北京大学能源研究院
INSTITUTE OF ENERGY
北京大学能源研究院是北京大学下属独立科研实体机构。研究院以国家能源发展战略需求为导向，立足能源领域全局及国际前沿，利用北京大学学科门类齐全的优势，聚焦制约我国能源行业发展的重大战略和科技问题，按照“需求导向、学科引领、软硬结合、交叉创新、突出重点、形成特色”的宗旨，推动能源科技进展，促进能源清洁转型，开展专业及公众教育，致力于打造国际水平的能源智库和能源科技研发推广平台。
气候变化与能源转型项目
北京大学能源研究院于2021年3月启动了气候变化与能源转型项目，旨在助力中国应对气候变化和推动能源转型，实现2030年前碳达峰和2060年前碳中和的目标。该项目通过科学研究，设立有雄心的目标，制定清晰的路线图和有效的行动计划，为政府决策提供建议和支持。
该项目积极推动能源安全、高效、绿色和低碳发展，加速化石能源消费的减量化直至退出。该项目具体的研究领域涵盖宏观的能源与环境、经济和社会的协调综合发展；化石能源消费总量控制；能源开发利用技术创新；电力部门向可再生能源为主体的系统转型；推动电气化；高耗能部门的低碳绿色发展；可持续交通模式；区域、省、市碳中和模式的示范推广；散煤和塑料污染治理；碳中和与碳汇；碳市场；社会公正转型等。
在全球气候治理和我国“双碳”目标引领下，能源体系正从能耗双控向碳排放双控加速转型。西北地区凭借其丰富的风光资源，成为我国能源革命与产业绿色升级的战略要地。本报告以陕西和甘肃为典型案例，系统分析了在碳双控政策背景下，新能源对区域产业发展的支撑作用、内在机理与现实瓶颈。研究发现，陕甘两省在新能源发展路径上呈现“互补中的竞合”:陕西依托其雄厚的煤电基础与完备的光伏制造产业链，具备构建“制造一装机一消纳一外送”一体化闭环的潜力；甘肃则凭借其卓越的风光资源禀赋与大基地开发经验，在跨区外送和“源网荷储”一体化方面优势显著。然而，两省均面临因配套机制滞后引发的“能源替代摩擦”(如弃风弃光、价格波动)与“产业轮动摩擦”(如高碳资产搁浅、劳动力转移困难)的双重挑战。
另一方面，西北各省资源差异较大且分布不均，在能源转型中面临着不同问题。预计十五五期间，陕西新能源装机占比在西北区域内将处于相对较低水平，优质低成本绿电相对不足；而甘肃新能源十五五装机预期超过70%,消纳不足，利用率将降至70%左右。虽然西北电网提供了各省互济基础，但陕甘断面已长期压极限运行，亟需通过加强省间联络线等提升陕西与西北主网的互济能力，促进西部大量低价、优质绿电发展，提升西北全网新能源消纳。
针对陕甘二省面对新能源与产业协同发展的双重挑战，为定量评估不同转型路径的社会经济影响，本研究构建了一个“宏观气候经济(RICE-Fric)×区域多部门(CGE-Fric)”的耦合模型体系。该模型创新性地内生化了“双摩擦”成本，通过校准省级宏观、产业与能源数据，模拟了从基准情景(BAU)到国家自主贡献目标(NDC)及新能源加速(RES+)等多种情景下，陕甘两省至2060年的减排路径、经济成本、影子碳价及产业结构演变。模型测算结果表明：在能源-产业协同政策支持下(NDC-中摩擦情景),陕西与甘肃在2035年前后实现一次能源消费中非化石能源占比分别达到42%和55%,年度总减排成本可控制在GDP的0.4%-0.8%的可接受范围内。新能源加速情景(RES+)通过系统性“降摩擦”措施，可进一步将减排成本降低0.1-0.2个百分点，并显著提升绿电有效利用率。敏感性分析显示，提升能源系统灵活性、降低技术成本和促进劳动力市场流动性是控制转型成本的关键。
课题组还进一步评估了通过加强西北电网西电东送断面等措施提升省间互济能力后的协同效益。针对陕西与西北主网交换能力存在500-1100万千瓦缺口的挑战，在增强陕西受电能力从900万千瓦增至1500万千瓦后，通过深化陕甘区域协同(如备用共享、绿证联动)能产生显著的边际效益，预计十五五陕西优质低成本绿电消纳(受电)增加200亿千瓦时，甘肃新能源利用率增加7.5-15%。到2035年可使两省合计年度总成本降低0.10-0.15个百分点。基于上述分析，本报告提出以下核心政策建议：制度设计层面，应实施“装机一消纳双曲线”滚动管理，构建“现货一辅助服务一容量”三位一体的电力市场机制，并通过“岗位转换券+绿色金融”等工具降低产业轮动摩擦。产业发展层面，应聚焦降低绿氢全链条成本，明确绿氢的法律地位与标准体系，扩大其在化工、交通等难脱碳领域的应用，并以零碳园区为载体，推动“源网荷储”与数字经济深度融合。区域协同层面，建议建立跨省辅助服务清算、绿证价格走廊及氢能基础设施统筹规划机制，将西北地区的资源优势最大化地转化为可持续的经济与生态优势。
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