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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。

本文,发表在自然通讯发现,从技术,经济和环境的角度来看,从技术,经济和环境的角度来看,从技术,经济和环境的角度出发,才能快速退休,“特别适合”。

上微信关注《碳简报》

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。

该研究计划在1.5C场景下完全将中国淘汰煤炭在2045年,或在2C路径下在2055年下,该研究说。

然而,作者只探索没有新建的燃煤植物的途径,这意味着中国需要停止构建新设施直接离开计划工作。

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

由于中国领导人习近平设定了全国的目标,以至于去年9月2060年成为碳中立,该国的中央政府已将Xi的气候承诺纳入其中许多官方蓝图。这包括最近批准的第14个五年计划的“纲要”。(见碳简介乐动体育下载app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XI举起的概念“习金平思想“, 一种系列XI讲话和作品中的关键思想与政策。还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”。

新的研究是北京结合其碳减排目标进入国家议程,但尚未开始绘制封闭燃煤植物的计划。相反,一些强大的兴趣在这个国家正在推动建造更多的植物。

崔怡云博士,助理研究教授和中国方案联合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:乐动体育下载app

“迅速关闭18%最古老,最小,最低效率的工厂为改善空气质量,人力健康,水安全和其他社会目标的机会开辟了机会。”

CUI强调需要立即停止在中国建造新的燃煤植物 - 这是一项研究的关键结论之一。她说:

“越早[a]的”无新煤炭战略“是实施的,淘汰策略越灵活,可以用于现有植物。在开发的所有项目中,我认为大部分不太可能进行;尽管大约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)显示中国燃煤单位已于到目前为止的12年间运营,平均只有1.1%的单位运营超过三十年,是燃煤单位的典型寿命。这意味着中国煤炭舰队比“西方世界”更年轻,在有限的时间内难以退休而不会导致“大量浪费”,CEC指出。

嘉海工学教授是新学习和教授的共同作者经济与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:乐动体育下载app

“The biggest finding and discovery of this research is this: if China’s electric power industry uses the phase-out routes proposed by the paper in line with the 2C and 1.5C goals, there is every possibility for it to build a decarbonised electric power system to achieve the goals of a ‘beautiful China’ and carbon neutrality.”

他还强调了确保在中国淘汰煤炭时确保功率可靠性的重要性 - 这一观点因其途径而衡量“多重国家优先事项”。袁补充说:

“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”

词汇表
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座乐动体育app苹果j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煤炭厂房追踪器(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。”

下面的地图作为研究的一部分发布,显示了本研究中所有煤厂的地理分布,大小和应用。他们陷入了三类:自用或“俘虏”植物,主要​​为一个客户提供权力,通常是工业网站(由绿点代表);组合 - 热电厂(由红点代表);和仅电动植物(由黄点表示)。

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.)。

通过涵盖技术,经济和环境尺寸的八种不同标准的评分系统,研究人员识别“首先和快速退役”的煤炭植物。这些设施,占整个样本的18%,被称为“低吊果” - 省级总煤炭能力“相对较小的份额”的所有标准表现不佳。

根据本文,这些植物的安装煤炭容量为111GW,占中国总量的11%。通过关闭它们,超过800家具有更高总体排名的工厂将能够追求其设计的寿命 - 而不是过早关闭。在1.5C和2C气候目标下,剩余的植物预期的最低寿命分别为20至30岁。

然后,该研究列出了详细的轮廓,以引导其余植物的植物逐个退出。提出了两种退休情景。第一个场景“不断使用”,将工厂从低到高电平的整体分数关闭,但允许它们以当前的运行水平运行。第二个选项“保证寿命”,确保工厂具有上述最低寿命,但需要他们逐步减少工作时间。

根据该计划,中国将通过2045年或2055年完成煤炭淘汰的完整淘汰,分别达到1.5C或2C目标。

阿尔文·林,中国气候与能源政策主任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:乐动体育下载app

“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。乐动体育app苹果j它结合了对每个电厂的技术属性、乐动体育app苹果j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。”

对煤炭植物的地理影响

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。

内蒙古,河北和山西在中国北部,山东和江苏在中国东部和河南中部
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。乐动体育下载app

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。

在解释这些区域影响时,崔说,一些可能被归因于“不可取的技术属性”,比如位于中国东北三省,即黑龙江、吉林和辽宁的老化工厂。她指出,健康和水的影响也可能造成差异,这可以在上海市和山东省、河北省看到。崔补充道:

“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。”

地理学层还对估计的燃煤植物估计的退休时间表产生了不同的影响 - 除了低悬崖水果之外的人 - 在“持续利用率”和“保证寿命”情景下。

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。

研究发现,遵循“持续利用”路线的电厂的平均运行寿命在1.5摄氏度的目标下是18年,在2摄氏度的目标下是26年。相比之下,剩下的82%的核电站将至少运行20年和30年,“保证寿命”路径低于1.5摄氏度或2摄氏度的目标。

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.)。

元将区域对比与不同地区不同的自然资源和不同电力负荷要求的影响。他讲碳简短:乐动体育下载app

“为了确保电力的安全性,同时逐步逐步逐步淘汰化石能源,[我们]必须澄清煤炭能力的区域定位,以实现不同地区的煤电的分层出口。这导致煤电退休时间表中不同地区之间的差异。“

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。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。在当地,300兆瓦的节能热电联产机组可以替代供热任务。”

他希望西北和东部的植物是由于两种地区的燃煤单位的广泛存货以及风电和太阳能输出的“不稳定和不确定性”而被关闭的植物。

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“恒定利用”情景下(黄色条),植物通过低到高的整体分数关闭,但被允许在其当前的运行水平上运行。相比之下,“保证寿命”情景(蓝色条)确保植物有20或30年的最低寿命,但需要他们逐步减少工作时间。来源:Cui等人(2021.)。

潜在的挑战

研究的起点是中国应该停止建设新的煤炭厂。“中国的脱碳途径表明,任何新的煤炭厂都不符合巴黎气候目标,”作者在论文中解释道。

但这个规定可以证明现实挑战。最近涵盖的报告路透社说中国现在有247GW的开发煤炭力量 - 比整个美国煤炭舰队更多。

此外,乐动体育下载app碳简短分析乐动体育app苹果j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。

洪苗,可持续投资项目主任和高级能源专家世界资源研究所(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。乐动体育下载app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。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:

“为了协调碳中立的长期目标以及确保电力安全的短期目标,煤炭的退休必须持有电力系统的整体安全和减少作为主要目标的碳排放。”

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。”乐动体育app苹果j

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”。

Cui,R. Y.等。(2021),中国高野心煤电淘汰的备工厂策略,自然通信,DOI:10.1038 / S41467-021-21786-0

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