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研究背景
全球气候变暖背景下，中国积极响应《巴黎协定》，提出2030年前碳达峰和2060年前碳中和的“双碳”目标。电力部门作为中国二氧化碳排放的主要来源，2010-2020年占煤炭使用量的41.53-52.66%，占总排放量的38.00-50.10%。对此，中国已出台系列政策推动电力部门减排和可再生能源发展，同时保障电力供应安全。然而，现有研究在发电优化和电网排放因子预测方面存在较大局限。多数研究集中于单一或少数几类电力类型、短时间序列或个别地区，缺乏对全国所有省份长期、全面的研究。同时，现有省级排放因子研究多关注历史特征，未考虑未来发展轨迹。
研究方法
针对这一问题，本研究旨在建立省级维度的电力优化模型，综合考虑各省份相关发展目标和资源禀赋，对2020-2060年省级发电和电力排放因子进行预测，并评估相关碳排放。
研究结论
结果表明，2020年化石能源发电占主导。从2020年到2060年，可再生能源装机容量和发电量的年增长率分别为6.40%和5.29%，太阳能和风力发电在2060年将分别占全国装机容量和发电量的79.03%和56.03%。东部和北部地区可再生能源发电率增长快于西南地区。
相应地，省级电力排放因子在2020-2060年显著下降，年下降率达到2.99%。从区域维度看，电力排放因子存在区域异质性特征，内蒙古、河北和山西排放因子最高，为0.31-1.09 kgCO₂/kWh，青海、四川和云南最低，为0.013-0.146 kgCO₂/kWh。
从排放看，电力部门直接CO₂排放预计在2030年左右达到峰值后下降，间接排放部分省份呈上升趋势。研究强调了可再生能源发展的有效性，为相关政策制定提供重要决策参考。
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