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)導致全球多地出現(xiàn)電力系統(tǒng)安全事件。在國際能源署2022年1月版的《電力市場報告》中，通過對氣候保護進程的概述，電力行業(yè)在全球脫碳事業(yè)中的重要性愈發(fā)凸顯。《報告》對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“電聯(lián)新媒”作者：李天嬌）

電力行業(yè)脫碳是當前氣候政策的核心組成部分

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

截至2021年11月24日提交的國家自主貢獻報告中，包括美國在內(nèi)的許多國家設定了頗具雄心的溫室氣體減排目標：美國承諾到2030年實現(xiàn)溫室氣體減排50%-52%，日本承諾到2030年實現(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當量范圍內(nèi)。中國也提交了最新的國家自主貢獻報告，除“雙碳”目標外，同時將2030年單位GDP排放強度下降幅度從2005年的60%-65%提高到65%以上。

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

電力行業(yè)也是長期脫碳目標的關鍵組成部分，這可以從《巴黎協(xié)定》鼓勵締約方提交的長期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略以及國家對內(nèi)的凈零排放立法中看出。截至去年11月24日，45個國家和歐盟已經(jīng)向《聯(lián)合國氣候變化框架公約》提交了長期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略，涵蓋了2019年全球能源相關二氧化碳排放量的65%以上。此外，18個國家和歐盟已通過立法，在2050年或更早之前實現(xiàn)凈零排放目標，覆蓋2019年全球能源相關二氧化碳排放量的15%以上。

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

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

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定特定電力目標的國家數(shù)量

2021年出臺了一系列碳定價新機制

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

到2021年底，共有65種碳定價機制就位，其中有6種新機制全面覆蓋電力行業(yè)。特別值得注意的是，中國啟動了全國碳排放交易體系，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”一攬子立法計劃的一部分，歐盟對其碳市場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。改革建議包括更積極地降低排放上限，加強市場穩(wěn)定儲備來增強對未來外部沖擊的抵御能力，以及更有針對性的碳泄漏規(guī)則。其中還特別提出了碳邊界調(diào)整機制（CBAM），該機制將對包括電力在內(nèi)的高碳進口產(chǎn)品征收邊境稅。

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

韓國碳排放交易體系的第三階段始于2021年，并進行了重要改革。改革涉及熱能、電力等6個領域。政府在二級市場上推出了12900韓元/tCO2（約68元/tCO2）的臨時最低價格。

2021年，各國政府采取了初步措施在其電力行業(yè)引入碳定價機制。烏克蘭宣布將于2025年啟動碳排放交易系統(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，并正在考慮構建國家碳定價框架，可能會在2022年開始征收碳稅，同時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)運作的機制，并對碳交易市場進行監(jiān)管。

2021年，隨著締約方大會第二十六屆會議就《巴黎協(xié)定》第6條的實施框架規(guī)則達成協(xié)議，國際碳市場也得到了推動。第6條涵蓋了國家間雙邊單位交換的核算，以及《聯(lián)合國氣候變化框架公約》下的中央碳市場機制。后者將是《京都議定書》機制的繼承者，在該機制中，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)在未來的國際碳市場中占有舉足輕重的位置。

圖2 不同碳定價機制下的平均碳價變化（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個國家將逐步淘汰煤電的日期定在2040年前。比利時、奧地利、瑞典和葡萄牙已經(jīng)實現(xiàn)煤電的淘汰。剩下的17個國家中，12個來自歐盟，其余國家分別是加拿大、智利、以色列、英國和新西蘭。然而，這些國家2021年的煤電總量僅占全球總量的3%，而其中近一半來自德國，德國承諾盡可能在2030年前淘汰煤電，最遲到2038年。

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

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

盡管這些承諾的目標年份超過了我們的預測期（即2024年結束），但許多地區(qū)的煤電量已經(jīng)呈現(xiàn)出下降趨勢。由于逐步淘汰政策和碳定價機制的混合作用，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，預計到2024年，歐盟的煤電量將進一步下降到2015年水平的40%。預計在此期間加拿大的電煤用量將下降80%以上。預計到2024年，英國的煤炭在發(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家在全球煤電所占的份額

氣候變化對電力系統(tǒng)的威脅與日俱增

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

美國得州在2021年經(jīng)歷了兩次重大電力危機。在2月份因極寒天氣、天然氣斷供導致停電四天后，得州又在4個月后遭遇了熱浪，帶來了進一步的供應問題。德州電網(wǎng)當局不得不呼吁采取需求響應措施，如提高恒溫器設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)構成的威脅日益增大。2021年7月，德國遭遇了幾十年來最嚴重的洪災，20萬戶家庭斷電，該國西部的能源基礎設施遭到破壞。一些國家遭受強降雨，而另一些國家則經(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，巴西當局呼吁采取需求響應措施以節(jié)約電力。同樣因為水位過低，加州被迫首次關閉了奧羅維爾湖一個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險，構建電力市場的氣候變化適應性變得越來越重要。具有氣候適應性的電力系統(tǒng)可通過以下措施支持清潔能源轉(zhuǎn)型：解決氣候變化對可再生能源發(fā)展的不利影響；通過確保可靠的能源服務促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展；提高電力系統(tǒng)應對氣候變化危害和風險的適應性、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，減少與氣候災害相關的風險。