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“碳达峰、碳中和”背景下贵州省电力能源行业的应对策略

2022-02-05

低碳世界 2022年3期
关键词:火力发电火电碳达峰

王 晔

(贵阳学院经济管理学院,贵州 贵阳 550002)

0 引言

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出,中国将加大国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现“碳中和”。能源是人民群众美好生活的基本保障和现代经济发展的动力之源,也是碳排放的主要来源,贵州省的电力能源行业以火力发电为主,截至2020年底贵州省总发电装机容量超过6600万kW,其中火力发电装机容量约占70%。面对开始倒计时的“双碳”目标,贵州省电力能源行业如何快速融入低碳清洁、安全高效的现代能源体系,亟须厘清发展思路,提前做好战略规划布局。

1 实现“碳达峰、碳中和”目标的重大意义

实现“碳达峰、碳中和”目标,是以习近平总书记为核心的党中央做出的重大战略决策,是中国践行人类命运共同体理念的伟大实践。我国经济社会还处于发展上升期,作为全球产业链制造业大国,火电、建筑、钢铁等领域的碳排放量都和经济总量呈正相关,我国单位国内生产总值二氧化碳排放是世界平均水平的3倍多,在短期内要实现“碳达峰、碳中和”是巨大的挑战,即便在发达国家至少也用了60年时间才完成“碳中和”目标。但中国决定要迎难而上,这是面对全球气候变暖这一人类共同危机所做出的主动贡献,是对人类命运共同体理念的深刻践行。

实现“碳达峰、碳中和”目标,是着力推进国家现代化建设与可持续发展的重大战略。我国选择的“碳达峰、碳中和”路径,不是简单的总量减排、不排,而是基于技术创新的生产方式根本性改变。这不仅是要解决气候问题,更是一次由技术创新引发的产业革命。根据索洛余值法可知,技术进步是经济增长的主要源泉[1]。我国选择“双碳”路径的重要手段意味着全面进行技术创新,依靠全面的技术革新促使各大产业尤其是高能耗产业的底层技术进行颠覆性绿色革命,并由此带来经济的可持续增长,这对我国社会经济的高质量发展具有十分重大的意义。

2 实现“碳达峰、碳中和”的战略路径

2021年10月24日,中共中央、国务院印发了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,作为“碳达峰、碳中和”“1+N”政策体系中的“1”提出,到2030年,社会经济发展全面绿色转型将取得显著成效,重点耗能行业的能源利用效率将达到国际先进水平;到2060年,绿色低碳循环发展经济体系和清洁低碳安全高效能源体系将全面建立,能源利用效率将达到世界先进水平,非化石能源消费比重达到80%以上[2]。总体上实现“碳达峰、碳中和”的路径必然是一个尽早达峰、稳中有降、快速降低、趋稳中和的过程[3]。

首先,到2060年,预计中国的能源结构将以绿色可再生能源为主力支撑能源,其占比将达到80%以上,且二次能源以电力能源为主。我国正在大力发展绿色可再生能源,包括风力发电、水力发电和光伏发电等,预计到2060年可实现发电装机总容量约100亿kW,其中风力光伏装机总容量90亿kW,火电装机5亿kW,水电装机4.5亿kW,核电装机3亿kW,其他能源装机2亿kW,风力光伏发电量约为15万亿kW·h。

其次,基于绿色能源为主力支撑的发电系统,依托于能源存储、低碳等一系列技术的创新与进步,但究竟采取哪些技术路径尚不确定。目前我国已达成共识的是,一定要走符合中国资源禀赋的道路,摆脱对化石能源的依赖,不盲从发达国家的技术路线。从当前的技术发展情况看,短期内储能技术的发展至关重要,从长期来看,还将有新的技术路线有待创新与运用。

最后,实现“碳中和”将运用市场化手段来提高效率,做好和国际接轨的准备。2021年7月16日,上海环境能源交易所开市。碳市场的建立,将用市场手段倒逼企业提高对碳减排的重视,主动进入角色,积极采取措施,从责任主体上推动绿色低碳发展,激发企业绿色低碳发展的内生动力,从而形成国家政策引导和企业主动发力的双向合力,确保“碳中和”目标的如期实现,同时也尽早通过市场化与国际接轨而避免未来可能产生的碳税等一系列国际竞争壁垒。

3 “碳达峰、碳中和”背景下贵州省电力能源行业面临的机遇与挑战

近年来,贵州省积极推进电力体制改革和国企三项制度改革,推进能源结构调整,大力发展风力光伏发电等清洁能源,加快能源企业的数字化、智能化转型,为融入以新能源为主体的新型电力系统做积极准备。

贵州省的电力能源行业具有以下能源禀赋特点:①火电企业多为坑口电厂,运营成本较低。②水力发电得到充分发展,不仅具有较高的发电效益,而且兼具防洪、供水、灌溉、航运等综合效益,促进了江河治理。贵州省的乌江全流域已基本完成梯级电站的建设且全部并网发电,水电企业管理成熟,满发率高,同时还具备扩机和开发抽水蓄能的基础条件。③风力发电和光伏发电起步较早,但和西北地区相比,贵州省的风力光伏资源和土地资源优势不明显,后期可利用土地资源相对有限。④作为“西电东送”的主省份,贵州省拥有超高压输电线路等较好的电网基础设施,运营稳定,可靠性高,能有效地将贵州省丰富的煤炭、水能资源转化成电力资源后输送到电力紧缺的东部沿海地区。

4 贵州电力能源行业实现“碳达峰、碳中和”的路径选择

基于以上资源禀赋,在“碳达峰、碳中和”背景下,贵州省电力行业可以选择的转型发展路径如下。

(1)增强火力发电的深度调峰能力。在短时期内,火力发电还是能源这艘“舰船”的“压舱石”,从以火电为主过渡到火、水、风、光一体化需要一个必然的时间过程,在这个过程中,火电深度调峰能力至关重要。

(2)建设能源大通道。通过构建贵州省到西北地区的风力光伏发电的超高压电网,更好地实现全国电网互联,在更大范围内实现资源的优化配置,实现电力能源行业更大范围的可持续发展。

(3)开发贵州省抽水蓄能电站。水力储能较之电池储能等其他备选方案,具有成本低、利用率高的优势。西北地区在富含风力光伏资源的同时存在干燥少水的气候条件。如果西北地区风力光伏发电的电能能引入贵州省,那么可以考虑通过利用乌江流域现有的水力发电资源开发水力储能,更高效地利用风力光伏资源,起到削峰填谷的作用。目前,南方电网公司正在积极布局水力储能项目,计划在“十四五”期间将有序推进抽水蓄能电站建设,探索推进新型储能电站建设运营,调峰调频电源装机容量将突破1500万kW,新型储能规模达到200万kW,西北与西南的结合将形成很好的协同效应。

(4)增强火力发电的碳减排和碳回收能力。通过机组的技术改造升级,火力发电企业可以提高燃煤利用效率,减少碳排放。火力发电企业应持续关注二氧化碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术的最新动态,充分发挥坑口电厂的优势,结合页岩气开发和煤层气开发,形成技术的乘积效应,积极探索适合贵州省地质、资源条件的CCUS综合技术[4]。

5 贵州电力能源行业实现“碳达峰、碳中和”的应对策略

习近平总书记指出,推进“双碳”工作,必须坚持全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险的原则,更好地发挥我国的制度优势、资源条件、技术潜力、市场活力,加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局。基于贵州省实现“碳达峰、碳中和”目标的可能路径,贵州省电力能源行业可采取策略如下。

(1)推动贵州省发电企业的数字化、智能化转型。2022年1月12日国务院印发了《“十四五”数字经济发展规划》,从8个方面对“十四五”时期我国数字经济发展做出部署,强调要大力推进产业数字化转型。未来的发电调度、生产力提升与评估,都离不开数字化和智能化。加快发电企业的数字化转型是实现“碳达峰、碳中和”目标的基础性和必然性需求。未来电网将在更大范围内进行调控,要实现用电、天气等多方面的精确预测,能源系统需要更加智能化,而数字化正是其基础。加快发电企业数字化、智能化转型,是应对未来发展的一项基础性建设。

(2)在政策层面推进能源布局从“西电东送”向“西北发电和西南储输”转变,充分发挥贵州省作为能源大通道的作用,积极融入能源供应产业链。下一步,贵州省要想发挥“西电东送”的输电稳定可靠这一优势,需要尽早研判、谋划和布局。此外,还要清醒地看到,在“碳中和”目标下,贵州省的火力发电规模不可能再有大的增长,水电资源开发也已基本达到上限,风力光伏资源不发达,地质特点不适合建设核电站。因此,在输电上下功夫,成为贵州省能源发展的新出路,只有打通这条路,才能避免在电力能源产业领域被边缘化。

(3)开发水电储能技术。在水库储能方面,进一步发挥贵州省全流域水电开发的先发优势。风力光伏发电是最清洁的绿色能源,随着风力光伏发电技术的不断进步,发电成本已接近火力发电成本,优势明显。但风力光伏发电受季节、气候条件的影响,存在较高的不稳定性,暂时无法取代火电成为主要能源。解决风力光伏发电不稳定问题的技术路线是储电,也就是将多发的电储存起来,在风力光伏资源不好的时候作为填补。当前的储能技术主要有两大类,一类是电池储能,特点是成本高、存储量有限;另一类是抽水蓄能,特点是储能成本有下降空间、存储量大。贵州省的水力发电资源丰富,水力发电技术成熟,发展抽水蓄能有较好的基础条件,可以利用现有的厂网及早介入。

(4)贵州省火电企业要做好提高燃烧效率、增加碳捕捉等技术的改造。随着越来越多的绿色能源并网发电,火电企业将大幅减少发电总量,低碳指标成为火电企业生存的重要根本。因此,火电企业一方面要针对机组特点探索提高燃煤效率的技术改造路径,另一方面要充分发挥坑口电厂的地理优势,探索碳捕捉技术的开发应用,多渠道、多形式获取新能源相关技术信息,走出贵州省特色的火电企业绿色低碳发展之路。一定程度上,依靠购买碳汇来实现低碳目标的做法是不可取、不经济、没有竞争力的。在这个问题上,单个企业的力量有限,可以考虑由当地政府牵头,联合设备供应商、科研机构等共同组建专门的科技公司,共同开展科技攻关,促进火电企业的重大技术突破。

(5)加强新建火电企业的风险管理,特别是金融风险管理。贵州省的火电企业要做好长期规划,新建、改建火电项目要注意投资回报问题。随着火力发电比例的逐步调减,火电企业的还贷压力会继续增大,同时还可能面临购买碳排放配额或缴纳碳税等新的压力。因此,火力发电项目的投资务求谨慎,充分做好可行性研究,必要时要充分利用各种手段加强风险防范。

(6)加强碳资产管理,积极参与碳交易。碳交易必将在未来扮演重要角色,也会成为国际竞争的壁垒。国家对贵州省融入“一带一路”给予了充分政策支持,贵州省的发展必须扩大国际视野、高前瞻性,把握好碳资产。目前,碳资产管理途径主要有3种:①由控排企业自行管理。②是由集团公司成立专门部门。③交给第三方机构代为管理。贵州省可以成立自己的管理平台,专门负责此项工作。在未来相当长的一段时间内,碳配额必将是一种稀缺资源,因此贵州省应及早进入、深入研究,依托全国碳交易市场,深度参与碳排放权、碳交易等机制规则的制定,拓展碳盘查、碳资产托管、碳金融、碳咨询、核证自愿减排等业务,帮助企业用好用活碳资产,做好碳资产价值评估,在托管、发债、碳基金等方面为企业扩展融资渠道。

6 结语

综上所述,在“碳达峰、碳中和”的时代背景下,机遇与挑战并存,由此催生的众多新业态、新技术必将对贵州省实现“双碳”目标的路径选择产生深刻影响,及时掌握技术动向并主动推进技术创新对于确保产业发展的前瞻性、可行性、价值性至关重要。对于贵州省发电行业来说,“碳达峰、碳中和”目标既是发展的约束条件,更是创新转型的激励因素。应该抓住机遇,找准关键点,做好战略布局。随着相关技术的不断突破,贵州省发电行业必将呈现出崭新的面貌。

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