“双碳”目标下绿色电力低碳发展的路径分析

苏斌　常婷　田俊丽

摘要：实现“双碳”目标，是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求，是推动构建人类命运共同体的必然选择，也是能源行业特别是能源央企的重大使命。基于此，以下对“双碳”目标下绿色电力低碳发展的路径进行了探讨，以供参考。

关键词：“双碳”目标;绿色电力;低碳发展;路径分析

1“双碳”目标的内涵解读

对于“双碳”目标，国内外尚无权威、准确的定义。通常认为二氧化碳排放量在某段时间内达到峰值后，从维持平稳波动至开始下降的过程被称作“碳达峰”;若二氧化碳排放量经负碳技术的应用而达到增减平衡，此平衡状态可称为“碳中和”。碳中和的概念可从碳减排和负碳技术应用2个层面进行理解。从国家战略视角看，碳减排是加强碳排放管控的顶层设计工作，为推动国内能源革命、实现国家能源安全提供保障;从政策实施视角看，碳减排工作是对相关法规、文件、标准、规范等进行完善，为降低全社会碳排放强度提供政策性指导;从源头管控视角看，是将减排技术、管理技术、信息技术、装备技术等进行有机融合，从而为相关科技的进步提供支撑;从市场建设视角看，要做好碳配额的分配与管理，强化以价格机制为导向的市场手段，激发资本市场参与碳减排的热情;从负碳技术应用的视角看，需关注二氧化碳捕获、利用和封存（CCUS）技术，以解决负碳技术高能耗、高成本的关键问题。总体来看，“双碳”目标的实现有赖于对行动路线图的系统性规划、对具体行动方案的专业性细分、对相关技术研究的针对性攻关以及对相关市场的倾斜性扶持等。

2实现双碳目标的科技需求

碳达峰、碳中和背景下，能源供给将由以高碳排放的化石能源为主转变为以清洁高效的可再生能源为主，能源生产从主要依靠资源转变为更多依靠装备，进而使能源由过去的资源属性切换到制造业属性。这对我国电力装备产业而言，既是挑战也是机遇。电力装备产业不仅要为电力工业绿色低碳发展提供装备支撑，还要满足其他工业领域化石能源替代的装备需求。一方面，新型电力装备亟需发展。电力工业脱碳的难点在于在电网平衡高比例间歇性能源的不稳定和不确定性，将带动用于调频、调峰、电压控制、故障穿越等用途的新型电力装备发展。其他工业领域化石能源替代的关键在于实现用能设备电气化、绿色化，将带动电能、氢能、智慧用电、综合能源管理等再电气化设备的发展。但目前我国在上述装备方面还刚刚起步，部分关键核心技术问题亟待突破。另一方面，传统电力装备亟需升级。清洁能源发电装备、并网装备及再电气化设备需求大幅提升，使具备全球竞争优势的火电机组和常规输变电设备产能严重过剩、风电和光伏机组产能布局与国内国际市场需求不匹配、再电气化设备产能不足等矛盾。同时在构建新型电力系统进程中，涉及电网建设转型，输变电设备产能过剩，储能、氢能设备短板补强等诸多挑战。

3“双碳”目标下绿色电力低碳发展的路径分析

3.1突破企业间壁垒问题

在某一区域内，不同业主投资的分布式光伏发电项目有可能出现并存的情况。这些发电项目经由自愿减排机制或碳普惠机制产生减碳量，若因减碳量较小而不适于进入碳交易市场（成本问题）会出现减碳量闲置的情况。如果能够突破企业间壁垒，组建股份合作制的区域性碳资产管理公司对小型分布式光伏项目的减碳量进行统一核算、委托认证和管理，进而作为一个整体进入碳交易市场，则可使得诸多业主都能获得光伏项目增值的机会，从而激发更多投资商（包括产/耗用户）参与可再生能源发电项目的热情。

3.2深化结构调整，构建多元化清洁能源供应体系

需持续开展能源结构的清洁化调整，积极投资水电、风电、太阳能、储能、气电、核电以及氢能等清洁能源发电项目，确保电源结构更加低碳。并积极拓展风光氢储一体化等新能源项目，提升项目接入及送出能力，保障電网安全稳定运行。

3.3加快调整

推进能源供给革命，紧紧抓住能源绿色低碳发展这一关键，加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力发展风电、光伏发电等新能源，科学有序推进水电开发，安全稳妥推进核电开发，不断提高能源结构清洁低碳化水平。有序发展气电，发挥气电作为调节电源在新旧系统交替中重要的过渡桥梁作用。加快电气化进程，积极推进钢铁、水泥、有色等重点行业加快电能替代，推广电驱动、电加热等技术，大幅提升建筑交通领域电气化水平。

3.4构建新型电力系统是实现“双碳”目标的必然选择

为实现“双碳”目标，能源结构需要进行电能替代、清洁替代两个转型。在这个转型过程中，电力将从过去的二次能源逐渐转变为其他行业事实上的基础能源。而电网连接着能源供应、消费及传输转换，是能源转型的中心环节。根据测算，为实现碳中和的目标，非化石能源发电量占比需达到90%，而以风电、太阳能为主体的新能源发电量占比需达到60%左右。这就要求电网要以目前以输送常规能源发电为主的模式，向支撑高比例新能源消纳、支撑和保障多种终端用能需求转型，形成可支撑多种能源品种交叉转换的能源互联网平台。

3.5着力增强调节能力

积极推动煤电灵活性改造，逐步实现由主力型电源向调节型电源转变，释放其大规模存量调节能力。大力发展抽水蓄能电站，为提升系统调节能力、消纳更多新能源做好准备。积极发展“新能源+调节性电源”模式，灵活选择风、光、储或一体化互补开发模式，平抑新能源出力的波动性，提高电源侧出力的可靠性和稳定性。充分发挥煤电托底保供作用，用好存量、严控增量，有序推进现役煤电机组改造升级，着力提高利用效能，减少碳排放。

结束语

双碳目标的本质是零碳能源逐步代替排碳能源，代替的形式都是将零碳一次能源电力化，因此，必然引发新一代能源革命和相应的全面的工业革命。自然增长，燃油运输替代性增长，生活及工业燃料替代性增长，燃油、燃气、燃生物质等替代性增长，这四个方面的电力负荷增长必将使得中国电力系统负荷、电源、电网超常规高速度发展，给电力供需平衡、电力系统智能化带来极大的挑战。

参考文献

[1]冷俊，薛禹胜.“双碳”目标下，新型电力系统发展路径的优化思路[J].中国电力企业管理，2021（19）：11-13.

[2]赵国涛，钱国明，王盛.“双碳”目标下绿色电力低碳发展的路径分析[J].华电技术，2021，43（06）：11-20.