绿色电力证书需求分析与要素设计
2021-03-27国网能源研究院有限公司唐程辉
国网能源研究院有限公司唐程辉
近年来,随着国内绿色发展意识的不断增强,尤其是碳达峰、碳中和愿景目标提出,以风电、光伏为代表的绿色电力(简称绿电)成为能源行业的重要关注点。除与火电常规电力相同的电力属性外,绿电还具备环境属性,电力用户通过消费绿电获得其环境属性,从而实现其所需绿色效益。从国内外经验来看,用户可采用两种方式消费绿电:一是直接消费绿电(含从其他主体购买、自发自用绿电)并获取绿色电力证书(简称绿证)。二是购买其他主体的绿证,将其他主体的绿电消费转移到自身。当前,尽管部分用户绿电消费需求强烈,然而社会各界对绿证存在不同的理解,国际上也尚未有对绿电、绿证交易的普适性定义,未充分发挥绿证交易作用。
绿电的定义——什么类型的电力才是“绿电”?
国内外目前没有对绿电的公认定义,国外上虽有“green power”“green electricity”的说法,但含义各不相同。因此,在建立绿电、绿证交易制度之前,需首先明确绿电定义。绿电的定义应侧重“绿色”,体现对环境的友好性,包括能源生产全链条过程中的“低碳(及其他温室气体)”“可再生”属性,且对环境不能有明显破坏。
从国内对电源类型的分类来看,我国已有“新能源”“可再生能源”及“清洁能源”的约定范畴。然而,“可再生能源”范畴中的生物质发电,“清洁能源”范畴中的燃气、核电显然并不满足低碳要求。“新能源”在电力系统行业中通常指风电、光伏、光热发电等形式,但不足以涵盖所有“绿电”标准,且易与电动汽车中的“新能源”概念相混淆。
从碳排放的角度,可通过比较各类发电技术全生命周期的度电碳排放,判别各类发电技术是否满足“低碳”属性。通过这种方式可避免人为偏好对发电技术的选择,通过客观评判也为核电和水电等遭到一些气候活动组织反对的技术种类提供了参与机会。依据以“100%可再生能源可行论”而著称的斯坦福大学教授MarkZ.Jacobson文章数据,考虑各类发电技术的建设周期所带来的“机会成本”,比较各类发电技术的平均度电碳排放(克/千瓦时,g-CO2e/kWh)并由小到大排列如下:屋顶光伏0.8~15.8,陆地风电4.8~8.6,光热发电6.43~25.2,海上风电6.8~14.8,公共事业级光伏7.85~26.9,潮汐能14~36,波浪能26~38,地热29~79,水电61~109,核电78~178,生物质86~1788,天然气+碳捕捉与贮存230~412,煤电+碳捕捉与贮存282~876。
基于上述分析,借鉴国内外经验,建议市场建设初期,绿电可包括风电、光伏、光热及径流式水电。考虑到蓄水式水电由于建设阶段对周边环境有一定的破坏性,故一般不纳入绿色电力范畴。未来随着绿电、绿证交易的不断完善,可逐步对绿电范畴进行扩展。
我国现存绿证交易分析
从现有绿证体系来看,我国既存在国家可再生能源信息管理中心核发的绿证(发改能源〔2017〕132号),也同样存在国际上较常见的I-REC绿证、APX TIGR绿证等。此外,可再生能源电力消纳责任权重政策(发改能源〔2019〕807号)下的可再生能源(超额)消纳量,实际上也反应了绿电的环境价值。
作为同样反映绿电环境价值的各类绿证,其价格差异巨大,从每张(兆瓦时)几元(如I-REC有补贴项目)到一百多元人民币(如国家可再生能源信息管理中心核发的风电绿证)不等。且不同种类绿证之间基本相互独立、未有效衔接,难以对绿证重复申领进行有效监管,易导致绿证环境属性的重复交易。此外,购买国外项目核发的绿证也存在合规性风险,导致环境属性外流等问题。基于上述背景,亟需对绿电、绿证定义进一步明确,建立统一、规范的绿证交易体系,满足不同用户消纳绿电需求,助力“碳中和、碳达峰”愿景目标实现。
绿电消费的动力分析——为什么要消费绿电?
理顺用电企业购买绿色电力的原因,才能对症下药,设计我国绿证体系,并保障绿证交易市场有效运行。从绿电消费的动力来看,用户消费绿电包括如下原因:
(1)满足自身对绿色电力(或可再生能源电力)消费要求
企业通过消纳绿电,实现自身的可持续发展战略相符合,并提升品牌形象。如谷歌、微软、沃尔玛等企业将100%使用绿色能源作为品牌宣传亮点。尤其是随着“双碳”目标的设定,企业可持续发展意识逐步增强,碳排放考核可能会对所使用的电力碳排放进行追溯,消纳绿电能够有效降低企业碳排放。
在此过程中,比较知名的是由气候组织(The Climate Group)与碳披露计划(Carbon Disclosure Project,CDP)于2014年合作发起的“RE100”全球可再生能源倡议。加入RE100的企业成员必须公开承诺在2020至2050年间达成100%使用绿电的时程,并逐年提出相应规划。目前RE100已汇集了包括苹果、微软、谷歌、Facebook、3M等知名公司在内的超过300家企业成员。
(2)满足来自行业链条的绿电消费要求
提出绿电消费目标的用电企业对产品全链条的绿电消费提出要求,其产品、零件供应商也需要通过消费绿电满足产业链条上的绿电要求。如近期国内某苹果供应链企业同景旦新能源公司、国际绿证签发机构APX,三方达成100000张平价绿证交易合作,为其工厂提供1亿千瓦时绿电环境属性。
(3)满足出口国“碳排放”要求
目前,欧盟、澳大利亚等国家或地区建立了碳排放权交易、碳税机制,并可能对其他国家或地区出口到本地区的产品征收“碳成本”,具体操作方式可能为征收碳关税(carbon customs)、碳税(carbon tax),或者被纳入到碳市场后承担“碳排放”履约成本,形成碳壁垒。对于外贸、汽车制造等外向型企业,通过消纳绿电、购买绿证成为抵消国际贸易“碳成本”的一种可行方式。
如欧洲议会今年3月投票通过的“碳边境调节机制”(carbon border adjustment mechanism)议案,指出“碳定价应涵盖直接和间接排放,考虑所在国的电网碳强度。但如果进口商可以提供用能数据,则可依据相应能源消耗条件下的碳强度”,即消费绿电(相比非绿电)可减少碳排放。近期,加拿大执政党自由党已经在推动对从中国进口的、使用煤电生产的产品征收碳排放税的政策,但尚未确定实施日期。
绿证的关键要素——我们需要什么样的绿证?
为保障绿电环境属性的唯一性、便于进行国际互认,建议采用“唯一证书,分类计量”的原则设计绿证认证及交易体系,并建立绿电的追溯保障机制。
一是绿证应作为绿电消费及环境价值的唯一计量与交易证书。从国际经验来看,避免对绿电环境价值的重复补贴是很多国家、地区绿证设计的重要原则,因此,欧洲很多国家将绿证的发电项目发放对象限定为无补贴的风电、光伏项目。将绿证作为绿电消费及环境价值的唯一计量与交易证书,并针对不同电源类型、是否含补贴等因素形成不同的市场价格,体现不同类型的环境价值。
二是保障绿电的可追溯性。绿电的可追溯性是保障绿电环境价值不被重复计量的重要基础。以欧洲来源担保证书机制(Guarantee of Origin,GO)为例,通过严格的登记认证及注销流程,确保消费者购买到绿色电力。首先,欧洲各国发放的来源担保证书需要通过欧洲能源证书标准(European Energy Certificate System,EESC)的标准认证。其次,欧洲各国的来源担保证书登记簿管理机构都必须在中央核发主体联合会(Association of Issuing Bodies,AIB)进行注册,并由中央核发主体联合会负责跨国证书交易。统一的机构和标准保证了来源担保证书的溯源和认证,避免重复计量。在我国,可依托国家可再生能源信息管理中心,电力交易中心等权威机构开展绿证核发和交易,同时基于严格的技术标准、区块链等先进技术记录绿证核发、交易等各个环节信息,保证不可篡改,实现绿色电力全生命周期可信溯源。
三是在同一绿证账户下进行分类计量。当前,不同国际组织及出口国对绿电的涵盖范围定义各不相同,欧洲部分国家甚至将核电、生物质发电以及少量热电联产发电纳入绿电范畴。为便于进行国际互认,可同一绿证账户,区分不同电源类型、是否含补贴等因素分别计量,满足不同国家地区、组织的绿电认定要求。■