绿电溯源运行模式及技术路径研究

2024-01-17 06:57丁智华李树德韩伟吉王一杰苗立帅
能源与环境 2023年6期
关键词:电能区块交易

丁智华 李树德 韩伟吉 王一杰 苗立帅

(1 国网福建省电力有限公司 福建福州 350003 2 国网英大碳资产管理(上海)有限公司 上海 200125 3 上海交通大学中英国际低碳学院 上海 201306)

0 引言

能源问题是世界各个国家关注的焦点,传统能源的日益枯竭与环境保护和社会经济发展之间的矛盾日益显著。为寻求解决办法,世界各国从20 世纪中后期开始不断探索可再生能源发电的经济和环境效益。最近三四十年以来,依靠技术革新,可再生能源发电(又称绿色电力或简称“绿电”)正开始逐步替代传统化石能源发电。我国在绿色电力发展和交易方面已布局多年,配额制、绿证交易以及绿电交易等市场机制也在近些年逐步推出和实施。

我国自2017 年开始对绿电市场进行探索,并设立了可再生能源配额制,2019 年发展为可再生能源电力消纳责任权重制。作为可再生能源配额制的衍生物,我国2017 年也开始运行绿色电力证书(简称“绿证”)交易市场,通过绿证的自由认购,帮助可再生能源消纳主体完成相应的配额目标。2022 年南方电网和国家电网相继推出绿电交易实施细则,标志着绿电交易在全国范围内的正式开展。

根据北京电力交易中心2022 年5 月印发的《北京电力交易中心绿色电力交易实施细则》,当前的绿色电力产品是指符合国家有关政策要求的风电、光伏等可再生能源发电企业上网电量。绿色电力交易是指以绿色电力产品为标的物的电力中长期交易,用以满足发电企业、售电公司、电力用户等市场主体出售、购买绿色电力产品的需求,并为购买绿色电力产品的电力用户提供绿证。绿证是国家对发电企业每兆瓦时非水可再生能源上网电量颁发的具有唯一代码标识的电子凭证,是绿色环境权益的唯一凭证。2022 年8 月15 日,国家发展改革委、国家统计局、国家能源局《关于进一步做好新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制有关工作的通知》 进一步指出要将绿证核发范围覆盖所有可再生能源发电项目,建立全国统一的绿证体系。以上绿电和绿证市场机制的建立,为在用户侧追溯可再生能源发电的来源,也就是开展绿电溯源,提供了可能性。

开展绿电溯源具有多方面的意义,可以应用于多种场景。在可再生能源消纳责任权重制下,绿电溯源可以作为认定核算各绿电消纳责任主体配额要求的重要手段。在绿电交易市场,记录绿电的生产、交易、使用等信息进行追溯管理,既方便数据查验,又能保证绿电和绿证交易的可靠性。在用户消费方面,绿电溯源结果可以帮助用户感知绿电来源,提升用电体验,推动形成绿色低碳消费理念。在进出口贸易方面,绿电溯源可以推动国内绿证的国际认证,有助于帮助外贸出口企业减少碳关税,降低成本,增强产品竞争力。

绿电溯源在我国开展的时间还比较短,尚存在诸多难点亟需深入研究,包括到底追溯绿色电力的何种属性、应该选择何种溯源模式、需要通过怎样的技术路径来实现等关键问题。绿电本身具备多种属性,不同的属性对应不同的价值,分别在各自对应的市场进行交易。针对绿电的不同属性进行追溯,需要设计不同的绿电溯源方式,技术方法框架和实现路径也有所不同。

因此,本文将综合调研国内外的绿电交易和溯源概况,深入剖析绿电的不同属性与交易机理,系统梳理绿电溯源的不同模式及其技术框架,并对绿电溯源相关问题进行分析展望。该研究将对我国绿电溯源的设计和改进具有重要的指导意义。

1 国内外绿电交易及溯源综述

绿电溯源和绿电交易、绿证交易密切相关,因此,将首先针对世界各国的绿电交易和溯源机制进行综合调研分析。

1.1 北美绿电交易和溯源

美国的电力市场是管制市场和放松管制市场协调运行,在绿电交易方面,主要存在强制性的可再生能源配额制和自愿性的绿电交易市场[1]。

可再生能源配额制度最早起源于20 世纪90 年代的加利福尼亚州,之后世界各国都在发展类似制度,该项制度后来成为可再生能源发电能力增长的主要驱动力之一[2]。虽然各国可再生能源配额制度的具体内容不尽相同,但其基本内涵是一致的,即由中央政府或地区政府以法律的形式对可再生能源发电市场份额进行强制性规定。为满足配额要求,电力供应商一方面可以提高自身绿电供应比例,另一方面可以购买可再生能源证书(Renewable Energy Certificate,REC)。

REC 作为表征可再生能源属性所有权的金融工具,是美国绿电交易市场的重要组成部分。北美除墨西哥外都在使用REC 来代表可再生能源效益,尽管美国各州对可再生能源证书使用不同的名称,但REC 普遍指的是合格的可再生能源产生1 MWh 电力的可交易证明(亚利桑那州和内华达州除外,其定义为千瓦时)[3]。REC 具有行业范围内的权威性,受到各国政府、非政府组织、行业协会以及法律的支持。REC 在可再生能源电力的生产、使用、结算和跟踪中发挥着重要作用,可用于跟踪可再生能源电力从发电到消费的全过程。

美国能源追踪系统主要有2 大类,一类是全能源追踪系统(All-generation tracking systems),另一类是仅针对可再生能源的追踪系统(Renewable-only tracking systems)[4]。在北美各区域的可再生能源追踪系统中,比较典型的有M-RETS(中西部可再生能源跟踪系统),WREGIS(加州可再生能源信息系统),都是基于可再生能源证书来开展绿电溯源。

1.2 欧洲绿电交易和溯源

欧盟的绿色电力交易市场与美国稍有不同,欧盟成员国的可再生能源证书或绿色电力证书自愿市场与配额强制市场并行,相互独立且范围不交叉[5]。欧盟的可再生能源证书或绿色电力证书的正式名称为Guarantees of Origins(GO),欧盟的GO 交易市场即绿证自愿认购市场。而对于配额强制市场,挪威、瑞典等国家同时建立了有配额义务的绿证强制市场,它们与GO 系统是相互独立的,且明确GO 不能用在管控特定电力消费者的配额机制上。

欧洲的电力追溯系统指的是用于计算特定发电量及其发电属性的所有机制,例如用于发电的能源和技术、相关的二氧化碳排放等。使用电力追溯系统的主要目的有2 个:①电力供应商向其消费者披露他们所供应电力的来源,包括用于发电的能源、相关的二氧化碳排放量和产生的放射性废弃物等;②为考核各国政府的可再生能源份额指标提供数据支撑。基于GO 的绿电溯源系统是欧洲最广泛、最重要的电力追溯系统,以可转让的电子证书的形式实施[6]。GO 作为证明电力来源的追踪工具,为将GO 覆盖的电力生产与其他发电分开提供了可能性。因此,控制GO 的信息准确性至关重要。一些独立的机构(例如电力监管机构或输电系统运营商)通常被授予针对给定领域的权限。

1.3 我国绿电交易和溯源

近些年,我国也开始逐步开展绿电交易和绿电溯源,涉及的市场机制主要有可再生能源消纳责任权重制、绿证交易市场和绿电交易市场。

2005 年,在《可再生能源法》起草过程中,首次提出了可再生能源配额制的概念。2010 年,在《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中,提出实施新能源配额制,落实新能源发电全额保障性收购制度。2016 年2 月29 日,国家能源局发布 《关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》,提出了各行政区非水可再生能源电力消纳比重指标。2018 年3 月23 日,国家能源局综合司下发《关于征求可再生能源电力配额及考核办法(征求意见稿)》,提出实施可再生能源电力配额,包括“可再生能源总量配额”和“非水电可再生能源电力配额”。在3 次征求意见稿下发后,2019 年5 月10 日,在国家发改委、国家能源局印发《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》中,提出建立可再生能源电力消纳保障机制,设定可再生能源电力消纳责任权重,按省级行政区域对电力消费规定应达到的可再生能源电量比重。

我国绿证交易市场在绿电溯源相关的市场机制中实施较早。2017 年2 月3 日,国家发改委、财政部、国家能源局联合下发 《关于试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知》,提出在全国范围内试行可再生能源绿色电力证书核发和自愿认购。绿色电力证书的内容通常包括:发电企业的名称、可再生能源的种类、发电的技术类型、生产日期、证书交易的范围、用以标识的唯一编号等。绿证认购市场在实施之初是为了配合以上介绍的可再生能源配额制,解决可再生能源电力补贴短缺的问题,核发对象为国家可再生能源电价附加资金补助目录内的陆上风电和光伏发电(不含分布式光伏)项目。享受可再生能源电价补贴的企业可以申领绿证,如果将绿证出售后,相应的电量不再享受国家可再生能源电价附加资金的补贴,此类绿证可称为替代补贴绿证[7]。为鼓励可再生能源平价项目开发建设,按照国家发展改革委、国家能源局在2019 年发布的《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,平价上网项目和低价上网项目按照国家可再生能源绿证管理机制和政策也可以获得可交易的绿证,又称为平价绿证[8]。

在我国绿电溯源相关的各项市场机制中,绿电交易市场的建立时间最晚,直到2022 年,南方电网和国家电网才相继出台了绿色电力交易实施规则,两者主体内容相似,也存在部分差异。值得注意的是,在以上绿电交易的实施细则中明确认定了绿色电力的绿色环境权益,并由绿证所标识,该绿色环境权益在绿色电力交易的同时由发电企业转移至电力用户,绿色环境权益应确保唯一,不得重复计算或出售。此外,南方电网的绿电实施规则中也指出发电企业绿色电力账户中已核发但未划转的绿证在注销前可以在绿证交易市场自由认购。因此,标识绿电环境权益价值属性的绿证既可以随绿电交易同时划转,也可以在绿证交易市场自由认购。

与欧美国家的实践类似,我国当前的绿电溯源在相关市场机制支撑下,也主要是基于绿证标识的绿电发电信息来开展。

2 绿电溯源模式划分

通过对国内外绿电交易和绿证交易等的综合梳理,可以看出绿色电力至少具备2 方面的属性,除了像其他传统发电类型一样具备提供能量的物理电能属性,绿电还具有清洁能源的绿色环境属性。绿电溯源到底需要追溯绿电的何种属性,不同属性是否需要绑定,它们的追溯有何区别与关联,这些都是研究绿电溯源需要解决的关键问题。对应绿色电力的物理电能属性和绿色环境属性,绿电溯源可以划分如图1 所示的2 类模式。

图1 绿电溯源两类模式划分

2.1 绿电溯源模式1:环境属性认定核算

绿电溯源模式1 是专门针对绿电产生的环境效益,即绿电环境属性的认定核算。由于绿电本身可以看成普通电能附加了绿色环境属性,因此该模式将绿电的“绿色环境属性”与“物理电能属性”相互剥离。绿电的电能属性可以和其他传统形式电能一样上网输送给用户,而其绿色环境属性则被绿色电力证书,也就是绿证来量化标识。

绿证可以在绿电交易市场随绿电的电能属性交易同时划转,也可以在绿证市场单独进行认购。例如,在电力交易市场中,绿色电力的生产者(新能源电厂)与消费者(用电企业)直接签订交易合同、履约执行、完成结算,实现了绿电生产、传输、消费全流程闭环,交易过程中的绿电和绿证价格分别体现了电能价值和环境价值。用户在执行交易、使用电能的同时,也获得绿色环境权益,由持有的绿证来认定。当绿电生产者所生产的电能未由绿电买家购买或未与绿电买家达成收购协议时,为了不浪费新能源发电,这部分绿电的电能属性也可以先像普通电能一样平价上网,暂不附带绿色环境属性,与此同时,这些单独剥离出来的环境属性可以兑换成相应数量的绿证,再通过绿证交易市场进行自由认购。因此,绿电消纳用户在绿电交易中同时划转的绿证和从绿证交易市场直接购买的绿证所标识的绿电消纳总量都可纳入可再生能源消纳责任权重的考核范围,帮助其完成责任主体的配额指标。

这类针对绿电环境属性认定核算的溯源模式主要基于绿证所标识的绿电环境属性来开展,关键在于记录和追踪绿证的核发、流转、核查、注销等信息。该类模式的优势在于不受电网潮流实时分配的约束就可以达成基于交易消纳绿电的意愿,绿电的环境属性价值也在绿电和绿证交易中得以兑现。

2.2 绿电溯源模式2:绿电消纳物理溯源

绿电溯源模式2 主要是针对绿电的物理电能属性进行追溯,在该模式下,绿电的“绿色环境属性”与“物理电能属性”始终绑定。具体来说,在时间尺度上,通过智能电表等数据计量和采集工具,记录、计算、分析用户所消纳的绿色电力的实时占比,以此来还原用户的能源消费结构。更进一步可以在空间尺度上继续追踪用户所消纳绿电的种类、来源电厂的名称、甚至发电机组编号等信息。

该类溯源模式主要依托电网中电力潮流的实时分布,优势在于追踪了用户实时的用电构成以及其中绿电消纳份额的物理来源,溯源结果也可以潜在地用于完成可再生能源消纳责任制的配额指标。

2.3 绿电溯源模式的对比关联

这2 类溯源模式的本质区别在于是否将绿电的环境属性与电能属性相剥离,导致2 类模式的溯源结果可能不一致,两类模式的对比关联如图2 所示。

图2 绿电溯源2 类模式的对比关联

模式1 中的环境属性认定核算主要基于绿证上记录的绿电来源、属性及电量等信息来开展。如前所述,这里的绿证既包括随同绿电交易划转的绿证,也包括从绿证交易市场上认购的绿证。前一种绿证只与交易合同绑定,由于电网潮流的扩散,并不要求实现买卖双方之间绿电电能的完全直接物理传输;后一种绿证反映的是纯粹的绿电环境属性交易,也不涉及绿电电能的物理传输。因此绿电溯源模式1 可以确保核算的绿电环境属性总量与用户购买的绿电和绿证合同总量相匹配,但无法保证绿证持有者真正完全消纳了绿证所对应的物理电能。

模式2 中的绿电消纳物理溯源由于实现了绿电电能属性和环境属性的实时绑定,可以确保溯源结果与用户实际物理消纳的绿电总量相互一致,但由于模式2 只关注物理层面的绿电电能传输分配,该类溯源结果很可能与用户参与的绿电和绿证交易合同量不匹配。造成这种不匹配的主要原因在于电网潮流的实时分配,很有可能出现电网中的各个可再生能源发电厂给所有电气连接的用户输送绿电的情况,用户之间的分配比例会有差别且实时变动[9]。

以图3 中的IEEE9 节点系统[10]为例,分析2 类绿电溯源模式所获取结果的不一致性。假设可再生能源电厂G1 与负荷用户5 在月初签订了绿电月度交易合同,月底顺利供应绿电合同电量E1,同时划转交易等量绿证。如果采用绿电溯源模式1,我们可以直接基于用户5 持有的绿证进行环境属性认定核算,总量即为E1。如果采用绿电溯源模式2,由于电网内各个节点的电气连接,本月内可再生能源电厂G1 供应给用户5 的绿电量E1 有可能部分传输到其他没有与其签订绿电合同的关联用户,比如用户1 和4;用户5 本月消纳的部分绿电总量也有可能来源于G1 之外的其他新能源电厂,比如G2。也就是说,基于潮流分析计算,本月内从电厂G1 到用户5 实际输送的绿电电能属性总量(即模式1 的溯源结果)很有可能与随绿电合同划转的环境属性总量E1(即模式2 的溯源结果)不一致。

图3 包含G1 和G2 2 个新能源电厂的IEEE9 节点系统

由于模式不同导致的绿电溯源结果差异容易造成绿电消纳量核算不清的问题,会产生误导效果,不利于促进绿电的消纳。例如,如果没有与电厂G1 签订绿电合同的用户4 被动消纳了G1 发出的绿电,那用户4 是否需要向G1 支付这部分绿电的环境属性价值,也就是是否需要向G1 补购绿证。

为进一步解决以上溯源结果的分歧,如图2 中的虚线框所示,可通过在用户侧把绿电的环境属性剥离后再重新分配来实现2 类模式溯源结果之间的相互关联。基于模式2 中的绿电消纳物理溯源,在发电侧、电网传输以及用户侧都需要保持绿电电能属性与环境属性的实时绑定,因此用户先按照实际物理消纳的绿电电量支付对应的环境属性价值,即购买相应数量的绿证,然后在各电力用户之间组织仅针对绿证的进一步转让交易(不涉及电能转送),最终使得各个用户持有的绿证总量与其签订的绿电和绿证交易合同量相互匹配。例如,如果图3 中用户4 没有与发电厂G1 签订绿电合同却被动消纳了来自G1 的绿电电量E2,用户4 首先向G1 补购这部分绿电电量对应的环境属性价值(即对应E2 的绿证单位数量),然后再把这些绿证转让交易给已与G1 签订绿电交易合同购买E2 的用户5,从而确保用户5 最终持有的绿证数量与其签订的绿电合同量一致。

以上是在绿电通过潮流分配到达用户侧后再进一步将环境属性剥离出来转让交易,而之前介绍的绿电溯源模式1 是在发电端就把绿电的环境属性与电能属性相互剥离。因此,如图3 所示,只有剥离了绿电的环境属性允许其单独交易,才能确保用户的环境属性核算量(即绿证总量)与其签订的绿电和绿证合同总量保持一致。由此,2 类绿电溯源模式得以关联,也再次揭示了它们的本质区别就在于绿电的环境属性能否与其电能属性相互剥离。

3 绿电溯源技术框架

厘清了绿电溯源的2 类模式及其关联关系后,可以看出溯源模式1 主要依托绿电和绿证交易市场来开展,而模式2则主要通过对电网潮流的计算分析来追溯绿电来源。无论是国外的配额强制市场、自由交易市场,还是国内的绿电交易市场、绿证交易市场,都开始把绿电的环境属性与电能属性分开交易,因此针对绿电环境属性认定核算的模式1 成为当前国内外主流的溯源模式。

3.1 绿电溯源模式1 技术框架

在溯源模式1 下,终端用户可以不用关心物理电能在电网中的实际传输调度,也不考虑物理层面上真实消纳了多少绿电,而只关注绿电的环境属性,也就是用户持有的绿证总量,可以直接从获取的绿证上读取所消纳绿电的来源电厂、绿电属性、发电项目、发电月份、消纳电量以及减排量等。因此,需要建立1 个平台来实现对绿电生产、交易、消费、结算等全生命周期的追踪溯源,为发电企业、电网企业、售电公司和电力用户提供动态的绿电查证服务。该平台依托统一的绿证制度,基于电网企业的计量装置、交易机构的技术支持系统以及涵盖发电、输电、配电和用电交易结算等的信息共享联动机制,实现对绿证的生成、流转及注销等操作。

鉴于以上平台需求,当前国内外绿电溯源模式1 的技术框架通常基于区块链技术建立。绿电交易涉及多主体、跨区域交易,交易系统面临信任和效率的双重挑战[11],而区块链具有多方共识、不可篡改、智能合约自动执行、全程可追溯的特点[12],因此,区块链的技术特征与绿电溯源的理念吻合,有潜力成为能源追溯方面的重要技术解决方案之一。

近几年国内外也基于区块链技术提出了一系列与绿电溯源模式1 相关的专利。专利[13]提出了1 个基于区块链和默克尔树哈希结构的可再生能源追踪系统框架,专利[14]介绍了1 种基于区块链的新能源电力溯源方法及系统,通过打通交易、调度各环节,将物理的电力数字化映射到区块链上,变成数字化可追溯的1 种商品,从而达到对可再生能源电力精确溯源的目的。

目前,国家电网基于区块链技术搭建了“e-交易”电力市场服务平台,在该平台中各市场主体可以灵活自主地进行绿电交易,交易及使用数据将被存储于区块链上,交易完成后,通过对绿电交易数据进行分析处理,即可实现模式1 中对绿电环境属性的追踪与溯源。文献[11]中详细介绍了该绿电交易平台的交易机制和设计方案,提出了数据层、服务层和应用层的整体架构。

为了合理评估绿电溯源机制是否满足设计要求,以及能否高效运行,需要设立合理的评价标准。最新的绿电溯源专利和实践都是基于区块链技术,因此,文献[9]和[11]中采用区块链的网络性能、执行智能合约代码的计算成本、平台能力等性能指标来对绿电溯源机制进行评价。

3.2 绿电溯源模式2 技术路径

在绿电交易和绿证交易市场未建立之前,可考虑采用溯源模式2 作为过渡。该模式主要关注绿电的物理消纳,可帮助用户弄清楚实时的用电消费结构,也可辅助用户可再生能源责任权重配额的考核。

为了实时精确地追踪绿电在电网中的传输调配,需要针对整个电网进行潮流计算和分解。模式2 中基于电力潮流计算的绿电消纳物理溯源仍可沿用以上基于区块链的技术架构,与模式1 的主要区别是引入了实时电力潮流数据的计算和存储,例如,该项功能可以放在文献[11]中区块链总体架构的数据层。绿电溯源模式2 可以描述电力潮流在电源和负荷之间传输的时空对应,但是需要收集各节点与支路的测量数据,复杂度和计算成本会随着电网规模不断上升[9]。此外,绿电与其他类型电能在输送过程中的多级分解、网损计算分摊以及在终端用户间的分配等关键问题仍有待深入研究,这些会直接影响绿电溯源模式2 的技术可行性。

4 绿电溯源相关问题分析展望

在我国绿电溯源的发展中,需要考虑若干密切相关的重要问题。在设计层面,需要考虑对市场规模发展的适应性,对区块链的技术改进和监管等;在应用层面,也要探索如何通过绿电溯源推动我国绿证的国际化,如何与碳排放交易相融合等问题。

4.1 适应绿电规模扩大

目前国内外主流的绿电溯源模式1 主要基于绿电和绿证交易信息来开展,我国当前的绿电和绿证交易市场规模还在不断扩大,溯源机制的设计容量及性能需要做好提前规划以拟合未来的交易市场规模。随着国家双碳目标的临近,参与绿证交易的用户数将迎来快速增长,基于区块链技术的绿电交易及溯源应充分考虑未来用户群体数量,预测未来绿电交易高峰,搭建起与不断增长的市场规模相匹配的区块链系统维护中心以应对突发情况。

4.2 区块链技术与监管

我国现行的绿电交易和溯源平台架构基于区块链技术搭建,应在保证数据准确、安全性的前提下加快交易确认速度,对于不同的共识机制优缺点有明确的认知,以具体交易市场的参数为指标评估各个技术环节,不断优化能源追溯机制,根据需求选择最优方案。区块链的法律监管也有待完善,能源关系国计民生,绿电交易需严格监管,然而目前针对区块链技术的监管体系仍待进一步构建,并且,区块链还存在智能合约的责任主体缺失问题[15]。智能合约签订主体往往是虚拟的账户而不是自然的人,所以有一系列伦理问题,比如合同授权、违约责任方的追责等。未来区块链在绿电交易中的应用需要引入数字身份认证服务,另外也需要政策的保障和监管,保证区块链主体的合法性和合理性。

4.3 推动绿证国际化

在国际贸易方面,准确的绿电溯源有助于推动国内绿证获得国际认证,消解国际碳税贸易壁垒,帮助出口企业降低成本,增强产品竞争力。2019 年,欧盟率先提出引入碳边境调节机制(CBAM)。CBAM 是欧盟针对碳排放密集型进口产品征收的特定碳关税,是欧盟借助“气候外衣”而构筑的绿色贸易壁垒,势必将影响我国出口产品的竞争力。我国的绿证未来要走向国际化,提高国际认可度和接受度至关重要[16]。目前国内绿证的唯一性、有效性还很难获得国际社会认可,同时由于国内绿证主要为补贴项目绿证,平均成交价格较高,导致缺乏国际竞争力,不利于国内与国际市场间的绿色数据认证[17]。因此未来发展中,基于区块链技术提供的透明可靠的绿电溯源结果,有关部门应尽快加强认证监督及国际互认机制的建设,推动国内绿证的国际化认证。同时还要继续发展国内非补贴项目绿证,推动国内平价绿证交易,从价格上提升国内绿证的竞争优势。

4.4 与碳排放交易融合

每兆瓦时绿电对应的二氧化碳减排量基本是确定的,用户持有的绿证所记载的绿电属性信息可以精确衡量二氧化碳的减排量,与碳排放交易体系可以形成天然的衔接[18]。绿电溯源关注的是绿电消纳的确权问题,碳排放市场聚焦于温室气体排放的计量问题。在碳排放市场中,可交易的碳排放权主要有2 个品种,一个是碳排放配额(CEAR),另一个是国家核证自愿减排量(CCER)。在碳减排量的对应层面,虽然绿证上也注明了二氧化碳和其他温室气体的减排量,但目前这一减排量并不像CCER 一样具有抵消企业碳减排总量的作用,也无法进入碳交易市场。在我国碳排放权交易机制的设计中,建议基于精确的绿电溯源结果明确绿证背后所代表的碳减排权益归属,推动绿证参与碳排放交易。

5 结论

本文聚焦于我国近些年开始逐步开展的绿电溯源,基于绿色电力自身的不同属性,揭示了绿电溯源的2 种典型运行模式,并深入剖析了2 类绿电溯源模式的区别和关联。由于本质上是针对绿电的不同属性进行追溯,2 类绿电溯源模式的结果并不相容,各自适用于不同的市场发展阶段。依托于绿电和绿证交易市场,针对绿电环境属性认定核算的模式1 成为当前国内外主流的绿电溯源方式。在市场尚未建立的初期阶段,针对绿电消纳物理溯源的模式2 可以作为过渡,溯源结果也可以为可再生能源消纳责任配额的考核等提供量化依据。

最新的国内外绿电交易平台和绿电溯源技术框架主要基于区块链技术来搭建,充分利用区块链多方共识、不可篡改、智能合约自动执行、全程可追溯的特点,依据记录的绿电交易申报、合同、执行、结算、绿证划转等信息,可以实现模式1 中对绿电环境属性的认定核算。基于该技术框架,在模式2 对应的市场发展阶段,也可以引入实时电力潮流数据的计算和存储,开展绿电消纳的物理溯源。

总体来说,我国的绿电溯源及绿电和绿证交易市场尚处在初期阶段,还有若干关键问题需深入研究。本文针对绿电溯源设计和应用中的几个关键问题也进行了分析展望,提出了对应的发展建议。

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