CIES2024|| 中国电科院刘超:新型电力系统碳排放一体化评估体系建设实践-中国国际储能大会
2024 03/26 16:45:25
来源:中国储能网

CIES2024|| 中国电科院刘超:新型电力系统碳排放一体化评估体系建设实践

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作者:中国储能网新闻中心

  中国储能网讯:3月10-13日,由工业和信息化部节能与综合利用司指导,中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十四届中国国际储能大会暨展览会(简称“CIES”)在杭州国际博览中心召开。

  CIES大会以“共建储能生态链,共创储能新发展”为主题,针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨,分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

  来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的2011余家产业链供应链企业, 53417位线上注册嘉宾将参加本届CIES大会,储能网视频号线上直播11万人参与观看与交流。其中300余家企业集中展示了储能产品,涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证、飞轮储能、液流电池、熔盐储热、压缩空气储能等新型储能全产业链。

  3月10日下午,中国电科院碳中和研究中心低碳电力技术与评估研究室主任刘超受邀在“双碳”与新型电力系统专场专场分享主题报告,报告题目为《新型电力系统碳排放一体化评估体系建设实践》。以下为报告主要内容:

  刘超:尊敬的领导、各位专家,下午好!我来自中国电科院碳中和中心,今天我有幸向大家汇报我们在新型电力系统碳排放一体化评估体系建设方面的实践与展望。我的演讲将分为三个部分。

  首先,在背景方面,我们工作的开展始终基于科学和规范的方法论,以指导电力碳排放的量化和分析。我们的目标是将碳排放研究与电力系统发电、输电、配电和用电各环节相结合,实现全流程的电碳一体化协同。

  在此基础上,我们设计了电力系统碳排放评估体系的建设工作。在工作之初,我们系统梳理了碳排放体系的整体架构,并设计了“三层四维”的顶层规划。所谓“三层”,指的是模型库层、平台方法层、实验室层三个层次,“四维”则包括实验室、模型算法、系统化平台、评估模型四个维度,构成了“三层四维”整体框架,涵盖了一室、一库、一算法、一平台。

  在具体实施中,我们从“算、测、降”三个维度出发,开展碳排放研究布局。包括排放因子计算、电力系统碳排放量化方法、新型监测技术以及减排潜力评估等。其中与储能紧密相关的是碳排放量化,即产品碳足迹问题。当前,全生命周期的概念被广泛讨论,这就涉及到储能在整个生命周期中的碳排放情况,以及它对整个电力系统降碳的贡献。为此,我们需要相应的方法来支撑这些研究。

  我们围绕“算、测、降”规划了一系列重点研究方向。在“算”的方面,我们关注电力碳排放从源到网再到荷的全环节碳随电在网络中的流动问题,基于模型对未来电力系统和电力行业的排放演化问题,以及产品碳足迹的量化评估问题。在“测”的方面,我们主要研究碳监测技术及相关装置。在“降”的方面,我们聚焦于电力消费的节能降碳评估,包括聚类负荷的在线互动,以及降碳评估的方法、模型和减排方法学的开发。

  算碳方面,在电力碳轨迹技术研究工作中,我们基于潮流方法,开发了从源到网再到荷的全流程碳随电流动分析方法,能够精准评估每个节点或用户在小时间尺度上的碳排放。同时,考虑到用户购买绿电后如何抵消用电碳排放的问题,将其纳入算法模型中,进行了供电排放因子和供电量化的修正得出精准的结果,服务用户的碳排放量化。我们已就此申请了专利,并将其软件化,该软件系统已在省级电力公司中得到应用。

  在电力碳排放演化路径研究工作中,考虑到国家政策、经济发展和能源结构等因素的约束,开展了未来长时间尺度上电力行业和电力系统碳排放量的准确评估。我们在一些典型省份进行了评估,并基于这些结果指导电力公司的未来整体规划和政府的政策制定。

  在产品碳足迹技术研究工作中,与在座的设备厂家密切相关。2023年11月,国家发展改革委等部门联合印发了《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》,意味着国家已开始高度关注产品碳足迹问题。特别是欧盟碳关税的政策出台,外向型企业产品出口问题受到广泛关注。目前,国网公司和南网公司正在开展相关试点工作,国网公司正在大力推进绿色供应链建设,其中包括产品的碳排放问题。未来,采购方可能会要求提供设备碳排放的量化报告或认证,或将成为采购招标中的一个考核项。

  测碳方面,碳排放监测技术及装备研究是我们关注的重点。我们希望建立一个基于电力数据和监测数据的源侧排放推算方法,获得准确的碳排放数据。此外,我们还在探索基于电网运行状态监测数据的间接排放测算方法,以推导出整个电力系统的碳排放分布。

  降碳方面,我们开展了大量的实践工作,以用户侧电气设备降碳为核心,建立了智能控制系统。通过统一用户的计量设备和感官控制设备,实现建筑内所有用电设备的节能运行。同时与主流家电设备厂家建立了战略合作关系,共同推进节能降碳及与电网需求响应互动的工作。我们正在一些省公司推广区域化电器的统一管理,并参与电网的需求响应互动,以实现节能收益和电网辅助服务补贴的双向收益。

  在降碳贡献评估方面,对于储能本身是存电再放电,这个过程是耗电的,有一定的间接排放在里面。我们正在研究如何量化储能和其他电网设备对整个电力系统降碳的贡献。在去年生态环境部首批发布的四项方法学中,我们参与了《温室气体自愿减排项目方法学 并网光热发电(CCER-01-001-V01)》全流程开发工作。未来将加大对减排贡献评估的方法学研究,开发适用于电力行业的减排方法学,为整个电力行业开发出更多的碳资产项目。

  除了前述工作,我们还致力于实验能力的建设。中国电科院的运行架构和模式始终以技术为先导,其次是试验能力和标准化建设工作。在2022年底,正值国网公司对整个公司实验体系进行优化改革之际,基于我们之前的工作成果,申请建立了一个以“算、测、降”为核心的新型电力系统碳评估实验室。实验室的整体架构为“563”模式,涵盖了电力系统碳排放的多种方法和模型,以及与之相关的一些关键设备和研究工作。目前已与国网四川公司、国网山西公司等省签订了战略合作协议和共建协议,建立了省公司的实验室分中心,形成了“1+N”的运行模式。通过这种模式,我们建立了国网公司内部系统的碳评估体系,利用省公司掌握的生产和运行数据,发挥各自优势,共同推进碳评估的实验能力和科研合作。

  与各位厂家密切相关的是电力产品的碳足迹核算,包括特高压设备的产品碳足迹核算,以及绿色供应链的评价工作。未来在评价绿色供应链时,将评估链上的所有企业,包括所有关键环节,不仅仅是产品,甚至包括企业、运输等各个环节,形成一个体系化的评价指标,这将纳入我们公司物资部的绿链建设工作中。

  最后,我想分享我们的一些感想。我们从事碳排放工作已有多年,深刻感受到碳排放管理需要社会各界的共同参与。虽然电力是关键要素,但实际上需要全社会的参与,包括电力行业、电网公司、发电集团以及在座的各个设备生产厂家,我们需要共同努力,共同推进。

  我们认为应该深入推进以下几个方面:首先,电力碳排放的计算方式,国家一直在提倡统一规范的核算体系,电力碳排放计算是其中的关键部分,我们需要关注如何提高数据的准确性和实时性。其次,在测碳方面,我们是否能将间接碳排放监测转变为直接碳排放监测,实现监测技术和设备的创新。第三,在降碳方面,我们认为不仅电网公司需要关注,设备制造商的生产工艺和生产设备也需要在节能减碳领域寻求新的突破。特别是在去年工信部发布的文件中,特别提到了全生命周期的绿色制造和绿色建造,这可能需要电力行业所有单位的参与。最后,整个降碳贡献的评估和减排方法学是当前比较困惑的领域,我们需要明确和探讨如何量化降碳贡献,并将这些成果呈现出来。这可能是我们下一步需要重点关注的研究方向。

  以上是我汇报的全部内容,谢谢大家。

【责任编辑:孟瑾】