2024年电碳协同下的发展路径与产业机遇——能源互联网是实现电碳协同的必由之路报告

汤奕教授，博士生导师东南大学电力系统自动化研究所 01 电碳协同问题与矛盾 02 电碳协同的发展路径 03 0204 为什么要做电碳协同？ 为中国式现代化建设提供安全可靠的能源保障 l习近平总书记强调，既要增强全国一盘棋意识，加强政策措施的衔接协调，确保形成合力；又要充分考虑区域资源分布和产业分工的客观现实，研究确定各地产业结构调整方向和“双碳”行动方案，不搞齐步走、“一刀切”。l电网是各类能源转换利用和优化配置的重要平台，需要推动电网发展与各地区各行业减排降碳高效协同。 算力网 能源网 2021年，我国数据中心耗电量占全社会用电量的2.6%，碳排放占比约1.14%。 能源网包括：电力、化石燃料、燃气、冷/热、氢气、可再生能源等。 2022年，“东数西算”8大算力枢纽，10个国家数据中心集群。 到2025年终端能源消耗，电力占比约30%。 “十四五”时期电能替代潜力预计超6000亿千瓦时。 通信网 到2030年，通信能耗占电力消费21%。5G能耗为4G的4~9倍。 交通网 截至2023年底，全国新能源汽车保有量达2041万辆。 碳流网 据测算，全面电动化后，EV电能消费占全社会6~8%。 2030年前达到碳排放峰值，2060年前实现碳中和。电碳协同势在必行 目前EV可控负荷潜力可达1亿千瓦。 2023年全国各类电源发电量占比 我国各类电源装机结构占比变化趋势 截至2024年6月底，全国可再生能源发电新增装机1.34亿千瓦，占全国新增电力装机的88%，其中光伏占新增装机的76.1% 全国碳市场政策发展历程 全国绿电绿证市场政策发展历程 电碳证发展现状背景 01 电碳协同问题与矛盾 02 电碳协同的发展路径 03 0204 为什么电碳协同有挑战？ 电碳协同路径-机制与标准不统一 电碳数据时效性差、精细度不足，数据评价规范不统一，数据质量管控难度大，碳足迹数据库不完善。欧盟CBAM机制与《新电池法案》的实施，对碳排放信息收集、融合提出了更高的要求，目前电碳协同信息汇集机制不清、国际互认模式缺失，无法有效应对碳关税以及潜在的绿色贸易壁垒。 欧盟CBAM2023年正式生效； 23-25年过渡期（只报告）;（报告+履约），覆盖行业为钢铁、铝、水泥、化肥、电力、氢气。 英国CBAM2023年宣布实施； 2027年正式实施，覆盖行业为陶瓷、铝、水泥、化肥、玻璃、氢气、钢铁。 美国CCA法案2022年提出CCA法案，覆盖行业：碳密集型 行业，对超出基线产品征收碳税。 电碳协同路径-如何确立目标 电碳协同发展本质上是协同社会发展用电目标与双碳目标，确立电碳协同发展路径的重要前提是明确总体目标，总体目标不仅关系到能源战略的制定，更影响到国家在全球气候治理中的角色和影响力，我们要在接轨国际和展现中国特色之间找到平衡。 接轨国际 走中国特色电碳协同之路 有助于提升国际市场中的竞争力有助于提升在全球气候治理中的话语权有助于促进能源结构优化和产业绿色转型 有助于在国际上发出中国声音有助于使电碳发展与社会发展相适应有助于促进清洁能源发展和低碳转型 基于基本国情，充分考虑能源安全、经济发展和社会需求等多方面因素走出中国特色 但我国仍处于社会主义初级阶段，与发达国家存在差距，盲目接轨国际必然引发一系列问题 空间维度上：各地新能源资源禀赋不同、电网结构不同。 时间维度：碳达峰前、达峰后以及碳中和不同阶段的差异。 电碳协同矛盾-整体与局部矛盾 n中国目前能源生产中心与负荷中心距离较远，导致其直接碳排放源与碳排放最终落点（间接碳排放源）时空错位大，且电源结构与装机容量日新月异，导致目前碳排放体系的发展跟不上电源架构的发展。 电碳协同矛盾-整体与局部矛盾 江苏电网碳排放体系适应性 电碳协同矛盾-稳态与暂态矛盾 电碳协同矛盾-稳态与暂态矛盾 电碳协同矛盾-显性与隐性矛盾 电碳协同矛盾-物理与信息矛盾 电碳协同矛盾-物理与信息矛盾 隔墙售电 集中式新能源绿电市场交易 “新能源专线”供电 特点：对于规模较大、具备就地消纳条件 特点： 特点：架设新能源供应专线，开展绿电 的电量，供需双方双边协商，签订中长期电力交易合同（即“隔墙售电”）。优势： 由集中式交易平台进行绿电证书的统一审核与派发。优势： 直供。优势： 1.证电统一，集中交易，便于认定 1.市场交易双方与物理源荷碳足迹 完全匹配；2.拓宽电力传输通道，不占用电网输送容量。劣势： 与管理。2.市场竞争充分，能够充分反映供需关系。劣势： 1.促进绿电就地消纳，减少电网输送成本；2.省去中间环节，减少交易损耗成本。劣势： 1.电网路径资源浪费；2.电力供应可靠性不足；3.绿电合同履约风险；4.通道占用能源走廊空间，影响社会公平性。 1.绿电价格体系仍有待厘清，绿电价值和碳排放权价值的认证、购买、价格机制存在重叠，未能统一。2.与物理碳足迹不匹配，物理追溯机理复杂。 1.过网费机制有待厘清；2.辅助服务分摊机制有待健全；3.偏差考核机制有待细化。 电碳协同矛盾-政策与执行矛盾 n从政策轨迹来看，新能源市场化交易的目的在于尽可能减少新能源电量交易的中间环节，向发、用电双方让利。然而，电网环节对绿电的传输、转换及支撑作用不可忽视。 有 利 要 素 •2022年6月，国家发展改革委、国家能源局等9部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》提出：在工业园区、大型生产企业和大数据中心等周边地区，因地制宜开展新能源电力专线供电，建设新能源自备电站，推动绿色电力直接供应和对燃煤自备电厂替代。 不 利 要 素 •在执行层面，根据《中华人民共和国电力法》规定：一个供电营业区内只设立一个供电营业机构，供电营业区的设立、变更，由供电企业提出申请，电力管理部门审查批准后发给《电力业务许可证》。因此，新能源企业不仅要建设供电专线，还需承接供电营业区内用户所有的配电网运营业务，从而对企业资质提出了更高的要求。 集中式新能源绿电市场交易 “新能源专线”供电 电碳证发展现状背景 01 电碳协同问题与矛盾 02 03 0204 为什么选择电碳协同路径？ 电碳协同发展路径-电碳逻辑连接 电碳协同发展路径-电碳逻辑连接 电碳协同发展路径-电碳逻辑连接 电碳协同核算-算得明 目前绿证绿电的环境权益所能抵消的碳排放规则并不清晰，需要将电与碳之间的核算清楚，避免电碳之间环境权益的多次核发或重复计算，绿电、绿证与碳配额之间确定一套互认的核算规则。 电碳协同发展路径-电碳逻辑连接 电碳协同发展路径-电碳逻辑连接 电力装备产品碳足迹试算 电碳协同路径-电碳逻辑连接 电碳协同的发展路径—路径总结 电碳证发展现状背景 01 电碳协同问题与矛盾 02 电碳协同的发展路径 03 0204 智能电网与储能产业链图谱 智能电网产业->电碳协同发展路径 电碳推演平台 能源示范先行区 旨在打造监测、管理、服务为一体的智慧零碳管理园区解决方案，采集和汇总园区的用能数据，以绿色园区为实验载体，依托各位能源示范工程，利用数字化与人工智能技术搭建全景能源管控平台。包括园区概况及十大智慧示范场景，包括智慧工业、智慧农业、智慧建筑、智慧交通、智慧旅游、智慧农村、智慧金融、智慧能源、信息通信、科技等。 能源示范先行区-体系架构 通过政府与园区管委会形成资源资金统一合力，成立具备能源、交易、管理、双碳等多面能力的专业运营团队，在满足园区电网与空间承载能力的前提下，对企业的绿电生产、交易、运输、存储、消费过程进行统一协调，构建园区综合能源系统一体化运营服务平台。 近零碳示范园区 高新区能碳协同系统 两网一中心-智慧能源网 两网一中心-智能运载网 发展展望与机遇 01 电碳协同问题与矛盾 02 电碳协同的发展路径 03 0204 汤奕教授，博士生导师东南大学电力系统自动化研究所