新型電力系統(tǒng)能為碳減排帶來哪些根本性變革?

　　我國能源轉型呈現多元化、低碳化、分散化、再電氣化、數字化、智能化和全球化的“七化”特征。7月11日，中央全面深化改革委員會第二次會議審議通過了《關于推動能耗雙控逐步轉向碳排放雙控的意見》《關于深化電力體制改革加快構建新型電力系統(tǒng)的指導意見》等重要文件，對于我國能源電力發(fā)展，尤其是推動能耗雙控逐步向碳排放雙控，加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動能源生產和消費革命，保障國家能源安全等具有重要而深遠的意義。

　　“十四五”時期將以降碳為重點戰(zhàn)略方向，產業(yè)變革發(fā)展趨勢的主要方向是從化石能源向清潔低碳能源轉變。因此，在生態(tài)環(huán)境質量由量變到質變的關鍵時期，調整能源結構和化石能源清潔利用是碳減排的關鍵舉措，發(fā)展清潔低碳能源是能源轉型的主要方向，新型電力作為清潔低碳能源，能夠在促進經濟社會全面綠色轉型和高質量發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

　　新型電力系統(tǒng)能夠對碳減排帶來哪些積極作用?

　　第一，能夠發(fā)揮我國資源優(yōu)勢，促進清潔低碳技術革新。新型電力系統(tǒng)轉型是實現“雙碳”目標的重要途徑。目前，我國化石能源主導的能源電力系統(tǒng)存在諸多問題，包括環(huán)境污染、能源及經濟安全隱患、科技創(chuàng)新水平不高、能源市場機制滯后、缺乏國際話語權等。而我國擁有世界領先的新能源全產業(yè)鏈和供應鏈制造能力，資源儲備豐富、分布范圍廣。由此可見，構建新型電力系統(tǒng)將最大程度發(fā)揮我國制造業(yè)的強大優(yōu)勢，實現能源的充足、安全、可靠供應，抵御各種突發(fā)的地緣政治風險，保障我國能源安全。同時，新型電力系統(tǒng)可以實現電力行業(yè)清潔低碳轉型，因地制宜發(fā)展新能源和其他非化石能源發(fā)電，推進“電—能—材—化”轉換。在電力、工業(yè)、交通、建筑等“兩高”行業(yè)中，利用新型低碳、零碳、負碳技術，可以有效提升電氣化技術水平，促進能源經濟社會轉型。

　　第二，能夠滿足對電力行業(yè)碳排放監(jiān)管工作的需要。減碳的根本途徑在于清潔能源對煤炭發(fā)電的穩(wěn)步替代，同時減少化石能源開采、運輸、加工和消費帶來的土地沉降、水質污染、大氣污染、噪聲污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題，滿足于政府部門對電力行業(yè)碳排放管理工作的需要。這一方面將加速電力行業(yè)的減污降碳，充分發(fā)揮工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)電氣化過程中的減排效益。另一方面將重塑全社會的生產方式和用能方式，推動電、電基燃料及原料全面代替煤炭、石油和天然氣。不僅將促進電力行業(yè)有序放開輸配以外的業(yè)務，調動市場活力，還原電力能源如電力現貨、碳期貨等商品屬性，還能建立起合理的成本分攤機制和利益共享機制。隨著綠電消費激勵約束機制逐步完善，綠電、綠證的市場化、金融化屬性將逐步凸顯，并發(fā)揮出綠色低碳的價值導向，將大力推動碳市場和綠證交易市場的建設，促進兩個市場有機融合，使得化石能源在環(huán)境社會責任(ESG)當中實現社會成本內部化，體現可再生能源、清潔能源的綠色溢價。

　　第三，通過數智賦能，提升碳市場數據質量和管理水平。以數字信息技術為驅動，利用大數據、云計算、人工智能、數字孿生等服務于電力系統(tǒng)的管理和運維全鏈條監(jiān)管，能夠提升數字化、網絡化和智能化水平，從而促進電力系統(tǒng)源網荷儲協(xié)同互動。充分利用好新型電力系統(tǒng)對碳市場管理信息的采集和共享，推進建成一個高效運轉的全國碳市場，并做好與可再生能源消納責任制、大氣污染防治、能源消費總量控制等政策的協(xié)同和融合，以減少政策之間負面的影響，形成合力共同推動我國能源經濟轉型，為實現綠色可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

　　第四，促進新能源等靈活性資源合理配置及供應。根據北京大學能源研究院發(fā)布的《新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的內涵與展望》報告，在構建新型電力系統(tǒng)的發(fā)展路徑下，預計我國電力行業(yè)二氧化碳排放將于2025年左右達峰，峰值約45億噸，2025—2028年碳排放處于峰值平臺期，到2030年仍為42億噸左右。2030年之后，我國電力行業(yè)二氧化碳排放呈加速下降趨勢，若不考慮碳捕捉、利用及封存(CCUS)技術在電力行業(yè)的利用，到2035年我國電力行業(yè)碳排放約39億噸，到2050年約20億噸，到2060年約3億噸。若考慮CCUS(包括BECCS和直接空氣捕捉)技術在電力行業(yè)的利用，到2035年我國電力行業(yè)碳排放約35億噸，到2050年約7億噸，到2060年實現負排放。如果在全球范圍內合理利用新型電力系統(tǒng)，全球凈溫室氣體排放總量將在2032年達峰，凈排放量達到497億噸二氧化碳當量，之后逐步下降。而傳統(tǒng)發(fā)展模式在2060年凈排放仍有371億噸二氧化碳當量，在新型電力系統(tǒng)的發(fā)展模式下2048年溫室氣體凈排放量為0，全球將實現凈零排放，并繼續(xù)穩(wěn)步向好。

　　推動構建新型電力系統(tǒng)的建議

　　加強科技創(chuàng)新，加快數字化轉型。一是以數字電網和科技創(chuàng)新推動構建新型電力系統(tǒng)。著力抓好重大關鍵技術科技攻關，結合電網異步“五高”特點，做好新型電力系統(tǒng)關鍵技術攻關頂層布局，設立一批重大科技專項。對CCUS等技術加強政策引導，激發(fā)創(chuàng)新潛力，打造新型電力系統(tǒng)多維技術路線。二是強化數字技術平臺支撐。通過綜合利用大數據、人工智能和新一代信息技術，打造數字技術平臺，為新型電力系統(tǒng)建設提供充足的“算法+算力”支撐。加快數字化轉型，打造高彈性、數字化、智能化的電力系統(tǒng)“大腦”，為清潔資源優(yōu)化配置、碳中和支撐服務提供技術保障。

　　開展不同電源結構下碳排放量和碳價優(yōu)化分析。新能源發(fā)電存在靠天吃飯、隨機波動，有效容量低，影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行以及極端天氣下能源保供等問題。研究對于新型電力系統(tǒng)調整優(yōu)化電源結構所帶來的碳減排效果與碳定價優(yōu)化機制，以及不同電源結構下碳排放量和碳價之間的對比分析，對我國未來高質量發(fā)展并實現“雙碳”戰(zhàn)略目標具有重要理論和實踐意義。通過構建電力生產消費和碳價優(yōu)化系統(tǒng)動力學模型，對我國電力行業(yè)生產進行模擬仿真，從電網穩(wěn)定運行的技術可行性，投資、運營、燃料費用等總投入的經濟可行性，以及碳排放的剛性約束性三個維度，評估不同技術參數導致的生產成本、發(fā)電量等變化和CO2減排潛力，采用化學儲能為主、機械儲能為輔的方式保證未來電力供應。

　　完善碳市場監(jiān)管和信息披露。一是不斷完善碳市場的基礎建設工作，建立健全法律法規(guī)，明確各部門管理職能，加強排放數據的核查，構建有效的監(jiān)管體系和信息披露制度，對未履行監(jiān)測、報告、核查、履約等行為的企業(yè)加大獎懲力度，并加強社會監(jiān)督。二是盡快推動從“基于強度”的配額分配向“基于總量控制”的配額分配轉變?？偭靠刂葡碌呐漕~總量收縮路徑與碳達峰碳中和總體實施路徑一致，能夠倒逼電力行業(yè)的清潔低碳發(fā)展。三是做好與大氣污染防治、能源消費總量控制等政策的協(xié)同和融合。通過大數據、云計算、物聯網、人工智能等數字技術賦能，對風、光、水、火、氣等不同能源發(fā)電、輸電、用電全環(huán)節(jié)的碳排放數據進行精準監(jiān)測與追蹤，以實現對電力工程建設所涉及各要素的碳排放趨勢預測、碳達峰路徑評估。四是建立碳排放強度實時數據的計算發(fā)布平臺，探索建立不同區(qū)域級別(區(qū)域級、省級、市級)的月度碳排放強度等數據，在平臺上定期發(fā)布，以供決策中參考或社會各界研究。

　　完善碳市場交易機制。一是通過不斷完善發(fā)電行業(yè)的碳市場交易機制，以市場化的手段倒逼煤電轉型與退出，提升新能源項目的經濟性。全國碳市場在建設完善過程中，要注重與電力市場的深度融合。二是構建電—碳協(xié)調促進的統(tǒng)一市場，形成高度競爭的市場體系、價格體系和交易體系，促進綠色低碳產業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造新的商業(yè)融資模式，從而擺脫化石能源依賴。逐步將其他非電高耗能行業(yè)、銀行和基金等金融機構納入碳市場之中，使市場主體多元化，活躍市場交易，增強市場流動性。三是大力推動碳市場和綠證交易市場的建設，促進兩個市場的有機融合，使得化石能源在ESG當中發(fā)揮社會成本內部化的作用，體現可再生能源、清潔能源的綠色溢價。

　　建設電力行業(yè)“雙碳”決策平臺。建議建立電力行業(yè)“雙碳”決策平臺，實現電廠“機組—企業(yè)—區(qū)域”與環(huán)境監(jiān)管業(yè)務之間相互融合，充分利用系統(tǒng)動力學的電力生產消費和碳價優(yōu)化模型、數字孿生等技術，加強與碳排放配額核定、碳資產管理、碳交易市場等數據應用及共享，支撐新型電力系統(tǒng)與碳交易市場綜合應用分析，從而促進市場間協(xié)調互動，提升能源合理化利用效率。

　　作者：臧元琨 張波 單位：生態(tài)環(huán)境部信息中心

　　來源：中國環(huán)境報