能源行业的“碳中和”路径求索

发布于 2022-05-19 16:37


众所周知，碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

2003年，美国演员莱昂纳多·迪卡普里奥为了弥补自己拍摄电影制造的二氧化碳污染，而在墨西哥自费种植了大量树木。这就是实现“碳中和”的方式之一。

“碳中和”，这个不陌生但以往也未被广泛提及的词汇，在2020年真切地进入了更多人的视野。

在12月18日闭幕的中央经济工作会议上，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为明年的重点任务之一，此前提出的我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现“碳中和”的目标也被再次强调。作为碳排放大户，能源行业无疑将迎来一场大考。

↑改革开放以来，我国历年能源消费总量↑

“碳中和”的承诺底气与挑战

承诺“碳中和”，不乏底气。近年来，我国大力开展能源转型和清洁能源利用，成效清晰可见。

诸多“世界之最”正在诞生：据国务院新闻办公室2020年12月21日发布的《新时代的中国能源发展》白皮书显示，初步核算，截至2019年底，中国在建核电装机容量世界第一；截至2019年底，水电、风电、光伏发电、生物质发电装机容量分别达3.56亿千瓦、2.1亿千瓦、2.04亿千瓦、2369万千瓦，均位居世界首位；截至2019年底，全国电动汽车充电基础设施达120万处，建成世界最大规模充电网络。

能源绿色发展对碳排放强度下降起到重要作用，2019年我国碳排放强度比2005年下降48.1%，超过了2020年碳排放强度比2005年下降40%-45%的目标，扭转了二氧化碳排放快速增长的局面。2019年我国非化石能源占能源消费总量比重达15.3%，比2012年提高5.6个百分点，已提前完成到2020年非化石能源消费比重达到15%左右的目标。

↑改革开放以来，我国历年能源消费构成变化↑

正在建设国家清洁能源示范省的浙江，坚持清洁低碳导向，在“十三五”期间，电源结构也持续优化，清洁能源装机占比由“十二五”末的23.6%提高到2019年底的36.5%。

宁波宁海杜鹃山上的风电

消费侧的电能替代也正在被广泛应用。研究表明，电气化水平提升1个百分点，能源对外依存度有望降低0.5至1个百分点；电能占终端能源消费的比重每提高1个百分点，能源强度可下降3.7%。

实现“碳中和”目标的过程，必将伴随着能源体系乃至整体经济运行方式的深刻转型。在浙江，绿色用能正密集进入乡村及农业生产、工业、校园、港口岸电、商业餐饮、居民再电气化等各个领域，以积少成多之力悄然改变着浙江社会经济发展的方方面面。

风力发电和港口夜景 

这样温和的改变方式，也为应对气候变化增强了底气。不同于以往的“绿色浪潮”，近年来的技术进步为可持续发展与经济利益得以平衡、甚至助力经济发展提供了可能性。光伏产业的逐步常态化、新能源汽车产业的迅猛发展、电气化改造带来的企业生产效率提升……都是明证。

然而，“碳中和”承诺的兑现难度也不可否认。当前，我国经济总量、能源消费总量已居世界前列，但能源强度是经合组织国家的2.7倍、世界平均水平的1.5倍；碳基能源比例过高、实现碳中和的各项技术仍有待突破……达到“碳中和”，还需翻山越岭。

在2020年12月12日召开的气候雄心峰会上，我国再次明确了近期的量化目标，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上。目标在前，能源行业使命在肩。

拆掉“围墙”提升全社会综合能效水平

中国科学院副院长、院士张涛在12月1日开幕的2020张家口长城·国际可再生能源论坛上表示，在实现2060年“碳中和”的目标下，我国减排任务艰巨，必须加快构建清洁低碳安全高效的能源体系，拆掉能源体系中的一堵堵“围墙”，让各能源品种有机融合，共同担当起降碳减排重任。

“碳中和”目标之下，没有一个主体能够置身事外。浙江正在努力做这样的“融合”。

2020年12月10日，浙江省能源大数据中心建设项目通过验收。该能源大数据中心汇聚了电力、煤炭、石油、天然气等各类能源的生产、输送、存储、消费等数据，以及相关环境数据、政务数据资源。

能源大数据中心可通过对企业历史用能数据的分析和实时监测，为政府合理分配区域用能指标提供决策依据，并对能源双控指标提供预警；通过行业内不同企业能耗强度的监测与对比，对企业进行能耗水平评级，为淘汰落后产能、推动产业升级提供依据。同时它还将充分融合能源数据，并通过采集、分析企业生产工艺各环节用能数据，针对性为企业提供用能优化建议，提升能效水平。

供电公司工作人员在嘉兴市能源大数据中心平台查看区域能耗情况。

这一举措将助力打破各类能源各自为政的“孤岛”状态，也将为浙江后续举全行业全社会之力实现“碳中和”培育出一片优良土壤。

中国森林覆盖率正在逐年提高

通过各类能源深度互动，从源头减少碳排放，当属最佳方式。

国网浙江电力正在积极探索。从浙江电网发展来看，面对“西电东送、海电西送、传统电源、分布式新能源”的电力供应格局，浙江电网发展正加快向能源互联网转型，通过建设能源互联网形态下多元融合高弹性电网，以应对高比例外来电、高比例新能源、高比例电力电子设备“三高”症状，通过海量资源被唤醒、源网荷储全交互、安全效率双提升，实现内外资源极大调动、调节模式极大优化，更好地适应各类能源互联互通互济，大幅提高能源资源广域优化配置能力和社会综合能效，实现保障能源安全、推动低碳发展、降低用能成本的“三重目标”。

1000 千伏特高压安吉变电站

节约的能源就是最清洁的能源。随着全社会能效水平的提升，低碳化将在自然而然中实现。更少的排放，将更直接更有效助力“碳中和”目标达成。

催生新业态发展加速

在实现“碳中和”的路径求索中，新业态发展至关重要。同时，“碳中和”也在倒逼和催生新业态加速生成。

氢能作为“21世纪的终极能源”，其开发与利用已成为新一轮世界能源变革的重要方向。被称作“绿氢”的可再生能源制氢，其制备过程实现了“零碳排放”。

↑2006—2018年间，浙江能源消费构成占比变化↑

两个月前，国网浙江电力成功申报国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项。这也是国家电网公司牵头承担的首个氢能相关的国家重点研发计划项目。该项目示范工程力图将氢能与可再生能源耦合，通过氢能支撑的微网，满足用户对电、氢、热多种能源的需求，实现从清洁电力到清洁气体能源转化及供应的全过程零碳，清洁能源100%消纳。

据国网浙江电科院相关专家介绍，绿氢，不仅是实现高比例可再生能源的重要支撑，也是实现交通运输、发电、建筑等领域高度深度脱碳的最佳选择。通过绿氢，可以实现电力与建筑、交通运输和工业之间的能源互联。

而据统计，在我国的能源消费结构中，工业、建筑和交通领域能耗总和约占能耗总量的95%。这也意味着，推动“碳中和”，绿氢可有大贡献。

国网嘉兴供电公司加快充电桩建设，助力城市绿色发展


在“绿水青山就是金山银山”理念的诞生地——浙江湖州，低碳发展创新不断：在全国率先启动湖州“生态+电力”示范城市低碳机制，成立首个长三角生态能源碳汇基金，建成首个碳汇主题公园，参与碳市场建设。


碳汇主题公园

从构建普惠碳市场，将公众的绿色低碳行为数据转换为碳积分，倡导“谁绿色、谁受益”，到建立减排量碳市场，对绿色低碳项目的生态价值定量化、货币化来抵消碳排量，再到打造配额碳市场，通过碳排放总量控制和价格机制，对工业企业碳排放施加管控约束，多层次复合型的碳市场体系正在湖州显现。

在浙江丽水，每年有超过65%的用电量来自本地清洁能源供给，2019 年非化石能源占一次能源消费比重已达到77%，电能在终端能源消费占比已达62.42%。在先天优势加持下，在低碳行为及碳足迹可量化研究等新路径的探索下，打造“国家级零碳示范区”的新目标已然定下。

此外，在国网浙江电力，电化学储能、氢能储能以及抽水蓄能等多种形态的储能业务相继涌现，通过“绿电交易”将拓展清洁能源采购市场，彰显绿色电能的附加价值。这些新模式的推广应用也将助力整体资源优化配置，并最终指向“碳中和”目标。

仙居抽水储能电站

如何把压力转变为动力，为能源体系全环节、全要素深度调整寻找突破口，为经济转型升级积蓄能量，是实现“碳中和”的关键。

“碳中和”任重道远，能源行业还将上下求索。但没有什么比沿着对的方向一往无前更接近终点。



内容来源：浙电e家

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