可再生能源成为一次能源主体
低于2 °C情景中预测2050年中国一次能源需求(TPED)比2017年大幅降低。可再生能源将成为一次能源消费中的主体能源,煤炭在能源结构中降至从属地位。较之风电与光电,天然气能源价格较高,因此在长期能源系统中所占分量较低。风能(44%)和太阳能(27%)将主导2050年可再生能源的供应,届时非化石能源的总体比例将达到70%(图5) 。
能源系统的核心将从燃煤过渡到电力。 低于2 °C情景中,终端部门的电气化率将从2017 年的24%提至2050年的53%;2050年全社会电力生产量较2017年将翻倍。可再生能源取代煤炭成为供电主力。
★能源转型与可再生能源发展目标
煤炭与石油的消费锐减
低于2 °C 情景中,煤炭消费在2020 年以后将急速下降,与之相伴的是可再生能源将的大规模开发(图6)。由于电动汽车的大范围推广,尽管未来汽车保有量继续增加,石油消费还是保持下降。
光伏与风电在21 世纪20 年代得到大规模开发
未来可再生能源供能主要集中在电力部门;太阳能与风能将主导电力供应(图7)。
既定政策情景发展略慢
与低于2 °C 情景相比,既定政策情景中可再生能源的开发程度略低,煤炭和石油的去化过程也相对缓慢。由于现有的优先发展天然气的政策导向,天然气在既定政策情景将扮演更为重要的角色,见图8。
更高的可再生能源目标是可行的
情景分析结果表明,制定比十三五规划中更高的可再生能源装机计划和非化石能源发展近中期目标(2020、2030)是可行的。
2035 年后应遵循以下开发策略:
★清洁的能源系统
一个清洁的能源系统,其环境的负面影响将减至最小。CREO 2018分析了能源系统中的空气污染与水资源短缺等问题的环境影响。
2050年两种情景中的空气污染都得到切实治理
2050年,在两种情境中,除NH3外大部分大气污染物的排放水平都将显著减少,NH3的排放主要来自于农业部门中化肥的使用,见图10。
低于2 °C情景中空气治理效果在更早期显现
大部分空气污染物浓度在低于2 °C情景中下降程度更快。由于低于2 °C情景推行了更为激进的去煤化去油化政策,黑碳(BC),有机碳(OC),氮氧化物(NOx),一氧化碳(CO)以及非甲烷挥发性有机物(NMVOC)的含量在2035年就得到了显著控制。
电力部门用水得到大幅改善
水资源短缺造成严重的生态问题并威胁着国家安全,缓解用水压力也是能源发展战略的重要考量。在CREO的两种情景中,由于发电侧技术的进步与升级,电力部门用水强度得到大幅改善,能源部门总体用水需求下降,其中低于2 °C情景中的用水量更低。 图9给出了两种情景中未来用水量的预测(基于高、中、低三类用水强度假设),低于2 °C情景中用水量从2020年开始下降,在既定政策情景中则要等到2030年。
图 9: 两种情景中的未来用水量
★低碳的能源系统
低碳是未来能源系统的必然选择
由人类活动引起的气候变化对社会可持续性发展产生了深刻的影响,是人类面临的重大生态环境和发展方式挑战。能源行业集中了中国的碳源大户,对温室气体贡献率最大,其减排路径设计与生态文明和可持续能源系统的建设目标密切相关。