《碳中和目标下能源行业减排提速》

  • 来源专题:油气开发与利用
  • 编译者: cncic
  • 发布时间:2021-03-10
  • 今年政府工作报告提出,要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,并明确指出要制定2030年前碳排放达峰行动方案。在以碳达峰、碳中和为目标的大背景下,如何优化产业结构、加快能源结构调整、进一步节能减排等话题,成为今年全国两会的热点议题。  

    加速传统能源企业绿色转型   

    从近期各方传递的信号来看,传统能源企业正在加快转型步伐。为实现绿色低碳发展,中国石油“十四五”规划对推动高质量发展进行了系统部署安排,确立了以高质量指标体系为引领的高质量发展路径、以“3060”硬约束为导向的绿色发展路径,制定了一系列高质量发展的重大举措,加大绿色低碳产业投入力度,把二氧化碳减排作为重要的约束性考核指标。中国石化党组提出实施世界领先发展方略,核心是构建“一基两翼三新”产业格局,打造世界领先洁净能源化工公司,首次将“洁净”纳入公司的愿景目标。一些石油公司的代表委员建议,要在全产业链每一个环节,进一步加大节能减排力度。要充分挖掘天然气价值,不断挖掘天然气发展潜力,加强与可再生能源融合发展。其他能源企业也相继在绿色低碳发展上动作频频。今年国家电网公司发布了碳达峰、碳中和行动方案。全国政协委员、九三学社江苏省委副主委、南通大学校长施卫东建议,积极建设能源互联网,协调电源、电网、负荷、储能等各类资源,解决风电、光伏等可再生能源的随机性、波动性等问题,助力能源电力生产向绿色、低碳转型,能源电力消费向高效节能转型。  

    传统能源企业除了做好减法外,还要加快科技创新赋能。全国政协委员、南京工业大学校长乔旭鼓励在碳捕集、利用和封存等绿色原始技术上创新。他建议,进一步加大科技创新力度,强化学科支撑作用,加快部署二氧化碳捕集、利用和封存项目以及二氧化碳用作原料生产化工产品项目,突破一批关键核心技术。在碳达峰、碳中和的目标背景下,如何实现企业自身碳中和,如何利用自身的专业技术、专业知识以及自身的产品来为碳达峰、碳中和实现自身的价值,是能源行业所面临的共同问题。

    建立健全相关制度体系   

    早在2011年时,我国碳排放交易市场的地方试点工作就已启动,共在7个省市开展试点,有效推动了试点省市应对气候变化和控制温室气体排放工作。地方试点碳市场也为正在积极推进的全国碳市场建设积累了宝贵经验,但相关制度体系仍面临不够健全等问题。全国政协委员,中国石油化工集团有限公司副总经理、党组成员李永林称,目前,碳交易制度体系不够健全,配额分配不够科学合理,管理层级不够完备。建议加快全国碳市场制度体系建设,科学制定碳配额分配机制,健全完善碳市场管理层级,有效促进碳减排。全国政协委员、观澜湖集团主席兼行政总裁朱鼎健认为,要尽快将石化、建材、钢铁、造纸和民航等高能耗高排放的行业企业纳入全国碳交易市场中来。同时,建议在试点城市继续降低企业进入碳市场门槛,将更多企业纳入碳交易市场,扩大控排范围。此外,在现有绿色金融产品的基础上,可鼓励进一步创新,适时引入碳期货、碳期权等碳金融工具。  

    在建议完善碳市场的同时,一些代表委员也提出了要加强监督,完善相关制度体系。全国政协委员、淄博市政协副主席、民盟淄博市委主委,齐鲁石化公司三级协理员达建文提出,加快建立碳排放监控体系,通过政策引导,采取调整产业结构、优化能源结构等措施,达到碳排放总量控制目标。

    重塑产业链结构   

    碳中和目标将深刻影响下一步产业链的重构、重组和新的国际标准。中国石油将积极稳妥地布局发展新能源业务,推进风、光、气、氢、地热多能融合发展,探索天然气发电与光伏、风力发电合作,研究氢能、储能等业务发展,适时推进一批重点试点项目。全国人大代表、天能集团董事长张天任呼吁,将储能产业纳入国家“十四五”能源发展规划,推动储能应用和装备制造业协同发展,创新发展,并统筹推进各类电力市场建设,引导开展市场化运营。全国政协常委、正泰集团董事长南存辉提到,光伏新能源产业是双碳目标实现的主要力量,建议加快电力装备转型升级,助力实现碳达峰、碳中和目标。部分代表委员还提到要加强二氧化碳资源化产业发展。全国政协委员、奥克控股集团董事局主席朱建民称,伴随着化学工业科技创新与进步,特别是催化技术的日新月异,加强二氧化碳资源化产业发展将开启利用废弃二氧化碳实现从源头的绿色化工新时代。

相关报告
  • 《碳中和目标下煤电未来如何定位?》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-12-04
    • 在中国提出“2030年碳排放达峰、2060年实现碳中和”目标后,曾经饱受争议的煤电加速退出路径逐渐明朗。 目前全球已经有不少国家和地区承诺将在本世纪中叶实现碳中和。但对于碳排放已经达峰的一些发达国家来说,它们有60至70年的时间从“碳达峰”平稳过渡到“碳中和”,但中国则承诺,将用30年的时间来完成这一转变。 这意味着,中国能源转型速度将远远超过发达国家,清洁能源、可再生能源将迎来爆发式增长。 为了实现碳中和目标,“十四五”期间必须严控煤电规模。这是因为,煤电是中国碳排放最大的领域。同时由于中国还处在城镇化、工业化进程中,电气化将成为各行业的主要脱碳手段。再加上电力是技术上最容易脱碳的部门,那么电力需要在各行业中做最早达峰的排头兵。 华北电力大学经济与管理学院教授袁家海基于碳中和目标,提出了一个电力系统脱碳路线图:到2025年达峰,2035年之后碳排放快速下降,2050年实现近零排放,2060年要达到负排放。这就要求,“十四五”期间,煤电总装机必须达峰,而且控制在目前的11亿千瓦左右。 现存的煤电装机角色也将发生改变,在未来可再生能源占据主导的电力系统中,其调峰调频、辅助服务等功能将愈发突显。 煤电规模亟待严控 “要实现碳达峰、碳中和,‘十四五’期间能源的增量主要得依靠非化石能源,特别是可再生能源。”中国工程院院士、原副院长杜祥琬表示。 目前,煤电仍然稳居我国第一大能源。 截至2019年底,全国煤电装机高达10.4亿千瓦,占全球总装机一半;2019年煤电发电量4.56万亿千瓦时,占全国发电量比重达63%。 煤炭是碳排放强度最大的化石能源。全球能源互联网发展合作组织发布的数据显示,煤电产生的二氧化碳排放占全国总排放量的43%,是未来减碳的最大主体。 近几年来,外界一直呼吁应严控煤电发展,但是目前我国对煤电的发展政策,却是时紧时松,未能真正抑制住煤电的无序建设冲动。不仅如此,在新冠疫情下,许多地方为了拉动投资、刺激经济,在煤电行业亏损面高达50%的情形下,仍逆势上马一批煤电项目。 与此同时,国家能源局也连续三年放松了中国煤电风险预警。今年2月,国家能源局发布2023年煤电规划建设风险预警结果,33个预警地区中,红色地区从2021年的17个,2022年的8个,减少为2023年的3个。红色预警是一个约束性指标,表示煤电装机明显冗余、系统备用率过高,不能核准和开工建设新的省内自用产能。 袁家海发布过一组统计数据显示,目前各开发阶段(在建、缓建、停建、封存、核准、核准前开发和宣布)煤电项目的容量共计4.13亿千瓦。如果全部完成,这将是一个巨大的装机规模,占全国现有煤电装机量的40%,给实现碳达峰目标增加了很大阻力。 从一个能源企业中长期发展角度来看,发展煤电项目也并非明智的选择。事实上,近年来我国煤电行业日子并不好过。由于电力市场过剩、新能源竞争冲击、高煤价低电价“两头挤压”等多种因素叠加、长期综合作用,煤电企业接连亏损,负债率高企。 全球能源互联网发展合作组织在《中国“十四五”电力发展规划研究》给出过预警,当前开始每新增1亿千瓦煤电机组,不仅将增加超过3000亿元资产损失,同时会导致2030年前将累计减少清洁能源装机约3亿千瓦。 可再生能源补缺 严控煤电装机规模,以后的增量用电需求如何满足?能源安全如何保障? 目前业内普遍预计到2025年、2035年我国将新增用电需求1.8万亿、2.4万亿千瓦时左右。 全球能源互联网发展合作组织在报告中给出了具体结论,认为若在2025年前不再新增煤电,并在2035年前逐步退出1.9亿千瓦装机,新增需求和煤电退出缺口可全部由清洁能源满足,清洁能源发电量年均增速仅需达到6.8%,低于2015年来10%的增速,完全可以实现。 该机构认为,其中“十四五”风电和光伏装机有望达到2.9亿千瓦、3.2亿千瓦,平均每年新增风电装机5800万千瓦、光伏6400万千瓦,合计为1.22亿千瓦。这些风电和光伏新增装机加上其他清洁能源新增装机,将完全可以满足“十四五”新增用电需求。 从国际经验、技术储备以及行业发展阶段看,清洁能源完全可以成为真正的主力能源。 近期,国家气候中心联合国家发改委能源所、北京大学、国网能源研究院等几家机构共同做了一个研究,结果表明,预计到2050年如果中国国内风电装机达到25亿千瓦、光伏装机26.7亿千瓦,按照全国小时级的电量互动平衡,不需要储能和需求侧响应,仅靠风光就可以提供全国67%的电力电量需求,同时弃风弃光率比率不到8%。 未来,风电和光伏等可再生能源,将在成本、环保等方面,以压倒式优势让煤炭等化石能源加速退出。 煤电未来如何定位? 但是煤电加速退出,可再生能源大规模发展,也带来了新的问题。 对整个电力系统而言,随着风电、光伏等可再生能源高速增长和煤电的不断退出,将从局部地区开始逐渐形成一个新能源电力高占比的电力系统。 这是一个巨大的挑战。在11月2日举行的全球能源互联网大会上,中国工程院院士郭剑波认为,高比例新能源电力系统电力总量充盈与时空不平衡矛盾突出,新能源消纳和电力系统安全的矛盾突出,将对电力系统的市场机制设计、规划设计、生产管理、运行控制带来挑战。 在这种情况下,可以提供灵活性辅助服务的煤电就派上了用场。郭剑波认为,可以通过调整煤电区域性功能定位,从电量型电源向电力电量型电源转变,充分发挥自身基础电源的优势,通过提供灵活性服务来提升新能源消纳。 全球能源互联网发展合作组织也认为,在碳中和目标下,煤电未来的定位应该是,总量逐步减少,功能向调节性电源转变。煤电装机2025年达峰11亿千瓦后,逐步减少至2035年9.1亿千瓦、2050年4亿千瓦左右。煤电将主要发挥辅助服务、保障灵活性和可靠性等作用。 在严控规模的同时,煤电存量机组优化改造,也是实现我国煤电清洁高效发展的重要举措。2019年底我国共有8.9亿千瓦煤电机组实现了超低排放,占全部煤电机组的85%。袁家海建议,“十四五”期间继续推进剩余具备条件的煤电机组超低排放和节能改造,对于不具备条件的煤电机组适当采取“上大压小”的方式进行替代,进一步降低煤电平均供电煤耗。 为更快实现碳排放达峰和碳中和目标,加速煤电退出,还需要市场机制设计与配套政策完善。如在电力市场基础上引入碳市场。 袁家海表示,未来在电力市场基础上引入碳市场,充分发挥现货市场竞价规则的作用,进一步完善省间交易机制,打破僵化的利益分配格局,做大跨区输电的“盘子”,实现在更大范围内的资源调配与电力互济。 充分发挥现货市场竞价规则的作用,碳市场将提升煤电发电成本,从而倒逼落后的低效煤电机组的竞争性淘汰。碳排放有了成本,燃煤机组出力必将减少,而水电、风电和光伏出力不会受到太大影响。 “碳市场+电力市场”会拉高边际出清机组报价,发出价格信号,吸引更丰富的需求响应、储能等灵活性资源进入市场,系统发电的碳排放总量将不断减少,最终以市场为驱动力实现脱碳。 能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥认为,实现碳达峰、碳中和目标,关键在于“十四五”期间加快完善碳市场机制建设。 2020年11月初,生态环境部发布《全国碳排放权交易管理办法(试行)》和《全国碳排放登记交易结算管理办法(试行)》的征求意见稿。邹骥提醒,当下碳市场交易制度还有不少有待完善的空间,包括需要明确碳交易总量控制,提高违法成本等,但当务之急是在“十四五”期间先做起来,在实践中寻找优化的解决方案。
  • 《碳中和目标下分布式能源行业要用好新工具、实现新发展》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-03-17
    • 多年来,天然气、可再生能源以及多能互补的各类分布式能源不断发展,成为能源版图不可或缺的一部分。 但分布式能源的发展并不是一帆风顺,比如天然气分布式能源一直面临气源和上网的两大难题,可谓是在电网和气源的“夹缝”中求生存;分布式光伏在2018年下半年之后,随着补贴大幅下降等原因,在新增装机容量中分布式占比也有明显下降。 随着能源转型的持续推进和碳中和目标的提出,分布式能源也将进入一个快速发展期。国家“十四五”规划和2035年远景目标中提出“建设智慧能源系统”,分布式能源无疑是智慧能源系统中的重要组成部分。国家能源局《关于做好可再生能源发展“十四五”规划编制有关事项》指出,优先开发当地分散式和分布式可再生能源资源,大力推进分布式可再生电力、热力、燃气等在用户侧直接就近利用,结合储能、氢能等新技术,提升可再生能源在区域能源供应中的比重。江苏“十四五”规划和2035年远景目标纲要则明确提出,“因地制宜促进太阳能利用,鼓励发展分布式光伏发电,推动分布式光伏与储能、微电网等融合发展,建设一批综合利用平价示范基地”。 展望未来,分布式能源发展或将呈现出如下三个趋势或机会。 一、碳中和目标的提出将加速分布式能源的发展 在碳达峰和碳中和目标的指引下,越来越多的发电企业和能源用户提出了自己的碳达峰、碳中和目标。 1、对于发电企业来说,大力发展清洁能源装机成为重要抓手。分布式能源由于体量不大,在过去往往并不是大型发电企业考虑的主要方向(花费同样的人力物力,大型企业更愿意去做大电站),但是随着碳排放目标的收紧,各种形式的可再生能源都成为争抢激烈的标的。所以碳中和目标下,发电企业发展分布式能源的动力增强了。 2、对于能源用户来说,要实现碳中和,购买绿电往往是最后的选择,发展分布式能源“自发自用”成为重要的选项之一。虽然可再生能源分布式是首选,但是在工业项目中,很多燃煤锅炉被替代后,靠热泵是不能解决热需求的(尤其是高热),天然气分布式能源依然有用武之地。而且天然气分布式能源因为发电稳定、可快速启停,可以和可再生能源做很好的互补。 3、由于上网电价较低,可再生能源配储能上网这种模式目前还做不到经济性。而在用户侧,由于电价较高(而且在广东、上海、江苏等地峰谷价差较高),这种模式的经济型无疑会大大好转(当然,具体的经济性还同匹配的储能比例和储能设备使用寿命相关)。 总之,碳中和目标的提出会使得基于用户侧的分布式能源受到进一步的重视。 二、数字化是分布式能源未来发展的重要方向 为实现碳中和,能源需求侧降低能源消耗、提高用能效率是必由之路。而数字化可以加速这一进程的实现。 1、数字化提升分布式能源系统预测和决策能力。经过多年的发展,能源行业在信息化方面已经有了不错的基础,但各种信息往往是孤立的,没有形成合力,而数字化则是要打通各个信息孤岛,构建一个数字孪生世界。不仅如此,数字世界还可以比物理世界多了预测和决策的作用。 目前的能源数字化平台一般都已经做到了能源供应数据、用能数据的可视化,但是发现问题和解决问题的能力(尤其是解决问题的能力)还有所欠缺。发现问题和解决问题需要数字化技术和行业knowhow的深度融合和数据积累。随着数字化体系的不断迭代升级,最终系统会形成预测和决策能力,而这无疑将帮助分布式能源系统提高能源生产和利用效率。 2、数字化将提升分布式能源系统内部供需协同以及微电网同大电网协同的能力,起到降本增效、增加安全保障的作用。一段时间以来,分布式能源领域都在提倡“以需定产”,这当然没有错,但是需求其实也是可以进行优化的,通过数字化技术的精准预测和调控,可以实现不降低用户体验的“以产定需”——用最少的能源供应端投资满足最多的用户需求。数字孪生世界的构建可以对各种情景进行模拟和优化,给出最佳的用能方式建议。而且分布式能源系统所在的微电网实现供需最佳匹配之后,可以减少和大电网的接入点,减少对大电网的依赖,减轻大电网平衡的负担,从而也增强了大电网的安全。 三、碳市场是工业园区分布式能源未来的价值增值点 全国性碳市场在2021年将开始交易,目前已经启动,但还未开展真正交易,预计6月底前开展上线交易。 根据《全国碳排放权市场交易建设方案(发电行业)》的规定,全国碳市场初期交易产品为配额现货,条件成熟后增加符合交易规则的国家核证自愿减排量(即CCER)及其他交易产品;而且虽然初期交易主体为发电企业,但是条件成熟后将扩大至其他高耗能、高污染和资源性行业;适时增加符合交易规则的其他机构和个人参与交易。在资质规定方面,目前主要一些发电企业参与,而且还设定了“年度排放达到2.6万吨二氧化碳当量(综合能源消费量约1万吨标准煤)”的门槛。 虽然分布式能源以及工业园区的工业用户目前还无法利用这个机会,但是有发展成碳市场用户的潜力。因为随着全国碳市场交易经验的积累,相关门槛和参与主体的限制肯定会放宽。尤其是国家核证自愿减排量(CCER)开始交易后,能源的生产企业(包括分布式能源系统)和工业用户都有申请注册CCER的可能。也就是说,分布式能源企业可以开展增值服务,一方面可以帮助用户节约能源、提高用能效率,还有可能为自己、为用户提供申请CCER的服务。多年来困扰分布式能源系统(以及以分布式能源为依托的综合能源系统)如何提供增值服务的问题,也就多了一个选择方案。 结语 在“碳达峰、碳中和”和数字化技术突飞猛进的新时代,能源行业,分布式能源行业的发展都增加了新内容,新课题。既有新挑战,又有新机遇,机遇大于挑战。分布式能源行业要充分利用向碳中和时代迈进的各种新工具,为碳中和大业增砖添瓦,加快碳中和时代的到来。