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2020年9月，中國在第七十五屆聯(lián)合國大會上提出“碳達峰、碳中和”目標，計劃在2030年前我國二氧化碳(CO2)排放達到峰值，并努力爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”[1].我國政府高度重視雙碳目標的推進，在2021年全國兩會中，將雙碳目標寫入政府工作報告.電力生產(chǎn)是我國最大碳排放源，達到全國人為源碳排放總量的40%以上[2-5]，實現(xiàn)電力系統(tǒng)脫碳對實現(xiàn)我國雙碳目標至關重要.此外，我國不同區(qū)域在經(jīng)濟發(fā)展水平、電力資源稟賦、電力結(jié)構(gòu)等方面存在巨大差異，因此需要為不同區(qū)域制定相適宜的電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型路徑.其中，東部沿海地區(qū)人口密集、經(jīng)濟發(fā)展水平高，具有巨大的電力需求，其電力消費造成大量的直接和間接碳排放[6-8]，研究我國東部沿海地區(qū)電力低碳轉(zhuǎn)型的進展和面臨的主要挑戰(zhàn)，對于加快我國整體的電力低碳轉(zhuǎn)型以及實現(xiàn)“碳中和”目標具有重要現(xiàn)實意義.

目前已經(jīng)有很多研究關注電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型，并在全球和國家尺度提出了電力系統(tǒng)脫碳的建議和路徑.Tong等[9-10]研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有發(fā)電設施的碳排放鎖定效應會危及全球1.5 ℃氣候目標的實現(xiàn)，因此必須停止新建燃煤電廠等化石能源基礎設施，同時加快已有燃煤電廠的退出.使用光伏、風力發(fā)電等低碳電力技術來替代化石能源發(fā)電是未來電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的主要方式，現(xiàn)有研究已經(jīng)證明將高比例可再生電力整合到歐洲地區(qū)[11-12]、美國[13]、菲律賓[14]等國家和地區(qū)的電網(wǎng)中以替代燃煤發(fā)電是可行的，并探討了提升地區(qū)和國家可再生電力發(fā)電占比的方法和路徑.一些研究人員指出，融資成本是影響可再生電力的重要因素，降低可再生電力發(fā)電設施的貸款利率可以有效刺激可再生電力(包括陸上風力發(fā)電、光伏發(fā)電)的裝機容量增長[15-16].還有一些研究關注中國電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的進展，并主要從全國層面提出了推動電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的政策建議和轉(zhuǎn)型路徑.Peng等[17]使用脫鉤方法和對數(shù)平均迪氏指數(shù)分析(LMDI)法分析了我國各省電力碳排放強度與發(fā)電量之間的脫鉤關系，并量化了影響脫鉤關系的主要社會經(jīng)濟因素.此外，一些學者基于1.5 ℃和2 ℃的全球氣候目標，制定了我國電力系統(tǒng)中燃煤發(fā)電的退出路徑[18-20].然而，現(xiàn)有研究對于次國家區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型的關注不足，缺少針對區(qū)域電力系統(tǒng)特征制定適宜的電力低碳轉(zhuǎn)型路徑，由于一國內(nèi)部各地區(qū)之間在電力生產(chǎn)和電力消費方面存在諸多方面的差異，全球尺度或國家尺度的電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型建議可能不適用于國家內(nèi)部的區(qū)域電力系統(tǒng).尤其值得注意的是，不同于國家內(nèi)部區(qū)域間頻繁的電力傳輸活動，國家間電力傳輸規(guī)模非常小，國家層面的研究對區(qū)域間電力傳輸?shù)暮鲆?，會導致嚴重的碳排放泄露問題，阻礙碳減排目標的實現(xiàn).同時，我國各地區(qū)在發(fā)電規(guī)模、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、電力消費結(jié)構(gòu)等方面存在巨大差異，我國各地區(qū)之間電力傳輸活動密切、頻繁，而且電力傳輸規(guī)模持續(xù)擴大[21-26].因此，聚焦于次國家區(qū)域的電力低碳轉(zhuǎn)型、提出適宜的轉(zhuǎn)型方法，有利于彌補現(xiàn)有研究的不足，為我國“碳中和”目標的具體實施提供數(shù)據(jù)和理論支撐.

考慮到上述研究的不足，本研究選擇粵港澳大灣區(qū)作為研究對象，探究該區(qū)域電力生產(chǎn)和電力消費造成的碳排放，量化分析了主要社會經(jīng)濟因素對電力碳排放的影響，并結(jié)合我國“碳中和”目標提出粵港澳大灣區(qū)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的建議.作為中國開放程度最高、經(jīng)濟活力最強的區(qū)域之一，粵港澳大灣區(qū)具有巨大的電力消費規(guī)模.隨著該區(qū)域建設國際一流灣區(qū)和世界級城市群[27]，粵港澳大灣區(qū)的電力需求將進一步增長.同時，由于粵港澳大灣區(qū)電力資源有限，該區(qū)域非常依賴外部省份的電力供給.2017年，廣東省、香港和澳門的電力自給率(當?shù)匕l(fā)電量占用電量比率)分別為73%、84%和27%，總購入電量超過200 TW·h.值得注意的是，粵港澳大灣區(qū)內(nèi)部區(qū)域也有頻繁的電力傳輸活動.量化分析粵港澳大灣區(qū)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型進展和影響因素，并提出粵港澳大灣區(qū)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型措施和路徑，對中國以及其他國家經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的碳減排具有非常重要的參考價值.然而，由于香港和澳門與內(nèi)地的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)統(tǒng)計體系相對獨立，現(xiàn)在有關中國電力系統(tǒng)及電力傳輸?shù)难芯繋缀鯖]有考慮香港、澳門地區(qū)，目前對大灣區(qū)(尤其是香港和澳門)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型進程的了解存在明顯不足.此外，關于外部省份對大灣區(qū)的電力傳輸以及大灣區(qū)內(nèi)部的電力傳輸對大灣區(qū)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的影響缺少量化分析.

為彌補當前研究空白，本文首先收集整理了香港、澳門地區(qū)電力系統(tǒng)的詳細數(shù)據(jù)，包括發(fā)電數(shù)據(jù)、分行業(yè)用電數(shù)據(jù)、燃料投入數(shù)據(jù).在此基礎上，使用政府間氣候變化專門委員會(IPCC)碳排放清單編制方法計算了2007-2017年粵港澳地區(qū)與我國其他省份發(fā)電造成的碳排放(生產(chǎn)側(cè)排放)，然后使用網(wǎng)絡模型來追蹤粵港澳大灣區(qū)電力傳輸造成的隱含碳排放流動，并得到地區(qū)電力消費引致的碳排放(供給側(cè)排放).進一步地，使用分解分析方法量化了社會經(jīng)濟因素對生產(chǎn)側(cè)和供給側(cè)碳排放的影響.最后，基于驅(qū)動因素分析以及粵港澳大灣區(qū)未來電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，提出了進一步推動粵港澳大灣區(qū)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的政策建議.

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

本文參考魏文棟等[8]基于IPCC清單、網(wǎng)絡法和多區(qū)域的投入產(chǎn)出模型建立的生產(chǎn)側(cè)、供給側(cè)與消費側(cè)相結(jié)合的電力碳排放核算框架，來核算粵港澳大灣區(qū)生產(chǎn)側(cè)和供給側(cè)電力碳排放.

1.1 區(qū)域生產(chǎn)側(cè)電力碳排放核算方法

利用IPCC所列出的燃料缺省排放因子計算地區(qū)的直接電力碳排放.以eG表示地區(qū)生產(chǎn)側(cè)電力碳排放，則i地區(qū)生產(chǎn)電力造成的生產(chǎn)側(cè)電力碳排放量為

(1)

式中：fk為燃燒一單位的第k種燃料所產(chǎn)生的CO2排放量；ai,k為i地區(qū)用于發(fā)電的第k種燃料投入量.

以fG表示地區(qū)的生產(chǎn)側(cè)電力碳排放強度，則地區(qū)i的生產(chǎn)側(cè)電力碳排放強度可以計算如下：

(2)

式中：pi為地區(qū)i發(fā)電總量.

1.2 區(qū)域間電力傳輸引致碳排放的計算方法

本研究利用網(wǎng)絡法來追蹤區(qū)域間的電力傳輸及其造成的隱含碳排放流動.Qu等[28-29]提出網(wǎng)絡法(也稱為準投入產(chǎn)出模型)來模擬區(qū)域間的電力傳輸并追蹤電力傳輸造成的隱含碳排放.之前的電力流動模擬方法假設一個地區(qū)送出的電力完全由本地生產(chǎn)，忽略了該地區(qū)購入電力的影響.網(wǎng)絡法假設地區(qū)生產(chǎn)的電力與購入的電力均勻混合后用于本地消費或者外送，實際上是考慮了通過中轉(zhuǎn)地區(qū)的電力流動對電力碳排放的影響，這一方法被用于模擬中國各省[4]以及美國各州[30-31]之間的電力傳輸.

在網(wǎng)絡法中，每個地區(qū)被表示為一個節(jié)點，每個節(jié)點都能夠生產(chǎn)和消費電力，節(jié)點之間通過電網(wǎng)相互連接，每個節(jié)點可以買入或者賣出電力，且輸入電力與生產(chǎn)電力的和等于該地區(qū)流出電力與消費電力之和，以上關系可用下式表示：

(3)

式中：xi、Ti,j、Tj,i、ci分別為地區(qū)i的總電力流動、地區(qū)i流出到地區(qū)j的電量、地區(qū)j流出到地區(qū)i的電量、地區(qū)i消費的電量.

定義一個對角矩陣

(4)

已知n個地區(qū)間電力流動情況，構(gòu)建電力流動矩陣T：

(5)

定義直接流出矩陣B：

(6)

B矩陣的元素B(i, j)表示地區(qū)i流出到地區(qū)j的電力在地區(qū)i總電力流動的比率.

根據(jù)式(3)可以推導出：

(7)

式中：x為地區(qū)的總電力流動向量；p為地區(qū)發(fā)電量向量.根據(jù)上式可得：

x=p[I-B]-1=pG

(8)

式中：I為n階單位矩陣；G=[I-B]-1=I+B+B2+B3+…，為n個地區(qū)間全部的電力流動，元素G(i, j)為地區(qū)i所生產(chǎn)的電力中流到地區(qū)j的電力比率.I、B、B2、B3向量為本地區(qū)供給的電力、不通過中轉(zhuǎn)地區(qū)向其他地區(qū)提供的電力、通過一個中轉(zhuǎn)地區(qū)向其他地區(qū)提供的電力、通過兩個電力中轉(zhuǎn)地區(qū)向其他地區(qū)提供的電力.

然后定義生產(chǎn)-消費矩陣H：

(9)

式中：為電力消耗量構(gòu)成的對角矩陣，元素 為地區(qū)i的電力消耗量ci.H矩陣連接各個地區(qū)的發(fā)電量和電力消費量，H(i, j)=G(i,j)cj/xj是地區(qū)i生產(chǎn)電力被地區(qū)j消費的比率.

將發(fā)電的碳排放量與消費電量建立如下關系：

EC=EGH

(10)

以表示元素EC(i, j)，若i地區(qū)生產(chǎn)的電力中一部分用于滿足j地區(qū)消費，這部分電力造成的碳排放即為矩陣EG的定義如下：

(11)

以eC表示地區(qū)的供給側(cè)電力碳排放量，則地區(qū)i的供給側(cè)電力碳排放量可以計算如下：

(12)

進一步地，可以得到地區(qū)i的消費側(cè)電力碳排放強度

(13)

1.3 電力碳排放變動的驅(qū)動因素分解分析方法

地區(qū)生產(chǎn)側(cè)電力碳排放可以表示為

(14)

式中：Fi、Ri、Qi分別為i地區(qū)燃料消費總量、火力發(fā)電總量、發(fā)電總量；為發(fā)電的燃料結(jié)構(gòu)；為火力發(fā)電效率；為電力結(jié)構(gòu)；為發(fā)電規(guī)模.

當時間t從t0到的變動為

(15)

根據(jù)LMDI法[32-33]，以上驅(qū)動因素的貢獻為

(16)

進一步有

(17)

式中：分別為i地區(qū)的生產(chǎn)活動用電、日常生活用電、電力損失量；為i地區(qū)d部門的生產(chǎn)活動用電；Di,d為d部門的總產(chǎn)值；Di為生產(chǎn)總值；ri為i地區(qū)人口；為電力碳排放強度；為i地區(qū)d部門的用電效率；為i地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；為i地區(qū)經(jīng)濟規(guī)模；為人均用電量；為人均收入水平；為電力損耗.

從t0到的變化可以表示為7個驅(qū)動因素共同作用的結(jié)果:

(18)

以上驅(qū)動因素的貢獻可以計算如下：

2 數(shù)據(jù)來源

粵港澳大灣區(qū)包括香港和澳門兩個特別行政區(qū)以及廣東省的9個城市，由于數(shù)據(jù)有限，本文使用廣東省的數(shù)據(jù)代替珠三角9市的數(shù)據(jù)來計算.粵港澳大灣區(qū)的常住人口數(shù)量來自于國家統(tǒng)計局[34].本文中2007—2017年廣東省發(fā)電量、用電量和發(fā)電燃料投入數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》[35]以及《中國電力年鑒》[36]，澳門發(fā)電量和用電量數(shù)據(jù)來源于文獻[37]，澳門發(fā)電碳排放數(shù)據(jù)來源于2014—2017年《澳門環(huán)境狀況報告》[38]，香港發(fā)電量、用電量以及發(fā)電燃料投入數(shù)據(jù)來源于2007—2017年《香港能源統(tǒng)計》[39]，區(qū)域間電力傳輸數(shù)據(jù)根據(jù)2007—2017年《電力工業(yè)統(tǒng)計資料匯編》[40]整理所得.

3 結(jié)果與分析

3.1 粵港澳大灣區(qū)電力生產(chǎn)的碳排放

如圖1所示(圖中Q為發(fā)電總量)，粵港澳大灣區(qū)發(fā)電量快速增長，2007—2017年發(fā)電量增長了52.7%(從309.9 TW·h增長到473.2 TW·h)，增速略低于全國平均水平，大灣區(qū)發(fā)電量占全國發(fā)電總量的比率從9.4%下降到7.3%.由于大灣區(qū)以火力發(fā)電為主，發(fā)電量的快速增長帶來生產(chǎn)側(cè)電力碳排放的增長，所以粵港澳大灣區(qū)生產(chǎn)側(cè)電力碳排放增長了30.3%(從210.1 Mt增長到274.0 Mt).廣東省發(fā)電總量占粵港澳大灣區(qū)發(fā)電總量的85%以上，因此廣東省在很大程度上決定了粵港澳大灣區(qū)的電力碳排放強度.2007—2017年，粵港澳大灣區(qū)發(fā)電的碳排放強度從678.1 g/(kW·h)下降到578.8 g/(kW·h)，這主要是由于廣東省核能發(fā)電量的快速增長.

圖1 廣東、香港、澳門發(fā)電量、電力碳排放、電力碳排放強度
Fig.1 Power generation, related carbon emissions, and emission intensity in Guangdong, Hong Kong, and Macao

2007—2017年，廣東省可再生電力(包括水力發(fā)電、風力發(fā)電及光伏)增長了77.2%，但其占發(fā)電總量的比率僅增長了0.9%(從8.9%增長到9.8%).相比之下，核電發(fā)電量增長了164.9%，核電發(fā)電量比率從11.2%增長到18.4%.廣東省火力發(fā)電比率從80.0%降低到72.8%.研究期內(nèi)，香港和澳門以火力發(fā)電為主的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯變化.香港所需電力主要由當?shù)氐膬蓚€大型火力發(fā)電電力公司供給，澳門則采用輕柴油、燃油發(fā)電和天然氣發(fā)電3種方式相結(jié)合的發(fā)電模式.

粵港澳大灣區(qū)制定了一系列的電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型計劃和措施.廣東省“十四五”規(guī)劃綱要[41]中明確提出將加快構(gòu)建以新能源為主的電力系統(tǒng)，大力開發(fā)海上風力發(fā)電，推動大容量風電機組規(guī)?；瘧?，并積極開發(fā)光伏發(fā)電和陸上風電.香港特別行政區(qū)政府在《香港氣候行動藍圖2030+》[42]中表示將持續(xù)減少燃煤發(fā)電，并增加光伏發(fā)電設施的投資.此外，2019年發(fā)布的《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》[43]明確提出發(fā)展綠色低碳能源，不斷提高清潔能源占比.隨著這些計劃的落實，預計粵港澳大灣區(qū)生產(chǎn)側(cè)電力碳排放將在短期內(nèi)迎來碳達峰，并實現(xiàn)電力碳排放的絕對降低.

3.2 區(qū)域間電力傳輸對粵港澳大灣區(qū)電力碳排放的影響

使用網(wǎng)絡法模擬了我國的跨區(qū)域電力傳輸，分析了電力傳輸造成的碳排放在區(qū)域間的流動，并得到了地區(qū)供給本地電力消費引致的碳排放(供給側(cè)電力碳排放).供給側(cè)電力碳排放等于當?shù)厣a(chǎn)電力的排放加上通過電力傳輸造成的碳排放凈流入.

如圖2所示，電力流動整體呈現(xiàn)內(nèi)地的云南、湖北、廣西、貴州等省份向廣東省輸入電力，而廣東省向港澳地區(qū)流出電力的供需格局，其中香港為主要的注入地區(qū)，香港與廣東省之間存在少量的雙向流動關系，但香港流出的電力遠小于流入的電力，屬于凈流入地區(qū).而澳門無電力流出，接受來自廣東省的電力輸入，也屬于凈流入地區(qū).

圖2 2017年粵港澳大灣區(qū)電力購入與區(qū)域內(nèi)電力傳輸
Fig.2 Regional power trade and transmission in the Greater Bay Area in 2017

粵港澳大灣區(qū)屬于電力凈流入地區(qū)，該區(qū)域接受來自臨近省份的電力輸送，如云南、湖北、廣西、貴州等.在2007年，外部省份向廣東省供給的電力達到73.5 TW·h，占廣東省發(fā)電量的27%，這些電力產(chǎn)生的CO2排放量為48.78 Mt，占廣東省當?shù)匕l(fā)電碳排放的27.7%.2017年，廣東省輸入電力增長了182%，達到207.9 TW·h，占廣東省發(fā)電量的48%，但輸入電力中隱含的碳排放減少到 46.7 Mt，占廣東省發(fā)電碳排放的比率下降到20%.這主要是由于廣東省的電力供給省份的電力結(jié)構(gòu)發(fā)生快速變化，可再生能源發(fā)電(主要是水力發(fā)電)比率迅速提升.具體而言，在2007年，貴州省、云南省以及湖北省向廣東省提供了絕大部分的電力，2017年云貴兩省提供了近75%的電力.2007—2017年，貴州、云南、湖北等省份水力發(fā)電占比快速提高，其生產(chǎn)電力的碳排放強度持續(xù)降低.在2007年，湖北省碳排放強度為433.0 g/(kW·h)，而云貴兩省的碳排放強度為676.2 g/(kW·h)和744.1 g/(kW·h)，高于廣東省當?shù)禺a(chǎn)電碳排放強度，這導致2007年廣東省輸入電力的碳排放強度略微高于本地生產(chǎn)電力的碳排放強度.在2017年，云貴兩省水電比率顯著提升，向廣東省提供的電力的碳排放強度非常低(分別為96.0 g/(kW·h)以及 482.4 g/(kW·h))，均低于廣東省當?shù)厣a(chǎn)電力的碳排放強度，因此，外部電力流入使得廣東省供給側(cè)電力的碳排放強度低于生產(chǎn)側(cè)(見表1).

表1 電力碳排放強度對比
Tab.1 Comparison of carbon emission intensity kg/(kW·h)

在粵港澳大灣區(qū)中，廣東省承擔了電力樞紐的角色，一方面接受來自其他省份的電力輸入，另一方面也向香港、澳門、海南省供給電力.2007—2017年，廣東省向香港、澳門供給的電力從16.7 TW·h增長至18.3 TW·h，而這些電力中隱含的碳排放卻下降了27.1%.其中，廣東省向澳門傳輸?shù)碾娏υ鲩L了134.7%(具體為從1683.4 GW·h增長到 3 951.6 GW·h)，而電力傳輸導致的碳排放流動僅增長60.4%.2017年，廣東省供給側(cè)電力碳排放強度低于香港、澳門生產(chǎn)電力的碳排放強度，因此廣東省向香港、澳門提供的電力使香港和澳門供給側(cè)電力碳排放強度低于其生產(chǎn)側(cè)電力碳排放強度.總體來說，其他省份向粵港澳地區(qū)提供的低碳電力促進了該區(qū)域供給側(cè)電力碳排放強度的降低.

根據(jù)《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》[43]，未來粵港澳大灣區(qū)將加強周邊省份向大灣區(qū)以及大灣區(qū)城市間的送電通道等主干電網(wǎng)建設，加大電力傳輸規(guī)模.這一舉措將有利于云南省、廣西省、四川省、湖北省可再生電力的消納，同時進一步減少大灣區(qū)電力的碳排放.值得注意的是，隨著可再生電力滲透率的提高，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可能會受到影響，因此需要提高備用容量，并強化儲能設施建設以及電力需求側(cè)管理.

3.3 粵港澳大灣區(qū)電力碳排放變化的驅(qū)動因素分析

為了進一步探究影響粵港澳大灣區(qū)電力低碳轉(zhuǎn)型的影響因素，本文量化分析了該地區(qū)生產(chǎn)側(cè)電力碳排放的影響因素，包括燃料結(jié)構(gòu)、發(fā)電效率、電力結(jié)構(gòu)、發(fā)電規(guī)模4個因素.同時也對地區(qū)消費電力(供給側(cè))碳排放的影響因素進行分析，將地區(qū)電力消費分為經(jīng)濟部門用電、居民用電、電力損耗3部分，量化了電力碳排放強度、部門用電效率、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟規(guī)模、人均用電量、收入水平以及損耗電量共7個因素對地區(qū)供給側(cè)電力碳排放的影響.分解分析結(jié)果如圖3所示.

圖3 粵港澳大灣區(qū)電力碳排放驅(qū)動因素分解
Fig.3 Decomposition analysis of driving factors of electricity-related carbon emissions in the Greater Bay Area

2007—2017年，粵港澳大灣區(qū)生產(chǎn)側(cè)電力碳排放增長了63.88 Mt，生產(chǎn)側(cè)排放的增長由廣東省導致，香港和澳門的生產(chǎn)側(cè)排放則有所下降.粵港澳大灣區(qū)發(fā)電規(guī)模的擴大是生產(chǎn)側(cè)排放增長的最主要原因，推動生產(chǎn)側(cè)排放上升了97.75 Mt.燃料結(jié)構(gòu)、發(fā)電效率、電力結(jié)構(gòu)的改善在很大程度上抵消了發(fā)電規(guī)模的排放增長效應，其中發(fā)電效率和發(fā)電結(jié)構(gòu)分別促進生產(chǎn)側(cè)排放減少了11.46 Mt和21.08 Mt.近年來，作為清潔能源的試點，廣東省越來越重視可再生能源以及核能的發(fā)展，可再生電力與核能發(fā)電的比率從2007年的20.0%增長到了2012年的21.8%，然后快速提升到2017年的27.2%.不同的是，香港和澳門均使用化石燃料來生產(chǎn)電力，包括輕柴油、重油、天然氣，對可再生電力的發(fā)展較為欠缺.

粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展也帶來供給側(cè)電力碳排放的大幅增長，2007—2017年，供給側(cè)排放增長了88.41 Mt.其中，香港的供給側(cè)排放減少量0.75 Mt，而澳門和廣東省分別上漲0.48 Mt和88.67 Mt.2007—2012年，大灣區(qū)供給側(cè)排放增長了56.84 Mt，2012—2017年，供給側(cè)排放增速有所降低，增長了31.57 Mt.造成粵港澳大灣區(qū)供給側(cè)電力碳排放增長的主要驅(qū)動因素是經(jīng)濟規(guī)模的擴大(帶來217.01 Mt碳排放增長)，電力碳排放強度、部門用電效率、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、人均收入水平則推動了大灣區(qū)供給側(cè)排放的減少.其中粵港澳大灣區(qū)電力碳排放強度的降低抵消了67.14 Mt的供給側(cè)排放增長，這主要得益于外部地區(qū)(云南、貴州、湖北等省份)低碳排放強度電力的輸入，以及大灣區(qū)電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化.

4 結(jié)論

本研究收集整理了香港、澳門的詳細電力數(shù)據(jù)，量化分析了粵港澳大灣區(qū)生產(chǎn)側(cè)和供給側(cè)的電力碳排放，并分析了跨區(qū)域電力傳輸對粵港澳大灣區(qū)電力系統(tǒng)碳排放的影響.本研究加強了對區(qū)域電力系統(tǒng)碳排放的認識，有利于推動電力系統(tǒng)全面低碳轉(zhuǎn)型，服務于我國“碳中和”目標的落實.本研究的主要結(jié)論和政策建議如下.

(1) 粵港澳大灣區(qū)發(fā)電量和用電量持續(xù)增長，其生產(chǎn)側(cè)和供給側(cè)電力碳排放也隨之增長，但生產(chǎn)側(cè)和供給側(cè)電力碳排放強度逐漸降低.廣東省低碳能源部署政策初見成效，其光伏、風電、水電、核能發(fā)電量占比不斷提高.香港和澳門仍以火力發(fā)電為主，但是其電力需求規(guī)模相對較小，因此除保留部分應急裝機容量外，可以逐步關?；鹆Πl(fā)電機組，依靠廣東省提供低碳電力.

(2) 云南、貴州、廣西、湖北等省份向粵港澳大灣區(qū)提供了大量低碳排放強度的電力，而且電力供給量持續(xù)增長.其中，廣東省是連接港澳和內(nèi)地其他地區(qū)的電力傳輸樞紐，一方面接受來自其他省份的低碳電力，另一方面將這些低碳電力輸送至香港、澳門.低碳電力的供給既滿足了粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的能源需求，同時也推動了當?shù)匕l(fā)電產(chǎn)生碳排放的下降.粵港澳大灣區(qū)可再生能源發(fā)展?jié)摿τ邢蓿虼丝梢詫稍偕茉簇S富的臨近省份的電力基礎設施建設進行投資，通過外部電力供給來滿足大灣區(qū)電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型需求.

(3) 經(jīng)濟規(guī)模擴大和地區(qū)內(nèi)發(fā)電量的增長是粵港澳大灣區(qū)電力碳排放增長的最主要驅(qū)動因素，而電力碳排放強度的降低以及經(jīng)濟部門用電效率的提升抵消了部分排放增長.未來，隨著大灣區(qū)經(jīng)濟的進一步發(fā)展以及電氣化水平的持續(xù)提升，預計電力需求將繼續(xù)增長.在此背景下，可以通過高耗能產(chǎn)業(yè)外遷來控制電力需求增長，并通過提前加大布局可再生電力來滿足未來電力需求增長，積極推進在云南、貴州以及廣西等省份的清潔能源的部署.

(4) 盡管火力發(fā)電占比有所降低，但其仍在粵港澳大灣區(qū)電力結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導地位.在“碳中和”愿景下，粵港澳大灣區(qū)的電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型面臨巨大挑戰(zhàn).粵港澳大灣區(qū)應充分發(fā)揮政策引導和市場調(diào)節(jié)在電力低碳轉(zhuǎn)型中的作用，利用其資金和技術優(yōu)勢，加強區(qū)域間合作，推動可再生能源的開發(fā)使用.

需要說明的是，本研究存在一些問題有待進一步探討.首先，本文僅考慮發(fā)電過程中燃料燃燒產(chǎn)生的碳排放，未考慮電力基礎設施建設、發(fā)電設備生產(chǎn)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放，因此對粵港澳大灣區(qū)電力碳排放的核算不夠全面.其次，本研究綜合利用多個來源的數(shù)據(jù)和資料，但2018年及之后的電力數(shù)據(jù)獲取不全，因此缺少對粵港澳大灣區(qū)電力系統(tǒng)碳排放最新情況的了解.在未來的研究中，將通過更全面的碳排放核算和數(shù)據(jù)更新來為我國電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型、“碳中和”目標的實現(xiàn)提供更有力的數(shù)據(jù)和理論支撐.