胡壯麗, 羅毅初, 蔡 航

(1.廣東電網(wǎng)公司佛山供電局,廣東 佛山 528011;2.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司佛山分公司,廣東 佛山 528315)

碳排放是溫室氣體排放的總稱或簡(jiǎn)稱,隨著全球溫室效應(yīng)現(xiàn)象加劇,應(yīng)對(duì)氣候變化的重要性提升,國(guó)際氣候談判工作也越來越重要.中國(guó)是最大的能源生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó),也是CO2排放大國(guó).2020年中國(guó)CO2排放量9.89×109t,占全球CO2總排放量30.93%[1].降低我國(guó)碳排放,對(duì)應(yīng)對(duì)全球溫室效應(yīng)具有重要意義[2].我國(guó)在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)宣布:“中國(guó)CO2排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”[3].我國(guó)能源消費(fèi)產(chǎn)生的CO2排放占總排放量約88%,其中電力行業(yè)占能源行業(yè)CO2排放總量約42.5%.作為我國(guó)碳排放占比最大的單一行業(yè),電力行業(yè)減排進(jìn)程將直接影響碳達(dá)峰、碳中和整體進(jìn)程[4-5].因此,準(zhǔn)確的城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算方法必不可少.

目前,針對(duì)碳排放的測(cè)算已有大量研究,部分研究針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域碳排放[6]、建筑領(lǐng)域碳排放[7-8]、交通領(lǐng)域碳排放[9-10]、農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域碳排放[11]測(cè)算.在我國(guó),能源消費(fèi)產(chǎn)生的CO2占比最大,測(cè)算能源領(lǐng)域的碳排放是當(dāng)前的熱點(diǎn).不同于能源領(lǐng)域碳排放的測(cè)算,電力行業(yè)碳排放作為單一行業(yè)碳排放,測(cè)算要求更加精細(xì).電力行業(yè)碳排放主要方法有3類:宏觀統(tǒng)計(jì)法、全生命周期法和碳排放流方法[12-14].文獻(xiàn)[15]中采用基于情景分析的方法,開展我國(guó)電力行業(yè)碳排放趨勢(shì)預(yù)測(cè),識(shí)別碳減排的主要驅(qū)動(dòng)因素.文獻(xiàn)[16]中提出一種電力碳排放核算范圍和核算方法,但電力碳排放僅考慮火力發(fā)電碳排放部分.文獻(xiàn)[17]中使用三階段數(shù)據(jù)包絡(luò)線分析法模型對(duì)區(qū)域電力行業(yè)的碳排放效率進(jìn)行測(cè)算.文獻(xiàn)[18]中提出一種新的碳排放流量分析模型,用于量化電力從發(fā)電側(cè)到需求側(cè)產(chǎn)生的碳排放.文獻(xiàn)[19]中提出一種碳流量追蹤方法,該方法跟蹤整個(gè)電網(wǎng)的電力消耗能源來確定電力消費(fèi)的碳排放.然而,關(guān)于城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算的研究較少.

電力行業(yè)減碳措施方面,文獻(xiàn)[20]中基于電力平衡的電力行業(yè)長(zhǎng)期規(guī)劃與短期運(yùn)行聯(lián)合優(yōu)化模型,研究碳約束條件下電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑.文獻(xiàn)[21]中采用雙重差分模型量化碳交易政策對(duì)電力行業(yè)碳減排的作用.文獻(xiàn)[22]中從發(fā)電側(cè)、需求側(cè)、電網(wǎng)側(cè)對(duì)各減排措施的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),并提出電力行業(yè)碳減排綜合優(yōu)化模型.文獻(xiàn)[23]中提出以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的現(xiàn)存挑戰(zhàn),并綜述新型電力系統(tǒng)碳減排的關(guān)鍵技術(shù).文獻(xiàn)[24]中提出新型電力系統(tǒng)“碳視角”的研究框架及低碳化解決方案.文獻(xiàn)[25]中從政策、技術(shù)、機(jī)制協(xié)同等方面提出電力低碳轉(zhuǎn)型建議.

本文提出一種不同于上述研究的城市電力行業(yè)碳排放的測(cè)算方法,該方法綜合考慮城市本地電源發(fā)電和凈調(diào)入電力,從發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)提出城市電力行業(yè)減碳措施并建立減碳措施的效果評(píng)估模型.利用算例驗(yàn)證所提碳排放測(cè)算模型對(duì)城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算的準(zhǔn)確性;同時(shí),評(píng)估減碳措施對(duì)該市2030年碳達(dá)峰情景電力行業(yè)減碳的效果.在準(zhǔn)確測(cè)算城市電力行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)后,可采用所提減碳措施減少電力行業(yè)碳排放,為城市碳達(dá)峰、碳中和提供理論基礎(chǔ).

1 城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算模型

1.1 測(cè)算方法偏差分析

珠三角地區(qū)城市碳排放計(jì)算方法分為能源供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)側(cè).能源供應(yīng)側(cè)分別統(tǒng)計(jì)煤品、油品、天然氣、凈調(diào)入電力碳排放;消費(fèi)側(cè)分別統(tǒng)計(jì)工業(yè)、建筑、交通和農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域碳排放.能源供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)側(cè)的計(jì)算存在一定的偏差[26],以珠三角典型城市F市為例,近10年能源供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)側(cè)碳排放數(shù)據(jù)[27]如表1所示.由表可見,能源供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)側(cè)測(cè)算出的碳排放存在約10%的偏差.

表1 珠三角F市2010—2020年能源供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)側(cè)碳排放[27]

將能源供應(yīng)側(cè)碳排放細(xì)分為煤品、油品、天然氣、凈調(diào)入電力4個(gè)維度,可得到近10年F市能源供應(yīng)側(cè)碳排放細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)[27],如表2所示.

表2 F市2010—2020年能源供應(yīng)側(cè)碳排放細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)[27]

當(dāng)前電力行業(yè)碳排放測(cè)算方法測(cè)算一定周期內(nèi)碳排放的總量用于宏觀測(cè)算.城市電力行業(yè)的碳排放主要計(jì)算凈調(diào)入電力的碳排放,缺少對(duì)于本地電源產(chǎn)生的碳排放的測(cè)算.為準(zhǔn)確測(cè)算城市電力行業(yè)的碳排放,針對(duì)城市本地電源發(fā)電碳排放和凈調(diào)入電力碳排放建立城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算模型.

1.2 本地電源發(fā)電碳排放模型

本地220 kV及以下電源計(jì)入本地區(qū)發(fā)電量,因此,所有本地電源產(chǎn)生的碳排放計(jì)入城市碳排放.本地電源碳排放量計(jì)算公式為

(1)

式中:Fi為第i種發(fā)電機(jī)組統(tǒng)計(jì)期內(nèi)全部發(fā)電量,包括煤炭發(fā)電(煤電)、天然氣發(fā)電(氣電)、非化石能源電力;Efi為第i種發(fā)電機(jī)組化石燃料的CO2排放因子.

1.3 凈調(diào)入電力碳排放模型

城市電力調(diào)入調(diào)出間接碳排放量依據(jù)電力調(diào)入或調(diào)出的正負(fù)分別采用不同測(cè)算方法.采用下式判斷正負(fù)值:

ELQ=ELC-ELG

(2)

式中:ELQ為電力調(diào)入量或調(diào)出量;ELC為地級(jí)以上市全社會(huì)用電量;ELG為市轄區(qū)范圍內(nèi)不同類型電源的發(fā)電量.其中,電力生產(chǎn)總量為

(3)

式中:ELGi為第i種發(fā)電機(jī)組的電力生產(chǎn)量,電源類型包括煤電、石油發(fā)電、氣電、核能發(fā)電(核電)、不含抽蓄的水力發(fā)電(水電)、風(fēng)力發(fā)電(風(fēng)電)、光伏發(fā)電,垃圾焚燒、生物質(zhì)及其他發(fā)電.

對(duì)于ELQ為負(fù)值的電力調(diào)出地級(jí)以上市,間接碳排放量為

Eise=EseEFe

(4)

式中:Ese為電力調(diào)出;EFe為本市電網(wǎng)平均CO2排放因子,表示為

(5)

式中:FCEi為第i種發(fā)電機(jī)組統(tǒng)計(jì)期內(nèi)全部發(fā)電量所耗用的化石燃料消費(fèi)量,包括發(fā)電耗用的煤品消費(fèi)量、油品消費(fèi)量、天然氣消費(fèi)量等.

對(duì)于ELQ為正值的電力調(diào)入地級(jí)市,間接碳排放量為

Eiin=EinELf

(6)

式中:Ein為電力調(diào)入;ELf為電力平均CO2排放因子.

2 城市電力行業(yè)減碳措施

城市電力行業(yè)碳排放集中在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)等環(huán)節(jié).發(fā)電側(cè)碳排放是電力行業(yè)碳排放的主要來源.電網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備高能耗、線損等會(huì)引起電網(wǎng)內(nèi)部產(chǎn)生碳排放,負(fù)荷側(cè)的不合理使用會(huì)間接增加碳排放.儲(chǔ)能雖然增加了電網(wǎng)的可調(diào)節(jié)性,但儲(chǔ)能系統(tǒng)在存儲(chǔ)和釋放電力過程中會(huì)損耗電力,從而增加碳排放.因此,城市電力行業(yè)減碳措施可從發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)分析.

2.1 發(fā)電側(cè)減碳措施

2.1.1燃煤機(jī)組退出或煤改氣 電力平衡是電力近零碳排放進(jìn)程中的難題,煤電機(jī)組退出過快易造成電力短缺、限電等現(xiàn)象.中短期煤電依舊是保證電力供應(yīng)的主力電源,應(yīng)科學(xué)謀劃煤電退出路徑,逐步實(shí)施燃煤機(jī)組退出或煤改氣,同時(shí)退役煤電可轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用機(jī)組等保證電力的供應(yīng).

2.1.2增加凈調(diào)入電力中綠電比例 對(duì)于電力凈調(diào)入城市,碳排放主要來源之一是凈調(diào)入電力碳排放.凈調(diào)入電力間接碳排放取決于調(diào)入電量和凈調(diào)入電力碳排放因子.構(gòu)建以新能源為主體的電力系統(tǒng),提升新能源發(fā)電量占比,增加凈調(diào)入電力中綠電比例,則凈調(diào)入電力碳排放可隨之下降.

2.1.3增加本地電源非化石能源發(fā)電量 優(yōu)化本地電源結(jié)構(gòu),加快建立安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳的能源體系.在統(tǒng)籌平衡、功能互補(bǔ)的前提下,應(yīng)實(shí)現(xiàn)氣電、水電、核電、光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)等電源協(xié)同發(fā)展,逐步推動(dòng)新能源成為本地主體電源.針對(duì)城市能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,短期內(nèi)應(yīng)加大氣電、水電、光伏、風(fēng)電等發(fā)電.中遠(yuǎn)期,可結(jié)合城市資源稟賦發(fā)展核電、海洋能等電源.

2.2 電網(wǎng)側(cè)減碳措施

優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),推廣應(yīng)用節(jié)能設(shè)備,強(qiáng)化節(jié)能調(diào)度,提高電網(wǎng)節(jié)能水平.推動(dòng)綠色采購(gòu),引導(dǎo)供應(yīng)商產(chǎn)品符合綠色制造標(biāo)準(zhǔn).實(shí)施綠色電網(wǎng)建設(shè)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)全過程節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地和環(huán)境保護(hù),推動(dòng)電網(wǎng)設(shè)施與環(huán)境融合發(fā)展.深入挖掘電網(wǎng)自身潛力,實(shí)現(xiàn)線損管理精益化,通過降低線損降低電網(wǎng)內(nèi)部電能傳輸損耗,從而降低碳排放.

2.3 負(fù)荷側(cè)減碳措施

2.3.1加強(qiáng)電力需求側(cè)響應(yīng)管理 推動(dòng)電力需求側(cè)管理實(shí)施,引導(dǎo)用戶科學(xué)用能,鼓勵(lì)引導(dǎo)供需互動(dòng)、節(jié)約高效的能源消費(fèi)方式.以市場(chǎng)化手段調(diào)動(dòng)負(fù)荷側(cè)資源靈活性,引導(dǎo)用戶優(yōu)化用電負(fù)荷.加快推動(dòng)充電設(shè)施、用戶側(cè)儲(chǔ)能等柔性負(fù)荷主動(dòng)參與需求響應(yīng)等新業(yè)態(tài),促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng),促進(jìn)高比例清潔能源消納,從而間接減少電力行業(yè)CO2排放.

2.3.2大力開展電能替代 加快推動(dòng)“新電氣化”進(jìn)程,提高電能占終端能源消費(fèi)比例,電能占終端能源消費(fèi)比例每提升1%,單位GDP能耗可下降約4%.對(duì)于城市電力行業(yè)可推廣成熟電能替代產(chǎn)品,如推動(dòng)電鍋爐、電窯爐、電磁廚房等成熟領(lǐng)域的電能替代改造.

2.3.3全面拓展節(jié)能服務(wù)業(yè)務(wù) 圍繞新型電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局,從源網(wǎng)荷儲(chǔ)、市場(chǎng)、技術(shù)、建設(shè)等領(lǐng)域積極拓展市場(chǎng)空間.大力拓展一體化智慧能源項(xiàng)目,提升節(jié)能服務(wù)技術(shù)水平,對(duì)客戶用能系統(tǒng)進(jìn)行“建、運(yùn)、管、售”一體化服務(wù),拓展能源托管、數(shù)字配電房、樓宇節(jié)能、氫能、區(qū)域綜合能源系統(tǒng)等項(xiàng)目.統(tǒng)籌用戶電、熱、冷、氣等用能需求,實(shí)現(xiàn)多種能源互補(bǔ)運(yùn)行,提高能源綜合利用效率.

2.4 儲(chǔ)能側(cè)減碳措施

2.4.1儲(chǔ)能與清潔能源配套建設(shè) 電池儲(chǔ)能與光伏發(fā)電、風(fēng)電等配套建設(shè),儲(chǔ)存太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電多余能量,可最大限度利用清潔能源,使用儲(chǔ)存的清潔能源可以替代更高成本的化石燃料發(fā)電,降低發(fā)電成本,減少碳排放.

2.4.2智能調(diào)峰促進(jìn)清潔能源消納 儲(chǔ)能可以提升電網(wǎng)的調(diào)節(jié)靈活度,減小電網(wǎng)的峰谷差,是增加可再生能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模的有效手段.通過智能調(diào)峰,優(yōu)化儲(chǔ)能調(diào)度,可提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和消納新能源,減少棄風(fēng)棄光,是實(shí)現(xiàn)碳減排的措施之一.

2.4.3減少儲(chǔ)能充放電損耗電量 電能在充放電過程中發(fā)生損耗,目前國(guó)內(nèi)已建成的儲(chǔ)能電站,綜合效率在65%～91%之間,效率差距較大[28].通過優(yōu)化儲(chǔ)能運(yùn)行環(huán)境的溫度、電池管理水平、優(yōu)化儲(chǔ)能變流器、電芯一致性等技術(shù)手段可以提升儲(chǔ)能的充放電效率,從而降低電量損耗.

2.5 碳減排效果評(píng)估模型

城市電力行業(yè)碳減排測(cè)算,主要測(cè)算發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)等減排措施對(duì)減排的效果,期望在滿足用電需求的情況下碳減排最大,即

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

式中:fCO2為采取減碳措施后城市電力行業(yè)碳減排量;y、Y分別為年份和計(jì)算的總年數(shù);E1～E4分別為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)減少的碳排放;Cy、Cry分別為本地電源發(fā)電碳排放和采取措施后的本地電源碳排放;ELfy為第y年電力平均CO2排放因子;Ly、Lry分別為當(dāng)前線損和減少損耗后的線損;Ey為供電量;Di為負(fù)荷側(cè)節(jié)能、用戶側(cè)提升能效等減少的碳排放;Ry為儲(chǔ)能側(cè)增加儲(chǔ)存的清潔能源的電量;Ii為減少的儲(chǔ)能充放電損耗等減少的碳排放.

3 案例分析

3.1 碳排放測(cè)算

3.1.1凈調(diào)入電力碳排放測(cè)算 為驗(yàn)證所提出城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算模型的準(zhǔn)確性,選用珠三角典型城市F進(jìn)行測(cè)算,依據(jù)式(1),不同發(fā)電機(jī)組化石燃料CO2排放因子不同,煤電、氣電和非化石能源電力排放因子分別為2.66、1.73、1.56[29].

如表3所示,用所提模型測(cè)算F市2010—2020年電力碳排放數(shù)據(jù),F市為電力調(diào)入地級(jí)市,根據(jù)式(6)可計(jì)算得到2010—2020年F市凈調(diào)入電力碳排放.

表3 F市2010—2020年凈調(diào)入電力碳排放

3.1.2本地電源發(fā)電碳排放測(cè)算 依據(jù)測(cè)算模型,測(cè)算本地電源發(fā)電產(chǎn)生的碳排放,需統(tǒng)計(jì)本地電源的發(fā)電量,且因不同發(fā)電機(jī)組所用化石燃料的不同其CO2排放因子不同,所以需統(tǒng)計(jì)本地電源的類型.根據(jù)文獻(xiàn)[30],F市本地電源發(fā)電量如表4所示.

表4 F市2010—2020年本地電源發(fā)電量[30]

根據(jù)式(1)和不同發(fā)電機(jī)組化石燃料CO2排放因子,可計(jì)算得到本地2010—2020年每年電源發(fā)電碳排放量分別為1.02×107、1.23×107、1.41×107、1.41×107、1.05×107、0.88×107、0.82×107、0.96×107、0.93×107、0.91×107、1.05×107t.

將2010—2020年F市本地電源發(fā)電碳排放和凈調(diào)入電力碳排放兩者相加,可計(jì)算得到F市電力行業(yè)碳排放數(shù)據(jù),2010—2020年每年碳排放量分別為2.97×107、3.24×107、3.22×107、3.28×107、2.96×107、2.90×107、2.84×107、3.21×107、3.20×107、3.07×107、3.21×107t.

由此可知,用本模型測(cè)算得到的電力碳排放數(shù)據(jù)趨勢(shì)與2010—2020年F市能源供應(yīng)側(cè)碳排放數(shù)據(jù)趨勢(shì)一致,本模型可細(xì)分測(cè)算城市電力行業(yè)碳排放,效果良好.

3.2 碳達(dá)峰情景電力行業(yè)碳減排測(cè)算

3.2.1碳達(dá)峰情景能源消費(fèi)量預(yù)測(cè) 對(duì)F市2025和2030兩個(gè)關(guān)鍵年煤品、油品、天然氣和凈調(diào)入電力量預(yù)測(cè),假設(shè)關(guān)鍵年間各能源品種消費(fèi)數(shù)量按照線性增長(zhǎng),得到F市“十四五”“十五五”期間能源消費(fèi)折算為標(biāo)煤(msc)的預(yù)測(cè)結(jié)果,如圖1所示.

圖1 F市能源消費(fèi)趨勢(shì)預(yù)測(cè)

3.2.2電力行業(yè)減碳預(yù)測(cè) 城市電力行業(yè)減碳措施分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè).根據(jù)碳減排效果評(píng)估模型,可測(cè)算2021—2030年F市每年減少的碳排放.

發(fā)電側(cè)方面,F市部分煤電廠實(shí)施煤改氣,預(yù)計(jì)2025年起可減少CO2排放量9.94×105t.據(jù)測(cè)算,“十四五”末F市天然氣累計(jì)新增發(fā)電量可達(dá)2.03×1010kW·h/a,新增光伏發(fā)電量累計(jì)可達(dá)5×108kW·h/a,新增生物質(zhì)發(fā)電量累計(jì)可達(dá)8×108kW·h/a,合計(jì)新增約2.16×1010kW·h/a.據(jù)文獻(xiàn)[29],“十四五”末F市新增的清潔能源發(fā)電可每年減少CO2排放7.56×106t.“十五五”期間,假設(shè)本地電源結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生重大調(diào)整,每年新增1×108kW·h光伏發(fā)電量,則“十四五”至“十五五”期間,發(fā)電側(cè)每年減排的CO2將增加3.5×104t/a.

電網(wǎng)側(cè)方面,F市線損預(yù)計(jì)每年下降約0.1%,線損率下降0.1%可減少約0.8×108kW·h電量損耗,根據(jù)式(9)和文獻(xiàn)[29],“十四五”期間每年減少CO2約2.8×104t.“十五五”期間每年減少CO2約2.4×104t.

負(fù)荷側(cè)方面,通過引導(dǎo)用戶節(jié)能等可減少電力消費(fèi).文獻(xiàn)[31]表明,負(fù)荷側(cè)節(jié)能可減少能源消費(fèi)5%～15%.若到2030年F市通過負(fù)荷側(cè)節(jié)能減少電力消費(fèi)逐漸增加到5%,則到2030年負(fù)荷側(cè)節(jié)能可減少CO2排放1.3×106t.

儲(chǔ)能側(cè)方面,根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃F市“十四五”期間完成電網(wǎng)側(cè)配置儲(chǔ)能電站配置容量不低于70 MW或儲(chǔ)能電量達(dá)到209 MW·h.到2030年,推動(dòng)集中式新能源場(chǎng)站配置裝機(jī)容量的10%～20%儲(chǔ)能.若到2030年F市集中式新能源場(chǎng)站配置的儲(chǔ)能逐漸增加到10%,儲(chǔ)能充放電效率逐步由80%提高到85%,則根據(jù)式(11),到2030年儲(chǔ)能側(cè)可減少CO2約5.63×105t.

根據(jù)式(7)～(11),可計(jì)算得到2021—2030年發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)每年分別減少的碳排放量(mCO2),如圖2所示.

圖2 發(fā)電、電網(wǎng)、負(fù)荷和儲(chǔ)能側(cè)年度減碳量

將發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)每年分別減少的碳排放相加,可計(jì)算得到2021—2030年通過發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)減碳措施每年減少的碳排放,分別為0.017×107、0.031×107、0.045×107、0.059×107、0.928×107、0.975×107、0.997×107、1.018 ×107、1.040×107、1.062×107t.

電網(wǎng)各側(cè)對(duì)CO2減排貢獻(xiàn)情況如圖3所示,2025年減排CO2為9.28×106t,發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)分別占比92.16%、0.30%、7.54%、0%.2030年減排CO2為1.06×107t,發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)分別占比82.22%、0.23%、12.25%、5.31%.

圖3 發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)減碳貢獻(xiàn)

3.2.3減碳措施效果對(duì)比 依據(jù)圖1,可以繪制到2030年碳達(dá)峰年電力行業(yè)電量按照線性增長(zhǎng)產(chǎn)生的碳排放曲線.依據(jù)所提碳排放測(cè)算模型和減碳措施,可以繪制采取減碳措施后,到2030碳達(dá)峰年電力行業(yè)碳排放曲線,如圖4所示.

圖4 F市減碳措施效果對(duì)比

4 結(jié)論

提出一種城市電力行業(yè)碳排放測(cè)算方法和城市電力行業(yè)減碳的措施與減碳措施的效果評(píng)估模型.結(jié)論總結(jié)如下:

(1) 從模型測(cè)算結(jié)果看,本模型綜合計(jì)算本地電源發(fā)電碳排放和凈調(diào)入電力碳排放,可細(xì)分測(cè)算城市電力行業(yè)碳排放,效果良好.

(2) 從碳減排結(jié)果看,到2030碳達(dá)峰情景年,F市電力行業(yè)至少可減少碳排放1.06×107t,所提碳減排措施效果良好.

(3) 從減碳措施的效果評(píng)估結(jié)果看,發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)減碳措施對(duì)電力行業(yè)碳排放的減少均有一定效果,發(fā)電側(cè)效果最為顯著,負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)具有較大潛力,值得深入研究并推廣實(shí)施.本文未針對(duì)氫能、碳捕集和封存技術(shù)等措施開展研究與量化,在后續(xù)研究工作中,將更加全面考慮減碳措施對(duì)城市電力碳減排的作用.