2021年，氣候變化為電力行業(yè)帶來了諸多影響，極端天氣頻發(fā)導(dǎo)致全球多地出現(xiàn)電力系統(tǒng)安全事件。在國(guó)際能源署2022年1月版的《電力市場(chǎng)報(bào)告》中，通過對(duì)氣候保護(hù)進(jìn)程的概述，電力行業(yè)在全球脫碳事業(yè)中的重要性愈發(fā)凸顯?！秷?bào)告》對(duì)極端氣候下的電力系統(tǒng)發(fā)展提出建議。

（來源：微信公眾號(hào)“電聯(lián)新媒”作者：李天嬌）

電力行業(yè)脫碳是當(dāng)前氣候政策的核心組成部分

各國(guó)政府越來越重視應(yīng)對(duì)氣候變化的威脅，氣候政策成為影響電力行業(yè)短期、中期和長(zhǎng)期發(fā)展策略的重要因素。氣候政策制定方向的一個(gè)重要指標(biāo)是每個(gè)國(guó)家在《巴黎協(xié)定》下的國(guó)家自主貢獻(xiàn)（NDC）。這些報(bào)告列出了國(guó)家減緩溫室氣體的目標(biāo)和政策，一些國(guó)家自主貢獻(xiàn)承諾包括以獲得國(guó)際技術(shù)、資金和能力建設(shè)支持為條件的內(nèi)容。

截至2021年11月24日提交的國(guó)家自主貢獻(xiàn)報(bào)告中，包括美國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家設(shè)定了頗具雄心的溫室氣體減排目標(biāo)：美國(guó)承諾到2030年實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排50%-52%，日本承諾到2030年實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排46%，南非則是到2030年將溫室氣體排放量控制在350-420Mt CO2-eq當(dāng)量范圍內(nèi)。中國(guó)也提交了最新的國(guó)家自主貢獻(xiàn)報(bào)告，除“雙碳”目標(biāo)外，同時(shí)將2030年單位GDP排放強(qiáng)度下降幅度從2005年的60%-65%提高到65%以上。

電力行業(yè)是所有國(guó)家自主貢獻(xiàn)的核心組成部分?！堵?lián)合國(guó)氣候變化框架公約》（UNFCCC） 2021年的國(guó)家自主貢獻(xiàn)報(bào)告指出，到去年10月12日，代表著192個(gè)締約方的165份最新國(guó)家自主貢獻(xiàn)報(bào)告均涵蓋了電力行業(yè)，其中有116份報(bào)告為新增或最近更新。2019年，這些國(guó)家自主貢獻(xiàn)報(bào)告中的承諾涵蓋了全球溫室氣體排放總量的94%。有86%的國(guó)家自主貢獻(xiàn)報(bào)告提及到2030年提高可再生能源發(fā)電份額的目標(biāo)。

電力行業(yè)也是長(zhǎng)期脫碳目標(biāo)的關(guān)鍵組成部分，這可以從《巴黎協(xié)定》鼓勵(lì)締約方提交的長(zhǎng)期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略以及國(guó)家對(duì)內(nèi)的凈零排放立法中看出。截至去年11月24日，45個(gè)國(guó)家和歐盟已經(jīng)向《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》提交了長(zhǎng)期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略，涵蓋了2019年全球能源相關(guān)二氧化碳排放量的65%以上。此外，18個(gè)國(guó)家和歐盟已通過立法，在2050年或更早之前實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，覆蓋2019年全球能源相關(guān)二氧化碳排放量的15%以上。

所有這些承諾也覆蓋電力行業(yè)。在總體凈零目標(biāo)中，一些國(guó)家宣布其電力行業(yè)將在2030年前或2030年實(shí)現(xiàn)凈零，如挪威已經(jīng)實(shí)現(xiàn)凈零排放，丹麥定于2027年，奧地利則為2030年。美國(guó)、新西蘭和德國(guó)的目標(biāo)日期較晚，前兩者均為2035年，德國(guó)為2045年。

各國(guó)政府正在采取一系列政策措施，根據(jù)中長(zhǎng)期氣候目標(biāo)促使其經(jīng)濟(jì)和電力行業(yè)脫碳。這些措施包括設(shè)定逐步淘汰未減排煤炭階段性日期的具體計(jì)劃，如法國(guó)到2022年為短期計(jì)劃，還有一些則如最遲到2038年的德國(guó)和2040年的智利，為長(zhǎng)期計(jì)劃。這其中還包括一系列碳定價(jià)措施。但即便全面落實(shí)這些措施，仍不足以與《巴黎協(xié)定》1.5℃的溫控目標(biāo)相匹配。

圖1 不同氣候承諾覆蓋的電力行業(yè)二氧化碳排放量和設(shè)定特定電力目標(biāo)的國(guó)家數(shù)量

2021年出臺(tái)了一系列碳定價(jià)新機(jī)制

碳定價(jià)通常是清潔能源轉(zhuǎn)型系列氣候政策的一部分。它包括碳稅、碳市場(chǎng)交易體系（ETS）或是兩者的混合。

到2021年底，共有65種碳定價(jià)機(jī)制就位，其中有6種新機(jī)制全面覆蓋電力行業(yè)。特別值得注意的是，中國(guó)啟動(dòng)了全國(guó)碳排放交易體系，這是世界上最大的二氧化碳排放交易體系。

2021年，作為“適合55歲”一攬子立法計(jì)劃的一部分，歐盟對(duì)其碳市場(chǎng)交易體系提出了廣泛的改革，來配合歐盟2030年的新排放目標(biāo)。改革建議包括更積極地降低排放上限，加強(qiáng)市場(chǎng)穩(wěn)定儲(chǔ)備來增強(qiáng)對(duì)未來外部沖擊的抵御能力，以及更有針對(duì)性的碳泄漏規(guī)則。其中還特別提出了碳邊界調(diào)整機(jī)制（CBAM），該機(jī)制將對(duì)包括電力在內(nèi)的高碳進(jìn)口產(chǎn)品征收邊境稅。

2021年初，英國(guó)在退出歐盟碳市場(chǎng)交易體系后，推出了涵蓋電力、工業(yè)和航空業(yè)的排放交易計(jì)劃。其特點(diǎn)是將“過渡性拍賣底價(jià)”設(shè)定為每噸二氧化碳22英鎊，作為配額價(jià)格的下限，而且排放上限逐年遞減。截至2021年年底，英國(guó)配額的交易價(jià)格相對(duì)于歐盟排放交易有一定的溢價(jià)。

韓國(guó)碳排放交易體系的第三階段始于2021年，并進(jìn)行了重要改革。改革涉及熱能、電力等6個(gè)領(lǐng)域。政府在二級(jí)市場(chǎng)上推出了12900韓元/tCO2（約68元/tCO2）的臨時(shí)最低價(jià)格。

2021年，各國(guó)政府采取了初步措施在其電力行業(yè)引入碳定價(jià)機(jī)制。烏克蘭宣布將于2025年啟動(dòng)碳排放交易系統(tǒng)，并旨在將其聯(lián)通歐盟碳排放交易體系。印度尼西亞于2021年3~8月開展了電力行業(yè)自愿排放交易試驗(yàn)，并正在考慮構(gòu)建國(guó)家碳定價(jià)框架，可能會(huì)在2022年開始征收碳稅，同時(shí)引入碳排放交易體系。巴西正在制定將環(huán)境效益納入電力行業(yè)運(yùn)作的機(jī)制，并對(duì)碳交易市場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管。

2021年，隨著締約方大會(huì)第二十六屆會(huì)議就《巴黎協(xié)定》第6條的實(shí)施框架規(guī)則達(dá)成協(xié)議，國(guó)際碳市場(chǎng)也得到了推動(dòng)。第6條涵蓋了國(guó)家間雙邊單位交換的核算，以及《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》下的中央碳市場(chǎng)機(jī)制。后者將是《京都議定書》機(jī)制的繼承者，在該機(jī)制中，電力行業(yè)（尤其是可再生能源）是發(fā)放信用額度最多的部門。電力行業(yè)的低碳選擇很可能促使其繼續(xù)在未來的國(guó)際碳市場(chǎng)中占有舉足輕重的位置。

圖2 不同碳定價(jià)機(jī)制下的平均碳價(jià)變化（截至2021年4月）

停止使用未減排煤炭的承諾越來越多

近年來，全世界的煤炭淘汰承諾如雨后春筍般涌現(xiàn)。從2016年《巴黎協(xié)定》生效至2021年底，有21個(gè)國(guó)家將逐步淘汰煤電的日期定在2040年前。比利時(shí)、奧地利、瑞典和葡萄牙已經(jīng)實(shí)現(xiàn)煤電的淘汰。剩下的17個(gè)國(guó)家中，12個(gè)來自歐盟，其余國(guó)家分別是加拿大、智利、以色列、英國(guó)和新西蘭。然而，這些國(guó)家2021年的煤電總量?jī)H占全球總量的3%，而其中近一半來自德國(guó)，德國(guó)承諾盡可能在2030年前淘汰煤電，最遲到2038年。

“棄用煤炭發(fā)電聯(lián)盟”是由加拿大和英國(guó)建立的煤電減排組織，旨在加速淘汰煤電的進(jìn)程。截至2021年12月，48個(gè)國(guó)家政府（占2021年全球煤電量估值的近4%）、48個(gè)次國(guó)家政府和69個(gè)組織加入了該組織，。

去年11月在格拉斯哥舉行的聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)第26次締約方會(huì)議上，45個(gè)國(guó)家、歐盟、5個(gè)次國(guó)家政府和26個(gè)組織簽署了《全球煤炭向清潔電力轉(zhuǎn)型聲明》，簽署國(guó)的煤電總量占全球燃煤發(fā)電量的12%。在此次會(huì)議之前，中國(guó)、日本、韓國(guó)和20國(guó)集團(tuán)承諾，到2021年底停止為國(guó)外未減排煤電提供國(guó)際公共資金。

盡管這些承諾的目標(biāo)年份超過了我們的預(yù)測(cè)期（即2024年結(jié)束），但許多地區(qū)的煤電量已經(jīng)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。由于逐步淘汰政策和碳定價(jià)機(jī)制的混合作用，歐盟的煤電量在2015~2020年之間減少了一半。盡管2021年有所增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2024年，歐盟的煤電量將進(jìn)一步下降到2015年水平的40%。預(yù)計(jì)在此期間加拿大的電煤用量將下降80%以上。預(yù)計(jì)到2024年，英國(guó)的煤炭在發(fā)電組合中的比例，將從2015年的超過20%降至1%以下。

圖3 2021年已經(jīng)宣布逐步淘汰煤電的國(guó)家在全球煤電所占的份額

氣候變化對(duì)電力系統(tǒng)的威脅與日俱增

全球電力市場(chǎng)正在受到氣候變化日益嚴(yán)重的影響。熱浪、寒流、干旱、洪澇等極端天氣事件頻發(fā)、加劇，威脅著電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。

美國(guó)得州在2021年經(jīng)歷了兩次重大電力危機(jī)。在2月份因極寒天氣、天然氣斷供導(dǎo)致停電四天后，得州又在4個(gè)月后遭遇了熱浪，帶來了進(jìn)一步的供應(yīng)問題。德州電網(wǎng)當(dāng)局不得不呼吁采取需求響應(yīng)措施，如提高恒溫器設(shè)定溫度和避免使用大型電器來緩解電網(wǎng)壓力。

極端的降水氣候?qū)﹄娏ο到y(tǒng)構(gòu)成的威脅日益增大。2021年7月，德國(guó)遭遇了幾十年來最嚴(yán)重的洪災(zāi)，20萬戶家庭斷電，該國(guó)西部的能源基礎(chǔ)設(shè)施遭到破壞。一些國(guó)家遭受強(qiáng)降雨，而另一些國(guó)家則經(jīng)歷了完全相反的情況。2021年9月，由于主水壩的水位接近歷史最低水平，巴西當(dāng)局呼吁采取需求響應(yīng)措施以節(jié)約電力。同樣因?yàn)樗贿^低，加州被迫首次關(guān)閉了奧羅維爾湖一個(gè)750兆瓦的水電站。而7月份，伊朗因干旱和高電力需求而停電。

顯而易見，極端天氣事件在未來可能更加頻繁，雖然其影響可能因國(guó)家、地區(qū)而異，但基于氣候變化給電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性帶來的風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建電力市場(chǎng)的氣候變化適應(yīng)性變得越來越重要。具有氣候適應(yīng)性的電力系統(tǒng)可通過以下措施支持清潔能源轉(zhuǎn)型：解決氣候變化對(duì)可再生能源發(fā)展的不利影響；通過確?？煽康哪茉捶?wù)促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展；提高電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)氣候變化危害和風(fēng)險(xiǎn)的適應(yīng)性、抗壓性、協(xié)調(diào)性，提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性；提前謀劃，減少與氣候?yàn)?zāi)害相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。