王 璽, 李廣洋
(中國能源建設(shè)集團江蘇省電力設(shè)計院有限公司, 江蘇 南京 210000)
CCER 即中國核證減排量,旨在開發(fā)適合中國本土的溫室氣體自愿減排項目,并對項目的溫室氣體減排效果進行量化核證。核證后的溫室氣體減排量可在我國的自愿減排交易注冊系統(tǒng)進行登記,CCER 作為碳市場配額機制下的一種補充,在經(jīng)備案的機構(gòu)內(nèi)進行交易,是中國碳市場重要的政策工具之一。
2021 年1 月5 日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》[1],明確規(guī)定了重點排放單位每年可以使用國家核證自愿減排量抵銷碳排放配額的清繳。2023 年10 月19 日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《溫室氣體自愿減排交易管理辦法(試行)》[2],標志著自愿減排市場自2017 年暫停以來的正式重啟,其建設(shè)對于 “3060” 目標的實現(xiàn)具有重大意義,CCER 作為碳市場中用于調(diào)控的重要工具之一,是發(fā)展相關(guān)碳金融衍生品的重要載體[3],具有極為廣闊的發(fā)展前景。
海上風電作為可再生能源發(fā)電的前沿領(lǐng)域,具有不占用土地和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點,同時受海洋環(huán)境復雜等因素影響,建造成本遠高于陸上風電。因此,針對海上風電項目進行CCER 開發(fā),可充分挖掘項目在碳市場層面的經(jīng)濟價值,提高項目的投資內(nèi)部收益率,縮短投資回收期,促進相關(guān)項目落地。
海上風電依托風能作為可再生能源,沒有大氣、水污染問題和廢渣的堆放問題,是一種環(huán)保、低耗能、節(jié)約型的發(fā)電項目。本項目共布置有100 臺單機容量為8.5 MW 的風電機組,分4 個風電場建設(shè),其中一號海上風電場中心離岸距離約30 km,規(guī)劃風場面積32 km2,場區(qū)地形高程整體較深,僅東部小部分海域地形高程較淺,高程在-18~-3 m(85 國家高程基準,下同)之間,布置24 臺風電機組;二號海上風電場中心離岸距離約28 km,規(guī)劃風場面積48.3 km2,場區(qū)地形高程總體較深,高程在-19~-10 m 之間,布置35 臺風電機組;三號海上風電場中心離岸距離約40 km,規(guī)劃風場面積23.9 km2,場區(qū)地形起伏較大,高程在-14~-3 m 之間,布置18 臺風電機組;四號海上風電場中心離岸距離約37 km,規(guī)劃風場面積32 km2,場區(qū)地形起伏較大,高程在-14~-1 m 之間,布置23 臺風電機組。上述海上風電場內(nèi)部采用35 kV 電纜連接風電機組與海上升壓站,其中一號、二號風電場共用一座新建的海上升壓站,三號利用已建的海上風電場項目的海上升壓站,四號風電場新建一座海上升壓站,分別通過四條220 kV 送出線(海纜)至陸上開關(guān)站。
本項目建設(shè)主要包括100 臺單機容量為8.5 MW風電機組、2 座海上升壓站、風電場內(nèi)部35 kV 電纜、4條送出線及架空線塔、開關(guān)站連接道路等。
風機采用水平軸、上風向式、三葉片、變速變槳風力機型,采用單機容量8.5 MW 風電機組,葉輪直徑226.5 m,風電場風機輪轂高度為131.5~133.5 m。風機基礎(chǔ)綜合比較了結(jié)構(gòu)特性、施工組織難易程度、工期、工程經(jīng)濟性等因素,采用單樁基礎(chǔ),與上部塔筒采用法蘭連接。
風機之間連接以及每一回風機組至升壓變電站之間連接的海纜全部采用35 kV 海底電纜,其形式為銅導體三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣分相鉛護套粗鋼絲鎧裝光纖復合海底電纜。
海上升壓站主要包括35 kV 配電裝置、220 kV 主變壓器、220 kV GIS 配電裝置、高壓電抗器、二次屏柜等設(shè)備。變壓器采用三相、銅繞組、自冷卻型、油浸式、自然油循環(huán)、低損耗的有載調(diào)壓電力分裂變壓器,海纜采用鋼絲鎧裝或者銅絲鎧裝海纜。海上升壓站采用四樁導管架結(jié)構(gòu),導管架基礎(chǔ)用4 根或4 根以上的鋼管樁,并用導管架相連,導管架與海上升壓站上部結(jié)構(gòu)支架相連。
陸上開關(guān)站采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),設(shè)置有220 kV GIS 室、35 kV 配電裝置及SVG 室、生產(chǎn)綜合樓、輔助樓,其地基處理方式初步擬采用鋼筋混凝土灌注樁。
本項目裝機規(guī)模850MW,年上網(wǎng)電量為287765.93萬kW·h,平均單機年發(fā)電量為2 877.66 萬kW·h,風電場年等效滿負荷小時數(shù)為3 385.48 h,其主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表1。
表1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標
溫室氣體自愿減排方法學是該領(lǐng)域CCER 項目審定、減排量核算以及核查的重要導則和依據(jù),主要包括項目的適用條件、項目邊界、計入期、減排量核算方法及監(jiān)測方法等內(nèi)容。目前已發(fā)布的針對海上風電項目的方法學為《溫室氣體自愿減排項目方法學 并網(wǎng)海上風力發(fā)電》(CCER-01-002-V01),主要適用于并網(wǎng)海上風電項目,可為并網(wǎng)海上風電項目進行溫室氣體自愿減排量的開發(fā)提供指導。
本海上風電項目的邊界主要包括海上風電發(fā)電及其配套設(shè)施,以及本項目所在區(qū)域電網(wǎng)中的各項發(fā)電設(shè)施,項目邊界如圖1 所示。
圖1 項目邊界[4]
額外性指的是本項目若缺少額外支持,將會在財務、技術(shù)、融資以及實施等方面面臨各種劣勢和障礙,從而導致項目無法落實,使得項目的減排量在沒有CCER 核證時無法產(chǎn)生。根據(jù)方法學要求,本項目屬于并網(wǎng)海上風電項目,受海洋環(huán)境復雜等因素影響,建造成本遠高于陸上風電,對技術(shù)要求較高,普遍存在技術(shù)障礙,額外性可免予論證。
本項目的基準線排放量是指本項目所產(chǎn)生的所有上網(wǎng)電量由本項目所在區(qū)域電網(wǎng)的其他并網(wǎng)發(fā)電廠進行替代生產(chǎn)所產(chǎn)生的排放量,采用式1 計算本項目的基準線排放量。
式中:Ei為項目在第i年的基準線排放量,tCO2;GPJ,i為項目在第i年的凈上網(wǎng)電量,MWh;Fgrid,CM,i為項目在第i年所在區(qū)域的電網(wǎng)的組合邊際排放因子,tCO2/(MW·h)。
采用式2 計算本項目在第i年的凈上網(wǎng)電量。
式中:Gex,i為項目在第i年輸送至所在區(qū)域電網(wǎng)的上網(wǎng)電量,MW·h;Gim,i為區(qū)域電網(wǎng)在第i年輸送至項目的下網(wǎng)電量,MW·h。
采用式3 計算本項目在第i年所在區(qū)域的組合邊際排放因子。
式中:Ggrid,OM,i為項目在第i年所在區(qū)域電網(wǎng)的電量邊際排放因子,tCO2/MW·h;Ggrid,BM,i為項目在第i年所在區(qū)域電網(wǎng)的容量邊際排放因子,tCO2/MW·h;OM為電量邊際排放因子的權(quán)重;BM為容量邊際排放因子的權(quán)重。以上系數(shù)取值見表2。
表2 主要系數(shù)取值和基準排放量
本海上風電項目的溫室氣體排放量主要來自于運維船只和車輛、備用發(fā)電機等使用化石燃料產(chǎn)生的排放,相比較整體項目而言,排放量較小,可忽略不計。因此項目第i年的排放量Ei=0。
本海上風電項目的溫室氣體泄漏量主要來源于上游廠家在原材料開采、設(shè)備加工、大件運輸?shù)拳h(huán)節(jié)使用化石燃料產(chǎn)生的排放量,相比較整體項目而言,排放量較小,也可忽略不計。
采用式4 計算本項目的減排量。
式中:Ri為項目在第i年所產(chǎn)生的減排量,tCO2。
綜上,本海上風電項目在第i年產(chǎn)生的減排量為1 696 524.04 tCO2。
本項目目前處于設(shè)計階段,計算使用的各項系數(shù)主要采用方法學確定的默認值及項目可行性研究報告中的預估值。待項目實施之后,項目第i年的上網(wǎng)電量需通過在并網(wǎng)協(xié)議中確定的上網(wǎng)計量點的電能表進行監(jiān)測獲得,并按照方法學的要求確定檢定及校準要求。項目第i年的下網(wǎng)電量通過在并網(wǎng)協(xié)議中確定的下網(wǎng)計量點的電能表進行監(jiān)測獲得,并按照方法學的要求確定檢定及校準要求。以上電能表需要定期校驗和維護,從而確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。針對電量邊際排放因子和容量邊際排放因子,則需要及時跟蹤生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的最新數(shù)據(jù)。
參考北京市碳排放權(quán)電子交易平臺發(fā)布的2023年CCER 平均交易價格(77.32 元/t),若本項目作為CCER 項目進行開發(fā)且并在相關(guān)碳市場平臺進行交易,則本項目每年可出售CCER 獲利13 117.5 萬元。
本項目的投資財務內(nèi)部收益率(所得稅后)從5.14%提高到6.60%,資本金內(nèi)部收益率從8.07%提高到12.49%,詳見表3。
表3 本項目CCER 開發(fā)經(jīng)濟性分析
通過選擇合適的方法學,基于實例對某海上風電項目的CCER 開發(fā)過程進行研究,對項目排放量、基準線排放量及減排量進行了測算,結(jié)合目前最新的交易價格納入項目總投資進行了經(jīng)濟性分析。結(jié)果表明,針對海上風電項目,開發(fā)CCER 將帶來大幅的收益,可提高項目的投資內(nèi)部收益率,縮短投資回收期。