碳中和背景下電力企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題及應(yīng)對方案

李徐 朱杰 彭鳳姣

摘要：電力行業(yè)是傳統(tǒng)能源消耗大戶也是碳排放大戶，“3060”碳中和目標(biāo)的實(shí)施，對電力企業(yè)提出的新的挑戰(zhàn)。電力企業(yè)面臨著裝機(jī)規(guī)模增大與碳減排的矛盾、新能源電源開發(fā)成本較高、需要適應(yīng)新的碳市場模式、新能源電源穩(wěn)定性及送出能力有待加強(qiáng)等一系列問題及挑戰(zhàn)。為應(yīng)對這些問題，電力企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變投資方向、降低新能源開發(fā)成本、加強(qiáng)碳市場研究開發(fā)、做好儲能技術(shù)的研究。

關(guān)鍵詞：碳中和;電力企業(yè);問題及挑戰(zhàn);應(yīng)對

Abstract：The electric power industry is a big traditional energy consumer and a big carbon emitter. The implementation of the "3060" carbon neutral target poses new challenges to the electric power enterprises. Power enterprises are faced with a series of problems and challenges， such as the contradiction between the increase of the scale of new energy and carbon emission reduction， the high development cost of new energy power supply， the need to adapt to the new carbon market model， and the stability and delivery capacity of new energy power supply need to be strengthened. In order to deal with these problems， power enterprises should change the direction of investment， reduce the cost of new energy development， strengthen the research and development of carbon market， and do a good job in the research of energy storage technology

Keyword： Carbon neutralization; Electric power enterprises; Deal.

1 碳中和政策背景

隨著人類經(jīng)濟(jì)活動的日益發(fā)展，全球氣候變暖問題逐漸嚴(yán)重。為應(yīng)對氣候變化，1992年簽署的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》提出了“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則，奠定了應(yīng)對氣候變化國際合作的法律基礎(chǔ)。1997年簽署的《京都議定書》首次以國際性法規(guī)的形勢對發(fā)達(dá)國際溫室氣體減排做出明確要求，并引入了市場機(jī)制作為減少溫室氣體排放的新路徑，催生出碳排放交易市場。2015年簽署的《巴黎協(xié)定》奠定了2020年后全球溫室氣體治理的格局。

2020年9月22日，習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論中提出：采取更加有力的政策和措施，CO2排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2020年12月31日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》（生態(tài)環(huán)境部令第19號，自2021年2月1日起施行），對全國碳排放權(quán)交易及相關(guān)活動，包括碳排放配額分配和清繳，碳排放權(quán)登記、交易、結(jié)算，溫室氣體排放報告與核查等活動進(jìn)行了規(guī)定。

電力行業(yè)作為傳統(tǒng)能源消耗大戶，碳排放減排壓力較大。中電聯(lián)統(tǒng)計顯示：2019年，全國火電行業(yè)碳排放總量約為42億t，約占全國碳排放總量的30～40%。電力行業(yè)作為碳減排的“先頭兵”，必將面臨新的形勢。

2 碳中和背景下電力行業(yè)新形勢

2.1 經(jīng)濟(jì)生活水平提高，電力需求進(jìn)一步擴(kuò)大

2020年我國人均用電量5327 kW?h /人，遠(yuǎn)低于歐盟國家人均 6000 ～8000 kW?h和美國人均 12000 kW?h的水平[1]，預(yù)計到2030年我國人均用電量將上漲至7508 kW?h /人，較現(xiàn)在增加了41%，電力消費(fèi)需求仍有巨大的提升空間。

伴隨著“3060”目標(biāo)的實(shí)施，石化、交通等行業(yè)將大幅度其降低一次煤、油等化石燃料的使用，采用電能作為主要生產(chǎn)、運(yùn)輸能源，電動汽車將進(jìn)一步普及，因此其他行業(yè)的碳減排將間接促使電力需求的進(jìn)一步增長。

2.2電源結(jié)構(gòu)調(diào)整，投資方向轉(zhuǎn)變

習(xí)近平總書記在2020年3月15日下午主持召開中央財經(jīng)委員會第九次會議中提出，要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

目前我國風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模為2.81億kW，太陽能總裝機(jī)規(guī)模為2.53億kW。預(yù)計在2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)將達(dá)到12億kW以上，成為我國主要的電源構(gòu)成，新增裝機(jī)規(guī)模超過6.7億kW。因此“十四五”以后傳統(tǒng)火電行業(yè)新增裝機(jī)容量將十分有限，而新能源的裝機(jī)容量將迎來規(guī)?；氨端佟卑l(fā)展。

2.3 碳市場全面開放，碳金融作用加強(qiáng)

我國于2011年啟動了北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東、深圳7省市碳排放交易權(quán)試點(diǎn)工作，并于2021年正式開啟全國碳市場交易。

隨著全國碳交易市場的開放，發(fā)電企業(yè)可以通過購買碳減排量實(shí)現(xiàn)自身企業(yè)的碳履約。同時參照原CCER相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)電企業(yè)投資的太陽能、光伏項(xiàng)目也可以形成一定的核證減排量，可以用于自身企業(yè)的碳排放履約，也流通至碳交易市場出售獲取部分碳減排收益。

根據(jù)碳排放交易試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，2020年全國平均碳成交價格約為23.5元/t，而歐盟2020年成交均價約為27.8美元/t，可以預(yù)見隨著“3060”目標(biāo)的實(shí)施，碳交易價格會較現(xiàn)狀有所增長，提前布局碳交易市場，做好碳資產(chǎn)管理運(yùn)行“碳金融”，有助于降低企業(yè)未來的運(yùn)行成本。

2.4 電網(wǎng)建設(shè)重心調(diào)整

碳中和將徹底改變我國目前火電為主要支撐，新能源作為補(bǔ)充的電源結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為新能源為主，火電調(diào)峰的電力供給模式。

我國陸地風(fēng)能資源儲量達(dá)到32.26億kW，主要分布在內(nèi)蒙古，甘肅，青海，東北三省等地。達(dá)到我國陸地表面的太陽輻射的功率約為1.68×103TW，水平面平均輻照度約為175W/m2，高于全球平均水平。其中太陽能最豐富的區(qū)域位于內(nèi)蒙古、甘肅、青海西部，西藏大部，新疆東部邊緣地區(qū)，四川部分地區(qū)[2]。

這些風(fēng)能和太陽能資源豐富的區(qū)域并非我國的經(jīng)濟(jì)和工業(yè)中心，就地消納難度較高，因此發(fā)出的大量電力需要外送。為解決“棄風(fēng)”、“棄光”現(xiàn)象，需要在我國西北、西南區(qū)域建設(shè)大量的送電工程。

3 碳中和背景下電力企業(yè)面臨問題及挑戰(zhàn)

3.1 裝機(jī)規(guī)模增大與電力企業(yè)碳減排矛盾突出

傳統(tǒng)火電行業(yè)碳排放基數(shù)大，為實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的碳中和目標(biāo)，傳統(tǒng)火電行業(yè)需對現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施的碳排放進(jìn)行削減。國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中，提出大型發(fā)電集團(tuán)單位供電CO2排放控制在550g CO2/kW?h以內(nèi)，而目前我國大型火力發(fā)電廠供電CO2排放約為800g CO2/kW?h，單位供電量的CO2排放相較現(xiàn)狀需降低超過30%，對現(xiàn)有火電企業(yè)的節(jié)能減排提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?？赡軐脮r保留的火電機(jī)組均需要配套安裝CCUS[3]，這對現(xiàn)有火電機(jī)組的改造提出了難題，也增加了運(yùn)行成本。

3.2 新能源電源開發(fā)成本較高

根據(jù)《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無補(bǔ)貼平價上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》（發(fā)改能源〔2019〕19號）等文件相關(guān)要求，新能源發(fā)電項(xiàng)目將逐漸從過去的“補(bǔ)貼上網(wǎng)”過渡到“平價上網(wǎng)”。這對新能源項(xiàng)目開發(fā)的成本控制提出了較高的要求，雖然目前風(fēng)電光伏是設(shè)備成本已經(jīng)相對以往有了大幅下降，但是在西北等交通不發(fā)達(dá)地區(qū)，運(yùn)輸、安裝成本較高，如果不能有效的控制成本，部分項(xiàng)目將入不敷出，不利于整個行業(yè)的進(jìn)一步的規(guī)模化發(fā)展。

3.3 需要適應(yīng)新的碳市場模式

在2021年7月16日，全國碳交易市場正式開啟。從去年年底至今，為規(guī)范市場運(yùn)行管理的各個環(huán)節(jié)，生態(tài)環(huán)境部陸續(xù)發(fā)布了一系列制度文件，結(jié)合碳排放權(quán)登記、交易、結(jié)算三個管理規(guī)則，針對登記、交易、結(jié)算活動各環(huán)節(jié)明確了監(jiān)管主體和責(zé)任，細(xì)化了監(jiān)管內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了整個碳市場流程各個環(huán)節(jié)的全覆蓋。電力企業(yè)需要學(xué)習(xí)掌握這些新的交易政策和模式，以適應(yīng)新的碳市場體系。

目前電力企業(yè)普遍不具備開發(fā)CCER的技術(shù)儲備。而新形勢下碳市場中CCER的潛力巨大，電力行業(yè)需要強(qiáng)化自身對相關(guān)項(xiàng)目的開發(fā)能力，以協(xié)助自身完成碳履約。

3.4 新能源電源穩(wěn)定性及送出能力有待提升

我國各個區(qū)域的風(fēng)能、太陽能自然賦條件存在天然差異，做好電網(wǎng)輸送工作，解決“棄風(fēng)”、“棄光”現(xiàn)象，并調(diào)配好發(fā)電地區(qū)與用電地區(qū)的電力平衡，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電光伏基地和負(fù)荷中心的柔性互聯(lián)是電網(wǎng)面臨的一大挑戰(zhàn)。水電、風(fēng)電和光伏發(fā)電等清潔能源受季節(jié)、氣候等自然因素影響較大，電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定和功角穩(wěn)定是未來電網(wǎng)企業(yè)需要重點(diǎn)解決的問題。

4 碳中和背景下電力企業(yè)應(yīng)對方案

4.1 轉(zhuǎn)變投資方向

在碳中和背景下，火電擴(kuò)產(chǎn)能受到嚴(yán)格的控制?，F(xiàn)有火電企業(yè)受清潔能源消納比重逐步提升等因素影響，疊加電煤價格上漲等因素，運(yùn)行收益已有明顯降低，甚至部分企業(yè)出現(xiàn)虧損。風(fēng)電、光伏在清潔能源發(fā)展紅利下，“棄水”、“棄光”、“棄風(fēng)”狀況將有所好轉(zhuǎn)。電力投資企業(yè)應(yīng)將投資方向轉(zhuǎn)向風(fēng)電、光伏等清潔能源，逐漸減少傳統(tǒng)火電的開發(fā)比例。

4.2 降低新能源開發(fā)成本

為降低新能源項(xiàng)目的開發(fā)成本，電力企業(yè)可以適當(dāng)?shù)膮⒐娠L(fēng)機(jī)、光伏的設(shè)備企業(yè)，研發(fā)新技術(shù)。在風(fēng)電方面可以發(fā)展適應(yīng)高緯度、低風(fēng)速的風(fēng)機(jī)，擴(kuò)大單機(jī)容量大、發(fā)展大型風(fēng)機(jī)柔性葉片技術(shù)及機(jī)組的核心控制技術(shù)。在太陽能方面可以提高光伏板的能效、降低成本、延長壽命、加強(qiáng)智能化等[2]。

電力企業(yè)需要搭建完善的造價管理和成本管控體系，同時要充分調(diào)動相關(guān)職能部門專業(yè)員工的主觀能動性，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢和稟賦，形成合力，獻(xiàn)計獻(xiàn)策，加強(qiáng)各階段成本控制，才能適應(yīng)目前市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[4]，在新能源平價上網(wǎng)時代仍然能維持企業(yè)健康發(fā)展。

4.3 加強(qiáng)碳市場研究開發(fā)

電力企業(yè)可以吸納金融人才參與碳管理，通過金融的手段減少企業(yè)的運(yùn)行成本。作為第一批納入碳交易市場的行業(yè)，發(fā)電行業(yè)共有超過40億的碳交易配額進(jìn)入交易市場管理，發(fā)電企業(yè)可以通過購買其他單位的碳配額或者國家核證自愿減排量來清繳自身的碳排放配額。

電力行業(yè)CCER有著巨大的潛力，加強(qiáng)碳市場的開發(fā)可以使電力企業(yè)獲得一定的經(jīng)濟(jì)利益。保守估計1MW新能源形成的核證減排量約為0.5萬噸CO2，則至2030年新增的新能源核準(zhǔn)減排量將超過33.5億t，有著超過400億的經(jīng)濟(jì)價值，幾乎可以涵蓋了所有發(fā)電企業(yè)的核證減排量需要，并可以出售至其他行業(yè)的企業(yè)。

4.4 做好儲能技術(shù)的研究

國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出 “源網(wǎng)荷儲一體化實(shí)施路徑”：通過優(yōu)化整合本地電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源，以先進(jìn)技術(shù)突破和體制機(jī)制創(chuàng)新為支撐，探索構(gòu)建源網(wǎng)荷儲高度融合的新型電力系統(tǒng)。

在遠(yuǎn)期新能源將代替煤電成為我國的主要電源，但是新能源發(fā)電的波動性、間歇性和隨機(jī)性的特性，使得風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電獨(dú)立運(yùn)行都很難提供連續(xù)穩(wěn)定的能量輸出。大規(guī)模建設(shè)的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行勢必會產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，因此光儲一體化的建設(shè)也勢在必行[5]。

5 總結(jié)

（1）電力行業(yè)作為傳統(tǒng)碳排放大戶，在碳中和背景下將有著電力需求增加，電源結(jié)構(gòu)調(diào)整、碳市場全面開發(fā)、電網(wǎng)建設(shè)重心調(diào)整等新的形勢。

（2）在新形勢下，電力企業(yè)面臨著裝機(jī)規(guī)模增大與碳減排的矛盾、新能源電源開發(fā)成本較高、需要適應(yīng)新的碳市場模式、新能源電源穩(wěn)定性及送出能力有待提高等一系列問題及挑戰(zhàn)。

（3）為應(yīng)對碳中和背景下的新形勢，電力企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變投資方向、降低新能源開發(fā)成本、加強(qiáng)碳市場研究開發(fā)、做好儲能技術(shù)的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國電力行業(yè)碳排放達(dá)峰及減排潛力分析[J]. 氣候變化研究進(jìn)展. 2020， 16（5）： 632-640.

[2] 李耀華，孔力. 發(fā)展太陽能和風(fēng)能發(fā)電技術(shù) ?加速推進(jìn)我國能源轉(zhuǎn)型[J]. 中國科學(xué)院院刊. 2019， 34（04）： 426-433.

[3] 趙志強(qiáng)，張賀，焦暢，等. 全球CCUS技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 現(xiàn)代化工. 2021， 41（04）： 5-10.

[4] 劉俊翔. 風(fēng)電工程全過程造價管理及成本控制應(yīng)用研究[J]. 建筑與裝飾. 2021（15）： 34-36.

[5] 余寅，唐宏德，郭家寶. 風(fēng)光儲一體化發(fā)電應(yīng)用展望[J]. 華東電力. 2010， 38（12）： 1891-1893.

通訊作者簡介：李徐（1989-），男，湖北荊門人，工程師，主要從事電力環(huán)保。