“雙碳”背景下發電企業低碳轉型策略研究

牛羿恒，韓潔平

（東北電力大學經濟管理學院，吉林 吉林 132000）

0 引言

為積極響應國家“雙碳”目標，推動社會能源供應從高碳排向低碳排轉變，引導能源生產企業技術升級、能效提升，推動低碳發展和能源結構轉型，發電行業迫切需要制定適宜的低碳轉型策略。然而，受限于管理模式、技術壁壘、碳排放認知不足等因素，部分發電企業尚未探索出一套既符合低碳目標要求，又牢牢把握市場機遇的轉型策略。

能源轉型指能源生產和消費模式的結構性變革[1]，作為能源產業的上游鏈條，科學的企業經營策略能讓發電企業保持良好的經營業績，并通過碳配額交易等市場機制開發新的經濟增長點。而未來實現碳中和的關鍵是能源系統的低碳轉型，其中兩個關鍵的著力點是提高可再生能源在一次能源消費中的占比和提高終端能源電氣化率，因此電力行業的低碳轉型將是能源轉型的核心[2]。

實現“雙碳”目標，能源是主戰場，電力是主力軍，本文結合發電企業生產現狀，從社會需求、碳排放核算管理等方面對其轉型難點進行梳理，從燃料替換、策略站位、數字能源、專項研發及碳市場交易5個維度對發電行業經營策略建言獻策，旨在從企業側為發電企業的持續經營與高效經營提供策略規劃借鑒，促進電能生產低碳化、機組運轉智能化、碳源管理精準化。

1 發電行業經營現狀

1.1 機組結構的不均衡

發電企業的機組類型包括燃煤機組、燃氣機組、生物質發電機組等熱電機組，還包括光伏、水電、風電等清潔電力生產機組。其中熱電企業的低碳轉型任重道遠。從我國能源資源分布結構來看，“多煤、少油、缺氣”的資源結構，使得我國工業發展及居民生活用電主要以燃煤發電為主，而煤炭的燃燒過程會釋放較多的二氧化碳，形成了能源生產端的碳減排壓力。從熱電機組的裝機容量擴充增速來看，雖然目前國內熱電機組投運增速呈下降態勢，但仍保持較高水平，這是基于社會用能需求而短時間內難以改變的現狀。在整個發電行業中，光伏、水電、風電等清潔能源發電帶來的碳排放量較少，而熱電企業，如燃煤、燃氣、垃圾焚燒、生物質發電等類型的發電機組產生的碳排放量占據極大比重，這決定了發電行業中的熱電企業是行業低碳轉型的先鋒和排頭兵，是節能減碳技術研究與設備開發的主要應用主體，也是當前環境下提高生產質量與效率、增強碳排放管理力度的重點機組。

1.2 穩定供電的社會需求

電力作為工業發展的核心能源，安全穩定的電能供應與調度將是經濟發展的長久需求。發電企業的生產調整與下游關聯方，即電網公司聯系密切。從電力生產與電力調度的穩定性來說，燃煤、燃氣等傳統發電機組的電能生產在現階段相對較穩定，而清潔能源發電機組易受到自然條件影響，其電力生產存在周期性和波動性。如果短期內大面積削減傳統熱電機組，有可能造成供電不穩定、電力調度不順暢等狀況。所以，發電行業的生產結構調整需考慮電力輸送與電力儲存的技術革新程度。從當前及短期的未來年度來看，發電企業的低碳轉型不是簡單地通過一刀切來大幅度減少熱電機組的電能供應量，而是穩健地推進發電機組結構調整，降低對國家經濟發展及居民生活的影響，形成供電總量雖然呈上升趨勢，但單位供電碳排放強度呈下降趨勢的局面。要實現上述發展愿景，需要解決如何穩健地、有計劃地推進能源生產結構調整，以及如何解決清潔電能的儲備與調度能力等低碳轉型技術難點。

1.3 碳排核算的粗放管理

準確識別碳排放源并評估哪些排放源的排放比例更高是發電企業有效管控碳排放和尋找節能減碳空間的前提條件，而準確識別碳排放源需要企業對機組各流程能源消耗類型及數量做到詳細測算。從排放邊界的類型劃分來看，發電企業最大的排放源是化石燃料燃燒排放，碳排放測算的因子法要求企業實地測量燃料的碳氧化率、低位發熱量等參數。如果企業執行了相對粗放的核算流程，或直接選用缺省值作為計算依據，則可能導致碳排放因子與實際存在差異。很多電廠對燃料在各種設備及流程中影響碳排放產生的機組參數與生產環境等因素缺乏深入了解，難以從燃料替換、生產管理與設備維護的角度降低生產流程中的碳排放。傳統思維認為生產端是企業的主營業務端，管理層和員工的主要關注點在于生產的高效率進行，從而忽視了生產過程中的碳排放產生邏輯，使碳配額管理缺乏主動。

2 發電行業轉型策略方向

2.1 豐富燃料選擇范圍，降低燃料燃燒排放

對于發電行業而言，可通過調整化石燃料的品類與參數，達到降低碳排放的效果。以煤炭為例，煤炭的碳排放因子由元素碳含量、低位發熱量、碳氧化率以及相對分子質量比計算得到，其中相對分子質量比為固定數值44/12，但單位熱值含碳量與碳氧化率數值均隨煤炭品類的變化而變化，即便是同一類型的煤炭，也會因質地不同使得參數不同。例如，一般煙煤的平均低位發熱量為18.8172～22.9988 GJ/t，碳氧化率為94%；而褐煤的平均低位發熱量區間一般為10.454～14.6356 GJ/t，碳氧化率為96%。因此，通過更換合理的化石燃料品類能在一定程度上減少碳排放。

燃料更換涉及鏈式反應，企業選擇某類化石燃料可能出于成本考慮，包括采購成本、運輸成本以及燃料補給的時間成本，如果燃料更換的經濟性不足，則更換意愿下降。但企業需從短期效益思維轉變為長期綜合效益為主。在長期視角下，優質燃料雖增加了生產成本，但帶來的碳減排效益能夠創造碳配額盈余空間。

2.2 提高策略制定站位，優化機組配置結構

由于發電廠自身資金調度權和經營管理模式變更權并不大，故策略調整需從整個集團的管理層出發，自上而下調整經營模式，合理配置人力、物力及財力等資源，選擇經營良好的發電廠作為低碳發展示范廠區，逐步探索和建立適用于自身在“雙碳”背景下的經營方針。在綜合性上，可從集團整體出發，依據現有的能源生產結構，綜合測算年度全機組碳排放量及碳配額量，形成碳排放管理報表。并根據各發電廠的碳排放與碳配額結構，在總的集團戰略中，依據下屬機組和業務狀況的不同，合理配置不同類型發電機組的組合方式，穩健開發清潔電能生產，以與集團經營規模相匹配的節奏推動自身能源生產結構的優化與調整。另外，管理層應積極關注能源政策的變化及前沿生產技術的突破，精準把握戰略模式調整的方向與痛點。

熱電企業自上而下的整體戰略調整在宏觀層面上積極響應了“雙碳”目標，在微觀層面上以積極作用與企業成長。通過開發清潔能源發電，可產生碳減排效益，減緩配額壓力，形成熱電生產與清潔電能生產兩條戰略路徑并行的良好協同效應。

2.3 推進數字能源管控，發掘節能減碳空間

構建完備的碳核算與盤查機制是企業碳排放管理的數據基礎，也是企業發掘減碳空間的關鍵。發電企業可采用對標管理策略，在生產流程和設備管理上積極發掘碳減排空間。一方面可嘗試推進數據平臺和遠程監控等技術手段的投運，開發建設數字化平臺，實時監控廠域內的機組能耗，形成全鏈條、全流程的發電機組能源管控平臺。研究各能源活動水平數據、排放因子的類別劃分，構建排放因子數據庫并實時更新，并通過線上方式自動計量。形成碳排放產生源的基礎數據采集目錄，研究最佳采集方式和頻率，錄入定期化、數據可視化以及趨勢直觀化的展示形式。在數據分析的基礎上開展減排降碳的實際行動路徑研究，如推動低碳技術的創新與實踐應用，開發碳匯、國家核證自愿減排量（CCER）等低碳項目。

另一方面，設置臨界預警機制，對各發電機組出現的異常性能指標和異常能耗數值及時報警并修正。通過這種診斷系統，構建多個電能生產單元，分流程地對影響耗能的因素進行分析并給出相應的對策和意見[3]。通過數字化手段對碳排放信息數據進行采集、匯總與賦能，推動數據在各生產流程之間的反復集成，提高信息利用效率，并根據數據集成分析結果制定合理的碳排放管理策略，通過碳盤查評估企業整體碳排放情況，有利于在配額分配時獲得更多的主動權。

2.4 設置專項研發支出，評估技術投運效益

企業應持續關注節能減排技術，對于新興技術應積極考慮試點建設，評估其投運效益，若效益較佳則可推廣使用。碳捕集技術是一種從發電機組生產流程中處理碳排放的技術，企業應保持積極研發、合理使用的態度。從現有技術及未來發展趨勢來看，針對火電廠排放CO2進行捕集的較成熟技術主要有3類：燃燒后脫碳、燃燒前捕集、富氧燃燒捕集。這3 種技術分別擁有各自的優缺點和所適應的火電廠類型[4]。但結合我國實際情況來看，我國目前低碳產業發展過程中面臨的主要問題是低碳技術創新不夠和企業對低碳產業的資金投入不足[5]，且碳捕集、碳封存技術暫時還未得到大面積推廣與使用，主要原因在于其屬于碳減排前沿技術，投運成本較大，并不適用于所有發電企業。

對于發展較好、規模較大的行業頭部發電集團，可適當加大對碳減排技術的研發投入和試用范圍，而對于穩健經營型的企業，則可設置年度固定比例技術研發專項支出，用于創新碳減排技術，而避免盲目上馬新設備、新技術，在技術投運前應做好充分的全生命周期經濟性評估。

2.5 掌握市場交易規則，實現碳排資產增值

國家發展和改革委員會于2016年發布的《關于切實做好全國碳排放權交易市場啟動重點工作的通知》中明確了全國碳排放權交易市場第一階段的行業覆蓋范圍。根據《碳排放權交易管理辦法（試行）》的要求，發電行業配額計算與分配在初期以免費分配為主，根據國家有關要求適時引入有償分配。另外，發電行業在2019—2020年的配額分配方案中明確了采用基準法核算重點排放單位所擁有機組的配額量，且發電行業對碳配額數量的管理質量很大程度上決定了是否產生額外生產成本。

我國的碳交易市場尚處于起步階段，對市場規制機構而言，如何激勵燃煤發電商進行碳減排投資，對完成國家的宏觀減排目標尤為重要[6]。發電行業參與碳排放交易市場的方式有多種，首先是傳統的交易手段，即通過配額的交易實現碳資產的增值，除此之外，也可通過碳金融手段參與碳市場，如碳期貨、碳配額托管、碳基金、碳債券與碳配額質押貸款等。因此，相關管理部門應提升對碳金融市場的認知理念，多方協作推動碳金融市場的發展[7]。與此同時，發電企業可根據其發電機組類型和經營狀況，并結合碳排放核查結果來選擇適合的碳資產管理手段，特別是大型集團公司，可充分協調集團內各廠區機組的碳資產存量，以多樣的方式參與碳市場，提升整體的碳資產管理效率，實現總體碳資產保值增值。

3 結語

綜上所述，發電行業在節能減碳方面承擔著較大的社會責任。發電企業應積極推進低碳轉型，同時妥善處理轉型過程中出現的各種問題，并制定合理的應對方案；增強對碳核算理論與碳交易理論的學習與實踐，積極開展對碳排放數據的采集、統計、核算、分析、展示等環節的研究，推進開發發電企業碳減排項目（如節能技術或節能設備等）的全流程管控系統，及CCER 項目量化分析模型，準確識別企業經營規模與態勢，全面核查企業碳資產的產生、交易、盈虧等全流程足跡，充分發揮組織特征及優勢，選擇適用的碳金融機制，深化碳市場參入程度。在完成低碳轉型后，可實現企業持續良性發展，提高能源生產效率，降低電能生產碳排放強度，助力“雙碳”目標的實現。