2021年，氣候變化為電力行業帶來了諸多影響，極端天氣頻發導致全球多地出現電力系統安全事件。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，電力行業在全球脫碳事業中的重要性愈發凸顯。《報告》對極端氣候下的電力系統發展提出建議。

（來源：微信公眾號“電聯新媒”作者：李天嬌）

電力行業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短期、中期和長期發展策略的重要因素。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年實現溫室氣體減排50%-52%，日本承諾到2030年實現溫室氣體減排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。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。

電力行業是所有國家自主貢獻的核心組成部分。《聯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，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電份額的目標。

電力行業也是長期脫碳目標的關鍵組成部分，這可以從《巴黎協定》鼓勵締約方提交的長期溫室氣體低排放發展戰略以及國家對內的凈零排放立法中看出。截至去年11月24日，45個國家和歐盟已經向《聯合國氣候變化框架公約》提交了長期溫室氣體低排放發展戰略，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。在總體凈零目標中，一些國家宣布其電力行業將在2030年前或2030年實現凈零，如挪威已經實現凈零排放，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，根據中長期氣候目標促使其經濟和電力行業脫碳。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二氧化碳排放量和設定特定電力目標的國家數量

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。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則。其中還特別提出了碳邊界調整機制（CBAM），該機制將對包括電力在內的高碳進口產品征收邊境稅。

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、工業和航空業的排放交易計劃。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，并旨在將其聯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。巴西正在制定將環境效益納入電力行業運作的機制，并對碳交易市場進行監管。

2021年，隨著締約方大會第二十六屆會議就《巴黎協定》第6條的實施框架規則達成協議，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（尤其是可再生能源）是發放信用額度最多的部門。電力行業的低碳選擇很可能促使其繼續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。從2016年《巴黎協定》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、瑞典和葡萄牙已經實現煤電的淘汰。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。

“棄用煤炭發電聯盟”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型聲明》，簽署國的煤電總量占全球燃煤發電量的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），但許多地區的煤電量已經呈現出下降趨勢。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、加劇，威脅著電力供應的穩定性和可靠性。

美國得州在2021年經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壓力。

極端的降水氣候對電力系統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、地區而異，但基于氣候變化給電力系統穩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可通過以下措施支持清潔能源轉型：解決氣候變化對可再生能源發展的不利影響；通過確保可靠的能源服務促進行業可持續發展；提高電力系統應對氣候變化危害和風險的適應性、抗壓性、協調性，提高電力系統安全穩定性；提前謀劃，減少與氣候災害相關的風險。