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| 新型電力系統(tǒng)能為碳減排帶來哪些根本性變革？ |
| （時(shí)間:2023/10/20 15:08:10） |
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我國能源轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)多元化、低碳化、分散化、再電氣化、數(shù)字化、智能化和全球化的“七化”特征。7月11日，中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議審議通過了《關(guān)于推動(dòng)能耗雙控逐步轉(zhuǎn)向碳排放雙控的意見》《關(guān)于深化電力體制改革加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》等重要文件，對(duì)于我國能源電力發(fā)展，尤其是推動(dòng)能耗雙控逐步向碳排放雙控，加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，保障國家能源安全等具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
“十四五”時(shí)期將以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向，產(chǎn)業(yè)變革發(fā)展趨勢(shì)的主要方向是從化石能源向清潔低碳能源轉(zhuǎn)變。因此，在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時(shí)期，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和化石能源清潔利用是碳減排的關(guān)鍵舉措，發(fā)展清潔低碳能源是能源轉(zhuǎn)型的主要方向，新型電力作為清潔低碳能源，能夠在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
新型電力系統(tǒng)能夠?qū)μ紲p排帶來哪些積極作用？
第一，能夠發(fā)揮我國資源優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)清潔低碳技術(shù)革新。新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。目前，我國化石能源主導(dǎo)的能源電力系統(tǒng)存在諸多問題，包括環(huán)境污染、能源及經(jīng)濟(jì)安全隱患、科技創(chuàng)新水平不高、能源市場機(jī)制滯后、缺乏國際話語權(quán)等。而我國擁有世界領(lǐng)先的新能源全產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈制造能力，資源儲(chǔ)備豐富、分布范圍廣。由此可見，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)將最大程度發(fā)揮我國制造業(yè)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)能源的充足、安全、可靠供應(yīng)，抵御各種突發(fā)的地緣政治風(fēng)險(xiǎn)，保障我國能源安全。同時(shí)，新型電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)清潔低碳轉(zhuǎn)型，因地制宜發(fā)展新能源和其他非化石能源發(fā)電，推進(jìn)“電—能—材—化”轉(zhuǎn)換。在電力、工業(yè)、交通、建筑等“兩高”行業(yè)中，利用新型低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)，可以有效提升電氣化技術(shù)水平，促進(jìn)能源經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型。
第二，能夠滿足對(duì)電力行業(yè)碳排放監(jiān)管工作的需要。減碳的根本途徑在于清潔能源對(duì)煤炭發(fā)電的穩(wěn)步替代，同時(shí)減少化石能源開采、運(yùn)輸、加工和消費(fèi)帶來的土地沉降、水質(zhì)污染、大氣污染、噪聲污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題，滿足于政府部門對(duì)電力行業(yè)碳排放管理工作的需要。這一方面將加速電力行業(yè)的減污降碳，充分發(fā)揮工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)電氣化過程中的減排效益。另一方面將重塑全社會(huì)的生產(chǎn)方式和用能方式，推動(dòng)電、電基燃料及原料全面代替煤炭、石油和天然氣。不僅將促進(jìn)電力行業(yè)有序放開輸配以外的業(yè)務(wù)，調(diào)動(dòng)市場活力，還原電力能源如電力現(xiàn)貨、碳期貨等商品屬性，還能建立起合理的成本分?jǐn)倷C(jī)制和利益共享機(jī)制。隨著綠電消費(fèi)激勵(lì)約束機(jī)制逐步完善，綠電、綠證的市場化、金融化屬性將逐步凸顯，并發(fā)揮出綠色低碳的價(jià)值導(dǎo)向，將大力推動(dòng)碳市場和綠證交易市場的建設(shè)，促進(jìn)兩個(gè)市場有機(jī)融合，使得化石能源在環(huán)境社會(huì)責(zé)任（ESG）當(dāng)中實(shí)現(xiàn)社會(huì)成本內(nèi)部化，體現(xiàn)可再生能源、清潔能源的綠色溢價(jià)。
第三，通過數(shù)智賦能，提升碳市場數(shù)據(jù)質(zhì)量和管理水平。以數(shù)字信息技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等服務(wù)于電力系統(tǒng)的管理和運(yùn)維全鏈條監(jiān)管，能夠提升數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)。充分利用好新型電力系統(tǒng)對(duì)碳市場管理信息的采集和共享，推進(jìn)建成一個(gè)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的全國碳市場，并做好與可再生能源消納責(zé)任制、大氣污染防治、能源消費(fèi)總量控制等政策的協(xié)同和融合，以減少政策之間負(fù)面的影響，形成合力共同推動(dòng)我國能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，為實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。
第四，促進(jìn)新能源等靈活性資源合理配置及供應(yīng)。根據(jù)北京大學(xué)能源研究院發(fā)布的《新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的內(nèi)涵與展望》報(bào)告，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的發(fā)展路徑下，預(yù)計(jì)我國電力行業(yè)二氧化碳排放將于2025年左右達(dá)峰，峰值約45億噸，2025—2028年碳排放處于峰值平臺(tái)期，到2030年仍為42億噸左右。2030年之后，我國電力行業(yè)二氧化碳排放呈加速下降趨勢(shì)，若不考慮碳捕捉、利用及封存（CCUS）技術(shù)在電力行業(yè)的利用，到2035年我國電力行業(yè)碳排放約39億噸，到2050年約20億噸，到2060年約3億噸。若考慮CCUS（包括BECCS和直接空氣捕捉）技術(shù)在電力行業(yè)的利用，到2035年我國電力行業(yè)碳排放約35億噸，到2050年約7億噸，到2060年實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。如果在全球范圍內(nèi)合理利用新型電力系統(tǒng)，全球凈溫室氣體排放總量將在2032年達(dá)峰，凈排放量達(dá)到497億噸二氧化碳當(dāng)量，之后逐步下降。而傳統(tǒng)發(fā)展模式在2060年凈排放仍有371億噸二氧化碳當(dāng)量，在新型電力系統(tǒng)的發(fā)展模式下2048年溫室氣體凈排放量為0，全球?qū)?shí)現(xiàn)凈零排放，并繼續(xù)穩(wěn)步向好。
推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的建議
加強(qiáng)科技創(chuàng)新，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。一是以數(shù)字電網(wǎng)和科技創(chuàng)新推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。著力抓好重大關(guān)鍵技術(shù)科技攻關(guān)，結(jié)合電網(wǎng)異步“五高”特點(diǎn)，做好新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)頂層布局，設(shè)立一批重大科技專項(xiàng)。對(duì)CCUS等技術(shù)加強(qiáng)政策引導(dǎo)，激發(fā)創(chuàng)新潛力，打造新型電力系統(tǒng)多維技術(shù)路線。二是強(qiáng)化數(shù)字技術(shù)平臺(tái)支撐。通過綜合利用大數(shù)據(jù)、人工智能和新一代信息技術(shù)，打造數(shù)字技術(shù)平臺(tái)，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供充足的“算法+算力”支撐。加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造高彈性、數(shù)字化、智能化的電力系統(tǒng)“大腦”，為清潔資源優(yōu)化配置、碳中和支撐服務(wù)提供技術(shù)保障。
開展不同電源結(jié)構(gòu)下碳排放量和碳價(jià)優(yōu)化分析。新能源發(fā)電存在靠天吃飯、隨機(jī)波動(dòng)，有效容量低，影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行以及極端天氣下能源保供等問題。研究對(duì)于新型電力系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)所帶來的碳減排效果與碳定價(jià)優(yōu)化機(jī)制，以及不同電源結(jié)構(gòu)下碳排放量和碳價(jià)之間的對(duì)比分析，對(duì)我國未來高質(zhì)量發(fā)展并實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要理論和實(shí)踐意義。通過構(gòu)建電力生產(chǎn)消費(fèi)和碳價(jià)優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)我國電力行業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行模擬仿真，從電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)可行性，投資、運(yùn)營、燃料費(fèi)用等總投入的經(jīng)濟(jì)可行性，以及碳排放的剛性約束性三個(gè)維度，評(píng)估不同技術(shù)參數(shù)導(dǎo)致的生產(chǎn)成本、發(fā)電量等變化和CO2減排潛力，采用化學(xué)儲(chǔ)能為主、機(jī)械儲(chǔ)能為輔的方式保證未來電力供應(yīng)。
完善碳市場監(jiān)管和信息披露。一是不斷完善碳市場的基礎(chǔ)建設(shè)工作，建立健全法律法規(guī)，明確各部門管理職能，加強(qiáng)排放數(shù)據(jù)的核查，構(gòu)建有效的監(jiān)管體系和信息披露制度，對(duì)未履行監(jiān)測(cè)、報(bào)告、核查、履約等行為的企業(yè)加大獎(jiǎng)懲力度，并加強(qiáng)社會(huì)監(jiān)督。二是盡快推動(dòng)從“基于強(qiáng)度”的配額分配向“基于總量控制”的配額分配轉(zhuǎn)變。總量控制下的配額總量收縮路徑與碳達(dá)峰碳中和總體實(shí)施路徑一致，能夠倒逼電力行業(yè)的清潔低碳發(fā)展。三是做好與大氣污染防治、能源消費(fèi)總量控制等政策的協(xié)同和融合。通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等數(shù)字技術(shù)賦能，對(duì)風(fēng)、光、水、火、氣等不同能源發(fā)電、輸電、用電全環(huán)節(jié)的碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與追蹤，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程建設(shè)所涉及各要素的碳排放趨勢(shì)預(yù)測(cè)、碳達(dá)峰路徑評(píng)估。四是建立碳排放強(qiáng)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算發(fā)布平臺(tái)，探索建立不同區(qū)域級(jí)別（區(qū)域級(jí)、省級(jí)、市級(jí)）的月度碳排放強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，在平臺(tái)上定期發(fā)布，以供決策中參考或社會(huì)各界研究。
完善碳市場交易機(jī)制。一是通過不斷完善發(fā)電行業(yè)的碳市場交易機(jī)制，以市場化的手段倒逼煤電轉(zhuǎn)型與退出，提升新能源項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。全國碳市場在建設(shè)完善過程中，要注重與電力市場的深度融合。二是構(gòu)建電—碳協(xié)調(diào)促進(jìn)的統(tǒng)一市場，形成高度競爭的市場體系、價(jià)格體系和交易體系，促進(jìn)綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造新的商業(yè)融資模式，從而擺脫化石能源依賴。逐步將其他非電高耗能行業(yè)、銀行和基金等金融機(jī)構(gòu)納入碳市場之中，使市場主體多元化，活躍市場交易，增強(qiáng)市場流動(dòng)性。三是大力推動(dòng)碳市場和綠證交易市場的建設(shè)，促進(jìn)兩個(gè)市場的有機(jī)融合，使得化石能源在ESG當(dāng)中發(fā)揮社會(huì)成本內(nèi)部化的作用，體現(xiàn)可再生能源、清潔能源的綠色溢價(jià)。
建設(shè)電力行業(yè)“雙碳”決策平臺(tái)。建議建立電力行業(yè)“雙碳”決策平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電廠“機(jī)組—企業(yè)—區(qū)域”與環(huán)境監(jiān)管業(yè)務(wù)之間相互融合，充分利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的電力生產(chǎn)消費(fèi)和碳價(jià)優(yōu)化模型、數(shù)字孿生等技術(shù)，加強(qiáng)與碳排放配額核定、碳資產(chǎn)管理、碳交易市場等數(shù)據(jù)應(yīng)用及共享，支撐新型電力系統(tǒng)與碳交易市場綜合應(yīng)用分析，從而促進(jìn)市場間協(xié)調(diào)互動(dòng)，提升能源合理化利用效率。
作者單位：生態(tài)環(huán)境部信息中心
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