摘要:隨著時代的發(fā)展,電力需求隨之增加。我國電力的合理、有序運行,直接關系到電力的正常供給,有利于促進國民經濟發(fā)展,滿足人民的生產、生活需求。目前,國際環(huán)境日漸錯綜復雜,我國電力行業(yè)面臨的生產和運營壓力越來越大,實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標,給電力行業(yè)帶來了前所未有的沖擊與挑戰(zhàn)。本文通過分析電力行業(yè)的轉型和發(fā)展問題,總結了幾點建議,希望能切實助力電力行業(yè)把握“雙碳”發(fā)展機遇,實現(xiàn)高質量發(fā)展藍圖,加快行業(yè)的升級轉型,以促進我國電力行業(yè)的長足發(fā)展。
關鍵詞:“雙碳”;電力;機遇;挑戰(zhàn)
DOI:10.12433/zgkjtz.20233503
2020年9月22日,習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上指出,中國將加大政策和措施,向世界各國提出了實現(xiàn)碳排放和碳中和的目標:力爭到2030年二氧化碳排放量達到高峰,并在2060年前實現(xiàn)碳中和。在接下來的利雅得峰會、氣候雄心峰會等場合上,習近平主席反復強調,中國將加強國家的自主權,采取更加積極的政策和措施,爭取實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標?!半p碳”目標的確立,既有利于正確處理經濟,促進社會轉型,保護生態(tài)環(huán)境,又有利于實現(xiàn)高質量發(fā)展目標。電力市場是我國能源領域的重要組成部分,如何正確理解和貫徹“雙碳”發(fā)展戰(zhàn)略目標,是一個現(xiàn)實問題。對于電力行業(yè),特別是電力企業(yè)來講,更應該把“雙碳”目標具體落實到電力市場及碳資產管理和交易市場上,通過行業(yè)產能資源的有效配置,更好地控制溫室效應,緩解全球變暖問題,全面保護環(huán)境,促進我國電力行業(yè)的轉型和可持續(xù)發(fā)展。
一、“雙碳”目標概述
“雙碳”即碳達峰和碳中和。碳達峰,顧名思義,是在某個時刻二氧化碳的排放量達到歷史峰值。在履行“雙碳”目標期間,碳排放量會出現(xiàn)一定波動,但總體趨于平穩(wěn)。隨著時間的推移,碳排放量會穩(wěn)定下來。碳中和是指企業(yè)、團體或個人在特定時期內產生的二氧化碳總量,并以減排、植樹造林、節(jié)能減排、產業(yè)調整等方式消除這些碳排放量,實現(xiàn)“凈零排放”目標。
碳中和期間仍有二氧化碳排放,只是用不同的方法消除了它的排放量。從長遠來看,全面推動碳達峰和碳中和戰(zhàn)略目標,符合我國電力行業(yè)的發(fā)展趨勢及需求。在西方發(fā)達國家,經濟已經走過工業(yè)化、后工業(yè)化及信息化階段,經濟發(fā)展依賴電力。就目前國內能源的現(xiàn)狀分析,“煤、碳”仍為主要能源來源,傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電比例依然較高(在全國范圍內達到70%),電力結構相對傳統(tǒng),其儲量與歐美國家的天然氣、頁巖氣等有很大不同。因此,要徹底淘汰燃煤發(fā)電并不現(xiàn)實。
二、“雙碳”目標下電力行業(yè)面臨的機遇及挑戰(zhàn)
(一)“雙碳”目標下電力行業(yè)面臨的機遇
隨著低碳時代的到來,各個行業(yè)都面臨著巨大的發(fā)展壓力?!半p碳”目標的出臺,導致碳市場對電力行業(yè)碳排放的配額需求隨之增加,碳排放量較高的企業(yè)可以通過節(jié)能減排獲得額外收益,從而為各種節(jié)能技術的開發(fā)和應用創(chuàng)造有利條件。
此外,我國能源市場化改革已刻不容緩。因此,要通過對碳市場的創(chuàng)新,推動“雙碳”目標的實現(xiàn)。為了讓市場在未來的碳排放分配過程中起到決定性的作用,則必須關注能源市場變革的問題。未來的市場化改革,將直接影響我國碳匯市場的構建。為此,加強碳市場建設,提高其發(fā)展水平,對電力工業(yè)和能源的改革與發(fā)展都會產生積極影響,甚至會推動能源市場的長足發(fā)展。
(二)“雙碳”目標下電力行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
“雙碳”目標下電力行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn):一方面,能源需求高速增長。參考國際貨幣基金組織研究分析內容,我國經濟長期保持在5%以上的速度,而人均能源消費還有很大的提升空間,經濟快速發(fā)展必然會帶動整個能源需求的增加。我國能源需求多為煤、炭、石油、天然氣等,當前的電力系統(tǒng)主要是以煤為主。2020年,全國全口徑電力總裝機容量為22億kW,其中,煤炭裝機容量為49.07%,煤炭發(fā)電占60.8%。按照碳中和的目標,到2050年,非石油化工發(fā)電將達到90%以上,煤炭比重下降到5%以下,實現(xiàn)能源結構的低碳轉型,無疑是一項艱巨的任務。
另一方面,煤電供應結構轉型難度較大。我國目前的問題主要是電力供應集中在煤炭和工業(yè)用能上,而能源需求還沒有達到峰值。碳中和將使電氣化水平進一步提高,今后四十年的用電量將持續(xù)增長。就總量而言,我國要想實現(xiàn)碳中和,必須把發(fā)電量從7MW/h提高到2050年的15MW/h。從電能構成來看,電能占終端能耗的25%,若想達到碳中和,必須在2030年把電氣化比例提高到30%,在2050年把電氣化比例提高到55%。如今,我國能源領域正在逐步實現(xiàn)綠色、低碳發(fā)展,盡管煤炭仍是“壓艙石”,但產能和電量的比重正在逐年降低,單位使用時數(shù)也在逐年降低,“兩極化”和“區(qū)域差異”日趨嚴重,30萬kW以下的機組相繼停產。淘汰落后產能、電力市場過剩、新能源市場競爭的沖擊以及高煤價和低電價的“兩頭擠壓”,使得電力企業(yè)連續(xù)虧損,持續(xù)高負債率,難以實現(xiàn)轉型。
三、“雙碳”目標下電力行業(yè)發(fā)展策略
(一)明確煤電地位
面對“雙碳”發(fā)展的新形勢,傳統(tǒng)的觀念和方式已不能適應新發(fā)展需求。因此,要切實提升煤電地位,必須立足當前,根據(jù)能源供給和生態(tài)環(huán)境治理需求,制定出未來的發(fā)展方向和目標,并對現(xiàn)行法規(guī)強化與完善。同時,為今后煤電系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎。鞏固現(xiàn)有規(guī)模,增強煤電地位,進而推動電力行業(yè)健康發(fā)展,將煤電作為一種新能源體系,使其在新能源體系中的地位和優(yōu)勢得到充分利用,有利于保障電網的安全穩(wěn)定,滿足廣大用戶的供電需求。在此基礎上,大力發(fā)展核能綜合利用工程,改造和創(chuàng)新現(xiàn)有技術,提高煤電在新能源系統(tǒng)中的應用價值。
煤炭電力長期占據(jù)我國電力系統(tǒng)的重要地位,是保障供應和支撐能源基礎的“壓艙石”。直到2020年末,全國煤炭發(fā)電裝機容量已達10.8億kW,占全國總發(fā)電量的49.1%,占全國電網總裝機容量的一半,每年新增裝機約3000萬kW,煤炭發(fā)電項目仍在建設和規(guī)劃階段。雖然煤電年使用時數(shù)在“十三五”期間下降到4100~4400h,但到2020年,煤炭發(fā)電的比例仍然達到60.7%。而煤炭發(fā)電是傳統(tǒng)的基礎設施,其單機容量大,投資規(guī)模高達數(shù)十億元,使用壽命長達三十年,而煤炭電力的平均壽命只有十五年,這條道路還很長。煤炭發(fā)電所占比例第一次低于50%,新能源是未來主要的發(fā)展方向,也是實現(xiàn)“雙碳”目標的主要任務,煤炭發(fā)電在電力體系中的作用將會發(fā)生巨大變化。結合“雙碳”發(fā)展趨勢,煤炭企業(yè)退出后要及早謀劃,尋找可持續(xù)發(fā)展的新能源。如今,能源轉型是大勢所趨,應繼續(xù)增加可再生能源比重,加快結構調整和布局優(yōu)化,實現(xiàn)高質量發(fā)展。
(二)強化“新能源+儲能”綜合利用技術
隨著新能源裝機規(guī)模的迅速擴大,需要大力發(fā)展蓄能行業(yè)。新能源電力系統(tǒng)是一種典型的電力系統(tǒng),其容量小、數(shù)量多、布點分散,存在明顯的間歇性、波動性和隨機性特征。新能源大規(guī)模開發(fā),并網比例高,電力供需平衡和安全穩(wěn)定控制都將面臨空前的挑戰(zhàn)。2020年末,我國風電和太陽能發(fā)電裝機達到5.3億kW,占全國裝機總量的24%。同時,水電方面也很突出,例如:白鶴灘水電站一天的產能就能滿足50萬人一年的用電量。更重要的是,這座水電站能減少5160萬噸的二氧化碳排放,煤炭使用量減少1968萬噸,年產值達155億元。2022年6月30日,國際能源署發(fā)布報告,我國在未來十年都會是全球最大的水電市場,占全球水電發(fā)電的40%。到2030年,風力和太陽能的裝機容量將超過12億kW,超過煤炭成為裝機的主要動力。無論是規(guī)?;?、集約發(fā)展的集中式新能源,還是就近消納新能源,都需要儲能技術的支撐。
未來一段時間,仍要統(tǒng)籌引導發(fā)展規(guī)模和布局,充分發(fā)揮儲能系統(tǒng)的調節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力,防止無序開發(fā)和重復開發(fā)利用,加強技術創(chuàng)新,解決技術上的薄弱環(huán)節(jié),通過技術進步降低成本、擴大規(guī)模,提高產品的安全性和可靠性。另外,要完善相關的政策與市場環(huán)境,使其充分發(fā)揮價值,并以市場化的方式獲取利潤,形成一套成熟的商業(yè)模式。
在保證能源安全發(fā)展的同時,還要走多元化發(fā)展道路。然而,需要注意的是,技術路線各有利弊,技術路線及組裝方式的選擇都不能僅僅依靠資金。相關部門應從產業(yè)環(huán)境、技術水平、成本等方面著手,正確選擇適合我國國情的儲能技術,并予以重點扶持和培育。同時,對于存在爭議的儲能技術,應審慎拓展其商業(yè)化運作。
(三)進一步完善電力市場化交易體系
一方面,擴大電力市場化交易規(guī)模。應具體要做到以下幾點:一是各地要結合實際,認真總結電力市場交易經驗,加快推進電力系統(tǒng)改革。同時,加快發(fā)展用電計劃,加快放開非議價用戶參加市場交易。拓展電力市場主體,建立多方參與的電力市場。擴大電力市場交易規(guī)模,統(tǒng)籌協(xié)調市場交易規(guī)模和發(fā)展用電,對試點區(qū)域進行電力現(xiàn)貨交易,可結合具體情況,制定改革方案。二是各地要根據(jù)實際情況,統(tǒng)籌發(fā)、用電側放開的節(jié)奏,做到供求平衡,進一步明確放開各類發(fā)電企業(yè)、電力用戶和售電企業(yè)進入市場的時間,明確放開比例,制定具體的工作方案,進一步完善和規(guī)范參與市場化交易的發(fā)電企業(yè)、電力用戶、售電企業(yè)等市場主體準入標準、準入程序和退出機制,并向社會公布。三是取消對市場主體參與跨省跨區(qū)域電力市場化交易的限制,并根據(jù)供需狀況和清潔能源配額的實現(xiàn)情況,積極參加跨區(qū)域電力交易。同時,實施清潔能源配額制度,實行限額制度的地方政府要負起主體責任,按照規(guī)定比例承擔減排責任,并在此基礎上實現(xiàn)清潔能源的消納。
另一方面,推進各類電力公司的市場化發(fā)展。合理安排并合理處理電網交叉補貼問題,逐步放開電力參與市場化交易。對于沒有消納限制的區(qū)域,應根據(jù)水電站常年實際發(fā)電量,結合外運和當?shù)叵{情況,制定優(yōu)先調度方案,并在保證優(yōu)先購電的前提下,鼓勵企業(yè)積極參加市場交易。對于電力比重較大或受限制的區(qū)域,可逐步放開,并擴大其參與市場交易的比例。同時,進一步完善優(yōu)先購電制度,建立電力優(yōu)質能源優(yōu)先采購機制,提高優(yōu)先購電用戶的保障能力。
(四)積極構建“能源互聯(lián)網”
一方面,需要推進“能源互聯(lián)網”基礎設施建設,重視建設一體化能源互聯(lián)網,保障能源通信、信息等基礎設施相互融合。與此同時,要增強能源互聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)的開放性、共享性,突出能源互聯(lián)網新模式的智慧特點,并打造綠色能源靈活交易市場模式。在此過程中,應借助大數(shù)據(jù),利用能源互聯(lián)網技術攻關,以切實完善能源互聯(lián)網標準體系。在建構能源互聯(lián)網時,要區(qū)別其與智能電網的不同,與能源供應結構變革相互銜接,完善業(yè)務模式,以切實突破能源行業(yè)壟斷現(xiàn)象。通過充分、高效的市場競爭,用戶可以有更多的選擇,選擇公開透明的信息系統(tǒng)及公平公正的交易平臺,更好地促進能源供求協(xié)調及能源結構變革。
另一方面,在“能源互聯(lián)網”背景下,以能源網絡為基礎的網絡平臺,逐步呈現(xiàn)一系列新業(yè)務模式。“能源互聯(lián)網”的出現(xiàn),促進了市場競爭,實現(xiàn)了供需雙方的直接互動,促進市場效率和資源的最優(yōu)化分配。同時,要重視發(fā)揮“能源互聯(lián)網”的作用。一是實現(xiàn)橫向多能互補,縱向實現(xiàn)“源—網—荷—儲”的協(xié)同,打牢“供給側結構性改革”基礎。二是隨著能源網絡的不斷完善,電力行業(yè)由集中式及分散式的方式,逐漸向集約型和分散型并用的方式轉變,并隨著規(guī)模擴大,將會發(fā)生根本性的轉變。
(五)加強科技人才支撐
首先,要與時俱進,以“以人為先”戰(zhàn)略定位,建設高層次電力行業(yè)人才隊伍。其次,要將碳中和技術共性和瓶頸技術有機結合,在節(jié)能減排、零碳負碳創(chuàng)新技術、能源政策等方面取得突破性進展,為碳中和、碳達峰提供重要的技術支撐。例如:培養(yǎng)儲能電池研發(fā)、系統(tǒng)集成、安全、芯片、AI算法、儲能材料、氫儲能等方面的專業(yè)研究人才,并在大型儲能項目規(guī)劃設計、施工安裝、并網調度、智能運維、商業(yè)金融服務等方面輸送人才。
四、結束語
綜上所述,實現(xiàn)碳達峰和碳中和是電力行業(yè)面臨的一個重要課題,在此過程中,將會遇到諸多機遇和挑戰(zhàn)。為此,應根據(jù)實際狀況,制定發(fā)展戰(zhàn)略,并采取切實措施降低碳排放量,加強對碳排放的管理,從體制、管理、人才等多方面,使企業(yè)迅速適應市場,并重視綠色低碳技術的研究與應用,為實現(xiàn)“雙碳”目標提供基礎支撐,確保我國電力行業(yè)在全球競爭的洪流中不畏挑戰(zhàn)、把握機遇,實現(xiàn)高質量發(fā)展新篇章。
參考文獻:
[1]黃婉婷,劉佳琪,鄭孟媛,張渭緣,楊瀟.“雙碳”目標下電力行業(yè)低碳轉型發(fā)展路徑研究——基于淮北市電力企業(yè)發(fā)展實踐[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化,2022,12(07):12-15.
[2]陳文溆樂,向月,彭光博,劉友波,劉俊勇.“雙碳”目標下電力系統(tǒng)供給側形態(tài)發(fā)展系統(tǒng)動力學建模與分析[J].上海交通大學學報,2021,55(12):1567-1576.
[3]察偉航.“雙碳”背景下電力企業(yè)多元化發(fā)展研究[J].合作經濟與科技,2022(02):140-141.