1月1日起，全國碳市場第一個履約周期正式啟動，標(biāo)志著全國碳市場進(jìn)入新的發(fā)展階段。
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部1月5日印發(fā)的《2019—2020年全國碳排放權(quán)交易配額總量設(shè)定與分配實(shí)施方案(發(fā)電行業(yè))》，要求首批納入發(fā)電行業(yè)的2225家重點(diǎn)排放單位，于1月29日前完成配額預(yù)分配工作。
作為全國碳排放權(quán)交易系統(tǒng)建設(shè)的具體承擔(dān)單位，上海環(huán)境能源交易所董事長賴曉明近日透露，全國統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場有望于今年年中正式啟動。屆時，先試先行的煤電行業(yè)將會何去何從?
落后小機(jī)組面臨淘汰關(guān)停加速
電力部門是能源領(lǐng)域二氧化碳排放的最主要部門。國際能源署數(shù)據(jù)顯示，中國發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳占中國能源相關(guān)總排放量的51%左右，2018年中國電力行業(yè)二氧化碳排放量總計(jì)49億噸，較2010年上升40%。
有業(yè)內(nèi)專家告訴記者，全國碳市場選擇從電力部門入手的主要原因是考慮“抓大放小”的原則，煤電部門碳排放量大，管理相對規(guī)范，排放數(shù)據(jù)容易獲取。
那么碳交易將為煤電行業(yè)帶來什么影響?北京中創(chuàng)碳投科技有限公司事業(yè)部副經(jīng)理李鵬分析：“短期看，煤電機(jī)組尤其是小機(jī)組、自備電廠將面臨較大壓力，碳市場會加速效率低、落后小機(jī)組的淘汰和關(guān)停。中長期看，隨著配額分配方式轉(zhuǎn)變，即免費(fèi)分配的比例逐漸降低，拍賣比例逐漸提高，煤電機(jī)組整體成本會有較大程度增加。”
碳市場將提高煤電機(jī)組整體成本，但是否會有效倒逼煤電減排仍是未知數(shù)。李鵬告訴記者，碳市場跟火電廠節(jié)能技改要求等相關(guān)政策是耦合的，很難計(jì)算碳市場單獨(dú)對煤電行業(yè)碳減排效果起到多大作用。
就煤電減排本身，其可挖潛空間也越來越小。“煤電企業(yè)在節(jié)能降耗方面已經(jīng)做了大量工作，且成效顯著，我國火電行業(yè)在全球處于領(lǐng)先水平，而先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)也意味著繼續(xù)在技術(shù)方面提升難度越來越大。”
提高發(fā)電效率方面，李鵬建議，在條件允許的情況下，將純凝發(fā)電改為熱電聯(lián)產(chǎn)，效率將大大提高，同時大幅降低碳排放。
大型機(jī)組燃料替代或成趨勢
碳市場倒逼落后小機(jī)組淘汰關(guān)停后，留下的大型先進(jìn)機(jī)組將往何方去?
相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2050年可再生能源比例或?qū)⑦_(dá)到70—80%，成為我國能源結(jié)構(gòu)的主力。
但不可否認(rèn)的是，我國未來仍將存在大量高參數(shù)、大容量、低排放煤電機(jī)組。有研究指出，至2050年我國仍需保留400—700GW煤電，承擔(dān)基荷、調(diào)峰和供暖需求，但是需要對現(xiàn)有機(jī)組進(jìn)行靈活性改造和熱電協(xié)同改造。
李鵬具體分析：“大型、高效的百萬機(jī)組未來可能主要作為調(diào)峰電源，進(jìn)行靈活性改造后，每年運(yùn)行小時數(shù)降低，其排放總量也會隨之降低。”
有多位專家指出，調(diào)峰機(jī)組頻繁起停會導(dǎo)致供電煤耗、強(qiáng)度提高，這時就需要電力市場起到配套支持作用。如將大型煤電機(jī)組作為調(diào)峰電源，參與調(diào)峰輔助市場服務(wù)，解決新能源消納問題，在電價方面享更多優(yōu)惠。
除了作為調(diào)峰電源、減少運(yùn)行時間，摻燒生物質(zhì)等燃料替代來降低碳排放也是有效方式。“生物質(zhì)生長過程中吸收二氧化碳，燃燒過程中放出，因此生物質(zhì)燃料發(fā)電是碳中和的過程。”李鵬介紹，摻燒的生物質(zhì)比例越高電廠碳排放總量和強(qiáng)度降幅越大，或可成為未來煤電廠在碳市場下的應(yīng)對方向之一。
有報告預(yù)計(jì)，在能源結(jié)構(gòu)低碳化的驅(qū)動下，電力系統(tǒng)2050年直接排放的二氧化碳水平將比2020年下降約80%。
煤電+CCS可期
有報告指出，電力系統(tǒng)若要實(shí)現(xiàn)長期二氧化碳深度減排，CCS(碳捕獲與封存)技術(shù)將發(fā)揮重要作用。CCS可以捕獲90%的碳排放量，在燃煤電廠加裝CCS裝置將可使實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組的低碳化。預(yù)計(jì)到2050年，電力系統(tǒng)CCS技術(shù)埋存量可達(dá)5.1億噸，能源系統(tǒng)的二氧化碳凈排放量將降為24.1億噸。
“CCS在技術(shù)上相對成熟，但成本較高。”李鵬初步估算，一家煤電廠加裝二氧化碳捕集系統(tǒng)可能使發(fā)電效率下降8—10%，也意味著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本同步增加，這并不是一筆小投入。
國內(nèi)少數(shù)示范性質(zhì)的CCS工程近年來陸續(xù)進(jìn)入了公眾視野。2019年11月，國家能源集團(tuán)國華電力公司15萬噸/年燃燒后碳捕集和封存全流程示范項(xiàng)目開工。中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院開發(fā)的我國首套1000噸/年相變型二氧化碳捕集工業(yè)裝置在華能長春熱電廠已于2020年11月成功連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
國網(wǎng)能源研究院院長張運(yùn)洲提出，通過在煤電機(jī)組加裝CCUS(碳捕獲、封存與利用)裝置，可捕捉二氧化碳，與綠氫廣泛結(jié)合大規(guī)模制取甲烷或甲醇，在終端替代進(jìn)口油氣。同時保留了系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，有助于保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
“CCS未來商業(yè)化應(yīng)用過程中首先需要解決其經(jīng)濟(jì)效益問題。”李鵬對此表示，采用CCUS制取化工產(chǎn)品，或許是煤電通過碳減排獲取經(jīng)濟(jì)效益的可行方式之一。
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