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中国电力行业碳中化转型社会影响评估研究提出优化电力系统框架与多区域投入产出模型耦合方法,揭示区域差异与就业转移机制。研究发现:全国平均发电成本从2020年0.366元/千瓦时增至2050年0.43元/千瓦时,区域成本差异显著;电力上游与直接就业增加199万岗位,配套产业创造104万岗位,呈现"直接-间接"就业传导链。区域就业呈现分化格局,广东、四川等可再生能源优势区持续扩容,山西、山东等传统能源区进入"先增后降"转型期,就业创造路径从资源依赖转向制造服务协同。
徐中文|钱伟进
南京林业大学经济管理学院,南京,210037,中国
摘要
全球向可再生能源的转型正在加速,这一进程受到应对气候变化和实现可持续发展的迫切需求的推动。本文对中国电力行业向碳中和转型的社会和经济影响进行了全面评估,特别关注区域差异和技术变革。研究提出了一个电力系统运营框架,以优化截至2050年的发电结构,并评估了发电成本的变化。同时,采用多区域投入产出(MRIO)模型结合结构路径分析,追踪了就业影响以及随时间推移不同行业和地区之间就业转移的根源。研究的主要发现表明,尽管全国平均发电成本预计从2020年的0.366元人民币/千瓦时上升到2050年的0.43元人民币/千瓦时,但由于能源结构、燃料依赖性和技术结构的差异,各地区之间存在显著差异。向可再生能源的转型也导致了劳动力市场的重大变化。在全国范围内,电力行业的直接和上游就业预计将从2020年到2050年增加199万个岗位,而上游行业(如煤炭开采、金融和服务)的间接就业将增加104万个岗位。虽然广东、四川和福建等省份的就业持续增长,但山西和山东等省份则呈现“先增长后下降”的趋势。此外,就业创造正从基于资源的直接效应转向由制造业和服务业驱动的复杂、多层次和跨区域的路径。这些发现强调了制定公平且具有区域差异性的能源转型政策的重要性,尤其是在减轻依赖煤炭地区的就业风险方面。
引言
世界各国正在加快采用可再生能源,太阳能、风能和水力发电的占比迅速增加。这种范式转变不仅对于应对全球气候变化至关重要,也是实现长期能源安全和经济增长的必要条件(Yang等人,2024年)。尽管越来越多的人认识到脱碳的必要性,但对于这种能源转型所带来的社会和经济影响仍缺乏共识,特别是在像中国这样幅员辽阔且经济多元化的国家中。
目前的研究已经开始探索中国电力行业脱碳的社会经济影响。一些研究量化了温室气体排放的潜在减少量以及相关的经济和就业效应(Luo等人,2023年;Le Treut等人,2021年)。然而,这些研究往往忽视了中国广阔地域内的区域差异,这可能导致向低碳未来转型的社会经济结果存在差异。此外,随着可再生能源渗透率的提高,传统的燃煤电厂逐渐被淘汰,同时为了满足更高的环境标准,新的燃煤电厂也在建设中。因此,技术变革在促进这一转型中的作用已被认识到,但其全部潜力及其综合效应仍需进一步探索。
本文旨在通过对中国电力行业向碳中和转型的社会和经济影响进行全面评估来填补这些研究空白,特别关注区域差异和技术变革(如图1所示)。总体而言,本研究开发了一个电力系统运营框架,以优化截至2050年的发电情况,并评估发电成本的变化;随后利用多区域投入产出模型结合结构路径分析(SPA),追踪就业影响并确定不同行业和地区之间就业转移的根源。
与以往的研究相比,本文的贡献有四个方面。首先,本研究不仅依赖于静态的MRIO统计分析,还在技术和省级层面开发了一个优化-MRIO耦合框架,生成特定技术的发电量、平准化发电成本(LCOE)估算和基于机组承诺的调度结果,为经济影响评估提供了操作层面的依据。其次,提出了动态且空间明确的LCOE建模方法,结合了基于燃料价格、退化率和调度条件的省级成本轨迹(2020-2050年),而以往的研究通常将电力成本视为同质和静态的。第三,通过将前瞻性的电力系统预测与基于MRIO的SPA相结合,本研究将传统的结构路径分析扩展到了2020年至2050年的时间跨度,揭示了就业创造如何从以煤炭为主的联系转向由制造业和服务业驱动的多层次、跨区域路径。第四,提出了一个将物理系统动态与经济和就业效应联系起来的综合框架,将调度约束、区域经济结构和多层次就业转移结合成一个连贯的分析链条。
部分摘录
低碳能源转型的影响
电力行业的脱碳对全球气候缓解至关重要。国际能源署(IEA,2025年)指出,电力发电是最大的二氧化碳来源,2024年排放量约为138亿吨。因此,改革这一行业对于实现《巴黎协定》目标至关重要。预计从2024年到2027年,电力发电的全球二氧化碳强度平均每年将下降3.6%,这得益于热效率的提高和技术的快速
电力结构优化框架
在本节中,提出了一个涵盖全年的电力系统运营框架,该框架结合了省级可再生能源安装标准。通过机组承诺和电力调度模式,可以获得包括每种能源的安装容量、发电量以及每种能源的平准化发电成本等未来数据。
全国发电成本的变化
图2显示了全国平均发电成本的趋势。2020年中国热电的平均成本为0.366元人民币/千瓦时。根据所提出的模型进行优化后,全国平均发电成本将在2030年略微上升至0.387元人民币/千瓦时,并在2035年进一步上升至0.397元人民币/千瓦时。这一上升趋势表明未来全国发电成本将增加,这与燃料价格上涨和发电技术进步等因素有关。
结论
该模型优化了电力系统运营,以最低的总发电成本满足电力需求,同时考虑了燃料、维护和投资成本。它评估了在可再生能源占比上升情况下的全国和省级发电成本,并评估了相关的社会影响,特别是就业转移和行业间联系。
全国平均发电成本从2020年的0.366元人民币/千瓦时上升到2050年的0.43元人民币/千瓦时,各地区之间存在显著差异
CRediT作者贡献声明
徐中文:撰写——初稿、可视化、方法论、资金获取、概念构思。钱伟进:撰写——初稿、方法论、数据整理、概念构思。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
本项工作得到了中国科学技术部国家重点研发计划(项目编号:2022YFC3702900)的支持。