Page 55 - “新能源 +”：双碳目标下的能源未来式

第二章 双碳目标下的能源转型

2. 碳中和愿景下电力系统低碳化趋势

当前，煤电在中国电力系统中仍占主导地位，装机容量比重近 50%，发电量
比重超过 60%。这种以高碳能源为主的发电结构不可避免地造成二氧化碳的大量
排放，难以满足碳中和的要求。未来随着电气化水平持续提升，电力需求不断增
加，电力系统在能源转型和碳减排中的作用将尤为凸显。在能源生产侧，由于非

化石能源主要通过发电进行转化，非化石能源对煤炭等传统化石能源的清洁替代
将有效作用于电力系统。随着非化石能源的大力发展，电源结构将逐渐优化，电
力系统将趋于绿色低碳化。
对于电力系统的低碳化程度，可以用非化石能源发电比重，即总发电量中非

化石能源发电量的占比进行衡量。具体公式为：非化石能源发电比重 =（非化石
能源消费比重 × 非化石能源电能转化比重）/ 一次能源电能转化比重。考虑到非
化石能源主要通过转化为电能而得到利用，非化石能源用于发电的比重变化不会
太大。因此，非化石能源发电比重的变化将主要取决于非化石能源消费比重和一

次能源电能转化比重的变化。以 2020 年为例，非化石能源消费比重为 15.9%，
一次能源电能转化比重约为 45%。与此相对应地，非化石能源发电比重为 33%
左右。未来非化石能源消费比重和一次能源电能转化比重都将趋于提高，非化石
能源发电比重也将随之提高。

结合非化石能源消费比重情景设定以及一次能源电能转化比重的趋势，可以
研判非化石能源发电比重。与非化石能源消费高比重和低比重两种情景相对应的，
存在非化石能源发电高比重与低比重两种情景。如图 2-4 所示，未来三十年，非
化石能源发电量占总发电量的比重将持续提升，到 2050 年，如果一次能源中非

化石能源消费比重达到 75%-80%，则非化石能源发电量比重将高达 84%-90%。
非化石能源在成为一次能源供应主体的同时也将成为电力供给的主力军，电力系
统将呈现深度低碳化特征。
3. 碳中和愿景下能源电力系统去中心化趋势

满足碳中和下能源转型要求的非化石能源尤其是风能、太阳能的大规模开发
利用要求能源电力系统形态发生深刻变革。由于风能和太阳能等具有间歇性的特
征，在传统集中式开发利用模式下，需要在大规模建设风电、光伏电站的同时，
配套建设相应的火电机组以满足电力系统灵活性要求，保障电力供应安全。例如，

“十三五”期间，中国风电、太阳能发电装机容量增加了 3 亿多千瓦。与此同时，

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