本文的最后,也希望大家支支招,绿电物理溯源技术可以应用在什么场景?有什么研究点?
一、绿电交易,包含了环境保护价值和电能量价值
绿电,是指风电、太阳能发电、常规水电、生物质发电、地热能发电、海洋能发电等可再生能源发电在生产的电量,与常规火力发电相比,因其发电过程中不产生或很少产生对环境有害的排放物(如一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、二氧化硫等),且不需消耗化石燃料,更有利于环境保护和可持续发展,因此被称为绿色电力。
它的发电过程,同时产生了电能量价值和环境保护价值。
绿电绿证交易将环境保护价值具象化为1000千瓦时一张的绿色电力证书。绿电交易,就是在进行电能量交易时,同时购买证书,是“证电合一”;绿证交易则是单纯的证书交易。
是否会有这样的疑问,发电和用电方达成绿电交易协议后,电力是通过统一的大电网传输的,如何保证用的就是买到的绿电的?是否需要进行物理溯源进行折算?
二、“证电合一”并不是指的买到的就是绿电发电企业发出的这度电
电能量是无差别的商品,无论光伏或者是火电,发电后都投到电网这个“大池”中,从电能量的角度来看,是没有区别的。同理,环保价值也是无差别商品。绿电的特殊之处在于发电的过程,而非用电的过程,他的本质是弥补电能生产对环境的破坏,鼓励无破坏型发电,这个补偿,由绿电的购买者买单,买单后这个证,由购买者持有。
在集中市场下,绿电的环保价值交易跟电能量交易一样,我们签订购售电协议、绿电协议,并不是“一手交钱一手交货”,而是拿到了一张“支票”,用电户拿着协议去电网用这么多的电,问主管部门支取这么多的绿证,而不是问发电商要这些商品,发电商已经上交给中间运营部门了(电网或者能源局)。
三、是否是物理溯源,本质上的区别是环保属性和电能属性的剥离过程发生在发电、还是用电环节。
我们看到的零碳亚运、零碳园区、零碳会议等,不是所在的区域用的电全部用的就是可再生的绿电,而是他们以更高的价格为环保价值进行了买单,那他们是虚假的吗?这种模式存在问题吗?我想不是的,本身这是在电力市场下的两种模式,当前的交易可以跟物理溯源达到一样的效果。
论文《绿电溯源运行模式及技术路径研究》[2]对是否进行物理溯源进行了分析:
模式一:当下市场仅对环保属性进行认定,一方出钱,一方出证,并不追求实际上的电能量从卖方输送到买方,用的就是大电网的电。模式二:物理溯源。
以图中的IEEE9 节点系统为例。假设可再生能源电厂 G1 与负荷用户5在月初签订了绿电月度交易合同,由于电网内各个节点的电气连接,本月内可再生能源电厂G1供应给用户5的绿电量有可能部分传输到其他没有与其签订绿电合同的关联用户,比如用户1和4;用户5消纳的部分用电总量也有可能来源于G1之外的其他电厂,比如 G2。也就是说,基于潮流分析计算,本月内从电厂 G1 到用户5实际输送的绿电电能属性总量很有可能与随绿电合同划转的环境属性总量不一致。
图 2 两种模式的区别只是在不同环节将电能属性和环保属性进行了剥离[2]
从市场交易的角度,这样并不会造成影响。如图 2 中的虚线框所示, 可通过在用户侧把绿电的环境属性剥离后再重新分配来实现 2 类模式溯源结果之间的相互关联。在物理溯源下,在各电力用户之间组织仅针对绿证的进一步转让交易(不涉及电能转送)。
例如,如果图1中用户 4 没有与发电厂 G1 签订绿电合同却被动消纳了来自 G1 的绿电电量,用户 4 首先向 G1 补购这部分绿电电量对应的环境属性价值,然后再把这些绿证转让给用户 5, 从而确保用户 5 最终持有的绿证数量与其签订的绿电合同量一致。
所以,事实上,两种模式的区别只是在不同环节将电能属性和环保属性进行了剥离。看似更为先进的“物理溯源”其实是在没有建立电力市场阶段的过渡模式,物理溯源模式下,本身没有绿电购买意愿的客户被动使用绿电后,需要在用户侧再进行一次环境价值转让,从而达到目前的市场模式的效果。
有一些文章说绿电直供能推进国内绿电认证与国际接轨,我其实不太理解:国内与国外本身是认证体系的不同,国外也不是物理溯源。由于各项机制未充分衔接,国内绿证存在环境价值重复计算问题,国际市场认可度不足[3]。
四、绿电的物理溯源有什么应用场景吗?
绿电直供:2024 年12月5日,国家能源局发布《关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见》,“支持具备条件的工业企业、工业园区等开展智能微电网建设,提高新能源就地消纳水平。探索建立通过新能源直连增加企业绿电供给的机制”。当物理上实现与大电网的隔离,的确可以实现持续不断的 100% 的绿电直接供应,从而实现物理溯源意义上的绿电交易,但是脱离了大电网的支撑,购买绿电的用户不仅需要付出更高的价格,还是可能面临绿电波动性、间歇性、随机性的问题,需要投入更多的资金、设备、精力去使用绿电。
在这种模式下,并没有进入大电网的绿电买卖,主管部门是否还会给这样的园区颁发绿证?
目前我还没有找到绿电物理溯源的场景,是否有朋友能支支招?
参考文献:
[1]朗新研究院.一图读懂绿电&绿证交易.
[2]丁智华,李树德,韩伟吉,王一杰,苗立帅.绿电溯源运行模式及技术路径研究.能源与电力.
[3]hangxu.绿证新政对我省能源电力发展的影响分析.