减少弃光电量的方法
一是优化新能源开发建设布局。严格控制弃风弃光严重地区的风电和光伏发电新增建设规模,尤其是在新疆、甘肃等三北地区。避免加重了存量项目运行困难,适当把发展的重心转移到不弃风和不弃光的中东部和南方地区。
二是采取针对性措施解决西南地区弃水问题。利用贵州送广东减送临时腾出的空间以及通过水火置换、市场化交易等方式,组织云南增送广东电量;加快四川电力外送通道建设,上半年川电外送500千伏第三通道已经投运,第四通道也在进一步推进中。今年上半年,西南地区弃水情况有所好转。
三是优化可再生能源系统调度运行。国家电网公司加大调控力度,充分发挥调度作用,实施全网统一调度,充分发挥大电网的作用,跨区域安排旋转备用容量和火电开机方式,深度挖掘系统调峰能力。南方电网公司充分利用大数据、云计算等技术,及时开展流域梯级、跨流域协调调度,这个也是起到了很好的作用。内蒙古电力公司也积极研究风电和光伏发电的技术特性,强化实时调度。
四是落实可再生能源电力消纳监测评价制度。印发了《可再生能源开发利用目标引导制度》,明确了各地区用电量中非水电可再生能源比重指标,另外出台了《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》,建立了可再生能源发电全额保障性收购制度,各地没有达到保障收购小时数要求的,在规模上要加以控制。
五是建立可再生能源发电就近消纳机制。指导内蒙古等地区扩大本地就近消纳,提高可再生能源保障性收购电量并扩大直接交易。结合北方地区清洁取暖工作,扩大风电清洁取暖规模,目前已安排供暖面积500万平方米,我们也在做一个北方地区清洁供暖的指导意见。另外,在河北、吉林等地区开展风电制氢示范工程。
第一条 为了推进全社会节约能源,提高能源利用效率,保护和改善环境,促进经济社会全面协调可持续发展,根据《中华人民共和国节约能源法》和有关法律、行政法规,结合本省实际,制定本条例。第二条 本省行政区域内从事能源开发、加工、转换、经营、利用、管理及其他相关活动的单位和个人,应当遵守本条例。第三条 节约能源坚持政府引导、市场主导、科技推动、社会参与的原则,实行节约与开发并举、节约能源与环境保护共同推进的发展战略。第四条 县级以上人民政府发展和改革行政部门是节能行政主管部门,负责本行政区域内的节约能源监督管理工作,其所属的节能监察机构,负责本行政区域内节约能源日常监察工作。
县级以上人民政府有关部门在各自职责范围内履行节约能源监督管理工作,并接受本级节能行政主管部门的指导。第五条 县级以上人民政府应当组织开展多种多样的节约能源宣传和教育活动,普及节约能源知识,增强全社会节约能源意识,提倡节约型生产和消费方式。第六条 节约能源实行万元地区生产总值能耗指标控制制度和能源消费总量控制制度。
县级以上人民政府编制国民经济和社会发展规划时,应当按照上一级人民政府下达的五年能耗下降目标和上年度节约能源目标任务完成情况,确定本级人民政府节能目标任务。
县级以上人民政府应当将能源消费总量控制目标分解落实到下一级人民政府。第七条 县级以上人民政府节能行政主管部门应当会同有关部门根据本行政区域内的节约能源目标,按照分类指导、区别对待和统筹兼顾节能责任、节能潜力、节能难度、节能能力的原则,拟定节约能源指标,并报本级人民政府批准后分解下达。
节能行政主管部门在分解确定节约能源指标时,应当广泛征求下级人民政府和重点用能单位的意见,科学论证,合理确定。
节能行政主管部门应当定期向社会发布节能状况公报。第八条 县级以上人民政府应当建立节约能源目标责任制和节约能源考核评价制度,将节约能源目标完成情况作为对各级人民政府及其负责人考核评价的内容。对重点用能单位节能目标完成情况考核评价结果向社会公布,接受社会监督。
对未完成节能目标的,由上一级人民政府对其进行约谈并督促整改,同时按照有关规定对相关负责人进行问责。
县级以上人民政府应当每年向上一级人民政府和本级人民代表大会或者其常务委员会报告节约能源目标责任的履行情况。第九条 县级以上人民政府应当优化能源生产和消费结构,支持发展风能、太阳能和生物质能等新能源产业,加快风光电和生物质能利用工程建设,提高清洁能源消费比重。
开展风能和太阳能可再生能源电力配额交易,推动可再生能源就地消纳和清洁能源外送。
支持余热余压余气利用,优先安排余热余压余气发电上网和优先调度。工业余热暖民工程需同步建设应急供热方案。第十条 县级以上人民政府应当根据本区域经济发展状况适时制定年度落后产能淘汰计划,在支持经济发展的同时,加大淘汰落后产能力度,监督用能单位按照要求在规定期限内实施淘汰。
禁止审批、核准或者备案产能严重过剩行业新增产能项目和落后产能项目。第十一条 固定资产投资项目节能审查由发展和改革行政部门按照项目管理权限实行分级管理统一审批。
发展和改革行政部门或者节能监察机构应当对节能审查意见落实情况实施监督检查。建设单位在项目竣工验收时,应当对节能审查意见的落实情况进行报送。第十二条 用能单位应当采取下列节约能源措施:
(一)严格执行国家、行业和本省制定的有关节约能源标准;
(二)加强科学管理,优先采用清洁能源、可再生能源和节约能源新技术、新工艺,淘汰能耗高的用能产品、设备和生产工艺;
(三)建立能源监测制度,实施能源消耗在线监测,配备和使用经依法检定合格的能源计量检测设备,定期对主要用能设备以及本单位的能源利用状况进行技术和经济分析。第十三条 重点用能单位应当制订年度节能计划,按照规定报送能源利用状况报告。建立能源消耗原始记录和统计台账制度,配备符合要求的能源计量器具,加大节能新技术、新工艺、新设备和新材料的研究开发和推广应用。定期开展能源审计,逐步推行能源计量数据在线采集、实时监测。
此次明确各省级行政区域内的绿证交易在省级电力交易中心实施,跨省绿证交易在北京电力交易中心和广州电力交易中心进行。
可再生能源电力配额及考核办法》,在配额的制定、实施、绿证交易和监督考核等内容更为细致明确。
实施可再生能源配额的义务主体明确为省级电网、地方电网、配售电公司、独立售电公司、电力直接交易用户以及拥有自备电厂的企业,一共六类。在配额指标上,对19个省调高了2018年总配额指标,24个省调高了2020年指标。
与配额制配套的是“绿证交易”,即对完成配额义务主体的配额核发绿证,发电企业、配额义务主体之间可进行自由交易。
《中国经营报》记者获悉,配额制政策有望在2018年年底出台实施。
配额指标总体提高
最明显的变化,首先是将可再生能源电力配额的义务主体进行了六种分类,明确了其承担配额的计算方式。
全球二氧化碳的大量排放不仅造成严重的环境污染问题,也造成全球灾害性天气频发,严重的威胁着人类和地球其它生命的生存。
碳达峰、碳中和目标的出台,为我国未来绿色低碳发展绘制了美好蓝图。但也要看到,我国处于工业化发展阶段,工业技术和耗能、排放水平比发达国家仍有较大差距,我国要实现碳达峰和碳中和的目标面临着巨大的压力和挑战。要实现这个目标,我国不仅要努力提高制造业技术水平,加大节能减排力度,更需要改变能源结构,减少高耗能。
我国碳达峰和碳中和的目标的确定,将进一步推进绿色经济发展和城镇化、工业化、电气化改革,对新能源特别是电力清洁化发展有着重要意义。
近年来,碳排放交易已经逐渐成为一个热门话题。今天我们来谈谈光伏发电站到底能减排多少二氧化碳温室气体。
我们以一个1MW的光伏发电站为例来做计算。首先需要说明的是我国地缘辽阔,各地的太阳能辐射资源不同,不同地区安装的同容量的光伏发电站的发电量是有很大差异的。如果我们以江浙地区和甘肃河西走廊地区的光伏发电站为例来做分析。
▲工商业屋顶光伏电站
我们知道,江浙一带的最佳倾角光伏阵列表面年太阳能辐射量通常在1300kWh/m²左右,而西北地区河西走廊一带太阳能辐射资源比较丰富,大约是2000kWh/m²左右。
江浙一带的1MW光伏发电站电站首年发电量可达100万kWh。
河西走廊一带的1MW光伏发电站电站首年发电量可达160万kWh。
与常规煤热发电站相比,1MW的光伏发电站每年分别可节省405-630吨标准煤, 减排1036-1600吨二氧化碳,9.7-15.0吨二氧化硫,2.8-4.4吨氮氧化物。
按照目前碳排放40元/吨左右的平均交易价格计算,1MW的光伏电站每年碳减排交易的收益约4.1-6.4万元左右。
1997年,全球100多个国家签署了《京都议定书》,碳排放权成为了一种商品,碳交易成为碳减排的核心手段之一。目前,全球有几十个碳交易体系。2020年,全球碳市场交易规模达2290亿欧元,同比上涨18%,碳交易总量达103亿吨。碳排放价格从平均每吨25欧元翻倍至2021年5月初的每吨50欧元左右。
我国碳交易工作也已经开展了十余年了,全国有北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳、和福建等八个地区已经开展了碳交易试点,完成了近5亿吨二氧化碳排放量的交易,成交额上百亿元。同时各地科技厅等部门都有从事的清洁能源机制的机构或碳排放管理部门。
据了解,目前我国碳排放交易价是每吨20-52元,和国际市场比,碳排放价格还是比较低的,但是随着国家“双碳”目标和国际化的推进,碳排放价格上涨的趋势是必然的。我国目前有装机240GW的光伏发电站,年发电量1172亿kWh减排二氧化碳11684.8万吨。每年有价值约4000万元-6000万元的排放配额指标可用于市场交易。光伏发电不仅可以直接通过售电获得经济效益,同时还可以通过碳排放交易获得额外的经济收入。
我们认为,未来我国将进一步加大各地碳排放配额管理和发展碳排放市场交易,推动新能源的发展和“双碳”目标的实现。
(注:计算公式:1 度电 = 0.39 kg 煤 = 0.997 kg 二氧化碳 = 0.00936 kg二氧化硫 = 0.00273 kg 氮氧化物)
那如何计算二氧化碳减排量的多少呢?
以发电厂为例,节约1度电或1公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”?
根据专家统计:每节约1度(千瓦时)电,就相应节约了0.328千克标准煤,同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。每使用光伏电站所发的一度电是同样道理。
以1MWp光伏电站为例。
减少二氧化碳减排量:
近日,浙江省乐清市有序用电工作领导小组办公室文件印发 乐有序用电办[2021]4号《关于调整C级有序用电方案的通知》,文件中明确:轮到停用的企业当天0点到24点全部停止生产用电,但是企业屋顶光伏发电不在控制范围!免受限电影响,能控制用电成本还想增加碳交易收入的各位企业可以尽快在屋顶安装光伏电站了!
光伏电站碳交易额外创收计算案例
这里以上数据可以看出,1MW光伏电站每年可以减少1196.4吨的二氧化碳减排量。按20元/吨(23日碳市场收盘价43.85元/吨)成交价计算,这座1MW的光伏电站每年可获得2.4万元左右的收益。25年将获得60万左右收益,这还没有算更高的发电收益。按市场价格(排除原料涨价因素),一座1MW光伏电站的投入成本大概350万左右,碳排放权交易给工商业光伏电站带来的额外收益还是非常明显的!
一、年发电量是多少?
根据北京市太阳能资源情况,安装角度为35°时,光伏年峰值利用小时数为1536.65h,考虑到79%的系统效率,等效年发电利用小时数为1213.95h,在25年的运营期,光伏组件的发电衰减率按20%计算。
根据分布式光伏发电量常用的简化计算公式:L=W×H×η,其中L为年发电量,W为装机容量,H为年峰值利用小时数,η为光伏电站的系统效率,H×η为年等效利用小时数。
计算可知,20kW光伏电站的首年发电量为:
20kW×1213.95h=24.28MWh
按照10年衰减10%,25年衰减20%计算,25年的发电量情况见下表:
表1 北京地区20kW分布式光伏电站发电量计算
二、碳减排量是多少?
根据《联网的可再生能源发电》、《可再生能源并网发电方法学》、《广东省安装分布式光伏发电系统碳普惠方法学》等与分布式光伏发电相关的自愿碳减排量核算方法学,分布式光伏碳减排量核算周期以自然年为计算单位,减排量即为基准线排放量,也就是不安装使用分布式光伏发电系统,使用电网供电所产生的二氧化碳排放量。简化的减排量计算公式:
式中:ERy为安装并运行分布式光伏发电系统在第y年的减排量(tCO2/yr),BEy是第y年的基准线排放量(tCO2/yr),EGPJ,y是第y年由于安装分布式光伏发电系统并运行所发电量(MWh/yr),EFgrid,CM,y是第y年区域电网组合边际CO2排放因子(tCO2/MWh)。
根据《CM-001-V02可再生能源并网发电方法学》(第二版),组合边际CO2排放因子EFgrid,CM,y计算方法如下:
式中:EFgrid,OM,y和EFgrid,BM,y分别为第y年电量边际排放因子和容量边际排放因子,单位均为tCO2/MWh,采用国家发改委最新公布的区域电网基准线排放因子。WOM和WBM分别为电量边际排放因子和容量边际排放因子的权重。
根据方法学规定,对于太阳能发电项目,第一计入期和后续计入期,WOM=0.75,WBM=0.25。
查阅官方资料,最新公布的排放因子为生态环境部2020年12月29日发布的2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子。
北京市属于华北区域电网,其2019年度的组合边际CO2排放因子:
按照2019年度的电网基准线排放因子,北京地区20kW分布式光伏电站的首年碳减排量为:24.28×0.8269=20.08(tCO2);
25年运营期的年均碳减排量为:21.62×0.8269=17.88(tCO2);
25年的总减排量为:540.45×0.8269=446.9(tCO2)。
随着清洁能源装机比例的不断提高,电网基准线排放因子也有逐年降低的趋势,因此,实际核准的总碳减排量可能会比本文计算结果偏低。
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三、碳交易实现路径?
上节计算得出了分布式光伏的碳减排量,怎样才能在碳市场通过交易获得收益呢?
财政部于2021年8月在对关于可再生能源补贴问题的回复中指出:“将进一步完善我国绿证核发交易管理机制和碳排放权交易机制,通过绿证和碳排放权交易合理补贴新能源环境效益,为新能源健康发展提供有力支撑”。以下分别从碳交易和绿证交易进行分析。
一、CCER碳交易是什么?
具体而言,CCER是指国家核证自愿减排量,排放企业需要按照减去自愿减排量的排放量来进行生产经营活动,如果排放超额,就要受到处罚,如果不想受到处罚,则可以向拥有多余配额的企业购买排放权。
在这一机制下,可以促进企业进行技术升级来减少碳排放量,从而达到节能减排的效果,同时也提高了生产经营效率。
目前我国的碳排放交易体系正在不断的完善当中,国内首个碳排放交易市场于2013年6月18日在深圳启动,目前国内共有7家碳排放交易所,碳排放交易第一阶段涉及16个行业,包括钢铁、石化、有色、电力等10个工业行业,以及航空、港口、机场、宾馆等6个非工业行业。
二、如何申请CCER
1、申请的过程
2、申请过程项目业主的工作
三、项目开发的前期评估
项目开发之前需要通过专业的咨询机构或技术人员对项目进行评估,判断该项目是否可以开发成为CCER项目,主要依据是评估该项目是否符合国家主管部门备案的CCER方法学的适用条件以及是否满足额外性论证的要求。
方法学是指用于确定项目基准线、论证额外性、计算减排量、制定监测计划等的方法指南。截止到目前,国家发改委已在信息平台分四批公布了178个备案的CCER方法学,其中由联合国清洁发展机制(CDM)方法学转化173个,新开发5个;含常规项目方法学96个,小型项目方法学78个,林业草原项目方法学4个。这些方法学已基本涵盖了国内CCER项目开发的适用领域,为国内的业主企业开发自愿减排项目提供了广阔的选择空间。
另外,《指南》也规定了国内CCER项目开发的16个专业领域,如下表所示。
额外性是指项目活动所带来的减排量相对于基准线是额外的, 即这种项目及其减排量在没有外来的CCER项目支持情况下, 存在财务效益指标、融资渠道、技术风险、市场普及和资源条件方面的障碍因素, 依靠项目业主的现有条件难以实现。
如果所评估项目符合方法学的适用条件并满足额外性论证的要求,咨询机构将依照方法学计算项目活动产生的减排量并参考碳交易市场的CCER价格,进一步估算项目开发的减排收益。CCER项目的开发成本,主要包括编制项目文件与监测计划的咨询费用以及出具审定报告与核证报告的第三方费用等。项目业主以此分析项目开发的成本及收益,决定是否将项目开发为CCER项目并确定每次核证的监测期长度。
2.项目开发流程
CCER项目的开发流程在很大程度上沿袭了清洁发展机制(CDM)项目的框架和思路,主要包括6个步骤,依次是:项目文件设计、项目审定、项目备案、项目实施与监测、减排量核查与核证、减排量签发。
(1)设计项目文件
设计项目文件是CCER项目开发的起点。项目设计文件(PDD)是申请CCER项目的必要依据,是体现项目合格性并进一步计算与核证减排量的重要参考。项目设计文件的编写需要依据从国家发改委网站上获取的最新格式和填写指南,审定机构同时对提交的项目设计文件的完整性进行审定。2014年2月底,国家发改委根据国内开发CCER项目的具体要求设计了项目设计文件模板(第1.1版)并在信息平台公布。项目文件可以由项目业主自行撰写,也可由咨询机构协助项目业主完成。
(2)项目审定程序
项目业主提交CCER项目的备案申请材料后,需经过审定程序才能够在国家主管部门进行备案。审定程序主要包括准备、实施、报告三个阶段,具体包括合同签订、审定准备、项目设计文件公示、文件评审、现场访问、审定报告的编写及内部评审、审定报告的交付并上传至国家发改委网站等7个步骤。
另外,项目业主申请CCER项目备案须准备并提交的材料包括:
① 项目备案申请函和申请表;
② 项目概况说明;
③ 企业的营业执照;
④ 项目可研报告审批文件、项目核准文件或项目备案文件;
⑤ 项目环评审批文件;
⑥ 项目节能评估和审查意见;
⑦ 项目开工时间证明文件;
⑧ 采用经国家主管部门备案的方法学编制的项目设计文件;
⑨ 项目审定报告。
国家主管部门接到项目备案申请材料后,首先会委托专家进行评估,评估时间不超过30个工作日;然后主管部门对备案申请进行审查,审查时间不超过30个工作日(不含专家评估时间)。
(3)减排量核证程序
经备案的CCER项目产生减排量后,项目业主在向国家主管部门申请减排量签发前,应由经国家主管部门备案的核证机构核证,并出具减排量核证报告。
核证程序主要包括准备、实施、报告三个阶段,具体包括合同签订、核证准备、监测报告公示、文件评审、现场访问、核证报告的编写及内部评审、核证报告的交付并上传至国家发改委网站等7个步骤。
项目业主申请减排量备案须提交以下材料:
① 减排量备案申请函;
② 监测报告;
③ 减排量核证报告。
监测报告是记录减排项目数据管理、质量保证和控制程序的重要依据,是项目活动产生的减排量在事后可报告、可核证的重要保证。监测报告可由项目业主编制,或由项目业主委托的咨询机构编制。
国家主管部门接到减排量签发申请材料后,首先会委托专家进行技术评估,评估时间不超过30个工作日;然后主管部门对减排量备案申请进行审查,审查时间不超过30个工作日(不含专家评估时间)。
四、项目开发周期
如前所述的CCER项目备案申请的4类项目中,第一类项目为项目业主新开发项目,开发周期相对较长;第二类项目虽然获得作为CDM项目的批准,但是在开发流程上与第一类项目相同,开发周期同样较长;而第三、四类项目由于是在CDM项目开发基础上转化,开发周期相对较短。一个CCER项目的开发流程及周期如下图所示。
据此估算,一个CCER的开发周期最少要有5个月。在整个项目开发过程中,还要考虑到不同类型项目的开发难易程度、项目业主与咨询机构及第三方机构的沟通过程、审定及核证程序中的澄清不符合要求,以及编写审定、核证报告及内部评审等环节的成本时间,通常情况下一个CCER项目开发时间周期都会超过5个月。
除上述项目开发流程,一个CCER项目成功备案并获得减排量签发,还需经过国家发改委的审核批准过程。由上述项目审定及减排量签发程序,可以推算国家主管部门组织专家评估并进行审核批准的时间周期在60~120个工作日之间,即大约需要3~6个月时间。
综上累加上述项目开发及发改委审批的时间,正常情况下,一个CCER项目从着手开发到最终实现减排量签发的最短时间周期要有8个月。
国内碳排放权交易试点的“两省五市”碳交易体系已为CCER进入各自的碳交易市场开放通道,皆允许CCER作为抵消限制进入碳交易市场,使用比例为5%~10%。作为抵消机制的CCER进入“两省五市”碳排放权交易市场,将会扩大市场参与并降低减排成本。
二是市场化交易。在保障利用小时数之外的电量,则通过可再生能源项目与用户侧直接交易的方式进行消纳,电量和电价都由市场决定,也就是说剩余电量可以通过市场机制进行消纳。
当前,我国电力市场建设进入现货交易试点阶段,有几家试点已经向新能源项目试点开放了现货市场。
就常人普遍认知来看,新能源的优点十分明显,那就是绿色环保,不发生化学反应,不向环境中排放碳和污染物,对气候和生态表现得相当友好。另外,在项目建成之后,由于不需要燃烧煤炭、石油、天然气等化石能源,所以边际成本低,具有相当的市场竞争力。
然而,同其优点一样,新能源的缺点也十分突出——出力的波动性、间歇性,导致新能源完全“看天吃饭”。而出力的不确定性对于市场化而言又是十分致命的。