摘要
中国承诺在2030年前达到碳排放峰值，并在2060年前实现碳中和（即“双碳”目标）。电力行业是中国碳减排的核心领域，也是最大的单一二氧化碳排放源。电力行业的发展不仅仅是单一的能源供给和能源安全的问题，更是关系到经济社会发展和民生福祉的社会问题。因此，绘制电力行业的低碳技术路径和减排成本对高质量实现“双碳”目标至关重要。 然而，电力行业是一个高度复杂的整体，且市场机制和低碳技术作为影响电力行业的重要因素，将在“双碳”目标下起到关键作用。为了更直观地描绘中国电力行业的技术路径，本研究构建了一个"系统动力学-长期能源替代规划系统"（Systemdynamics-LongRangeEnergyAlternativesPlanningSystem，SD-LEAP）模型，该模型将中国电力行业作为一个整体，清晰地揭示了所设计因素之间复杂的逻辑关系。首先，考虑未来全社会的用电量，并以此为边界条件探究未来整个行业的低碳技术路径。其次，建立市场制度和低碳技术的协同机制，探究市场工具对发电技术装机容量和装机成本的影响。然后，采用情景分析方法，通过综合评估不同战略强度下的市场机制和技术耦合效应，测度碳排放以及减排成本。结果表明，在碳价格作用下，2060年化石能源发电装机容量减少1.75亿千瓦，绿色证书市场将增加可再生能源的装机容量6.34亿千瓦。在市场机制和技术耦合的协同作用下，2060年化石能源和清洁能源发电的总成本将分别达到21229亿元和93531亿元，排放总量将在基础情景19.37亿吨的基数上减少5.093亿吨~14.663亿吨，约整个电力行业碳排放的75％。 本研究将中国电力行业作为一个复杂的整体来分析内部因素的动态演化，并且首次使用LEAP和SD的组合，为能源-环境核算工具增加了一种新的运用方式。此外，本研究首次建立了市场制度和低碳技术的耦合机制，计算了受碳价格和绿色证书价格影响的发电技术装机容量，为政府制定电力行业低碳技术路径提供参考。最后，本研究提出了促进中国电力系统发展的相关政策建议，例如企业促进技术效率的提升、制定优秀的技术耦合系统、建立激励与约束并存的市场机制以及制定符合国情的能源立法。
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