豫“策”2023⑧丨王珂珂：“双碳”目标下河南能源供需双侧如何协同发展

编者按

2023河南两会召开，大河网学术中原推动学界参政，邀请专家贡献治理智慧，谋划河南发展策略。专家学者从各自领域出发，结合河南发展实际，本着研究精神，带着问题意识，从乡村振兴、创新驱动、人才强省、数字化转型、绿色低碳发展等角度，贡献经济治理智慧，为中原更出彩增智献策。大河网学术中原将持续刊发，敬请关注！

2021年河南能源消费中煤炭占比为63.3%，“十四五”期间预计60%左右的能源需从省外引入，供应保障不确定因素增多。“双碳”目标下，如何从供需两侧着手，推动多元并存的河南能源绿色发展革新模式？我们看看郑州大学王珂珂的建议——

党的二十大报告中明确指出，要深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系。国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》指出，能源是经济社会发展的重要物质基础，也是碳排放的最主要来源。要坚持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力实施可再生能源替代，加快构建清洁低碳安全高效的能源体系。《河南省“十四五”现代能源体系和碳达峰碳中和规划》指出，在“十四五”乃至更长一个时期，能源发展必须完整、准确、全面贯彻发展理念，坚持系统观念，统筹发展和安全，协同推进能源低碳转型和供给保障，加快构建现代能源体系。深入贯彻落实国家宏观发展规划、深化能源改革、加快规划能源供需双侧协同发展路径，对于推动河南省经济绿色低碳高质量发展、污染防治乃至全国“双碳”战略目标的实现具有重要意义。

一、“双碳”目标下河南能源供需双侧发展现状

（一）“双碳”目标下河南能源供给侧发展现状

（1）推动能源生产绿色化。能源开采作为能源供给的首要环境，能源开采技术的提高可以有效提高能源开采效率，改善能源供给结构，在一定程度上减弱资源禀赋特征对于能源结构的影响。河南省内能源资源以煤炭为主，油气、水、风、太阳能等赋存相对偏少。作为我国规划建设的14个大型煤炭基地之一，河南省煤炭开采存在诸多问题。第一，产业集中度低，大型煤炭企业的引导效用发挥不明显，开采历史长、技术落后造成了严重的资源浪费。第二，缺乏配套的资源勘探技术，忽略环境保护，中小型煤炭企业在环境预防与环境治理成本方面投入较低，损害生态环境。煤炭开采会引起煤矸石堆积、地表沉降、水质污染、森林和地质资源破坏、还有一些铜铁等煤炭伴生资源的流失等，同时还会向大气中排放温室气体和粉尘、二氧化硫气体等污染物。第三，能源综合利用效率低，煤炭保有储量低，后备资源储量不足，煤炭开采存续面临较大压力。

（2）需优化能源供给结构。河南是能源生产与消费大省，能源结构长期以煤炭为主。2021年煤炭占能源生产总量的比重为73.2%，而全国原煤占能源生产总量的比值为67.0%，一次性化石能源占比较高，能源供给绿色化、低碳化程度低。同时，河南省电源结构急需绿色升级。2021年，河南省主要有火力发电、水力发电、风力发电与太阳能发电4种发电类型，其中火力发电量为2813.1亿千瓦时，占比约为87%，高于全国火力发电量占比71.13%。当前河南省需加快开发利用以风电、太阳能发电为典型代表的清洁能源，加快绿色发电领域的技术创新，降低非化石能源供给成本。除此之外，可进一步增强河南省受电比例，扩大以清洁能源为主的外送电力占比，提升能源供给结构中非化石能源占比。

（3）需强化能源安全保障能力。河南省能源以煤为主，预计“十四五”期间60%左右的能源需从省外引入，供应保障不确定因素增多，保供能力亟须强化。河南省需进一步完善能源产供储销体系，重点增强能源供应链的安全性与韧性，强化能源安全保障能力。第一，河南省在“双碳”目标下，煤炭供应数量力争“稳中带降”，坚持多元协同发展，增强能源供应链韧性。第二，打造可靠的能源输送网络，加快煤炭标准化高效物流体系建设，着力解决煤炭运输的瓶颈。第三，打造新型坚强智能电网，以应对高比例可再生能源并网的冲击。第四，构建能源资源供应风险预警与监测体系，科学制定安全分级应急预案，提升供应安全风险预警与应对能力。

（二）“双碳”目标下河南能源需求侧发展现状

（1）低碳化能源消费结构。当前河南省能源消费结构仍以煤炭为主，缺乏配套的节能减排技术，资源循环利用强度低，制约了能源消费结构的绿色低碳化程度。2021年河南省能源消费中煤炭消费占比为63.3%，非化石清洁能源消费占比为14.6%。第一，当前河南省工业产业偏重，能源结构偏煤，能源价格高，企业盈利水平弱，严重制约省内企业节能降碳的成本投入。第二，当前节能降碳方面存在技术瓶颈，接受新技术转化慢。第三，河南省节能环保产业不强，重要节能环保技术装备及技术改造严重依赖外省。第四，电能替代政策需进一步落实，实行以电代煤、以电代油，提高终端能源电力化水平。第五，当前省内以绿色能源为导向的价格和交易机制不完善，市场对于资源优化配置能力不显著，造成终端能源消费中清洁能源占比较低。

（2）公众参与减排意识不强且途径受限。第一，当前河南省缺乏激励公众参与节能减排参与意愿的有效机制，关于居民节能减排方案与知识的普及相对较少，造成公众参与节能减排动力不足。第二，当前省内未实行引导用户削峰填谷、最大化电能时间价值的分时电价机制。第三，当前公众参与节能减排途径较少，除改变个人用电行为、选择节能低碳产品外，未有较好的参与途径。需进一步拓展公众参与途径，完善电力需求响应机制，例如可以电动汽车作为用户端移动储能，居民自发参与电网调峰，促进可再生能源利用；或提高居民屋顶光伏系统装备比例，自发自用、余量上网，实现节能减排。

二、“双碳”目标下河南能源供需双侧协同发展路径设计

（1）加强绿色低碳能源领域技术前瞻性研究

绿色低碳能源领域技术主要包含可再生能源技术、氢能技术、储能技术以及二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术。第一，结合乡村振兴战略，加大力度开发利用可再生能源，支撑可再生能源规模化利用，提高新能源消纳比例。第二，开展绿色电力制氢研究，构建起氢能贯穿于绿色和化石能源、CO2利用的“绿色氢能制—储—运—用一体化”技术路线。第三，开展储能技术研究，设计适用于河南省的矿井抽水蓄能与可再生能源按需发电一体化模式，突破大型地下盐穴储氢库的加注氢气和管道运氢、罐车送氢和关键技术。第四，开展CCUS核心技术攻关，充分发挥CCUS技术在电力系统、工业部门的负碳排放潜力。

（2）推动多元并存的能源绿色发展革新模式

能源绿色发展的革新模式可分为多能源协同模式与多能源联合模式。多能源协同模式突破传统能源结构利用效率低的壁垒，提高能源利用效率，并有助于解决能源安全问题。随着电力市场改革逐步进入深水区，以虚拟电厂、综合能源系统为代表的多能源协同模式能够充分整合能源供需双侧资源，直接参与电力市场交易。当前河南省应当构建火力发电与多类清洁能源、储能的联合模式，以提升电力系统经济性，减少化石能源消耗。风—光—火—储、风—光—水—火—储、风—光—水—气—火—储等复杂多元并存的能源联合模式能够在广域时空中充分发挥电源的互补特性，提升电力系统的灵活性，增强可再生能源的消纳能力。

（3）加速能源清洁替代转换

电能替代是在终端能源消费环节，使用电能替代散烧煤、燃油的能源消费方式，通过大规模集中转化来提高燃料使用效率、减少污染物排放，进而达到优化终端能源消费结构，减少碳排放的目的。电能替代包括以电代煤、以电代油等多种方式，替代产品涵盖热泵、蓄能、电锅炉、电熔炉、电采暖、农业电排灌、岸电工程、电动汽车、轨道交通等技术领域。当前河南省应加快电力取代煤炭在终端能源消费主导地位的进程。加强对能源清洁替代经济性、安全性与政策性的研究，开展电能替代转换效果评估，尤其是重点用能行业及用能设备的用能效率、成本、可靠性的评估，基于配额、价格、税率及补贴等方面开展行业用能替代转换机制的研究。

（4）构建区域能源系统的供需双侧协同发展机制

区域能源系统的核心目的是通过源网荷互动、多能互补、配电自动化等智能电网技术，实现各类本地能源的综合高效利用，促进大规模区外来电的合理消纳配置，协调区域间能源优势互补与优化配置。区域能源系统的中级阶段为多种能源并存阶段，以多种能源网络协调互补为主要特征，以电网为核心持续加强与气网、热力管网的耦合，初步形成多能源品种间互联互通的区域能源系统，将进一步向以清洁能源为主导的高级阶段迈进，促进分布式能源就地开发利用和优化配置，实现各类能源的灵活转化和高效利用。由于能源资源禀赋与消费结构不同，区域间能源交互促进了能源的有效利用。

（5）完善以绿色能源为导向的市场调节机制

当前能源市场多种能源交易品种、多种绿色交易机制并存，需制定合理高效的初始分配方案、定价方法及管理策略，避免企业重复缴纳环境补偿费用，发挥企业节能减排的积极性。同时还需加强宣传教育，普及节能减排知识，相关政府部门制定配套推广措施，提升公众意识，促进各行业绿色机制的推行。需加快河南省电力市场交易体系建设，当前国内电力市场试点仍以中长期交易为主规避风险，以现货市场交易为补充促进新能源消纳，且电力市场存在省间壁垒，不利于省间电力市场交易的开展，限制资源在广域空间的优化配置。碳交易市场与电力市场间存在价格传导、耦合效应，需加强对碳市场与其他绿色交易机制协同运行的研究，在电力市场改革中融入碳市场、碳交易、可再生能源责任消纳权重等，让富集绿色电力的能源市场在资源配置中起决定性作用。

【作者：王珂珂，单位：郑州大学。本文系河南省社会科学规划决策咨询项目“双碳”目标下河南能源供需双侧协同发展机制研究（项目编号：2022JC42）的阶段性成果】