“雙碳”目標下我國發電企業項目組合管理的挑戰及建議

撰文／許傳博 編輯／田麗娜

現役煤電項目轉型迫在眉睫

“雙碳”目標為推進我國的低碳能源轉型指明了方向。在《巴黎協定》框架下，世界主要發達國家和地區（美國、歐盟、英國、日本等）紛紛承諾2050年前實現碳中和，但它們有60～70年的時間從“碳達峰”過渡到“碳中和”，而我國承諾僅用30年的時間來完成這一轉變，這意味著我國必須加快向低碳能源轉型的速度。

據統計，2020年全國能源相關的二氧化碳排放總量為102 億噸，其中電力行業（含供熱）的碳排放量約為44 億噸，約占總排放量的43.1%。據中國電力企業聯合會發布的《2021—2022年度全國電力供需形勢分析預測報告》，截至2021年年底，我國煤電裝機容量達11.1 億千瓦，超過其他所有國家的總和。通過“十二五”和“十三五”規劃的成功實施，我國已經基本扭轉了煤炭消費的增長趨勢，停建、緩建了大量的煤電項目。然而，我國現役的大部分煤電項目是在過去10年中投產運營的，仍有很長的運營周期。因此，現役煤電項目轉型迫在眉睫。

風光氫儲項目投資勢在必行

2021年3月，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上提出：構建以新能源為主體的新型電力系統。2021年12月，中央經濟工作會議提出：推動煤炭和新能源優化組合。近10年來，我國新能源發電裝機容量保持著強勁的增長態勢。截至2021年年底，我國風電和光伏發電的裝機容量分別連續12年、7年穩居全球首位。與此同時，新能源發電成本在過去10年間急劇下降，國際可再生能源署的報告顯示，大多數新建新能源項目的發電成本已經比最便宜的化石燃料發電成本要低。然而，風電、光伏等新能源發電具有較大的波動性，在連續無風、無光等極端天氣下將造成電力供應可靠性大幅下降，甚至出現大面積缺電現象。例如，2019年8月9日，英國因燃氣機組與海上風電機組連續跳機導致大規模停電，是自2003年“倫敦大停電”以來英國發生的規模最大、影響人口最多的停電事故。

儲能和氫能是輔助新能源的有效措施。儲能可在用電低谷時，將富余的電力存儲起來，在用電高峰時再將其釋放并網，從而維持電力系統的供需平衡。目前，我國已有超過20 個省發布新能源強制配置儲能的相關政策，所提出的儲能配置比例基本在5%～20%、時間在1～4h 之間。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源。在新能源大發時段，可通過電解水將富余的電力用于制氫，氫氣既可直接應用于終端部門，也可儲存起來用于跨季節調峰，在電力緊缺時可通過燃料電池進行發電。因此，新能源發電項目與儲能項目、氫能項目的聯合投資將勢在必行。

發電企業項目組合管理面臨多重挑戰

發電央企作為能源發電項目投資的中堅力量，承擔著國家能源安全和向低碳能源轉型的重要使命。2021年12月，國務院國有資產監督管理委員會發布的《關于推進中央企業高質量發展做好碳達峰、碳中和工作的指導意見》中提出：到2025年，中央企業可再生能源發電裝機比重達到50%以上。近期，諸多大型發電央企紛紛加快轉型步伐，并設定了各自的達峰時間及行動方案。例如，國家電力投資集團有限公司宣布2023年實現碳達峰，到2025年和2035年，清潔能源裝機容量比重分別提升到60%和75%；中國華能集團有限公司、中國大唐集團有限公司和中國華電集團有限公司等均宣布2025年實現碳達峰。

作為發電企業的高級項目管理者，需要對企業的現役運行項目與待投資項目進行項目組合管理，管理的對象包括煤電項目、風電項目、光伏項目、氫能項目和儲能項目的能源電力項目集。現階段，發電企業的能源電力項目組合管理面臨以下多重挑戰。

決策對象發生變化

在“雙碳”目標提出后，發電企業需要同時關注現役煤電項目的轉型和風光氫儲項目的投資。然而，目前許多發電企業將現役煤電項目轉型與風光氫儲項目投資這兩個決策對象割裂開來，視為單獨的決策行為。已有諸多研究表明，現役運行項目的調整（如升級改造）會對新項目投資產生影響。因此，現役煤電項目轉型與風光氫儲項目投資需協同決策。對于現役煤電項目而言，既可以選擇維持不變，也可以選擇多元化轉型路徑，包括提前退役、碳捕捉及封存配置、運行靈活性改造和生物質清潔燃料改造等。因此，決策對象愈加復雜是發電企業項目組合管理面臨的挑戰之一。

決策目標和約束發生變化

在“雙碳”背景下，發電企業將在傳統的經濟效益和社會責任（電力保供、促進就業）的基礎上重點考慮碳減排的生態環境責任，在多個沖突性目標間進行比較和權衡。此外，隨著碳中和進程的不斷推進，多個決策目標的重要程度也隨之演進。在約束方面，發電企業還要考慮碳排放預算和清潔能源裝機容量比重的硬性約束。因此，決策目標和約束發生重大變化同樣也是發電企業項目組合管理面臨的挑戰之一。

決策時點發生變化

目前，絕大多數的發電企業對能源電力項目決策停留在單一時點。自我國“雙碳”目標提出后，諸多大型發電企業已經制定了符合自身情況的碳達峰時間。因此，發電企業的決策期將從單一時點轉變為多時點。在此形勢下，開展能源電力項目的多期連續決策，實現面向自身碳達峰規劃期全局最優具有重要意義。在多期連續決策中緊前緊后決策時點的連接方式受所有約束的階段性更新影響。

發電企業項目組合管理相關建議

從項目集角度對能源電力項目進行組合決策

從項目集角度出發，發電企業對現役的煤電項目轉型和風光氫儲項目投資進行組合決策更有利于能源綠色低碳轉型的平穩推進。對于現役煤電項目轉型，精準量化其提前退役、碳捕捉及封存配置、運行靈活性改造和生物質清潔燃料改造等各路徑的實施成本、未來收益及減排潛力，從而有序實現對煤電保供調節和節能減排并重的轉型要求；對于風光儲氫項目投資，從集團層面確定區域性風能、光伏發電容量與儲能、氫能等靈活性資源容量的配比，從而優化投資規模和資源配置；擴大碳捕捉及封存配置、新能源發電制氫和氫燃料電池等創新技術的示范應用規模。

將碳排放生態環境責任提升至企業戰略高度

根據全國碳排放權交易市場的運行設計構架，發電作為重點行業被納入第一批交易范疇。因此，發電企業要將碳減排的責任提升至企業戰略高度。一方面，要加強碳排放數據管理，按照《中國發電企業溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》核算要求，嚴格管理碳排放關鍵數據，豐富監測技術和手段，定期披露碳排放結果；另一方面，要實施碳資產管理，成立專業碳資產管理部門，掌握碳交易機制與流程、預測碳價走勢，積極研究開發碳減排項目，充分挖掘減排空間。

基于多期連續決策結果描繪碳達峰實現路徑

發電企業要圍繞自身既定碳達峰時間，甄別里程碑節點，以清潔能源裝機容量比重、靈活性資源配比、資產負債率等多種現實條件的更新為紐帶，制定科學的多期連續決策策略，實現規劃期內經濟效益、社會責任和生態環境責任的協同最優。根據各節點優化結果，發電企業要描繪詳細的碳達峰行動路線圖與施工路線圖，充分考慮碳達峰實現路徑中技術、市場和政策等維度下大量不確定性因素的影響，提出相應的保障機制和適應性措施，確保企業碳達峰的順利達成。