中國儲能網訊：2020年9月，習近平總書記提出“2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和”的國家自主貢獻目標。黨的十九屆五中全會將“碳排放達峰后穩(wěn)中有降”列入我國2035年遠景目標，要求制定2030年前碳排放達峰行動方案。中央經濟工作會議把做好碳達峰、碳中和工作列為2021年八大重點任務之一。碳達峰、碳中和目標，不僅僅是對應對氣候變化工作提出的要求，更是對我國未來經濟高質量發(fā)展和生態(tài)文明建設提出的明確要求。
2021年3月15日，習近平同志主持召開中央財經委員會第九次會議，研究了實現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。會議指出，要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這是在原有提出構建適應高比例可再生能源發(fā)展的新型電力系統(tǒng)的基礎上，首次明確提出構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這毫無疑問明確及再次強調了新能源在新型電力系統(tǒng)中的主體地位。以新能源為主的新型電力系統(tǒng)將是未來發(fā)展方向。
在碳達峰與碳中和目標約束下，煤電需要積極轉型以適應新型電力系統(tǒng)的構建，相應地煤電價格結構及其水平也將發(fā)生調整變化。筆者從生產側與消費側兩方面來對煤電轉型和煤電價格進行分析。
生產側：電源結構中的煤電短期內難以大規(guī)模退出
據統(tǒng)計，2019年中國煤炭消費量占能源消費總量比重為57.7%，非化石能源占能源消費總量比重達15.3%。當前中國的電力能源結構中，火電占66%，電力生產碳排放已經占到中國碳排放總量的40%，是我國及世界范圍內碳排放量最大的單一行業(yè)。我國于2007年超過美國，成為全球排碳量最大國家，由于能源消費仍然以煤炭和石油為主等因素，2020年我國碳排放量降幅為2%，低于全球平均水平約4.5個百分點。
在全國碳排放權交易市場建設進程中，電力行業(yè)貢獻了最早的和最主要的參與主體。2017年底《全國碳排放權交易市場建設方案（發(fā)電行業(yè)）》發(fā)布，2021年1月1日，全國碳市場第一個履約周期正式啟動，標志著全國碳市場的建設和發(fā)展進入了新的階段。在碳達峰、碳中和的排放約束下，需要通過多種途徑實現碳減排，可能的途徑與方式包括能源結構轉型、產業(yè)模式升級、能源效率提高以及碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術。碳達峰、碳中和的本質是實現更經濟、更清潔、更安全的能源結構。碳達峰、碳中和目標倒逼能源結構優(yōu)化，因此能源結構轉型對碳減排的貢獻是最直接和最有效果的。
但現在的問題是，電源結構中的煤電是否具備短期大規(guī)模退出的條件？確實，煤電具有鎖定碳排放的特征，作為長壽命周期的高碳基礎設施，煤電機組建成投產便意味著將鎖定大量碳排放。中國現在大量的煤電機組貢獻了巨大的碳排放，是實現碳目標的巨大約束。但同時，我們也不得不承認，在現有技術條件下，與水電、光伏、風電等非化石能源及新能源相比，煤電在保證電力系統(tǒng)安全性、維護電網運行穩(wěn)定性方面，具有不可替代的能力和優(yōu)勢，2020年美國加州停電事件就暴露出新能源在電力系統(tǒng)中占比過高所帶來的風險。
因此，加快中國電力行業(yè)深度減排，推動傳統(tǒng)燃煤電廠從能源系統(tǒng)中有序退出是可行的，但可能需要有較為明晰的時間表，并從完善的技術經濟角度來考慮，包括退煤成本的核算、燃煤電廠的退出順序等。另一方面，為配合煤電的有序退出，提高清潔能源的電力比例，需要加快新能源的輸配基礎設施建設，這同樣需要時間，某種程度上也導致煤電難以在短期內大規(guī)模退出。
消費側：電價結構中不同類型成本的現狀與未來
對于消費側的使用者而言，不考慮利潤等其他因素，從成本的角度來看其所面臨的電價包括三個方面：
發(fā)電成本。隨著新能源技術的進步，目前水電和風電發(fā)電成本已經低于傳統(tǒng)的煤電，而核能和光伏的發(fā)電成本也只是略高于煤電。當前電源結構中，水電、風電、核電及光伏的占比分別為19%、6%、5%及4%，從加權平均的角度看，總體上清潔能源綜合發(fā)電成本較之于煤電也已經不存在成本劣勢。
消納成本。當前的事實是，新能源在消納環(huán)節(jié)較之煤電仍然處于劣勢。對于電網環(huán)節(jié)，為降低棄風棄光的比例，接納和消化新能源，為滿足靈活性資源調度需要進行更多的投資，例如在電網環(huán)節(jié)加大電網投資以支撐新能源接入與消納，包括柔性直流、特高壓等技術，儲能設施如抽水蓄能電站的資金投入，以及支持更多樣的電能應用如充電樁等，這都將加大新能源的消納成本。并且，有研究表明，隨著新能源在發(fā)電結構中所占比例的提升，消納成本還將進一步提高，采用煤電進行調峰仍然是當前成本最低的方式。
碳成本。在碳排放約束及發(fā)電行業(yè)已經納入全國統(tǒng)一碳市場的現實背景下，可以確定的是，無論煤電采用何種清潔化的技術，總體上新能源或者清潔能源的碳成本較之于煤電更低。
因此，綜合三個方面的成本，消費者面臨的電價=發(fā)電成本+消納成本+碳成本，當前煤電與新能源的電價成本分項比較如表1所示?？梢钥吹?，在當前的成本結構與成本比較下，難以簡單判斷新能源電價一定比煤電電價有優(yōu)勢。
但是，我們也需要知道，在未來，這三類成本的高低比較可能發(fā)生變化。首先因為煤炭仍然是一種有限的資源，而風、光等資源是取之不竭用之不盡的，煤電的發(fā)電成本將繼續(xù)高于新能源。而新能源的消納成本高低則取決于能源技術進步的速度與方向，以及在高比例可再生能源的條件下，傳統(tǒng)煤電的消納成本是否還可以保持在較低水平。對于新能源而言，技術進步的一個重要方向是實現從發(fā)電成本與消納成本之間由替代關系到互補關系的轉化。即發(fā)電成本下降的同時也能實現消納成本的有效下降，這是新能源價格較之煤電價格占優(yōu)的關鍵所在。當然，技術進步也可能存在不確定性，但我們有信心相信在有效的技術進步的速度與方向下，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中新能源電價較之煤電電價有優(yōu)勢（見表2）。
需要特別說明的是，從全生命周期來看，傳統(tǒng)能源的碳足跡未必一定比新能源高，比如有研究表明，全生命周期階段新能源車比傳統(tǒng)燃油車的全球變暖潛能值（GWP）要高，主要表現在原材料獲取階段、生產階段、回收階段較高。類似地，如果包括能源設備的生產制造及使用的整個全產業(yè)鏈條，新能源行業(yè)如光伏、風電等的碳足跡較之只計算發(fā)電階段的碳排放則會大大增加。因此，在將來全國碳市場包含更多上下游行業(yè)的背景下，新能源電價中所包含的碳價成本則存在極大的不確定性。
新型電力系統(tǒng)的實現路徑：
低碳技術進步與綠色消費理念
電力系統(tǒng)具有生產與消費瞬時平衡的技術經濟特征，因此在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構建時，我們也需要從生產側與消費側兩個方面來進行分析，總體上，生產側我們需要使電力生產者關注低碳技術進步，消費側我們需要向電力使用者灌輸綠色消費理念。
生產側：低碳投資及其技術進步的速度與方向
對于電力生產者，低碳、零碳甚至負碳技術進步的速度與方向將起到重要甚至是決定性的作用。在保障電力系統(tǒng)安全及經濟性的條件下，低碳進步的速度將直接影響新型電力系統(tǒng)中新能源比例的提升速度，同時技術進步的方向也將是新能源電價較之于煤電，在發(fā)電成本與消納成本等方面都將占有優(yōu)勢。
另一方面，對于電力投資，需加強ESG（Environmental、Social和Governance）投資理念的實施，引導資金投入到低碳技術研發(fā)中。碳中和目標的達成需要大量的綠色低碳投資，清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院在《中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉型路徑研究》中大致測算了四種場景下實現碳中和所需要的投資規(guī)模，其中實現1.5攝氏度目標的轉型路徑需要累計新增投資138萬億人民幣。國務院發(fā)展研究中心金融研究所也測算得出，中國綠色產業(yè)每年的綠色投資需求在兩萬億元以上，在經濟高質量發(fā)展與生態(tài)文明建設雙重背景下，應鼓勵投資主體將企業(yè)的環(huán)境、社會責任和公司治理表現納入到投資決策中，進而引導資本流向可持續(xù)發(fā)展的低碳綠色領域。
事實上，當前國際組織和政府層面不斷對綠色投資等內容予以重視，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署早在2006年就提出了責任投資原則（UN PRI），借此希望投資者能夠把企業(yè)ESG表現納入到投資決策過程中，進而促使企業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展并輻射到社會、環(huán)境等。因此，中國企業(yè)需要在能源及電力投資中強化對ESG投資的關注和重視。
消費側：綠色消費理念的培育與激勵
需要注意到，在碳達峰、碳中和目標下，不同地區(qū)及行業(yè)都將提出碳達峰與碳中和的時間表。具體表現在煤電轉型中，不但發(fā)電企業(yè)要參與到碳交易中，從而從碳成本的角度影響煤電價格與新能源價格的差異，同時，對于能源及電力消費者，也需要從個人碳普惠以及“個人碳中和”等角度對綠色消費理念進行培育，并制定激勵相容的政策措施。包括如綠證交易市場等方式強化消費者使用綠電的意識。
在居民消費領域，世界上諸多國家的先行經驗值得借鑒。比如，早在1991年，瑞典就開始了對家庭征收碳排放稅；《21世紀資本論》的作者Thomas Piketty在他2019年的最新著作中也提出要增收個人碳排放稅。2006 年，英國環(huán)境大臣戴維提出了個人碳交易計劃，將碳交易從國家和企業(yè)層面引入了個人領域。個人碳交易的概念最早由Fleming（1996）提出，這是一種針對消費者的“總量管制與交易”機制。消費者在消費能源產品時，需要從其碳配額賬戶中扣除相應的碳信用額度。高碳排放者通過向低碳排放者購買碳信用額度，獲取相應的碳排放權，同時低碳排放者可以獲得相應的貨幣補償。因此，個人碳交易機制不僅是減排機制，還是一種貨幣補償機制，具有收入再分配作用。
在國內，2015年7月，廣東省正式開展“碳普惠”試點建設，旨在促進居民生活減碳的“碳普惠”逐漸成為碳交易的創(chuàng)新機制。國內的其他城市提出了不同的綠色消費理念，如深圳碳賬戶、南京綠色出行、武漢碳寶包、廣州碳普惠、螞蟻森林、恒大碳幣等。廣義上講，這都是屬于碳交易方式之一，一方面通過親身參與綠色交易，對于消費者綠色消費理念的培育將起到積極的作用，另一方面，綠色交易所產生的收益也對消費者起到了有效的激勵相容作用。
以新能源為主的新型電力系統(tǒng)是構建未來中國能源系統(tǒng)的重要組成部分與發(fā)展方向。構建新型電力系統(tǒng)將深刻影響行業(yè)各環(huán)節(jié)發(fā)展，在構建新型電力系統(tǒng)的過程中，生產側和消費側都將發(fā)生巨大的技術經濟變革，這對我國當前生產側以煤電為主的電源結構將產生重大的影響。在碳達峰與碳中和的目標約束下，以煤炭為主的電力供給側勢必進行結構轉型，新能源占比將穩(wěn)步提升，隨著低碳投資及其引致的技術進步，帶來煤電與新能源電價中發(fā)電成本、電力消納成本及碳成本的結構變化，將對需求側的電價結構產生影響，配以需求側用戶綠色消費理念的逐步養(yǎng)成，最終通過供需兩側的努力，在我國形成并實現以新能源為主的新型電力系統(tǒng)，達成碳達峰、碳中和的碳約束目標。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年03期，作者劉自敏、熊瑤、申顥供職于西南大學經濟管理學院
