“碳達峰，碳中和”背景下電力行業的可持續發展研究
——以承德市灤平縣電力行業為例*

雒新宇

承德石油高等專科學校，河北 承德 067000

0 背景

實現“碳達峰，碳中和”是當前我國提出的重大戰略決策。2022 年1 月，河北省出臺《關于完整準確全面貫徹新發展理念認真做好碳達峰碳中和工作的實施意見》，明確了深度優化產業結構調整，加大技能減排力度，大力推廣低碳生產生活和建筑方式等實施意見。

灤平縣是環首都綠色經濟圈的重點縣之一，積極應對“碳達峰”，加快實現“碳中和”，促進綠色低碳轉型，協助提升承德地區“五位一體”總體布局是當前縣經濟和社會發展的必然選擇。

1 灤平縣碳排放及電力行業現狀

影響區域碳排放的主要因素包括人口、第二產業及化石能源燃燒等[1]，影響區域“碳中和”的主要因素包括電能及新能源使用、林業及綠色生態資源等。結合上述影響因素，調研灤平縣碳排放整體情況，得出以下調研結論。

1.1 人口現狀

人口因素主要包括人均能源消耗、廢棄物處理等[2]。近四年，縣在住人口穩定在33.1 萬人左右，城鎮化率由2017 年的43.59%增長至2020 年的48.35%[3]。城鎮化水平的提高對能源消耗和垃圾填埋量等有顯著影響[4]。以潮河流域鄉鎮的生活垃圾為例，年均產生垃圾總量超過40 000 t，因垃圾焚燒、填埋厭氧分解產生的碳排放量隨之增加。全縣因人口因素、城鎮化水平提高產生的碳排放呈逐年遞增趨勢。

1.2 第二產業發展現狀

縣第二產業以黑色金屬礦采選和冶煉為主，碳消費占比高。“十三五”期間礦山鐵采選業約占全縣用電量的80%以上，制造業和電力產業占比不足20%（其中電力產業占比不足1%）。2018 年以來，光伏發電、高新技術產業加快發展，高耗能、高排放產業逐漸轉型，傳統采礦加工行業執行綠色礦山建設標準，如2021 年全年完成476×104m2礦山綠化并建成尾礦光伏電站，一次電力及其他能源的使用逐漸增多。

但從總體分析，全縣第二產業的碳消費仍有較大的下降空間。以2020 年為例，全年累計能源消費量32.52×104t 標準煤，同比上升4.29%[5]，碳消費的規模總量大、轉型困難的情況依然存在。

1.3 電力行業發展現狀

1.3.1 變電站現狀

（1）供給端。縣區內無煤炭發電站。

（2）配送端。全縣電能供應以配網輸電為主。截至2020 年，縣區內無統調電廠，可提供電源220 kV變電站4 座，110 kV 公用變電站6 座，35 kV 公用變電站12 座，10 kV 公用線路53 條。低壓網絡以鏈式結構和輻射式結構為主。

1.3.2 電力配網發展現狀

（1）配網輸電發展不均衡。以110 kV 電網為例，存在設備負載率高低并存、單線變電站結構、主變不滿足N-1 要求等問題。

（2）主城區供電能力不足。存在主要業擴報裝受限、城區110 kV 變電站及東部區域35 kV 變電站載荷量偏高等問題。

（3）各區域配電網智能化、數字化程度不高，且覆蓋率偏低。

（4）城區未實施配電自動化。

1.3.3 清潔能源發電發展現狀

灤平縣在鄉鎮大力發展光伏產業。近五年全縣主營太陽能光伏發電企業超過10 家，光伏產業主要以山體集中式發電和農戶房屋屋頂分散式發電方式相結合。但從用電消費統計情況分析，全縣清潔能源的使用規模小，配網結構單一、消費需求不足，需要進一步推廣并優化配送途徑。

1.4 林業資源現狀

灤平縣以山林地貌為主，全縣林地面積超過2 600 km2，近四年人工造林面積年增長約為50 km2，森林覆蓋率超過60%。近年來加強了封山（沙）育林工作，至2019 年末實有封山（沙）育林面積達到426.33 km2。因此，全縣林業資源穩定增長，為縣區域負碳階段的“碳中和”提供了有力保障。

1.5 空氣質量情況

煤炭等化石燃料的燃燒除產生CO2外，還會產生SO2、NO2等有害氣體，有害氣體的排放也能從側面反映碳排放的整體情況。通過調研灤平縣地區2019—2021年大氣中SO2、NO2的濃度，統計結果如圖1、圖2 所示。

圖1 近三年全縣空氣中SO2 濃度統計圖

圖2 近三年全縣空氣中NO2 濃度統計圖

通過縱向對比各年度SO2、NO2濃度，發現近三年空氣質量呈上升趨勢，證明全縣近年來實施的“燃煤鍋爐治理、工業企業污染整治、縣城集中供暖普及、農作物秸稈綜合利用”等政策的成果顯著。

通過橫向對比各月份SO2、NO2濃度進行，發現春、冬兩季有害氣體濃度值較夏、秋兩季明顯升高。造成碳排放和有害氣體含量增加的主要原因為春、冬兩季的居民取暖、春季農村違規焚燒農作物秸稈等；夏、秋兩季居民無須取暖，且森林、綠植繁茂，區域整體碳中和能力較春、冬季更強。因此，可從優化取暖耗能方式入手，逐步替代傳統煤炭取暖方式，降低春、冬兩季碳排放總量。

2 “雙碳”背景下灤平縣電力行業可持續發展的建議

2.1 優化電網側配網布局，為電能推廣打下良好基礎

2.1.1 優化高中壓配網結構

結合縣區電力行業實際，建議以優化配網格局為突破口，構建以110 kV 為骨干、35 kV 布局合理、雙側電源鏈式結構為主的高壓配電網，構建以單雙環網、三分段單聯絡、三分段單輻射為標準化結構的中壓配電網，從而持續提升各行業用電的可靠性，不斷優化N-1 通過率等關鍵指標。

2.1.2 科學評估各年度各區域電負載總量及趨勢

結合歷年歷月用電統計數據，不斷優化和調整縣城各區域用電峰谷時段設置，使之契合電網運行特性。針對近年來冬季用電量增加現狀，協調增設冬季尖峰時段，推動工商業用戶執行峰谷電價。建議在供電負荷較大的城區、東部區域等增配變電站；對持續輕載運行、運行年限長、耗損大及低壓配電網進行改造，以此達到均衡分配各區域用電載荷、提高供電質量的目的。

2.1.3 保障重點項目及區域的用電需求

對綠色礦業發展示范區、金山嶺國際旅游度假區等重點項目做好配電供應。

2.2 推廣負荷側電能替代，推廣電能替代終端設施設備

2.2.1 鼓勵和規范節能環保設備的采買和使用

在電能替代技術、電價等方面提供可操作的扶持政策，在中小企業、各鄉鎮繼續推廣燃煤鍋爐煤改電等技術，逐步減少和消除區域內高耗能、高排放的耗能終端。堅持統籌和推進全綠電生產、全綠電鄉村、全綠電旅游“三大示范窗口”的建設工作。推進鄉村電氣化合作社項目對接和服務，做好鄉村電氣化增量業務。加快綜合能源業務落地，協調并持續推廣以碳碼建設為基礎的碳排放平臺建設，與當地相關職能單位協同做好旅游重點項目區域新入網高耗能設備審核，探索和實現農風光互補、牧風光互補等業務場景的落實落地。加快發展智慧景區、智慧鄉村、智慧農牧場等建設，以助力美麗鄉村振興。

2.2.2 采取城區集中供暖和散戶電采暖相結合的模式

鞏固老城區建筑保溫外墻改造成果；新建建筑物落實《灤平縣綠色建筑專項規劃（2020—2025）》要求，加快推廣采用EPS 模塊保溫材料、光伏電、地源熱泵、水源熱泵等電采暖模式；建議在鄉鎮農村加快普及電鍋爐、空氣能和超低空氣能采暖設備，堅持電采暖補貼政策，關注電采暖取暖效果，保證電采暖的穩定性和長期性。

2.2.3 提升交通體系電力保障能力和電氣化水平

建議進一步發展“自行車+公交”和“步行+公交”模式，注重新能源汽車的推廣和基礎設施的建設。在現有40 個集中充電樁的情況下，重點規劃和增設民用新能源汽車的公共充電樁，優先解決縣城區域新能源汽車充電問題。

2.3 提高新能源發電保有量，推動鄉村振興

2.3.1 推動新能源發電優先并網

及時分析治理電能質量問題，了解全縣各區域新能源項目前期進度，及時將配套電網工程納入規劃，支持和幫扶“新能源+儲能”優先并網，同時提高并網辦理效率，以高滲透、多點、就近入網為主，確保清潔能源項目應并盡并，推動新能源產能的就地消納。

2.3.2 減少各因素對低頻低壓減載容量的影響

要加強低頻低壓減載與故障解列定值配合分析，最大限度減小光伏、分布式電源等對低頻低壓減載容量的影響。

2.3.3 加強分布式光伏并網后的安全管理

不斷優化和推廣電網接納分布式電源承載力評估結果的具體應用，引導分布式電源合理分布，不斷提高分布式電能的供應質量。

2.3.4 充分利用本地優勢資源

依據承德地區“風光儲氫一體化發展”方案，加強風光資源及其配套電網統籌規劃與布局，促進氫能產業健康有序發展。充分利用潮河水資源，統籌推進蓄水發電，拓展新能源發電途徑。

2.4 大力發展零排放民生工程，逐步更新耗能末端

目前，城區及各鄉鎮公共設施智能化、電氣化和用電清潔化整體水平較低，太陽能路燈、太陽能垃圾箱、農村生物質燃料使用占比少，節能家電、電炊具使用還存在較大的提升空間。建議在城區及鄉鎮基礎設施建設的預算中，注重考量節能、智能公共設備設施的采購需求，在家電市場繼續推廣和實施“節能家電下鄉”補貼政策，在耗能端做好電能節約。

2.5 守護現有生態屏障，推動林業資源高質量發展

持續提升全縣森林覆蓋率，拓寬碳吸收端主渠道，以實施京津風沙源治理二期工程造林項目為重點，高質量推進育林工作。

2.6 加強宣傳引導，推廣綠色低碳理念

要加快實現電能使用的智能化、規模化、實用化，關注和推進電網感知測控邊界向電源側和客戶側的推廣使用。推廣線上服務、供電營業廳、網上國網等渠道，打通居民用電的“最后一公里”。同時，充分利用網絡、媒體、街道布設、旅游景點等開展科普宣傳。

3 結束語

在“雙碳”背景下，實現低碳、和諧發展已成為區域發展的首要目標。全縣應繼續堅持優化第二產業布局，嚴格控制高耗能產業的碳排放量，側重提高電能使用占比，積極調整和優化城鄉區域電網建設，以電能替代帶動碳減排，為現階段實現“碳達峰，碳中和”打下堅實基礎。