中國電力碳排放動態(tài)特征及影響因素研究
4因素分解結(jié)果分析
運用LMDI乘法分解方法,以1991年為基期,得出以后每一年排放因子、能源結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換效率、輸配損耗、電力結(jié)構(gòu)、電力強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟規(guī)模、生活消費和人口規(guī)模等10個因素對電力碳排放增長的貢獻值,分解結(jié)果見表2。
從表2可以看出,2012年電力CO2排放量是1991年的5.783倍。依據(jù)1992-2012年各影響因素貢獻值平均排序,正向驅(qū)動效應(yīng)(即貢獻值大于1)從大到小依次是經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生活消費、人口規(guī)模、輸配損耗、能源結(jié)構(gòu)和排放因子;負(fù)向驅(qū)動因素(即貢獻值小于1)是電力強度、轉(zhuǎn)換效率、電力結(jié)構(gòu)。其中經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)是最大的正向驅(qū)動效應(yīng),貢獻值高達(dá)2.575,使得電力碳排放快速增加;電力強度效應(yīng)和轉(zhuǎn)換效率效應(yīng)的貢獻值分別為0.776和0.933,是減少電力碳排放的主要力量。
排放因子、能源結(jié)構(gòu)和電力結(jié)構(gòu)三種效應(yīng)都反映了電力生產(chǎn)不同能源的投入比例問題。排放因子是煤、油和氣這三大類能源內(nèi)部不同品種能源的結(jié)構(gòu),如煤中原煤、洗精煤和煤氣的占比;能源結(jié)構(gòu)反映火電生產(chǎn)中煤、油、氣三種能源中煤的占比;電力結(jié)構(gòu)反映了電力生產(chǎn)中化石能源和水能、核能、風(fēng)能等的投入關(guān)系。產(chǎn)生同等電力,煤電碳排放高于油電、氣電,火電高于核電、水電和風(fēng)電,所以這些結(jié)構(gòu)變化會對電力碳排放產(chǎn)生影響。1991-2012年,火電比例在81%附近波動起伏,煤類能源的排放因子從2.95升高到3.02,油類能源的排放因子從2.23升高到2.31,氣類能源的排放因子從1.64下降到1.35,但由于煤類比重較大,所以綜合后排放因子效應(yīng)呈正向效應(yīng);在火電生產(chǎn)能源投入中煤占比從91.2%升高到96%,使得能源結(jié)構(gòu)也呈正向效應(yīng),驅(qū)動電力碳排放增加。
輸配電損耗包括供電源與配電點之間輸送電力以及向消費者配送電力過程中產(chǎn)生的損耗,該部分電力被白白損失掉,不能創(chuàng)造任何價值。1991-2012年中國輸配損耗率總體上呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,1991年為6.77%;1995-2000年損耗率均超了7%,其中1995年(7.92%)為22年內(nèi)最高峰值;此后損耗率在波動中下降,2011年為6.00%,是22年內(nèi)的最低值,2012年為6.03%。由于中國發(fā)電量大,而且中國地域遼闊使得輸配線路較長,導(dǎo)致電力損耗量十分驚人,2012年中國電力損耗量為2896.16億kW·h,而同期北京市電力消費量合計為911.94億kW·h,損耗量相當(dāng)于北京市電力消費總量的3倍。因此輸配損耗效應(yīng)驅(qū)動了電力碳排放增加,從分解結(jié)果看,1992年貢獻值是1.005,2012年為1.124,成為驅(qū)動電力碳排放增加的因素之一。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)反映了國民經(jīng)濟內(nèi)部農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、服務(wù)業(yè)產(chǎn)出的比例關(guān)系。1991-2012年,農(nóng)業(yè)產(chǎn)出占比從25.43%下降到7.51%;工業(yè)從38.49%升高到53.94%;建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)產(chǎn)出占比雖有波動但變化不大,可見中國經(jīng)濟增長對工業(yè)的依賴越來越重。單位產(chǎn)出用電量工業(yè)要比其他產(chǎn)業(yè)高出許多,以2012年為例,工業(yè)是3828kW·h/萬元,分別是農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)的4.58、5.68、3.58倍,所以中國以工業(yè)為主且其比重還在逐漸加大的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)呈正向且逐年增強。從分解結(jié)果看,1992年貢獻值為1.036,2000年貢獻值為1.159,2012年貢獻值為1.214,對電力碳排放的影響程度逐漸加大,是驅(qū)動電力碳排放增加的第二大因素。
電力強度和轉(zhuǎn)換效率反映了投入與產(chǎn)出的關(guān)系。電力強度反映同等GDP消耗電力的多少,轉(zhuǎn)換效率反映同等電力能源投入的多少。當(dāng)電力強度下降、轉(zhuǎn)換效率升高時,同樣產(chǎn)出需要的電力及發(fā)電能源投入減少,會使得電力碳排放減少。1991-2012年除服務(wù)業(yè)外,GDP及其他產(chǎn)業(yè)部門的電力強度均有下降,工業(yè)下降幅度最大,每萬元工業(yè)GDP電力消耗由6084kW·h/萬元下降到3828kW·h/萬元,21年間下降了37.07%。火電生產(chǎn)能源轉(zhuǎn)換效率從最低的30.12%升高到39.22%,增加了9.1個百分點。從分解結(jié)果看,電力強度的貢獻值1992年為0.942,2012年為0.776,轉(zhuǎn)換效率的效應(yīng)從0.987下降到0.933,表明單位GDP耗電量下降和單位火電能源投入減少,使得電力強度效應(yīng)和轉(zhuǎn)換效率效應(yīng)成為抑制電力碳排放的主要力量。
經(jīng)濟規(guī)模即人均GDP,不但是一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平的體現(xiàn),也是居民物質(zhì)生活富裕程度的反映。1991-2012年,中國人均GDP由1760元上升到11923元,增長了6.77倍,年均增長率為9.54%。產(chǎn)出水平的提高使得電力消費及其碳排放相應(yīng)增加。同時,居民生活富裕程度提高,空調(diào)、冰箱等耐用消費品增加,導(dǎo)致用電量大大增加:人均生活用電已由1991年的47kW·h上升到2012年的459kW·h,20年增加了近10倍。中國人口增長率很低,但每年凈增人口數(shù)量較大,推動電力消費增加。因此經(jīng)濟規(guī)模、生活消費和人口規(guī)模效應(yīng)都驅(qū)動電力碳排放增加。從分解結(jié)果看,經(jīng)濟規(guī)模的貢獻值從1.109增加到5.005,成為最大的正向驅(qū)動因素;生活消費從1.013增加到1.112,是驅(qū)動碳排放增長的第三大因素;人口規(guī)模貢獻值從1.012增加到1.153,是驅(qū)動電力碳排放增加的重要因素。
5結(jié)論與建議
電力碳排放占中國碳排放總量的比重較大,因此研究電力碳排放影響因素并制定針對性減排政策對中國節(jié)能減排有重要的意義。基于1991-2012年電力相關(guān)數(shù)據(jù),首先分析了電力碳排放的動態(tài)特征,發(fā)現(xiàn)電力消費及其碳排放與GDP同步變化,中國電力生產(chǎn)的能源轉(zhuǎn)換效率在提高,電力碳排放主要來源于煤炭的使用。運用對數(shù)平均迪氏指數(shù)分解方法,不僅考慮電力生產(chǎn)過程,而且考慮電力輸配環(huán)節(jié)和電力終端消費活動對碳排放的影響,從而把中國電力碳排放增長分解為排放因子、能源結(jié)構(gòu)、電力結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換效率、輸配損耗、經(jīng)濟規(guī)模、人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、電力強度、生活消費等10個影響因素的貢獻。分解結(jié)果表明,經(jīng)濟規(guī)模是促進電力碳排放增加的最大因素,意味著中國電力碳排放與經(jīng)濟社會發(fā)展密切相關(guān);以工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使得電力消費增加,驅(qū)動了電力碳排放增長;生活消費也是電力碳排放增加的重要影響因素;人口規(guī)模、輸配損耗、能源結(jié)構(gòu)、電力結(jié)構(gòu)、排放因子等因素也呈正向效應(yīng),但影響程度較小。產(chǎn)業(yè)部門電力強度下降和能源轉(zhuǎn)換效率提高是抑制電力碳排放增長的最重要因素;電力結(jié)構(gòu)也抑制了電力碳排放增加,但影響程度較小。
基于以上結(jié)論,可以從電力的生產(chǎn)、輸配和消費等環(huán)節(jié)入手控制電力碳排放,本文提出如下政策建議:
(1)電力生產(chǎn)側(cè)。一是調(diào)整電力結(jié)構(gòu)。中國電力結(jié)構(gòu)存在的問題是火電比重太大,且火電生產(chǎn)又以煤炭為主。因此應(yīng)在保護環(huán)境的前提條件下合理開發(fā)水能,安全利用核能,高效利用風(fēng)能,增加燃?xì)庋b機容量,從而逐漸提高清潔能源和可再生能源的裝機比重,通過減少煤炭的使用控制碳排放。二是提升能源綜合利用效率。淘汰技術(shù)落后、水平較低的中小發(fā)電機組,通過開發(fā)、引進新技術(shù)提高能源的轉(zhuǎn)換效率,通過熱電聯(lián)產(chǎn)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)等方式努力降低煤耗、油耗、氣耗,實現(xiàn)能源的梯級利用、綜合利用和高效利用。三是煤炭的清潔利用。積極穩(wěn)妥發(fā)展現(xiàn)代新型煤化工項目,對煤炭進行二次加工和深加工,使之轉(zhuǎn)化為油、氣等優(yōu)質(zhì)能源。
(2)電力輸配環(huán)節(jié)。電力輸配環(huán)節(jié)的電力損耗是不可避免的,但是可以采取措施降低輸配損耗率。一是對現(xiàn)有線路和設(shè)備進行升級改造。部分線路特別是廣大農(nóng)村的低壓配電網(wǎng)線損率高,應(yīng)進行升級改造;提升變壓器的能耗值標(biāo)準(zhǔn),用節(jié)能型變壓器替換目前的部分高耗能設(shè)備。二是研發(fā)和采用新技術(shù)、新工藝、新材料。采用高壓直流輸電,高壓直流輸電不但設(shè)備經(jīng)濟,而且線損率小。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)電網(wǎng)運行管理方式,建設(shè)智能電網(wǎng),智能電網(wǎng)涉及到電力的生產(chǎn)、輸配、消費和調(diào)度等各個環(huán)節(jié),可以有效提高電網(wǎng)的資源配置能力,實現(xiàn)電力的遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送,不但降低電力損耗,而且提升了整個電力系統(tǒng)的運行效率。
(3)電力消費側(cè)。一是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。淘汰落后、化解過剩,積極發(fā)展服務(wù)業(yè),抑制重工業(yè)特別是高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二是提升能效等級標(biāo)準(zhǔn)。出臺促進節(jié)能的財稅政策,加大節(jié)能補貼,制定更加嚴(yán)格的市場準(zhǔn)入制度,提高能效等級標(biāo)準(zhǔn),通過行政手段促使企業(yè)采用節(jié)能新工藝、新技術(shù)、新材料,淘汰能效高的落后設(shè)備和產(chǎn)品;實行合理的行業(yè)差價和階梯電價,通過經(jīng)濟手段減少電力使用和浪費。三是培養(yǎng)節(jié)能意識。節(jié)能減排需要人人參與,加強宣傳,培養(yǎng)全民的環(huán)保理念和節(jié)能意識,使節(jié)能減排轉(zhuǎn)化為自覺行動。
責(zé)任編輯:電力交易小郭
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價值再評估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場,電力交易,電力用戶 -
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補 -
深度文章 | “十三五”以來電力消費增長原因分析及中長期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會用電量
-
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補 -
深度文章 | “十三五”以來電力消費增長原因分析及中長期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會用電量 -
我國電力改革涉及的電價問題
-
電化學(xué)儲能應(yīng)用現(xiàn)狀及對策研究
2019-08-14電化學(xué)儲能應(yīng)用 -
《能源監(jiān)測與評價》——能源系統(tǒng)工程之預(yù)測和規(guī)劃
-
《能源監(jiān)測與評價》——能源系統(tǒng)工程之基本方法
-
貴州職稱論文發(fā)表選擇泛亞,論文發(fā)表有保障
2019-02-20貴州職稱論文發(fā)表 -
《電力設(shè)備管理》雜志首屆全國電力工業(yè) 特約專家征文
2019-01-05電力設(shè)備管理雜志 -
國內(nèi)首座蜂窩型集束煤倉管理創(chuàng)新與實踐
-
人力資源和社會保障部:電線電纜制造工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
人力資源和社會保障部:變壓器互感器制造工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
《低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規(guī)范》T/CEC 150
2019-01-02低壓微電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價值再評估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場,電力交易,電力用戶 -
建議收藏 | 中國電價全景圖
2020-09-16電價,全景圖,電力 -
一張圖讀懂我國銷售電價附加
2020-03-05銷售電價附加