1“双碳”目标与绿色电力的概况
1.1解读“双碳”目标的内涵
“双碳”目标在国内外尚无权威准确的定义。一般认为,二氧化碳排放在一定时间内达到峰值后,从保持稳定波动到开始下降的过程称为“碳峰”;如果二氧化碳排放量通过应用负碳技术达到增减平衡,这种平衡状态可以称为“碳中和”。碳中和的概念可以从两个方面来理解:碳减排和负碳技术的应用。
从国家战略的角度看,碳减排是加强碳排放控制的顶层设计,为推动国内能源革命、实现国家能源安全提供保障;从政策实施的角度来看,碳减排是完善相关法律法规、文件、标准和规范,为降低全社会碳排放强度提供政策指导;从源头控制的角度来看,是减排技术、管理技术、信息技术和设备的有机整合制备技术等,为相关科技进步提供支撑;从市场建设的角度看,要做好碳配额的分配和管理,强化以价格机制为导向的市场手段,刺激经济增长
资本市场参与碳减排的积极性;从负碳技术应用的角度来看,应重视二氧化碳捕获、利用和储存(CCUS)技术,以解决负碳技术能耗高、成本高的关键问题。总体而言,“双碳”目标的实现取决于行动路线图的系统规划、具体行动计划的专业细分、相关技术的有针对性研究以及对相关市场的倾斜支持。
1.2绿色电力概念的新定位
随着“双碳”战略目标的提出和绿色制造体系建设的逐步加大,绿色能源概念的内涵也应进一步深化。
(1) 从减少碳排放的角度来看,绿色电力的能源结构应以低碳发电为主。例如,根据碳排放方法的规定,与基准情景相比,风能和光伏等可再生能源发电可以产生一定的减排,这是未来实现“双碳”目标的主要能源供应形式。
(2) 从节能的角度来看,绿色电力的能效管理模式应注重节能技术和节能设备的应用,借助信息技术减少能源在产生、传输、分配、传输和使用过程中的能量损失有效控制。
(3) 从环境保护的角度来看,绿色电力应展示环境污染物排放源头控制和末端治理的技术和管理成果,突出能源生产和使用过程中的环境绩效。
(4) 从生态设计的角度来看,绿色电力的发展应体现在电力建设和电力运行中对生态环境的保护,在保证建设、运行和维护质量的同时,注意维护区域生态平衡。
(5) 从资源循环利用的角度来看,绿色能源的发展应体现在减少生产资料消耗、废物综合利用、延长生产设备寿命、全过程绿色循环设计、按照循环经济理念的要求,促进能源电力企业的可持续发展。此外,在讨论绿色电力的概念时,有必要利用全生命周期评估(LCA)技术,对能源生产、输送和分配、输送和使用的全过程进行数据收集、质量评估、建模和分析,并将不同的环节有机地结合起来。
2双碳”目标下绿色电力低碳发展的路径分析
“双碳”目标的实质是在追求高质量经济发展的道路上逐步实现社会经济发展与碳排放的“脱钩”。在这一理念下,随着绿色制造体系深入到工业领域的各个层面,适时构建和发展低碳制造体系是本课题应有的意义。在低碳制造体系下,电力行业的发展也应围绕“碳减排”这一主题展开。低碳电力概念的解释和实现如图1所示。
图1 低碳电力的实现途径
图1显示了绿色制造系统的不同结构单元如何围绕碳减排的核心概念实现低碳电力。这些结构单元主要包括低碳产品设计、低碳生产流程、低碳产业园等分析。
2.1低碳制造体系下的电力行业碳减排
(1) 从低碳产品设计的角度来看,电力行业碳减排的重点应该是可再生能源的消费。在“双碳”目标的背景下,可再生能源必将迎来快速发展的未来。然而,不同地区资源禀赋和负荷分布的差异将不可避免地成为吸收可再生能源和实现“双碳”目标的瓶颈,至少在当地时间和空间上是如此。目前,消费主体仍然是大电网,但随着分布式可再生能源的快速发展,消费必然趋于多元化,大电网本身在接入大规模风电方面也存在诸多技术问题。因此,今后必须依靠新兴科技成果,不断开发和创新各种消费技术,同时,积极构建市场机制和商业模式,促进可再生能源消费,激发资本市场参与积极性,借助市场力量实现“本地消费”。实现可再生能源消费的多样化和互补性,实质上是提高低碳能源的比重,这也是一个能源产业低碳产品产量在行业中的具体体现。
(2) 从低碳过程的角度来看,电力行业碳减排的重点应该是节能。根据碳排放法的规定,所有联合能源核算最终都可以计算或转换为碳减排。“节能就是减排”的理念是电力行业加强低碳工艺改进的基础和动力。从整个供电周期来看,电力行业的能量损失主要来源于输配电、生产和负荷侧能耗的损失,这些能量损失也与特定的工艺技术有关。今后要继续加大研发力度,投资节能技术和设备,完善节能相关市场体系,加大奖惩政策支持和监管力度,共同推动电力行业节能发展。
(3) 从低碳工业园区的角度来看,电力行业碳减排的重点应该是提高能源效率。对于电力行业而言,园区是承载能源供应和信息交流的基本单位。其低碳路径的选择对实现“双碳”目标至关重要。近年来,对低碳园区的研究越来越受到重视,如以污染物减排为重点的碳减排路线、温室气体排放核算、低碳商业模式等,但对园区能源利用效率的研究却很少。综合能源服务可以降低企业的终端能源成本,是提高能源效率的途径之一。未来,我们可以扩大分布式光伏应用,发展建筑节能,促进热电联产,加强电力信息化建设,积极布局数据
从IDC等方面,继续推进园区能源系统数字化转型,发挥各种能源的协同作用,共同推动园区能源利用效率的提高。
2.2多交易市场机制
目前,国内一些能源相关市场基本处于相对孤立的状态,相互关系不密切,缺乏有机联系的核心机制。这些交易市场包括:电力市场交易、绿卡交易、碳交易、排放交易、能源使用权交易和节能交易。对于低碳电力系统,可以考虑以“碳减排”为核心连接不同类型的交易市场:例如,碳市场可以通过自愿减排机制(CCER)计算碳减排将市场交易的绿色发电量、绿色证书市场的绿色发电量和节能量、交易所获得的项目节能量折算为碳减排量;在能源消费权市场交易的能源消费指数可转换为节能,可计算为碳减排;通过排污权市场获得的排放配额,可以转换为处理相应当量污染物所消耗的节能量,进而计算碳减排量。利用多个交易市场的联动机制进行碳减排,可以突破原有的市场壁垒,促进未来统一的“碳中性”市场的建设。
2.3信息系统支持
新兴的信息技术使电力行业成为可能,帮助企业实现信息化、智能化、数字化的运营管理。低碳电力系统的建立离不开信息技术的支持。以电网为例,实施数字化改造战略不仅可以减少输配电投入,优化用户服务体验,促进新能源消耗,而且可以降低负荷,显著提高能源利用效率。今后要更加注重推动互联网在电力行业的应用,加强电力生产的网络化/智能化,提高新能源的管理和服务水平,提高能源生产效率和供应效率,推动电力行业数字化对接和价值整合,以电力企业数字化转型带动低碳转型,最终推动能源电力领域“双碳”目标尽快实现。
3结论
“双碳”目标的提出对电力工业的发展产生了深远的影响,将促进电力工业向绿色低碳的转型。根据绿色制造体系的思维框架,阐释了绿色动力和低碳动力的概念,阐述了它们的实施路径,为未来实现“双碳”目标提供了新的思路和方法。
参考文献
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