“双碳”目标对电力行业影响与创新转型的前景——以华润电力为例

□ 西安 王 鹏 刘添瑜

一、引言

2020年9月22日，习近平在联合国大会发言时首次宣布了中国“碳达峰、碳中和”目标，即2030年中国碳排放达到峰值、2060年实现碳中和。ESG贯彻绿色发展理念，有利于实现生态文明建设，加快ESG发展有利于我国“双碳”的平稳落地，有利于提升我国可持续发展能力。实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会变革，对能源结构等提出了新的要求。通过比较2016-2018年全球主要国家及地区二氧化碳排放量发现，中国的二氧化碳排放量居全球首位，二氧化碳排放总量已经远远超过其他国家和地区，仅次于东亚及太平洋地区及经济合作发展组织。其中，中国2016年碳排放总量为9814310千吨，占全球碳排放总量的29.79%；2017年碳排放总量为10017770千吨，占全球碳排放总量的30.03%；2018年碳排放总量为10313460千吨，占全球碳排放总量的30.3%。在中国二氧化碳排放量巨大的背景下，控制碳排放，实现“碳达峰”与“碳中和”是我们的一项重要任务。

在我国，电力行业是当前碳排放的最主要的来源，占全部碳排放的1/3以上。通过比较钢铁、电力、石化、煤炭等能源行业的二氧化碳排放，我们发现除工业与制造业之外，电力行业的二氧化碳排放量很大，电力主要是以化石能源为主，传统的火电会带来大量煤炭、石油、天然气的消耗，对环境造成很大的污染。电力行业作为关系国计民生的基础能源行业，涉及到清洁能源利用、电能替代、低碳转型等，“碳中和”与“碳达峰”的推进将会加快国内能源消费转换速度，以电能代替化石能源会逐渐成为趋势，电力行业也将在推进“双碳”进程中承担更加重要的使命和责任（察伟航，2022）。

二、“双碳”目标下电力行业面临的机遇与挑战

（一）机遇

“双碳目标”的实现，推动电力行业从能源消耗向低碳绿色转型，对于电力行业发展是一个新的机遇，我国正处于新一轮科技产业革命和产业变革的关键时期，构建能源发展新格局要求我们抓住电力行业绿色转型带来的巨大发展机遇。

1.推进电力行业结构转型。我国拥有世界上最大的电力部门，电力系统以化石能源为原料，煤炭、石油为主的传统能源的消耗严重增加了我国发电所产生的碳排放量与碳排放强度。在“双碳”目标下，推动我国电力行业实现电力转型非常重要，即从以煤炭发电为主转向以安全高效、低碳清洁能源为主的结构转型。目前，我国仍以火力发电为主，作为能源行业中二氧化碳排放总量最高的电力行业，需要考虑加强低碳技术研发，增加清洁能源的发电比例。作为能源转型的领头羊，电力行业需要确保电力持续可靠供应的同时，充分利用智慧能源技术，加强低碳技术研发，加快“以电代煤，以电代油”，构建低碳、零碳、负碳的新型产业体系。同时，关停低效高排放的电厂也能够解决空气污染与二氧化碳过度排放的问题，这是能源转型计划合理布局的重要步骤，也能够在短期内对空气质量、公共卫生等目标产生有利的协同效应。

2.推动可再生能源规模化发展。“双碳”目标的提出对传统的电力行业提出挑战，为可再生能源发电提供了巨大的发展空间，例如通过光伏、风电、核电、水电等清洁能源发电降低电力行业二氧化碳排放量，清洁能源的使用在我国有巨大的发展潜力，同时也有利于“双碳”目标的实现。我国现有的能源产业格局下，煤炭、石油、天然气等占能源消耗的84%，而光伏、风电、核电、水电等仅占16%。我国幅员辽阔，实行大电网布局，适合风电和光伏产业发展，未来随着发展成本的进一步降低与风电和光伏产业的进一步完善，风电和光伏也将成为实现“双碳”目标的最佳清洁能源。2016年以来，我国的光伏行业得到了空前发展，我国不断加大对于可再生能源领域的投资，已逐渐成为全球最大的太阳能光伏和光热市场。截止2020年底，我国水电、风电和光伏发电累计装机规模已达到全球装机总量的三分之一，居世界首位。2010—2020年可见，中国可再生能源领域的投资额达到8180亿美元，已成为全球最大的太阳能光伏和光热市场（曲虹洁和金琨，2021）。由此可见，实现“双碳”目标，能源转型是关键，推动可再生能源的规模发展，重构能源格局是大势所趋，同时，不断增加的投资规模也会使光伏、风电等发电成本降低，进而推动能源供应方式的变革。光伏、风电、核电、水电等清洁能源未来必将成为大势所趋，替代传统的煤炭能源，成为发电的主要方式，未来也将会有较好的前景。

3.建设全国碳市场。全国碳排放权交易市场（简称碳市场）是实现碳达峰与碳中和目标的核心政策工具之一。2021年7月16日，全国碳排放权交易市场开市。2021年7月16日，全国碳市场正式开始上线交易。2021年11月10日，全国碳市场共运行77个交易日， 配额累计成交量达到2344.04万吨，累计成交额突破10亿元，达到10.44亿元。截至12月22日，全国碳市场第一个履约周期运行平稳，碳排放配额累计成交量1.4亿吨，累计成交额58.02亿元。建设全国统一碳排放权交易市场是以习近平同志为核心的党中央作出的重要决策，是利用市场机制控制和减少温室气体排放、推动经济发展方式绿色低碳转型的一项重要制度创新，也是加强生态文明建设、落实国际减排承诺的重要政策工具。碳市场的出现不仅能将控制排放温室气体的责任落实到企业自身，也能够为碳减排释放价格信号，带动绿色技术创新和产业投资。碳市场能够调动社会资源向低碳领域倾斜，降低全社会的减排成本，也成为了电力行业低碳化发展的基础，因此激活碳市场交易空间有利于有效处理经济发展和碳减排的关系。

（二）挑战

尽管中国近些年碳排放缓慢增长（2016至2018年中国碳排放总量占比基本维持在30%），但总体碳排放量始终居世界首位，人均碳排放超过全球平均水平。“3060 目标”对于电力企业而言也是一个巨大的挑战。

1.低碳电力系统稳定性问题。与传统能源相比，风电、光电等清洁能源易受到风能、太阳能等气候影响，其电力具有典型的间歇性和随机波动性，要实现构建以新能源为主题的新型低碳电力系统的目标，需要应对如下问题：第一，电力系统的可靠容量不足。风电、光伏因其自身出力特征，可靠性偏低。到2030年，在全国范围内相对均匀分布的情况下，新能源装机超10亿千瓦，每年将有30天以上出力低于装机容量的10%，置信容量仅为1亿千瓦；第二，传统大电网难以满足未来电力输送需求。长期以来，我国能源资源与负荷呈逆向分布，大电网是连接三北地区等资源区与中东部负荷区的重要途径。随着经济发展，各地区用电需求不断增加，传统电网将难以实现庞大的用电需求；第三，新能源电力系统无转动惯量。光伏发电利用半导体的光电效应将光能转变为电能，无转动惯量，风力发电转动惯量也严重不足。因此低碳电力系统如何保证供电稳定性是电力企业面临的一个巨大的挑战。

2.碳减排技术尚未成熟。CCUS（ Carbon Capture， Utilization and Storage）碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术之一，受到世界各国的高度重视，在二氧化碳驱油等方面取得进展，但在产业化方面还存在困难。目前CCUS技术多处于实验阶段，成本较高，大规模工业化应用尚不成熟，如果在二氧化碳排放端进行CCUS技术升级会增加运行成本和能耗。因此，碳减排技术前景虽好，但是尚未成熟，且成本高昂，仍然需要大量的前期研发支出，那么对于电力企业而言，完全实行碳减排技术难度较大，在当前的技术水平下，未来需要足够重视碳减排技术的有效应用于升级。

3.低碳发电投资具有不确定性。对于电力企业而言，低碳发电投资具有不确定性，受能源结构调整、电力供需情况多变、化石燃料价格、碳排放价格等多种因素影响，其投资回报率不确定性较高，投资风险较高。此时电力行业更应该做好协调工作来推进各企业的节能减排、使用清洁能源供电的计划。

三、华润电力“双碳”目标下的创新转型

在讨论“双碳”目标下电力行业发展面临的机遇与挑战后，聚焦具体的电力企业，本文以“华润电力”为例，将“双碳”目标聚焦于具体的电力企业，分析“碳达标”、“碳中和”对电力企业的影响。

2001年8月27日，华润电力控股有限公司（简称华润电力）在香港注册成立。在改革创新精神的带动下，华润电力已发展成为中国大型能源公司之一。公司业务从传统能源行业发展至风电、火电、水电、光伏发电、分布式能源、储能、售电、综合能源服务等多元业务布局，力争成为世界一流清洁能源供应商和综合能源服务商。华润电力一直保持灵敏的商业嗅觉以及强烈的社会责任感，以履行新使命为契机，抢抓“双碳”目标下的发展机遇，全面推进绿色转型，推动业务重塑。通过设定温室气体排放、污染物排放、资源消耗等关键具体环境目标，将可持续发展融入公司战略规划、企业管制、业务运营等方面，持续提高企业可持续发展水平。

作为知名综合能源服务商，华润电力积极落实国家战略，将低碳发展作为目标，不断探索加速转型创新（2021）。华润电厂运营119座风电场、25座光伏电站、2座水电站，风电、光伏发电及水电运营权益装机容量合共11238兆瓦，占总运营权益装机容量约25.9%，已并网权益装机容量占比达31.1%。2020年，华润电力旗下风电场、光伏电站、水电站售电量分别约为2000万、73万、150万兆瓦时。华润电厂的可再生能源业务分布已覆盖全国25个省份。

在中国实现“2060碳中和”背景下，华润电厂积极抢抓“碳达峰”、“碳中和”能源和电力行业带来的重大机遇，把握中国能源结构调整的战略性机遇，推进可再生能源转型，实现能源结构清洁化、低碳化发展。华润电厂新增风电、光伏等可再生能源发电，其加强节能减排、“碳中和”战略与规划研究，并将节能减排目标和举措纳入公司“十四五”规划，研究制定公司“碳达峰”与“碳中和”时间表，大量投入环保资金。公司2020年全年投入环保资金人民币14.99亿元，其中节能减排改造投入12.7亿。

华润电力不断探索、加速转型创新发展，开辟新领域、掌握新技术，2020年投入研发经费月1.51亿元，公司运营和再见共17个分布式能源项目，参与8个储能项目、8个综合能源服务项目，提高能源使用效率。同时，华润电力积极投身电力体制改革，积极践行“循环经济”理念，旗下火力电厂积极探索应用生物耦合技术处理工业和环境废物。截至2020年底，旗下14个燃煤电厂已实施废物掺烧，实现企业发展与社会进步的和谐共生。

华润电力已经成立20周年，作为能源央企，华润电力坚决贯彻国家能源安全战略和新发展理念，践行“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”目标要求，极大能源优质资源开发力度，加速提升高质量清洁能源的装机规模。同时，华润电力将对标世界一流，持续做强做优做大主业，坚持创新驱动，密切关注不断涌现的新技术、新模式、新业态，为公司创新转型发展加速蓄能起势，以实际行动为社会绿色、美好发展作出新的贡献。

四、“双碳”目标下电力行业的前景展望

“双碳”目标的实现是一场广泛而深刻地社会系统性变革，在我国快节奏、任务中的发展路径下，面对当代科技革命和产业变革带来的机遇与挑战，电力行业的脱碳要以更大的决心和更强的力度，围绕“双碳”目标加快产业低碳、无碳化转型。电力行业作为“双碳”目标实现的重要领域，其低碳发展对于我国“双碳”目标的实现具有重要意义和积极作用。促进电力系统低碳发展既是机遇也是挑战，电力行业要有发展转型的紧迫感和责任感，为国家的能源转型做出积极贡献。

“十四五”时期，能源低碳转型首先要以节能为先，改变传统的非清洁能源发电方式，提升光伏、风电等可再生能源利用比例，因地制宜发展水能、氢能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能发电，从而逐步形成以风、光、水和生物质清洁能源发电为主、以集中式和分布式新能源协同发展为基本特征、以碳捕捉、利用和封存等多种技术组合发电的新型电力系统。同时，通过依托大数据、人工智能、信息通信等前沿技术在绿色经济中的大规模应用，使科技与产业深度融合发展，提升重点行业用能效率，提升电网长期稳定安全运行及智能化水平，降低用能成本，构建系统完备、高效实用、智能绿色、可靠安全的电力产业链体系。

本文所列举的“华润电力”，其积极抢抓“碳达峰”、“碳中和”给能源和电力行业带来的重大机遇，把握中国能源结构调整的战略性方向，围绕清洁能源供商和综合能源服务商的定位，完善战略规划，优化全国战略布局，为公司长期可持续发展积蓄能量。同时，通过推动绿色创新战略转型，华润电力实现风电、光伏发电等可再生能源的快速发展，提高能源利用效率，为节能减排做出自己的贡献。“华润电力”是采用清洁能源发电的典型企业，其注重节能减排，加速企业创新转型发展，这也符合碳减排的目标，符合电力行业的发展趋势，契合我国实现“双碳”目标的步伐。

电力行业的“双碳”目标的实现，必须大力调整电力结构，减少煤电机组发电占比，提高非化石能源占比，优化电力行业结构，构建绿色低碳的电力系统。在这个电力企业绿色发展的历史性机遇期，电力企业应当积极贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，丰富完善发展战略，打造高质量“生态圈”，为企业与社会协同的可持续发展提供源源不竭的绿色动力。