[摘 要]随着“双碳”目标的提出,电网公司减碳责任日益凸显。文章在分析电网公司碳排放构成的基础上,阐述了“双碳”背景下开展电网公司碳减排审计评价的重要性和面临的难点,提出了一套包括碳排放精细化核算、碳减排量多场景计算、碳数据区块链管理、碳减排审计评价指标体系等在内的电网公司碳减排审计评价技术体系,以期为电网公司高质量实现“双碳”目标提供技术支撑。
[关键词]“双碳”目标;电网公司;碳减排审计;评价技术
中图分类号:X322;F426.6 文献标识码:A 文章编号:1674-1722(2024)20-0046-03
2020年9月,习近平总书记在第七十五届联合国大会上庄严承诺,我国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年10月,《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确提出,落实“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革[ 1 ]。“双碳”目标不仅事关生态文明建设和可持续发展,更是我国参与全球气候治理、践行大国责任担当的重大举措。
(一)发电侧碳排放
发电侧碳排放主要源于电网公司自有发电资产以及外购电力对应的上游发电环节。就自有电源而言,火电、燃气发电在烟气中直接排放二氧化碳,而光伏、风电、水电等清洁能源发电环节虽无直接碳排放,但其设备制造、建设、运维等全生命周期均会产生碳排放。此外,外购电力对应的发电侧碳排放虽非电网公司运营边界内的直接排放,但其隐含的碳排放转移到了电网公司。因此,全面核算发电侧碳排放,对电网公司碳排放管理至关重要。
(二)电网侧碳排放
电网侧碳排放涵盖输变电及配电等环节。输电线路和变配电设备在运行过程中会产生电能损耗,相当于增加了发电侧的碳排放。此外,电网基础设施的建设运维也会产生碳排放,如变电站建设、电缆敷设、设备巡检等均消耗化石能源,间接导致碳排放[ 2 ]。电网规划设计阶段的环保材料选择、施工阶段的清洁施工以及运维阶段的节能增效,都将影响电网侧的碳排放水平。科学核算电网侧碳排放,有助于电网公司优化碳管理流程,提升碳资产价值。
(三)供电侧碳排放
供电侧碳排放主要是指电力用户使用电网公司供电所产生的碳排放。工业、建筑、交通、居民等各领域的电力消费均伴随着碳排放。这部分排放虽非电网公司的直接排放,但却与电网公司经营策略密切相关。通过优化电价政策、引导用电需求响应等措施,电网公司可以影响电力用户的用能行为和碳排放水平。同时,电网公司大力开展综合能源服务,通过提高用户能效、优化能源利用方式,可显著降低供电侧碳排放。供电侧碳排放的核算与管理已成为电网公司践行社会责任的重要体现。
(一)碳核算是碳管理的基础
碳排放核算是电网公司开展碳管理的基础和前提。只有建立覆盖发电、输配电、售电等各环节的碳排放核算体系,准确量化各环节的碳足迹,掌握碳排放的时空分布特征,识别碳排放的关键驱动因素,才能为电网公司制定碳达峰、碳中和目标和行动方案提供决策依据。“双碳”目标下,碳排放数据的真实性、可靠性、可追溯性备受监管和公众关注,这对电网公司的碳排放核算提出了更高要求[ 3 ]。开展第三方碳审计评价,有助于查找碳核算方法和流程的问题,优化完善碳盘查制度,夯实电网公司碳管理DXFQx1YeKcpqs8sgw5fDQQ==基础。
(二)助力碳资产优化配置
在“双碳”约束下,碳排放配额已成为电网公司的稀缺资源和宝贵资产。科学开展碳减排审计评价,综合评估电源结构优化、电网智能化升级、需求侧管理等不同维度的减碳潜力、减排成本和效益,进而比选最优的碳减排路径组合,可实现碳资产的优化配置。实施碳资产的有效管理和灵活运作,一方面可最大化电网公司的减碳效益,另一方面可通过对外输出节能减碳服务获取额外收益。此外,减排量的MRV(测量、报告、核查)也是碳资产价值变现的关键,需经第三方审计评价验证碳减排量的真实性和额度确定性。
(三)形成碳减排长效机制
将碳排放约束纳入电网公司的投资、建设、运营等各环节,通过开展碳减排审计评价,可倒逼形成碳减排工作的常态化、制度化、精细化。将碳减排目标分解到各部门和岗位,将减碳绩效纳入干部考核和员工激励体系,并定期开展碳审计评价,建立碳减排的闭环管理机制,可有效调动全员参与碳减排工作的积极性,强化碳减排主体责任,确立节约资源、珍惜能源的价值导向,推动形成绿色低碳的发展模式和企业文化,将碳减排融入电网高质量发展全过程。
(一)碳核算标准不完善
国家和行业虽出台了电网公司温室气体排放核算方法等文件,但对于核算边界、排放范围、数据来源、计算方法等关键要素的规定还不够细化,不具可操作性。不同电网公司采用不同的核算口径,导致碳排放数据口径不一致、可比性差,也给碳审计评价带来困难[ 4 ]。此外,电网公司运营涉及发/输/配/售电、综合能源服务等诸多业务板块,碳排放计量、报告、核查流程的标准化程度不高,数据质量参差不齐,可审核性有待提升。
(二)碳减排路径选择不成熟
电网公司实现碳达峰、碳中和目标可利用电源侧、电网侧、需求侧等多元化的碳减排路径,但如何权衡各类减碳措施的减排潜力、经济性、可行性,并选择最优的减排策略组合,尚无成熟的理论方法和实践案例。电源结构调整虽是实现电力行业深度脱碳的根本出路,但考虑到新能源发电的波动性和电力系统调峰能力,电源低碳转型进程的速度和力度选择具有较大不确定性。电网基础设施升级和智能化改造虽可提升电网效率、减少线损,但投资回报期长,减碳效果难以量化。
(三)碳数据管理平台缺失
电网公司涉及发电、输电、变电、配电、用电等多个环节,业务运营数据量大、种类多、来源广,但当前缺乏统一、规范、安全的碳排放数据采集、传输、存储与分析的管理平台,数据散落在不同的业务系统和部门。数据标准不统一,接口不兼容,缺乏横向、纵向的共享机制。用于碳资产管理和碳交易的区块链、智能合约等数字技术应用不足。可靠完整的碳排放数据是开展碳减排审计评价的基础,电网公司在数字化转型和数据治理能力现代化方面还有较大提升空间,数据的真实性、及时性与可用性难以保证。
(一)构建碳排放核算模型
实现电网公司碳排放的精准核算是开展碳减排审计评价的前提。应围绕发电、输电、变电、配电、售电等关键环节,系统梳理碳排放活动、排放源、排放设施的边界,明晰直接排放和间接排放的范围。在对标国际先进碳核算方法的基础上,结合电力行业特点,构建涵盖化石能源燃烧排放、工业过程排放、净购入电力隐含排放、供应链排放等多元化的电网公司碳排放核算框架。创新性地将产品全生命周期视角和资产全生命周期视角相结合,纳入电网设备制造、建设、运维、报废等环节的碳排放,形成全口径、全过程、全方位的碳排放清单[ 5 ]。针对不同业务板块和排放环节,分别构建排放因子法、物料平衡法、工程计算法等多层次的碳排放定量模型,实现区域电网碳排放总量与强度、碳排放时空分布、碳排放结构等信息的精细化核算。
(二)建立多场景碳减排量算法
电网公司碳减排涉及电源结构调整、电网优化、用户电气化、电能替代等多种路径,应针对不同碳减排场景建立相应的减排量测算模型和算法,为碳减排效果的量化评估提供支撑。在电源侧,重点建立新能源发电项目、煤电灵活性改造、常规电源节能提效等措施的碳减排量计算方法。在输配电环节,应重点针对输电通道优化、配电网智能化升级、降低线损等策略,研发基于电网综合效率提升的碳减排量核算技术。在用户侧,需建立工业电气化、电能替代、楼宇/园区综合能源服务、需求响应、分布式光伏、储能等项目的碳减排量测算模型。在研发各项碳减排技术的定量评价算法基础上,还需探索电源、电网、负荷各环节碳减排措施的耦合效应,形成基于源网荷储互动优化的电力系统碳减排整体效果评估模型,考虑减排措施的持续性、可靠性、经济性等因素,建立全生命周期碳减排效益评估方法。
(三)设计碳数据管理框架
数据质量是碳减排审计评价的生命线。电网公司应顺应能源革命和数字革命的历史性交汇趋势,运用大数据、物联网、区块链、人工智能等新一代信息技术,构建数字化、网络化、智能化的碳排放数据管理框架。建立碳排放数据采集和传输规范,利用智能电表、环境监测传感器、激光遥感等先进技术手段,实现碳排放数据的自动采集、实时监测和远程传输。基于分布式账本技术,搭建碳排放数据存证与核查平台,支撑碳排放数据全生命周期可追溯管理,确保数据“可信、可溯、可验”。针对碳排放数据的异构性、碎片化、动态性特点,研发碳排放大数据融合分析、隐私保护及数据质量提升技术,实现8Lu5DnfDYsXE1TeNIqqkKQ==分布在各业务系统的碳排放数据互联互通和业务协同。
(四)构建碳审计评价指标体系
电网公司碳减排审计评价应建立科学、规范、全面的评价指标体系,以问题导向和目标导向相结合的思路,多角度、多层次地考察企业减碳行动的针对性、有效性和完成质量。对标国家和行业“双碳”顶层设计要求,设置碳达峰目标进度、碳减排贡献率等战略导向类指标。围绕自身碳排放特点,建立碳排放总量与强度、碳减排措施落实率、单位电量碳排放等成果考核类指标[ 6 ]。聚焦电网减碳重点领域,纳入清洁能源消纳比例、新能源配套电网建设投产率、电网线损率、用户侧电气化水平等专项评估指标。立足全过程管控,将碳核算报告及时性、碳数据管理规范性、碳资产配置效率等纳入闭环管理评价范畴。
(五)集成碳审计评价关键技术
碳减排审计评价贯穿电网公司“双碳”管理的全链条、各环节,应系统集成各类新技术新工具,建立涵盖目标分解、过程管控、绩效考核的碳审计评价技术体系。碳排放在线监测方面,研究远程传感、边缘计算、智能识别等技术,实现企业层面和设备层面碳排放数据的自动采集、实时分析、超标预警、溯源诊断等。碳减排情景分析方面,利用元宇宙、数字孪生等技术构建虚实交互场景,模拟分析不同情景下的碳减排路径选择及减排效果。碳资产优化配置方面,建立基于区块链的碳资产价值评估、减排项目投资决策和交易撮合等智能应用场景。碳核查及碳金融方面,研发区块链存证、智能合约、隐私计算等技术,提高核查自动化水平,支撑碳资产的确权、流转和价值变现。
(六)制定差异化碳达峰方案
电网公司应从自身禀赋条件和发展实际出发,科学编制符合自身特点的碳达峰实施方案,有针对性地明确碳达峰目标、路径和举措,将其细化分解到各部门各环节,做到因地制宜、有的放矢、务求实效。东部沿海地区电网公司应抢抓数字化转型机遇,充分运用碳管理信息化手段,加快形成绿色低碳循环发展的产业体系和生活方式。中西部地区电网公司应立足资源禀赋,大力发展风、光资源,推进煤电清洁高效利用,加强外送通道和配套调节能力建设,探索跨区域绿电交易和碳排放权交易。各电网公司还应根据减排技术成熟度、投资回报周期等因素,合理安排电源侧、电网侧、需求侧各领域碳减排行动的时序进度,科学制定年度碳排放控制目标及达标路径。
碳达峰、碳中和是一场涉及经济社会发展全局的重大变革。电网公司要立足自身实际,把碳达峰、碳中和纳入公司发展全局,加强顶层设计,完善体制机制,强化科技创新,用系统观念、辩证思维、创新意识谋划“双碳”工作。
[1]石江华,丁冬,何颖琳,等.基于典型场景分析的电网企业碳减排贡献率模型研究[J].自动化应用,2024(02):220-224+227.
[2]宋华,韩梦玮,于亢亢,等.数字技术如何助力供应链碳减排——基于国网浙江电力的案例研究[J].南开管理评论,2024(01):27-41.
[3]周汝鑫.考虑碳减排的发电权交易及电碳联动交易研究[D].华中科技大学,2023.
[4]李彦吉,王鑫陶,康赫然,等.考虑效率、效益与碳减排提升的含可再生能源配电网投资优选模型[J].可再生能源,2021(12):1662-1668.
[5]余祥瑀,黄守军,杨俊.多寡头电力市场中考虑水平合作的碳减排竞争微分对策模型[J].中国管理科学,2020(05):189-199.
[6]李荣.电力碳减排多重政策体系协同模型及效果评估研究[D].华北电力大学(北京),2019.