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“3060”愿景下电力企业的机遇和挑战

来源:原创     发布时间: 2021/8/9 9:56:48

  电力行业是碳排放和碳减排的重要领域,电力企业作为推动电力行业“碳达峰、碳中和”的实施主体,责任重大、任务繁重,挑战与机遇并存。国际上电力企业在推动电力系统减碳脱碳方面已经开展了大量探索实践,能够提供一定借鉴参考。“十四五”期间,电网企业、发电企业应结合自身特点和定位,找准推动脱碳减碳着力点,政府部门完善有关政策,形成合力,探索具有中国特色、高效务实的碳减排道路。

  一、我国电力系统面临的减碳脱碳新要求

  一有关政策形势

  “碳达峰、碳中和”工作已上升到国家战略层面的高度,成为各行业及企业发展工作的重要遵循。我国提出了“碳达峰、碳中和”目标,不仅是应对气候变化,更是经济社会发展的战略目标。中央财经委员会第九次会议强调,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。

  电力领域碳减排任务清晰,目标明确。“十四五”规划和2035年愿景目标纲要明确了有关重点任务,包括完善能源消费总量和强度双控目标,推动能源清洁低碳安全高效利用,深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型等。根据我国“碳达峰、碳中和”目标,到2030年,非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。

  电力行业碳减排责任大,实现“碳达峰”时间紧、任务重。我国能源燃烧带来的二氧化碳排放占到总排放量的88%左右,电力行业排放约能源行业的41%,电力行业对于实现“碳达峰、碳中和”目标至关重要。考虑到我国经济发展等各方面因素,电力行业要尽早以较低峰值达峰,为其他行业争取更多空间。

  二电力企业面临的机遇与挑战

  电力行业实现减碳脱碳的核心是电力供给清洁化低碳化,推动广泛电气化,电力消费节能提效。电力企业尤其是头部企业,在推动电力行业减碳脱碳中承担着更大的责任。

  电网企业起重大推动作用,同时面临着安全可靠、清洁低碳、经济高效供电的挑战。电网通过促进新能源高效并网消纳、能源消费电气化、能源利用高效化,间接减少碳排放。保障新能源大规模开发并网、“双高”电网安全运行,满足经济社会发展安全可靠、经济高效用电,电网企业压力巨大。

  发电企业作为减碳脱碳主要对象,将面临煤电机组利用小时数、煤电投资“双降”阵痛期。新能源大规模并网消纳将进一步压减煤电投资需求和利用小时数,提高现有煤电资产利用效率、有序规划退出困难重重,寻求优质新能源项目投资压力巨大,发电企业低碳清洁转型和可持续发展亟待破局。

  广泛电气化、节能提效带来能源服务超量增长市场空间,电力企业大有可为。在能源消费侧,将全面推进电气化和节能提效,包括工业、建筑、交通等领域的电能替代、能效提升等,预计2025年度电排放较2019年下降20.3%。电力企业发挥自身在项目拓展、业态创新等方面的技术优势、专业优势,可打造“3060”愿景下新的增长极。

  二、国际电力企业减碳脱碳典型做法

  各国政府均高度重视电力领域碳排放问题,电力企业也积极探索在实现控碳减碳脱碳目标下促进自身可持续发展。

  一制定明确的减排目标

  日本关西电力、英国国家电网均计划到2050年实现碳中和,基本与本国政府承诺的碳中和愿景时间节点保持一致。部分电力企业还制定了详细的CO2排放量、单位发电CO2排放强度控制目标。

  二推动发电清洁化

  促进无碳发电装机大幅度增长是共性抉择。英国国家电网计划到2030年可再生能源装机占比提高到80%左右,到2050年无碳能源发电装机增长一倍以上。日本东京电力成立新能源子公司,负责水电、风力、光伏发电投资及运营。意大利国家电力公司计划可再生能源发电年均增长4.7吉瓦,到2022年实现装机占比60%。

  三提高终端用能电气化、零碳化

  建筑节能改造是大部分电力企业重视的领域。英国国家电网计划到2030年实现民用建筑物峰值电力需求降低10%,到2050年降低13.5%。意昂推出零碳商业园区示范项目,采取全清洁能源供能,开发储能阵列、节能冷却系统以及低碳供热等。关西电力成立专业脱碳咨询机构,协同业务部门,为企业提供减碳脱碳咨询、能效提升改造等服务。

  普遍重视用户侧分布式发电、储能、电动汽车等投资建设。日本关西电力大力推进建设分布式能源开发建设。意大利国家电力公司计划全球范围内布局14万个充电站。英国国家电网计划到2050年,服务3500万辆电动汽车充电及运营,推动分布式发电装机大幅增长。

  四创新碳管理机制

  重视碳足迹,助力上下游产业链跑出脱碳“加速度”。意大利国家电力公司明确提出逐步退役高碳设备。英国国家电网承诺到2028年不再安装使用六氟化硫(SF6)设备,到2030年SF6总泄漏量减少50%,到2050年消除所有SF6气体。

  注重根据国际权威机构的碳排放标准验证减碳效果,主动披露有关信息。意大利国家电力公司根据全球报告倡议组织(GRI)的国际标准要求,核算并定期披露碳减排信息。

  五研发应用新兴技术

  积极探索CCUS等减碳脱碳新兴技术。英国国家电网提出综合碳补集技术、碳补偿方案,进一步消除公司排放。日本东京电力计划灵活探索应用CCUS技术,把可再生能源制氢作为研发重点,探索氢能冶金等。

  三、我国电力企业举措建议

  电力企业是碳减排政策的直接落实者,处在碳减排工作的最前沿,尤其是头部电力企业,需发挥攻坚作用。

  一、电网企业

  结合电网企业在碳减排链条中的定位,“十四五”期间应着力提升对清洁能源的配置能力、对清洁能源的并网消纳能力和电气化服务能力三方面能力。

  1、提升对清洁能源的配置能力

  加快建设坚强骨干电网,提高对清洁能源的优化配置能力。完善跨区跨省骨干输电通道建设,加快特高压交流同步电网建设,加大清洁能源跨区输送力度,提升资源跨区域大范围配置能力与清洁能源消纳保障能力。加快清洁能源并网和送出工程建设,消除配网薄弱环节,支持新能源优先就地就近并网消纳。

  2、提升对清洁能源的并网消纳能力

  提升清洁能源优化调度能力,推动源网协同互动。持续发挥我国电网统一规划、统一调度、统一管理的体制优势,优化电网调度运行方式,优先调度清洁能源,推动跨区域余缺互济与资源配置,加大抽蓄电站建设力度进度,增强电网韧性与源网互动能力。

  深化数字技术应用,加快电网向能源互联网升级。把握能源革命和数字革命融合发展机遇,提升电网数字化、智能化、智慧化水平,加强“大云物移智链”等技术的融合创新和应用,有效匹配电力供需,精准预测清洁能源出力波动,充分发挥需求侧调节能力,提升终端能源利用效率、源网荷储协同互动水平与清洁能源即时消纳能力。

  3、提升电气化服务能力

  服务需求侧资源友好接入,促进分布式清洁能源消纳。用电侧新业态新模式正在加速涌现,要加快配电网建设和智能化改造升级,为深度拓展电能替代下负荷持续增长提供坚强网架支撑。为分布式发电、虚拟电厂、电动汽车、储能等资源接入提供优化并网服务,加快可调节负荷资源拓展,实现常态化规模化应用,促进用户侧清洁能源消纳。

  拓展节能及能效服务新业态新模式。主动对接用户需求,在碳减排方案设计、节能改造、能效服务等方面提供一揽子解决方案。积极开展用户侧多元清洁供能、分布式智慧能源等试点,根据项目经济性等因地制宜推广。积极探索用户资产智能运维、需求响应代理服务、电力交易代理、碳交易代理等能源增值服务。

  二发电企业

  结合发电企业在碳减排链条中的定位,在企业减碳脱碳过程中,“十四五”期间应着力增强投资、运营、技术、管理四方面要素的创新。

  增强新能源投资创新。加强电网荷储协同规划投资建设,提高新能源装机规模和比重。延伸发电技术优势,积极开展用户侧多元清洁供能、分布式智慧发电等项目投资。发行绿色债券,降低新能源投融资成本。

  增强发电资产运营创新。对煤电机组开展减碳脱碳改造、灵活性改造,推动落后煤电机组有序退出。探索风电、光伏等间歇性波动性电源与储能等调峰电源一体化建设、协同打捆运营,从源头提高友好性和并网消纳能力。

  增强减碳脱碳技术创新突破。加大氢能、P2X、碳捕集、封存和二次利用等减碳脱碳新兴技术的研发力度。科学评估各类新兴技术的可行性、经济性和商业价值,合理制定推广路径。通过促请政府出台财税优惠政策、设立风险投资基金等多元举措,加速新兴技术取得突破、应用推广。

  增强碳管理体制机制创新。公开设定量化碳减排目标,准确把控进度、及时调整减排策略。完善碳足迹信息统计体系,增强产业链协同,加速带动发电行业减碳脱碳。建立健全碳管理专业体系,完善碳资产管理、碳减排成效评估、碳交易等闭环管理,对于发电企业可探索将绩效考核等与碳减排成效挂钩。

  四、政策建议

  我国还处于工业化阶段,能源电力需求将持续攀升,经济发展与碳排放仍存在强耦合关系,政府、电力企业、社会需形成合力,探索一条具有中国特色、高效务实的碳减排道路。

  设计减碳脱碳技术实施路径。研究发电清洁化低碳化、能源消费电气化高效化等方案的减碳空间、减碳贡献,制定不同清洁发电资源开发利用、能耗控制的水平和时间表。针对CCUS、P2X等减碳脱碳技术开展前瞻性研究,综合考虑技术经济水平、商业价值等,科学制定推广路径。

  完善促进新能源消纳的市场机制。建立可再生能源发电配额制、保障性收购政策与市场交易有序衔接的机制,优化可再生能源补助资金管理。加快辅助服务市场建设,完善促进抽蓄电站建设、火电灵活性改造、需求侧响应的价格机制和市场机制。加快全国统一电力市场体系建设,为大范围、高效率消纳新能源提供市场制度保障。做好电力市场和碳市场的协同建设发展。

  煤电加快从提供电量向电力转变。研究“碳达峰、碳中和”情境下煤电“红线”规模,研究以新能源为主体的新型电力系统所需要的煤电规模,倒排退出时间表。研究制定新增煤电投资及技术标准等。针对存量煤电机组,创新发电权置换、灵活性改造参与调峰等利益补偿机制,缓解发电企业经营压力。

  完善政策保障体系。健全不同地区、不同行业能源消费总量、能耗强度控制目标,并制定完善惩处措施。建立健全建筑、工业、交通等行业能耗标准体系。研究构建针对不同行业、电力企业等主体的碳排放水平监测及预警机制,及时发现薄弱环节。