中國儲能網(wǎng)訊：“雙碳”目標背景下，電力數(shù)據(jù)可以抽絲剝繭，為城市提供精準降碳服務。近一年來，在無錫、深圳、遼寧、杭州等地，電網(wǎng)公司與當?shù)卣?lián)合推出“雙碳大腦”，挖掘電、煤、氣、油等用能數(shù)據(jù)，基于科學分析，為重點行業(yè)和企業(yè)精準描繪碳畫像，有的地區(qū)還衍生出碳賬戶、碳商城等應用，被存入碳賬戶的減排量，可用于參與碳交易。
“‘雙碳大腦’將許多需要人力去排查的問題，變成了通過一張地圖就能觸手可及的答案?！眳⑴c了“雙碳大腦”建設的深圳供電局信息中心班員陳喆告訴記者?！半p碳大腦”的核心價值在于通過識別、預測、診斷、預警等服務，支持企業(yè)精準節(jié)能降碳，打造電碳耦合平臺。與此同時，電碳耦合也支撐著“雙碳大腦”的建設。
發(fā)揮平臺樞紐作用
作為平臺型企業(yè)，電網(wǎng)公司在電碳耦合上有多重優(yōu)勢。
在清華大學低碳能源實驗室助理研究員杜爾順看來，電網(wǎng)連接發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運作，未來可以依托電力大數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供電碳協(xié)同數(shù)智服務。
杜爾順指出，在傳統(tǒng)“電視角”下看電力系統(tǒng)，是基于電表計量—電力流—電力調(diào)度—電力交易—電力規(guī)劃的“內(nèi)因驅(qū)動”發(fā)展模式。從“碳視角”來看電力系統(tǒng)，則是碳計量—碳排放流—碳優(yōu)化—碳交易—碳規(guī)劃的新模式，可以促進“雙碳”目標的實現(xiàn)。
南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院能源政策與戰(zhàn)略研究所研究員、一級拔尖專業(yè)技術(shù)專家陳暉指出，電碳耦合研究要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力及碳排放數(shù)據(jù)的特性，平衡精確度和成本。既要考慮碳減排目標對電力系統(tǒng)演變的促進作用，也要考慮電力行業(yè)深度服務碳達峰碳中和的有效途徑。
“相比石油和天然氣行業(yè)，電力行業(yè)能把生產(chǎn)和消費數(shù)據(jù)結(jié)合在一塊。在規(guī)劃方面，電網(wǎng)企業(yè)對電源規(guī)劃比較清楚；在平臺建設方面，發(fā)電側(cè)數(shù)據(jù)和用戶側(cè)數(shù)據(jù)都接入電網(wǎng)，形成了較好的電力大數(shù)據(jù)基礎；技術(shù)上能支撐時空上的碳監(jiān)測和碳溯源?！蹦戏诫娋W(wǎng)公司創(chuàng)新管理部高級經(jīng)理代姚認為，“電網(wǎng)企業(yè)在電碳耦合上可發(fā)揮樞紐作用，尋找應用場景，制定解決方案，從而為政府和企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益和環(huán)境價值?！?
陳暉進一步指出，電碳耦合可在“核算監(jiān)測、認證評估、市場耦合”三大方向布局。其中，“核算監(jiān)測”著力近期，重在助力短周期的碳排放管控，實現(xiàn)“測算準確、監(jiān)管及時”；“認證評估”著力中長期，旨在優(yōu)化碳排放評價標準，達到“對接國際、國內(nèi)統(tǒng)一”；“市場耦合”旨在發(fā)揮電力交易、碳交易等市場協(xié)同作用，形成碳減排合力，使得“銜接順暢、效益最優(yōu)”。
電網(wǎng)排放因子作用幾何
碳排放的統(tǒng)計核算是支撐碳減排的重要基礎之一。對電力行業(yè)而言，電網(wǎng)排放因子是連接電力消費與碳排放量的關鍵橋梁，但2022年前，我國電碳耦合的計量尚不成熟，尤其是區(qū)域電網(wǎng)平均碳排放因子質(zhì)量不高，難以追溯不同時間段和不同節(jié)點企業(yè)的碳排放情況。
2021年，國家碳排放統(tǒng)計核算工作組成立，負責組織協(xié)調(diào)全國及各地區(qū)、各行業(yè)碳排放統(tǒng)計核算等工作。2021年12月，國務院印發(fā)《計量發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，完善碳排放計量監(jiān)測、建立碳排放計量審查制度。
緊接著，2022年3月，生態(tài)環(huán)境部下發(fā)《關于做好2022年企業(yè)溫室氣體排放報告管理相關重點工作的通知》（以下簡稱《通知》）?！锻ㄖ访鞔_提出，電網(wǎng)排放因子為0.5810tCO?/MWh，并且將根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的最新數(shù)值適時更新。電網(wǎng)排放因子是指每單位購入使用電量所對應的二氧化碳排放量。這是2016年我國發(fā)布全國電網(wǎng)排放因子后第一次正式更新數(shù)值。
業(yè)界認為，電網(wǎng)排放因子及時更新有利于合理反映控排企業(yè)的碳排放水平，此后有常態(tài)化更新的趨勢。之后可以通過使用電力數(shù)據(jù)更好推算出碳排放數(shù)據(jù)，也更容易發(fā)現(xiàn)碳排放數(shù)據(jù)造假企業(yè)。及時更新電網(wǎng)排放因子還可以協(xié)助及時調(diào)整碳配額參數(shù)，從而解決碳交易中環(huán)境權(quán)益重復計算的問題。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨組成員、專職副理事長王志軒認為，本次電網(wǎng)排放因子調(diào)整對電力控排企業(yè)直接影響不大。各企業(yè)涉及電網(wǎng)排放因子的部分為“購入電力間接排放二氧化碳”這一項，而控排企業(yè)都是發(fā)電企業(yè)，需要外購的電量較小。發(fā)電企業(yè)使用下調(diào)后的因子計算出的企業(yè)購入電力對應的二氧化碳排放量會降低，但這項排放在發(fā)電企業(yè)整體排放量中的占比基本在千分之一以下。
王志軒認為，調(diào)整電網(wǎng)排放因子主要影響的是即將進入碳市場的其他行業(yè)的用電企業(yè)?！叭绻秒娖髽I(yè)的電力消費量大，‘購入電力間接排放’這一項的絕對值和占比就會比較高。如對電解鋁企業(yè)而言，購入電力的碳排放量基本就是這類企業(yè)的主要排放量。這項參數(shù)的即時調(diào)整就顯得尤為重要了?！?
企業(yè)碳中和是通過購買綠證、綠色電力還是CCER來滿足實現(xiàn)，是市場主體普遍關心的問題。但目前國際與國內(nèi)電力市場與碳市場存在相對獨立的多重環(huán)境價值機制，環(huán)境權(quán)益存在重復計算的問題，導致企業(yè)參與意愿降低，需要以系統(tǒng)化思維開展頂層設計。
“應基于綠色電力消費的不同場景，對碳排放核算政策進行調(diào)整?！蹦戏诫娋W(wǎng)能源研究院目前在牽頭建設南方電網(wǎng)電碳耦合系統(tǒng)研究聯(lián)合實驗室，該院能源戰(zhàn)略與政策研究所副所長朱浩駿建議：“建立綠證、碳減排量、CCER多重環(huán)境權(quán)益的同步交易和交割機制，將綠色電力環(huán)境權(quán)益關聯(lián)對比，確保綠色電力環(huán)境權(quán)益的唯一性，不被重復申明和主張?！?
“由電力交易中心和碳交易中心協(xié)同清算，碳減排量的買方通過電力交易中心發(fā)起碳減排量交易申請（即綠電交易指令），電力交易中心向碳交易中心同步傳送購買指令。電力交易完成后，電網(wǎng)公司向電力交易中心和碳交易中心同步反饋實際結(jié)算的綠電交易量，碳交易中心將對應碳減排量劃轉(zhuǎn)或登記。最終實現(xiàn)企業(yè)購買一次環(huán)境權(quán)益即可在不同平臺獲得相同的認定結(jié)果?！标悤熖岢觥?
代姚認為，下一步重點要加快新技術(shù)應用，構(gòu)建“電—碳”大數(shù)據(jù)登記機制。優(yōu)化碳排放核算方式；建立“電—碳”聯(lián)合監(jiān)管機制；建立兩中心協(xié)同清算，打造“電—碳”環(huán)境權(quán)益轉(zhuǎn)移機制；加強區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應用，建立“電—碳”大數(shù)據(jù)的登記中心，對電力交易和碳交易的關鍵數(shù)據(jù)進行存證追蹤。
電碳耦合應用
在實際應用中，電碳耦合可以貫穿于規(guī)劃、運行調(diào)度、交易、計量各個環(huán)節(jié)。
在規(guī)劃上，“雙碳”目標下，電網(wǎng)考慮電網(wǎng)低碳發(fā)展和新能源發(fā)展、儲能協(xié)調(diào)的動力明顯增強。
在運行調(diào)度上，電網(wǎng)可以引導發(fā)電側(cè)對機組進行分類，考慮啟停組合，實現(xiàn)低碳調(diào)度，引導用戶側(cè)低碳用電。比如，發(fā)電側(cè)考慮不同電源的碳排放特性，將發(fā)電資源分為高碳排放、低碳排放和零碳排放三類。在碳交易機制下，將碳交易成本引入目標函數(shù)，并將需求側(cè)資源作為可調(diào)度資源，以需求響應調(diào)用成本、常規(guī)火電機組燃料成本、碳捕捉機組燃料成本和碳交易成本之和最小作為目標函數(shù)，建立考慮碳捕捉機組和需求響應的低碳經(jīng)濟調(diào)度模型。
在計量上，基于全環(huán)節(jié)精確碳計量，從碳視角出發(fā)，實現(xiàn)碳排放全環(huán)節(jié)可測量、可報告、可核實。2022年6月21日，廣州版企業(yè)碳賬戶上線。此次上線的碳賬戶將對企業(yè)碳排放情況進行全面記錄，包含數(shù)據(jù)采集、核算、評價貼標、產(chǎn)融對接等環(huán)節(jié)。其中，廣州市工業(yè)和信息化局、廣東電網(wǎng)廣州供電局開發(fā)的“穗碳計算器”小程序，構(gòu)建“穗碳”大數(shù)據(jù)平臺，通過統(tǒng)計企業(yè)電力、熱力、油品、煤炭、天然氣等能源消耗量和經(jīng)營情況，基于國家和廣東省二氧化碳排放核算指南，能夠核算出企業(yè)在一定時期內(nèi)碳排放量和碳排放強度，并應用區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)可信數(shù)據(jù)管理。
從交易上看，當市場碳價變化時，隨著碳價增加，調(diào)度周期內(nèi)碳排放量將減少，發(fā)電成本、總能耗和需求響應量則隨之增加。當碳價處于較高值時，調(diào)度周期內(nèi)高碳排放機組在低負荷時會減少出力，低碳排放火電機組和碳捕捉機組則得到充分利用，需求響應資源在高負荷時將被連續(xù)調(diào)用，從而充分參與市場。“碳市場是政策性市場，電力市場是需求驅(qū)動型市場，但這并不能阻礙兩個市場相互影響?！比A北電力大學國家能源發(fā)展戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長王鵬認為，碳市場與電力批發(fā)市場互動，電源結(jié)構(gòu)必將變化；碳市場影響二級市場發(fā)電權(quán)交易，發(fā)電企業(yè)決策行為改變；電力市場將助力碳市場價格向終端用戶傳遞。
賦能工業(yè)企業(yè)
電碳耦合不但助力電力行業(yè)提效，還可以幫助碳排放占比40%的工業(yè)提效。未來十五年，我國工業(yè)等領域面臨低碳轉(zhuǎn)型和調(diào)整結(jié)構(gòu)的壓力。“單是交通、建筑、信息三大領域的電能替代所消費電量，就相當于再造一個新電力系統(tǒng)，可以有效替代油氣進口、保障能源安全。這些領域節(jié)能降耗、提高能效有迫切性?！眹译娏ν顿Y集團有限公司戰(zhàn)略規(guī)劃部主任何勇健曾在“智·能融合邁向碳中和”WAIC 2021智能趨勢論壇上表示。
能源基金會工業(yè)項目主任何平認為，目前工業(yè)領域?qū)Α半p碳”目標特別是碳市場的了解和認識還不夠，仍然存在盲目性。很多企業(yè)比較主動地設置了一些碳達峰、碳中和目標，但往往缺乏實現(xiàn)目標的具體路徑和措施。工業(yè)領域需要“施工圖”，即具體的低碳轉(zhuǎn)型解決方案。
這無疑為電碳耦合增加了應用場景。
2022年6月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國資委、市場監(jiān)管總局等六部門聯(lián)合發(fā)布的《工業(yè)能效提升行動計劃》提出，穩(wěn)妥有序推動工業(yè)節(jié)能從局部單體節(jié)能向全流程系統(tǒng)節(jié)能轉(zhuǎn)變。
隨著深圳工業(yè)園區(qū)供電環(huán)境綜合升級改造加快推進，“雙碳大腦”進一步挖掘數(shù)據(jù)潛能，監(jiān)測園區(qū)用能情況，為用戶提供有價值、全方位的能效分析，給用戶有針對性地降低能耗提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
目前福建廈門已有1836家工業(yè)企業(yè)打通“電—碳—能”數(shù)據(jù)鏈條，運用電網(wǎng)公司提供的“電碳生態(tài)地圖”，包括區(qū)域碳排放熱力圖、各行業(yè)碳電強度分析圖、同行業(yè)各企業(yè)碳電強度分析圖、企業(yè)與行業(yè)碳電強度對比圖等四張圖，實時了解電碳動態(tài)。
新思路，新場景
最新修訂的電網(wǎng)排放因子采用0.5810tCO2/MWh，但不少專家認為，電網(wǎng)排放因子的認定和追蹤可以更靈活，以適應不同的應用場景和發(fā)展階段。
隨著未來風電、光伏在電源結(jié)構(gòu)中占比大幅提高，不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同天氣、不同時段的發(fā)電均存在較大差異，因此碳排放因子也會動態(tài)變化。代姚指出，由于目前只有發(fā)電行業(yè)進入碳市場，未來還要納入更多新的主體，如即將進入的高耗能產(chǎn)業(yè)，新主體參與電力市場和碳市場需要協(xié)同。此外，從國內(nèi)的碳交易市場來說，統(tǒng)一成一個電網(wǎng)排放因子有利于同一套標準和全國碳市場的形成。但從國際競爭的角度上看，由于不同區(qū)域清潔能源發(fā)展水平不一樣，不少專家呼吁需要區(qū)分不同區(qū)域確定電網(wǎng)排放因子。
目前，認定及追蹤用電負荷，即通過追蹤“電力潮流”和“電力交易流”為電網(wǎng)排放因子的計算提供了新思路，也為政府提供了更多的監(jiān)測方法和依據(jù)。
“電碳耦合的目的是為了用有效方法來核準碳排放，找出碳排放數(shù)據(jù)作假的企業(yè)。國家也在強調(diào)完善碳排放體系，采用用電信息推算碳排放量?！蹦戏诫娋W(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)集團數(shù)字企業(yè)分公司高級經(jīng)理周瓏認為。
“電力潮流”追蹤是制定輸電費用的常用方法，也可以用來進行電力碳排放追蹤，其核心原則是出線支路的功率由各進線支路按功率比例提供。但此方法難以與電力市場（綠電市場）形成有效銜接，企業(yè)無法通過市場化交易的手段降低電力碳排放。
“基于電力交易流理論，電網(wǎng)企業(yè)可以充分挖掘電力數(shù)據(jù)的作用，通過構(gòu)建基于電力流的用電側(cè)碳排放因子體系，引導用電側(cè)在市場上積極尋找低碳甚至零碳電源，協(xié)同綠電市場和碳市場，實現(xiàn)各地區(qū)用電碳排放實際情況的精準計量，為地方政府更合理地制定碳達峰方案、對重點控排企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)進行更準確地計算與核查提供服務。”代姚認為。
國家層面也在不斷探索完善計量體系工作。5月25日，國家碳計量中心（內(nèi)蒙古）成立，這是國家市場監(jiān)管總局批準籌建的首個國家碳計量中心，實現(xiàn)了重點用能單位煤水電氣油熱等能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測分析。南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)集團技術(shù)研發(fā)中心黃彥璐告知，從用戶側(cè)來說，目前碳普惠也正在推進電碳雙鏈的融合發(fā)展。
“隨著電碳耦合的進一步深入推進，打通碳鏈、電鏈后，將形成一個全方位電碳耦合的系統(tǒng)解決方案，在這個過程中，碳中和路徑日漸清晰?！敝旌乞E認為，電碳耦合在技術(shù)上已經(jīng)具備一定條件。
