考慮碳足跡與交易的分布式光伏發(fā)電成本分?jǐn)?/h1>
2020-12-21 07:02:34楊旭登
魅力中國(guó) 2020年37期
楊旭登
（中國(guó)三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）
引言
太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)是一個(gè)光明的產(chǎn)業(yè)，是人類文明發(fā)展不竭的動(dòng)力。作為技術(shù)驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)的代表，人類的智慧終將引領(lǐng)太陽(yáng)能深入人類文明的每一個(gè)角落。在下一個(gè)五年，中國(guó)光伏將會(huì)在智能制造、產(chǎn)品、解決方案、成本和應(yīng)用場(chǎng)景延伸方面繼續(xù)全面領(lǐng)跑，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)這個(gè)人類課題提供中國(guó)探索的解決之道。
一、研究概述
資源環(huán)境約束下低碳經(jīng)濟(jì)的興起。1979年第一次世界氣候大會(huì)在日內(nèi)瓦召開(kāi)，人類第一次提出“大氣中二氧化碳濃度的增加將導(dǎo)致地球升溫”的警告，自工業(yè)革命以來(lái)不斷增加的化石能源使用量和由之產(chǎn)生的全球氣候變化引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。2003年，英國(guó)能源白皮書(shū)《我們能源的未來(lái)——?jiǎng)?chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》(OurEnergyFuture-CreatingaLowCarbonEconomy)中首次提出“低碳經(jīng)濟(jì)”這一概念。隨著全球氣候變化、資源能源約束趨緊，人類逐步從高消耗、高污染、高排放的化石能源經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)向低能耗、低污染、低排放為主的低碳經(jīng)濟(jì)模式，低碳經(jīng)濟(jì)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)。世界各國(guó)紛紛把低碳作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束條件，碳關(guān)稅、碳足跡、碳標(biāo)簽等貿(mào)易壁壘和隱性貿(mào)易壁壘的設(shè)置，引發(fā)了國(guó)際貿(mào)易條件和貿(mào)易格局的變化和調(diào)整。
二、PPGP碳排放來(lái)源
分布式發(fā)電作為新型清潔能源項(xiàng)目，但實(shí)際上追蹤其碳足跡路徑，此類發(fā)電項(xiàng)目仍有碳排放。在僅考慮分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目中，忽略PPGP其他碳生產(chǎn)及消費(fèi)，運(yùn)用全生命周期法對(duì)該類項(xiàng)目的碳遷移足跡進(jìn)行追蹤，其碳排放主要集中在以下幾個(gè)階段，如圖1所示。
圖中，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的確會(huì)造成碳排放，其中光伏組件的生產(chǎn)、運(yùn)輸和回收均有碳排放，而運(yùn)行過(guò)程對(duì)碳足跡基本不貢獻(xiàn)，值得注意的是，回收拆解光伏組件替代了部分材料的再生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)際是減少碳排放，因而碳排放是負(fù)值。光伏組件的生產(chǎn)過(guò)程的碳排放主要來(lái)源于多晶硅的冶煉與切片，同時(shí)包括配套平衡系統(tǒng)主輔設(shè)備的制備。光伏組件由廠家運(yùn)輸至安裝地，車輛運(yùn)輸也將產(chǎn)生碳排放。運(yùn)行過(guò)程僅需定期清潔光伏面板，因此不會(huì)產(chǎn)生碳排放。
三、碳交易機(jī)制
目前對(duì)發(fā)電企業(yè)碳信用的分配主要采用無(wú)償分配和有償分配兩種方式，為了引導(dǎo)碳排放企業(yè)之間的公平競(jìng)爭(zhēng)，本文采用上述兩種方式相結(jié)合的新方法來(lái)分配碳信用。根據(jù)基線法，應(yīng)設(shè)定一個(gè)無(wú)償碳排放配額，在該配額下，碳交易成本為負(fù)，無(wú)需支付額外的碳排放配額。此外，需要確定一個(gè)有償?shù)奶寂欧排漕~，如果實(shí)際碳排放量低于無(wú)償和有償碳配額的總和，則只需考慮發(fā)電企業(yè)的碳交易成本。
情景1：當(dāng)PPGP實(shí)際碳排放量低于無(wú)償碳排放配額時(shí)，剩余部分可按碳交易價(jià)格出售。
情景2：當(dāng)PPGP實(shí)際碳排放量超過(guò)無(wú)償碳排放配額，但低于無(wú)償碳排放配額和有償碳排放配額之和時(shí)，有必要以碳交易價(jià)格購(gòu)買額外的碳排放配額。
情景3：當(dāng)PPGP實(shí)際碳排放量超過(guò)無(wú)償配額和有償配額之和時(shí)，需要按碳懲罰價(jià)格支付有償碳排放的額外罰款成本。
四、PPGP優(yōu)惠率對(duì)發(fā)電成本的影響
PPGP對(duì)COCE（ConsumerofCarbonandElectricity，碳和電同時(shí)消費(fèi)的用戶）在電價(jià)和碳價(jià)兩方面都將進(jìn)行優(yōu)惠，優(yōu)惠力度不足無(wú)法吸引COCE參與就地消納的交易，而優(yōu)惠率太高則又將導(dǎo)致發(fā)電成本升高。一方面，電價(jià)折扣力度越大，投資的成本回收年限就越長(zhǎng)，在五折的電價(jià)水平下，成本回收年限將接近光伏發(fā)電的運(yùn)行壽命（25年），過(guò)多的電價(jià)折扣會(huì)讓PPGP的收益下降，因此PPGP不應(yīng)給予COCE過(guò)低的電價(jià)折扣；另一方面，碳價(jià)折扣系數(shù)是在電價(jià)折扣的基礎(chǔ)上發(fā)揮影響，電價(jià)折扣力度最大時(shí)，碳價(jià)不折扣會(huì)延長(zhǎng)成本回收的年限，電價(jià)折扣力度適中或較小，碳價(jià)折扣反而可以縮短成本回收年限。因此，PPGP在制定折扣策略時(shí)要考慮因電價(jià)折扣力度過(guò)大帶來(lái)的負(fù)面影響。
結(jié)束語(yǔ)
分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目并非沒(méi)有碳排放，光伏發(fā)電項(xiàng)目從生產(chǎn)到運(yùn)行的過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生碳排放，結(jié)合多晶硅的生產(chǎn)工藝流程分析了碳排放的原因;建立了光伏發(fā)電的碳排放計(jì)算模型，并得到了光照強(qiáng)度與減排量的關(guān)系，以上研究都未將光伏發(fā)電的從生產(chǎn)到廢棄全過(guò)程的碳排放進(jìn)行精細(xì)化建模。另外，若PPGP加入碳市場(chǎng)交易，其發(fā)電的碳成本不能忽略，應(yīng)當(dāng)納入分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)電成本。
楊旭登
（中國(guó)三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）
引言
太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)是一個(gè)光明的產(chǎn)業(yè)，是人類文明發(fā)展不竭的動(dòng)力。作為技術(shù)驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)的代表，人類的智慧終將引領(lǐng)太陽(yáng)能深入人類文明的每一個(gè)角落。在下一個(gè)五年，中國(guó)光伏將會(huì)在智能制造、產(chǎn)品、解決方案、成本和應(yīng)用場(chǎng)景延伸方面繼續(xù)全面領(lǐng)跑，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)這個(gè)人類課題提供中國(guó)探索的解決之道。
一、研究概述
資源環(huán)境約束下低碳經(jīng)濟(jì)的興起。1979年第一次世界氣候大會(huì)在日內(nèi)瓦召開(kāi)，人類第一次提出“大氣中二氧化碳濃度的增加將導(dǎo)致地球升溫”的警告，自工業(yè)革命以來(lái)不斷增加的化石能源使用量和由之產(chǎn)生的全球氣候變化引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。2003年，英國(guó)能源白皮書(shū)《我們能源的未來(lái)——?jiǎng)?chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》(OurEnergyFuture-CreatingaLowCarbonEconomy)中首次提出“低碳經(jīng)濟(jì)”這一概念。隨著全球氣候變化、資源能源約束趨緊，人類逐步從高消耗、高污染、高排放的化石能源經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)向低能耗、低污染、低排放為主的低碳經(jīng)濟(jì)模式，低碳經(jīng)濟(jì)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)。世界各國(guó)紛紛把低碳作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束條件，碳關(guān)稅、碳足跡、碳標(biāo)簽等貿(mào)易壁壘和隱性貿(mào)易壁壘的設(shè)置，引發(fā)了國(guó)際貿(mào)易條件和貿(mào)易格局的變化和調(diào)整。
二、PPGP碳排放來(lái)源
分布式發(fā)電作為新型清潔能源項(xiàng)目，但實(shí)際上追蹤其碳足跡路徑，此類發(fā)電項(xiàng)目仍有碳排放。在僅考慮分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目中，忽略PPGP其他碳生產(chǎn)及消費(fèi)，運(yùn)用全生命周期法對(duì)該類項(xiàng)目的碳遷移足跡進(jìn)行追蹤，其碳排放主要集中在以下幾個(gè)階段，如圖1所示。
圖中，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的確會(huì)造成碳排放，其中光伏組件的生產(chǎn)、運(yùn)輸和回收均有碳排放，而運(yùn)行過(guò)程對(duì)碳足跡基本不貢獻(xiàn)，值得注意的是，回收拆解光伏組件替代了部分材料的再生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)際是減少碳排放，因而碳排放是負(fù)值。光伏組件的生產(chǎn)過(guò)程的碳排放主要來(lái)源于多晶硅的冶煉與切片，同時(shí)包括配套平衡系統(tǒng)主輔設(shè)備的制備。光伏組件由廠家運(yùn)輸至安裝地，車輛運(yùn)輸也將產(chǎn)生碳排放。運(yùn)行過(guò)程僅需定期清潔光伏面板，因此不會(huì)產(chǎn)生碳排放。
三、碳交易機(jī)制
目前對(duì)發(fā)電企業(yè)碳信用的分配主要采用無(wú)償分配和有償分配兩種方式，為了引導(dǎo)碳排放企業(yè)之間的公平競(jìng)爭(zhēng)，本文采用上述兩種方式相結(jié)合的新方法來(lái)分配碳信用。根據(jù)基線法，應(yīng)設(shè)定一個(gè)無(wú)償碳排放配額，在該配額下，碳交易成本為負(fù)，無(wú)需支付額外的碳排放配額。此外，需要確定一個(gè)有償?shù)奶寂欧排漕~，如果實(shí)際碳排放量低于無(wú)償和有償碳配額的總和，則只需考慮發(fā)電企業(yè)的碳交易成本。
情景1：當(dāng)PPGP實(shí)際碳排放量低于無(wú)償碳排放配額時(shí)，剩余部分可按碳交易價(jià)格出售。
情景2：當(dāng)PPGP實(shí)際碳排放量超過(guò)無(wú)償碳排放配額，但低于無(wú)償碳排放配額和有償碳排放配額之和時(shí)，有必要以碳交易價(jià)格購(gòu)買額外的碳排放配額。
情景3：當(dāng)PPGP實(shí)際碳排放量超過(guò)無(wú)償配額和有償配額之和時(shí)，需要按碳懲罰價(jià)格支付有償碳排放的額外罰款成本。
四、PPGP優(yōu)惠率對(duì)發(fā)電成本的影響
PPGP對(duì)COCE（ConsumerofCarbonandElectricity，碳和電同時(shí)消費(fèi)的用戶）在電價(jià)和碳價(jià)兩方面都將進(jìn)行優(yōu)惠，優(yōu)惠力度不足無(wú)法吸引COCE參與就地消納的交易，而優(yōu)惠率太高則又將導(dǎo)致發(fā)電成本升高。一方面，電價(jià)折扣力度越大，投資的成本回收年限就越長(zhǎng)，在五折的電價(jià)水平下，成本回收年限將接近光伏發(fā)電的運(yùn)行壽命（25年），過(guò)多的電價(jià)折扣會(huì)讓PPGP的收益下降，因此PPGP不應(yīng)給予COCE過(guò)低的電價(jià)折扣；另一方面，碳價(jià)折扣系數(shù)是在電價(jià)折扣的基礎(chǔ)上發(fā)揮影響，電價(jià)折扣力度最大時(shí)，碳價(jià)不折扣會(huì)延長(zhǎng)成本回收的年限，電價(jià)折扣力度適中或較小，碳價(jià)折扣反而可以縮短成本回收年限。因此，PPGP在制定折扣策略時(shí)要考慮因電價(jià)折扣力度過(guò)大帶來(lái)的負(fù)面影響。
結(jié)束語(yǔ)
分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目并非沒(méi)有碳排放，光伏發(fā)電項(xiàng)目從生產(chǎn)到運(yùn)行的過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生碳排放，結(jié)合多晶硅的生產(chǎn)工藝流程分析了碳排放的原因;建立了光伏發(fā)電的碳排放計(jì)算模型，并得到了光照強(qiáng)度與減排量的關(guān)系，以上研究都未將光伏發(fā)電的從生產(chǎn)到廢棄全過(guò)程的碳排放進(jìn)行精細(xì)化建模。另外，若PPGP加入碳市場(chǎng)交易，其發(fā)電的碳成本不能忽略，應(yīng)當(dāng)納入分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)電成本。
