莱西电力规划中碳排放夹点分析与可再生能源需求

首先，利用碳夹点分析对莱西未来的电力进行规划，计算出最小可再生能源的需求。具体计算过程如下：根据表1中第3列的数据，绘制2012年莱西电力行业的源复合曲线（图4中左边的实线）。在本研究中，假设未来的碳排放是在2012年的基础上减排，因此，阱复合曲线根据2012年的电量和排放量即可确定（如图4中左边的虚线）。假设电力需求量年增长率为5%，碳排放与2012年相比，减20%。因此，2020年的碳排放为1260kt，电力需求为2500GWh。连接原点与点（2500，1260）的线段就是2020年的阱复合曲线。为了满足2020年的电力需求和碳排放目标，需要对2012年的发电组合进行优化。具体的做法就是将2012年的源复合曲线向右平移，直到与2020年的阱复合曲线相切。在此分析中，由于分析周期比较短，新建设的发电厂不可能马上投入，因此，假设2012年的化石能源发电的种类与2020年相同。如图4所示，为了实现2020年的减排目标和电力需求，最小的可再生能源电量为1200GWh/y，占总电力的48%。同时，与2012年相比，2020年需要淘汰310GW的煤电。

但是，在图4的计算过程中，假设2020年的煤电和燃油发电量与2012年相同，这与现实的政策不符。因此，需考虑一些现实条件。一方面，考虑煤电在中国电力结构中占主导地位，从2012年到2020年，短时间内不可能为了实现碳减排突然大幅提高生物质发电比例和减少煤电比例。另一方面，在莱西2020年的总体规划中，非化石能源在能源总的占比将增加到30%[48]。在2020年，中国的燃油发电将被天然气发电取代[49]。最后，考虑到生物质发电量主要取决于莱西的生物质资源量。因此，2020年的电力结构需要整体考虑以上限制。

图4　2020年可再生能源发电的计算过程(www.xing528.com)

调整后的发电组合曲线如图5所示。生物质发电量减少到750GWh/y，占总发电量的30%。有碳捕集装置的煤电为500 GWh/y，占煤电总量的31.8%。无碳捕集装置的煤电没有从1430 GWh/y（图4）降低到1070 GWh/y（图5）。