“雙碳”目標下綠色電力低碳發展的路徑分析

蘇斌　常婷　田俊麗

摘要：實現“雙碳”目標，是我國實現可持續發展、高質量發展的內在要求，是推動構建人類命運共同體的必然選擇，也是能源行業特別是能源央企的重大使命。基于此，以下對“雙碳”目標下綠色電力低碳發展的路徑進行了探討，以供參考。

關鍵詞：“雙碳”目標;綠色電力;低碳發展;路徑分析

1“雙碳”目標的內涵解讀

對于“雙碳”目標，國內外尚無權威、準確的定義。通常認為二氧化碳排放量在某段時間內達到峰值后，從維持平穩波動至開始下降的過程被稱作“碳達峰”;若二氧化碳排放量經負碳技術的應用而達到增減平衡，此平衡狀態可稱為“碳中和”。碳中和的概念可從碳減排和負碳技術應用2個層面進行理解。從國家戰略視角看，碳減排是加強碳排放管控的頂層設計工作，為推動國內能源革命、實現國家能源安全提供保障;從政策實施視角看，碳減排工作是對相關法規、文件、標準、規范等進行完善，為降低全社會碳排放強度提供政策性指導;從源頭管控視角看，是將減排技術、管理技術、信息技術、裝備技術等進行有機融合，從而為相關科技的進步提供支撐;從市場建設視角看，要做好碳配額的分配與管理，強化以價格機制為導向的市場手段，激發資本市場參與碳減排的熱情;從負碳技術應用的視角看，需關注二氧化碳捕獲、利用和封存（CCUS）技術，以解決負碳技術高能耗、高成本的關鍵問題。總體來看，“雙碳”目標的實現有賴于對行動路線圖的系統性規劃、對具體行動方案的專業性細分、對相關技術研究的針對性攻關以及對相關市場的傾斜性扶持等。

2實現雙碳目標的科技需求

碳達峰、碳中和背景下，能源供給將由以高碳排放的化石能源為主轉變為以清潔高效的可再生能源為主，能源生產從主要依靠資源轉變為更多依靠裝備，進而使能源由過去的資源屬性切換到制造業屬性。這對我國電力裝備產業而言，既是挑戰也是機遇。電力裝備產業不僅要為電力工業綠色低碳發展提供裝備支撐，還要滿足其他工業領域化石能源替代的裝備需求。一方面，新型電力裝備亟需發展。電力工業脫碳的難點在于在電網平衡高比例間歇性能源的不穩定和不確定性，將帶動用于調頻、調峰、電壓控制、故障穿越等用途的新型電力裝備發展。其他工業領域化石能源替代的關鍵在于實現用能設備電氣化、綠色化，將帶動電能、氫能、智慧用電、綜合能源管理等再電氣化設備的發展。但目前我國在上述裝備方面還剛剛起步，部分關鍵核心技術問題亟待突破。另一方面，傳統電力裝備亟需升級。清潔能源發電裝備、并網裝備及再電氣化設備需求大幅提升，使具備全球競爭優勢的火電機組和常規輸變電設備產能嚴重過剩、風電和光伏機組產能布局與國內國際市場需求不匹配、再電氣化設備產能不足等矛盾。同時在構建新型電力系統進程中，涉及電網建設轉型，輸變電設備產能過剩，儲能、氫能設備短板補強等諸多挑戰。

3“雙碳”目標下綠色電力低碳發展的路徑分析

3.1突破企業間壁壘問題

在某一區域內，不同業主投資的分布式光伏發電項目有可能出現并存的情況。這些發電項目經由自愿減排機制或碳普惠機制產生減碳量，若因減碳量較小而不適于進入碳交易市場（成本問題）會出現減碳量閑置的情況。如果能夠突破企業間壁壘，組建股份合作制的區域性碳資產管理公司對小型分布式光伏項目的減碳量進行統一核算、委托認證和管理，進而作為一個整體進入碳交易市場，則可使得諸多業主都能獲得光伏項目增值的機會，從而激發更多投資商（包括產/耗用戶）參與可再生能源發電項目的熱情。

3.2深化結構調整，構建多元化清潔能源供應體系

需持續開展能源結構的清潔化調整，積極投資水電、風電、太陽能、儲能、氣電、核電以及氫能等清潔能源發電項目，確保電源結構更加低碳。并積極拓展風光氫儲一體化等新能源項目，提升項目接入及送出能力，保障電網安全穩定運行。

3.3加快調整

推進能源供給革命，緊緊抓住能源綠色低碳發展這一關鍵，加快發展非化石能源，堅持集中式和分布式并舉，大力發展風電、光伏發電等新能源，科學有序推進水電開發，安全穩妥推進核電開發，不斷提高能源結構清潔低碳化水平。有序發展氣電，發揮氣電作為調節電源在新舊系統交替中重要的過渡橋梁作用。加快電氣化進程，積極推進鋼鐵、水泥、有色等重點行業加快電能替代，推廣電驅動、電加熱等技術，大幅提升建筑交通領域電氣化水平。

3.4構建新型電力系統是實現“雙碳”目標的必然選擇

為實現“雙碳”目標，能源結構需要進行電能替代、清潔替代兩個轉型。在這個轉型過程中，電力將從過去的二次能源逐漸轉變為其他行業事實上的基礎能源。而電網連接著能源供應、消費及傳輸轉換，是能源轉型的中心環節。根據測算，為實現碳中和的目標，非化石能源發電量占比需達到90%，而以風電、太陽能為主體的新能源發電量占比需達到60%左右。這就要求電網要以目前以輸送常規能源發電為主的模式，向支撐高比例新能源消納、支撐和保障多種終端用能需求轉型，形成可支撐多種能源品種交叉轉換的能源互聯網平臺。

3.5著力增強調節能力

積極推動煤電靈活性改造，逐步實現由主力型電源向調節型電源轉變，釋放其大規模存量調節能力。大力發展抽水蓄能電站，為提升系統調節能力、消納更多新能源做好準備。積極發展“新能源+調節性電源”模式，靈活選擇風、光、儲或一體化互補開發模式，平抑新能源出力的波動性，提高電源側出力的可靠性和穩定性。充分發揮煤電托底保供作用，用好存量、嚴控增量，有序推進現役煤電機組改造升級，著力提高利用效能，減少碳排放。

結束語

雙碳目標的本質是零碳能源逐步代替排碳能源，代替的形式都是將零碳一次能源電力化，因此，必然引發新一代能源革命和相應的全面的工業革命。自然增長，燃油運輸替代性增長，生活及工業燃料替代性增長，燃油、燃氣、燃生物質等替代性增長，這四個方面的電力負荷增長必將使得中國電力系統負荷、電源、電網超常規高速度發展，給電力供需平衡、電力系統智能化帶來極大的挑戰。

參考文獻

[1]冷俊，薛禹勝.“雙碳”目標下，新型電力系統發展路徑的優化思路[J].中國電力企業管理，2021（19）：11-13.

[2]趙國濤，錢國明，王盛.“雙碳”目標下綠色電力低碳發展的路徑分析[J].華電技術，2021，43（06）：11-20.