福建省碳減排路徑及能源新發展機制探討

（中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司 福建福州 350003）

0 引言

2020 年9 月22 日，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上首次向世界鄭重宣布“二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”，2020年12 月12 日在氣候雄心大會上鄭重宣布“2030 年中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005 年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右”。碳排放目標的確定，將對福建省經濟社會發展特別是能源發展產生重大影響，應及早布局，重點考量全省碳減排路徑及能源發展新機制。

1 福建省能源消費、碳排放現狀及趨勢

福建省為化石能源匱乏省份，煤、油、氣多通過外省調入，能源的本省自我供給主要依托水電、核電、風電、光伏等非化石能源生產的清潔電力，“十三五”末的能源自給率預計在30%以內。

統計相關數據顯示，2019 年福建省地區生產總值躍上4萬億元臺階，GDP 增長7.6%，高于全國1.5 個百分點；當年能源消費總量13 718.3 萬t 標準煤，煤炭：石油：天然氣：一次電力及其他能源的結構比為47.3∶23.0∶4.8∶24.9，分別較2015 年變化-2.6、-1.8、-0.3、4.7 個百分點，較2010 年變化-8.1、-1.8、0.6、9.3 個百分點，能源消費結構持續優化中［1］。

初步測算2019 年福建省碳排放總量約25 600 萬t CO2（按國家發改委能源研究所提供的碳排放因子取數測算，下同）。從結構看，來源于煤炭、石油、天然氣消費的二氧化碳排放量分別約占排放總量的70%、26%和4%。

按照國家30、60 碳減排愿景，結合福建省“十四五”國民經濟規劃綱要［2］，及近中期重大項目推進情況，預期至2030年，福建省能源消費總量將達到2 億t 標煤左右，屆時二氧化碳排放總量將超3 億t。若仍按照現有經濟發展模式，隨著經濟逐步發展、能源消費總能量的增加，碳排放還將持續增長，碳減排任務艱巨。

2 福建省碳匯能力分析

林業活動表現的碳吸收匯（以下簡稱“碳匯”）是國際公認的經濟可行、能應對氣候變化的有效措施。根據1974—2018年期間的九次全國森林資源清查結果，福建森林面積呈穩步上升趨勢，截至2018 年，全省森林覆蓋率66.80%，居全國首位，森林蓄積量7.29 億m3，居全國第七位。參考近年文獻提供的碳匯計算方法及結果，近十年福建省林業年均碳匯能力約為3 000 萬t（即年吸收CO2能力）。

按照發展趨勢及未來政策導向，福建省森林面積仍將繼續擴大，林業碳匯能力有望進一步提升，但總體提升空間有限，預計今后十年內全省森林年均碳匯能力約3 300 萬t。實際林業碳匯能力受樹木種類、生長周期等影響，有待結合詳實的林業普查數據進一步核算。

此外，海洋是碳匯的另一大重要載體。海洋固碳能力和效率遠大于其他生態系統，海洋碳庫固定的碳約為陸地生態系統的20 倍。福建省海域面積達13.6 萬km2，具有一定的海洋碳匯能力。但現階段我國對海洋碳匯的研究剛起步，尚需結合海洋資源的調查、監測和核算方法的研究共同開展。

綜上分析看，福建省碳匯能力僅為千萬t 級別，無法滿足全省億t 級的二氧化碳排放需求，需重點研究碳減排策略。

3 福建省非化石能源資源稟賦

為實現福建省“碳達峰”“碳中和”目標，首先需充分摸排全省非化石能源資源稟賦，基于自身資源探討后續碳減排路徑及空間。福建省內非化石能源資源主要是水力、風能、太陽能、潮汐能等可再生能源，此外沿海一帶擁有多處條件較好的核電廠址。

（1）水力資源。福建常規水力資源已開發完畢，當前裝機約1 200 萬kW，另有已建及在建抽水蓄能電站總裝機680 萬kW。

（2）風能資源。受季風和臺灣海峽“狹管效應”的共同影響，福建省海峽中部地區風能資源豐富，沿海陸上70 m 高超過200 W/m2技術開發量逾1 300 萬kW；近海海洋風能資源理論蘊藏量約1.2 億kW，遠海理論蘊藏量約3.3 億kW。

（3）太陽能。福建太陽能屬三類、四類資源區，太陽能資源一般，但仍有一定的開發價值，沿海一帶資源較好，南部資源較北部好。

（4）核電廠址。福建省核電廠址已開發4 處，另還有列入中長期規劃保護論證的廠址多處。

（5）潮汐能。福建潮汐能的理論蘊藏量約3 400 萬kW，但受技術限制，暫不具備經濟開發條件。

綜上，福建省非化石能源資源重點集中在海上風電，以及優越的核電廠址。結合技術發展情況，省內能源領域碳減排主要可依托海上風電、核電廠址開展。

4 福建省碳減排空間及路徑初探

碳減排可主要劃分為工業生產碳減排、交通領域碳減排、能源生產碳減排3 大板塊，其中能源生產碳減排又主要集中在電力生產部分。各板塊的碳減排路徑及減排空間初探如下：

（1）工業生產的能源利用效率及電氣化率提升。普及生產環節的節能措施，能源利用效率向發達國家看齊；實現能源消費側全面再電氣化，深挖生產過程中燃料消耗的電能替代潛力，減少低效率的燃料消耗。充分考量效率的提升以及燃料消費電能替代，僅保留石油化工業、非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉等行業必要的的煤炭消耗，預期可減排二氧化碳約18 000 萬t。

（2）交通行業全面清潔化替代。近期大力發展電動汽車，積極推進港口岸電，并考慮中期生物柴油等碳平衡燃料、遠期氫燃料電池全面替代航空煤油、船用柴油。交通行業用能全清潔化后，預期可減排二氧化碳約3 000 萬t 以上。

（3）電力生產的可再生能源資源替代。充分發掘全省各類可再生能源資源，將海上風電作為主力電源之一重點發展，以滿足遠景用電需求。按照福建省海上風電開發規模約6 000 萬kW測算，年可發電量約2 100 億kWh，可實現替代燃煤電廠4 200萬kW，年可減排CO2約15 500 萬t。應對既有煤電酌情考慮升級改造或是天然氣替代。

除上述三個板塊碳減排工作外，還應大力發展碳捕集、封存與利用技術。在電力、石油化工、水泥、鋼鐵等行業實施碳捕集及封存工作，并積極探索CO2資源化利用［3］。

5 碳減排大背景下的福建省能源發展機制建議

（1）強化能源裝備產業配套，保障可再生能源開發需求。福建省遠景海上風電規模將以深遠海為主，需加速推進布局深遠海上風電規劃設計建設及裝備制造全產業鏈，有效保障開發需求，在獲得平價綠電的同時帶動產業發展；光伏產業上，大力推進高效新型光伏技術，通過示范項目驗證、促進技術成熟及成本下降，保障全省光伏裝機規模穩步上升；儲能產業上，一方面依托現有電化學儲能優勢產業做強做大，解決新能源大規模投產后的日、周波動調峰問題，另一方面融合高校、石化及化工企業、能源企業的“產學研”能力，積極發展制氫、儲氫、加氫及用氫技術，壯大氫能產業，為遠景新能源占主導時期提供季節性能量調節手段。

（2）加強區域能源系統頂層規劃，切實提高終端能效及電能占比。探索組織開展區域、工業園區的綜合能源總體規劃，按照多能互補協同發展的方向，做好區域可開發能源資源的綜合利用和終端能源消費的整合優化，提升能源利用效率、降低用能費用。

（3）系統推進交通電氣化，有效降低近中期碳排放水平。確保“電動福建”三年建設目標如期完成，持續提升電動汽車保有量；積極推動港口岸電建設，進一步提升交通電氣化水平。

（4）開展火電發展路徑專題研究，統籌考慮到役替代方案。按照“碳中和”遠景目標，部署開展煤電發展路徑專題研究，保障中長期火電由基荷電源向調節電源平穩過渡轉變。

（5）著手虛擬電廠建設，挖掘需求側資源潛力。以“數字福建”平臺為基礎，結合能源生產、傳輸、消費等各環節的新基建數字化建設，挖掘電動汽車、分布式電源及需求側可中斷負荷、儲能設施等需求側資源，開展省內虛擬電廠政策研究及市場規則制定，引導調動需求側響應資源，推進提效降碳的落實。

（6）提前開展示范研究，確保可再生能源有序推進。因地制宜，推進部署開展深遠海上風電資源勘察及開發技術研究。

（7）及時調整遠景規劃，合理預留各類站址資源。按照“碳中和”目標，提前謀劃可再生能源基地集約送出方案，調整修訂與之相適應的各類能源基礎設施選址規劃，并將其納入國土空間布局規劃加以保護。

（8）引導新技術應用，打造現代能源系統。開展大比例可再生能源接入電網的運行策略與交易策略等能源互聯網各類前瞻性技術研究，加強關鍵領域技術攻關，補齊短板。

6 結語

碳排放目標對福建省中長期能源發展影響較大，需要全面審視中長期能源發展的目標、任務。基于當前及可預見的技術發展，從能源供應、消費全產業鏈著眼，進一步調整產業及能源結構。30、60 碳目標對福建省的能源發展影響是深遠及全方位的，既是挑戰更是機遇，將產生新的投資需求，帶來新產業、新增長點，成為拉動增長的重要動力。