中国碳排放交易体系—设计高效的配额分配方案(IEA)中文.pdf

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中国碳排放交易体系 设计高效的配额分配方案 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 2 摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 摘要 2017 年,中国决定启动全国碳排放交易体系(ETS ),以经济有效的方 式限制和减少二氧化碳排放量。中国全国碳排放权交易 市场预计于 2020 年开始正式交易,在初期将覆盖燃煤和燃气发电。碳交易体系将根据燃 料和技术为各类机组分别设定行业排放基准值, 并结合各电厂 产出进行 配额分配。中国的碳交易体系计划在未来扩展到其他七个行业。这将是 迄今为止全球最大的碳交易体系,涵盖全球化石燃料燃烧产生的二氧化 碳排放量的七分之一。最初几年的运行对于测试系统设计和建立系统信 任度至关重要。鉴于燃煤发电在中国电力行业和二氧化碳排放中的主导 地位,针对煤电机组的管理对于实现中国的气候目标和其他可持续能源 目标尤为重要。鉴于碳交易体系将与一系列其他政策(如节能标准、空 气污染标准、电力市场改革和发电装机退役计划等)共同作用,该体系 对于燃煤发电运行的影响值得探讨。本报告将探讨当前碳交易体系配额 分配实施草案对中国燃煤电厂的潜在影响。本报告将评估不同 分配方案 对各类机组配额分配所产生的影响,并研究 能导致发电机组产生配额短 缺或盈余的关键因素。报告亦将探讨 省份和企业层面的分配影响。本报 告将就如何完善中国碳交易体系制度 设计以在推动能源转型中发挥更核 心的作用方面提出建议。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 3 目录 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 目录 执行摘要 .............................................................................................................. 4 引言 .................................................................................................................. 22 中国能源与气候政策制定 .................................................................................... 26 中国燃煤发电趋势分析 ........................................................................................ 34 中国燃煤发电的迅速增长 .......................................................................................... 35 能效与二氧化碳排放强度 .......................................................................................... 40 年轻的煤电机群碳减排挑战 ................................................................................... 44 煤电装机容量最高的十个省级行政区 ........................................................................ 50 中国五大国有发电集团 ............................................................................................. 57 中国碳市场规则 .................................................................................................. 60 碳市场对煤电影响分析 ........................................................................................ 69 机组级别分析概述..................................................................................................... 70 燃料排放因子、配额基准设计与碳市场的有效性 ...................................................... 74 配额分配与公平性考量 ............................................................................................. 83 政策互动对碳市场的影响 .......................................................................................... 89 关于中国碳市场可能演变方向的讨论 ........................................................................ 95 附录 ................................................................................................................ 103 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 4 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 执行摘要 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 5 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 执行摘要 中国碳排放交易体系,全球最大的碳排放交易体系 2020 年是中国能源体系发展的分水岭。即使没有新冠病毒带来的各种影 响,为“ 十四五 ”规划(2021- 2025 年)制定目标和指导方向的重要工 作已足够具有挑战性。但是,2020 年显然已成为中国决策者进一步深化 市场机制的广泛运用的重要时刻。 精准、高效 、协调 地推进全国碳排放交易体系(ETS )建设可成为支持 中国经济从新冠病毒疫情中恢复并促进清洁能源革命的重要因素。在这 个全球相互联系、相互依存的环境下,中国碳交易体系的成功对我们每 个人都影响深远。 中国于 2017 年开始建设全国碳排放交易体系,以经济有效地限制和减 少二氧化碳的排放。碳交易体系可成为中国推动减排、实现国家自主贡 献目标和长期低碳战略的一项重要气候政策。第一个履约期计划于 2020 年启动。 中国全国碳市场将首先覆盖燃煤和燃气发电厂,并根据燃料和技术为各 类机组分别设定行业排放基准值,结合各电厂产出进行配额分配。 燃煤电厂的二氧化碳排放量约占中国化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放 量的一半。因此,减少燃煤电厂的排放对于实现中国的低碳目标至关重 要,这将是碳排放交易体系覆盖的主要排放来源。 本报告研究了当前碳交易体系设计草案对中国燃煤电厂的潜在影响。这 是一个正在进行的项目的一部分,该项目致力于研究全国碳交易体系将 如何推动中国的清洁能源转型。在国际能源署(IEA )“清洁能源转型计 划”的支持下,后续报告将对中国碳交易体系进行深入分析,包括其对 燃气发电厂和整个电力行业至 2035 年的影响。 碳交易体系将与其他直接影响中国燃煤电厂的现有政策共存。本报告将 首先阐明规范燃煤发电的机构和政策,并分析煤电的发展趋势。报告进 而就国家、省级和企业三个层面评估碳市场设计对不同技术的燃煤电厂 的影响,并阐述关键结论和建议。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 6 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 中国燃煤电厂的二氧化碳排放量在 2000 年至 2018 年间有所增加,于 2018 年达到 46 亿吨 化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量 2018 年化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量 IEA. All rights reserved. 资料来源 2018 年数据源自国际能源署 2019a, CO 2 Emissions from Fuel Combustion 2019 [来自燃料燃烧的二氧化碳排放 2019];国际能源署 2019b, World Energy Outlook 2019 [世界能源展望 2019]。 0 5 10 15 20 25 30 35 2000 2009 2018 十亿吨二氧化碳 世界总碳排放世界燃煤产生的碳排放 世界燃煤发电产生的碳排放中国燃煤发电产生的碳排放 燃煤发电 ​ 欧盟28国 ​ 日本 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 中国美国欧盟和日本 十亿吨二氧化碳 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 7 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 中国的清洁能源转型极大地取决于对现有煤电机组的管 理 在过去 18 年中,为了保证能源安全和平价供应,中国煤电行业的规模 与电力和热力的需求增长保持同步,经历了显著的增长。当前的主要挑 战是减少煤电的产能过剩和生态足迹。 中国的燃煤发电装机容量自 2000 年的 222 吉瓦到 2018 年的 1007 吉 瓦,增长超过四倍。该增长主要由 2005 年以来规模 更大且更高效的超 临界和超超临界机组的建设驱动,从而使中国燃煤发电平均效率自 2000 年的 30%提高到了 2018 年的 39%,成为全球效率最高的燃煤机组之 一。 同时,中国的燃煤机组是全球规模最大亦是最年轻的燃煤机组之一。尽 管如此,亚临界机组仍占中国煤电装机容量、发电和供热量以及相关二 氧化碳排放量的主要部分。近年来,燃煤发电的碳排放强度下降速率放 缓。这可能会在未来几十年 中锁定大量的二氧化碳排放。 1 国家能源投资集团有限公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、国家 电力投资集团公司。 中国的燃煤发电机组产生的二氧化碳排放在 2018 年达到了 46 亿吨 ,超 过了欧盟和日本化石燃料燃烧所产生的二氧化碳排放总和。煤电装机容 量最高的十个省份和五大发电集团 1 分别占中国煤电二氧化碳排放量的 三分之二和 50%。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 8 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 机组效率的提高使碳排放强度迅速下降,但这一趋势近年来有所减缓 煤电机组发电的平均二氧化碳排放强度 IEA. All rights reserved. 注热电联产机组的供热量未计入“ 十三五 ”规划的平均供电煤耗目标(仅考虑发电量)。热电联产机组由于投产时间长,平均能效水平更低,因此发电机组的平均二 氧化碳排放强度高于纯电力机组的平均二氧化碳排放强度。“十三五” 电力发展规划中规定了现役煤电机组平均煤耗目标对应的二氧化碳强度目标,该目标与“ 其他烟 煤”的燃料二氧化碳排放因子(即 95 千克二氧化碳/ 吉焦)相对应。 克二氧化碳 / 千瓦 时 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 “十三五”规划现役煤电机组平均供电煤耗约束性目标对应二氧化碳排放强度 “十三五”规划新建煤电机组平均供电煤耗约束性目标对应二氧化碳排放强度 燃煤发电机组 纯电力燃煤发电机组 新建亚临界机组 新建超临界机组 新建超超临界机组 865 835 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 9 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 中国煤电机组较低的平均运行年龄可能在未来几十年内锁定大量碳排放 各运行年龄段煤电机组二氧化碳排放 IEA. All rights reserved. 注平均运行年龄按照装机容量的加权计算得出。 69 65 74 71 67 60 54 20 25 19 20 23 29 35 9 7 6 8 8 9 10 3 3 1 1 2 2 2 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 百万吨二氧化碳 少于10年10 -20年20-30年30年以上 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 10 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 重置、改造和淘汰煤电产能 因此,管理现有的煤电机组、减少煤电排放将是中国清洁能源转型的关 键。改善电厂管理,进行包括碳捕集利用与封存等在内的改造以及在预 期寿命之前淘汰低能效的机组可有助于实现此目的。任何新建的燃煤装 机都将为成功实现清洁能源转型增加挑战。 中国仍计划建设新的燃煤机组,其原因涉及多方面因素,包括提供就业 机会、促进地方经济增长、为消纳可再生能源提供灵活性以及在提高现 有热电联产机组效率的同时满足供热需求。 为控制排放,一种政策可能是在增加新的燃煤装机的同时,相应地淘汰 等量的效率较低的老旧装机,从而保证燃煤装机净增长量为零。 未来中国燃煤机组的退役必须突破小规模机组的范围,尤其需加大对较 大的老旧热电联产机组的淘汰。将现有的高效超临界和超超临界纯电力 机组进行供热改造可以避免新建热电联产机组。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 11 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 迄今为止淘汰的仅为小型和低效的循环流化床、高压和亚临界机组 2018 年在运装机容量(上)和 2000 年以来淘汰装机容量(下) IEA. All rights reserved. 2018年在运装机容量 自2000年以来淘汰装机容量 机组规模(兆瓦) 累计装机容量(吉瓦) 高压 亚临界 超临界 超超临界 自2000年以来淘汰58吉瓦装机 2018年1007吉瓦装机在运 -500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 循环流化床 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 12 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 利用碳市场加速中国煤电转型 规范性政策和市场激励可相辅相成,在中长期内显著减少二氧化碳的排 放。中国的全国碳排放交易体系,尤其是其监测规则应可极大地改善排 放数据的可获得性和质量,这对加强燃煤发电和总体排放管理至关重 要。根据其他地区的经验,排控企业也将进行碳管理能力建设,并将碳 排放成本整合进他们中长期的决策中。 当前选择的配额分配基于产出和基准排放强度,将激励在役燃煤电厂提 高效率。在短期内,碳交易体系鼓励高排放燃煤电厂通过提高能效和燃 煤质量等方式改善其二氧化碳排放因子。同时,碳交易也将激励企业优 先选择能效更高的机组进行发电。从长远来看,碳交易体系将鼓励企业 把投资从亚临界(和其他效率更低的)机组转移到超临界和超超临界机 组。此外,碳交易体系将激励淘汰较小和效率较低的循环流化床、高压 和亚临界等燃煤发电机组。 当前的碳排放交易体系配额分配草案或造成大量配额盈 余 鉴于煤电的主导地位, 监测燃煤发电使用的燃料二氧化碳排放因子(即 单位燃料消耗的二氧化碳排放量)将是决定整个碳市场严格程度的决定 性因素。草案对不实测自身二氧化碳排放因子的企业采用高缺省值,以 激励企业展开实测。但是,由于实测排放因子将远低于缺省值, 接受实 测的机组越多,碳交易体系内的配额盈余将越高。 在中国目前考虑的两套配额实施 方案中,对所有常规燃煤发电技术采用 统一排放基准值(方案 1)较根据机组规模采取两个排放基准 值(方案 2)将使国家碳交易体系更加严格。此外,采用两个基准值可能会导致 较宽松的基准覆盖下的低效机组增加发电量,从而造成适得其反的效 果。 在任何一种方案下,无论实测排放因子与否,当前被纳入考虑的基准 值 对于较大规模的常规燃煤发电厂都最为宽松。这将造成整体上的配额盈 余。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 13 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 进行监测的机组越多,配额盈余越高 配额的盈余或短缺极受实测燃料二氧化碳排放因子机组比例的影响 情景 机组数量 供电供热量 (太瓦时) 报告的二氧 化碳排放量 (百万吨二 氧化碳) 配额分配 (基准方案1) 配额分配 (基准方案2) 比例 比例 比例 配额平衡 配额平衡 烟煤情景 605 641 实测排放因子所有机组 100 100 100 605 641 缺省排放因子无 0 0 0 0 0 均衡情景 -32 4 实测排放因子超临界、超超临界、600兆瓦等级及以上亚临界和循环流化 床机组 27 54 47 487 433 缺省排放因子高压和600兆瓦等级以下循环流化床机组 73 46 53 -519 -429 缺省情景 -752 -716 实测排放因子无 0 0 0 0 0 缺省排放因子所有机组 100 100 100 -752 -716 IEA. All rights reserved. 注表中绿色标注为配额短缺,红色标注为配额盈余。2006 年 IPCC 指南中“其他烟煤”的参考值 95 千克二氧化碳/ 吉焦被作为实测的燃料二氧化碳排放因子的平均 值。对于不进行实测的机组,分析中采用中国碳市场排放报告指南中的缺省值 123 千克二氧化碳/ 吉焦。配额盈余的规模将取决于燃煤机组燃料二氧化碳排放因子的平 均监测值,这可能与假设值略有不同。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 14 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 根据计划草案,对常规燃煤机组采用统一基准值将使系统更加严格,但这一基准值对较大的机组仍为宽松 不同基准选择和不同燃料排放因子下的配额平衡 IEA. All rights reserved. 注超超临界和超临界机组以及 600 兆瓦等级以上的机组产生了大部分配额盈余,这证实了 300 兆瓦等级以上的常规燃煤机组基准值并不十分严格,特别是考虑到这 些机组在供电量中所占的份额不断增加。 基准方案1 基准方案2 增加减少总体平衡 增加减少总体平衡增加减少总体平衡 增加减少总体平衡 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 15 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 考虑各省份和企业之间的分配效果,保障公平性 由于机组技术成分的不同,部分省份可获得大量配额盈余,而部分省份 将出现大量缺损,造成省份间的分配不均。类似的影响在企业层面更为 明显,在均衡场景中(即部分煤电机组监测其燃料排放因子),五大发 电集团中的三家将获得价值 17.5 亿人民币的配额盈余,其他企业包括大 唐集团等,将面对价值 15 亿人民币的配额赤字。 政策制定者应密切注意省份和企业层面的配额盈余和缺损情况,尤其是 分配方案对煤电装机容量最大的十个省份和五大发电集团的影响。 煤电装机前十省份中有五个将产生配额盈余,其余五省则将出现配额短缺 方案 2 均衡情景下各省分技术配额平衡(百万配额) IEA. All rights reserved. 百万配额 -7 配额短缺/ 盈余 总量 -14 18 -17 7 -4 15 26 -24 15 短缺 盈余 山东江苏内蒙古河南广东山西新疆安徽河北浙江 超超临界超临界亚临界高压循环流化床 -60 -40 -20 0 20 40 60 短缺 盈余 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 16 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 在相关政策环境下考虑碳交易体系设计 对碳交易体系的设计需根据其他相关政策作出相应调整。例如,对于任 何会造成发电装机结构迅速变化的政策,包括在短期内(如 2021 年底 前)淘汰大量燃煤机组的计划,如不对碳市场配额基准 值作出相应调 整,将造成系统内的配额盈余大幅增加。 碳交易体系的有效性与电力市场改革,尤其是电力调度方面的改革进展 密切相关。当前的电力调度根据“ 三公调度”原则, 为相同技术领域的 发电机组分配同样的利用小时数。如无电力调度体系的改革,燃煤机组 将无法根据碳排放配额给出的价格信号调整设备运行 ,从而限制碳交易 体系在减少电力行业排放方面发挥的作用。 电力行业的清洁能源转型也离不开政策对于低碳能源 发展的支持。鉴于 当前的碳排放权交易市场仅覆盖燃煤和燃气发电厂,该体系对降低燃煤 发电在总发电量中所占份额的影响有限。当前方案下,企业可通过超临 界和超超临界机组获得配额盈余,但投资可再生能源等低碳发电技术却 并不能带来任何盈余。这甚至可能提高高效燃煤电厂相对于可再生能源 的经济竞争力,对能源转型造成反向影响。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 17 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 如果在碳市场配额分配中不考虑可能的退役情况,将产生巨额配额盈余 方案 2 均衡情景下退役 150 吉瓦装机对五大发电集团发电和供热量、报告二氧化碳排放量和配额的影响(左图) 配额(百万)平衡情况(右图) IEA. All rights reserved. 注报告的二氧化碳排放量受报告时采用的燃料二氧化碳排放因子影响,并不一定与实际排放水平相对应。 超超临界超临界亚临界高压循环流化床其他企业 五大发电集团(国家能源集团、中国华能集团、中国华电集团、中国大唐集团、国家电力投资集团) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 退役前退役后退役前退役后退役前退役后 供电供热量(太瓦时)报告的二氧化碳排放量(百万 吨二氧化碳) 配额(百万) -5.3 -0.5 4 255 0 50 100 150 200 250 300 退役前退役后 配额盈余 配额总体平衡(百万) 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 18 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 政策建议 调整当前基准值 为更好地反映对现有燃煤电厂减排的预期政策目标,配额分配对燃煤发 电二氧化碳排放所采用的基准 值应更加严格,避免造成配额供过于求, 阻碍碳市场 发挥其作用。 当前选用的燃料碳排放因子缺省值比最高排放的燃煤实际排放因子高 20,这一选择有助于激励发电企业实测自身的排放因子,但缺省值不 应与基准值的设置相关,提高基准值将导致系统内配额盈余。 对于不同的燃煤技术,尽量采用统一的基准值将在配额分配和减少二氧 化碳排放方面更为公平、有效 。多个基准值的设计通常用于平衡不同技 术之间配额的分配效应,但这一公平性问题可通过其他方式解决(如财 务支持等)。避免使用多个基准值将助力电力行业改革,鼓励 减少较低 能效电厂的运行,并增加高能效电厂的运行。 未来碳交易体系设计方向 引入碳排放配额拍卖可产生新的收入来源,以用于协理省份和企业之间 的分配公平性问题。在全面拍卖之前,可将从配额盈余中产生的资金专 门用于低碳投资,通过对研发、技术创新、劳动力的再培训和重新部署 等多方面的支持推动中国的清洁能源转型。 通过设计调整,碳排放交易体系可成为中国电力行业转型的一项核心政 策。合并燃煤和燃气发电的基准,涵盖碳捕集利用与封存技术,并将碳 市场延伸到包括风能和太阳能光伏在内的低碳能源技术,可大幅减少电 力行业的二氧化碳排放,支持甚至替代诸如煤电节能减排目标和可再生 能源上网电价补贴等政策。 在将碳市场延伸到制造业的过程中,如引入当前的基于比例的配额分配 系统,将会使碳市场进一步复杂化,带来更大的挑战性。设置绝对排放 量的上限和基于总量的分配系统可作为未来的一种选择。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 19 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 中国国家碳交易体系推荐行动计划 1. 于 2020 年启动全国碳市场的第一个履约期,加严配额分配 基准值,并对常规燃煤发电技术采用统一基准值 (方案 1) 2. 收集机组层面数据,鼓励机组实测自身的燃料二氧化碳排放 因子 3. 根据 2020 年的数据和实测机组的变化情况为下一履约期进 行规划,调整并加严基准值 4. 引入碳排放配额拍卖以创造资金流,采取针对性措施保障配 额分配的公平性、电力热力的安全供应和价格合理 5. 定位碳市场的角色,设计清晰的路线图,进行多步规划合 并基准线,逐步将其他电力技术(碳捕集利用与封存技术、 低碳和可再生能源等)包含在内;为划定二氧化碳排放的绝 对量上限设计路线;引入更多碳市场灵活性机制。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 20 执行摘要 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 碳市场演进的清晰路线图将支持发电行业基准多步规划的实施 多步规划逐步合并基准以贴合电力脱碳轨迹 IEA. All rights reserved. 注国际能源署的可持续发展情景(SDS )概述了全球能源系统的重大变革,以同时实现三大能源相关的可持续目标(清洁空气污染、能源可及性、气候变化)。在 可持续发展情景中,中国的能源系统到 2050 年将发生重大变化,以符合中国的生态文明愿景。至 2030 年,可持续发展情景中电力行业的二氧化碳排放强度降至 340 克/ 千瓦时,比 2018 年的 613 克/ 千瓦时下降 45。 0 200 400 600 800 1000 1200 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 克二氧化碳 / 千瓦时 3.燃煤 燃气 碳捕集利用与封存 风能 太阳能光伏,包括水力、 其他可再生能源和核能 2. 燃煤 燃气 碳捕集利用与 封存,包括风能和太阳能光伏 1. 燃煤 燃气,包括碳捕集利用与封存 0. 燃气基准 0. 多个燃煤基准 可持续发展情景平均水平 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 21 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 执行摘要 加强政策协调 “十三五 ”规划(2016- 2020 年)中对现役和新建煤电机组至 2020 年 平均供电煤耗目标(分别为 310 和 300 克标煤 /千瓦时 )也可转换为相 应的排放强度目标,这 些目标将与碳 市场的配额分配基准并行。在达成 节能目标的情况下,燃煤电厂的平均二氧化碳排放强度将远低于当前两 种配额分配方案的基准水平,从而加剧系统内的配额过剩。保持碳市场 配额基准与更严格的节能减排目标的一致性将避免这一反效果,且碳交 易体系可通过市场激励机制促进“ 十三五 ”约束性目标的实现。 清洁能源转型也需要对较低效的电厂进行更好的管理、改造和退役。为 避免潜在的碳排放锁定效应,需要辅助性的法规和措施,如部级、行业 级或地方政府级别的煤电退役规划。这些政策互动都需要在碳市场的设 计中予以考虑。 碳排放交易体系和电力市场改革可以并且应该相互支持。电力调度改革 可帮助实现并扩大碳市场的预期运行和投资影响,而碳市场的配额分配 设计和未来的配额拍卖收入也可支持电力市场改革。这些改革可在燃煤 电厂减少运行的情况下,允许它们增加运行灵活性并为电力市场提供辅 助服务。 加强碳交易体系设计与其他规范能源行业的政策之间的协调性,使之彼 此支持,更高效地达成减少排放和公平分配的效果。 “十四五 ”规划(2021- 2025 年)为引导煤电发展符合中国的生态文明 理念提供了绝佳机会。可考虑的措施包括对现役和新建的煤电机组制 定更为严格的节能目标,针对老旧、低效的高压和亚临界机组推行大规 模的退役计划,为全国碳交易体系设置更严格的基准线和明确的目标, 完成电力市场改革。举例而言,一个至 2025 年燃煤装机净增长量为零 的目标和一个对 2050 年煤电产能的长期预期,可为投资和运行决策提 供清晰而稳定的信号。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 22 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 第 1 章 引言 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 23 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 第 1 章 燃煤 是中国发电和 供 热的核心 2018 年,煤炭二氧化碳排放量占全球化石燃料燃烧二氧化碳排放总量 (330 亿吨二氧化碳)的 44,其中仅燃煤电厂排放就占三分之二(图 1)。中国的燃煤装机容量约占世界的一半,约为 1000 吉瓦 (图 2)。 自 2000 年以来,中国化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量增长三倍以 上,于 2018 年达到 95 亿吨二氧化碳。中国的二氧化碳排放量可能继续 小幅增加,并应在 2030 年前达到峰值,以符合中国在巴黎协定框 架下提交的国家自主贡献。2018 年,包括纯电力和热电联产机组在内的 燃煤电厂的二氧化碳排放量达到 46 亿吨,几乎占中国化石燃料燃烧二 氧化碳排放量的一半。这大约占全球排放量的七分之一 ,超过了欧盟和 日本化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量的总和。 在中国,煤也是主要的供热来源。自 2000 年以来,中国燃煤电厂的发 电量和供热量几乎增长了四倍。2018 年,燃煤电厂占发电量和供热量的 70,并占中国发电和供热二氧化碳排放量的 97。 尽管低碳能源和天然气在发电中的比重不断提高,但燃煤电厂的绝对发 电量仍在继续增长,因为仅依靠清洁能源的部署仍不能满足中国日益增 长的电力需求。燃煤电厂对实现习近平主席提出的 “美丽中国”愿景提 出了重大挑战。中国需要集中针对燃煤电厂的宏大的政策和监管措施来 实现清洁能源转型。 在“十三五 ”规划( 2016-2020 年)中,中国对现役 和新建燃煤机组设 置了 2020 年节能减排目标。作为对这些措施的重要补充,2017 年,中 国决定采用基于市场的政策工具,建立国家 碳排放交易体系( ETS), 以经济有效的方式控制和减少二氧化碳排放。第一个履约期预计将从 2020 年开始。中国全国碳排放权交易市场在初期将覆盖燃煤和燃气发电 (相当于约 47 亿吨二氧化碳),并根据燃料和技术为各类机组设定排 放基准值,结合产出进行配额分配即各电厂 所获得的排放配额将与当 前的发电水平成比例。中国碳市场的设计将在今年年底完成,因此,探 讨当前设计对燃煤发电的影响尤为重要。 在这一背景下,本研究将首先明确规范煤电的制度和政策,并分析煤电 的发展趋势。报告进而对当前国家碳市场草案设计在国家、省级和企业 层面对不同 技术燃煤电厂的影响进行初步评估。 报告最后指出主要的 分析结果和建议,以及未来的分析方向。 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 24 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 第 1 章 图 1中国包括热电联产在内的燃煤电厂的二氧化碳排放量在 2000 年至 2018 年间有所增加,于 2018 年达到 46 亿吨 化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量 2018 年化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量 IEA. All rights reserved. 资料来源 2018 年数据源自国际能源署 2019a, CO 2 Emissions from Fuel Combustion 2019 [来自燃料燃烧的二氧化碳排放 2019];国际能源署 2019b, World Energy Outlook 2019 [世界能源展望 2019]。 0 5 10 15 20 25 30 35 2000 2009 2018 十亿吨二氧化碳 世界总碳排放世界燃煤产生的碳排放 世界燃煤发电产生的碳排放中国燃煤发电产生的碳排放 燃煤发电 ​ 欧盟28国 ​ 日本 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 中国美国欧盟和日本 十亿吨二氧化碳 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 25 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 第 1 章 图 2全球煤电装机容量在 2000 年至 2018 年间翻倍,于 2018 年达到 2100 吉瓦,这一增长主要由中国主导 燃煤发电装机容量 IEA. All rights reserved. 资料来源 国际能源署 2019c, World Energy Balances 2019 [世界能源平衡 2019]。 20 27 39 45 48 29 26 20 16 13 6 6 6 10 11 16 14 11 9 7 28 27 23 20 21 0 500 1 000 1 500 2 000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 吉瓦 其他国家 欧盟 印度 美国 中国 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 26 第 2 章 I E A . A l l ri g h t s re s e rv e d . 中国能源与气候政策制定 中国碳排放交易体系设计高效的配额分配方案 PAGE | 27 第 2 章 I E A . A l l ri g h
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