碳達(dá)峰、碳中和形勢(shì)下打造綠色資產(chǎn)和節(jié)能減排路徑探討

陳 義

(國(guó)能神福(石獅)發(fā)電有限公司，福建 泉州 362700)

隨著2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和目標(biāo)的提出，大型電力能源央企將成為國(guó)家“3060”碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要參與者、貢獻(xiàn)者和主力軍[1]。2021年極端天氣氣候的變化導(dǎo)致大型風(fēng)電基地來(lái)風(fēng)偏少，水電站枯水季節(jié)變長(zhǎng)，再次證實(shí)了中長(zhǎng)期來(lái)看，煤電仍是發(fā)電行業(yè)的主力軍和集團(tuán)公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)。如何積極為“碳達(dá)峰”和“碳中和”做出貢獻(xiàn)、如何利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是煤電企業(yè)亟需思考規(guī)劃的課題。

1 綠色資產(chǎn)現(xiàn)狀及未來(lái)需求分析

1.1 綠色資產(chǎn)單一且產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足

國(guó)家能源集團(tuán)“十三五”期間，電力裝機(jī)由21 352萬(wàn)千瓦增長(zhǎng)至25 236萬(wàn)千瓦，增幅達(dá)18.19%，其中清潔可再生能源裝機(jī)占比由21.7%提高到24.7%，發(fā)電量占比由12.1%提高到16.3%。風(fēng)電裝機(jī)由2 883萬(wàn)千瓦增長(zhǎng)至4 145萬(wàn)千瓦，規(guī)模保持全球首位；水電新增裝機(jī)252萬(wàn)千瓦。按照國(guó)家最新發(fā)布的《2019年度減排項(xiàng)目中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線(xiàn)排放因子》估算，2020年度集團(tuán)公司清潔可再生能源對(duì)應(yīng)的理論減排量約為0.6億t CO2，而理論減排量中僅有部分滿(mǎn)足相關(guān)減排機(jī)制下審定核證規(guī)則和要求，可作為合格的減排量用于集團(tuán)碳中和。國(guó)家能源集團(tuán)火電裝機(jī)和風(fēng)電裝機(jī)均位居全國(guó)第一，總排放量約占全國(guó)初期碳市場(chǎng)的1/6，CCER年減排量約千萬(wàn)噸。

國(guó)家能源集團(tuán)主營(yíng)業(yè)務(wù)為電力，發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)主要為煤電、燃機(jī)發(fā)電、水電、風(fēng)電和光伏發(fā)電，部分風(fēng)電和光伏發(fā)電已開(kāi)發(fā)為CCER和清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目(CDM)，內(nèi)無(wú)其他類(lèi)型碳中和產(chǎn)品儲(chǔ)備，用于碳中和產(chǎn)品即綠色資產(chǎn)類(lèi)型極為單一。

1.2 中長(zhǎng)期發(fā)展對(duì)綠色資產(chǎn)需求巨大

我國(guó)大部分企業(yè)碳達(dá)峰目標(biāo)均被設(shè)定在未來(lái)10年內(nèi)，全社會(huì)碳排放量也將在未來(lái)5～10年呈井噴式飛漲。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的碳中和硬技術(shù)(如儲(chǔ)能技術(shù)、碳儲(chǔ)存與封存技術(shù))研發(fā)出來(lái)之前，碳達(dá)峰的峰值有多高，全社會(huì)包括國(guó)家能源集團(tuán)對(duì)綠色資產(chǎn)的需求就有多高?；谖宕箅娏瘓F(tuán)大部分承諾在2025年碳達(dá)峰的目標(biāo)設(shè)定，火電機(jī)組排放量將在十四五期間達(dá)到最高值。按目前火電產(chǎn)業(yè)碳排放量估算，火電產(chǎn)業(yè)對(duì)綠色資產(chǎn)的需求缺口達(dá)到數(shù)萬(wàn)億噸以上。

2 豐富綠色資產(chǎn)種類(lèi)和數(shù)量的重要意義

2.1 綠色資產(chǎn)給予排放權(quán)，是維護(hù)發(fā)展權(quán)

由于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及研發(fā)減碳、固碳技術(shù)等均需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，高耗能火電仍將在中短期內(nèi)肩負(fù)社會(huì)生產(chǎn)生活能源供應(yīng)的重任，也就是，火電的排放權(quán)代表了集團(tuán)乃至整個(gè)社會(huì)高速發(fā)展權(quán)。在2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和倒逼機(jī)制的強(qiáng)力督促下，火電的生存面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。火電排放權(quán)是火電的生存權(quán)，而面對(duì)肩負(fù)發(fā)展重任和控制排放的兩難抉擇，豐富擴(kuò)大火電產(chǎn)業(yè)的綠色資產(chǎn)是短期內(nèi)給予火電排放權(quán)唯一有效的途徑，既是未來(lái)10余年內(nèi)平衡發(fā)展和氣候變化的中和之舉，也是火電產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)期可持續(xù)綠色低碳發(fā)展的必然選擇。

2.2 豐富綠色資產(chǎn)是為碳中和搶占市場(chǎng)先機(jī)

基于以上對(duì)綠色資產(chǎn)需求的分析，全社會(huì)對(duì)綠色資產(chǎn)必然出現(xiàn)爭(zhēng)奪，將導(dǎo)致綠色資產(chǎn)成為稀缺的緊俏資源。在減碳技術(shù)未有實(shí)質(zhì)性突破之時(shí)，在火電廠也還未實(shí)現(xiàn)飛躍式能源結(jié)構(gòu)調(diào)整之前，未來(lái)較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)必將對(duì)綠色資產(chǎn)保持極大的需求量，因此在十四五期間，不僅要完成碳達(dá)峰目標(biāo)，還需提前布局綠色資產(chǎn)的納入和抵消機(jī)制，搶占綠色資產(chǎn)獲取市場(chǎng)先機(jī)，不斷探索和拓寬綠色資產(chǎn)類(lèi)型和數(shù)量，為十四五期間中長(zhǎng)期碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下扎實(shí)的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備基礎(chǔ)。

3 探索綠色資產(chǎn)范圍，豐富綠色資產(chǎn)品種

3.1 綠色資產(chǎn)分類(lèi)

碳中和是指在一定時(shí)間內(nèi)，所屬直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放量和所獲得的減排量對(duì)等，相互抵消。而電力產(chǎn)業(yè)的綠色資產(chǎn)既包括所獲得的溫室氣體減排量，也包括所獲得的溫室氣體排放權(quán)。目前，國(guó)家并未對(duì)電力產(chǎn)業(yè)的綠色資產(chǎn)范圍進(jìn)行明確規(guī)定，僅有針對(duì)常規(guī)大型活動(dòng)和其他非大型活動(dòng)公布的碳中和實(shí)施指南，其中規(guī)定用于碳中和的溫室氣體減排量包括：全國(guó)或區(qū)域碳排放權(quán)交易體系的碳配額，CCER“核證自愿減排量”，經(jīng)省級(jí)及以上生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)批準(zhǔn)、備案或者認(rèn)可的碳普惠項(xiàng)目產(chǎn)生的減排量，經(jīng)聯(lián)合國(guó)清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)或其他減排機(jī)制確認(rèn)的中國(guó)項(xiàng)目溫室氣體減排量，新建林業(yè)項(xiàng)目碳匯量。因此綠色資產(chǎn)至少可包括以上5種，但應(yīng)進(jìn)一步拓展綠色資產(chǎn)范圍。從綠色資產(chǎn)定義來(lái)看，所有能夠減少溫室氣體排放的行為活動(dòng)產(chǎn)生的減排量及有助于增加排放權(quán)的均應(yīng)納入綠色資產(chǎn)范圍。

需識(shí)別和梳理有利于減少溫室氣體排放的行為活動(dòng)，包括調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能技改、實(shí)施低碳技術(shù)和設(shè)備、碳普惠活動(dòng)、植樹(shù)造林、儲(chǔ)能技術(shù)、碳儲(chǔ)存與封存技術(shù)(CCS)、綠色供應(yīng)鏈活動(dòng)、綠色建筑、購(gòu)買(mǎi)綠色電力證書(shū)、可再生能源消納活動(dòng)等。增加排放權(quán)的行為活動(dòng)至少包括全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)發(fā)放的配額、用能權(quán)市場(chǎng)發(fā)放的用能權(quán)指標(biāo)、排污權(quán)交易市場(chǎng)發(fā)放的排污量指標(biāo)。

根據(jù)以上活動(dòng)行為將綠色資產(chǎn)分為清潔能源減排量、節(jié)能量、碳匯量、碳普惠量、可再生能源消納量、配額量、用能權(quán)指標(biāo)、排污權(quán)指標(biāo)。清潔能源減排量又分為CDM機(jī)制下的CER、CCER、自愿減排機(jī)制下的VER、黃金標(biāo)準(zhǔn)GS-VER、中國(guó)綠證量、國(guó)際綠證量等。節(jié)能量是指通過(guò)節(jié)能技改、低碳技術(shù)和設(shè)備、綠色供應(yīng)鏈、綠色建筑等實(shí)現(xiàn)的化石能源消耗減少量。碳匯是從大氣中清除二氧化碳等溫室氣體的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制，分為自然碳匯和人工碳匯，自然碳匯量主要是通過(guò)植樹(shù)造林的方式形成的林業(yè)碳匯量，還包括通過(guò)海洋生物固定下來(lái)的海洋碳匯量，人工碳匯量是指通過(guò)碳儲(chǔ)存、封存技術(shù)(CCS)固定封存下來(lái)的溫室氣體量。

3.2 提前布局，開(kāi)發(fā)豐富綠色資產(chǎn)

綠色資產(chǎn)的獲取途徑包括電力集團(tuán)自身產(chǎn)生的和從外部購(gòu)買(mǎi)的。目前已投產(chǎn)風(fēng)電和光伏發(fā)電負(fù)荷及發(fā)電量不足，十四五期間在做好優(yōu)存量、增存量?jī)r(jià)值、拓清潔能源發(fā)電占比的同時(shí)，急需將清潔能源存量和增量開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化為經(jīng)備案的減排機(jī)制下的減排量。目前全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)規(guī)定納入交易的產(chǎn)品主要包括配額和CCER，所以可將風(fēng)電和光伏發(fā)電大力開(kāi)發(fā)備案為CCER項(xiàng)目，CCER減排量是較保險(xiǎn)可行的產(chǎn)品方式。

在首選中國(guó)碳市場(chǎng)及國(guó)際碳市場(chǎng)比較成熟和公認(rèn)的減排產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，以上所述其他綠色資產(chǎn)產(chǎn)品基本都有較為嚴(yán)謹(jǐn)完整的申報(bào)、審定、核證或核查、簽發(fā)或備案程序，均應(yīng)作為電力集團(tuán)綠色資產(chǎn)儲(chǔ)備的強(qiáng)大碳庫(kù)。

另外，對(duì)綠色資產(chǎn)進(jìn)行大量?jī)?chǔ)備的“碳庫(kù)”形式建議與先進(jìn)的IT技術(shù)結(jié)合，將各類(lèi)綠色資產(chǎn)的開(kāi)發(fā)及數(shù)據(jù)嵌套入信息化平臺(tái)，采用信息化手段展現(xiàn)動(dòng)態(tài)的綠色資產(chǎn)“碳庫(kù)”變化，從而達(dá)到及時(shí)快速的分析決策作用。

4 充分挖掘火電機(jī)組節(jié)能減排潛力

4.1 通過(guò)智能數(shù)字化建設(shè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能

目前化石能源發(fā)電機(jī)組各項(xiàng)效率接近發(fā)展瓶頸，通過(guò)“智慧化、數(shù)字化電廠”建設(shè)，依托智能DCS、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)運(yùn)算等自主可控的智能控制策略和信息處理手段，以集成先進(jìn)可靠成熟技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新為主，以探索研究領(lǐng)先技術(shù)的原始創(chuàng)新為輔，以提高生產(chǎn)效益為導(dǎo)向，充分挖掘利用機(jī)組現(xiàn)有各種設(shè)備信息、數(shù)據(jù)，把化石能源發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理行為數(shù)字化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，實(shí)現(xiàn)更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的生產(chǎn)目標(biāo)，達(dá)到“智能監(jiān)控、自主運(yùn)行、無(wú)人干預(yù)、少人值守”的現(xiàn)代化智能電廠運(yùn)行水平。

要利用人工智能技術(shù)，融合電力專(zhuān)家多年的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)持續(xù)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生具有價(jià)值的洞察。研發(fā)具備設(shè)備預(yù)警、設(shè)備診斷、能耗分析、自動(dòng)品質(zhì)評(píng)估、燃料分析、負(fù)荷優(yōu)化、技術(shù)監(jiān)控和以可靠性為中心的檢修等功能模塊，幫助電廠降低煤耗，提高設(shè)備可靠性，在滿(mǎn)足環(huán)保要求的同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)“智慧機(jī)組、數(shù)字電廠”目標(biāo)。

將其他行業(yè)成熟的可大范圍推廣實(shí)踐技術(shù)轉(zhuǎn)化、引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)進(jìn)一步提高節(jié)能效率的快速有效途徑。

4.2 跟蹤實(shí)踐CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)減排

碳捕集、利用與封存(carbon capture, utilizationand storage，CCUS)是在碳捕獲與封存(CCS)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它把捕集到的CO2進(jìn)行提純，繼而投入新的生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。CCUS技術(shù)可以捕集發(fā)電和工業(yè)過(guò)程中使用化石燃料所產(chǎn)生的多達(dá)90%的CO2，防止CO2進(jìn)入大氣，而當(dāng)前尚無(wú)其他成熟技術(shù)可以達(dá)到如此之高的脫碳水平。CCUS在我國(guó)的發(fā)展從2000年后正式啟程，被認(rèn)為是解決我國(guó)以煤為主能源體系低碳化發(fā)展的重要戰(zhàn)略性技術(shù)之一。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，我國(guó)已初步形成了CCUS發(fā)展的技術(shù)體系[2]。

發(fā)電企業(yè)CO2捕集技術(shù)可以分為燃燒前捕集技術(shù)、燃燒后捕集技術(shù)和富氧燃燒技術(shù)。捕集后的CO2需要有效加以利用。CO2的利用技術(shù)多種多樣，主要可分為化學(xué)利用、地質(zhì)利用、生物利用3類(lèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果我國(guó)每年能夠?qū)?0%的燃煤電廠改造為部署有CO2捕集裝置的燃煤電廠，則每年可減排CO2約3.5億噸，這對(duì)于我國(guó)完成CO2減排目標(biāo)具有重大意義。因此，具有大規(guī)模減排潛力的CCUS技術(shù)是電力產(chǎn)業(yè)未來(lái)減少二氧化碳排放、保障能源安全、構(gòu)建生態(tài)文明和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

4.3 火電機(jī)組節(jié)能減排路徑探討

為實(shí)現(xiàn)火電廠業(yè)“十四五”規(guī)劃，服務(wù)“碳達(dá)峰”“碳中和”，推進(jìn)低碳綠色發(fā)展，可采取以下節(jié)能減排路徑。一是加快化石能源發(fā)電機(jī)組智能數(shù)字化建設(shè)，大范圍推廣先進(jìn)可靠成熟技術(shù)，鼓勵(lì)前沿引領(lǐng)技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)進(jìn)一步提高節(jié)能效率。二是緊密跟蹤C(jī)CUS技術(shù)的發(fā)展，作為長(zhǎng)期發(fā)展技術(shù)儲(chǔ)備，積極探索實(shí)踐，重點(diǎn)建設(shè)示范工程，爭(zhēng)做CCUS技術(shù)領(lǐng)頭兵。三是積極參與碳交易相關(guān)技術(shù)研究，通過(guò)碳交易市場(chǎng)獲得碳減排效益，實(shí)現(xiàn)降成本增效益。

5 結(jié)語(yǔ)

碳中和目標(biāo)是一個(gè)綜合性指標(biāo)，根本在于采用能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能/能效提高、脫碳技術(shù)等一系列固碳、減碳、零碳、負(fù)碳等措施[3]，協(xié)同利用全國(guó)碳排放權(quán)市場(chǎng)、用能權(quán)市場(chǎng)、排污權(quán)市場(chǎng)、綠證市場(chǎng)和可再生能源消納機(jī)制等，研究和開(kāi)發(fā)各類(lèi)型綠色資產(chǎn)產(chǎn)品，做好電力產(chǎn)業(yè)十四五期間綠色資產(chǎn)的大范圍布局和納入工作，如此，才能促進(jìn)整體碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)“智慧機(jī)組、數(shù)字電廠”建設(shè)和“CCUS”技術(shù)實(shí)踐，可以實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組的深度節(jié)能減排，建立碳減排-碳捕捉-碳轉(zhuǎn)化-碳交易的結(jié)構(gòu)性發(fā)展路線(xiàn)。電力產(chǎn)業(yè)在實(shí)現(xiàn) “3060”碳目標(biāo)的進(jìn)程中，既要安全穩(wěn)定保民生，又要研究創(chuàng)新做引領(lǐng)，爭(zhēng)取成為美麗中國(guó)建設(shè)的領(lǐng)軍企業(yè)，為偉大祖國(guó)實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義強(qiáng)國(guó)提供不竭的能源動(dòng)力保障。