西部地區經濟發展與碳達峰路徑探索

黃震

（上海惠卓企業管理咨詢有限公司 上海 200122）

2021年兩會上，碳達峰、碳中和（以下簡稱“雙碳”）被首次寫入政府工作報告，表明我國積極參與國際社會碳減排，主動順應全球綠色低碳發展潮流。“電力是經濟發展的先行官”，在碳排放中工業占重要比例，其中尤以能源居多，能源中電力為主力。對全國而言，西部地區是清潔能源富余省份，分別代表清潔能源的兩大類型，即水電、風光，實現碳達峰具有更加優厚的現實條件。本文以電力為主要研究對象，通過電力的相關變化，探索西部地區碳達峰路徑。

1 研究思路

本文立足經濟發展與能源電力的關系，圍繞碳排放主要來自能源的本質特征，構建“電力—能源—經濟—碳排放”的分析關系，運用“單位GDP能耗”和“電力碳排放因子”兩個要素，勾勒未來碳排放演進路線，運用對比分析法，深入分析制約碳達峰的客觀要素，力圖探索碳達峰路徑。結合西部地區經濟實際，深入分析西部地區電力、能源、經濟、碳排放，反復論證機組互濟、通道、化學儲能等重要因素，并提出一定的見解。

2 西北地區碳達峰路徑探索

西北地區戈壁荒漠廣布，太陽能、風能資源十分豐富，開發潛力巨大，對減少碳排放有著重要影響。陜西是西北地區的經濟大省，本文以陜西省為典型，以陜西省的經濟發展現狀和發電量構成為主要研究對象，通過分析現狀和預測未來，探索西北地區碳達峰實現路徑。

2.1 陜西省經濟發展和發電量構成情況

陜西省近3年的地區生產總值呈現持續穩定增長趨勢，按價格不變計算，陜西省近兩年地區生產總值平均增速為4.35%，以此預估陜西省2022—2030年地區生產總值，如表1所示。

表1 陜西省地區生產總值預測

陜西省近3年的發電量構成及占比情況如表2所示，陜西省2021年風力發電138.6億千瓦時，較2020年增長69.85%；太陽能發電量84.55億千瓦時，較2020年增長25.56%，清潔電能呈現逐步增長趨勢。

表2 陜西省近3年發電量構成情況

為了分析經濟發展和發電量之間的關系及進一步預測未來發電情況，使用單位GDP能耗對發電量進行預估，單位GDP能耗=發電量/地區生產總值（千瓦時/元），表示每產生一元產值所對應的發電量。通過計算，陜西省近3年單位GDP能耗如表3所示。由表3可以看出，火電系數增速近2年平均值為3.00%，水電系數增速近2年平均值為-14.37%，風電系數增速近2年平均值為31.63%，太陽能發電系數增速近2年平均值為19.29%。

表3 陜西省近3年單位GDP能耗

2.2 陜西省未來經濟發展和發電情況預測

在得出單位GDP能耗的增速后，按照“本年系數=上一年系數*增速”的方法計算陜西省未來9年單位GDP能耗，再將陜西省2022—2030年預估地區生產總值和該系數相乘，可以得到未來9年的發電量預估值，如表4所示。需要注意的是，根據宏觀環境和政策可以預測，未來會逐漸減少火電占比，火電系數的正值不合理；水電系數降速過快，按照這個速度，未來水電系數會變為負值，不符合現實性。因此，火電和水電系數分別按照2021年的系數（0.0764、0.0039）對未來走勢進行分析。由表4可以看出，未來陜西省火電占比呈現逐年下降趨勢，清潔能源發電占比呈現逐年上升趨勢。

表4 陜西省未來9年發電量預估值

2.3 西北地區實現碳達峰路徑分析

目前，西北電網已經完成碳達峰方案部署，為實現2030年碳達峰的目標，預計擴大新能源裝機3.5億千瓦以上，在提高清潔電能占比方面有著不可或缺的積極作用。

3 西南地區碳達峰路徑探索

西南地區是我國水力資源最豐富的地區，擁有多座大型水庫，是將水電“西電東送”的主戰場，其中西南地區的四川省清潔能源資源總量排名全國第一。本文將以四川省為例，探索西南地區實現碳達峰目標的路徑。

3.1 四川省經濟發展和發電量構成情況

四川省作為西南地區的經濟大省，地區生產總值呈現持續快遞增長的趨勢，近2年的地區生產總值平均增速為6.05%。通過分析四川省近3年的發電量構成及占比情況可知，四川省近3年水電占總發電量的比例都在80%以上；火電發電量雖然占比不高，但是呈現逐年上升趨勢，從2019年的13.69%上升到2021年的15.31%，主要原因在于水電受氣候因素影響較大，需要火電保持電量供應的穩定。

通過計算，四川省近3年單位GDP能耗情況如表5所示。由表5可以看出，火電系數增速近2年平均值為6.83%，水電系數增速近2年平均值為-0.48%，風電系數增速近2年平均值為11.77%，太陽能發電系數增速近2年平均值為12.43%。

表5 四川省近3年單位GDP能耗

3.2 四川省未來經濟發展和發電情況預測

同樣，按照“本年系數=上一年系數*增速”的方法計算四川省未來9年單位GDP能耗，再將四川省2022—2030年預估地區生產總值和該系數相乘，可以得到未來9年的發電量預估值，如表6所示。需要注意的是，根據宏觀環境和政策可以預測，未來會逐漸減少火電占比，增加清潔能源占比，火電系數的正值和水電系數的負值不符合現實性。因此，火電和水電系數分別按照2020年和2021年的系數平均值（0.0116、0.0672）對未來走勢進行分析。由表6可以看出，火電和清潔能源發電占比基本穩定在14%和86%。在清潔電能中，水電占比逐年下降，風電和光電占比逐年上升，起到補充和替代水電的作用。

表6 四川省未來9年發電量預估值

3.3 西南地區實現碳達峰路徑分析

四川省可開發風光發電資源超過1億千瓦，并且正在規劃建設大渡河、雅礱江、金沙江流域的水風光互補清潔能源基地，風光發電可開發資源超過8000萬千瓦，如能開發利用好這些資源，可以為西南地區乃至全國實現碳達峰做出重要貢獻。

4 結語

本文以陜西省和四川省為典型代表，分析西北和西南地區的經濟發展與發電量之間的關系，并以此探索兩個地區實現碳達峰目標的主要路徑。

從研究來看，西部地區清潔能源富余，實現碳達峰更為容易，但對電力系統的考驗更強，原因在于水電、風電的出力不穩定，必然需要火電作為調峰調頻機組，在此過程中，實現機組間互濟是未來碳達峰決勝的關鍵。西南地區水電豐富，在“十四五”期間有開發計劃，其水電送出對通道要求高，實現通道的協調發展，也是實現碳達峰的挑戰。而西北地區，風光豐富，乃至上海都欲在甘肅建立風光基地，風光出力不足，化學儲能將成為發展挑戰。綜上所述，對西部地區而言，不同類型機組互濟、通道、化學儲能安全問題等將成為制約碳達峰的挑戰。

未來可以結合地區第一二三產業的發展情況，進一步驗證單位GDP能耗和碳排放合理性，增加對政策文件等其他社會因素的考慮，完善對經濟發展和發電量之間關系的研究，更加全面地探索各地區實現碳達峰目標的路徑。