低碳经济下电网企业面临的挑战

□文/黄晓勤

“低碳经济”的概念最先在2003年英国政府发表的《能源白皮书》中提出，此后低碳经济就成为了各国政府、学者及普通民众关注的焦点。低碳经济指的是在可持续发展理念的指导下，通过制度和技术创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能减少对石油、煤炭等高碳能源的消耗，从而减少对温室气体的排放，使社会经济发展与生态保护获得协调发展。这一概念的提出引起了各国政府对气候变暖的重视。2009年的哥本哈根气候大会，使低碳经济成为新的经济发展模式，并终将演变成为规制全球经济社会发展格局的新规则。此次大会意义重大，世界各国都力图减少对不可再生能源的消耗和需求，进而达到节能减排的目的，共同保护地球环境。我国政府在此次会议中首次宣布温室气体减排清晰量化目标，至2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。为了实现政府的减排承诺，电网企业在2010年发布了《“十二五规划”节能减排综合性工作方案》，对电网运营模式和发展模式做出调整，将低碳经济融入到电网企业发展当中。

一、低碳经济对电网企业的影响

电网是连接发电侧与用电侧的枢纽，也是实现发电侧与用电侧低碳效益的重要载体，为低碳能源的接入并网与低碳用电技术的运用推广提供了重要的支撑作用。发展低碳经济将从技术层面、政策层面与财税层面上带来很多新的低碳要素，相应地改变电力行业的电源、电网结构，从而将对电力系统的运行特性、电力企业的运营策略等产生广泛而深远的影响。

（一）传统电力系统的运行方式受到低碳能源与低碳技术并网运行的冲击。发展低碳经济将促使各类低碳发电技术的不断进步和成熟，近年来，新兴的电力汽车行业悄然出现，电动汽车的市场渗透率和并网率也将不断提高，这些都要求电网应当能够对各类低碳技术的运用和发展提供良好的支撑，并对电网运行的安全性、稳定性、可控性与灵活性等方面提出了新的要求和挑战。

（二）电能的生产、传输与使用受到各类低碳宏观政策的“碳约束”。由于国家碳排放量有了清晰的量化目标，根据目标设定的碳排放额度的分摊将使电力行业的发展受到碳的约束，即“碳约束”。因此，电网企业必须综合考虑各类低碳政策和机制的影响，以使企业的发展战略与国家的宏观规划相吻合，并满足我国发展低碳经济的内在要求，这将对电网企业的运行与投资策略提出新的挑战。

（三）低碳经济增加了电力系统运行难度，亟须科学、高效的发电调度方式。低碳经济的发展促使新能源的大力开发和利用，以水电、风电为主的可再生能源的迅速发展，以及各类清洁发电技术的广泛运用，使发电系统的结构更为复杂，这在某种程度上加剧了电力系统的运行难度，因此科学、高效的发电调度方式在低碳经济背景下亟待积极探索。

二、电网企业的应对策略

根据业务职能的不同，可将电网企业分为规划、调度、生产技术、营销等不同的部门，在低碳经济背景下很多部门都将遇到新的问题与挑战，因此，各部门应互相协调，明确分工，各自承担相应的责任与义务，共同适应低碳经济发展的需求，并承担二氧化碳减排的压力。

（一）电网规划部门的应对策略。主要以火电为主的发电企业为了减少碳排放量，积极开发太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源，这些新能源发达的地方往往自身负荷较低，无法消耗发电量，所以，电网建设的滞后将大大制约这些可再生能源的大规模发展。以风电为例，截至2008年底，我国共有1，200万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，实际并入电网的仅为800万KW，造成了较大的资源浪费。另外，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、需求消耗与运行特征相结合，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。

（二）电网生产技术部门的应对策略。电网运行中的温室气体排放主要是由于各种断路器以及操作器件中所存在的六氟化硫（SF6）气体的泄漏。SF6是一种高电压器件中的气体绝缘材料，由于绝缘性高，所以被电网企业广泛运用，但是，这种气体也存在温室效应，且温室效应是CO2的2，400倍之多。目前，在高压器件的生产、装配、运行维护和报废的过程中都存在着相当数量的SF6排放和泄漏。华北电网公司对这一泄漏作了统计，2007年我国电网运行中SF6排放量约为40吨，等效折合排放CO2为98.4万吨，这一数值在未来的电网发展中还将会增加，不可忽视。

为了减少电网运行中的SF6气体排放，电网企业可以从技术工艺与设备管理等环节入手：1、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；2、设立完善健全的SF6气体排放统计机制，以实现SF6气体排放的可测量；3、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。

（三）电网调度部门的应对策略。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。但风力发电也具有独特的特点，即随机性、间歇性与不可控性。随着风电在系统中装机容量的不断增加，这些特点对系统运行的安全与稳定控制提出了更高的要求，使电力系统调度面临严峻的挑战。因此，电网调度部门应采取以下应对措施：

1、根据各新兴火力发电的调度特性采取精细调度。IGCC、NGCC与CCS技术的引入，将使传统火电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，调度部门有必要对新兴低碳电源的并网要求与调度特性进行深入的掌握，了解其在系统调峰、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。

2、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运行特性，并通过引入先进的调度技术与控制手段，制定科学的发电计划与辅助服务调度方案。

3、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要求，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。

（四）电力营销部门的应对策略。电力营销部门作为电网企业的职能部门，也应当跟其他部门相互协调、相互合作，承担应有的低碳义务与责任。具体的应对策略可以分析如下：

1、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”，从而相应地改变电网企业购电成本，进而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。

2、提倡低碳用电技术，提高电能市场覆盖率，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。

三、结束语

发展低碳经济将全方位改变传统电力行业的发展模式，为电力行业的可持续发展带来巨大的风险与挑战。低碳经济的低碳要素的引入，对电网企业的各个层面都有着相当大的影响。本文从宏观上分职能业务部门讨论了应对低碳要素的策略，各个部门内部具体地做何统筹安排将是笔者下一个研究的方向。

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