雙碳目標(biāo)下青海省光伏產(chǎn)業(yè)碳減排潛力探析

王應(yīng)楠 鄧 薇 梁世民 張萬輝 陶延宏

（青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)分公司，青海 西寧 810007）

1 背景

2020 年8 月22 日，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性論證上提出“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030 年前達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和。”

2021 年10 月，國務(wù)院相繼出臺《2030 年前碳達(dá)峰行動方案》[1]和《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》[2]，方案和意見中明確提出，嚴(yán)格控制化石能源消費，嚴(yán)控煤電裝機規(guī)模，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，到2030 年，風(fēng)能和光伏發(fā)電總裝機容量超過12 億千瓦。

習(xí)近平總書記在2016 年8 月考察青海時作出“使青海成為國家重要的新型能源產(chǎn)業(yè)基地”的重要指示，為青海省清潔能源的蓬勃發(fā)展指明前進(jìn)方向。

2021 年6 月，習(xí)近平總書記在青海考察時對青海就率先達(dá)成雙碳目標(biāo)寄予希望，明確指出青海在實現(xiàn)碳達(dá)峰方面先行先試。

2 青海省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 青海光伏規(guī)模發(fā)展情況

2013 年，我國太陽能發(fā)電裝機容量增長量達(dá)到全球第一；2021 年，我國光伏發(fā)電裝機容量增加54.93GW，已連續(xù)9 年位列世界第一；截至2021 年底，我國光伏發(fā)電的累計并網(wǎng)裝機容量達(dá)到了306GW，連續(xù)7 年位居全球首位。[3]

青海省太陽能資源豐富，平均每年日照時長在2500-3650 小時，理論上可開發(fā)光伏資源達(dá)到35 億千瓦，位列全國第二位；2011 年開始，青海省光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，短短十年裝機容量增加二十多倍，2021 年底青海省光伏累計裝機容量已達(dá)到1656 萬千瓦，位列全國第六，其中集中式光伏裝機居全國第一。

根據(jù)青海省《青海省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》，青海省在十四五期間將積極推進(jìn)光伏發(fā)電規(guī)?；_發(fā)。把生態(tài)保護(hù)作為重中之重的前提，從不同角度開發(fā)三江源地區(qū)新能源，創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展模式，示范推進(jìn)光伏與水電、光熱、天然氣一體化友好型融合電站，實現(xiàn)可再生能源基地的安全穩(wěn)定運行，到2025 年光伏發(fā)電裝機規(guī)模達(dá)到4580 萬千瓦。[4]

2.2 青海光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況

對照光伏產(chǎn)業(yè)鏈整鏈上下游產(chǎn)品，青海省光伏產(chǎn)業(yè)鏈基本包括光伏原材料開采端、光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品制造端、光伏系統(tǒng)應(yīng)用端三個大部分。近年來，青海省通過引進(jìn)和支持企業(yè)搭建了太陽能級及電子級多晶硅提純、拉晶、切片、晶硅光伏電池及組件研究制造、晶硅光伏組件回收、光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)離網(wǎng)發(fā)電的閉環(huán)體系。[5]

青海省已開發(fā)形成一個較為完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，在西寧經(jīng)濟開發(fā)區(qū)集中制造業(yè)，形成光伏新材料特色產(chǎn)業(yè)集群的雛形。

3 碳達(dá)峰目標(biāo)下青海省碳減排量

光伏通過太陽能自愿進(jìn)行發(fā)電，青海省光伏所發(fā)電力輸送到西北區(qū)域電網(wǎng)，以西北區(qū)域電網(wǎng)部分電力作為代替，減少所代替的電力相對應(yīng)發(fā)電過程中的CO2排放，從而實現(xiàn)溫室氣體減排。

光伏發(fā)電碳減排量化計算如下：

計算采用第二版可再生能源并網(wǎng)發(fā)電方法學(xué)（CM-001-V02）[6]。依據(jù)方法學(xué)CM-001-V02，組合邊際排放因子EFgrid,CM,x的計算方式為：

公式中：

EFgrid,OM,x——第x 年，電量邊際排放因子（tCO2e/MWh），采用國家發(fā)展和改革委員會最新公布的區(qū)域電網(wǎng)電量邊際排放因子。

EFgrid,BM,x——第x 年，容量邊際排放因子（tCO2e/MWh），采用國家發(fā)展和改革委員會最新公布的區(qū)域電網(wǎng)容量邊際排放因子。

WOM——電量邊際排放因子權(quán)重（%）。

WBM——容量邊際排放因子權(quán)重（%）。

青海光伏電站所在電網(wǎng)電量邊際排放因子（EFgrid,OM,x）和容量邊際排放因子（EFgrid,BM,x）采用國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《2019 年度減排項目中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》的數(shù)據(jù)，即：

光伏發(fā)電項目的電量邊際排放因子權(quán)重（WOM）和容量邊際排放因子權(quán)重（WBM）采用默認(rèn)值，即：

因此，光伏發(fā)電組合邊際排放因子（EFgrid,CM,x）為：

1.截至2021 年，青海光伏1656 萬千瓦，年實際利用小時數(shù)約1400 小時，發(fā)電量約23184000（MWh），基準(zhǔn)線排放量計算如下：

2.根據(jù)青海省十四五規(guī)劃，2025 年青海光伏容量將達(dá)到4580 萬千瓦，2021-2025 年光伏裝機量將以每年平均28%的速度增長，2025 年，青海光伏發(fā)電減排量如下：

3.按照青海省十四五期間28%的年均增速計算，2030 年碳達(dá)峰時的光伏裝機容量，2030 年青海光伏裝機容量將達(dá)到15736 萬千瓦，屆時青海光伏發(fā)電減排量如下：

4 青海省光伏產(chǎn)業(yè)碳減排存在的問題及建議

4.1 光伏電站發(fā)電效率還需進(jìn)一步提高

青海省通過建設(shè)大量光伏電站，光伏累計裝機容量在十幾年里快速增長，通過建設(shè)光伏電站增加裝機容量但是光伏發(fā)電效率在近幾年提升不多。雖然青海省光伏電站大都建設(shè)在荒漠戈壁，從建設(shè)廣度壯大光伏產(chǎn)業(yè)，但最根本解決綠色光伏電力替代火電還需從深掘光伏發(fā)電效率著手，引進(jìn)、培養(yǎng)光伏電池、組件專業(yè)人才，深度研究高效電池、組件技術(shù)，逐步突破技術(shù)壁壘，開發(fā)高效、穩(wěn)定的電池、組件，降低光伏發(fā)電成本，把青海光伏發(fā)展的優(yōu)勢從土地優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢。

4.2 光伏產(chǎn)業(yè)鏈強度和深度還需進(jìn)一步挖掘

引進(jìn)國內(nèi)知名光伏制造企業(yè)，推動青海省光伏產(chǎn)業(yè)集群。雖然青海省搭建了較為完整的晶硅光伏產(chǎn)品制造、回收閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，但企業(yè)數(shù)量、規(guī)模、科技實力仍較為薄弱，需制定優(yōu)惠政策吸引國內(nèi)大型光伏電池、組件制造商如隆基、天合等知名單位大規(guī)模進(jìn)駐，制定人才政策吸收高精尖人才引導(dǎo)光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展、助力光伏研發(fā)，建立有利于光伏制造生產(chǎn)商和產(chǎn)業(yè)擴張延展的服務(wù)體系，聯(lián)合企業(yè)、高校、研究院加強光伏產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力，真正打通產(chǎn)學(xué)研科技通道，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化。

4.3 光伏儲能技術(shù)需進(jìn)一步增強

在“雙碳”背景下，建設(shè)綠色低碳、安全高效的清潔能源電力體系，在2060 年碳中和前非化石能源消費比重達(dá)到80%以上，需要著重解決的就是如何在無光照條件下安全、穩(wěn)定供電，青海省必須創(chuàng)新儲能形式，加大科研力度沖破儲能技術(shù)瓶頸。

4.4 青海省需進(jìn)一步完善碳市場

2021 年7 月16 日，全國碳市場上線，首個履約期內(nèi)碳家維持在40-60 元/噸[8]；2021 年2 月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》，規(guī)定注明重點排放單位每年可以將5%以下的國家核證自愿減排量用來清抵超出國家派分的碳排放配額[9]，相比于碳市場上重點排放單位盈余的碳排放配額，國家核證自愿減排量售價低，重點排放單位可優(yōu)先選擇低價國家核證自愿減排量清繳配額，截至第一個履約期結(jié)束，3200 余萬噸CCER 通過碳市場交易被重點排放單位進(jìn)行配額清繳抵銷，CCER 成交金額超除9 億元。2017 年，因為CCER 管理實施中存在著交易量小、個別項目不夠規(guī)范，所以國家暫停審批中國核證自愿減排項目和核證自愿減排量。2021 年，北京承建全國自愿減排交易中心，中國核證自愿減排量加入全國碳排放權(quán)交易市場只是時間問題，但需進(jìn)一步思考照搬過來的清潔發(fā)展機制方法學(xué)是否適應(yīng)于青海的光伏電站，是否需要結(jié)合目前光伏電站的發(fā)展，以光伏電站體量大小進(jìn)一步增加、細(xì)化方法學(xué)；同時，國家生態(tài)與環(huán)境部需增強對審定中國自愿減排項目與和核證自愿減排量機構(gòu)的監(jiān)管力度。

2015 年，節(jié)能低碳經(jīng)濟政策逐步擴大實施，青海省深入探索節(jié)能低碳試點新模式，國家批復(fù)39 家國家低碳工業(yè)園區(qū)試點，格爾木昆侖技術(shù)開發(fā)區(qū)和西寧(國家級)經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)甘河工業(yè)園區(qū)被列入其中，引領(lǐng)開展工業(yè)節(jié)能低碳經(jīng)濟。2000-2019 年，青海省碳排放量前升后降。碳排放量由2000 年至2016 年，碳排放量由1236.40 萬噸增加至6468.21 萬噸，于2019 年降至4432.24 萬噸；2020 年，青海12 家企業(yè)列入全國重點排放單位電力企業(yè)，全國的碳排放強度達(dá)到1.2 噸/萬元，14 個省份碳排放強度高于全國水平，青海省排第九，青海省減碳降碳工作還需進(jìn)一步深入開展。[10]

目前，青海省未建立省級碳交易市場，只是以國家要求的幾家重點企業(yè)參與碳市場；同時，未建立省級CCER 申報機制和統(tǒng)籌主管部門，省內(nèi)沒有CCER項目申報、CCER 核證自愿減排量核證單位和咨詢單位。

青海省實現(xiàn)雙碳目標(biāo)、建成清潔能源高地，實質(zhì)是降碳排放總量和碳排放強度，道路是重點排放企業(yè)降碳和光伏等新能源項目雙管齊下。青海省必須加大光伏等新能源項目的建設(shè)，引導(dǎo)省內(nèi)碳排放強度高和總量大的企業(yè)開展技術(shù)改造、納入全國碳市場強制減碳，完善光伏等新能源項目全生命周期碳足跡數(shù)據(jù)庫，降低光伏等新能源產(chǎn)品、半成品生產(chǎn)全過程的碳排放，將光伏產(chǎn)業(yè)真正做成零碳產(chǎn)業(yè)，同時推動青海省光伏產(chǎn)業(yè)CCER 項目申報工作及自愿減排量省內(nèi)購買，提前達(dá)成青海省內(nèi)碳中和。

5 展望

2021 年第一個履約期，碳市場覆蓋碳排放量約45億噸，按照《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》中5%的清繳比例，中國自愿減排量CCER 可抵消2.25 億噸；隨后化工、建筑等八大行業(yè)進(jìn)入碳市場后，碳市場規(guī)模將達(dá)到70-80 億噸二氧化碳[11]，中國自愿減排量CCER 可抵消3.5-4 億噸二氧化碳，青海省光伏產(chǎn)業(yè)帶來的1.7 億噸二氧化碳當(dāng)量的碳減排量在碳市場上也將通過交易轉(zhuǎn)換成豐厚的利益，同時激勵青海省光伏產(chǎn)業(yè)更加蓬勃發(fā)展。光伏發(fā)電不但清潔高效，產(chǎn)生的碳減排量還可通過國家核證簽發(fā)可流轉(zhuǎn)買賣的碳減排權(quán)，可為排放單位抵消碳減排量，隨著光伏電站減排量的不斷增長，以及排放單位通過技術(shù)改造等降低排放量，提前達(dá)成碳達(dá)峰和碳中和，將青海打造成真正的清潔能源高地。