2024拥抱能源产消一体化-双碳背景下的企业用能转型报告

双碳背景下的企业用能转型 施耐德电气商业价值研究院与上海交通大学ESG研究院联合出品 施耐德电气商业价值研究院介绍 施 耐 德电气商业价值 研 究 院 成 立于 2021 年 5 月。遵循严格的方法和为社会做贡献的使命，我们通 过 对中国经济、产业和商业进行严谨、实用和创造性的研究，为公众和商界提供融合 全球智慧的专业洞见，致 力于成为推动中国经济、社会 和企业可持续发展的领先智库。 我们的研究团队汇集了绿色智能制造、绿色能源管理领域的一线专家、深 耕前沿技术的研发工程师、参与行业 政 策和标准制定的专家学者，也聚集了来自业界各科研院所的学术界领袖、为企业掌舵的管理层，以及来自于通讯、信息安全、互联网、管理咨询、市场研究等领域的生态伙伴专家。 我们 的 研 究内容涵 盖行业、技术、宏观 等方面，同时基 于自身发展以及所提供的企业咨询服务中的积累，将深入探讨企业 战 略、研发 管 理、供 应链 管 理、营 销、财 务、人 力资源、品 牌推广等话题，并与社会积极分享研究成果。 我们的研 究方法结合定性和定 量 分析，通 过一线调研，以数 据驱动分析，实现深层价值提 炼，进而帮助企业中高管 理 层把脉 宏观，见微 知著，助力企 业 探 索可持 续 发 展 之 道，把握 时代机遇，加速变革转型。 上海交通大学ESG研究院介绍 上 海 交 通 大 学 环 境 社 会 治 理 研 究 院（ESG 研 究 院）于2024 年 10 月 12 日成立。作为上海交通大学校级研究平台，研 究院由安 泰 经济与 管 理学院 牵头，联合环境 科 学 与工程学院、数学科学学院、智慧能源创新学院，未来还将与国家部委、国际 组织、知名企业、工业互联网平台等 外部单位和机构进行合作。 上海交 通大学 ESG 研 究院 致 力于构造国内引领、国际认可的 ESG 评级体系，打造与国际 ESG 评级机 构常规性的对 话 与 合 作 平台，推 动 中 国 企 业 ESG 表 现 和 国 际 评 级 的提升，打造开源、开放的 ESG 数据信息库。 研究院将坚持开展高水平、高质量的科学研究，把构建跨学 科复合 型 ESG 人才 培 养 体系作为重 要使命，把推 动中国企业 ESG 表现和国际评级的提升作为长远愿景。 目录CONTENTS 前言01 第一章：破解碳中和四大挑战，亟待用能企业能源转型05 第二章：技术为基，构建全生命周期“能源新质生产力”10 第三章：经济为翼，能源转型打造全新商业竞争力26 第四章：用能企业转型的未来38 前言： 全球气候危机日益严峻，中国实现双碳目标更是一场前所未有的挑战。面对这一历史使命，我们深刻认识到，能源是主战场，电力是主力军。而能源转型绝不仅仅意味着，在现有的能源体系中简单的提高新能源的占比，其本质则是能源体系的结构性变化。 因此，作为全球最大的能源生产国和消费国，中国必须将能源转型的内涵从“供给侧”拓展到更 广 泛 的 “ 用 能 侧 ” 。 本 报 告 旨 在 唤 醒 用 能 侧 资 源 ， 探 索 通 过 创 新 的 技 术 手 段 与 商 业 策 略 深 度 融合，启发和指引用能企业如何更有效地融入和实现能源转型，加速推动“双碳”目标的实现。 报告的核心发现聚焦于用能企业在能源转型中的关键角色与路径。首先，碳中和目标的实现高度依赖于用能企业能源系统的根本性转型，这是企业不可回避的责任与机遇；其次，用能企业将从传统的能源消费模式，逐步向能源产消一体化转型，实现自给自足与高效利用的双重目标；最后，在此过程中，微电网作为未来新型电力系统的重要组成部分，将成为用能企业的能源基础设施形态。 构建全生命周期的“能源新质生产力”是企业实现转型的有力方式。从优化能源效率和调整能源结构两方面入手进行整体规划，从看清楚、给办法、能落地和可持续等全生命周期角度进行建设运营，达到整体能源利用效率最优。而这则对企业的运营能力提出了更高的要求和挑战：不仅要在技术手段上不断创新，更要在经济性上实现可持续。 为 此 ， 施 耐 德 电 气 商 业 价 值 研 究 院 联 合 上 海 交 通 大 学E S G研 究 院 ， 通 过 对 建 筑 楼 宇 、 制 造工厂、产业园区、数据中心等关键行业/场景116家用能企业的企业一把手、ESG或可持续发展负责人、节能/降碳管理负责人、生产负责人等进行深度调研和访谈，并融入政策分析和行业实践经验，最终呈现此本报告。希望为管理层提供一份精炼且有价值的决策参考，助力企业在能源转型的浪潮中把握机遇，提升竞争力，实现经济效益和社会效益的双赢。 尹正施耐德电气执行副总裁中国及东亚区总裁 前言： 在中央政治局第十一次集体学习时，习主席强调：绿色发展是高质量发展的底色，新质生产力 本 身 就 是 绿 色 生 产 力 。 必 须 加 快 发 展 方 式 绿 色 转 型 ， 助 力 碳 达 峰 碳 中 和 。 上 海 交 通 大 学E S G研 究 院 成 立 的 宗 旨 ， 就 是 通 过 构 建 开 源 的 数 据 平 台 ， 开 放 的 研 究 组 织 ， 集 合 安 泰 经 济 与 管 理 学院、智慧能源创新学院、环境学院和数学学院的力量，识别中国实现低碳转型的核心问题、发现解决这些核心问题的有效途径，并和关心低碳转型的社会各界力量，推动中国企业的低碳转型，并在此基础上推动中国企业在环境、社会和治理三个层面的全面升级，帮助中国企业实现一种更整体、更持续的成功。 能源结构变革是实现低碳转型的关键。中国在这方面的成就举世瞩目。2023年，中国在能源转型方面的投资，达到6800亿美元；2024年7月底，中国光伏和风能发电的装机容量，标志性 地 突 破 了1 2亿 千 瓦 。2 0 2 3年 中 国 新 能 源 汽 车 、 锂 电 池 和 光 伏 的 出 口 总 额 超 过 了1万 亿 ， 成 为中国出口的新三样。与此同时，我们也清晰地看到了诸多的挑战，其中最为关键的是：新能源装机容量的飞速增长，与电网消纳能力有限之间的矛盾日渐突出。在去年年底，在河南、山东这样的光伏大省，光电上网难的报道，时常见诸媒体。 我们认为，用能侧的转型，在未来的一段日子，会成为中国低碳转型的主力军之一。首先，用能企业的节能改造和新能源替代，以及用能企业源网荷储的数字化综合能源改造，能直接降低化石能源的直接和间接消费；其次，用能企业的能源数字化运营能力，能够使其以需求侧响应的方式介入电力市场、参与虚拟电厂的建设，这会直接提升电网的灵活性和新能源的消纳能力。 实现用能侧的转型，需要政策制定者、用能企业、学术界和电力电子企业的共同努力。很高兴我们和施耐德电气在共同愿景的基础上达成这项合作，进行用能企业能源转型的调研，并在此基础上，提出我们的观点。盼望我们的报告，能为中国的能源转型，贡献些许认知。也盼望这个报 告 会 成 为 上 海 交 通 大 学E S G研 究 院 与 施 耐 德 电 气 合 作 的 起 点 ， 期 待 我 们 一 起 ， 能 够 为 中 国 的可持续未来，添砖加瓦。 尹海涛上海交通大学ESG研究院执行院长安泰经济与管理学院教授 核心发现与洞察 一：破解碳中和难题，用能企业的能源系统转型是关键 双碳目标下，面对碳减排任务的紧迫性、供给侧可再生能源发展所遇到的消纳瓶颈、能源消费的持续上涨、以及碳价持续上涨导致的未来企业用碳成本愈发高昂的这四个挑战，我们需要从用能侧，审视企业的低碳转型，通过适当的技术手段和商务手段来助力用能企业有效节能降碳。这不仅是国家层面实现双碳目标的重要一环，也是企业在应对低碳转型风险、把握未来机遇中不可或缺的战略选择。 二：向“产消一体化”转型，是用能企业能源消费的必然趋势 随着新型电力系统电源结构的不断演变，新能源渗透率将不断提高，在当前可再生能源通过集中式发、输方式无法满足广大用能企业对绿电需求的情况下，用能企业将从传统能源消费向能源产消一体化的综合能源转型：即用能企业从原来单一的用电/能源的消费者，变成自己可以生产、同时消纳能源、参与电力市场和电网互动的产消一体者。而在向综合能源转型过程中，用能企业也将面临用电安全可靠、更为经济的用能成本和可再生能源本地最大化利用三大挑战。 三：微电网将成为用能企业不可或缺的能源基础设施 未来随着用能企业更多接入分布式能源、向能源产消一体化转型，涵盖本地新能源、储能、负荷设备与能源管理系统的微电网形态将成为新型电力系统架构下，用能企业不可或缺的能源基础设施。未来的电网模式应该是大电网与微电网的结合体，大电网的架构是微电网发展的前提条件，而微电网具备充分接纳清洁能源、调节能力强等特征，能够为大电网提供补充，从而成为用能企业的能源基础设施形态。微电网的技术优势也将为用能企业提供安全价值、经济价值和绿色价值。 四：从点到线，构建全生命周期“能源新质生产力” 对于用能企业来讲，拥抱能源产消一体化转型，具体可以从优化能源效率和调整能源结构两方面入手。考虑到此过程中，建设和参与方众多，利益难以协同，所以必须从用能企业视角来进行整体规划，从看清楚、给办法、能落地和可持续等全生命周期角度进行建设运营，达到整体能源利用效率最优，从而构建用能企业的能源新质生产力。 五：灵活参与电力市场化改革，将为企业带来新的商业机遇 在 用 能 企 业 的 能 源 产 消 一 体 化 转 型 过 程 中 ， 经 济 性 分 析 不 可 或 缺 。 首 先 ， “ 能 算 得 过 来 账 ”， 也 就 是 说 ， 部 署 光 伏 和 储 能 的 经 济 性 是 调 研 企 业 普 遍 关 注 的 问 题 ； 其 次 ， 未 来 电 力 市 场 化 改革 将 为 企 业 带 来 新 的 商 业 机 遇 ， 如 大 规 模 用 电 、 且 具 备 灵 活 用 电 能 力 的 企 业 可 以 通 过 参 与 电 力市 场 交 易 ， 降 低 企 业 用 能 成 本 、 提 升 经 济 性 ， 同 时 市 场 上 也 出 现 了 负 荷 聚 合 商 参 与 辅 助 服 务 、能源即服务（EaaS）模式等第三方服务商，这些都会助力用能企业实现能源转型。 破解碳中和四大挑战，亟待用能企业能源转型 1.1时间短任务重，碳中和窗口期逐渐紧迫 2 0 1 5年 ， 全 球2 0 0个 国 家 和 地 区 达 成 《 巴 黎 协 定 》 ， 首 次 提 出 “ 碳 中 和 ” ， 标 志 着 全 球 应 对气 候 变 化 的 决 心 。2 0 2 0年 ， 中 国 提 出 要 力 争 在2 0 3 0年 实 现 碳 达 峰 、2 0 6 0年 实 现 碳 中 和 的 目标。2022年10月，中国共产党第二十次全国代表大会进一步明确了积极稳妥推进碳达峰、碳中和的战略方向。 从国际的横向比较看，中国要实现碳中和的目标，面临的任务更艰巨、挑战更大。美国和欧盟虽然都承诺在2050年实现碳中和，但是它们的碳排放都已经达峰，峰值远远低于中国在2030年 的 预 期 峰 值 ； 而 且 从 “ 碳 达 峰 ” 到 “ 碳 中 和 ” ， 美 国 和 欧 盟 分 别 有4 3年 和7 1年 的 时 间 ， 中 国 只 有3 0年 的 时 间 。 也 就 是 说 ， 中 国 要 在 更 短 的 时 间 内 ， 完 成 比 美 国 和 欧 盟 更 为 艰 巨 的 减 排 任 务 ，这要求中国在碳达峰之后，用更快的速度降低碳排放，图1形象地展示了这个挑战。 1.2新能源消纳瓶颈凸显，亟待用能侧平衡助力 在过去十年，得益于政策的鼓励和新能源发电成本的降低，中国新能源获得了飞速的发展（参见图2）。根据2024年8月份出版的《中国的能源转型》白皮书，从2013年开始，在全世界可再生能源的新增装机容量中，中国每年的贡献度都超过了40%，2023年更是超过了50%。2023年，中国在能源转型方面的投资，达到6800亿美元。截止2023年底，中国并网风电和太阳能发电