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發表日期：2024年03月26日
環規院與清華大學在《自然-通訊》聯合發文
揭示中國煤電低碳轉型不確定性帶來的效益損失
 
　　3月13日，生態環境部環境規劃院（以下簡稱“我院”）與清華大學等單位組成的聯合研究團隊在《自然-通訊》（Nature Communications）合作在線發表題為“成本效益不確定性可能會干擾中國煤電轉型決策”（Cost-effectiveness uncertainty may bias the decision of coal power transitions in China）的研究論文。該論文建立了多目標下中國煤電退役策略不確定性分析框架，創新海量情景尋優技術，量化了中國多條煤電轉型路徑的成本效益，解析了路徑擾動帶來的成本效益不確定性，揭示了中國煤電低碳轉型路徑的不確定性可能帶來氣候、環境、健康效益和經濟成本的差異以及與政策預期目標的偏離。我院大氣所所長雷宇研究員是論文共同通訊作者，我院其他作者包括大氣所鄭逸璇副研究員、陳楚楚助理研究員。
　　電力是中國煤炭消費量最大的部門，排放大量二氧化碳和大氣污染物。盡管落后產能淘汰、超低排放改造和節能降碳改造等一系列政策已大幅降低了煤電行業大氣污染排放，但煤電污染排放導致的健康風險仍不容忽視，且二氧化碳排放一直處于高位。在碳中和與美麗中國目標下，推進煤電行業轉型、推動煤電行業減污降碳協同治理迫在眉睫。目前已有研究從機組尺度出發設計了健康協同效益最優、資產擱淺最少的煤電退役路徑，但現實的煤電退役可能受多因素影響，造成環境氣候經濟效益和成本偏離最優預期。
　　為量化中國煤電轉型不確定性的影響，研究團隊通過耦合綜合評估模型、大氣化學伴隨模式、暴露-響應方程和煤電轉型成本效益評估方法，提出了面向多目標決策的中國煤電機組轉型策略不確定性分析框架?；谠撃Ｐ涂蚣埽瑥臋C組級煤電資產擱淺風險、碳減排效益和健康影響等異質性特征出發，設計多條靶向轉型路徑，定量表征了轉型成本及氣候、環境、健康效益及其不確定性，并通過多準則決策分析揭示了不確定性影響下中國煤電低碳轉型效益與預期的偏離程度。
　　研究發現，現役煤電機組的碳排放和健康風險分布呈現顯著異質性特征：近四分之一的碳排放由裝機容量占比為10%的煤電機組引起，而占裝機容量2%的煤電機組造成了煤電行業超過25%的健康風險，落實靶向退役策略有望在碳減排、保護人群健康等方面取得可觀的效益。
　　研究進一步從煤電機組的異質性特征出發，從資產擱淺、碳減排、健康效益的多目標視角分析燃煤機組退役路徑的差異性；通過開展萬組退役路徑的擾動模擬分析，發現不確定性可能延誤退役政策首次獲得正效益的時間節點，沿用當前的退役策略可能導致獲得正效益的時間延遲六年（圖1）；任一退役政策的實施均存在一定程度的風險，并非所有策略都能保證100%累積凈效益，特別是以碳減排、資產擱淺規避為首要目標的靶向退役策略和沿用當前的退役策略均有一定概率導致累積負效應。在政策執行不確定性的干擾下，即使嚴格根據政策目標設計煤電退役策略，仍有可能錯過落實最適宜退役政策的機會（圖2）。研究表明，煤電退役應最大限度地減少政策執行干擾，降低負效應風險，同時按照靶向政策目標選取最適策略指導我國煤電機組有序低碳轉型。
　　研究揭示了中國煤電低碳轉型政策的不確定性以及新建產能的時空隨機性對決策和效益的影響，表明了限制政策擾動和采用基于靶向政策目標的煤電轉型策略對于煤電轉型提質增效的重要意義。研究對碳中和與清潔空氣協同治理路徑制訂提出了政策建議，即能源結構低碳化轉型并非總能帶來正向凈效益，設計和實施相關能源政策時應加強頂層設計，始終堅持以整體戰略目標為導向，減少能源政策不確定性風險，推動電力系統低碳轉型平穩過渡。
　　Xizhe Yan, Dan Tong*, Yixuan Zheng, Yang Liu, Shaoqing Chen, Xinying Qin, Chuchu Chen, Ruochong Xu, Jing Cheng, Qinren Shi, Dongsheng Zheng, Kebin He, Qiang Zhang, Yu Lei* . Cost-effectiveness uncertainty may bias the decision of coal power transitions in China. Nat. Commun. 15, 2272 (2024).
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