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      思考 | 電力碳排放核算與監測體系亟待升級
      發布者:admin | 來源:中國能源報 | 0評論 | 741查看 | 2021-09-22 18:59:05    

      7月16日,全國碳排放權交易市場正式啟動,標志著我國碳達峰、碳中和目標落實進入新階段。目前,首批納入全國碳排放權交易市場的2000多家企業均為發電企業,電力作為我國碳排放占比最大的單一行業,減排效果對實現碳達峰、碳中和目標至關重要。2020年電力行業碳排放總量約36億噸,預計未來將達45億-50億噸,在碳達峰、碳中和目標下,需要更有效地推進可再生能源對化石能源的替代,降低電力行業碳排放。其中,電網是連接發電側與用電側的樞紐,在推動新型電力系統建設和電力行業低碳轉型中將發揮越來越重要的作用。


      可分別從發電側、電網側、用電側降碳


      發電側碳減排。過去10年,單位火電發電量二氧化碳排放強度約下降至838克/千瓦時,可再生能源裝機占比達40%左右,發電行業低碳轉型成果顯著,但減排潛力仍很大。為此,一是通過化石能源節能減排創新技術開發與應用實現降碳減排;二是通過提升對可再生能源的消納,推動可再生能源對化石能源的替代。據統計,2020年南方電網通過可再生能源發電增量與節能發電調度產生的環境效益相當于減排二氧化碳約2.2億噸,未來可通過新型電力系統建設更有效地推進可再生能源對化石能源的替代,進一步挖掘發電側減排潛力。


      電網側碳減排。電網企業自身碳排放主要來自于兩方面:一是廣泛應用于斷路器、電流互感器等開關設備的六氟化硫,其溫室效應相當于二氧化碳的23900倍,現階段主要通過建設六氟化硫氣體回收和凈化設施進行回收處理,作為替代的氟酮混合氣體也正在部分電氣設備中推廣;二是電能輸送產生的線路損耗,這是電網碳排放的主要來源,也是電網企業自身低碳轉型的重點。


      目前南方電網線損率為5.59%,2020年通過降低線損率實現二氧化碳減排約1050萬噸。此外,電網企業在低碳智慧園區、低碳節能建筑、低碳數據中心等方面的探索和實踐,也能促進自身碳減排。


      用電側碳減排。構建清潔低碳、安全高效的能源消費體系,是推動能源系統低碳轉型發展的重要內容。我國終端能源消費中化石能源占比高,清潔低碳轉型壓力大,因此,需高度重視能源的高效利用,充分發揮電力在能源轉換利用、傳輸分配和高效配置中的關鍵作用,通過“以電代氣”“以電代油”等方式大力提升能源消費側電氣化水平和節能降耗水平,促進終端用戶消費的可再生能源替代和以電為中心的能源系統轉型。


      前提是做好電力碳排放核算與監測


      由此可見,電力行業低碳轉型是一項具有宏觀性、全局性的戰略工作。要順利推進能源低碳轉型與電力碳減排,前提是扎實做好電力碳排放核算與監測,主要包括以下內容:


      選用適合實際情況的電網碳排放因子。電網碳排放因子是指電網覆蓋區域單位電量的碳排放水平。顯然,區域內的火電比例越高,碳排放因子越大;可再生能源比例越高,碳排放因子越小。


      目前我國采用的區域電網因子,是由國家發改委應對氣候變化司組織國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心根據2012年的發電量、發電燃料消費量及發電燃料平均低位發熱值等數據加權測算得到的,經過“十三五”期間可再生能源的大幅增長與傳統火電企業的降碳改造,該數值與實際情況已有較大差異。如南方電網的非化石能源裝機量占比從2017年的50.2%提升到2020年的55.6%,2018-2020年通過西電東送累計減少超過1.6億噸標煤燃燒,平均每年減少約1.4億噸二氧化碳排放。如何選用適合實際情況的碳排放因子,以盡可能及時、準確、客觀評估電力行業碳排放水平,是亟待解決的問題。


      科學評估電網碳減排成效。根據《中國電網企業溫室氣體排放核算辦法與報告指南(試行)》,電網企業碳排放主要在于六氟化硫排放和輸電線損。實際上,電網企業的六氟化硫回收和循環利用率不斷提升,可進一步挖潛的空間有限;電網線損率已接近甚至達國際領先水平,且隨著我國工業化、城鎮化進一步發展,全社會用電量將進一步提升,通過技術和管理手段降低線損的難度也越來越大。


      同時,電網在消納可再生能源方面發揮著不可替代的作用,對風電、光伏發電等出力具有隨機性、波動性、間歇性的新能源而言,電網需配套建設送出工程、提升智能化水平和運行靈活性及配置儲能等靈活性調節資源。在這種情況下,如何在電網碳排放的核算邊界中明確由此產生的減排成效,值得進一步探討。


      電網碳減排方法學的適用性。隨著全國碳市場啟動,與電網企業相關的CCER(核證自愿減排量)方法學再度受到關注?,F有的CCER方法學大部分源于《京都議定書》中引入的清潔發展機制,與國內實際情況存在一定差距。以可再生能源并網發電的CCER方法學(CM-001-V02)為例,一方面,該方法學形成的減排碳資產全部歸屬于可再生能源發電端,沒有考慮電網在輸電中發揮的作用;另一方面,由于風電、光伏發電的成本大幅降低,可再生能源發電項目將產生一定收益,導致CCER項目的額外性論證存在困難。因此,需選用更科學、適用的方法學,開展電網碳減排核算,以利于電網企業通過全國碳排放權交易市場提升碳資產的管理和運營能力,進而推進電網對可再生能源的消納。


      需充分發揮電網的平臺、網絡效應


      由此可見,電網企業降碳減排將對整個電力行業低碳轉型產生顯著的綜合作用,有必要優化當前電網的碳排放核算體系,充分發揮電網在電力行業低碳轉型過程中的平臺效應與網絡效應,以提高可再生能源消納、推動綠色生產生活方式作為電力行業實現碳達峰、碳中和的路徑與抓手。具體應從以下三個方面入手:


      構建適用于電力碳排放的核算標準與方法學。新的核算標準與方法學應聚焦三個方面:一是充分體現電網對發電側可再生能源消納的貢獻,以及對用電側電能替代的引導效果,合理劃分電力碳資產的核算邊界;二是基于可再生能源裝機容量的實際情況,重新測算區域電網碳排放因子,并逐步精確到省、市,以便為各地方政府制定更加科學的碳減排規劃提供依據;三是改良CCER方法學中的額外性認定,減少項目可行性與額外性的論證矛盾,使CCER項目更符合電網實際。


      發揮電網大數據優勢,構建電力碳監測與追蹤平臺。電力碳排放核算是一項系統工程,基礎在于準確掌握電力系統實時的碳排放數據,因此需通過大數據、云計算、物聯網、人工智能等數字技術賦能電網,對風、光、水、火、氣等不同能源發電、輸電、用電全環節的碳排放數據精準進行監測與追蹤,以實現對電力系統碳排放趨勢的預測、碳達峰路徑的評估。目前,南網電網已啟動該項工作,將在電力碳足跡的數字化平臺建設方面率先突破。


      探索建立碳排放權交易市場、可再生能源綠證交易市場、電力交易市場的聯動機制。從歐美國家節能減排發展歷程來看,可再生能源配額與碳配額、綠證市場與碳市場應形成相輔相成的聯動機制。目前國內可再生能源綠證交易市場尚未完全形成,電網對可再生能源的超額消納不能直接核算為電網企業的碳資產,可再生能源配額與碳配額可能會對發電企業形成重復約束。未來應著力探索上述市場的聯動機制,使發電企業、電網企業的碳資產核算更合理、碳配額與CCER的交易價格更準確,并通過多個市場的聯動促進可再生能源并網消納,進而推動整個電力行業低碳轉型。


      注:本文作者馬溪原系南方電網數字電網研究院綠色能源團隊負責人;陳彬系南方電網公司數字化部大數據管理處負責人;盤和林系中南財經政法大學數字經濟研究院執行院長、教授;黃彥璐系南方電網數字電網研究院綠色能源團隊研究員。

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