ACTION 2035|经济总量与用电负荷双第一,广东省的“双碳”路径研究
2025年9月17日

绿色创新发展研究院iGDP

编者按

2025年7月,广东省电力负荷接连创下历史新高,用电最高负荷达1.65亿千瓦,是首个突破1.6亿千瓦大关的省份[1]。广东是全国第一经济大省,也是制造业大省,其用电负荷和用电量在各省中长期占据首位[2],体现出广东省的经济活力,也同时投射出经济大省在低碳转型中的独特挑战:需要同时面对能源和电力消费需求快速攀升的特点,既要支持经济发展,也要在能源保供前提下积极稳步地推进低碳转型。

长期以来,广东省在我国二氧化碳排放总量中占比相对较大。广东省的经济社会发展阶段和资源禀赋条件在全国都具有典型性和代表性,拥有较好转型基础。在此背景下,广东省若能率先实现碳达峰和碳中和,不仅对完成国家和地方的气候目标具有重要意义,同时也将为全国其他地区低碳发展提供示范与参考。

近日,绿色创新发展研究院(iGDP)与中国科学院广州能源研究所能源战略研究团队发布最新报告《广东中长期低碳转型路径研究——基于EPS模型》[3]。该研究依托能源政策模拟工具EPS(Energy Policy Simulator),构建了广东省能源政策模拟模型,量化分析不同政策路径下的能源消费、温室气体排放、投资需求及社会经济影响,系统评估了广东省“双碳”目标的实现路径,为政策设计提供参考。

01 广东省低碳转型的现实与挑战

经济、能源、排放大省:广东省是经济大省,地区生产总值连续35年保持在全国第一,财政自给能力较强。广东省也是人口和能源消费大省,人口和电力消费居于全国前列,单位生产总值能耗居于全国较高水平。同时,广东省对我国二氧化碳排放总量贡献相对较大。2022年,广东省能源相关二氧化碳排放为5.6亿吨,约占全国总排放的5%左右2

能效水平领跑全国:广东省的产业发展水平居于全国前例,产业结构相对低碳,工业能效水平在中国较为先进,以接近40%的第二产业占比,在全国保持单位GDP能耗第二低的水平,仅次于北京[4]

经济与排放已呈现弱脱钩趋势:自2005年以来,广东省GDP和人均GDP保持稳步快速增长,二产占比于2011年左右达峰并开始下降,碳排放进入达峰前波动期。能源消费消费仍保持快速增长,但已明显慢于经济增长速度。

图 1  广东省经济发展与能源消费、排放脱钩趋势(2005-2022)

来源:《广东中长期低碳转型路径研究——基于EPS模型》

能源电力需求增长强劲:广东省经济活力较强,能源消费需求及电力需求保持强劲增长态势。同时,随着产业升级和绿色供应链要求提高等因素,外向型企业对于绿电的需求也在快速增长。

绿电自给率较低:广东省全社会用电总量的三分之一左右来自于省外调入的电力。可再生消纳责任权重很大程度上依赖于调入水电。由于用地限制和可再生资源禀赋,本地可再生能源发展有待进一步提速。

非二氧化碳温室气体减排压力较大:作为工业大省和农业大省,广东省非二氧化碳温室气体排放规模显著。2020年,广东省非二氧化碳温室气体排放(甲烷、氧化亚氮和含氟气体)占温室气体总排放的13%。从气体类型来看,含氟气体排放量最大,占比42%,其次是甲烷占比40%,氧化亚氮占比19%。

02 报告研究工具及方法

为系统评估广东省实现碳中和目标需要的额外的行业政策、措施和技术组合,识别广东省各部门最大的减排潜力和具体减排途径,绿色创新发展研究院(iGDP)与中国科学院广州能源研究所团队采用能源创新政策与技术公司(Energy Innovation, EI)开发的能源政策模拟模型(Energy Policy Stimulator, EPS)作为分析工具,建立广东EPS模型。

基于广东省公开可得的宏观及行业数据,研究团队对广东省在2020政策冻结情景政策情景双碳情景三个情景下从2020到2060年能源消费、温室气体排放总量和结构进行了预测,并对广东省中长期低碳转型各部门和政策减排潜力进行评估。

表 1  情景说明

来源:《广东中长期低碳转型路径研究——基于EPS模型》

03 广东省温室气体排放变化趋势

研究结果显示,在现有政策情景下,广东省二氧化碳排放可在2030年前达峰,峰值约为6.7亿吨,但延续现有政策强度在2060年仍将剩余4亿吨排放。但需要重点关注提高非化石能源发电量的比重,确保到2030年达到40%左右,以保证2030年前碳排放达峰。

在双碳情景下,2030年后需在节能、电气化、以及非二氧化碳温室气体减排等方面重点施力,开始全面在电力和钢铁、水泥、化工行业部署CCUS,2030年到2045年间每年平均达到4000万吨二氧化碳当量减排量,以实现2060年碳中和目标。

图 2  各情景温室气体排放趋势(不考虑碳汇)

来源:广东EPS模型结果

在双碳情景下,非二氧化碳温室气体在温室气体排放结构中呈现显著变化趋势。含氟气体增长最为明显,2030年达到9354万吨CO2e左右,为2020年的两倍多,在2060年重新降低到2020年水平以下,达到3282万吨CO2e左右。

图 3  双碳情景下非二气体排放变化

来源:广东EPS模型结果

04 广东省能源消费结构变化趋势

双碳情景下,2020年广东省非化石能源在一次能源消费占比约为28%左右,到2030年,该比例上升到36%左右,2060年进一步上升到74%以上。

图 4  各情景一次能源消费结构变化

来源:广东EPS模型结果

在双碳情景下,广东省各部门的电气化率呈现出显著的上升趋势。工业部门电气化率(不包括原料)预计将从2020年的39%增长到2030年的54%。建筑部门基年电气化率相对较高,2020年已达64%,模型预测到2030年将增长到78%。交通电气化率的增长最为显著,2020年电气化率仅1%,在新能源车推广、充电桩等设施建设的推动下,到2060年增至20%。

表 2  双碳情景各部门电气化率变化趋势

说明:采用电热当量法计算

来源:《广东中长期低碳转型路径研究-基于EPS模型》

05 广东省电力供需情况

电力部门的顺利转型是广东双碳目标实现的关键。

在政策和双碳情景下,仅考虑直接排放情况下,各终端用能部门均进入达峰前平台期。排放增长主要来自于电力部门。居民生活水平改善及建筑部门电气化水平提高,主要推动了整体电力需求上升,在没有加速提高可再生发电量占比的情况下,间接推高了电力部门排放。

双碳情景中,广东省用电量在2040年左右达到最大值后进入平台期,在2050年后略有反弹。相对于政策情景,2035年后建筑部门用电量降低更明显;交通部门的高速电气化则推动交通部门用电量更快速增长;工业部门用电量整体缓慢持续增长。

2022年,广东发电结构仍以煤电为主,在电力供应中占比约41%;跨省调入电力在广东省电力供应中占比较高,占比约23%;紧随其后的是核电,占比约13%,天然气发电占比约11%,本地可再生发电量仍处于较低水平。

在双碳情景下,广东省调入电力量和其中清洁电力占比将继续提高。本地发电结构中清洁电力占比也稳步提升,包括分布式电源在内,可再生发电量占比将从2020年的10%左右增长到2060年的30%左右,非化石电源发电量占比提升到75%左右。模型预测煤电发电量约在2030年左右达到峰值并开始稳定下降。非化石发电量也在2030年前后超过煤电。

双碳情景下,天然气发电波动增长,到2060年基本稳定在200太瓦时水平。到2060年,剩余煤电和天然气调峰电厂将被保留来满足电网的调峰调频等需求,并将全面配备CCUS以捕集和利用火力发电产生的二氧化碳。

图 5  各情景关键年份发电量结构

05 广东长期低碳转型如何布局?

广东省作为我国经济强省和低碳转型的先行者,具备按时、甚至率先实现“双碳”目标的经济、技术和政策基础。广东省在低碳转型过程中需充分发挥自身优势,积极应对能源保供等挑战,通过政策创新、技术突破和市场机制完善,按时实现碳达峰和碳中和目标,为全国低碳转型提供宝贵经验。结合EPS模型的减排潜力分析,本研究报告指出,广东省在低碳转型过程中需重点关注以下方面:

2030年前:

大幅提高以海上风电和分布式光伏为代表的可再生能源发电占比,提高绿电自给水平,严格控制火电发展,增加跨省调入清洁电力;

发展抽水蓄能、需求侧响应等灵活性资源,提升电力供应安全稳定性;

提高工业部门电气化水平;

加速发展节能低碳建筑,大力推广岭南特色超低能耗建筑;

加大对新能源车辆的支持力度,完善充电基础设施,积极开展重型道路运输、水运、航运领域新能源交通工具研发、示范和推广应用;

持续推进工业节能与能效提升。

图 6  2030年前达峰重点政策(二氧化碳,双碳情景2020-2030累计减排潜力)

2030年至2060年

继续提高工业部门电气化水平,推广中高温热源的氢能替代;

尽早对含氟气体进行控制;

进一步提高建筑和交通的电气化水平;

开始在电力和工业领域为无法脱碳的设备配备CCS;

图 7  碳中和重点政策(全部温室气体,双碳情景2030-2060累计减排潜力)

参考文献:

[1] 南方网. 高温炙“考”下,广东如何交出高分卷?[EB/OL]. (2025-09-11) [2025-09-17]. https://gdio.southcn.com/node_8aaddd117f/b0a95a9926.shtml.

[2] 黄勇华. 南方电网电力负荷首创新高[EB/OL]. [2025-08-27]. https://mp.weixin.qq.com/s/YEUehJlps0QJ4rvOYVGfXA.

[3] 李鑫迪 刘桢 廖翠萍, 黄莹, 谢鹏程, 杨鹂, 袁雅婷, 宋曼娇, 朱彤昕, 奚溪, 陈美安, 胡敏.(2024). 广东中长期低碳转型路径研究[R]. 北京:绿色创新发展研究院

[4] 曾雪兰, 黎炜驰, 郭星玥. 广东碳市场进展、挑战及趋势[R]. 哈佛气候协议项目, 2021.