电厂应对碳达峰碳中和的探讨

杨林

中海油电力投资有限公司，广东省中山市，528405

摘要：“碳达峰、碳中和”不仅是一项复杂艰巨的系统工程，更是一场没有硝烟的持久战，面临诸多严峻挑战。我国主要的CO2排放源自能源燃烧，占CO2排放总量的88%左右，而电力行业的CO2排放约占能源行业总排放量的41%。中国煤炭约一半用于燃烧发电，因此，减少电力行业的煤炭消费是减少CO2排放的有效手段。基于此，文章主要分析了电厂应对碳达峰碳中和的措施。

关键词：电厂；碳达峰碳中和；措施

1碳达峰碳中和的概念

碳达峰碳中和是指通过减少温室气体排放来实现碳排放的峰值和将碳排放量减至零的过程。碳达峰是指一个国家或地区在一定时间范围内，通过采取措施和政策，将该地区的碳排放量控制在一个峰值水平后逐渐减少。达到碳达峰意味着该国或地区的碳排放量不再继续增加，开始逐渐趋向稳定。碳中和是指通过减少碳排放和吸收和储存二氧化碳等温室气体，使碳排放量减至零，实现净零碳排放。实现碳中和需要采取一系列的行动，包括能源转型、能效提升、可再生能源利用、碳捕获和储存技术等。碳达峰碳中和的目标是为了应对全球气候变化和减少温室气体的排放，以遏制全球变暖和气候灾难的发生。通过减少碳排放和提升碳吸收能力，可以为未来减少温室气体的排放提供可行的路径。同时，碳达峰碳中和也有助于推动可持续发展和建设绿色低碳经济。

2电厂应对碳达峰碳中和的措施

2.1建立规范制度，成立组织架构

火电厂的碳资产管理工作包括碳排放和碳交易两大部分，为规范碳资产管理工作，提高碳资产专业化管理水平，实现公司碳资产的有效管理，必须编制配套的管理制度。目前，国家对碳排放填报和核查要求越来越严，要求必须做好严格规范的数据管控，且每月定期在全国碳市场管理平台填报排放数据（提供盖章版支撑的佐证材料），而碳排放工作涉及电厂的运行生产及煤质化验、仪器仪表计量及校验、生产指标统计及算法、商品物资的结算、合同及结算凭证等，跨度大且涵盖内容广，因此，必须利用制度规范业务流程及明确各部门的职责。对于电厂来说，交易策略是碳交易的核心。实时交易，最重要的是迅速准确地执行碳交易策略，这就要求电厂建立交易策略快捷审批的流程通道。此外，在保证碳资产安全、立足碳资产保值增值的基础上，可考虑聘请专业机构提供技术指导、培训等咨询服务，积极、合理地为电厂创造碳资产。为了规范碳资产管理，五大发电集团及一些地方集团成立了专业的碳资产管理子公司。若电厂自己负责交易，则需要完善的碳资产管理制度及碳资产管理组织架构。

2.2完善标准计量体系

目前国内采用每年现场核查的方式，按照碳排放核查指南要求，电厂所有的生产数据都要有据可循，也就是说任何一个数据的证据链都是完整的，能够最终追溯到原始计量。电厂内所有参与碳排放和配额分配计算的入炉煤量、燃油量、低位发热量、单位热值含碳量、元素碳含量、发电量、供电量、供热量等指标必须经过有效合法的计量仪器测量得到。涉及到的皮带秤、给煤机、汽车衡、轨道衡、电能表、供热流量计和量热仪等仪器要求校验频次、精度、检定等必须符合国家计量法和核查指南的要求。计量的准确合规性关系到CO2排放量的最终核查，电厂务必要高度重视。

2.3调整运营模式，提高机组效率

能源双控目标（消耗总量控制和单耗控制）一直是火电厂的制约因素之一，再加上现在的双碳目标，火电厂生存的空间越来越小。火电厂的角色将从主角逐渐转变为保供调峰的配角，想要争取更大的生存概率，途径之一就是实施煤电节能改造，降低单位煤电发电量的碳排放。据统计，我国超临界和超超临界机组装机在煤电总装机中占47.1%，那么高煤耗、低效率的亚临界机组装机占比将近一半。如果将亚临界机组的效率和煤耗提升到超临界乃至超超临界的水平，火电机组的平均煤耗将大幅度地降低，同时低负荷调节的灵活性将大力改善，消纳风电和光伏发电量的能力将大大提高。

2.4提升技术水平，研究新低碳路径

在碳配额分配基准值不断收紧、免费额度将逐渐减少的背景下，一方面要从综合治理、内部提升、加强节能管理等多维度全面发力，做好节能减排工作。另一方面要加强碳捕集利用与封存技术（CCUS）、生物质掺烧技术和储能技术等减碳技术的研究及储备工作，研究火电厂碳达峰的时间表和路径。火电的另一个低碳发展方向是煤与生物质、污泥和生活垃圾等掺烧。《全国碳排放权交易配额总量设定与配额实施方案》指出，完整履约年度内掺烧生物质（含垃圾、污泥等）热量年均占比不超过10%的机组，其类别按照主要燃料确定。煤与生物质掺烧发电主要的突出优点是：利用固体生物质燃料部分代替煤炭，可减少一次能源煤炭的消耗，降低污染物及CO2的排放量。且燃煤电厂掺烧生物质燃料，在国内外均有成熟经验，如英国Fiddlers Ferry电厂、芬兰Lahti电厂和华电十里泉发电厂等。燃煤电厂污泥掺烧是利用高效的废弃物能源化实现污泥减量化、无害化、资源化和规模化处置，国内也有不少掺烧污泥电厂，如玉环电厂、上海外高桥第二及第三发电厂、妈湾电厂、常熟电厂和常州电厂等。掺烧生活垃圾的主要是循环流化床锅炉的燃煤电厂，也有先将垃圾气化再掺入煤粉炉燃烧的电厂。

2.6提升管理水平，加强专业人员培训

全国碳市场对碳排放计量、监测、核查等环节的工作要求明显提高，工作量也明显增加。建议电厂配备专业人员负责具体业务，密切跟踪碳市场有关政策，积极参与有关培训和技术研究，加强管理人员、技术人员和业务人员能力建设。双碳目标绝不是轻轻松松就能实现的，它是一场广泛而深刻的经济社会变革，至少需要三代人共同努力。因此，国家高度重视以绿色转型为驱动，着力专业人员的培养，一方面鼓励企业、高校、科研单位等相互融合，组建“碳达峰、碳中和”相关国家实验室、国家重点实验室和国家技术创新中心、绿色低碳产业创新中心等。科技创新是发展的动力，国家大力鼓励将科技创新应用到低碳产品中，兼顾环境和经济发展，助力双碳目标实现。另一方面从教育上加大人才培养的力度，鼓励高校加快新能源、储能、氢能、碳减排、碳汇和碳排放权交易等学科建设，同时建设绿色低碳、现代化、示范性的技术学院和能源学院。绿色低碳创新与人才培养相互结合，助力实现“碳达峰、碳中和”。

3结语

中国发电行业同时面临机遇与挑战，尤其是火力发电厂，主要的挑战来自社会发展对电力需求持续增加的预期，既要适应不断增长的电力需求的能力，同时又要降低CO2的总排放量，再加上政策约束、经济增长方式、电力市场和碳市场建设、低碳技术等。因此，电厂应该从思想上高度重视、技术上创新研究、管理上加强能力建设，最大限度实现碳资产的价值，降低履约成本、提高市场竞争力。同时，要转变传统经营模式，传统以电量为主的经营模式不再适合火电厂发展，未来将会面临的是以经济为主的经营模式的挑战，需要综合考虑电量、电价、碳排放量、碳价、煤量和煤价等的综合边际成本。

参考文献

[1]朱法华，王玉山，徐振，等.中国电力行业碳达峰、碳中和的发展路径研究[J].环境影响评价，2021（5）：1-8.

[2]张佩玉.碳核算、碳交易标准化实践与展望[J].中国标准化，2022（9）：6-15.

[3]朱怡，王旭辉.国网公司发布“碳达峰、碳中和”行动方案[J].班组天地，2021（3）：82-83.

[4]郑琼，江丽霞，徐玉杰，等.碳达峰、碳中和背景下储能技术研究进展与发展建议[J].中国科学院院刊，2022，37（4）：529-540.