山西省实现碳中和,应该遵循四项基本原则,分别是1)突出特色,统筹推进;2)源头管控,节约优先;3)改革创新,双轮驱动;4)先立后破,防范风险。这四个基本原则非常好的概括了山西省在全国一盘棋的能源格局中的位置。
首先,山西省充分发挥作为国家能源基地的战略作用,突出能源保供特色,统筹推进能源发展与减排、省内排放与能源输出、传统能源与新能源、转型发展与"双碳"目标等重大关系。通过分类施策、因地制宜、上下联动,促进各阶段任务的有效衔接,实现能源结构的优化升级。
其次,山西省将坚持节约优先,把节约能源资源放在首位,实行全面节约战略。推动重点行业节能降碳改造,持续降低单位产出能源消耗和碳排放,提高投入产出效率。同时,倡导简约适度、绿色低碳、文明健康的生活方式,从源头上有效控制碳排放,加快形成绿色低碳发展新格局。
第三,山西省将深化能源和相关领域的改革创新,着力破除制约绿色低碳发展的体制机制障碍,加快新旧动能的转换。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,完善绿色低碳政策和市场体系,更好地发挥政府作用,加强战略规划引导,推动能源结构和经济结构的转型升级。
最后,山西省将坚持先立后破、防范风险的原则。发挥好煤炭"压舱石"和煤电基础性调节作用,提升新能源安全可靠供应能力,坚决兜住能源安全底线。同时,统筹做好碳达峰、碳中和与经济发展、能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、污染防治、民生改善等的协同,着力防范化解各类风险隐患,防止过度反应,确保安全降碳,实现经济社会发展与生态环境保护的双赢。
山西省碳中和实践:构建高效、绿色的电力生产及外送体系,实现煤电角色的转变
立足自身优势,提升煤炭及电力行业效率
山西省政府高度重视能源管理和节能减排工作,制定并印发了多项相关政策文件,如《山西省 "十四五" 节能减排实施方案》、《山西省完善能源消费强度和总量管理工作方案》以及《山西省节约能源"十四五"规划》等,这些政策构建了一个“1+N”节能政策体系,有助于优化能源结构和提高能源利用效率。
凭借其丰富的煤炭资源和长期积累的产业基础,山西省近年来在提升煤炭行业效率方面取得了积极成效。2022年山西省单位GDP的煤炭消耗量以现价计算为1.5吨/万元,相比于2015年下降12.3%。截至2023年底,山西省共有煤矿890座,产能13.82亿吨/年。目前山西累计建成118座智能化煤矿,布局30座绿色开采试点煤矿,先进产能占比81%,煤炭智能绿色水平大幅提升。
电力行业作为碳排放占比近半的行业,山西省也在积极推动升级提效。此前财新在《背水一战:中国电力求解碳中和能源转型的两难之题》中提到,过去20年中国电力行业供给端的碳中和驱动力来自于效率提升与结构优化的双重贡献。从2001年到2022年,我国电力行业碳排放强度的累计降幅中,有51%的贡献来自于火力发电煤耗的降低。山西作为重要的电力输出中心,煤电行业的清洁利用率提升是题中之义。
山西省的煤电转型的策略主要分为三个方向:首先是直接淘汰老旧煤电机组;其次是通过等量或减量替代,包括升级大型发电机组和关闭小型发电机组;最后是通过升级改造,即“三改联动”,包括提高能效、供热改造和灵活性提升。
在直接淘汰方面,山西省在“十三五”期间关闭了425.6万千瓦的煤电机组。进入“十四五”规划的前三年,又进一步淘汰了245万千瓦的落后机组。
在“上大压小”方面,近年来,山西省的煤电机组结构持续优化,超临界和超超临界机组的比例显著提高,其中单机容量30万千瓦及以上的机组占比超过90%,而单机容量60万千瓦及以上的机组占比近半数。此外,山西省已经投产了6台百万千瓦级的机组。
至于“三改联动”,具体包括以下三个方面:节能降耗改造旨在减少煤电机组的煤炭消耗,同时提高发电效率;供热改造则允许煤电机组在发电的同时,为工业和居民提供热能;灵活性改造则确保煤电机组能够根据电网需求灵活调整发电量,以提高电网的稳定性和响应速度。“十四五”以来,山西累计完成煤电机组“三改联动”超6300万千瓦。
这些措施共同构成了山西省煤电转型的综合策略,旨在实现煤电行业的绿色、高效和可持续发展。
从煤炭外运中心,到电力外送中心,绿电比例攀升
山西省已经提出了将煤炭优势转换为电力优势的战略,通过加快培育战略性新兴产业发展,推动产业升级。这包括支持大型现代化煤矿和先进高效环保煤电机组同步布局建设,推进煤炭、煤电企业优势互补。
山西外送电量从2018年的927亿千瓦时增长到2023年的1576亿千瓦时,5年间增长了七成,外送电量占总发电量比重增加了5个百分点。山西2023年总发电量为4461亿千瓦时,外送量占到35%,平均每秒就有5000度电送到省外;环保效益更可观,相当于输送标煤4869万吨,减排二氧化碳1亿多吨。2023年山西省首次向青海、四川供应中长期电力,首次实现晋电入藏,山西外送电省份扩至23个,有力支撑经济社会高质量发展和民生用电需要。这些信息表明山西省在从煤炭外运中心向电力外送中心的转变中取得了卓有成效的结果。
更值得关注的是,在保障国家能源安全供应的前提下,山西外送电力正由煤电向清洁低碳电力转变,电力外送含“绿”量不断提升。山西省推出了《山西省煤电与新能源一体化发展2023年行动方案》和《山西省2023年风电、光伏发电开发建设竞争性配置工作方案》,这些措施旨在推动煤炭与新能源的协调发展,并通过大型风电光伏基地方案和可再生能源制氢项目来提升能源供应的多样性和可持续性。近10年来,山西电源结构持续优化,截至2023年,新能源装机6098万千瓦,占全省电力总装机的45.8%,到2025年将达到50%。2023年,山西省新能源外送电量95.86亿千瓦时,同比增长15.0%,其中绿电交易达到23.11亿千瓦时,位列省间外送绿电省第一位,占比接近25%,覆盖北京、天津、上海、江苏、浙江五省市。2024年,山西电力公司将积极对接京津冀和长三角地区,充分挖掘需求,完成绿电交易电量翻一番。
能源结构加速调整,火电装机容量占比下降速度高于全国
由于煤炭资源丰富,山西的火电装机容量比重一直高于全国平均水平。2015年,山西的火电装机容量为85.3%,而全国平均水平为65.9%,山西高出约19.4个百分点。到2022年,山西的火电装机容量下降至64.9%,8年累计下降20.4个百分点,虽然依然高于全国平均水平13个百分点,但与平均水平的差距收窄了6个百分点,显示出山西的能源装机结构调整改善的速度比全国平均水平更快,也为全国优化下调火电装机比例做了重要贡献。
值得一提的是,山西依托自身丰富的风光资源,在过去10年大力发展风电以及光伏发电,尤其是风电装机容量的提升高于全国平均水平。截至2024年1月底,山西省风光新能源装机容量突破5000万千瓦,其中风电装机达到2503万千瓦,太阳能装机2590万千瓦。2015年,山西的风电装机容量占比分别为9.6%和1.6%,到2022年,这两个数据分别提升到19.2%和14.0%,风电装机容量的增幅比全国平均水平高3.6个百分点,光伏装机容量提升比例与全国平均水平持平。
从发电量角度,2022年山西风力发电和光伏发电占总发电量的比例分别为10.9%和5.1%,比全国平均水平高2.2和0.3个百分点。
加快特高压通道建立,提升电力外送能力
山西省正借助特高压技术,优化电力输送网络,以更好地服务于国家的能源战略。目前,山西电网已成为国家跨区“西电东送”“北电南送”和特高压“三交四直”输电通道的重要汇集点,年外送电量占全省发电量的1/3,外送能力超3000万千瓦。
山西省的新能源装机容量迅速增长,截至2023年已达到6098万千瓦,已批复新能源装机超过1亿千瓦,随着更多新能源装机的批复和投产,预计新能源发电能力将显著超过省内消纳水平,迫切需要新增外送通道来实现更广泛的消纳。通过扩建晋中1000千伏变电站主变和新建输电线路等措施,山西增强了榆横—潍坊、蒙西—天津南等特高压通道的送电容量,这不仅拓展了新能源的消纳空间,也促进了能源产业的转型升级和绿色低碳发展。
进一步地,山西省的“十四五”规划中,大同—怀来—天津北—天津南特高压交流输电通道的建设,预示着到2025年将形成“四交一直”的外送格局,届时外送能力预计将达到约3600万千瓦。这一发展将大幅提升山西作为电力外送基地的功能,提高特高压通道的利用效率,满足大规模新能源的外送需求。
通过这些电网发展和电力外送能力的提升,山西省不仅促进了自身的能源结构优化,也为国家的能源安全和能源结构的绿色转型做出了积极贡献。
电力现货市场建设领先,有力辅助电力外送
山西是全国首批8个电力现货市场建设试点之一,从2018年试运行,2023年12月率先转入正式运行,建立起空间上覆盖省间和省内,时间上跨越中长期和现货,品种上包括电能量和辅助服务的电力市场体系,资源配置效率大大提升。
2023年9月,电力规划设计总院对山西电力现货市场进行了评估,评估意见认为山西电力现货市场建设领跑全国,取得了显著成效,市场规则体系健全;市场风险防控、信息披露、信用管理等制度体系已经建立;技术支持系统校验、市场建设合规性等方面满足市场需求。
山西电力交易中心作为新一代电力交易平台的试点建设单位之一,提供了综合性的交易管理系统,支持多种交易模式和交易品种,为电力市场参与主体提供便捷、高效、安全的交易服务。山西电力现货市场的正式运行标志着山西省电力现货市场建设进入了新发展阶段,是国内率先进入长周期结算运行的省电力现货市场。
山西省电力现货市场在技术支持系统方面采用了多种国际先进技术,包括类区块链技术、新一代电力交易平台、能源互联网核心技术、大规模电力系统电磁暂态仿真平台、无人机电力巡检技术,确保现货市场能够高效稳定的服务各方。
优先消纳新能源是电力现货市场基本规则之一。山西这两年大型火电项目投产并不多,大部分是风光项目。在这种可靠供应电源增长不多的情况下,外送电量大幅增长,主要是因为运用了更加灵活的市场交易方式。现货价格能有效引导调峰行为,新能源出力不足时段电价上涨,激励煤电机组顶峰发电;反之,煤电机组负荷下降,为新能源让出空间,电力供应更加安全可靠。目前,山西新能源消纳率保持97%以上。
在扩大外送规模的同时,山西省还注意创新交易品种,促进新能源消纳。例如,晋电首次入沪,拓展低谷时段新能源消纳空间30万千瓦;北京冬奥会期间,近8亿千瓦时绿色电力送入北京;山西省内新能源与河北丰宁抽水蓄能电站首次开展跨省互动响应交易,增加新能源消纳空间30万千瓦。
从长远看,山西煤电有望由主力发电转向保供角色转变
山西省承担着全国能源保供责任,一方面原煤产量及外送量逐年攀升,且通过长期稳定的长协价支持各省电力发展,另一方面山西省电力外送量不断提升。2023年,山西全年原煤产量完成13.8亿吨,居全国第一;以长协价保供24个省份电煤6.2亿吨,增量和总量均居全国第一,有力支持其他省份的煤炭稳定供应。此外,山西省加强电厂存煤监测调度,保障煤电机组多发满发、顶峰出力,推动可再生能源发电应发尽发、能用尽用。2022年全省发电总装机1.2亿千瓦,全年发电量完成4180亿千瓦时,外送电量完成1464亿千瓦时,增长18.5%,支持了全国22个省(区、市),送达范围创历年之最。2023年山西通过省间电力现货市场外送增供电量全国第一。
国家发展改革委、国家能源局印发的《关于推进电力源网荷 储一体化和多能互补发展的指导意见》等文件要求新建外送输电通道可再生能源电量比 例原则上不低于 50%。随着新能源消纳需求的增加,煤电作为支撑捆绑外送是必然趋势, 煤电将充分发挥对大电网安全的支撑作用,有效解决新能源目前无功支撑能力弱、无转动惯量,以及电网多直流汇入等问题,发挥好“稳定器”作用。
目前煤电依然是山西的电力电量主体电源。从长远看,山西的煤电将从保障基荷作用向系统调节作用转变。“十四五”时期,山西煤电发电量占比在 65% 以上,煤电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,煤电装机占比降至 30% 左右,发电量占比降至 50% 以下,新能源有机会成为电量主体,煤电主要承担系统调节功能重任;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,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,有望发挥应急兜底作用。
结语
在本文中,我们探讨了山西省作为中国重要的资源大省和能源基地,在资源禀赋、碳排放现状以及碳中和政策框架方面的综合评估。山西省以其丰富的煤炭资源和重工业为经济支柱,长期以来在国家能源供应中扮演着关键角色。然而,这也带来了碳排放量高企的挑战。面对这一双重压力,山西省积极制定并实施了一系列以省级统筹为主的双碳政策,旨在优化能源结构,提升效率,并推动经济的转型升级。
通过“资源禀赋-政策目标-政策工具”的分析框架,我们看到了山西省在提升煤炭及电力行业效率、调整能源结构、加快特高压通道建设以及发展电力现货市场等方面的积极实践。这些措施不仅有助于山西省从煤炭外运中心向电力外送中心的转变,而且促进了绿电比例的攀升,为实现煤电角色由主力发电向保供角色的转变奠定了基础。 山西省正逐步形成三层次优化的能源结构战略体系:首先是致力于优化能源结构,通过大力发展风能和太阳能等清洁能源,以减少对化石燃料的依赖并降低温室气体排放;其次,在火电领域采取了优化措施,通过增加天然气发电、生物质能发电等非燃煤发电方式,降低火电行业的碳排放和污染物排放;最后,针对煤电产业实施绿色技术创新,采用先进的清洁煤技术,以减少煤电过程中的碳排放和其他污染物排放,力求在保障能源供应的同时,实现能源的清洁化和低碳化。通过这一系列战略措施,山西省不仅能够提高能源的利用效率和安全性,还能促进经济的绿色转型,为实现碳中和目标和建设生态文明社会奠定坚实的基础。
展望未来,山西煤电的角色将经历历史性的转变,从保障基荷作用向系统调节作用过渡,以适应新能源的快速发展和电网需求的新变化。山西省的长远规划和实践,不仅对自身的可持续发展具有重要意义,也对全国能源安全和碳中和目标的实现起到了积极的推动作用。
总之,山西省在能源转型和碳减排方面所面临的挑战与努力,体现了一个资源大省在新时代背景下的责任与担当。通过一系列创新的政策工具和实践探索,山西省正逐步构建起一个更加高效、绿色、可持续的能源体系,为中国乃至全球的碳中和事业贡献着自己的力量。
本文是财新智库“碳中和系列观察”第五篇
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