低碳经济对电力行业影响分析报告.docx

1、低碳经济对电力行业影响分析报告低碳经济对电力行业影响分析报告1、概述随着我国经济的发展，我国二氧化碳的排放量逐年增多。早在2007年，荷兰环境评估局（Netherlands Environmental Assessment Agency）发布的一份报告称，中国已经超过美国成为世界上最大的二氧化碳排放国。尽管如此，中国的人均二氧化碳排放量仍然远远低于世界平均水平，大约相当于美国人均的四分之一。然而，中国经济正在以每年10%的速度增长，这也意味着二氧化碳的排放量增长的趋势将会继续延续。根据中科院在2010年一份国内按行业划分的二氧化碳排放名单指出，电力行业排放的二氧化碳总量占全国排放总量的40.1

2、%,占所有行业排放量之首，紧接着的是石油加工、炼焦及核燃料加工业占15.7%；黑色金属冶炼及压延加工业占7.3%；非金属矿物制品业占6.7%；化学原料及化学制品制造业占6%。另外，二氧化碳的排放绝大多数来自工业，服务行业和农业所占的比重都很小。从上面的数据我们可以看到，电力行业所排放的二氧化碳总量约占全国排放量的半壁江上。显然，在这个权重之下，全国的节能减排目标的实现，很大程度上取决于整个电力行业在未来一段时间内在节能减排上面的表现。众所周知，电能作为二次能源，其产生依赖于发电厂中一次能源的消耗。在我国，电能的产生大体上来自火力发电，水力发电，核能发电，风力发电以及太阳能发电。然而在电厂使用的

3、发电一次能源中，并不都是清洁的能源，也就是说，在一次能源消耗的过程中将会产生一些废弃的物质，其中很大一部分就是二氧化碳。事实上，水电，风电，太阳能甚至核电都是非常清洁的能源，它们的消耗并不会对环境产生过多的二氧化碳和其他温室气体，真正在电力行业排放二氧化碳上起主导作用的是火力发电。 在我国，绝大多数火力发电厂所使用的一次能源是煤炭。在煤炭燃烧过程中产生巨大化学能量的同时，伴随的是同样数量级的反应生成物二氧化碳。就是这个简单的过程决定了火力发电每年在全国二氧化碳排放总量的所占的巨大比重。来自国际能源署的数据显示，来源于煤炭消费的二氧化碳排放量中，火电二氧化碳排放量在占全国二氧化碳排放量的40%-

4、50%，而且在未来一段时期还将继续呈上升态势。在2011年底，我国火电装机容量占全国总装机容量的74.6%。如此大的装机量，意味着很大程度上我国的电力行业的绝对主导就是火电，并且这个数字在相当长一段时间内将很难大幅下降。如此大的火电发电比重，既是由我国能源的分布的情况所决定，同时也受我国发电行业技术的限制。实际上，调整能源产业结构，大力发展新能源一直是我国电力行业发展的主流方向。伴随着国家对低碳减排的关注度逐渐增大，电力行业因其高碳排放量而倍受关注，电力行业未来的低碳发展方向也成为了我国整体低碳发展布局中最重要的一个环节之一。那么低碳经济对电力行业未来的发展必将产生深远的影响。2、低碳经济下电

5、力行业发展的关键性转变在我国，电力碳排放具有总量大、增速快的特点，电力行业单位发电量CO2排放达771kg/（MWh），远超发达国家与全球平均水平，这显示了我国电力行业在碳减排上的巨大压力与巨大潜力。2009年哥本哈根气候变化大会召开前夕，中国政府做出承诺：到2020年，非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右；单位国内生产总值CO2排放强度比2005年下降40%-45%。这个承诺对电力行业提出了严峻的挑战。在低碳经济模式下，传统电力行业无论在其所面临的外部环境还是内在的发展模式上，都将面临巨大的转变。 （1）电力行业面临新的机遇和发展模式。电能是典型的二次清洁能源，其终端消费具有明显的低

6、碳优势，这将促使电力行业在大能源系统中占据更为重要的地位，战略意义凸显，从而为行业的快速发展提供良好条件；我国包括减排立法、碳税、碳配额、碳交易机制等宏观调控与经济手段的引入，为电力行业未来的发展构建了一个全新的宏观经济环境与政策环境；各类低碳技术的应用为电力行业的发展带来了新的机遇与挑战，碳减排将成为电力行业可持续发展的重要目标之一，从而改变电力行业的发展模式，并在行业内部各个环节引入“碳约束”机制。（2）电力行业面临全新的运行模式。在低碳环境下，低碳理念的渗透与各类低碳要素的引入将使电力行业呈现出明显的低碳特性与全新的运行模式，并广泛地影响电力系统的投资、规划、调度与运行等环节。因此，电力

7、行业必须从技术层面和管理理念等方面作好应对这种转变的准备，分析低碳机制引入对电力行业各个环节的影响与挑战，提前做好部署与规划，以便为我国电力行业的低碳化发展提供理论支撑。3、电力行业低碳发展的机遇发展低碳经济已经是刻不容缓，也是今后经济发展的必然方向，而电力行业作为最重要的能源产业，在此背景下的发展对实现低碳经济具有重大意义并且极具挑战性，因此电力行业必须有新的发展思路，争做低碳经济的领头羊。（1）树立低碳电力理念，加大政策支持电力行业应树立新的观念和意识，切实理解低碳经济将是未来经济的发展方向，理解发展低碳电力的紧迫性，从规划到实施将低碳思路贯彻到底。当然，低碳电力的发展需要政策的大力支持，

8、这是电力行业自身特点以及经济发展规律决定的。制定政策时，不能只着眼于眼前利益，更应制定偏向长远利益考虑的政策，对新能源、新技术的发展给予鼓励，真正发挥政策的导向作用。（2）提高能源利用效率我国电力行业的能源利用效率距离世界先进水平还有一定差距。2010年上海的发电热效率为35.1%，而超临界燃煤技术已经达到45%。另外，输电损失也比发达国家要高。由此可见，在节能增效方面，我国还有很大的提升空间，因此我们必须鼓励技术创新，加大设备、技术研发投资，发展先进技术，淘汰高耗能、低效率的老旧设备，以提高能源利用效率。考虑到在未来相当长的一段时间内，我国的火电仍会占据较大比例，所以提高煤燃烧效率，降低能源

9、损耗迫在眉睫。（3）优化能源结构我国发电能源主要以火电为主，水能、核能、风能等只占发电能源的小部分，而火电又是碳排放的主要来源，其中煤炭发电的碳排放占发电总排放的比例超过90%。因此，要实现电力低碳化的目标，就必须改变我国目前以火电为主要发电能源的能源结构，积极发展风能、太阳能、地热等可再生清洁能源，实现发电能源结构的多样化。增加清洁能源占总发电能源的比例，逐步减小电力行业对于煤、石油等化石燃料的依赖，优化能源结构。（4）建设智能电网智能电网采用先进的测量传感、决策控制等技术，通过对发电、输电、配电的智能控制来实现电网的可靠、安全、经济、高效运行。因此智能电网的发展将有利于电力的低碳发展，为电

10、网节能减排、能源结构优化提供技术平台。智能电网的应用可以通过市场电价来调节符合曲线，进而降低对发电容量的要求。同时由于风能、太阳能等能源具有间歇性的特点，因此要提高其比例必须有较好的负荷调控系统的支持，保证电网的安全经济运行。在这些可再生能源不足时，能通过市场调节减小负荷或是增大诸如火电等电源的投入；在可再生能源充足时，能通过降低电价来促进电力消费，同时减小火电能电源的投入。（5）加强国际交流合作，拓宽电力发展思路我国在一些关键技术上和发达国家还存在一定差距，因此在自主发展技术的同时，必须借鉴和吸收国外先进技术和经验，积极开展国际合作，通过共同开发、合理转让等方式引进国外先进技术，提高国内技术

11、水平和创新能力。4、电力行业低碳发展面临的风险与挑战在低碳环境下，发电企业将遭遇极大的经营风险，这种风险主要来自于全社会对环保的关注、宏观行业政策的不确定性以及碳市场上碳价的波动。 （1）环保风险。从现有经验看，我国主要是通过引入强制标准的方式实施环保控制，包括引入能效与排放的基准水平（如各种污染物排放标准体系），或者规定发电企业需拥有一定比例的低碳电源（如可再生能源发电配额）等，当发电企业未能满足环保要求时，将被取消生产资格或处以高额罚金。所以，环保风险将提高传统发电企业尤其是火电企业的经营成本，从节约能源和减少碳排放的角度来看，都将会对火电厂的发电能效与清洁程度提出新的要求。 （2）政策风

12、险。政策风险主要指各种低碳机制引入时政府将推行新的政策带来的不确定性，包括：是否实施碳排放的总量控制；是否引入碳交易机制并赋予碳排放额度一定的价格及未来采用什么样的减排目标；是否引入碳税等财政政策，对于各类低碳技术的政策支持力度有多大等等。由于发电机组的服役期较长，一般为20-30年，因此在投资决策时，需要考虑相当长一段时间内的政策走向，以规避政策风险，而这些宏观政策的变动与不确定性将对发电企业的经营与盈利状况带来极大的影响。 （3）市场风险。市场风险是发电企业在低碳经济中面临的最为直接的风险因素。碳排放额度具有典型的金融特性，有较高的流动性，且几乎覆盖大部分重要的工业部门。作为一种新兴的交易

13、市场，近年来碳排放的交易量发展迅猛，已呈现出取代原油成为全球最大交易品种的趋势，但其形成机理复杂，波动性较大，存在较大的风险。2008年以来，碳交易价格的波动幅度高达600%，曾一度高达30欧元/t，也曾跌至5欧元/t，而对于未来减排前景的不确定性，使得碳价的走向扑朔迷离，难以预测。在低碳环境下，碳排放成本将逐渐成为发电企业生产成本中的重要组成部分，而碳价的波动将使发电企业面临极大的成本风险。 发电企业尤其是近期投产传统火电机组的企业，其机组大多还有很长的服役年限，而现有的设备条件又决定了这些发电机组具有很高的碳排放强度，随着碳减排工作的逐渐推进，这类电厂无疑将面临各种环保要求，而各种减排政策

14、的实施以及碳交易机制的建立，将为此类发电企业生产成本带来“始料未及”的变化。根据欧盟ETS机制的碳配额分配，大部分火电厂只能分到其平常碳排放的约2/3额度，这就要求这些传统的火电厂或者减产，或者从市场上购买缺额，从而将对电厂的正常经营行为造成极大的冲击。5、电力企业应对策略（1）电网规划部门的应对策略分析 以风电为例，我国大部分风力资源都分布在北部，而当地负荷水平较低，无法消纳大量的风力发电量，因此，电网建设的滞后将极大地制约可再生能源的大规模发展。截至2010年底，我国共有超过1200万kW的风电机组完成吊装，但由于风电的发展与电网规划不协调，电网建设滞后以及风电并网中的一些技术和体制障碍，

15、实际并入电网的仅为800万kW，造成了较大的资源浪费。同时，由于新技术发展的不确定性引发的技术风险也将是电网企业所不能忽视的问题。 电网的健康快速发展是电源发展的有力支撑，并可提高电力系统对可再生能源、碳捕集电厂等低碳电源的容纳能力。电网企业应深入探讨低碳环境下电网环节的规划模式，将电网规划与各类低碳电源的发展规划、并网条件、需求消纳与运行特征相结合，电网要尽力为各类低碳能源的接入提供支撑，电网企业应根据各种低碳技术的成本效益特性与技术成熟度，综合考虑政府政策和市场运作等风险，协调企业的短期效益与长期发展，制定最优的发展策略与规划方案。 （2）电网生产技术部门的应对策略分析 发展低碳经济、减排

16、CO2主要是为了应对温室气体产生的温室效应导致全球气候变暖，而电网运行中也存在着一定的温室气体排放，主要是各种断路器以及操作器件中所存在的六氟化硫（SF6）气体的泄露。SF6作为绝佳的气体绝缘材料在高电压器件中被广泛使用，但同时，SF6的温室效应是CO2的24000倍。目前，在高电压器件的生产、装配、运行维护和报废过程中都存在着相当数量的SF6排放和泄漏。为了减少电网运行中的SF6气体排放，电网企业应从技术工艺与设备管理等环节入手：提高高电压器件的生产工艺和维护措施，减少该环节内部的SF6泄漏，同时建立完善的退役SF6设备的回收机制，全方位减少SF6排放量；设立完善健全的SF6气体排放统计机制

17、，以实现SF6气体排放的可测量；积极研究开发SF6气体的替代产品，如真空断路器技术等，在确保器件的工作质量与技术标准的前提下，减少SF6气体的使用量，从根本上降低由SF6气体造成的温室效应。 （3）电网调度运行部门的应对策略分析 低碳经济将对电网的调度技术提出新的要求，低碳将继安全、经济之后成为电力系统调度运行中的重要目标之一，与此同时，以风电为主的可再生能源将得到蓬勃发展。但风电出力大多具有较强的随机性、间歇性与不可控性的特点，随着其在系统中装机容量的不断增加，将对系统运行的安全与稳定控制带来更高的要求，使电力系统调度面临严峻的挑战。为此，电网调度运行部门可采取的主要应对策略如下： 针对各类

18、新型火力电源的调度特性采取精细调度。IGCC、NGCC与CCS技术的引入，将使传统的火力电源呈现出新的技术特性，并对电网的调度运行产生重要的影响，因此，调度部门应深入掌握各类新型低碳电源的并网要求与调度特性，了解其在提供系统调峰、调频、备用等辅助服务中的性能与作用，探讨其与传统电源品种之间的协调运行机制，评估各类新型电源的接入所带来的各方面影响，制定相应的对策，并精心地、科学地调度，以保证低碳背景下电网企业有效应对引入低碳技术所引起的新问题及带来的风险。 针对可再生能源的运行特性引入相应的并网运行调度技术。为保证低碳环境下电网的安全运行，需要深入探讨可再生能源的运行特性，并通过引入先进的调度技

19、术与控制手段，制定科学的发电出力计划与辅助服务调度方案。 发展面向低碳目标的电力调度技术。优化的调度技术可调整不同机组的发电量，从而改变整个电力系统的CO2排放量。电网企业为适应低碳时代的需求，其调度部门应分析如何在调度运行中最大限度地减少CO2排放，并根据不同地域、不同季节、不同电源结构的特点，提出相应的低碳调度对策。（4）电力市场交易部门的应对策略分析 基于市场的碳排放交易机制是低碳经济的重要组成部分，在欧盟、美国等发达国家已得到广泛的发展和实施。我国也可通过清洁发展机制（CDM）参与国际碳交易市场，以应对未来的减排压力以及潜在的硬性约束。 在我国电力市场中，电网企业是单一购电方，负责市场

20、计划的落实、校核与执行，承担着市场运营的重要职能。碳交易机制的引入将使电力市场的外部运行环境发生重大变化，并改变电力市场的结构与运行特点。发电企业是碳交易中最活跃的市场主体，不同发电机组的碳排放强度不同，也将为各类机组带来不同的碳成本或收益，从而改变电力企业之间的利益格局，对电力市场的运行环境、市场格局与均衡状态产生重要的影响。因此，电网企业应深入探讨和设计与低碳经济相适应的电力市场体系与市场模式，引入相应的电力价格形成机制与电力市场交易体系，以控制电力市场风险，满足电力交易需求，提高电力市场的竞争性，降低交易成本，实现电力交易与碳交易的良好衔接与协调运行。 （5）电力营销部门的应对策略分析

21、电力营销部门的主要应对策略如下： 基于低碳的购电成本分析与购售电策略。碳交易、碳税等政策的引入将为电力生产带来“碳成本”，从而相应改变电网企业的购电成本，而购电成本的变化将影响电网企业的赢利空间：一方面，在没有引入合适成本消纳机制的前提下，发电成本的普遍上升将影响电网企业的赢利能力；另一方面，对于不同区域、省份的电网企业而言，由于本地的资源禀赋与电源结构各不相同，“碳成本”的引入将可能改变地区间发电成本的比较优势，从而改变地区间的送/受电状态与规模。这就要求电网营销部门能够未雨绸缪，积极探讨在不同碳价场景、政策场景下的营销战略，以积极利用本地的碳资源，降低企业的运营风险，提高企业的盈利能力。

22、提倡低碳用电技术，提高电能的市场覆盖率，实施积极的营销策略。相比于直接通过燃烧一次化石燃料获取能源的方式，电能往往具备清洁低碳的特性，而该特性将随着可再生能源发电比例的提高与发电效率的提高而不断上升。在低碳背景下，以电动汽车为代表的低碳用电技术的运用与推广，可使分散的碳排放方式转变为集中的碳排放方式，便于实施碳捕集技术，降低碳排放水平，使电能的竞争力更加凸显。因此，利用电能的低碳特性实施积极的营销策略，提高电能的市场覆盖率，将成为企业的重要发展战略之一。 在发展智能电网的大背景下，随着智能电表、电动汽车充电设施的建设与完善，采用合理的营销技术与商业模式，包装低碳环保的电能商品，实现差别营销策略与对应的需求侧管理技术，提倡科学的、低碳的用电方式，满足电力用户的个性化需求，并提高企业的赢利能力，也是电网企业应对低碳挑战中的关键一环。