什么是绿电?绿证?
绿电指的是在生产电力的过程中,它的二氧化碳排放量为零或趋近于零,因相较于其他方式(如火力发电)所生产的电力,对环境的冲击影响较低。
绿证,即绿色电力证书,是国家对发电企业所生产的每1000度绿色电力颁发的具有唯一代码标识的电子凭证。
清洁能源
清洁能源、洁净能源或绿色能源是指不排放污染物的能源。更窄化的定义是可再生能源,指原材料可以再生的能源,如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、地热能、海潮能、海水温差发电等。
目前两者几乎是同意词,可再生能源不存在能源耗竭的可能,因此日益受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。
值得注意的是水力发电、太阳能并不是绿色能源,因为兴建水库以及制造太阳能板过程会污染甚至破坏环境。应审慎评估后再使用。
可以。
Renewable Energy Certificates:可再生能源证书,是在市场上可以进行交易的可再生能源电力证明,也被称作绿色证书、绿色标签、可交易再生证书。由专门的认证机构给可再生能源产生的每1兆瓦电力(绿色电力)颁发一个专有的号码证明其有效性,也即是1兆瓦电力就是1个REC,电力商获得REC之后就可以在市场上进行交易,在2006年,REC价格从5美元到90美元不等,均价约20美元。
在美国、澳大利亚[Renewable Energy (Electricity) Act 2000:2000年可再生能源(电力)法案],可再生能源电力交易以REC为载体;在欧洲,则以ROC(可再生能源义务证书)和其他形式为载体。
可再生能源证书(REC)制度,又称绿色电力证书制度,是基于可再生能源配额制度的一项政策工具,配额制的实施需要和可再生能源证书交易市场配套运行,可以这么理解,购买RECs是实现RPS的一种手段,也是实现RPS的一种证明。
所以购买可持续资源证书代表着你有了可分配的可再生能源。
绿证申领未在信息平台注册企业,应依照《国家能源局关于实行可再生能源发电项目信息化管理的通知》(国能新能[2015]358号)文件要求,在线注册账户。所有完成账户注册的企业,在完整填报项目“前期工作”、“核准备案”、“项目建设”、“补助目录申报”、“月度运行信息”后,方可进入绿证申领流程。
绿证申领流程分为运行信息填报、绿证权属资格登记、绿证申领三个步骤:
运行信息填报项目并网发电之后,应于每月月底前在信息平台填报上月的运行信息,在项目信息填报中单击项目名称,选择“项目运营”,点击要填报年月对应的“填写”按钮,按照说明填报具体信息,并上传所属项目上月电费结算单、电费结算发票和电费结算银行转账证明扫描件。对于共用升压站的项目,需提供项目间的电量结算发票及其他证明材料。企业在获取上月项目的结算电量信息后,应在“项目运营”菜单下及时填报上月的运行信息。例如企业在2017年3月底获知项目2月的结算电量并获得电费结算单及发票等结算凭证后,通过点击2017年2月对应的“填写”字段填报项目2月的运行信息。结算电量填写时应准确选择结算电量对应的时间段。月度运行信息填报完成提交后,由信息中心进行审核确认。
绿证权属资格登记已在信息平台注册的国家可再生能源电价附加资金补贴目录内的陆上风电和光伏发电项目(不含分布式光伏发电项目)企业,完成运行信息填报后可以通过信息平台申请证书权属资格,在项目信息填报界面中单击项目名称,并选择“权属资格登记和绿证申领”标签下的“权属资格登记”,在线提交证书权属资格审核所需文件,主要包括企业营业执照,组织机构代码,税务登记证明,企业法定代表人或授权代理人身份证等。登记申请需经信息中心审核通过后方可具备绿证申
关于绿证的有效时间,企业应购买符合CDP(Carbon Disclosure Project权威碳排放披露项目)要求的“21个月原则”内发电所产生的绿证。“21个月原则”指企业当年财务报告期的12个月,加上前6个月和后3个月,总共21个月。举个例子,如果企业2021年1月-2021年12月是其2021年财务报告期,需完成这期间的绿电履约,就要购买2020年6月-2022年3月期间内发电所产生的绿证。
1月12日,国际环保组织绿色和平发布报告称,互联网企业具有极强的低碳转型潜力,应在节能减排方面发挥作用,力争在2030年实现100%采用可再生能源目标。同时,可再生能源发电成本下降,低碳转型也将成为企业控制电力成本的重要手段。
云计算中心资料图。新华社 图
中国互联网 科技 产业具有极强低碳转型潜力
1月12日,国际环保组织绿色和平发布了《迈向碳中和:中国互联网 科技 行业实现100%可再生能源路线图》研究报告,认为随着中国2060年前实现碳中和目标的提出, 科技 行业转向100%可再生能源已成为必然趋势。
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。我国已明确提出争取二氧化碳排放于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和的目标。
报告指,在中国2030年前碳达峰的大背景下,预计“十四五”期间,碳达峰压力及目标将分解到具体产业。中国互联网 科技 行业规模仍在高速扩张、碳排放持续增长,如果不采用可再生能源,仅依靠提升节能技术将难以实现碳中和目标。
报告解释,互联网 科技 企业碳排放主要来自电力使用,其中数据中心、云计算中心等大型互联网基础设施的电力使用为主要能耗来源。企业100%使用可再生能源,意味着其用电均来自风能、太阳能、水能等对环境无害或危害极小的能源。
据南都此前报道,复旦大学经济学院教授、复旦大学能源经济与战略研究中心主任吴力波则提出,数据中心等大型互联网基础设施的能耗很高,2018年我国数据中心的用电总量已经超过了整个上海市全 社会 的用电总量,达1500亿千瓦左右,占中国全 社会 用电量的2.35%。吴力波测算,如果按照现在的趋势发展,到2030年数据中心能耗最高可以达到1.4万亿千瓦,占全 社会 能耗的20%。
报告称,全球约41家率先设立长期100%可再生能源目标的 科技 企业,其中约20%已经实现了100%可再生能源目标,另外的约50%企业将实现100%可再生能源目标设置在2030年前,44%企业在2019年达到了60%或以上的可再生能源利用。
而目前在中国,仅有秦淮数据集团一家互联网 科技 企业设立了在2030年实现100%可再生能源目标。绿色和平项目主任叶睿琪表示:“数据中心、云计算领域的脱碳发展是中国实现碳中和的重要一环。中国互联网 科技 产业具有极强的低碳转型潜力,应该成为实现中国碳达峰、碳中和目标的排头兵。”
参考国际情况及中国在2060 年前实现碳中和的雄心,报告建议,互联网 科技 企业应结合自身业务发展的需求,将目标定为在2030年前达到100%使用可再生能源,最晚不应晚于2050年。
绿色电力成为企业减排、控制成本重要手段
要实现100%使用可再生能源目标,企业应当如何做?报告介绍,随着中国可再生能源市场的发展,企业采购可再生能源的方式越来越多样化。市场化绿电交易、“绿色电力证书”认购、分布式和集中式可再生能源电站投资等已成为主要方式。
市场化绿电交易指不依靠政策强制要求,用户自愿从供应商处购买可再生能源转化成的电能,即绿色电力。例如,2019 年,某互联网企业位于河北张家口的数据中心通过采购当地的风电与太阳能发电,实现数据中心40%由可再生能源供电。
2017年,国家发展改革委、财政部、国家能源局三部委发布了《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》,绿色电力证书市场在中国正式启动。每张绿色电力证书(简称“绿证”)相当于1000度电。企业购买了证书后可视为采购了相应的绿色电力,资金将用于支持发电方相应的度电补贴。
此外,企业还可以在屋顶或园区内建设分布式可再生能源发电项目,如分布式光伏和分散式风电,直接获取和使用绿色电力。例如,2020年,某企业位于上海的数据中心在墙体外立面增设太阳能电板,每年可减少消纳传统火电9万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放 63.3 吨。报告显示,投资建设分布式项目的收益率为8%,投资大型风电、光伏等集中式项目的收益率为9%-12%。
可再生能源绿色电力证书是一种可交易的、能兑现为货币的凭证,是对可再生能源发电方式予以确认的一种指标。
绿证可以作为独立的可再生能源发电计量工具,也可以作为一种转让可再生能源的环境效益等正外部性所有权
《意见》指出,引导大型和超大型数据中心设计电能使用效率值不高于1.4;力争通过改造使既有大型、超大型数据中心电能使用效率值不高于1.8。
基本原则
政策引领、市场主导。充分发挥市场配置资源的决定性作用,调动各类市场主体的积极性、创造性。更好发挥政府在规划、政策引导和市场监管中的作用,着力构建有效激励约束机制,激发绿色数据中心建设活力。
改造存量、优化增量。建立绿色运维管理体系,加快现有数据中心节能挖潜与技术改造,提高资源能源利用效率。强化绿色设计、采购和施工,全面实现绿色增量。
创新驱动、服务先行。大力培育市场创新主体,加快建立绿色数据中心服务平台,完善标准和技术服务体系,推动关键技术、服务模式的创新,引导绿色水平提升。
主要目标
建立健全绿色数据中心标准评价体系和能源资源监管体系,打造一批绿色数据中心先进典型,形成一批具有创新性的绿色技术产品、解决方案,培育一批专业第三方绿色服务机构。到2022年,数据中心平均能耗基本达到国际先进水平,新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下,高能耗老旧设备基本淘汰,水资源利用效率和清洁能源应用比例大幅提升,废旧电器电子产品得到有效回收利用。
重点任务
(一)提升新建数据中心绿色发展水平
1. 强化绿色设计
加强对新建数据中心在IT设备、机架布局、制冷和散热系统、供配电系统以及清洁能源利用系统等方面的绿色化设计指导。鼓励采用液冷、分布式供电、模块化机房以及虚拟化、云化IT资源等高效系统设计方案,充分考虑动力环境系统与IT设备运行状态的精准适配;鼓励在自有场所建设自然冷源、自有系统余热回收利用或可再生能源发电等清洁能源利用系统;鼓励应用数值模拟技术进行热场仿真分析,验证设计冷量及机房流场特性。引导大型和超大型数据中心设计电能使用效率值不高于1.4。
2. 深化绿色施工和采购
引导数据中心在新建及改造工程建设中实施绿色施工,在保证质量、安全基本要求的同时,最大限度地节约能源资源,减少对环境负面影响,实现节能、节地、节水、节材和环境保护。严格执行《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》和《电子电气产品中限用物质的限量要求》(GB/T 26572)等规范要求,鼓励数据中心使用绿色电力和满足绿色设计产品评价等要求的绿色产品,并逐步建立健全绿色供应链管理制度。
(二)加强在用数据中心绿色运维和改造
1.完善绿色运行维护制度
指导数据中心建立绿色运维管理体系,明确节能、节水、资源综合利用等方面发展目标,制定相应工作计划和考核办法;结合气候环境和自身负载变化、运营成本等因素科学制定运维策略;建立能源资源信息化管控系统,强化对电能使用效率值等绿色指标的设置和管理,并对能源资源消耗进行实时分析和智能化调控,力争实现机械制冷与自然冷源高效协同;在保障安全、可靠、稳定的基础上,确保实际能源资源利用水平不低于设计水平。
2.有序推动节能与绿色化改造
有序推动数据中心开展节能与绿色化改造工程,特别是能源资源利用效率较低的在用老旧数据中心。加强在设备布局、制冷架构、外围护结构(密封、遮阳、保温等)、供配电方式、单机柜功率密度以及各系统的智能运行策略等方面的技术改造和优化升级。鼓励对改造工程进行绿色测评。力争通过改造使既有大型、超大型数据中心电能使用效率值不高于1.8。
3. 加强废旧电器电子产品处理
加快高耗能设备淘汰,指导数据中心科学制定老旧设备更新方案,建立规范化、可追溯的产品应用档案,并与产品生产企业、有相应资质的回收企业共同建立废旧电器电子产品回收体系。在满足可靠性要求的前提下,试点梯次利用动力电池作为数据中心削峰填谷的储能电池。推动产品生产、回收企业加快废旧电器电子产品资源化利用,推行产品源头控制、绿色生产,在产品全生命周期中最大限度提升资源利用效率。
(三)加快绿色技术产品创新推广
1. 加快绿色关键和共性技术产品研发创新
鼓励数据中心骨干企业、科研院所、行业组织等加强技术协同创新与合作,构建产学研用、上下游协同的绿色数据中心技术创新体系,推动形成绿色产业集群发展。重点加快能效水效提升、有毒有害物质使用控制、废弃设备及电池回收利用、信息化管控系统、仿真模拟热管理和可再生能源、分布式供能、微电网利用等领域新技术、新产品的研发与创新,研究制定相关技术产品标准规范。
2. 加快先进适用绿色技术产品推广应用
加快绿色数据中心先进适用技术产品推广应用,重点包括:一是高效IT设备,包括液冷服务器、高密度集成IT设备、高转换率电源模块、模块化机房等;二是高效制冷系统,包括热管背板、间接式蒸发冷却、行级空调、自动喷淋等;三是高效供配电系统,包括分布式供能、市电直供、高压直流供电、不间断供电系统ECO模式、模块化UPS等;四是高效辅助系统,包括分布式光伏、高效照明、储能电池管理、能效环境集成监控等。
(四)提升绿色支撑服务能力
1. 完善标准体系
充分发挥标准对绿色数据中心建设的支撑作用,促进绿色数据中心提标升级。建立健全覆盖设计、建设、运维、测评和技术产品等方面的绿色数据中心标准体系,加强标准宣贯,强化标准配套衔接。加强国际标准话语权,积极推动与国际标准的互信互认。以相关测评标准为基础,建立自我评价、社会评价和政府引导相结合的绿色数据中心评价机制,探索形成公开透明的评价结果发布渠道。
2.培育第三方服务机构
加快培育具有公益性质的第三方服务机构,鼓励其创新绿色评价及服务模式,向数据中心提供咨询、检测、评价、审计等服务。鼓励数据中心自主利用第三方服务机构开展绿色评测,并依据评测结果开展有实效的绿色技术改造和运维优化。依托高等院校、科研院所、第三方服务等机构建立多元化绿色数据中心人才培训体系,强化对绿色数据中心人才的培养。
(五)探索与创新市场推动机制
鼓励数据中心和节能服务公司拓展合同能源管理,研究节能量交易机制,探索绿色数据中心融资租赁等金融服务模式。鼓励数据中心直接与可再生能源发电企业开展电力交易,购买可再生能源绿色电力证书。探索建立绿色数据中心技术创新和推广应用的激励机制和融资平台,完善多元化投融资体系。
保障措施
(一)加强组织领导。工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局建立协调机制,强化在政策、标准、行业管理等方面的沟通协作,加强对地方相关工作的指导。各地工业和信息化、机关事务、能源主管部门要充分认识绿色数据中心建设的重要意义,结合实际制定相关政策措施,充分发挥行业协会、产业联盟等机构的桥梁纽带作用,切实推动绿色数据中心建设。
(二)加强行业监管。在数据中心重点应用领域和地区,了解既有数据中心绿色发展水平,研究数据中心绿色发展现状。将重点用能数据中心纳入工业和通信业节能监察范围,督促开展节能与绿色化改造工程。推动建立数据中心节能降耗承诺、信息依法公示、社会监督和违规惩戒制度。遴选绿色数据中心优秀典型,定期发布《国家绿色数据中心名单》。充分发挥公共机构特别是党政机关在绿色数据中心建设的示范引领作用,率先在公共机构组织开展数据中心绿色测评、节能与绿色化改造等工作。
(三)加强政策支持。充分利用绿色制造、节能减排等现有资金渠道,发挥节能节水、环境保护专用设备所得税优惠政策和绿色信贷、首台(套)重大技术装备保险补偿机制支持各领域绿色数据中心创建工作。优先给予绿色数据中心直供电、大工业用电、多路市电引入等用电优惠和政策支持。加大政府采购政策支持力度,引导国家机关、企事业单位优先采购绿色数据中心所提供的机房租赁、云服务、大数据等方面服务。
(四)加强公共服务。整合行业现有资源,建立集政策宣传、技术交流推广、人才培训、数据分析诊断等服务于一体的国家绿色数据中心公共服务平台。加强专家库建设和管理,发挥专家在决策建议、理论指导、专业咨询等方面的积极作用。持续发布《绿色数据中心先进适用技术产品目录》,加快创新成果转化应用和产业化发展。鼓励相关企事业单位、行业组织积极开展技术产品交流推广活动,鼓励有条件的企业、高校、科研院所针对绿色数据中心关键和共性技术产品建立实验室或者工程中心。
(五)加强国际交流合作。充分利用现有国际合作交流机制和平台,加强在绿色数据中心技术产品、标准制定、人才培养等方面的交流与合作,举办专业培训、技术和政策研讨会、论坛等活动,打造一批具有国际竞争力的绿色数据中心,形成相关技术产品整体解决方案。结合“一带一路”倡议等国家重大战略,加快开拓国际市场,推动优势技术和服务走出去。
结语
据悉,在数据中心当前的后期运营,能耗是最大成本,占比超过50%。降低能耗效率(PUE)值,一直是业界相关部门关心的重点。
工信部在2017年4月发布的《关于加强“十 三五”信息通信业节能减排工作的指导意见》中指出:“十二五”期间新建大型数据中心的能耗效率(PUE)要普遍低于1.5;到2020年,新建大型、超大型数据中心的能耗效率(PUE)值必须达到1.4 以下。
去年3月,工信部首次公布的《全国数据中心应用发展指引》中称:全国超大型数据中心平均PUE(平均电能使用效率)为1.50,大型数据中心平均PUE为1.69。而根据“十三五规划”,到2020年,新建大型云计算数据中心PUE值将不得高于1.4。
如今,三部门联手针对绿色数据中心建设进一步提出了明确的指导意见。在这样的大背景下,数据中心运营商如何运用新技术、新架构降低能源降耗,实现数据中心的绿色发展,将成为行业的关注热点,与此同时,节能降耗的大趋势之下,也将带来更多的市场机遇。
其一,化石能源消费比重仍然较高,甚至过大,因此造成严重的空气污染问题。近年来,我国第三产业及其它终端能源消费增长较快,但是工业终端能源消费仍占总终端能源消费的较高比例。2016年中国终端能源消费总量达到32.3亿吨标准煤,其中工业部门占61%,交通部门占比21%,建筑部门占比14%。煤炭是中国终端能源消费的主要能源品种。2016年,煤炭消费占总终端能源消费比重的39%,石油27%,电力19%,天然气7%,区域供热5%,生物质能源2%。电力部门中,2016年可再生能源发电量占全国总发电量的比重达到26%,非化石能源发电量占29.5%。全国总发电量中的67%来自煤电,3%来自天然气发电。2016年,中国一次能源总消费量43.6亿吨标准煤。煤炭占比62%,石油占比18.3%,天然气占比6.4%,非化石能源所占比例为13.3%,其中可再生能源的比例为11%。
“我国能源消费结构中化石能源比重过大,这也导致了对能源进口的依赖。显著特征是石油进口依存度持续提高,我国2016年石油对外依存度占全部石油消费总量的三分之二。我国部分区域严重依赖煤炭经济,这些煤炭经济包括煤炭的开采及煤电产业,导致煤炭消费出现‘锁定’,这对降低我国煤炭消费、地方经济转型造成了阻碍。”王仲颖说。
化石能源的消费比重大,造成我国多地空气污染仍然严重。现在已经形成共识,煤炭发电厂、燃煤工业和以化石能源驱动的汽车是造成中国大部分城市严重空气污染的重要原因。“当前,我国政府将解决空气污染问题作为其首要任务之一。此外,水污染和土壤退化等环境问题也同样严重,上述生态环境问题将可能危及中国未来的可持续发展。”王仲颖强调说。
其二,可再生能源的浪费虽在减少,但仍很严重。
“被迫降低水电、风电和太阳能光伏电量——也被称作‘弃用’问题,在我国已存在多年。‘弃用’现象表明当前我国可再生能源尚未被充分优化整合进入能源系统。”王仲颖以弃风为例予以说明。2016年,我国全年弃风率为17%。今年1~9月,全国弃风电量和弃风率实现双降,弃风限电的范围和规模得到缓解,全国总弃风电量298.5亿千瓦时,同比减少25%,累计弃风率13%,同比下降6.8个百分点。由于弃用造成可再生能源资源的浪费,提高了风电等可再生能源电力生产成本。如果考虑由此导致的煤电发电量上升,则进一步增加了大气污染物和二氧化碳等温室气体排放。近年来,太阳能发电和部分重点地区的水力发电也遭到了弃用。
其三,电力系统缺乏灵活性,运行管理制度面临挑战。
王仲颖说,我国自改革开放以来所采用的能源和电力发展战略成功地保障了电力供应,为快速增长的经济提供了动力,目前依然影响着电力系统发展。我国经济进入新常态以来,煤炭发电厂产能过剩明显,在未来的电力系统中,有出现投资搁浅和化石能源技术锁定的风险。此外,电厂和互联电网的调度运行受到传统电力市场交易制度和地方利益壁垒的影响,无法适应大规模风电和太阳能发电等波动性电源的发展。我国的电力体制改革正在进行,这些问题均应得到解决,为电力系统的运行和发展创造一个全新的框架。然而,由于制度障碍以及缺乏针对不同省份的共同目标,目前电力市场改革推进缓慢,区域电力市场在市场设置和计划安排方面的合作往往存在明显的利益冲突。“在电力体制改革不到位的情况下,的的确确会影响不同省市现实的本身利益。可喜的是,十九大的定调,一定会加快电力体制改革的进程,上述问题会在电力体制深化改革的过程中逐步得到解决。”王仲颖说。
其四,可再生能源经济激励制度亟待改革。
王仲颖介绍说,当前,固定电价政策是中国可再生能源发展的主要支持机制,但补贴机制存在的问题,使改革迫在眉睫,以确保政策的有效性。“涉及到三方面的问题。一是电力附加费并不能保证为规模日益增长的可再生能源项目提供资金支持。二是补贴水平调整不平稳,且当补贴下降时产生新增项目的‘抢装潮’。三是固定电价机制并不适用于未来电力市场改革及可再生能源市场化。”“对可再生能源技术的支持主要是为应对化石能源价格不能反映其社会真实成本问题。现在的化石能源价格并没有完全反映出化石能源利用对我国生态环境影响的全部成本。环境成本没有真实呈现,且化石能源的其它支持机制也扭曲了不同能源技术之间的竞争。”王仲颖强调说。
既定战略必须更加坚定地深入实施
“我国的能源体系正在由以煤炭为基础、高环境成本向低碳、环境友好转型。我们的分析显示,尽管我国政府已经制定了正确的政策战略,但能源转型是否成功取决于政策是否得到强有力的执行。”王仲颖说。
记者:我国政府制定并实施了哪些能源转型战略举措?
王仲颖:当前,我国政府已经制定了一揽子政策战略及措施,全面推动能源系统向可持续和低碳方向转变:牢固树立“五大”发展理念、统筹推进“五位一体”总体布局、坚持协调推进“四个全面”战略布局“绿水青山就是金山银山”的发展理念已经植入我国政府的治国理政实践我国政府签署《巴黎协定》,并在全球应对气候变化行动中发挥大国作用的行为,展现了我国政府积极应对人类生存威胁因素的决心。正在进行中的“全国环境行动计划”、电力市场化改革和国家碳排放权交易系统则昭示着我国能源深度转型进程的序幕已经拉开。
记者:如果坚定坚持既定方针政策,那么到2030年、到2050年会出现怎样的结果?
王仲颖:CREO2017的分析表明,如果坚定不移地执行既定政策情景,那么2050年煤炭消费总量将降至2016年消费水平的三分之一,并确保二氧化碳排放于2030年之前达到峰值。2030年后,二氧化碳排放显著降低,直至下降到2050年的50亿吨水平,接近2016年排放水平的50%。2050年,非化石能源占全部一次能源供应的60%。同时,通过投资能源系统转型,未来能源系统的电力成本与当下严重依赖化石能源以及不可持续的能源系统相比将基本一致,而能源系统的可持续和稳定性则将大幅提升。如果那样的话,煤炭消费量被控制,以合理的经济代价实现2050年高比例开再生能源发展目标就可以实现。
记者:如果既定政策执行不坚决或有误,会出现怎样的结果?
王仲颖:政策措施和创新战略的高效实施是确保能源转型平稳实现的关键。反之,如果部分政策措施不能如期施行或方向有误,则将导致我国能源系统将继续被化石能源技术锁定,可再生能源技术的发展及其与能源系统的整体融合将面临严重障碍。因此,政策的执行力是关键,特别是短期战略的强有力地实施是长期能源深度转型取得成功的关键。
记者:能源转型本身、电网基础设施和可再生能源技术都需要大量投资,这可能会导致短期内电力成本上升。如何看待这个问题?
王仲颖:的确,能源转型本身、电网基础设施和可再生能源技术都需要大量投资,这可能会导致短期内电力成本上升,但这些额外的成本也会带来效益,使那些过去依赖低化石能源价格的行业快速向电力和非化石能源转型,同时改善空气质量、降低污染水平。能源转型的大量投资也会创造出代表未来技术方向的新的就业岗位,从而弥补传统煤炭产业链和技术制造业转型所削减的就业机会,这一切都与我国积极的创新战略相符合。在这个角度上看,可以说,可再生能源成本下降、电力市场改革和碳交易价格将是驱动能源转型投资的主要动力。
记者:能源转型成功和煤炭消费总量下降需要哪些客观条件?
王仲颖:能源转型和煤炭消费总量下降是在基于三项重要客观条件下实现的。首先,CREO2017假定在国际大环境和我国创新战略驱动下,可再生能源技术发展将延续近年成本继续降低、效率提升的表现,可再生能源技术以较低的成本实现能源供应。到2050年,非化石能源消费中占比超过60%,煤炭消费占比下降至2016年消费水平的三分之一,电力供应成本基本维持不变,碳排放总量在2030年之前达到峰值。其次,假定碳排放权交易制度能够得到有效实施,碳排放价格将切实影响到能源部门的投资决策,(在CREO2017既定政策情景中,设定了长期执行的碳价格水平,即每吨二氧化碳100元人民币),这将有助于支持可再生能源尽快实现与煤电平价。再次,假定持续推进电力市场化改革,并将其作为确保波动性可再生能源与电力系统融合的重要工具。
要实现“低于2℃”目标,需在既定政策基础上再加码
“CREO2017研究结论显示,即使既定政策情景顺利实施,仍不能支撑全球实现‘巴黎协定’设定的控制未来升温幅度‘低于2℃’目标。我国按既定政策情景发展,将能够实现承诺的国家自主贡献目标,但与大多数国家一样,二氧化碳减排尚显不足。”王仲颖说。
记者:依据CREO2017研究结论,既定政策难以支撑实现温升幅度“低于2℃”目标。那要实现控制温升目标,需要怎样的新目标?
王仲颖:基于考虑我国二氧化碳减排展望和未来实现“低于2℃”目标,CREO2017分析认为,我国要满足《巴黎协定》要求,就必须采取进一步的二氧化碳减排措施。综合分析国际研究成果,CREO2017假定了我国未来能源部门的二氧化碳快速减排的约束预案,即从2016年的100亿吨左右二氧化碳排放水平降到2020年的90亿吨、2030年80亿吨,直至2050年下降至30亿吨。
记者:也就是说,为达到实现“低于2℃”目标,应制定执行更加有利于可再生能源发展的政策?
王仲颖:是的,如果我国未来碳排放足迹遵循“低于2℃”假设,则我国必须加速削减煤炭消费、更为迅捷地发展可再生能源。相比既定政策情景,CREO2017结论表明,2020年,“低于2℃”情景需要额外增加3.05亿千瓦的可再生能源装机容量,2050年需要增加15.18亿千瓦。额外增加的发电装机初期将主要来自风电,后期则更多来自太阳能发电技术。在“低于2℃”情境下,煤炭消费量更为快速地降低。煤电装机到2020年将再削减1600万千瓦、2050年降低2.2亿千瓦。为了促进终端用能部门的减排,在“低于2℃”情景中,CREO2017设定了相比既定政策情景更高的终端电气化率水平,特别是提高了交通部门和工业部门的电气化率。
记者:如果按照“低于2℃”目标,我国可再生能源“十三五”规划中的发展目标已经落后于近期的发展形势。CREO2017展望风能、太阳能和生物质能发电装机总量也显著超出2020年规划目标,这个超出的部分能否实现?
王仲颖:从快速降低电力部门碳排放和提升终端用能部门电气化水平的角度分析,既定政策下的能源转型成就仍有进一步提升的发展空间。从遵守《巴黎协定》的角度看,2020年后的能源转型任务将更加艰巨,因此加码是必然的,只不过是早晚的问题。
记者:总体而言,今年以来,弃风、弃光现象有所好转,但仍比较严重。在这样的情况下如何发展更多的可再生能源?
王仲颖:要保证更多的新增可再生能源发电容量接入电网,要对煤电企业的运行提出严格的灵活性要求,维持提高电力系统灵活运行,要更为灵活地调度输电线路和省间电量交换。这些措施需要地方政府提高接纳和利用区外可再生能源的积极性,支持电网调度合作和联合调度。
记者:“低于2℃”情景下目前的电力系统已不需新增煤电装机。那么对那些已经获得行政许可、并准备开工建设的新的燃煤电厂应作如何对待?
王仲颖:应当在进一步加强开工审核的同时,尽快颁布禁止新建煤电厂的临时禁令,从而避免大额资产搁浅。近中期,随着电力市场化的进程,应逐步取消年度发电计划确定的满发利用小时数,直至最终取消年度发电计划制度。这也就意味着,所有的发电商都需要根据市场的需求来决策自己的发电量。在这种情况下,新建煤电厂的风险会更大,因为它已无法通过行政手段确保电价水平。在可预见的未来,煤电价格预期将会继续上升、可再生能源发电成本则处于下降通道,固定电价的长期购电合约将不复存在。到那时,可再能能源发电无论在成本上、技术上都会比煤电具有竞争性,起码不会比煤电竞争力弱。
从现在到2050年可再生能源逐步成为主导能源
CREO2017展示了我国能源系统到2050年的两条发展路径。一是低于2℃情景发展路径,这条路径由严格的碳预算推动二是既定政策情景发展路径,这一路径由当前实施的能源政策维持。
记者:请结合现实情况,用CREO2017研究结论,分析一下从现在到2035年、到2050年可再生能源如何逐步变成主导能源?
王仲颖:2016年,可再生能源占总终端能源消费的6%。据中电联数据,今年1~9月,全国基建新增发电能力中水电、火电、风电、太阳能发电分别比上年同期多投产35万、197万、146万、1977万千瓦。截止今年9月底,全国可再生能源发电总装机容量达到58655万千瓦,占全国规模以上电厂总发电装机容量的35.2%。从全球看,中国仍然是世界上最大的可再生能源投资国,未来几十年依照中国宏大的可再生能源政策和能源体系去碳化需求,可再生能源份额将大幅增长。
2016年,可再生能源消费量为2.7亿吨标准煤。“低于2℃”情景下,2050年该值增加8倍,达到21.86亿吨标准煤,既定政策下则增至16.63亿吨标准煤。“低于2℃”情景的主要趋势是首先发展风能,2035年前的中阶段发展太阳能。2050年前的长期阶段,将扩大太阳能发展规模,迅速提升生物质能利用率。
由于水资源进一步发展的潜力有限,因此两种情况下均遵循相同的增量增长。“低于2℃”情景下,2050年可再生能源涵盖大部分能源需求。2030年之前的能源转型初期,风能和太阳能发电将快速增加。
两种情景均预测中国能源需求于2030年左右达到顶峰。2050年,“低于2℃”情景的终端能源需求为33.21亿吨标准煤既定政策情景为35.3亿吨标准煤。提升能效措施是两种情景能源需求趋势类似的主要原因。
记者:根据CREO2017,到2050年前后,我国能源需求侧将发生怎样的改变?
王仲颖:到那时,我国能源需求侧将产生重大改变。目前工业领域占据终端能源利用的指导地位,但到2050年,尽管能源需求总量将与现在保持同一水平,但能源需求结构将发生巨变——工业领域的能源消费量大幅下降,交通和建筑能源消费将上涨。终端部门电气化程度提高主要源自可再生能源的贡献。两种情景均是如此,“低于2℃”情景的电气化程度和可再生能源份额更高。2050年,“低于2℃”情景下52%的终端能源需求为电力,既定政策情景该比例为39%。工业用化石能源很大程度被电取代。到那时,中国走上绿色、多样化供能之路,减轻对煤炭的高度依赖,代之以非化石能源。“低于2℃”情景下该发展趋势更为明显,2050年非化石能源占供能的63%,相比之下,既定政策情景则为47%。据此可以说,“低于2℃”情景下非化石能源的快速、决定性发展是我国实现《巴黎协定》目标的关键。
记者:到那时,电网传输将会发生怎样的变化?
王仲颖:两种情景均加大了电网基础设施投资,用以提升电力系统灵活性,促进在区域内外高效传输清洁电力。到2050年,中国电网将在更大的平衡区域实现密切整合,整个中国电网发展为一体化市场。中部和东部省份为主要输入地区,西南和东北则是净输出地区。“低于2℃”情景下的电网扩容总体比既定政策情景高。两个情景均表明,到2050年中国的输电系统继续完善,且依靠价格手段按照市场原则调节电力供需两侧,从而促进新增电网的大规模投资。
记者:依据CREO2017,从目前到2020年这段时期内,对可再生能源的发展要采取怎样的政策?
王仲颖:总体上要注意四方面。
一是2020年前可再生能源仍需延续固定电价政策,其中海上风电、太阳能光热发电需要延续到2020年后实现规模化发展。应更好利用竞争性招标推动价格下降,逐步扩大可再生能源电站竞争性招标的范围和规模。
二是随着2020年后逐步建立竞争性电力市场,在电力市场价格基础上,率先对新增风电、光伏电站建立基于定额补贴的市场溢价机制。初期可按目前固定电价的差价补贴标准确定溢价补贴标准,未来适时合理调整、逐步降低定额补贴标准,或者建立与招标电价结合的差价合约机制。
三是在2017年建立可再生能源电力证书自愿交易市场的基础上,在2020年前建成强制性可再生能源电力配额(发电侧)和绿色证书交易市场(售电侧),逐年提升配额比例要求,形成市场化绿色证书价格形成机制和逐年上升的未履约价格惩罚水平。
四是切实发挥即将正式启动的全国碳交易市场对促进可再生能源与化石能源公平竞争的作用,逐步建立起新建建筑和工业用热的可再生能源用热强制安装或者供热比例要求制度。
记者:近日,《京津冀能源协同发展行动计划(2017~2020)》印发,说明三地能源协同发展进入实质落地阶段。依据CREO2017研究成果,该地区该如何实现能源协同发展?
王仲颖:京津冀是我国重要的能源消费重心之一。同时,京津冀作为我国的“首都圈”,是我国北方经济规模最大、最具活力的区域之一。经济的快速增长、不断优化转型的产业布局和依然严峻的环境污染问题对京津冀的清洁能源保障提出了更高要求。但是,目前京津冀区域的可再生能源利用比重不高,多样化可再生能源利用潜力没有充分挖掘,电网等基础设施发展不同步,急需通过创新驱动京津冀能源协同发展,不断完善能源政策体系和相关体制机制。CREO2017研究显示,京津冀可通过全面协同能源转型实现高比例可再生能源发展。在低于2℃情景下,2030年风电装机容量将达到128165兆瓦,占总装机比重的47.8%太阳能发电总装机将达到83922兆瓦,占全部发电装机的31.3%。雄安作为国家级新区,2030年可实现可再生能源占一次能源消费比重超过50%以上。
记者:具体而言,实现京津冀高比例可再生能源的目标需要哪些保障措施?
王仲颖:针对京津冀高比例可再生能源发展重点任务,京津冀需要加强以下5方面的保障措施。一是加强可再生能源发展的顶层设计二是提高京津冀可再生能源发展的协同性三是加大政策支持力度四是创新市场化机制体制五是加大宣传提高公众认识。
国家可再生能源中心2017~2020年行动建议
依据CREO2017研究结论,并基于过去数年可再生能源产业、技术和政策方面的进步,并展望其近中期发展情况,针对中国可再生能源发展,国家可再生能源中心提出下列建议:
可再生能源和非化石能源目标
“十三五”规划中2020年可再生能源发展目标是应努力超越的底线,通过努力实现更快发展:太阳能光伏装机量从1.1亿千瓦增至2亿千瓦,风电装机量从2.1亿千瓦增至3.5亿千瓦生物质能发电装机量从1500万千瓦增至3000万千瓦,总计增加5亿千瓦。
2020年非化石能源占一次能源消费总量的比例从15%提升到19%。如考虑落实《巴黎协定》提出的“低于2℃”温控目标,则需要进一步提升发展目标要求。
加大削减煤炭力度
即刻停止批准新建燃煤电厂努力实现2030年煤炭消费量占全部能源消费量的比例从现在的64%降至33%左右加快燃煤电厂灵活性改造,逐步取消年度发电计划制度地方经济主要依赖煤炭工业的地区要加紧制定经济发展转型升级计划。
加快电力行业改革
开展批发市场试点和区域协调市场试点市场试点要纳入跨区电网调度,打破省间壁垒预防双边交易合同锁定高碳型电力生产制定中国电力市场下一步发展的清晰路线图。
实施碳排放权交易制度
加强中国碳市场活力制定能够确保碳减排目标实现的最低碳交易价格。
深化经济激励机制改革
提高可再生能源附加水平(2020年后逐步降低直至取消),确保转型期补贴资金需求实施可再生能源发电配额制度,配套实施强制性与自愿性相结合的绿色证书交易制度更大范围的采取竞争性拍卖方式,降低大规模风电和太阳能发电项目的并网价格。
电价补贴标准为每千瓦时0.42元(含税,下同),光伏发电项目自投入运营起执行标杆上网电价或电价补贴标准,期限原则上为20年。光伏发电先确定2016年标杆电价,2017年以后的价格另行制定。
2017年我国光伏行业政策
1、加快农业现代化实现小康,光伏扶贫、农光互补爆发,2016年1月27日,党中央国务院公布了《中共中央国务院关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》文件,《意见》提出大力推进农业现代化,着力构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系,实施藏粮于地、藏粮于技战略,推动粮经饲统筹、农林牧渔结合、种养加一体、一二三产业融合发展,让农业成为充满希望的朝阳产业。并着重强调要广泛动员社会各方面力量积极参与扶贫开发。实行最严格的脱贫攻坚考核督查问责。
2、鼓励废弃煤矿发展风电、光伏发电和现代农业,2016年2月1日,国务院印发《关于煤炭行业化解过剩产能 实现脱困发展的意见》国发〔2016〕7号文件。文件指出:煤炭是我国主体能源。煤炭产业是国民经济基础产业,涉及面广、从业人员多,关系经济发展和社会稳定大局。近年来,受经济增速放缓、能源结构调整等因素影响,煤炭需求大幅下降,供给能力持续过剩,供求关系严重失衡,导致企业效益普遍下滑,市场竞争秩序混乱,安全生产隐患加大,对经济发展、职工就业和社会稳定造成了不利影响。
3、适当增加贫困老区光伏、风电等优势能源资源开发规模。
2016年2月1日中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加大脱贫攻坚力度支持革命老区开发建设的指导意见》,意见指出:继续实施以工代赈、整村推进、产业扶贫等专项扶贫工程,加大对建档立卡贫困村、贫困户的扶持力度。统筹使用涉农资金,开展扶贫小额信贷,支持贫困户发展特色产业,促进有劳动能力的贫困户增收致富。积极实施光伏扶贫工程,支持老区探索资产收益扶贫。加快实施乡村旅游富民工程,积极推进老区贫困村旅游扶贫试点等措施,对无法依靠产业扶持和就业帮助脱贫的家庭实行政策性保障兜底。
4、推进光伏扶贫工程建设,保障光伏扶贫项目有效措施
2016年5月5日,国家能源局、国务院扶贫办联合印发《光伏扶贫实施方案编制大纲的通知》国能综新能源。此次联合发文的目的是为了进一步指导地方编制光伏扶贫实施方案,推进光伏扶贫工程建设,保障光伏扶贫项目有效措施。
5、完善光伏、风电等新能源发电并网机制
2016年8月8日,国务院印发《降低实体经济企业成本工作方案》国发〔2016〕48号文件,意见指出要加快推进能源领域改革,放开竞争性环节价格。加快推进电力、石油、天然气等领域市场化改革。完善光伏、风电等新能源发电并网机制。2017年基本放开竞争性领域和环节价格管制,形成充分竞争的机制,使能源价格充分反映市场供求变化,提高价格灵活性。
6、光伏扶贫被国务院列入《全国农业现代化规划(2016—2020年)》
2016年10月17日,国务院印发了《全国农业现代化规划(2016—2020年)》,国发〔2016〕58号文件。文件指出国务院在扶贫方面责令:农业部、国务院扶贫办牵头,国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、水利部、国家林业局、国家旅游局、国家能源局等部门参与,精准帮扶贫困农户。支持有意愿、有实力、带动能力强的新型经营主体,扩大优势特色产业发展规模,与贫困户建立稳定的带动关系。支持有劳动能力的贫困人口就地转为护林员等生态保护人员。
7、到2020年光伏装机力争达到100GW
2016年10月27日国务院印发《“十三五”控制温室气体排放工作方案》,国发 〔2016〕61号文件。方案提出到2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%。在清洁能源方面,方案提出到2020年:力争常规水电装机达到3.4亿千瓦,风电装机达到200GW,光伏装机达到100GW,核电装机达到58GW,在建容量达到30GW以上。
8、光伏扶贫是扶贫工作的新途径
2016年10月22日,国务院印发《激发重点群体活力带动城乡居民增收的实施意见》国发〔2016〕56号文件,文件指出:实施贫困村“一村一品”产业推进行动。强化贫困地区农民合作社、龙头企业与建档立卡贫困户的利益联结机制。深入实施电商、旅游、光伏扶贫工程。加大对贫困地区农产品品牌推介营销支持力度。引导和支持贫困地区青年通过发展电子商务增收致富。
9、光伏指标向东北倾斜,鼓励开展光伏供暖试点
2016年11月1日,国务院印发《关于深入推进实施新一轮东北振兴战略加快推动东北地区经济企稳向好若干重要举措的意见》国发〔2016〕62号文件。《意见》指出,未来将在东北地区研究建设新的特高压电力外送通道。制定东北地区电力体制改革专项工作方案,切实降低企业用电成本。扩大电能替代试点范围,全面实施风电清洁供暖工程,在有条件的地区开展光伏暖民示范工程。
10、完善鼓励分布式能源发展的机制和政策
2016年11月17日,中共中央政治局常委、国务院总理、国家能源委员会主任李克强主持召开国家能源委员会会议,审议通过根据国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要制定的《能源发展“十三五”规划》,部署推进相关工作。李克强指出,能源生产既要优存量,把推动煤炭清洁高效开发利用作为能源转型发展的立足点和首要任务也要拓增量,加快提升水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源比重,安全高效发展核能,优化能源生产布局。
11、鼓励分布式光伏与实施农业发展相结合
2016年11月23日国务院印发《“十三五”脱贫攻坚规划的通知》国发〔2016〕64号文件。通知针对光伏扶贫做出明确指示。并将其列入至组织开展资产收益扶贫工作。具体方式是:鼓励和引导贫困户将已确权登记的土地承包经营权入股企业、合作社、家庭农(林)场与新型经营主体形成利益共同体,分享经营收益。积极推进农村集体资产、集体所有的土地等资产资源使用权作价入股,形成集体股权并按比例量化到农村集体经济组织。财政扶贫资金、相关涉农资金和社会帮扶资金投入设施农业、养殖、光伏、水电、乡村旅游等项目形成的资产,可折股量化到农村集体经济组织,优先保障丧失劳动能力的贫困户。
12、保护生态环境 推动光伏等新能源广泛应用
2016年11月24日,国务院印发《“十三五”生态环境保护规划》国发【2016】65号文件,该文件强调:强化区域环保协作,联合开展大气、河流、湖泊等污染治理,加强区域生态屏障建设,共建坝上高原生态防护区、燕山—太行山生态涵养区,推动光伏等新能源广泛应用。
13、支持光伏精准扶贫、精准脱贫助力农民奔小康
2016年12月6日,国务院印发《国务院办公厅关于完善支持政策促进农民持续增收的若干意见》国办发〔2016〕87号文件,意见针对精准扶贫、精准脱贫做出明确指示,并将光伏列入其中。具体意见如下:持续加大扶贫综合投入力度,通过产业扶持、转移就业、易地搬迁、教育支持、健康扶贫、社保兜底等措施,因地制宜,分类指导,精准施策,确保如期实现脱贫攻坚目标。将民生项目、惠民政策最大限度地向贫困地区倾斜,广泛动员社会各方面力量积极参与扶贫开发。实施贫困村一村一品产业推进行动。
14、能源发展“十三五”规划
2017年1月17日,国家发改委和国家能源局印发《能源发展“十三五”规划》(下称《规划》)。《规划》要求推进非化石能源可持续发展,包括水电、核电、风电、太阳能等。2020年太阳能发电规模达到1.1亿千瓦以上,其中分布式光伏6000万千瓦、光伏电站4500万千瓦、光热发电500万千瓦。
而国家能源局此前发布的数据显示:“十二五”期间,我国太阳能发电装机规模增长168倍,超越所有可再生能源发展速度,提前半年完成“十二五”规划提出的3500万千瓦装机目标。数据显示,截至2015年底,我国光伏发电累计装机容量4318万千瓦,超越德国成为全球光伏发电装机容量最大的国家。
据中国报告大厅发布的2016-2021年中国太阳能光伏行业市场供需前景预测深度研究报告预测,1.1亿千瓦的“十三五”太阳能发电规划规模,意味着未来几年间,中国光伏产业仍将保持较高的发展速度和空间。
15、中国光伏行业发展路线图
《中国光伏行业发展路线图》(以下简称《路线图》),于2017年2月16日正式发布。
《路线图》涵盖了光伏产业链各环节,涉及多晶硅、硅棒/硅锭/硅片、电池、组件、平衡部件、系统等各环节的62项关键指标。《路线图》在编制过程中广泛征集了近百家光伏企业、研究机构和各方面意见,经过数轮研讨和论证,在此基础上,根据产业发展实际,预测了2017、2018、2020、2022和2025年的发展目标,体现了产业、技术和市场等方面的发展趋势,反映了现阶段专家学者和企业家对光伏产业未来发展的共识,对行业发展具有一定指导意义。
光伏发电是利用 半导体界面的 光生伏特效应而将 光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和 逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
太阳能电池经过 串联后进行封装保护可形成大面积的 太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。