Page 24 - 电力与能源2023年第三期

218 张忠华，等：碳排放与经济及可再生能源电力发展的相互关系研究

本文利用 Granger 因果关系检验，证明我国碳排放 比高的主要原因是火电作为我国现有基础性电源，
量是可再生能源电力发展的单相 Granger 原因。 通常以满足基本负荷需求为主，发电利用小时数较
高，而可再生能源特别是风电和光伏受资源情况及
1 经济发展分析
电网消纳情况影响，出力波动较大，发电利用小时数
1.1 经济总量 也偏低。从整体上来看，近年来我国可再生能源发
2020 年，我国 GDP 突破 100 万亿元 ［1］ ，约比 电量占比不断提高，但以煤电为主的电源格局并未
2019 年增长 2.3%。在经济发展的同时，我国经济 有实质性变化。

结构也发生了巨大变革，第一产业比重明显降低，
3 碳排放量分析
第三产业比重超过第二产业成为比重最高的产业。
1.2 人均 GDP 3.1 碳排放总量
6 ［6］
［1］
2020 年，我国人均 GDP 约为 7.18 万元 ，比 2020年，我国碳排放总量约 9 955.51×10 t 。
2019 年增长 2.0%。2020 年，我国人均 GDP 约为 1990—2020 年，我国碳排放总量年均增速为 5.3%，
［2］
日本人均 GDP 的 26% ，约为美国人均 GDP 的 2020 年，在全球受新冠肺炎疫情影响、碳排放整体
16% 。与发达国家相比，我国人均 GDP 水平仍 下降的情况下，我国碳排放量仍有 0.8% 的增长。据
［2］
然偏低。根据 1989 年钱纳里提出的经济发展阶 统计，美国和日本分别于 2007年和 2013年实现碳达
段理论及对应的工业化发展阶段标准 ［3-4］ ，我国尚 峰，而我国尚未实现碳达峰。根据美、日两国政府发
［7］
处于工业化后期阶段。 布的能源气候战略目标 ，两国均计划于 2050 年实
现碳中和，与之相比，我国仅有 30 年的时间来完成
2 发电电源发展分析
美、日等发达国家 37年以上的碳达峰、碳中和历程，
2.1 发电电源装机容量分析 碳减排压力巨大。
2020 年 ，我 国 发 电 电 源 总 装 机 容 量 为 煤炭是单位能效碳排放最高的能源，受我国

220 204 万 kW ，同比增长 9.6%。其中，火电装 “多煤、少油、缺气”的资源禀赋及煤炭价格优势的
［5］
机容量占比 56.6%，水电、风电、光伏发电装机容 影响，我国的能源消费体系仍以煤炭为主。从近
量占比 41.1%。随着风电、光伏等可再生能源发 期化石能源碳排放情况来看，我国的煤炭碳排放
电的加速发展，我国电源装机结构已由 1990 年仅 量 占 比 也 最 高（2019 年 的 占 比 约 为 79.61%） 。
［8］
由水电和火电组成的两元结构调整成 2020 年以 该数据进一步表明，我国以煤炭为主要能源消费
火电为主，水、风、光、核等清洁能源发电为补充的 的用能结构，对全国的碳排放量增长有正向助推
多 元 结 构 。 火 电 装 机 容 量 占 比 也 由 1990 年 的 作用。1990—2019 年我国主要化石能源碳排放
73.9% 下降至 2020 年的 56.6%，风电和光伏发电 量占比情况见表 1。
则实现从无到有的历史性发展，并成为仅次于水 3.2 人均碳排放量
9
电和火电的装机电源。 2020 年，我国人均碳排放量约为 7.06 t ［6，］ 。我
2.2 发电量分析 国人均碳排放量水平略低于日本人均水平，为美
［5］
2020年，我国发电量为 76 264亿 kWh ，同比增 国人均水平的 54%。美国和日本人均碳排放量
长 4.1%。其中，火电发电量占比约为 67.9%，水电、 处于波动性下降趋势，而我国人均碳排放量则呈
风电、光伏发电量占比约为 27.3%。火电发电量占 现波动性上升趋势。考虑到我国尚未实现碳达
表 1 1990—2019 年我国主要化石能源碳排放量占比 %
能源类型 1990 年 2000 年 2010 年 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年
煤炭 85.73 81.68 83.95 82.09 81.41 80.71 80.13 79.61
石油 13.31 17.14 12.89 13.78 14.10 14.22 14.16 14.35
天然气 0.96 1.16 2.87 3.82 4.15 4.72 5.38 5.77