作为两个在可再生能源领域快速发展的国家，英国与中国的能源电力转型政策路径存在诸多相似。
文丨绿色创新发展研究院（iGDP）李鑫迪、吕雅宁
近二十年来，英国的二氧化碳排放量基本保持稳定下降态势，从2000到2022年累计下降了约41%，其中最主要的排放减量来自于电力系统排放的降低[ 英国排放数据来自IEA。陕西省排放为iGDP基于能源统计年鉴核算的能源相关二氧化碳排放。]。到2024年，英国电网的碳强度降低至125 gCO2eq/kWh左右，创下历史新低。
这主要源于英国电力结构中的里程碑式变化：燃煤发电彻底退出历史舞台，火电占比快速下降，可再生能源电力快速崛起。
英国已经正式终结了142年的燃煤发电史。2024年9月30日，英国关闭了最后一家燃煤电站——位于诺丁汉郡的拉特克利夫-索恩发电站（Ratcliffe-on-Soar），这让英国成为首个全面退出煤电的大型经济体。
另一方面，可再生能源占比大比例提升。英国国家能源系统运营商（NESO）2025年1月发布的最新研究显示，2024年风力发电成为英国第一大电力来源，占比达到30%。
过去十几年，英国从依赖煤电快速转向清洁能源。英国的能源转型进程得益于多重因素的共同作用，包括能效水平提升、对可再生能源的长期支持政策、碳价与排放监管、以及电力市场机制创新等。
作为两个在可再生能源领域快速发展的国家，英国与中国的能源电力转型政策路径存在诸多相似点。
当前中国已经在节能减碳和可再生能源领域取得显著进展，但仍面临煤炭依赖、能源安全等挑战。
在此背景下，英国的能源转型经验可资中国借鉴。
英国进入“零煤电”时代
英国是世界上首个使用煤电的国家。1882年，发明家托马斯•爱迪生在英国伦敦霍尔本高架桥（Holborn Viaduct）上建成世界上首座商业运作的燃煤发电厂。142年之后，随着拉特克利夫-索恩发电站的正式关闭，英国电力系统正式进入“零煤电”时代，翻开国家能源史上的新一页。2024年，煤电仅占到英国发电量的0.6%。
但不久之前，煤电还是英国发电结构中的“主力军”。2012年前后，英国煤电在国家发电量中的占比仍高达40%，当年煤电发电量为143太瓦时（1430亿千瓦时），相当于整个瑞典的用电量 。但2012年之后，英国的煤电占比开始不断走低。2012年至2016年，英国的煤电发电量占比快速下降，降至10%以下，并在2019年降至2%（如图1所示），直到今天的0%。
与此同时，英国可再生能源发电占比快速上升，从2012年的约10%上升到2023年的约46%。如图1所示，这十年间，风力发电增幅最为显著，其次是生物质发电和光伏。
2024年，风电已经成为英国电力供应的首要电源。
图1：英国发电量结构中煤电与可再生占比变化（2000-2023）数据来源：国际能源署，作者制图
灵活性电源在英国退煤进程中发挥了关键作用，以确保电力供应的稳定性和可再生能源的高效利用。在英国在煤电发电量逐步下降的同时，天然气发电量曾一度于2015至2016年间快速攀升，但随后逐渐回落至2015年水平（如图2所示）。到2023年，英国的可再生能源电力几乎完全填补了煤电退出带来的需求缺口 。相关数据也显示，尽管英国进出口电力有小幅增长，但整体波动并不大，这表明英国已基本通过本地电源改善了电力消费结构。
图2：英国煤电、天然气和总发电量变化趋势（2012-2023）数据来源：国际能源署，作者制图
政策驱动下的快速转型之路
图3：英国的人均用电量处于全球较低水平（单位：MWh）数据来源：国际能源署，作者制图
2）更严格的排放监管和碳市场
严格的监管政策是英国能源转型的重要推动力。提升碳税和强化排放标准，导致更高排放的煤电机组运营成本明显上升，市场监管和价格信号有效推动英国煤电的退出进程。
自2013年起，英国政府在欧盟碳价的基础上，面向煤电机组额外征收每吨二氧化碳18英镑的碳税（Carbon Price Support, CPS）。如图4所示，随着碳价不断上升，到2015年煤电的价格已高于天然气。根据Energy UK数据计算，到2020年，每发一度煤电所需要支付的碳税和燃料成本约为2013年的两倍多（如图4）。
与此同时，英国政府逐渐加强对煤电机组碳排放的要求。2013年起，英国政府要求新建火电厂的度电排放不高于450g/kWh，这要求火电厂必须进行技术改造，并配备碳捕集封存设备（CCS）。
图4：碳税对于英国煤电和天然气发电经济性的影响 图源：Energy UK
3）电力市场机制创新，引导煤电转型和灵活性电源发展
尽管提升可再生能源比例是电力系统转型的关键路径，但可再生能源发电的波动性问题对电网稳定性带来挑战，电网需要不断提升灵活性和韧性。这要求升级电网设施和发展灵活性电源，包括扩大天然气发电、增加储能设备规模等，同时也要求存量煤电在逐渐退出的过程中调整运行方式，从主力角色转变为支撑性电源，以支持电网对可再生能源的消纳。
为推动这一转型，英国在2013年通过能源法案（The Energy Act 2013），启动电力市场改革，引入容量市场机制。随着非化石电源的发展，煤电发电量和发电小时数持续下降，电量收益也随之降低。容量市场通过按照装机量而非发电量进行补偿，以保证电力系统有足够的发电装机容量来保障电力供应，并为提供容量的机组提供容量价格。
基于容量而非电量的收入机制，为煤电机组在转型后的收益提供了保障，进一步引导煤电机组的角色转变，从主力电源转向支撑性电源。同时，跨国调入电力、天然气发电、储能以及需求响应均可参与容量市场，共同增强电力系统的稳定性和安全性，促进更多可再生能源的消纳。
4）风电快速崛起
2024年，英国风力发电占比首次超过天然气发电，成为英国第一大电力来源。英国可再生能源的快速发展离不开稳定的政策支持，这不仅有利于英国推进电网脱碳，还进一步减少对进口天然气的依赖，降低地缘政治带来的影响。
海上风电是英国可再生能源发展的重要支柱，这得益于丰富的海上风能资源。2019年，英国政府发布了《海上风电产业协议》，明确了海上风电的长期发展目标，计划到2030年达到30吉瓦的装机容量。为支持海上风电产业发展，英国政府通过差价合约（Contracts for Differences, CfD）提供高达5.57亿英镑的长期资金支持，为可再生发电项目提供更明确的长期收益保障[8,10]。
5）关注公正转型
推动煤电厂退出的过程中，确保公正转型是关键，这要求重视当地受到影响的工人和社区的利益。自2020年起，在英国工会 (GMB, Prospect & Unite the Union) 与企业的共同协商和规划下，借助各方资金与支持，采取了一系列措施，具体包括企业内部转岗至其他电厂、或企业合作伙伴的工作机会、在现场举办招聘会、提供资助的培训课程等，帮助拉特克利夫-索恩发电站的154名职工顺利找到新的工作机会，不仅帮助员工顺利过渡，也确保了电厂在关闭前能够稳定运行。
英国顺利退煤，对中国低碳转型有何借鉴？
尽管英国与我国在地理气候、经济发展水平、能源结构、产业结构等诸多方面存在差异，但英国在可再生能源快速发展和煤电快速退出方面的经验，依然对我国电力转型具有一定的借鉴意义。
我们的分析显示，我国“十四五”期间排放增加主要驱动因素是电力需求上升导致的煤电发电量上升[13–15]。随着交通、工业、建筑电气化水平的上升以及经济产业结构的优化，我国的电力需求还将继续快速上升，因此电力系统脱碳已成为我国“双碳”目标的关键方向。
首先，在需求侧，我国仍需不断提升能效水平。我国仍处于经济发展和结构调整过程中，且电力需求仍在增长，因此需要严格关注各领域的节能与能效提升，推动电力需求和经济发展的脱钩。在供给侧，实现电力脱碳需要更明确的煤电总量控制规划。根据国家电网能源研究院报告，我国煤电发电量预计在“十五五”期间（2025-2030年间）达峰。参考英国的退煤经验，我国可以提出更明确的中长期煤电规模控制目标，为电力转型和各利益相关方的决策提供引导。
第二，“碳排放双控”制度背景下，需要建立与之相匹配的完备监管机制。当前我国正处于从“能耗双控”向“碳排放双控”过渡的关键阶段。为了更好地衔接“碳双控”政策体系，连接碳市场，并促进煤电机组整体向高能效和清洁化转型，可以从控制发电或供电度电煤耗逐渐转为控制供电或发电度电排放。
第三，推动可再生能源规模化发展的同时，应持续完善可再生能源电力消纳保障机制。我国已经提出明确的可再生能源发展时间线。2024年10月，国家发展改革委发布的《大力实施可再生能源替代行动的指导意见》中提出，2030年全国可再生能源消费量达到15亿吨标煤以上，对可再生能源消费总量设定了目标。为电力转型和可再生能源高质量发展提供保障，我国仍需不断提高约束性的可再生能源消纳目标，继续完善绿色电力、绿色证书交易、以及近期出台的差价合约等诸多机制，体现可再生能源的环境价值。
第四，我国需持续完善电力市场机制。自2015年我国明确了全国电力市场从计划型向竞争型转变的改革方向以来，全国和各省、区域电力市场机制不断创新。2023年，我国建立容量电价机制，促进了煤电机组的固定成本回收。
我国容量机制尚在建立阶段，目前在全国层面内仅煤电享有容量补偿。尽管山东、广东、山西等省份在省级层面已经开始探索对储能、天然气发电等其他电源进行容量补偿，但在全国层面仍没有统一对煤电外其他电源的容量电价激励措施。
对比来看，英国的电力市场机制为灵活性支撑性电源提供了更多额外收益来源，而不需过度依赖天然气发电。英国自2014年建立容量市场后持续完善市场机制，目前储能、跨国调入电力和需求响应均可以从容量市场获得收益。此外，多样化的辅助服务市场也为灵活性资源带来更多额外价格信号，受到市场价格激励，英国储能项目规模在2017年前后快速扩大。
我国进一步发展容量市场和辅助服务市场，将有助于在大比例可再生能源并网的背景下，保障电力系统的稳定运行，减少对传统煤电机组的依赖。
图5：英国储能规模从2016年后快速增长 图源：Solar Media Market Research
第五，公正转型是电力转型进程中的关键视角。实现“全面富裕“和“碳中和”是我国中长期发展的两个纲领性目标，因此在煤电转型与退出的过程中，保障社会公平与正义至关重要，例如提前规划受影响员工的安置计划。已有相关研究认为，目前我国的政策体系中已经有诸多涉及公正转型的相关设计与实践，但关键在于要在转型中提前计划、注重政策的长期效果，并促进更多相关方的共同参与与决策等[19,20]。
英国国家能源系统运营商（NESO）发布的报告中提到：“或许我们应该提出一个高目标，并在不断接近这一目标的过程中克服障碍，以保证我们用最快的步伐，适应快速变化的环境与新的信息。”
这一理念或许是英国在G7国家中首先完成煤电净零的背后逻辑，也是其他国家或地区在实现气候目标时可以参考的思路。
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本文仅代表作者观点
作者李鑫迪，绿色创新发展研究院（iGDP）能源转型项目主任；吕雅宁，绿色创新发展研究院（iGDP）传播经理责任编辑
袁漪琳 [email protected]
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