豫“策”2023⑧丨王珂珂：“雙碳”目標(biāo)下河南能源供需雙側(cè)如何協(xié)同發(fā)展

編者按

2023河南兩會(huì)召開，大河網(wǎng)學(xué)術(shù)中原推動(dòng)學(xué)界參政，邀請(qǐng)專家貢獻(xiàn)治理智慧，謀劃河南發(fā)展策略。專家學(xué)者從各自領(lǐng)域出發(fā)，結(jié)合河南發(fā)展實(shí)際，本著研究精神，帶著問題意識(shí)，從鄉(xiāng)村振興、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、人才強(qiáng)省、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色低碳發(fā)展等角度，貢獻(xiàn)經(jīng)濟(jì)治理智慧，為中原更出彩增智獻(xiàn)策。大河網(wǎng)學(xué)術(shù)中原將持續(xù)刊發(fā)，敬請(qǐng)關(guān)注！

2021年河南能源消費(fèi)中煤炭占比為63.3%，“十四五”期間預(yù)計(jì)60%左右的能源需從省外引入，供應(yīng)保障不確定因素增多。“雙碳”目標(biāo)下，如何從供需兩側(cè)著手，推動(dòng)多元并存的河南能源綠色發(fā)展革新模式？我們看看鄭州大學(xué)王珂珂的建議——

黨的二十大報(bào)告中明確指出，要深入推進(jìn)能源革命，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》指出，能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是碳排放的最主要來源。要堅(jiān)持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力實(shí)施可再生能源替代，加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系?！逗幽鲜?ldquo;十四五”現(xiàn)代能源體系和碳達(dá)峰碳中和規(guī)劃》指出，在“十四五”乃至更長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期，能源發(fā)展必須完整、準(zhǔn)確、全面貫徹發(fā)展理念，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，協(xié)同推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型和供給保障，加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系。深入貫徹落實(shí)國(guó)家宏觀發(fā)展規(guī)劃、深化能源改革、加快規(guī)劃能源供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展路徑，對(duì)于推動(dòng)河南省經(jīng)濟(jì)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展、污染防治乃至全國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

一、“雙碳”目標(biāo)下河南能源供需雙側(cè)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）“雙碳”目標(biāo)下河南能源供給側(cè)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）推動(dòng)能源生產(chǎn)綠色化。能源開采作為能源供給的首要環(huán)境，能源開采技術(shù)的提高可以有效提高能源開采效率，改善能源供給結(jié)構(gòu)，在一定程度上減弱資源稟賦特征對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的影響。河南省內(nèi)能源資源以煤炭為主，油氣、水、風(fēng)、太陽能等賦存相對(duì)偏少。作為我國(guó)規(guī)劃建設(shè)的14個(gè)大型煤炭基地之一，河南省煤炭開采存在諸多問題。第一，產(chǎn)業(yè)集中度低，大型煤炭企業(yè)的引導(dǎo)效用發(fā)揮不明顯，開采歷史長(zhǎng)、技術(shù)落后造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。第二，缺乏配套的資源勘探技術(shù)，忽略環(huán)境保護(hù)，中小型煤炭企業(yè)在環(huán)境預(yù)防與環(huán)境治理成本方面投入較低，損害生態(tài)環(huán)境。煤炭開采會(huì)引起煤矸石堆積、地表沉降、水質(zhì)污染、森林和地質(zhì)資源破壞、還有一些銅鐵等煤炭伴生資源的流失等，同時(shí)還會(huì)向大氣中排放溫室氣體和粉塵、二氧化硫氣體等污染物。第三，能源綜合利用效率低，煤炭保有儲(chǔ)量低，后備資源儲(chǔ)量不足，煤炭開采存續(xù)面臨較大壓力。

（2）需優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)。河南是能源生產(chǎn)與消費(fèi)大省，能源結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以煤炭為主。2021年煤炭占能源生產(chǎn)總量的比重為73.2%，而全國(guó)原煤占能源生產(chǎn)總量的比值為67.0%，一次性化石能源占比較高，能源供給綠色化、低碳化程度低。同時(shí)，河南省電源結(jié)構(gòu)急需綠色升級(jí)。2021年，河南省主要有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電4種發(fā)電類型，其中火力發(fā)電量為2813.1億千瓦時(shí)，占比約為87%，高于全國(guó)火力發(fā)電量占比71.13%。當(dāng)前河南省需加快開發(fā)利用以風(fēng)電、太陽能發(fā)電為典型代表的清潔能源，加快綠色發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，降低非化石能源供給成本。除此之外，可進(jìn)一步增強(qiáng)河南省受電比例，擴(kuò)大以清潔能源為主的外送電力占比，提升能源供給結(jié)構(gòu)中非化石能源占比。

（3）需強(qiáng)化能源安全保障能力。河南省能源以煤為主，預(yù)計(jì)“十四五”期間60%左右的能源需從省外引入，供應(yīng)保障不確定因素增多，保供能力亟須強(qiáng)化。河南省需進(jìn)一步完善能源產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系，重點(diǎn)增強(qiáng)能源供應(yīng)鏈的安全性與韌性，強(qiáng)化能源安全保障能力。第一，河南省在“雙碳”目標(biāo)下，煤炭供應(yīng)數(shù)量力爭(zhēng)“穩(wěn)中帶降”，堅(jiān)持多元協(xié)同發(fā)展，增強(qiáng)能源供應(yīng)鏈韌性。第二，打造可靠的能源輸送網(wǎng)絡(luò)，加快煤炭標(biāo)準(zhǔn)化高效物流體系建設(shè)，著力解決煤炭運(yùn)輸?shù)钠款i。第三，打造新型堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，以應(yīng)對(duì)高比例可再生能源并網(wǎng)的沖擊。第四，構(gòu)建能源資源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與監(jiān)測(cè)體系，科學(xué)制定安全分級(jí)應(yīng)急預(yù)案，提升供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與應(yīng)對(duì)能力。

（二）“雙碳”目標(biāo)下河南能源需求側(cè)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）低碳化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前河南省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主，缺乏配套的節(jié)能減排技術(shù)，資源循環(huán)利用強(qiáng)度低，制約了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的綠色低碳化程度。2021年河南省能源消費(fèi)中煤炭消費(fèi)占比為63.3%，非化石清潔能源消費(fèi)占比為14.6%。第一，當(dāng)前河南省工業(yè)產(chǎn)業(yè)偏重，能源結(jié)構(gòu)偏煤，能源價(jià)格高，企業(yè)盈利水平弱，嚴(yán)重制約省內(nèi)企業(yè)節(jié)能降碳的成本投入。第二，當(dāng)前節(jié)能降碳方面存在技術(shù)瓶頸，接受新技術(shù)轉(zhuǎn)化慢。第三，河南省節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)不強(qiáng)，重要節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備及技術(shù)改造嚴(yán)重依賴外省。第四，電能替代政策需進(jìn)一步落實(shí)，實(shí)行以電代煤、以電代油，提高終端能源電力化水平。第五，當(dāng)前省內(nèi)以綠色能源為導(dǎo)向的價(jià)格和交易機(jī)制不完善，市場(chǎng)對(duì)于資源優(yōu)化配置能力不顯著，造成終端能源消費(fèi)中清潔能源占比較低。

（2）公眾參與減排意識(shí)不強(qiáng)且途徑受限。第一，當(dāng)前河南省缺乏激勵(lì)公眾參與節(jié)能減排參與意愿的有效機(jī)制，關(guān)于居民節(jié)能減排方案與知識(shí)的普及相對(duì)較少，造成公眾參與節(jié)能減排動(dòng)力不足。第二，當(dāng)前省內(nèi)未實(shí)行引導(dǎo)用戶削峰填谷、最大化電能時(shí)間價(jià)值的分時(shí)電價(jià)機(jī)制。第三，當(dāng)前公眾參與節(jié)能減排途徑較少，除改變個(gè)人用電行為、選擇節(jié)能低碳產(chǎn)品外，未有較好的參與途徑。需進(jìn)一步拓展公眾參與途徑，完善電力需求響應(yīng)機(jī)制，例如可以電動(dòng)汽車作為用戶端移動(dòng)儲(chǔ)能，居民自發(fā)參與電網(wǎng)調(diào)峰，促進(jìn)可再生能源利用；或提高居民屋頂光伏系統(tǒng)裝備比例，自發(fā)自用、余量上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

二、“雙碳”目標(biāo)下河南能源供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展路徑設(shè)計(jì)

（1）加強(qiáng)綠色低碳能源領(lǐng)域技術(shù)前瞻性研究

綠色低碳能源領(lǐng)域技術(shù)主要包含可再生能源技術(shù)、氫能技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)以及二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)。第一，結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，加大力度開發(fā)利用可再生能源，支撐可再生能源規(guī)模化利用，提高新能源消納比例。第二，開展綠色電力制氫研究，構(gòu)建起氫能貫穿于綠色和化石能源、CO2利用的“綠色氫能制—儲(chǔ)—運(yùn)—用一體化”技術(shù)路線。第三，開展儲(chǔ)能技術(shù)研究，設(shè)計(jì)適用于河南省的礦井抽水蓄能與可再生能源按需發(fā)電一體化模式，突破大型地下鹽穴儲(chǔ)氫庫的加注氫氣和管道運(yùn)氫、罐車送氫和關(guān)鍵技術(shù)。第四，開展CCUS核心技術(shù)攻關(guān)，充分發(fā)揮CCUS技術(shù)在電力系統(tǒng)、工業(yè)部門的負(fù)碳排放潛力。

（2）推動(dòng)多元并存的能源綠色發(fā)展革新模式

能源綠色發(fā)展的革新模式可分為多能源協(xié)同模式與多能源聯(lián)合模式。多能源協(xié)同模式突破傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)利用效率低的壁壘，提高能源利用效率，并有助于解決能源安全問題。隨著電力市場(chǎng)改革逐步進(jìn)入深水區(qū)，以虛擬電廠、綜合能源系統(tǒng)為代表的多能源協(xié)同模式能夠充分整合能源供需雙側(cè)資源，直接參與電力市場(chǎng)交易。當(dāng)前河南省應(yīng)當(dāng)構(gòu)建火力發(fā)電與多類清潔能源、儲(chǔ)能的聯(lián)合模式，以提升電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，減少化石能源消耗。風(fēng)—光—火—儲(chǔ)、風(fēng)—光—水—火—儲(chǔ)、風(fēng)—光—水—氣—火—儲(chǔ)等復(fù)雜多元并存的能源聯(lián)合模式能夠在廣域時(shí)空中充分發(fā)揮電源的互補(bǔ)特性，提升電力系統(tǒng)的靈活性，增強(qiáng)可再生能源的消納能力。

（3）加速能源清潔替代轉(zhuǎn)換

電能替代是在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)，使用電能替代散燒煤、燃油的能源消費(fèi)方式，通過大規(guī)模集中轉(zhuǎn)化來提高燃料使用效率、減少污染物排放，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少碳排放的目的。電能替代包括以電代煤、以電代油等多種方式，替代產(chǎn)品涵蓋熱泵、蓄能、電鍋爐、電熔爐、電采暖、農(nóng)業(yè)電排灌、岸電工程、電動(dòng)汽車、軌道交通等技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)前河南省應(yīng)加快電力取代煤炭在終端能源消費(fèi)主導(dǎo)地位的進(jìn)程。加強(qiáng)對(duì)能源清潔替代經(jīng)濟(jì)性、安全性與政策性的研究，開展電能替代轉(zhuǎn)換效果評(píng)估，尤其是重點(diǎn)用能行業(yè)及用能設(shè)備的用能效率、成本、可靠性的評(píng)估，基于配額、價(jià)格、稅率及補(bǔ)貼等方面開展行業(yè)用能替代轉(zhuǎn)換機(jī)制的研究。

（4）構(gòu)建區(qū)域能源系統(tǒng)的供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展機(jī)制

區(qū)域能源系統(tǒng)的核心目的是通過源網(wǎng)荷互動(dòng)、多能互補(bǔ)、配電自動(dòng)化等智能電網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各類本地能源的綜合高效利用，促進(jìn)大規(guī)模區(qū)外來電的合理消納配置，協(xié)調(diào)區(qū)域間能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)與優(yōu)化配置。區(qū)域能源系統(tǒng)的中級(jí)階段為多種能源并存階段，以多種能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)互補(bǔ)為主要特征，以電網(wǎng)為核心持續(xù)加強(qiáng)與氣網(wǎng)、熱力管網(wǎng)的耦合，初步形成多能源品種間互聯(lián)互通的區(qū)域能源系統(tǒng)，將進(jìn)一步向以清潔能源為主導(dǎo)的高級(jí)階段邁進(jìn)，促進(jìn)分布式能源就地開發(fā)利用和優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)各類能源的靈活轉(zhuǎn)化和高效利用。由于能源資源稟賦與消費(fèi)結(jié)構(gòu)不同，區(qū)域間能源交互促進(jìn)了能源的有效利用。

（5）完善以綠色能源為導(dǎo)向的市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制

當(dāng)前能源市場(chǎng)多種能源交易品種、多種綠色交易機(jī)制并存，需制定合理高效的初始分配方案、定價(jià)方法及管理策略，避免企業(yè)重復(fù)繳納環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用，發(fā)揮企業(yè)節(jié)能減排的積極性。同時(shí)還需加強(qiáng)宣傳教育，普及節(jié)能減排知識(shí)，相關(guān)政府部門制定配套推廣措施，提升公眾意識(shí)，促進(jìn)各行業(yè)綠色機(jī)制的推行。需加快河南省電力市場(chǎng)交易體系建設(shè)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)試點(diǎn)仍以中長(zhǎng)期交易為主規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，以現(xiàn)貨市場(chǎng)交易為補(bǔ)充促進(jìn)新能源消納，且電力市場(chǎng)存在省間壁壘，不利于省間電力市場(chǎng)交易的開展，限制資源在廣域空間的優(yōu)化配置。碳交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)間存在價(jià)格傳導(dǎo)、耦合效應(yīng)，需加強(qiáng)對(duì)碳市場(chǎng)與其他綠色交易機(jī)制協(xié)同運(yùn)行的研究，在電力市場(chǎng)改革中融入碳市場(chǎng)、碳交易、可再生能源責(zé)任消納權(quán)重等，讓富集綠色電力的能源市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用。

【作者：王珂珂，單位：鄭州大學(xué)。本文系河南省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃決策咨詢項(xiàng)目“雙碳”目標(biāo)下河南能源供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展機(jī)制研究（項(xiàng)目編號(hào)：2022JC42）的階段性成果】