达沃斯议程

清洁电力是中国工业领域实现净零排放的关键 有两种方式可以加速其进程

Image: 金融时报

Roberto Bocca
Head of Centre for Energy and Materials; Member of the Executive Committee, World Economic Forum
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世界经济论坛和埃森哲携手,共同开展工业领域清洁电力项目,旨在通过协作,助力中国工业领域加速向净零排放转型,实现可持续发展。

背景

中国的工业领域承担了全球一半以上的产能,其最终的能源消耗预计将迅速增长,远远超过其他国家,2020年中国占全球工业行业碳排放的40%;聚焦到电力碳排方面,铝、钢铁行业的碳排是工业领域电力碳排的主要组成部分。未来电气化和可再生能源的发展将助力工业领域减碳。

另一方面,在过去 10 年,中国的能源转型指数 (ETI) 一直保持上升趋势。强有力的政策支持以及对可再生能源的持续高水平投资和研发,使得中国的能源转型准备分数在过去十年中上升了 43% 。中国在可再生能源制造领域建立了雄厚的生态系统,培育了众多朝阳产业,这方面的主要驱动因素是电力供应的多样化和电网的质量提高,同时也表明现在是在工业领域中大力发展清洁能源的正确时机。

发展清洁电力的主流方案

在工业领域加速清洁电力应用的两个主要解决方案是自备电转型和绿电交易。

  • 自备电转型:场内自投可再生电力、第三方投资的场内可再生电力
  • 绿电交易:长期绿电协议、绿电交易、绿证采购

关键挑战和对应的规划及机会

1. 自备电转型:对于现有资源的合理评估和政策的支持以及新的商业模式均可能会削弱自备电转型中所面临的资源和经济性限制。

首先,电解铝作为工业高耗能部门之一,其燃煤自备电产能需要往水电资源丰富的西南地区进行转移。根据我们的分析和预测,若无进一步政策缩紧,西南地区的水电资源预计将在2025年后难以支撑新的电解铝产能迁入,因此可替代的清洁电力方式需被开发。

其次,目前中国的屋顶光伏发展空间巨大,但是安装屋顶光伏受到房屋产权、流程等因素的制约,未来在政策的大力推动下,屋顶光伏的装机比例和覆盖范围将持续上升,部分屋顶光伏的制约将会得到缓解或解决。

第三,在可再生能源消纳问题上,随着可再生能源的发电占比逐步提高,弃风和弃光需要被合理评估并且与市场机制相关联。同时,利用微电网有助于平衡弃风弃光率。

第四,风光储能可以在发电侧、电网侧、用户侧发挥重要作用,但是高昂的成本导致市场主体缺乏参与储能建设的意愿。值得一提的是,预计光伏投资成本将逐年下降,与之配套的储能设备度电成本将随着利用时间的提升而降低,其中共享储能相较其他储能模式有利于降低成本和提升收益。以浙江省为例,其作为试点通过出台从省级到市级再到区县级的利好政策比如电价补助、投资补贴等使得储能项目成本经济性得到提升。如今,风光储能仍在发展的初期阶段,未来随着技术提升、成本降低将有望形成规模化效应并逐步全面市场化。同时,微电网的应用和普及还可以为居高不下的储能成本起到调节作用。从偏远地区到岛屿再到发达城市,微电网在配备储能的前提下,逐步从保障用电需求过渡至发展清洁能源至实现零碳目标。

第五,工业领域五大部门分别都针对于自备电转型展开了高额的投资,其主要商业模式仍以自投和合资为主。如图2所示,目前大部分企业使用单一的商业模式导致在投资回报上缺乏吸引力,引入创新型的商业模式例如需求响应,绿色金融,共享资源池等将帮助企业分散风险增加收益。

Image: 埃森哲分析

1. 绿电交易:绿色电力交易正在蓬勃发展,有望在克服多种挑战后成为工业领域减碳的关键方式。

首先,目前中国绿电交易的参与主体和规模仍相对有限,未来工业领域可以通过上下游供应链联合采购的模式,开展更多的跨领域协同,进一步推动价值链可持续发展。例如苹果公司与其供应链密切合作,共同寻求和实现可再生能源的机会和解决方案。

其次,中国的绿电交易价格普遍高于当地常规电市场均价,可借鉴华东电网首次跨省绿电交易的案例,例如跟上海相比安徽和江苏的新能源资源相对充裕,向上海输送绿电,既解决了上海对绿电的需求,又实现了资源优化配置,同时为需求侧提供了经济性更高的可再生能源电力。

然后,绿电供需价值链上未实现绿电和碳市场的联动,未来随着政策导向和市场机制的不断成熟,电碳耦合指日可待。

最后,中国工业领域绿电交易仍处于起步阶段,未形成具有体系化的运营模式和管理体系,多以解决部分临时问题和分散性任务为主。事实上绿电交易运营模式多样化包括内部独立运营、外部协助运营和资源共享合作池。例如巴斯夫通过其全资子公司自行运作可再生能源业务,通过长期可再生能源的电力交易助力欧盟实现碳中和目标。施耐德作为购买可再生能源的专业顾问,致力于利用其专业背景和经验,为工业企业提供更全面的咨询和建议,协助材料企业完成绿色转型。如图3所示,阿克苏诺贝尔、帝斯曼等企业通过资源共享的形式进行绿电交易,从而获取更多购买绿电的机会,降低用电成本,还可以引入更多利益相关者的合作类型,进一步推动创新共享模式发展。未来中国工业领域应积极借鉴先进案例以及探索各模式的优劣势,推动绿电交易走向成熟和专业。

Image: 埃森哲分析

结论

中国的工业领域的减碳将在实现国家和全球减碳目标方面发挥关键作用。为此,对于工业领域减碳而言,其中一个关键方案是迅速增加清洁电力的使用。这意味着将化石燃料自备电力转变为清洁能源,并建立健全绿电交易市场。随着政策的不断深化和市场化程度的提高,清洁能源的前景一片光明,工业企业需要奋起克服现有挑战并抓住新机会。

本文作者:

博明远(Roberto Bocca),世界经济论坛能源与材料中心总负责人、执行委员会委员

感谢埃森哲对世界经济论坛工业领域清洁电力项目的支持。

本文原载于第一财经,未经许可不得转载。

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