中国工业部门的产量占全球一半以上,其能源消费预计将快速增长。
然而,得益于强有力的政策支持和投资,中国的能源转型指数评级在过去十年中持续提升。
清洁电力将是推动中国工业脱碳的关键,本文在此概述实现这一目标的两种方法。
世界经济论坛正与埃森哲合作开展“工业清洁电力”倡议。该倡议旨在通过协作行动,助力中国工业部门加快向净零排放转型,实现可持续发展。
就主要大宗工业而言,中国工业部门的产能占全球一半以上,其最终能源消费预计将快速增长,并超过其他国家。
2020年,中国的工业碳排放占全球的40%;其中,钢铁和铝工业是工业部门用电产生碳排放的主要来源。未来,提高电气化水平和发展可再生能源将有助于降低工业部门的碳足迹。
另一方面,中国的能源转型指数(ETI)评级在过去10年间呈上升趋势。强有力的政策支持以及在可再生能源领域持续的高水平投资和研发,使中国的能源转型准备度在过去十年中提升了43%。
中国已建立起稳健的可再生能源制造生态系统,并培育出许多新兴产业。其主要驱动因素是电力供应的多元化和电网质量的提升。这也表明,现在是大力发展工业领域清洁电力的时候了。
发展清洁电力的主流解决方案
加快工业领域清洁电力部署的两大主要解决方案是自备电厂转型和绿色电力交易。
自备电厂转型: 现场自发电、现场购电协议(PPA)
绿色电力交易: 场外购电协议(PPA)、绿色电力、能源属性证书(EAC)
自备电厂转型
对现有资源、政策支持和新商业模式进行合理评估,有助于克服自备电厂转型面临的资源和经济制约。
首先,原铝是高耗能行业之一,其部分燃煤自备电厂产能需要转移至水电资源丰富的中国西南地区。根据我们的分析和预测,若无进一步政策收紧,该地区的水电资源在2025年后将达到新增原铝产能的上限,因此需要探索其他清洁电力方式。
其次,屋顶太阳能光伏板在中国具有巨大的潜在市场,但其安装受到产权和办理程序等因素的限制。未来,随着更多政策激励措施的出台,屋顶太阳能光伏板的装机容量和覆盖范围将持续扩大,部分障碍也将得到缓解或消除。
第三,就可再生能源消纳而言,随着可再生能源发电占比的逐步提高,风电和光伏发电(PV)的弃电问题需要得到合理评估,并与市场机制相衔接。同时,微电网的部署有助于平衡风电和光伏的弃电率。
第四,风电、光伏和储能可使发电企业、电网和用户受益,但高昂的成本使市场主体不愿投资储能项目。
需要注意的是,光伏的投资成本预计将逐年下降,随着利用小时数的增加,与之配套的储能设备的千瓦时成本也将下降。与其他储能模式相比,共享储能可降低成本并增加收益。
例如,浙江省作为试点,通过实施从省级到市级、区县级的优惠政策,如电价补贴和投资补贴,提高了储能项目的经济效益。
目前,风电、光伏和储能仍处于发展初期。相信在未来,随着技术进步和成本下降,它们将形成规模效应,并逐步实现完全市场化。
与此同时,微电网的部署和推广有助于控制储能的高昂成本。在储能的支持下,微电网将逐步从保障供电转向发电清洁能源,进而实现零碳目标,并从偏远地区向发达城市推广。
第五,工业领域的五大行业已在自备电厂转型方面做出了大量投资,其主要商业模式以自主投资和合资为主。如下图所示,目前大多数企业采用单一商业模式,使得投资回报缺乏吸引力。
引入需求响应、绿色融资和共享资源池等创新商业模式,将有助于企业分散风险并提高回报。

绿色电力交易
绿色电力交易正蓬勃发展,预计通过克服若干挑战,将成为工业脱碳的关键途径。
首先,中国绿色电力交易的参与者和规模仍然相对有限。未来,上下游供应链的联合采购模式可促进更多跨领域合作,并进一步推动工业领域的可持续价值链发展。例如,苹果公司与其供应链共同合作,识别并实施可再生能源的机遇与解决方案。
其次,中国绿色电力价格通常高于常规电力的市场平均价格。华东电网首次跨省绿色电力交易案例表明,与上海相比,安徽和江苏拥有相对丰富的绿色电力资源。向上海输送绿色电力,不仅满足了上海对绿色电力的需求,还通过为需求侧提供更经济的可再生能源电力,实现了资源的优化配置。
然而,绿色电力的供需价值链尚未实现绿色电力与碳市场之间的联动。未来,随着政策引导和市场机制的不断成熟,电-碳耦合即将到来。
最后,中国工业领域的绿色电力交易仍处于起步阶段,尚未形成系统的运营模式和管理体系。大多数企业专注于解决一些临时性问题和孤立任务。事实上,绿色电力交易有多种运营模式,例如内部自营、外部支持和共享资源池。
例如,巴斯夫通过其全资子公司经营自有可再生能源业务,并通过长期可再生能源电力交易,帮助欧盟实现碳中和目标。作为可再生能源采购领域的专业顾问,施耐德致力于运用其专业知识和经验,为工业企业提供更全面的咨询和建议,助其完成绿色转型。
如下图所示,阿克苏诺贝尔和帝斯曼等企业通过资源共享池实现了绿色电力交易,这使其能够获得更多购买绿色电力的机会、降低用电成本、在利益相关方之间引入更多类型的合作,并进一步推动创新共享模式的发展。
未来,中国工业部门应积极借鉴先进案例,探索不同模式的利弊,推动绿色电力交易走向成熟和专业化。

工业领域将在脱碳中发挥关键作用
中国的工业脱碳将在实现国家和全球碳减排目标中发挥至关重要的作用。
因此,推动工业部门脱碳的关键解决方案之一,是迅速提高清洁电力的使用比例,即将化石燃料自备电厂转型为清洁电力,并建立健全的绿色电力交易市场。
政策的不断成熟和市场化水平的提升,将为清洁电力带来光明前景,工业企业需要克服现有挑战,把握新的机遇。
世界经济论坛感谢埃森哲对该倡议及本文所做的贡献。




