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山西省大同市一家燃煤电厂的烟囱正在冒烟
山西省大同市一家燃煤电厂的烟囱正在冒烟。 信用:想象中国有限/ alamy股票照片。
中国的政策
2021年3月25日15:43

研究称,中国应“迅速”关闭186家燃煤电厂,以帮助实现其气候目标

小颖你

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03.25.21
小颖你

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25.03.2021 | 3:43pm
中国的政策 研究称,中国应“迅速”关闭186家燃煤电厂,以帮助实现其气候目标

一项新的研究发现,中国18%的燃煤电厂“可以首先迅速退役”,以帮助国家实现“可持续发展”的目标。碳中和“到2060年。

论文,发表于自然通讯该公司发现,从技术、经济和环境角度来看,在中国1037家运行中的燃煤电厂中,有186家表现不佳,“特别适合”快速退役。

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研究人员表示,优先的停机可能允许其他现有工厂达到20或30年的最小寿命 - 逐步降低运营能力 - 在与1.5C或“低于”2C温度目标的情况下的情况下巴黎协定,分别。

该研究称,按照该计划,中国将在2045年之前完全淘汰燃煤,按照1.5摄氏度的方案,或在2055年之前淘汰2摄氏度的方案。

然而,作者只是探索了没有新建燃煤电厂的道路,这意味着中国需要停止建设新设施直接让计划生效。

关闭效率最高的工厂

中国拥有世界上最大的煤炭船队,并且是全球最重的煤炭植物集中.中国目前的燃煤发电能力约为1050亿瓦(GW),占全球总量的一半另有250gW正在开发

自中国领导人习近平去年9月设定到2060年实现碳中和的目标以来,中国中央政府已将习近平的气候承诺纳入许多官方蓝图。这包括最近批准的“十三五”规划纲要。(见碳短暂金宝搏bet188的深入的问答关于该文件的重要性及其对气候变化的影响。)

就在大纲批准四天后,中国国家媒体据报道,XI呼吁碳排放的峰值以及碳中立,纳入国家建设“生态文明”的广泛目标。

这是一个概念提出Xi”习近平副主席认为”,一个系列关键思想和政策来源于Xi的演讲和著作。也有习近平的生态文明与环境可持续发展思想指导如何构建Xi称之为“美丽中国”。

这项新研究出炉之际,北京正在结合其碳减排目标进入国家议程但尚未开始制定关闭燃煤电厂的计划。相反,一些强大的利益集团中国正在推动建设更多的工厂。

崔怡云博士他是该中心的助理研究教授和中国项目联席主任全球可持续发展中心Maryland大学,是纸的主要作者。崔告诉碳简介:金宝搏bet188

“迅速关闭历史最悠久、规模最小、效率最高的18%的电厂,为改善空气质量、人类健康、水安全和其他社会目标提供了机会。”

崔强调,有必要立即停止在中国建设新的燃煤电厂——这是这项研究的关键结论之一。她说:

“‘无新煤战略’越早实施,现有电厂淘汰战略就越灵活。在所有正在开发的项目中,我认为很大一部分不太可能继续进行;而大约90GW已经建设更有可能得到实施。”

以前的研究由这件事中国电委员会CEC的数据显示,到目前为止,中国的燃煤机组平均只运行了12年,只有1.1%的机组运行了超过30年,这是燃煤机组的典型寿命。CEC指出,这意味着中国的煤炭船队比“西方世界”的船队年轻得多,很难在有限的时间内退休而不造成“大量浪费”。

Jiahai元教授是新学习和教授的共同作者经济管理学院华北电力大学他说,这份报告为中国未来的脱碳电力系统提供了一个愿景。袁告诉碳简报:金宝搏bet188

”和发现这个研究最重要的发现是:如果中国电力行业使用本文提出的逐步淘汰路线符合2 1.5 c和c目标,极有可能为它建立一个无碳化的电力系统实现“美丽中国”的目标和碳中立。”

他还强调了在中国逐步淘汰煤炭的同时确保电力可靠性的重要性——这一观点得到了该研究的呼应,因为其路径权衡了“多个重要的国家优先事项”。元补充道:

“煤炭力量的出口是[实现]碳中立的目标的固有要求和不可避免的选择。然而,随着煤炭力量是中国电力系统最重要的“支柱”源,其出口对电力安全产生了极大的挑战。如何逐步淘汰煤电[以一种方式],同时确保电力系统的可靠性是中国需要仔细考虑的关键主题。“

识别“低垂的果实”

术语表
综合评估模型IAM是分析广泛数据的计算机模型 - 例如物理,经济和社会 - 制作可用于帮助决策的信息。对于气候研究,具体而言,......阅读更多

借助了综合评估模型该研究提出了一项行动计划,以帮助中国逐步关停1037座活跃的燃煤电厂,其中包括近3000座。

崔教授指出,该研究的数据涵盖了截至2019年5月的中国燃煤电厂运营情况,主要基于中国能源和环境监测全球燃煤电厂跟踪器(截至2019年1月),附加数据收集填写缺失的信息。研究样本与2,225个发电厂不同,中国即将到来的国家排放交易计划(ETS)将覆盖。崔解释道:

“由国家ETS覆盖的发电厂还包括其他热植物,如气体,油,市政固体废物等。它也可能覆盖不包括在我们数据中的30mW [兆瓦]以下的小煤单元。”

下面的地图是作为研究的一部分发布的,显示了本研究中所有燃煤电厂的地理分布、规模和应用。它们分为三类:自用或“自养”电厂,主要向一个客户提供电力,通常是一个工业场地(用绿点表示);热电联产电厂(用红点表示);以及纯能量植物(用黄色点表示)。

1037中国现有的燃煤电厂
该地图显示了由纸张作者评估的1,037个现有的燃煤发电厂中的所有。点的不同颜色指向设施的各种目的。绿色代表自用或俘虏发电厂,红色代表热量和电源(CHP)植物,黄色象征着仅电力植物。来源:Cui等人(2021.).

通过一个涵盖了技术、经济和环境方面8个不同标准的评分系统,研究人员确定了“可以最先迅速退役”的燃煤电厂。这些设施,占整个样本的18%,被称为“低挂的果实”——在所有标准中表现不佳的单位,在全省煤炭产能总量中“占比相对较小”。

据报道,这些电厂的煤炭装机容量为111GW,占中国煤炭总装机容量的11%。通过关闭这些核电站,800多座总体排名较高的核电站将能够实现它们的设计寿命,而不是过早关闭。在1.5摄氏度和2摄氏度的气候目标下,剩余的电厂的预期寿命将分别为20年和30年。

研究然后制定了一个详细的大纲,以指导其他植物一个接一个地退出。提出了两种退休方案。第一种方案是“持续利用”,通过从低到高的综合评分关闭核电站,但允许它们以当前的运行水平运行。第二种选择是“有保障的寿命”,它保证核电站拥有前述的最低寿命,但要求它们逐渐减少工作时间。

根据该计划,中国将在2045年和2055年完成完全淘汰燃煤发电,分别达到1.5摄氏度和2摄氏度的目标。

阿尔文·林,中国气候与能源政策主任金博宝188备用地址自然资源保护委员会据报道,谁被承认为研究团队提供“有用的评论”,说本文与他人的详细植物逐步逐步淘汰煤炭电力的方法不同。他讲碳简短:金宝搏bet188

“这是第一个对中国燃煤电厂退休路径进行植物层面分析的研究,符合1.5摄氏度和2摄氏度的全球变暖目标。它结合了对每个电厂的技术属性、盈利能力和环境影响——二氧化碳、空气、水——的分析,来决定哪些电厂应该先退役,哪些应该再退役,这与全球变暖的目标一致。”

对燃煤电厂的地理影响

本文发现已识别的“低吊果”具有一些常见的特征。它说:

“这些电厂通常已经运行了10年以上,机组规模较小,低于600MW,使用效率较低亚临界燃烧技术。“

相比之下,“大型更高效”的植物以及大CHP植物,在评估中表现更好。这项研究指出,“所有最有效的超超临界工厂(600MW和1,000MW)获得了上面的平均分数,并将是最后退休”。超超临界植物是具有较高热效率的植物,因此每兆瓦的碳排放量较低。

下面发表在该研究中的插图显示了研究人员如何识别“低垂的果实”。红点代表所有植物中倒数50%的植物,这是根据它们的环境分数来判断的。左下角的粉色区域代表了整个工厂的技术和盈利能力得分的下半部分。低垂的果树用粉红色区域内的红点表示。

低悬崖的盈利能力和环境性能的技术属性
图表显示了与其他植物相比,“低垂果实”的技术属性、盈利能力和环境性能。适合快速退休的植物是粉红色区域内的红点。来源:Cui等人(2021.).

该报道称,“低垂果实”主要分布在中国的东北和中东部地区,其中60%分布在中国34个省级地区中的6个:山东、内蒙古、河南、河北、江苏和山西。下面的地图显示了这些省份在中国的位置。

中国北部是内蒙古、河北和山西,东部是山东和江苏,中部是河南
研究发现,被鉴定的低垂果树中有60%位于中国的6个省份,这些省份在地图上都有突出显示。它们包括中国北部的内蒙古、河北和山西,中国东部的山东和江苏,以及中国中部的河南。汤姆·普拉特为碳简报绘制的地图。金宝搏bet188

此外,在河北、黑龙江、上海和山东等省份,超过20%的现有煤炭产能在研究中得分较低,适合优先退休。

解释那些区域影响,崔表示,有些可能归因于“不良的技术属性”,例如位于中国三个东北省的老化工厂,即黑龙江,吉林和辽宁。她指出,健康和水的影响也可能导致差异,可以在上海和山东省和河北省的城市中看到。CUI补充说:

“各省低垂果木所占比例差异不大,这说明在山东、内蒙古、河南等低垂果木较多的省份,也有大量的燃煤电厂。”

在“持续利用”和“保证寿命”两种情况下,地理位置也会对得分较高的燃煤电厂的估计退休时间产生不同的影响——这些电厂不包括那些容易挂起的果实。

在国家层面上,后一种方案预计会让核电站比前一种方案晚5年退役,直到2040年达到1.5摄氏度的目标,或者到2050年达到2摄氏度的目标。

在区域尺度上,约有一半的省份在两条路径上的差异不到3年,而其他少数省份在“保证寿命”模式下的关停延迟约10年。

作者写道,这种差异是由于一些最新的工厂,如新疆的工业自用工厂和甘肃的无利可图的工厂,是基于非年龄相关的原因而被淘汰的。

该研究在“恒定利用”路由之后,在1.5℃的目标下,在“恒定利用”路由之后,植物的平均运作寿命在1.5℃的目标下,或在2C目标下26年。相比之下,82%的剩余工厂将相应地,至少在1.5C或2C目标下的“保证寿命”路径下运行20和30年。

相比之下,遵循“保证寿命”路线的电厂预计将逐步减少其运行时间。

该文件称,要实现2摄氏度的气候目标,它们的年运行时间需要从现在的4350小时减少到2030年的3750小时,2040年的2500小时,2050年的1000小时以下。在1.5摄氏度的情况下,预计2030年、2040年和2045年,它们的年使用量将分别为2640、1680和零小时。

研究人员制作了下面的地图,显示了不同地区的燃煤电厂在“持续利用”情景(实线)和“保证寿命”路线(虚线)下的不同退休前景。蓝线和绿线分别代表1.5C和2C情景下的预测路径。

燃煤发电厂在不同中国省份所需的淘汰途径
该地图显示了在“恒定利用”(实线)和“保证寿命”(虚线)策略下的不同中国省省省燃煤电厂所需的淘击途径。两个全球气候目标由线的颜色象征,蓝色表示1.5C目标和绿色,意味着“低于”2C场景。来源:Cui等人(2021.).

袁将区域对比与不同地区不同的自然资源和不同的电力负荷需求联系起来。他讲碳简短:金宝搏bet188

“为确保电力安全,在逐步淘汰化石能源的同时,必须明确煤电的区域定位,实现煤电在不同地区的分级退出。金博宝188备用地址这就造成了不同地区煤电退役时间的差异。”

在描述一个理想的区域秩序时,袁说,在中国东南部和中部的一些可再生能源丰富的地区,应该优先淘汰燃煤发电。金博宝188备用地址他建议,在中东部,表现不佳的小型燃煤机组应该先退役,以优化机组库存:

“考虑到西北和东北地区的燃煤机组承担了部分供热责任,(这些地区)应该考虑优先退出能耗较高的小型热电联产机组。金博宝188备用地址在当地,300兆瓦的节能热电联产机组可以替代供热任务。”金博宝188备用地址

他预计,中国西北和东部的电厂将是最后关闭的,原因是这两个地区有大量的燃煤机组库存,以及风力发电和太阳能输出的“不稳定和不确定性”。

该研究提供以下图形,显示“恒定利用”(黄色条)和“保证寿命”(蓝色条)下的燃煤单元的运行寿命分布,具有1.5℃(顶面板)和2C(底板)。目标分别。

中国燃煤电厂的持续利用情景和保证寿命情景
在“持续利用”方案(黄条)下,工厂按其总体得分从低到高的顺序关闭,但被允许以当前的运行水平运行。相比之下,“保证寿命”方案(蓝色条)保证核电站有20年或30年的最低寿命,但要求它们逐渐减少工作时间。来源:Cui等人(2021.).

潜在的挑战

这项研究的出发点是,中国应该停止建设新的燃煤电厂。作者在论文中解释说:“中国的脱碳路径表明,任何新增燃煤电厂都不符合巴黎气候目标。”

但这个规定可以证明现实挑战。最近涵盖的报告路透他表示,中国目前有247GW的煤电在开发中,超过了整个美国的煤电船队。

此外,金宝搏bet188碳的简要分析从去年初报道,中国主要的电力公司为目标的主要型电力公司是允许“数百人”的目标燃煤电站建成。一个独立研究中国在2020年1月至6月期间批准了2000万千瓦的燃煤发电装机容量,这比此前四年的任何一年的装机容量都要高。

香港苗,可持续投资项目主任和高级能源专家金博宝188备用地址世界资源研究所(WRI)在中国没有参与该研究,讲碳简介在中国淘汰煤炭面临的挑战。金宝搏bet188苗说有一些关键因素推动中国煤电持续增长。

一个是经济增长推动的电力需求日益增加。“达成共识,出于经济因素,电力需求将继续增加,”苗语解释。她引用了基础设施的建设,如高速铁路网络,作为一个例子:

“只要你想建设城际轨道交通,电力需求肯定会上升,因为这两者是齐头并进的。”

通过北京市旅行的高速子弹火车
旅行通过北京市的高速子弹火车。信用:娄林威/ alamy股票照片。

另一个贡献因素是传统的经济回报,全国通过投资煤炭力量来期望。“通常,煤炭权力的投资可能会使GDP两年下线。苗族说,它的施工周期稳定。她们补充说,财政优势是通过中国仍然认为基础设施的强大投资的事实复杂化。

第三个决定因素是相关政策的缺乏。

“尚不清楚奖励是什么奖励将给制造低碳转型的人,或者高碳企业将面临的限制 - 尽管目前正在制定这样的奖励和惩罚系统。”

此外,中国煤炭电力部门的“发展目的”增加了这些困难。苗歧视解释说,“在过去几十年中,该部门诞生并制定了一种适应[中国]丰富的煤炭在一方面,另一方面缺乏天然气和油。她继续:

“过去几十年,中国一些省份以煤炭为基础的产业链为当地经济增长和就业创造做出了贡献。在替代技术应用扩大规模并变得具有成本效益之前,仍然需要支持高渗透率可再生能源的灵活服务。金博宝188备用地址从经济角度来看,煤炭发电是目前提供灵活服务的第一选择。”

他说,逐步淘汰燃煤电厂是中国电力系统低碳转型的“必然要求”,而这又是中国实现碳排放峰值和碳中和的关键。他解释说:

“为了协调碳中性的长期目标和确保电力安全的短期目标,煤电退出必须以电力系统整体安全和碳减排为首要目标。”

然而,他补充道,“必须维持有序的淘汰”:

“如果太慢,转变的时机就会被错过,碳中和就会变得更加困难。”如果太快,电力可能会变得不可靠,电价可能会飙升,大量资产可能会陷入困境。”

参考新的研究,NRDC的Alvin Lin将其视为了解煤炭植物在未来几十年中逐步逐步淘汰的“重要贡献”。

然而,他补充说,“正如研究的作者承认的那样,在未来的研究中,还需要对逐步淘汰燃煤电厂对电网稳定意味着什么进行分析。”

林指出,有两个可能的领域需要进一步调查。其中一个问题是“如何建立一个更灵活的电网,让可再生能源(在中国)和核电取代煤电,以可靠的方式满足不断增长的电力需求”。

另一方面,他说,“如何应对从煤矿和煤炭电力转换到零碳能源的社会和经济影响,这需要进一步讨论,协议和在当地和行业水平的政策”。金博宝188备用地址

崔荣勇等人(2021),《中国燃煤电厂逐步淘汰战略》,《自然通讯》,doi: 10.1038 / s41467 - 021 - 21786 - 0

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