迈向零碳未来：碳中和下的宏观趋势与企业实践

作者简介

广东中大管理咨询集团股份有限公司（中大咨询集团）创立于1993年，是中国咨询业的开拓者。秉承中山大学的人文精神与产业报国的家国情怀，坚守“企业发展、地区繁荣、国家富强”的初心，经过30年的稳健发展，已成为中国咨询行业的领先者。中大咨询集团拥有800余人的顾问团队，以及一批合作超过10年的战略合作伙伴，提供“咨询+培训+数字化”整体解决方案，帮助中国企业数字化转型。长期关注碳达峰碳中和领域，开展以双碳为主题的宏观发展趋势与企业实践案例研究，助力政府部门和企业向绿色低碳发展模式转型升级。

内容简介

双碳目标下，电力行业将会走向何方 在双碳目标的要求下，调整电力结构成为我国的必然选择。根据清华大学气候变化与可持续发展研究院的预测，在2050年强化政策情境下，电力行业2050年非化石能源发电占比将达到76.2%；在2050年升温2℃情景下，非化石能源发电占比将达到90.5%。无论何种情形，化石能源发电的占比都必须大幅压缩，可再生能源发电将成为电力行业最主要的能源消耗形式。由于可再生能源发电具有随机性、间歇性和波动性的特征，当可再生能源发电比例大幅提升后，电力系统整体，包括电网端、负荷端都将随之呈现新的发展趋势，储能技术也将得到更多应用；与此同时，电力体制也将配合可再生能源发电的特点，向更加市场化的方向发展。 “源头”减碳，风光发电比例大幅提升 我国在气候雄心峰会上对风电和太阳能发电装机容量提出了具体目标，即到2030年，我国风电、太阳能发电装机总容量将达到12亿千瓦以上，充分说明了风光发电在实现双碳目标中的重要性。由于我国风光资源丰富、行业成熟度高，且皆为优质的“低碳”电力，预计风光发电未来将成为替代火电的最主要发电形式。 我国风光资源丰富，从资源禀赋角度来看能够支撑较大的发电量，满足我国的供电需求。 风电方面，陆地100米高度风速可达到每秒5.7米，风功率密度达到每平方米221.2瓦，近海100米高度风速可达到每秒8.3米，风功率密度可达到每平方米832.2瓦，从资源禀赋来看，能够支撑较大的发电量；目前，我国的风电装机容量已经位居全球第一，截至2021年底，我国陆上风电装机容量达到302583兆瓦，占全球39.34%；海上风电装机容量达到26390兆瓦，占全球22.81% 太阳能方面，我国太阳能资源丰富区能量能够达到每平方米6690～8360兆焦耳，较差区也能够达到每平方米4180～5016兆焦耳，高于伦敦、东京、汉堡等光伏发电应用较为广泛的地区。2021年，我国光伏装机总量达到3.06亿千瓦，是全球光伏装机总量最高的国家，占全球光伏总装机容量的36.3%。 在多年政策支持下，我国风光发电行业已经走向成熟，制造技术逐步发展，规模效应逐渐显现，整体成本下行，基本能够在发电端实现与火电相竞争的成本优势。 …… 电网智能化程度提升，远程输配能力增强 在电网一端，可再生能源发电比例提升，要求电网具备更高的灵活性以保障整个电力系统的稳定，同时适应可再生能源发电、用电的区域不匹配特征，提高输配电能力。这就要求电网在智能化、并网标准、输配线路等方面实现全面升级。 运用智能化手段提升供需预测准确性。由于可再生能源发电占比提升会导致电力负荷不确定性、电网潮流不确定性提升，因此电网将通过更多智能化手段加快信息的采集、感知、处理、应用，以实现更准确的供需预测，保障电网的稳定性。 …… 需求侧管理与需求侧响应成为长期发展趋势 风光发电出力不可控，在大量接入电力系统后，仅靠发电侧调峰实现电力系统实时平衡的难度将会加大，需要通过电力用户合理的错峰、避峰和调节保证电力系统的平稳运行。因此，有效的需求侧管理与响应将成为长期发展趋势。 目前我国负荷侧资源已经具备了可观的调节能力。分布式发电、用户侧储能都得到了较为迅速的发展，具有响应自动化、实时化、智能化特征的自动需求响应技术逐渐在智能家居、智能楼宇、用户侧储能等各类负荷中得到应用，散布的负荷侧能源已经具有在物理层面实时响应系统需要的能力。此外，国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》也提出“引导自备电厂、传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等参与系统调节”，充分说明了需求侧管理和需求侧响应的重要性。 …… 储能环节重要性提升 为了解决风光发电出电时的随机性、间歇性和波动性，维持电力系统整体的稳定性，催生了电源、电网、用户等各电力系统各环节对储能设备的需求。例如在电源侧，可以通过储能方式实现用电负荷的削峰填谷，或以“储 能+传统机组”联合运行的方式，提高辅助动态运行，提高传统机组运行效率，延缓新建机组；在电网侧，储能工具可以在负荷接近设备容量的输配电系统内，通过较小的装机容量提高输配电能力，延缓新建设施；在用户侧， 大型工业企业可以利用储能设备在用电低谷储存电能，高峰时释放，降低成本；储能设施也能提高供电可靠性，防止突然断电造成损失。 目前主流的储能方式分为热储能、电储能、氢储能三类，其中电储能是目前应用最为广泛的储能方式，又可以分为电化学储能和机械储能。各类储能方式具有不同特点和适用场景。电化学储能中的锂离子电池是目前最成熟的新型储能方式，经过多年发展，技术相对成熟，成本已经走入下降通道。《2030年前碳达峰行动方案》中提出，到2025年，预计锂离子电池将在实现双碳目标过程中扮演重要角色。 …… 电力体制市场化改革进程加快 电力体制整体市场化程度的提高对于消纳可再生能源发电、调节时间、区域发电与用电错配具有重要作用。随着可再生能源接入比例提升，可再生能源参与全国电力市场交易、电价进一步市场化、辅助服务市场更加完善等都将是电力体制改革的新趋势。 可再生能源发电深度参与电力市场交易。可再生能源发电具有边际成本低的显著优势，其参与跨区域市场交易，有利于消纳西北等地的风光发电量，能够缓解发电、用电的区域间错配问题，降低弃风弃光率。2021年以前，除西北、东北等区域外，风电、光伏尤其是外送消纳的新能源电量还没有参与市场化竞价。2021年上半年《关于进一步做好电力现货市场建设时点工作的通知》提出，将引导新能源项目10%的预计当期电量通过市场化交易竞争上网，首次在国家层面出台的文件中确认了可再生能源参加市场化交易，也意味着双碳目标将在可再生能源逐步市场化的环境下完成。由于现货市场对发电供需预判能力要求较高，但目前新能源发电预测精度低，未来电力市场将会出现更加精细化的交易和更加多样化的交易品种，以适应新能源进入电力现货市场。 …… 全景解读碳达峰碳中和 助力企业把握低碳发展先机 ☆宏观趋势 ？ 中国碳排放现状与政策 ？ 全球减碳政策发展历程与启示 ☆行业分析 ？ 电力、钢铁、交通、建筑、建材，5大高排放行业发展趋势与降碳路径 ？ 产业园区低碳发展方向 ？ 3大减碳强力辅助：碳汇、CCUS与绿色金融 ☆企业实践 ？ 中国宝武、华为、海螺水泥、BP、意昂、敦豪、万喜等7家全球知名企业低碳转型经验