福建省碳减排路径及能源新发展机制探讨

（中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 福建福州 350003）

0 引言

2020 年9 月22 日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上首次向世界郑重宣布“二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”，2020年12 月12 日在气候雄心大会上郑重宣布“2030 年中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005 年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右”。碳排放目标的确定，将对福建省经济社会发展特别是能源发展产生重大影响，应及早布局，重点考量全省碳减排路径及能源发展新机制。

1 福建省能源消费、碳排放现状及趋势

福建省为化石能源匮乏省份，煤、油、气多通过外省调入，能源的本省自我供给主要依托水电、核电、风电、光伏等非化石能源生产的清洁电力，“十三五”末的能源自给率预计在30%以内。

统计相关数据显示，2019 年福建省地区生产总值跃上4万亿元台阶，GDP 增长7.6%，高于全国1.5 个百分点；当年能源消费总量13 718.3 万t 标准煤，煤炭：石油：天然气：一次电力及其他能源的结构比为47.3∶23.0∶4.8∶24.9，分别较2015 年变化-2.6、-1.8、-0.3、4.7 个百分点，较2010 年变化-8.1、-1.8、0.6、9.3 个百分点，能源消费结构持续优化中［1］。

初步测算2019 年福建省碳排放总量约25 600 万t CO2（按国家发改委能源研究所提供的碳排放因子取数测算，下同）。从结构看，来源于煤炭、石油、天然气消费的二氧化碳排放量分别约占排放总量的70%、26%和4%。

按照国家30、60 碳减排愿景，结合福建省“十四五”国民经济规划纲要［2］，及近中期重大项目推进情况，预期至2030年，福建省能源消费总量将达到2 亿t 标煤左右，届时二氧化碳排放总量将超3 亿t。若仍按照现有经济发展模式，随着经济逐步发展、能源消费总能量的增加，碳排放还将持续增长，碳减排任务艰巨。

2 福建省碳汇能力分析

林业活动表现的碳吸收汇（以下简称“碳汇”）是国际公认的经济可行、能应对气候变化的有效措施。根据1974—2018年期间的九次全国森林资源清查结果，福建森林面积呈稳步上升趋势，截至2018 年，全省森林覆盖率66.80%，居全国首位，森林蓄积量7.29 亿m3，居全国第七位。参考近年文献提供的碳汇计算方法及结果，近十年福建省林业年均碳汇能力约为3 000 万t（即年吸收CO2能力）。

按照发展趋势及未来政策导向，福建省森林面积仍将继续扩大，林业碳汇能力有望进一步提升，但总体提升空间有限，预计今后十年内全省森林年均碳汇能力约3 300 万t。实际林业碳汇能力受树木种类、生长周期等影响，有待结合详实的林业普查数据进一步核算。

此外，海洋是碳汇的另一大重要载体。海洋固碳能力和效率远大于其他生态系统，海洋碳库固定的碳约为陆地生态系统的20 倍。福建省海域面积达13.6 万km2，具有一定的海洋碳汇能力。但现阶段我国对海洋碳汇的研究刚起步，尚需结合海洋资源的调查、监测和核算方法的研究共同开展。

综上分析看，福建省碳汇能力仅为千万t 级别，无法满足全省亿t 级的二氧化碳排放需求，需重点研究碳减排策略。

3 福建省非化石能源资源禀赋

为实现福建省“碳达峰”“碳中和”目标，首先需充分摸排全省非化石能源资源禀赋，基于自身资源探讨后续碳减排路径及空间。福建省内非化石能源资源主要是水力、风能、太阳能、潮汐能等可再生能源，此外沿海一带拥有多处条件较好的核电厂址。

（1）水力资源。福建常规水力资源已开发完毕，当前装机约1 200 万kW，另有已建及在建抽水蓄能电站总装机680 万kW。

（2）风能资源。受季风和台湾海峡“狭管效应”的共同影响，福建省海峡中部地区风能资源丰富，沿海陆上70 m 高超过200 W/m2技术开发量逾1 300 万kW；近海海洋风能资源理论蕴藏量约1.2 亿kW，远海理论蕴藏量约3.3 亿kW。

（3）太阳能。福建太阳能属三类、四类资源区，太阳能资源一般，但仍有一定的开发价值，沿海一带资源较好，南部资源较北部好。

（4）核电厂址。福建省核电厂址已开发4 处，另还有列入中长期规划保护论证的厂址多处。

（5）潮汐能。福建潮汐能的理论蕴藏量约3 400 万kW，但受技术限制，暂不具备经济开发条件。

综上，福建省非化石能源资源重点集中在海上风电，以及优越的核电厂址。结合技术发展情况，省内能源领域碳减排主要可依托海上风电、核电厂址开展。

4 福建省碳减排空间及路径初探

碳减排可主要划分为工业生产碳减排、交通领域碳减排、能源生产碳减排3 大板块，其中能源生产碳减排又主要集中在电力生产部分。各板块的碳减排路径及减排空间初探如下：

（1）工业生产的能源利用效率及电气化率提升。普及生产环节的节能措施，能源利用效率向发达国家看齐；实现能源消费侧全面再电气化，深挖生产过程中燃料消耗的电能替代潜力，减少低效率的燃料消耗。充分考量效率的提升以及燃料消费电能替代，仅保留石油化工业、非金属矿物制品业、有色金属冶炼等行业必要的的煤炭消耗，预期可减排二氧化碳约18 000 万t。

（2）交通行业全面清洁化替代。近期大力发展电动汽车，积极推进港口岸电，并考虑中期生物柴油等碳平衡燃料、远期氢燃料电池全面替代航空煤油、船用柴油。交通行业用能全清洁化后，预期可减排二氧化碳约3 000 万t 以上。

（3）电力生产的可再生能源资源替代。充分发掘全省各类可再生能源资源，将海上风电作为主力电源之一重点发展，以满足远景用电需求。按照福建省海上风电开发规模约6 000 万kW测算，年可发电量约2 100 亿kWh，可实现替代燃煤电厂4 200万kW，年可减排CO2约15 500 万t。应对既有煤电酌情考虑升级改造或是天然气替代。

除上述三个板块碳减排工作外，还应大力发展碳捕集、封存与利用技术。在电力、石油化工、水泥、钢铁等行业实施碳捕集及封存工作，并积极探索CO2资源化利用［3］。

5 碳减排大背景下的福建省能源发展机制建议

（1）强化能源装备产业配套，保障可再生能源开发需求。福建省远景海上风电规模将以深远海为主，需加速推进布局深远海上风电规划设计建设及装备制造全产业链，有效保障开发需求，在获得平价绿电的同时带动产业发展；光伏产业上，大力推进高效新型光伏技术，通过示范项目验证、促进技术成熟及成本下降，保障全省光伏装机规模稳步上升；储能产业上，一方面依托现有电化学储能优势产业做强做大，解决新能源大规模投产后的日、周波动调峰问题，另一方面融合高校、石化及化工企业、能源企业的“产学研”能力，积极发展制氢、储氢、加氢及用氢技术，壮大氢能产业，为远景新能源占主导时期提供季节性能量调节手段。

（2）加强区域能源系统顶层规划，切实提高终端能效及电能占比。探索组织开展区域、工业园区的综合能源总体规划，按照多能互补协同发展的方向，做好区域可开发能源资源的综合利用和终端能源消费的整合优化，提升能源利用效率、降低用能费用。

（3）系统推进交通电气化，有效降低近中期碳排放水平。确保“电动福建”三年建设目标如期完成，持续提升电动汽车保有量；积极推动港口岸电建设，进一步提升交通电气化水平。

（4）开展火电发展路径专题研究，统筹考虑到役替代方案。按照“碳中和”远景目标，部署开展煤电发展路径专题研究，保障中长期火电由基荷电源向调节电源平稳过渡转变。

（5）着手虚拟电厂建设，挖掘需求侧资源潜力。以“数字福建”平台为基础，结合能源生产、传输、消费等各环节的新基建数字化建设，挖掘电动汽车、分布式电源及需求侧可中断负荷、储能设施等需求侧资源，开展省内虚拟电厂政策研究及市场规则制定，引导调动需求侧响应资源，推进提效降碳的落实。

（6）提前开展示范研究，确保可再生能源有序推进。因地制宜，推进部署开展深远海上风电资源勘察及开发技术研究。

（7）及时调整远景规划，合理预留各类站址资源。按照“碳中和”目标，提前谋划可再生能源基地集约送出方案，调整修订与之相适应的各类能源基础设施选址规划，并将其纳入国土空间布局规划加以保护。

（8）引导新技术应用，打造现代能源系统。开展大比例可再生能源接入电网的运行策略与交易策略等能源互联网各类前瞻性技术研究，加强关键领域技术攻关，补齐短板。

6 结语

碳排放目标对福建省中长期能源发展影响较大，需要全面审视中长期能源发展的目标、任务。基于当前及可预见的技术发展，从能源供应、消费全产业链着眼，进一步调整产业及能源结构。30、60 碳目标对福建省的能源发展影响是深远及全方位的，既是挑战更是机遇，将产生新的投资需求，带来新产业、新增长点，成为拉动增长的重要动力。