以市场化手段,探索“碳中和”实现路径

(整期优先)网络出版时间:2021-09-16
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以市场化手段,探索“碳中和”实现路径

李庆保 1 潘春娟 2 孙晓祥 3 1, 山西国际能源集团气化投资管理有限责任公司、中国社会科学院大学 山西省太原市 030006

2,天壕环境股份有限公司 北京市海淀区 100082

3,中信建投证券股份有限公司 上海市浦东新区 200120


摘要:加快推动实现碳达峰和碳中和已成为国际社会的共识,全球约有130个国家计划在21世纪中期达成碳中和目标,占全球碳排放总额的61%左右。碳达峰、碳中和目标是中国政府立足新发展阶段,构建新发展格局、推动高质量发展,全面贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念,建设人与自然和谐共生的美丽中国,碳排放权交易是利用市场机制控制和减少温室气体排放的一种市场手段,也是落实国家碳达峰目标、碳中和愿景的制度创新和一个重要政策工具。全国碳市场建设还是一项重大的制度创新,虽然有很多年的试点基础,但对于全社会来说还是一个新鲜事物,如何加快推动全社会碳思维,管好碳资产,走好绿色低碳循环发展之路至关重要。

关键词:市场化;碳中和;实现路径

  1. 碳中和”的概述

我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体,是我国实现能源革命和产业升级的关键之举,也是体现人类命运共同体理念的重要措施。“碳中和”,是指通过自然吸收和技术革命等手段,使CO2排放和消除得到相对平衡,实现相对的“零排放”。从目前全球能源体系来看,完全不排放CO2不科学,也不可能。“碳中和”,并不是说绝对禁止“碳排放”,而是指通过不断减少CO2排放的同时,不断提高CO2转化利用,使CO2排放和消除得到相对平衡,实现相对的“零排放”。作为世界第一大能源生产国和消费国,我国碳市场将成为全球覆盖温室气体排放量规模最大的市场。7月16日,全国碳市场正式启动上线交易,全国燃煤发电行业2162家企业纳入到了碳市场的范围,总共覆盖了45亿吨二氧化碳排放量。自启动一个月时间,排放配额累计成交量达到702万吨,累计成交额3.55亿元,全国碳市场运行平稳,交易价格也从首日开盘价的每吨48元上升到昨天收盘价每吨51.76元。发电行业是首个被纳入全国碳市场的行业,余下的钢铁、有色、石化、化工、建材、造纸、电力和航空等行业或将在十四五期间全部被纳入全国碳交易市场。

  1. 市场化手段下“碳中和”实现路径的探索

1.进一步推动能源生产领域清洁替代。根据权威机构预测:“要实现碳中和,化石能源和非化石能源的消费比例要达到1:9左右”,但我国能源生产消费体量大,煤炭等化石能源占比高,能源发展面临着资源环境的硬性约束,火电等行业超低排放达标后,低碳绿色循环发展和高质量发展就成为必由之路。尤其是风能、太阳能等清洁能源发电具有随机性、间歇性等特点,清洁能源丰富地区远离负荷中心,大规模发展会对电网带来电力、电能量平衡与系统安全稳定运行问题,仍需各类常规电源在电力系统中发挥电力平衡、调节支撑和电能量调剂功能。就要进一步加大电网运行技术研究力度,提升电网资源配置能力,研究布局新型电网和微网能源系统。随着新能源技术发展,太阳能、风能全额消纳,加大清洁能源实时发电量预测研究,开展中长期电力期货交易和现货交易,增加电力需求侧响应管理和能源消费侧互联互通,加强源网荷储领域技术和虚拟电厂业务发展,破解负荷精准控制等难题,引导用户科学合理用能,降低负荷峰谷差及负荷需求,实现供需动态平衡,绿色低碳可持续发展。

2.大力推动能源消费侧研究和虚拟电厂运营。2020年我国电力占终端能源消费比重为27%,与发达经济体还存在差距,距离“碳达峰、碳中和”目标相对较远,需要充分挖掘电能替代潜力,拓展电能替代广度深度。在公共建筑领域,大力实施综合能源服务,对医院、学校、商场、办公楼等公共建筑加快推广冷热电三联产、蓄热蓄冷等综合能源服务,研究可控负荷统筹调整,增加虚拟电厂运营和能源动态平衡技术。加强政企、园区合作,联合政府打造一批具备高推广价值的工业园区综合能源服务示范工程和能源驾驶舱业务。在农村农业领域,全面推进乡村电气化工程,开展农业生产领域电能替代,推广光伏大棚、温湿度控制、电制茶、光伏直驱热泵等全电气化典型应用,探索光伏发电、能源微网、农业种植的恒温智能农光互补产业园。在居民生活领域,重点推广高效电采暖、热泵热水器,在具备条件的小区,推广集中供冷供热。研发光伏发电、光伏直驱热泵、太阳能热水器与燃气热水器智能控制技术,实现太阳能、燃气、电能、空气能的自动切换,在应用领域提升能源综合利用和可控调节。在交通出行领域,实现交通绿电清洁化。加快电动汽车产业布局,推进电力汽车充电基础设施及服务能力数智化建设,结合国家新能源汽车下乡政策、电动重卡政策,优化充换电网络布局,创新充电增值服务,倡导绿色低碳出行和绿电交易、绿电认证。

3.加快碳中和的技术方法和方案创新。第一,通过现有煤化工与可再生能源结合实现低碳绿色能源系统。一方面可以让现有的煤化工实现净零碳排放,另一方面是通过太阳能、风能、核能电解水制备绿氢和氧气,合成气不经水汽变换,大大降低煤制甲醇的CO2排放。第二,提升煤炭梯级利用效能和示范。在煤燃烧前,把可燃物及含污染物的矿物质分离开,制备低成本类液体燃料+土壤改良剂,源头解决煤污染、滥用化肥及土壤生态问题,同时低成本生产甲醇、氢气等高附加值化学品。第三,是实现光伏与农业的综合发展,将光伏与农业、畜牧业、水资源利用及沙漠治理并举,实现光伏和沙漠治理结合,及光伏和农业联合减碳——亿利模式。第四,虚拟电厂和能源消费侧革命。快速复制山西祥睿能源虚拟电厂和低碳云账户模式,将传统火电、新能源与电力交易实时动态联动,将能源供给侧革命与消费侧革命实时互动,掌握可控负荷,实时源网负荷储一体化运营、数字化赋能。第五,是利用可再生能源制甲醇制氢与分布式的发电联产。可以使用甲醇氢能分布式能源替代一切使用柴油机的场景,和光伏、风能等不稳定可再生能源多能互补。第六是固碳。供给端和使用端的方法实施之后,也不可能做到完全不排放碳了,这时候就需要用固碳的方式来“中和”。

4.促进能源领域数字化转型。数字技术包括区块链、大数据、云计算、人工智能、物联网、数字赋能等多种信息技术的合集,是推动能源发展、加速能源转型的关键。数字化转型就是要推动数字技术与能源业务深度融合,尤其是虚拟电厂等消费侧革命和数据、算法结合,是“碳达峰、碳中和”迫切需求。推进低成本制氢关键技术研究,推进氢能综合利用和商业场景,加快工业领域深度脱碳。实现新型电力交易系统和云平台管理以支撑并网消纳,为新能源建设运营提供“一站式”数字化服务,促进产业链上下游协同发展。加强光伏、风电等新能源发电技术研究和电力交易模式研究应用。建设能源大数据中心,汇聚煤、电、油、气、水、热、冷等各类能源数据,挖掘能源数据价值链,减少源、输、配用各环节损耗。

6.进一步深化碳排放交易制度,优化碳核查、碳复查程序。一是联合生态环境部门、能源主管部门探索建立基于区块链、云账户的碳交易与用能权、绿证、可再生能源消纳的协同应用系统,统筹能源供应商和消费侧需求,提供具有参与能源产业生态联盟机制的数据共享服务,研究分析碳交易数据与电力交易、油气交易等数据之间关联关系,通过区块链技术衔接碳交易相关监测数据申报、数据核查过程,实现碳交易从排放权获取、交易、流通,到交易履约、统计的全流程数据上链存储与可信共享应用。二是加强碳市场基础工作和统一技术标准。随着第一轮碳核查进行,全国电力行业碳资产管理现状不是很乐观,对于全国碳市场建设和推进急需解决,不能让碳市场交易形成一个落后产能淘汰先进产能的现象或事实出现。三是国家推动《碳排放权交易管理暂行条例》尽快出台,树立市场化机制,完善温室气体自愿减排交易机制。四是加强市场管理和碳数据的质量管理,不能要老实人吃亏,应进一步强化监督和监管执法,推动数字化和云平台管理将环保数据与碳数据实时传递和监控。四是加强对全国碳市场的各个环节的监管,在发电行业碳市场运行日趋平稳基础上,扩大碳市场的覆盖范围,加强碳数据核查和梳理,逐步纳入其他的高排放行业,优化交易品种、交易方式和交易主体,提升市场的活跃度。

三、结束语

实现碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。目前国际国内形势发生了深刻变化,国际各大经济体都将二氧化碳减排作为经济转型发展的重要方向、抢占国际发展新秩序话语权的重要手段。正如黄润秋部长所讲,我国的生态环境问题根本上还是高碳的能源结构和高耗能、高碳的产业结构的问题,要解决这些问题,必须从源头上发力,推动能源结构和产业结构转型升级,走绿色低碳发展道路,既降碳又减污,从而实现减污和降碳的协同增效。我国已进入新发展阶段,积极推进碳中和,有利于推动低碳技术、低碳经济的快速发展,鼓励市场化行为,推动绿色金融、绿色能源体系健康可持续发展,深化能源从业者和能源消费者碳思维,提升碳资产价值,推动碳消费与碳达峰、碳中和一体联动,走好中国双碳治理之路,共建人类命运共同体。

参考文献

  1. 张静波.新能源在碳中和中的地位与作用[J].石油勘探与开发.2021(12):176-177.

  2. 章建华 服务保障碳达峰碳中和目标如期实现 人民日报人民要论 2021 8 16

  3. 许明达.高比例可再生能源并网的电力系统灵活性评价与平衡机理[J].中国电机工程学报.2019(23):95-97.

  4. 刘曜光.能源转型中的中国特色新能源高质量发展分析与思考[J].中国电机工程学报.2020(17):206-208.