碳达峰、碳中和形势下打造绿色资产和节能减排路径探讨

陈 义

(国能神福(石狮)发电有限公司，福建 泉州 362700)

随着2030年碳达峰和2060年碳中和目标的提出，大型电力能源央企将成为国家“3060”碳目标实现的重要参与者、贡献者和主力军[1]。2021年极端天气气候的变化导致大型风电基地来风偏少，水电站枯水季节变长，再次证实了中长期来看，煤电仍是发电行业的主力军和集团公司的主营业务。如何积极为“碳达峰”和“碳中和”做出贡献、如何利用新技术实现节能减排是煤电企业亟需思考规划的课题。

1 绿色资产现状及未来需求分析

1.1 绿色资产单一且产量远远不足

国家能源集团“十三五”期间，电力装机由21 352万千瓦增长至25 236万千瓦，增幅达18.19%，其中清洁可再生能源装机占比由21.7%提高到24.7%，发电量占比由12.1%提高到16.3%。风电装机由2 883万千瓦增长至4 145万千瓦，规模保持全球首位；水电新增装机252万千瓦。按照国家最新发布的《2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子》估算，2020年度集团公司清洁可再生能源对应的理论减排量约为0.6亿t CO2，而理论减排量中仅有部分满足相关减排机制下审定核证规则和要求，可作为合格的减排量用于集团碳中和。国家能源集团火电装机和风电装机均位居全国第一，总排放量约占全国初期碳市场的1/6，CCER年减排量约千万吨。

国家能源集团主营业务为电力，发电装机结构主要为煤电、燃机发电、水电、风电和光伏发电，部分风电和光伏发电已开发为CCER和清洁发展机制项目(CDM)，内无其他类型碳中和产品储备，用于碳中和产品即绿色资产类型极为单一。

1.2 中长期发展对绿色资产需求巨大

我国大部分企业碳达峰目标均被设定在未来10年内，全社会碳排放量也将在未来5～10年呈井喷式飞涨。在经济技术可行的碳中和硬技术(如储能技术、碳储存与封存技术)研发出来之前，碳达峰的峰值有多高，全社会包括国家能源集团对绿色资产的需求就有多高。基于五大电力集团大部分承诺在2025年碳达峰的目标设定，火电机组排放量将在十四五期间达到最高值。按目前火电产业碳排放量估算，火电产业对绿色资产的需求缺口达到数万亿吨以上。

2 丰富绿色资产种类和数量的重要意义

2.1 绿色资产给予排放权，是维护发展权

由于调整能源结构、经济结构及研发减碳、固碳技术等均需要相当长的一段时间，高耗能火电仍将在中短期内肩负社会生产生活能源供应的重任，也就是，火电的排放权代表了集团乃至整个社会高速发展权。在2030年碳达峰和2060年碳中和倒逼机制的强力督促下，火电的生存面临着严峻挑战。火电排放权是火电的生存权，而面对肩负发展重任和控制排放的两难抉择，丰富扩大火电产业的绿色资产是短期内给予火电排放权唯一有效的途径，既是未来10余年内平衡发展和气候变化的中和之举，也是火电产业远期可持续绿色低碳发展的必然选择。

2.2 丰富绿色资产是为碳中和抢占市场先机

基于以上对绿色资产需求的分析，全社会对绿色资产必然出现争夺，将导致绿色资产成为稀缺的紧俏资源。在减碳技术未有实质性突破之时，在火电厂也还未实现飞跃式能源结构调整之前，未来较长的一段时间内必将对绿色资产保持极大的需求量，因此在十四五期间，不仅要完成碳达峰目标，还需提前布局绿色资产的纳入和抵消机制，抢占绿色资产获取市场先机，不断探索和拓宽绿色资产类型和数量，为十四五期间中长期碳中和目标的实现打下扎实的战略储备基础。

3 探索绿色资产范围，丰富绿色资产品种

3.1 绿色资产分类

碳中和是指在一定时间内，所属直接或间接产生的温室气体排放量和所获得的减排量对等，相互抵消。而电力产业的绿色资产既包括所获得的温室气体减排量，也包括所获得的温室气体排放权。目前，国家并未对电力产业的绿色资产范围进行明确规定，仅有针对常规大型活动和其他非大型活动公布的碳中和实施指南，其中规定用于碳中和的温室气体减排量包括：全国或区域碳排放权交易体系的碳配额，CCER“核证自愿减排量”，经省级及以上生态环境主管部门批准、备案或者认可的碳普惠项目产生的减排量，经联合国清洁发展机制(CDM)或其他减排机制确认的中国项目温室气体减排量，新建林业项目碳汇量。因此绿色资产至少可包括以上5种，但应进一步拓展绿色资产范围。从绿色资产定义来看，所有能够减少温室气体排放的行为活动产生的减排量及有助于增加排放权的均应纳入绿色资产范围。

需识别和梳理有利于减少温室气体排放的行为活动，包括调整能源结构、节能技改、实施低碳技术和设备、碳普惠活动、植树造林、储能技术、碳储存与封存技术(CCS)、绿色供应链活动、绿色建筑、购买绿色电力证书、可再生能源消纳活动等。增加排放权的行为活动至少包括全国碳排放权交易市场发放的配额、用能权市场发放的用能权指标、排污权交易市场发放的排污量指标。

根据以上活动行为将绿色资产分为清洁能源减排量、节能量、碳汇量、碳普惠量、可再生能源消纳量、配额量、用能权指标、排污权指标。清洁能源减排量又分为CDM机制下的CER、CCER、自愿减排机制下的VER、黄金标准GS-VER、中国绿证量、国际绿证量等。节能量是指通过节能技改、低碳技术和设备、绿色供应链、绿色建筑等实现的化石能源消耗减少量。碳汇是从大气中清除二氧化碳等温室气体的过程、活动或机制，分为自然碳汇和人工碳汇，自然碳汇量主要是通过植树造林的方式形成的林业碳汇量，还包括通过海洋生物固定下来的海洋碳汇量，人工碳汇量是指通过碳储存、封存技术(CCS)固定封存下来的温室气体量。

3.2 提前布局，开发丰富绿色资产

绿色资产的获取途径包括电力集团自身产生的和从外部购买的。目前已投产风电和光伏发电负荷及发电量不足，十四五期间在做好优存量、增存量价值、拓清洁能源发电占比的同时，急需将清洁能源存量和增量开发转化为经备案的减排机制下的减排量。目前全国碳排放权交易市场规定纳入交易的产品主要包括配额和CCER，所以可将风电和光伏发电大力开发备案为CCER项目，CCER减排量是较保险可行的产品方式。

在首选中国碳市场及国际碳市场比较成熟和公认的减排产品的基础上，以上所述其他绿色资产产品基本都有较为严谨完整的申报、审定、核证或核查、签发或备案程序，均应作为电力集团绿色资产储备的强大碳库。

另外，对绿色资产进行大量储备的“碳库”形式建议与先进的IT技术结合，将各类绿色资产的开发及数据嵌套入信息化平台，采用信息化手段展现动态的绿色资产“碳库”变化，从而达到及时快速的分析决策作用。

4 充分挖掘火电机组节能减排潜力

4.1 通过智能数字化建设实现节能

目前化石能源发电机组各项效率接近发展瓶颈，通过“智慧化、数字化电厂”建设，依托智能DCS、工业互联网平台、物联网、人工智能、大数据运算等自主可控的智能控制策略和信息处理手段，以集成先进可靠成熟技术的应用创新为主，以探索研究领先技术的原始创新为辅，以提高生产效益为导向，充分挖掘利用机组现有各种设备信息、数据，把化石能源发电机组生产、经营、管理行为数字化、信息化、标准化、智能化，实现更加安全、可靠、经济、环保的生产目标，达到“智能监控、自主运行、无人干预、少人值守”的现代化智能电厂运行水平。

要利用人工智能技术，融合电力专家多年的经验，通过持续学习历史数据和实时数据，产生具有价值的洞察。研发具备设备预警、设备诊断、能耗分析、自动品质评估、燃料分析、负荷优化、技术监控和以可靠性为中心的检修等功能模块，帮助电厂降低煤耗，提高设备可靠性，在满足环保要求的同时兼顾经济效益，实现“智慧机组、数字电厂”目标。

将其他行业成熟的可大范围推广实践技术转化、引进、消化、吸收、再创新，是实现发电企业进一步提高节能效率的快速有效途径。

4.2 跟踪实践CCUS技术实现减排

碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilizationand storage，CCUS)是在碳捕获与封存(CCS)技术基础上发展起来的新技术，它把捕集到的CO2进行提纯，继而投入新的生产过程中，实现循环再利用，并产生一定的经济效益。CCUS技术可以捕集发电和工业过程中使用化石燃料所产生的多达90%的CO2，防止CO2进入大气，而当前尚无其他成熟技术可以达到如此之高的脱碳水平。CCUS在我国的发展从2000年后正式启程，被认为是解决我国以煤为主能源体系低碳化发展的重要战略性技术之一。经过近20年的发展，我国已初步形成了CCUS发展的技术体系[2]。

发电企业CO2捕集技术可以分为燃烧前捕集技术、燃烧后捕集技术和富氧燃烧技术。捕集后的CO2需要有效加以利用。CO2的利用技术多种多样，主要可分为化学利用、地质利用、生物利用3类。据统计，如果我国每年能够将10%的燃煤电厂改造为部署有CO2捕集装置的燃煤电厂，则每年可减排CO2约3.5亿吨，这对于我国完成CO2减排目标具有重大意义。因此，具有大规模减排潜力的CCUS技术是电力产业未来减少二氧化碳排放、保障能源安全、构建生态文明和实现可持续发展的重要手段。

4.3 火电机组节能减排路径探讨

为实现火电厂业“十四五”规划，服务“碳达峰”“碳中和”，推进低碳绿色发展，可采取以下节能减排路径。一是加快化石能源发电机组智能数字化建设，大范围推广先进可靠成熟技术，鼓励前沿引领技术应用转化，实现发电企业进一步提高节能效率。二是紧密跟踪CCUS技术的发展，作为长期发展技术储备，积极探索实践，重点建设示范工程，争做CCUS技术领头兵。三是积极参与碳交易相关技术研究，通过碳交易市场获得碳减排效益，实现降成本增效益。

5 结语

碳中和目标是一个综合性指标，根本在于采用能源结构调整、经济结构调整、节能/能效提高、脱碳技术等一系列固碳、减碳、零碳、负碳等措施[3]，协同利用全国碳排放权市场、用能权市场、排污权市场、绿证市场和可再生能源消纳机制等，研究和开发各类型绿色资产产品，做好电力产业十四五期间绿色资产的大范围布局和纳入工作，如此，才能促进整体碳中和目标的实现。通过“智慧机组、数字电厂”建设和“CCUS”技术实践，可以实现煤电机组的深度节能减排，建立碳减排-碳捕捉-碳转化-碳交易的结构性发展路线。电力产业在实现 “3060”碳目标的进程中，既要安全稳定保民生，又要研究创新做引领，争取成为美丽中国建设的领军企业，为伟大祖国实现社会主义强国提供不竭的能源动力保障。