“碳达峰，碳中和”背景下电力行业的可持续发展研究——以承德市滦平县电力行业为例*

雒新宇

承德石油高等专科学校，河北 承德 067000

0 背景

实现“碳达峰，碳中和”是当前我国提出的重大战略决策。2022 年1 月，河北省出台《关于完整准确全面贯彻新发展理念认真做好碳达峰碳中和工作的实施意见》，明确了深度优化产业结构调整，加大技能减排力度，大力推广低碳生产生活和建筑方式等实施意见。

滦平县是环首都绿色经济圈的重点县之一，积极应对“碳达峰”，加快实现“碳中和”，促进绿色低碳转型，协助提升承德地区“五位一体”总体布局是当前县经济和社会发展的必然选择。

1 滦平县碳排放及电力行业现状

影响区域碳排放的主要因素包括人口、第二产业及化石能源燃烧等[1]，影响区域“碳中和”的主要因素包括电能及新能源使用、林业及绿色生态资源等。结合上述影响因素，调研滦平县碳排放整体情况，得出以下调研结论。

1.1 人口现状

人口因素主要包括人均能源消耗、废弃物处理等[2]。近四年，县在住人口稳定在33.1 万人左右，城镇化率由2017 年的43.59%增长至2020 年的48.35%[3]。城镇化水平的提高对能源消耗和垃圾填埋量等有显著影响[4]。以潮河流域乡镇的生活垃圾为例，年均产生垃圾总量超过40 000 t，因垃圾焚烧、填埋厌氧分解产生的碳排放量随之增加。全县因人口因素、城镇化水平提高产生的碳排放呈逐年递增趋势。

1.2 第二产业发展现状

县第二产业以黑色金属矿采选和冶炼为主，碳消费占比高。“十三五”期间矿山铁采选业约占全县用电量的80%以上，制造业和电力产业占比不足20%（其中电力产业占比不足1%）。2018 年以来，光伏发电、高新技术产业加快发展，高耗能、高排放产业逐渐转型，传统采矿加工行业执行绿色矿山建设标准，如2021 年全年完成476×104m2矿山绿化并建成尾矿光伏电站，一次电力及其他能源的使用逐渐增多。

但从总体分析，全县第二产业的碳消费仍有较大的下降空间。以2020 年为例，全年累计能源消费量32.52×104t 标准煤，同比上升4.29%[5]，碳消费的规模总量大、转型困难的情况依然存在。

1.3 电力行业发展现状

1.3.1 变电站现状

（1）供给端。县区内无煤炭发电站。

（2）配送端。全县电能供应以配网输电为主。截至2020 年，县区内无统调电厂，可提供电源220 kV变电站4 座，110 kV 公用变电站6 座，35 kV 公用变电站12 座，10 kV 公用线路53 条。低压网络以链式结构和辐射式结构为主。

1.3.2 电力配网发展现状

（1）配网输电发展不均衡。以110 kV 电网为例，存在设备负载率高低并存、单线变电站结构、主变不满足N-1 要求等问题。

（2）主城区供电能力不足。存在主要业扩报装受限、城区110 kV 变电站及东部区域35 kV 变电站载荷量偏高等问题。

（3）各区域配电网智能化、数字化程度不高，且覆盖率偏低。

（4）城区未实施配电自动化。

1.3.3 清洁能源发电发展现状

滦平县在乡镇大力发展光伏产业。近五年全县主营太阳能光伏发电企业超过10 家，光伏产业主要以山体集中式发电和农户房屋屋顶分散式发电方式相结合。但从用电消费统计情况分析，全县清洁能源的使用规模小，配网结构单一、消费需求不足，需要进一步推广并优化配送途径。

1.4 林业资源现状

滦平县以山林地貌为主，全县林地面积超过2 600 km2，近四年人工造林面积年增长约为50 km2，森林覆盖率超过60%。近年来加强了封山（沙）育林工作，至2019 年末实有封山（沙）育林面积达到426.33 km2。因此，全县林业资源稳定增长，为县区域负碳阶段的“碳中和”提供了有力保障。

1.5 空气质量情况

煤炭等化石燃料的燃烧除产生CO2外，还会产生SO2、NO2等有害气体，有害气体的排放也能从侧面反映碳排放的整体情况。通过调研滦平县地区2019—2021年大气中SO2、NO2的浓度，统计结果如图1、图2 所示。

图1 近三年全县空气中SO2 浓度统计图

图2 近三年全县空气中NO2 浓度统计图

通过纵向对比各年度SO2、NO2浓度，发现近三年空气质量呈上升趋势，证明全县近年来实施的“燃煤锅炉治理、工业企业污染整治、县城集中供暖普及、农作物秸秆综合利用”等政策的成果显著。

通过横向对比各月份SO2、NO2浓度进行，发现春、冬两季有害气体浓度值较夏、秋两季明显升高。造成碳排放和有害气体含量增加的主要原因为春、冬两季的居民取暖、春季农村违规焚烧农作物秸秆等；夏、秋两季居民无须取暖，且森林、绿植繁茂，区域整体碳中和能力较春、冬季更强。因此，可从优化取暖耗能方式入手，逐步替代传统煤炭取暖方式，降低春、冬两季碳排放总量。

2 “双碳”背景下滦平县电力行业可持续发展的建议

2.1 优化电网侧配网布局，为电能推广打下良好基础

2.1.1 优化高中压配网结构

结合县区电力行业实际，建议以优化配网格局为突破口，构建以110 kV 为骨干、35 kV 布局合理、双侧电源链式结构为主的高压配电网，构建以单双环网、三分段单联络、三分段单辐射为标准化结构的中压配电网，从而持续提升各行业用电的可靠性，不断优化N-1 通过率等关键指标。

2.1.2 科学评估各年度各区域电负载总量及趋势

结合历年历月用电统计数据，不断优化和调整县城各区域用电峰谷时段设置，使之契合电网运行特性。针对近年来冬季用电量增加现状，协调增设冬季尖峰时段，推动工商业用户执行峰谷电价。建议在供电负荷较大的城区、东部区域等增配变电站；对持续轻载运行、运行年限长、耗损大及低压配电网进行改造，以此达到均衡分配各区域用电载荷、提高供电质量的目的。

2.1.3 保障重点项目及区域的用电需求

对绿色矿业发展示范区、金山岭国际旅游度假区等重点项目做好配电供应。

2.2 推广负荷侧电能替代，推广电能替代终端设施设备

2.2.1 鼓励和规范节能环保设备的采买和使用

在电能替代技术、电价等方面提供可操作的扶持政策，在中小企业、各乡镇继续推广燃煤锅炉煤改电等技术，逐步减少和消除区域内高耗能、高排放的耗能终端。坚持统筹和推进全绿电生产、全绿电乡村、全绿电旅游“三大示范窗口”的建设工作。推进乡村电气化合作社项目对接和服务，做好乡村电气化增量业务。加快综合能源业务落地，协调并持续推广以碳码建设为基础的碳排放平台建设，与当地相关职能单位协同做好旅游重点项目区域新入网高耗能设备审核，探索和实现农风光互补、牧风光互补等业务场景的落实落地。加快发展智慧景区、智慧乡村、智慧农牧场等建设，以助力美丽乡村振兴。

2.2.2 采取城区集中供暖和散户电采暖相结合的模式

巩固老城区建筑保温外墙改造成果；新建建筑物落实《滦平县绿色建筑专项规划（2020—2025）》要求，加快推广采用EPS 模块保温材料、光伏电、地源热泵、水源热泵等电采暖模式；建议在乡镇农村加快普及电锅炉、空气能和超低空气能采暖设备，坚持电采暖补贴政策，关注电采暖取暖效果，保证电采暖的稳定性和长期性。

2.2.3 提升交通体系电力保障能力和电气化水平

建议进一步发展“自行车+公交”和“步行+公交”模式，注重新能源汽车的推广和基础设施的建设。在现有40 个集中充电桩的情况下，重点规划和增设民用新能源汽车的公共充电桩，优先解决县城区域新能源汽车充电问题。

2.3 提高新能源发电保有量，推动乡村振兴

2.3.1 推动新能源发电优先并网

及时分析治理电能质量问题，了解全县各区域新能源项目前期进度，及时将配套电网工程纳入规划，支持和帮扶“新能源+储能”优先并网，同时提高并网办理效率，以高渗透、多点、就近入网为主，确保清洁能源项目应并尽并，推动新能源产能的就地消纳。

2.3.2 减少各因素对低频低压减载容量的影响

要加强低频低压减载与故障解列定值配合分析，最大限度减小光伏、分布式电源等对低频低压减载容量的影响。

2.3.3 加强分布式光伏并网后的安全管理

不断优化和推广电网接纳分布式电源承载力评估结果的具体应用，引导分布式电源合理分布，不断提高分布式电能的供应质量。

2.3.4 充分利用本地优势资源

依据承德地区“风光储氢一体化发展”方案，加强风光资源及其配套电网统筹规划与布局，促进氢能产业健康有序发展。充分利用潮河水资源，统筹推进蓄水发电，拓展新能源发电途径。

2.4 大力发展零排放民生工程，逐步更新耗能末端

目前，城区及各乡镇公共设施智能化、电气化和用电清洁化整体水平较低，太阳能路灯、太阳能垃圾箱、农村生物质燃料使用占比少，节能家电、电炊具使用还存在较大的提升空间。建议在城区及乡镇基础设施建设的预算中，注重考量节能、智能公共设备设施的采购需求，在家电市场继续推广和实施“节能家电下乡”补贴政策，在耗能端做好电能节约。

2.5 守护现有生态屏障，推动林业资源高质量发展

持续提升全县森林覆盖率，拓宽碳吸收端主渠道，以实施京津风沙源治理二期工程造林项目为重点，高质量推进育林工作。

2.6 加强宣传引导，推广绿色低碳理念

要加快实现电能使用的智能化、规模化、实用化，关注和推进电网感知测控边界向电源侧和客户侧的推广使用。推广线上服务、供电营业厅、网上国网等渠道，打通居民用电的“最后一公里”。同时，充分利用网络、媒体、街道布设、旅游景点等开展科普宣传。

3 结束语

在“双碳”背景下，实现低碳、和谐发展已成为区域发展的首要目标。全县应继续坚持优化第二产业布局，严格控制高耗能产业的碳排放量，侧重提高电能使用占比，积极调整和优化城乡区域电网建设，以电能替代带动碳减排，为现阶段实现“碳达峰，碳中和”打下坚实基础。