碳约束背景下电力行业低碳转型路径初探

碳约束背景下电力行业低碳转型路径初探

薛瑞

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摘要：社会与经济的发展，对电力资源的需求量不断增加。为了达成低碳发展的目标，电力行业在发展过程中，需要进一步优化能源结构，强化对电能输送的管理力度，在确保电力系统安全稳定运行的同时尽可能的减少碳排放。有鉴于此，文章对碳约束背景下电力行业低碳转型路径展开分析，以供行业人员参考。

关键词：碳约束；电力系统发展；转型路径

就目前来看，在电力系统低碳发展过程中，部分企业节能减排指标的完成效果并不理想。为从根本上保障节能减排目标实现，还需要加大节能减排管控力度，做好可再生能源电量全额收购、差别电价、脱硫电价[1]等制度设置工作，有序推动电力行业可持续发展进程。

1 我国低碳电力系统发展背景

在低碳电力系统建设过程中，应当基于社会可持续发展趋势，通过使用各项先进技术、管理机制、产业转型理念等手段，提升煤炭石油类不可再生资源利用率，减少二氧化碳排出量，确保电力行业发展与生态环境保护工作能够协同开展。低碳电力系统的能耗量较低、二氧化碳排放量可得到显著控制，是原有高效能经济增长模式的重要发展趋势。电力行业是我国最大碳排放部门之一，为推动生态文明，社会建设进程，需要着重关注二氧化碳减排工作。转变传统电力系统发展模式，积极构建起低碳电力系统与相关管控制度。从政府部门出台的相关政策及政策具体实施情况角度分析。国家对电力系统低碳发展的重视度日渐提升，循序增大了低碳电力系统建设实施力度，切实保障节能减排目标实现。低碳电力系统模式建设与运营是一项长期且复杂的任务，不能够过于简单地依赖某一制度或贸易强化制度实施。为从根本上提高电力系统节能减排水平，还需要制定出专项可行的约束性指标，将该指标与国民经济及社会发展的中长期规划有机结合在一起，着重关注低碳电力系统的设计优化工作，对系统运行效果进行考核及检验。

2 碳约束背景下电力系统发展模式

在构建低碳型电力系统时，需要做好优化资源输出及使用环节的工作，要求电力资源生产全过程可实现节能环保目标，电力资源利用率得到根本上保障。就目前来看，我国低碳电力系统需要着重关注发电侧、电网建设以及用电测环节的低碳化管理工作，呈现出哑铃状发展模式特征。

2.1 发电侧低碳发展模式

现阶段我国能源呈现出少气、缺油的特征，导致我国很长一段时间的能源结构，依然需要以煤炭为主，电力生产与生态环境保护之间的矛盾问题较多。同时，此种能源格局也决定了发电侧低碳化实现阶段低碳电力系统建设的重要环节。为切实保障发电侧低碳发展水平，着重关注控制电力系统运行期间的高碳能源比例，最大限度开展低碳能源应用项目。

采用合理手段提高清洁可再生能源利用率，确保清洁能源能够在建设低碳电力系统中发挥出重要作用。在建设清洁能源电厂方面投入充足的人力及物力，配合使用更为先进的谐波控制技术手段以及大容量储能装置，最大限度控制二氧化碳排放量。举例而言，在传统电厂内配备碳捕捉及封存装置，使使二氧化碳排放量能够被控制在最低范围之内。[2]

2.2 电网建设低碳发展模式

电力系统发电侧去碳工作完成后，还需要电网建设环节也应当朝向低碳化方向发展，做好电网及并网建设运行工作，确保可再生资源能够实现规模化、市场化利用目标。要求低碳电力系统网络的建设应当以智能电网建设为基础，完善清洁能源应用流程。借助智能调度及分析手段，加强清洁型能源实际应用期间的调度与管理水平。着重关注低碳电网建设期间的柔性输配电系统建设环节，要求在系统运行过程中满足高温超点输电目标，实现电网低碳建设目标，建立起符合低碳经济的输配电网络体系。

2.3 用电侧低碳发展模式

当前智能电网技术发展速度不断加快，低碳电网系统的建设还需做好并网运行工作，基于清洁型能源应用发力需求，不断优化用电模式。具体而言，在用电侧改革过程中，应当推动用电低碳化、智能化、互动化水平。在智能化用电装置发展速度不断加快的当前背景下，还需要着重开展用户信息的采集工作，使用电用户可以依照自身需求精准获得电价或用电量等信息，对用电时间进行合理调控，控制日常生产生活中的电费成本，使电力系统运行能够逐步摆脱单一依赖石化燃料的局面，推动用电低碳化目标实现。

3 电力行业低碳发展实现路径分析

建设低碳电力系统应当重点关注系统发电、输配电、用电等环节的技术改造，优化系统实际运行功能。

3.1 选择适宜的低碳能源结构体系

确保清洁可再生型资源能够被充分应用在电力系统运行过程中，推动低碳型发电并网建设工作有序开展。经实际调查发现，大部分地区电力系统运行过于依赖煤电资源，此类资源的发电量占比较大，煤电装机容量也在装机总容量中占据了70%的比重。太阳能、水能及风能等清洁型能源无法得到高效应用。故在低碳电网建设期间，还需要注重关注清洁能源发电并网建设工作，在建设期间投入充足的人力及物力；

同时，在低碳电力系统建设期间，配合使用更为先进的电力侧管理理念，保障高终端用电水平。在电力需求侧管理工作应用过程中，需要加强终端用户用电行为的管控力度，规避用电浪费问题出现，减少一次能源消耗量，实现低碳排放目标。

3.2 做好电煤运输管理工作

在电力系统运行过程中，煤炭资源的分布情况可直接影响到电力资源传输距离。煤炭类资源的应用还会提升一次或二次能源用量，使二氧化碳排放量难以得到根本上管控。故在现阶段低碳电网建设时，还需要选择适宜的电煤运输管理模式，找到适宜的电煤运输路径，实现低碳排放目标；

3.3 增加研发投入，提升输配电技术节能水平

在输配电技术优化中应用节能理念，最大限度控制电力资源浪费量。因当前各能源分布的均匀性较差，在电力系统建设期间还需以远距离传输为主，存在一定的局限性，因此在电能远距离传输或者配电过程中会具备较多的电能损耗。电能损耗量使得有限的电力资源被浪费，二氧化碳排放量进一步提升。因此在节能输配电工作开展期间，相关工作人员需要着重关注远距离、大容量输电及柔性配电技术的发展工作，从根本上控制输配电成本，切实保障电力资源利用率。

另外，还应该结合低碳电力系统建设要求，优化节能减排电力市场管控体系，合理安排细化碳排放权市场交易单位管理要求流程，加强能源合同管理力度。要求各电力企业结合自身生产经营建设要求，建立起专业化节能服务体系。进一步完善现行碳排放权市场交易体系，打造出公平公正的碳交易基本平台，为促进电力系统节能低碳转变，使低碳电力系统能够在推动社会可持续发展进程中发挥出重要作用。

3.4 碳捕捉和封存技术的应用

碳捕捉和封存（CCS）技术是实现全球气候目标的关键减排技术之一，该技术能够从源头上减少二氧化碳排放，并能通过二氧化碳移除技术大规模地减少大气中已有的二氧化碳，在实现低碳氢规模化生产、提供可调度的低碳电力等方面为实现具有成本效益的净零排放提供助力。

碳捕集与封存（CCS）主要有三大类：一是在二氧化碳捕集利用与封存技术(CCUS)；二是生物质能碳捕集与封存（BECCS）；三是直接空气碳捕集与封存（DACCS）。

4 总结

总而言之，为切实满足低碳发展号召，电力系统也需要设立近期及中长期节能减排目标，不断优化电力系统输配电管控模式，制定出专项可行的减排措施以及低碳管控机制，确保电力系统建设及运营期间的二氧化碳排放量能够控制在最低范围之内，切实保障城市周边生态环境。

参考文献：

[1]乔森,郭子欣.碳约束下技术创新和绿色低碳循环发展经济体系的构建[J].南宁师范大学学报(哲学社会科学版),2022,43(06):44-56.

[2]林伯强.现代能源体系下的碳市场与电力市场协调发展[J].人民论坛·学术前沿,2022(13):56-65.

[3].全国碳市场对电力行业影响及企业应对[J].电器工业,2019(04):46-55.

[1]？

[2]在清洁能源的普及利用上，合理布局规划风光电资源，减少“弃光、弃电”情况，加大储能及二氧化碳捕捉及封存技术的研究及推广应用。