隨著電力占全球終端能源消費的比重不斷增長，世界經(jīng)濟的電氣化正在將電力轉(zhuǎn)化為未來的“燃料”。同時，電力行業(yè)又是全球重要的二氧化碳排放源，因此，為了應(yīng)對氣候變化，電力行業(yè)采取措施減少二氧化碳排放量就顯得尤為重要。

全球電力行業(yè)碳強度，即單位電量的二氧化碳排放量，自2013年以來有序地降低，但不同國家的情況相去甚遠，這主要是由各國不同的經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展環(huán)境下電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的特點所致。

在全球經(jīng)濟電氣化發(fā)展趨勢下，碳正在發(fā)生跨行業(yè)的流動，致使電力行業(yè)碳負荷和碳排放增加。以碳從交通行業(yè)向電力行業(yè)的流動為例，電動汽車本身的碳排放為零，但卻需要進行反復(fù)充電。電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用意味著發(fā)動機燃料使用量減少以及交通部門碳排放量減少，同時，電力行業(yè)的發(fā)電量增加、碳排放量增加。

在最新發(fā)布的《全球能源與二氧化碳現(xiàn)狀報告》中，國際能源署指出，2018年，全球發(fā)電量達到26.672萬億千瓦時，較上一年增長4%，幾乎是能源需求整體增速的兩倍，創(chuàng)2010年全球經(jīng)濟從金融危機復(fù)蘇以來最高增速（見圖1）；全球能源相關(guān)二氧化碳排放量達到331億噸的歷史最高水平，較上一年增長1.7%，是自2013年以來的最高增速，高出2010年以來年均增速的70%。同年，全球電力行業(yè)二氧化碳排放量達到130億噸，占能源相關(guān)二氧化碳排放總量的38%，并且在能源相關(guān)二氧化碳排放量增量中，近三分之二來自電力行業(yè)的貢獻。

盡管排放量持續(xù)增長，但電力行業(yè)近年來發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。全球電力行業(yè)碳排放強度自2013年以來有序地降低，市場力量、技術(shù)成本降低、應(yīng)對氣候變化和治理空氣污染是驅(qū)動全球碳排放水平降低的主要動力。

來自國際能源署的數(shù)據(jù)顯示，2018年，全球發(fā)電的平均碳強度是475克/千瓦時，比2010年降低了10%（見圖2）。如果沒有電力行業(yè)碳排放強度的改善，全球二氧化碳排放量會比目前實際情況還要高出15億噸，相當(dāng)于在當(dāng)前電力行業(yè)排放總量基礎(chǔ)上再增加11%。

引發(fā)電力行業(yè)碳強度變化的原因之一就是全球發(fā)電結(jié)構(gòu)的變化。2018年，可再生能源和核電滿足了絕大部分的電力需求增長，煤電和天然氣發(fā)電也大幅增加。2010～2018年，化石燃料在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比有所下降，其中石油占比下降較大，而天然氣占比上升明顯，煤炭占比的變化較為平緩；非化石燃料中，以風(fēng)光為主的可再生能源占比增長顯著（見圖3）。

根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，用天然氣發(fā)電的二氧化碳排放量約為400克/千瓦時，比石油和煤炭低30%～60%，用石油和煤炭發(fā)電的排放量分別是600克/千瓦時和845～1020克/千瓦時（取決于燃煤類型）。

化石燃料在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比下降并非源于其發(fā)電量絕對數(shù)量的減少，而是因為二氧化碳低排放或零排放的發(fā)電類型，如水力發(fā)電和其他可再生能源發(fā)電（包括垃圾發(fā)電）等，正在以更快的速度增長。

得益于發(fā)電成本的大幅降低，近年來可再生能源增長迅速。來自國際可再生能源署的數(shù)據(jù)顯示，2012～2017年全球光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的平準化度電成本（LCOE）分別下降了65%和15%。在技術(shù)方面，蒸汽-燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組以及超臨界、超超臨界燃煤發(fā)電機組的使用推廣也是電力行業(yè)碳強度下降的重要推動因素。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，2016年全球火電站平均效率增至37.3%，與2010年相比，上升了1.1個百分點。