“雙碳”背景下發(fā)電企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型策略研究

牛羿恒，韓潔平

（東北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，吉林 吉林 132000）

0 引言

為積極響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)，推動(dòng)社會能源供應(yīng)從高碳排向低碳排轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)能源生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)升級、能效提升，推動(dòng)低碳發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，發(fā)電行業(yè)迫切需要制定適宜的低碳轉(zhuǎn)型策略。然而，受限于管理模式、技術(shù)壁壘、碳排放認(rèn)知不足等因素，部分發(fā)電企業(yè)尚未探索出一套既符合低碳目標(biāo)要求，又牢牢把握市場機(jī)遇的轉(zhuǎn)型策略。

能源轉(zhuǎn)型指能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式的結(jié)構(gòu)性變革[1]，作為能源產(chǎn)業(yè)的上游鏈條，科學(xué)的企業(yè)經(jīng)營策略能讓發(fā)電企業(yè)保持良好的經(jīng)營業(yè)績，并通過碳配額交易等市場機(jī)制開發(fā)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。而未來實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵是能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型，其中兩個(gè)關(guān)鍵的著力點(diǎn)是提高可再生能源在一次能源消費(fèi)中的占比和提高終端能源電氣化率，因此電力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型將是能源轉(zhuǎn)型的核心[2]。

實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍，本文結(jié)合發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，從社會需求、碳排放核算管理等方面對其轉(zhuǎn)型難點(diǎn)進(jìn)行梳理，從燃料替換、策略站位、數(shù)字能源、專項(xiàng)研發(fā)及碳市場交易5個(gè)維度對發(fā)電行業(yè)經(jīng)營策略建言獻(xiàn)策，旨在從企業(yè)側(cè)為發(fā)電企業(yè)的持續(xù)經(jīng)營與高效經(jīng)營提供策略規(guī)劃借鑒，促進(jìn)電能生產(chǎn)低碳化、機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)智能化、碳源管理精準(zhǔn)化。

1 發(fā)電行業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀

1.1 機(jī)組結(jié)構(gòu)的不均衡

發(fā)電企業(yè)的機(jī)組類型包括燃煤機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)組、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組等熱電機(jī)組，還包括光伏、水電、風(fēng)電等清潔電力生產(chǎn)機(jī)組。其中熱電企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)。從我國能源資源分布結(jié)構(gòu)來看，“多煤、少油、缺氣”的資源結(jié)構(gòu)，使得我國工業(yè)發(fā)展及居民生活用電主要以燃煤發(fā)電為主，而煤炭的燃燒過程會釋放較多的二氧化碳，形成了能源生產(chǎn)端的碳減排壓力。從熱電機(jī)組的裝機(jī)容量擴(kuò)充增速來看，雖然目前國內(nèi)熱電機(jī)組投運(yùn)增速呈下降態(tài)勢，但仍保持較高水平，這是基于社會用能需求而短時(shí)間內(nèi)難以改變的現(xiàn)狀。在整個(gè)發(fā)電行業(yè)中，光伏、水電、風(fēng)電等清潔能源發(fā)電帶來的碳排放量較少，而熱電企業(yè)，如燃煤、燃?xì)?、垃圾焚燒、生物質(zhì)發(fā)電等類型的發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的碳排放量占據(jù)極大比重，這決定了發(fā)電行業(yè)中的熱電企業(yè)是行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的先鋒和排頭兵，是節(jié)能減碳技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)的主要應(yīng)用主體，也是當(dāng)前環(huán)境下提高生產(chǎn)質(zhì)量與效率、增強(qiáng)碳排放管理力度的重點(diǎn)機(jī)組。

1.2 穩(wěn)定供電的社會需求

電力作為工業(yè)發(fā)展的核心能源，安全穩(wěn)定的電能供應(yīng)與調(diào)度將是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長久需求。發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)整與下游關(guān)聯(lián)方，即電網(wǎng)公司聯(lián)系密切。從電力生產(chǎn)與電力調(diào)度的穩(wěn)定性來說，燃煤、燃?xì)獾葌鹘y(tǒng)發(fā)電機(jī)組的電能生產(chǎn)在現(xiàn)階段相對較穩(wěn)定，而清潔能源發(fā)電機(jī)組易受到自然條件影響，其電力生產(chǎn)存在周期性和波動(dòng)性。如果短期內(nèi)大面積削減傳統(tǒng)熱電機(jī)組，有可能造成供電不穩(wěn)定、電力調(diào)度不順暢等狀況。所以，發(fā)電行業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整需考慮電力輸送與電力儲存的技術(shù)革新程度。從當(dāng)前及短期的未來年度來看，發(fā)電企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型不是簡單地通過一刀切來大幅度減少熱電機(jī)組的電能供應(yīng)量，而是穩(wěn)健地推進(jìn)發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)調(diào)整，降低對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及居民生活的影響，形成供電總量雖然呈上升趨勢，但單位供電碳排放強(qiáng)度呈下降趨勢的局面。要實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展愿景，需要解決如何穩(wěn)健地、有計(jì)劃地推進(jìn)能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以及如何解決清潔電能的儲備與調(diào)度能力等低碳轉(zhuǎn)型技術(shù)難點(diǎn)。

1.3 碳排核算的粗放管理

準(zhǔn)確識別碳排放源并評估哪些排放源的排放比例更高是發(fā)電企業(yè)有效管控碳排放和尋找節(jié)能減碳空間的前提條件，而準(zhǔn)確識別碳排放源需要企業(yè)對機(jī)組各流程能源消耗類型及數(shù)量做到詳細(xì)測算。從排放邊界的類型劃分來看，發(fā)電企業(yè)最大的排放源是化石燃料燃燒排放，碳排放測算的因子法要求企業(yè)實(shí)地測量燃料的碳氧化率、低位發(fā)熱量等參數(shù)。如果企業(yè)執(zhí)行了相對粗放的核算流程，或直接選用缺省值作為計(jì)算依據(jù)，則可能導(dǎo)致碳排放因子與實(shí)際存在差異。很多電廠對燃料在各種設(shè)備及流程中影響碳排放產(chǎn)生的機(jī)組參數(shù)與生產(chǎn)環(huán)境等因素缺乏深入了解，難以從燃料替換、生產(chǎn)管理與設(shè)備維護(hù)的角度降低生產(chǎn)流程中的碳排放。傳統(tǒng)思維認(rèn)為生產(chǎn)端是企業(yè)的主營業(yè)務(wù)端，管理層和員工的主要關(guān)注點(diǎn)在于生產(chǎn)的高效率進(jìn)行，從而忽視了生產(chǎn)過程中的碳排放產(chǎn)生邏輯，使碳配額管理缺乏主動(dòng)。

2 發(fā)電行業(yè)轉(zhuǎn)型策略方向

2.1 豐富燃料選擇范圍，降低燃料燃燒排放

對于發(fā)電行業(yè)而言，可通過調(diào)整化石燃料的品類與參數(shù)，達(dá)到降低碳排放的效果。以煤炭為例，煤炭的碳排放因子由元素碳含量、低位發(fā)熱量、碳氧化率以及相對分子質(zhì)量比計(jì)算得到，其中相對分子質(zhì)量比為固定數(shù)值44/12，但單位熱值含碳量與碳氧化率數(shù)值均隨煤炭品類的變化而變化，即便是同一類型的煤炭，也會因質(zhì)地不同使得參數(shù)不同。例如，一般煙煤的平均低位發(fā)熱量為18.8172～22.9988 GJ/t，碳氧化率為94%；而褐煤的平均低位發(fā)熱量區(qū)間一般為10.454～14.6356 GJ/t，碳氧化率為96%。因此，通過更換合理的化石燃料品類能在一定程度上減少碳排放。

燃料更換涉及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，企業(yè)選擇某類化石燃料可能出于成本考慮，包括采購成本、運(yùn)輸成本以及燃料補(bǔ)給的時(shí)間成本，如果燃料更換的經(jīng)濟(jì)性不足，則更換意愿下降。但企業(yè)需從短期效益思維轉(zhuǎn)變?yōu)殚L期綜合效益為主。在長期視角下，優(yōu)質(zhì)燃料雖增加了生產(chǎn)成本，但帶來的碳減排效益能夠創(chuàng)造碳配額盈余空間。

2.2 提高策略制定站位，優(yōu)化機(jī)組配置結(jié)構(gòu)

由于發(fā)電廠自身資金調(diào)度權(quán)和經(jīng)營管理模式變更權(quán)并不大，故策略調(diào)整需從整個(gè)集團(tuán)的管理層出發(fā)，自上而下調(diào)整經(jīng)營模式，合理配置人力、物力及財(cái)力等資源，選擇經(jīng)營良好的發(fā)電廠作為低碳發(fā)展示范廠區(qū)，逐步探索和建立適用于自身在“雙碳”背景下的經(jīng)營方針。在綜合性上，可從集團(tuán)整體出發(fā)，依據(jù)現(xiàn)有的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，綜合測算年度全機(jī)組碳排放量及碳配額量，形成碳排放管理報(bào)表。并根據(jù)各發(fā)電廠的碳排放與碳配額結(jié)構(gòu)，在總的集團(tuán)戰(zhàn)略中，依據(jù)下屬機(jī)組和業(yè)務(wù)狀況的不同，合理配置不同類型發(fā)電機(jī)組的組合方式，穩(wěn)健開發(fā)清潔電能生產(chǎn)，以與集團(tuán)經(jīng)營規(guī)模相匹配的節(jié)奏推動(dòng)自身能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整。另外，管理層應(yīng)積極關(guān)注能源政策的變化及前沿生產(chǎn)技術(shù)的突破，精準(zhǔn)把握戰(zhàn)略模式調(diào)整的方向與痛點(diǎn)。

熱電企業(yè)自上而下的整體戰(zhàn)略調(diào)整在宏觀層面上積極響應(yīng)了“雙碳”目標(biāo)，在微觀層面上以積極作用與企業(yè)成長。通過開發(fā)清潔能源發(fā)電，可產(chǎn)生碳減排效益，減緩配額壓力，形成熱電生產(chǎn)與清潔電能生產(chǎn)兩條戰(zhàn)略路徑并行的良好協(xié)同效應(yīng)。

2.3 推進(jìn)數(shù)字能源管控，發(fā)掘節(jié)能減碳空間

構(gòu)建完備的碳核算與盤查機(jī)制是企業(yè)碳排放管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也是企業(yè)發(fā)掘減碳空間的關(guān)鍵。發(fā)電企業(yè)可采用對標(biāo)管理策略，在生產(chǎn)流程和設(shè)備管理上積極發(fā)掘碳減排空間。一方面可嘗試推進(jìn)數(shù)據(jù)平臺和遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)手段的投運(yùn)，開發(fā)建設(shè)數(shù)字化平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)控廠域內(nèi)的機(jī)組能耗，形成全鏈條、全流程的發(fā)電機(jī)組能源管控平臺。研究各能源活動(dòng)水平數(shù)據(jù)、排放因子的類別劃分，構(gòu)建排放因子數(shù)據(jù)庫并實(shí)時(shí)更新，并通過線上方式自動(dòng)計(jì)量。形成碳排放產(chǎn)生源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集目錄，研究最佳采集方式和頻率，錄入定期化、數(shù)據(jù)可視化以及趨勢直觀化的展示形式。在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上開展減排降碳的實(shí)際行動(dòng)路徑研究，如推動(dòng)低碳技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐應(yīng)用，開發(fā)碳匯、國家核證自愿減排量（CCER）等低碳項(xiàng)目。

另一方面，設(shè)置臨界預(yù)警機(jī)制，對各發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的異常性能指標(biāo)和異常能耗數(shù)值及時(shí)報(bào)警并修正。通過這種診斷系統(tǒng)，構(gòu)建多個(gè)電能生產(chǎn)單元，分流程地對影響耗能的因素進(jìn)行分析并給出相應(yīng)的對策和意見[3]。通過數(shù)字化手段對碳排放信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯總與賦能，推動(dòng)數(shù)據(jù)在各生產(chǎn)流程之間的反復(fù)集成，提高信息利用效率，并根據(jù)數(shù)據(jù)集成分析結(jié)果制定合理的碳排放管理策略，通過碳盤查評估企業(yè)整體碳排放情況，有利于在配額分配時(shí)獲得更多的主動(dòng)權(quán)。

2.4 設(shè)置專項(xiàng)研發(fā)支出，評估技術(shù)投運(yùn)效益

企業(yè)應(yīng)持續(xù)關(guān)注節(jié)能減排技術(shù)，對于新興技術(shù)應(yīng)積極考慮試點(diǎn)建設(shè)，評估其投運(yùn)效益，若效益較佳則可推廣使用。碳捕集技術(shù)是一種從發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)流程中處理碳排放的技術(shù)，企業(yè)應(yīng)保持積極研發(fā)、合理使用的態(tài)度。從現(xiàn)有技術(shù)及未來發(fā)展趨勢來看，針對火電廠排放CO2進(jìn)行捕集的較成熟技術(shù)主要有3類：燃燒后脫碳、燃燒前捕集、富氧燃燒捕集。這3 種技術(shù)分別擁有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和所適應(yīng)的火電廠類型[4]。但結(jié)合我國實(shí)際情況來看，我國目前低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中面臨的主要問題是低碳技術(shù)創(chuàng)新不夠和企業(yè)對低碳產(chǎn)業(yè)的資金投入不足[5]，且碳捕集、碳封存技術(shù)暫時(shí)還未得到大面積推廣與使用，主要原因在于其屬于碳減排前沿技術(shù)，投運(yùn)成本較大，并不適用于所有發(fā)電企業(yè)。

對于發(fā)展較好、規(guī)模較大的行業(yè)頭部發(fā)電集團(tuán)，可適當(dāng)加大對碳減排技術(shù)的研發(fā)投入和試用范圍，而對于穩(wěn)健經(jīng)營型的企業(yè)，則可設(shè)置年度固定比例技術(shù)研發(fā)專項(xiàng)支出，用于創(chuàng)新碳減排技術(shù)，而避免盲目上馬新設(shè)備、新技術(shù)，在技術(shù)投運(yùn)前應(yīng)做好充分的全生命周期經(jīng)濟(jì)性評估。

2.5 掌握市場交易規(guī)則，實(shí)現(xiàn)碳排資產(chǎn)增值

國家發(fā)展和改革委員會于2016年發(fā)布的《關(guān)于切實(shí)做好全國碳排放權(quán)交易市場啟動(dòng)重點(diǎn)工作的通知》中明確了全國碳排放權(quán)交易市場第一階段的行業(yè)覆蓋范圍。根據(jù)《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》的要求，發(fā)電行業(yè)配額計(jì)算與分配在初期以免費(fèi)分配為主，根據(jù)國家有關(guān)要求適時(shí)引入有償分配。另外，發(fā)電行業(yè)在2019—2020年的配額分配方案中明確了采用基準(zhǔn)法核算重點(diǎn)排放單位所擁有機(jī)組的配額量，且發(fā)電行業(yè)對碳配額數(shù)量的管理質(zhì)量很大程度上決定了是否產(chǎn)生額外生產(chǎn)成本。

我國的碳交易市場尚處于起步階段，對市場規(guī)制機(jī)構(gòu)而言，如何激勵(lì)燃煤發(fā)電商進(jìn)行碳減排投資，對完成國家的宏觀減排目標(biāo)尤為重要[6]。發(fā)電行業(yè)參與碳排放交易市場的方式有多種，首先是傳統(tǒng)的交易手段，即通過配額的交易實(shí)現(xiàn)碳資產(chǎn)的增值，除此之外，也可通過碳金融手段參與碳市場，如碳期貨、碳配額托管、碳基金、碳債券與碳配額質(zhì)押貸款等。因此，相關(guān)管理部門應(yīng)提升對碳金融市場的認(rèn)知理念，多方協(xié)作推動(dòng)碳金融市場的發(fā)展[7]。與此同時(shí)，發(fā)電企業(yè)可根據(jù)其發(fā)電機(jī)組類型和經(jīng)營狀況，并結(jié)合碳排放核查結(jié)果來選擇適合的碳資產(chǎn)管理手段，特別是大型集團(tuán)公司，可充分協(xié)調(diào)集團(tuán)內(nèi)各廠區(qū)機(jī)組的碳資產(chǎn)存量，以多樣的方式參與碳市場，提升整體的碳資產(chǎn)管理效率，實(shí)現(xiàn)總體碳資產(chǎn)保值增值。

3 結(jié)語

綜上所述，發(fā)電行業(yè)在節(jié)能減碳方面承擔(dān)著較大的社會責(zé)任。發(fā)電企業(yè)應(yīng)積極推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型，同時(shí)妥善處理轉(zhuǎn)型過程中出現(xiàn)的各種問題，并制定合理的應(yīng)對方案；增強(qiáng)對碳核算理論與碳交易理論的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，積極開展對碳排放數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、核算、分析、展示等環(huán)節(jié)的研究，推進(jìn)開發(fā)發(fā)電企業(yè)碳減排項(xiàng)目（如節(jié)能技術(shù)或節(jié)能設(shè)備等）的全流程管控系統(tǒng)，及CCER 項(xiàng)目量化分析模型，準(zhǔn)確識別企業(yè)經(jīng)營規(guī)模與態(tài)勢，全面核查企業(yè)碳資產(chǎn)的產(chǎn)生、交易、盈虧等全流程足跡，充分發(fā)揮組織特征及優(yōu)勢，選擇適用的碳金融機(jī)制，深化碳市場參入程度。在完成低碳轉(zhuǎn)型后，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)持續(xù)良性發(fā)展，提高能源生產(chǎn)效率，降低電能生產(chǎn)碳排放強(qiáng)度，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。