中国工业清洁能源：工业部门的政策赋能因素

清洁能源助力中国工业发展：推动工业领域的政策支持 白皮书 2024年11月 内容 前言 3 执行摘要4 引言：清洁能源的使用对第五代工业至关重要 1 工业储能升级 7 1.1引导能源领域商业创新的开发7存储1.2提升电力系统中储能的集成度9市场 2 扩大绿色能源消费规模 11 2.1 优化绿色电力市场顶层设计 2.2促进中国境内的绿色电力交易12省份和地区 2.3 鼓励长期绿色电力采购 结论14 贡献者：15 末注 18 免责声明 本文件由世界经济论坛发布，作为对项目、洞察领域或互动的贡献。其中表达的研究发现、解释和结论是世界经济论坛协调并支持的合作过程的成果，但其结果不一定代表世界经济论坛的观点，也不代表其成员、合作伙伴或其他利益相关者的全部观点。 © 2024 世界经济论坛。版权所有。本出版物任何部分不得以任何形式或任何手段进行复制或传播，包括影印和录音，或通过任何信息存储和检索系统。 前言 Roberto Bocca能源与材料中心主任；世界经济论坛执行委员会成员 Samantha Zhu 阿斯顿咨询集团大中华区资深董事总经理、主席及市场单元负责人 可持续发展——保持能源可持续性、价格可负担性和安全性的平衡将是至关重要的。4对于产业来说，既需要物质变革，也需要能源转型。这包括优化原材料的转换成高档产品，同时还要动员不同杠杆促进流程转变，比如电气化、能源效率和使用优化，以及转向清洁燃料。这一切都要求降低对化石燃料的依赖。到2060年，中国工业对电的需求预计将翻倍，且这一需求将主要通过可再生能源满足。 可持续发展强调颠覆传统生产方式，利用创新推动经济、产业和能源系统的结构转型，引导它们朝着清洁低碳的方向发展，以建立绿色生产体系。 这将对实现中国所定义的“高质量发展”至关重要，低碳转型是体现“科技向善”的一种方式——利用科技促进新兴绿色职业的发展，并将生产方式调整为更具气候友好性，同时为绿色发展注入新的动力。 中国在全球向清洁能源转型中扮演着越来越重要的角色，并成为这一转型的主要推动者，引领清洁能源技术和解决方案的制造。凭借其在清洁能源领域的强大地位，中国也具备引领工业部门变革的潜力，在推动经济增长的同时确保公平和可持续的转型。对于终端用户而言，行业向清洁能源的转变将是未来十年内的重要关注领域。全球实现净零排放的转型依赖于中国的贡献，工业部门的公司迫切需要通过可持续行动进行全面重塑，以实现高质量发展。 在中国，工业是碳排放的第二大来源，2020年约占全国排放总量的三分之一。1,2为了实现可持续发展，中国政府提出了碳达峰和碳中和（称为“双碳”目标）。3将工业领域定位为实现低碳转型和推动高质量发展的重要焦点。 在全国综合提升过程中——并考虑到清洁能源使用对气候变化和的积极影响—— 执行摘要 介绍了10种可供考虑的政策选择，以推进中国在工业部门的清洁能源部署。 现场和场外解决方案。此外，政府政策在通过优化市场机制推动企业转型中发挥关键作用，共同实现中国的双碳目标（碳达峰和碳中和）。 引言：清洁能源的使用对工业至关重要 中国的绿色经济两步转型必须优先考虑工业对清洁能源的消耗。 中国是工业重要原材料的重大生产国，全球超过一半的钢铁、铝和水泥，以及近一半的化学品和纸张都源自中国。因此，该国在减少工业排放方面具有巨大的潜力。主要的减排措施包括... 杆件包括增强电气化和增加清洁能源使用以满足工业能源需求。到2060年，工业能源混合中电力的份额必须从2020年的25%增加到56%，以实现碳中和，并且83%的电力将必须来自可再生能源。6 预计到2060年，工业部门电力来源占比，与其他能源来源相比 政府政策正在推动产业的成功转变，使之转向使用清洁能源。 政府政策是推动产业向清洁能源转型的关键力量，对于推进清洁能源的部署至关重要。通过为工业清洁能源消费提供战略框架，制度优化机制和创新模式可以创造投资激励并降低运营成本。 清洁能源项目的成本，反过来又刺激了清洁能源的采用。此外，严格的环保标准和排放限制促使工业企业逐步淘汰低效和污染的生产工艺，采用更清洁、更高效的能源和科技。 研究范围 7现场可再生部署更加经济高效。能源分配和储存预计将缓解高风能和太阳能削减率——这一解决方案近期得到了中国中央和地方政府的政策支持。在工业部门之外，改革电力市场，特别是绿色电力市场，以及优化参与机制，将有助于确保绿色电力采购的规模化。 行业内实现脱碳和支持电气化的两种方式是：在现场转变到清洁能源发电，以及扩大绿色电力采购规模——这取决于资源状况、经济和专业技术限制。 在工业领域，以屋顶光伏（PV）形式存在的分布式可再生能源等新技术正在成熟。然而，尽管电力平准化成本降低，但风能和太阳能的削减仍然是对运营商的担忧，这使得清洁能源 本文将探讨政策如何加强在工业中广泛采用现场清洁能源和绿色电力采购。 提升工业储能 鼓励商业创新和优化储能集成电力市场框架是推动工业储能高质量、可持续发展的关键。 市场发展机制在用户侧储能领域（特别是在商业和工业领域）已经完善。市场引导方法推动了储能技术的进步并促进了可持续发展。为进一步提升现场清洁能源 deployment 和自用电力，推广工业园区企业储能的整合至关重要。政策指导在这一进程中可以发挥作用，聚焦于两个主要方面以促进工业储能升级：首先，指导工业储能发展并催生企业创新；其次，建立现货交易、辅助服务及表后分布式功率交易系统，以提升储能的运营效率和经济效益。 储能对清洁能源部署起着重要作用，有助于缓解供需波动；管理高峰需求期以保持电网稳定；并提高电力消费的可靠性。近年来，中国在储能领域迎来快速发展。到2025年，我国计划安装超过30吉瓦（GW）的新储能，并于2030年实现全面市场化。8 全球范围内，中国在新能源储能装机方面占据领先地位。截至2022年底，中国已投产8.7吉瓦的新能源储能。9在2022年，表前储能（安装在供电侧和电网侧的储能）占中国新增储能的93%。10保持其主导地位。然而，预计工业和商业储能将实现实质性增长。11 1.1 引领储能领域商业创新的开发 将新能源存储设备与可再生能源（如现场分布式光伏和分散式风能）相结合对清洁工业用电至关重要。然而，以电化学电池为基础的新能源存储仍具成本较高。例如，锂离子电池电力的生命周期成本通常在每千瓦时0.3元人民币到0.6元人民币之间，这接近或高于每千瓦时0.35元人民币的平均上网电价。12决策者必须让利益相关者参与到降低成本和提高工业甚至通用能源存储效率的工作中。制定相关资源分配机制将是一个重大突破。 协调工业储能 安装计划：考虑到中国各地区在自然资源、经济水平、能源需求和政策环境方面的差异，以及行业商业模式、价值链、能源消耗场景和技术水平的差异，能源储存项目应量身定制，以适应当地条件。在扩大安装规模的同时，全国范围内的协调可以指导工业能源储存的稳健发展，从整体规划和布局的角度出发，降低行业无效、重复投资的风险，同时最大化能源储存项目的投资可行性和社会效益，并最小化投资和建设风险带来的任何成本增加。 可能提供一种替代方案。工业储能可以与分布式储能技术相结合，探索如共享服务、虚拟电厂和社区储能等应用场景，实现电力“源-网-荷-储”的集成。13此外，应逐步实施支持机制。对于共有租赁市场，需要建立健全的运营标准和规范，以及一个值得信赖的区域产能租赁平台，以确保交易透明度和公平性。 鼓励创新的商业模式和支持性政策：储能设备的过高成本阻碍了许多工业企业在进行必要改变。拓宽资金渠道和创新商业模式可以削减融资成本，减轻财务负担，而支持性政策有助于保护所有利益相关者的利益并提高其有效性。例如，除了业主投资、能源性能合同和纯租赁之外，“能源性能合同和融资租赁”模式 案例研究 1浙江 在浙江，由于建筑成本高和回款周期长，市场参与者最初犹豫是否参与储能系统的建设。这一问题已被多种用户端激励措施所解决，这些措施提高了项目成本效益，并支持光伏和储能产业的发展。如今，开发储能系统的时间回报期已经与光伏项目相当。一座新的100兆瓦（MW）的工业和商业光伏 一座配备20%容量的两小时储能系统的电厂需要投资3.15亿元人民币（4300万美元），预计在25年内产生26.7亿元人民币（36930万美元）的收益，回收期约为2.95年。同时，一座耗资2840万元人民币（390万美元）的储能电站预计在8年内实现约8259万元人民币（1140万美元）的收益，回收期为2.8年。 1.2 提高储能与电力市场的融合 对于规模过小、无法单独满足市场需求的工业储能项目，应鼓励其通过虚拟电厂的聚合参与现货、辅助和长期市场交易。15,16内蒙古、河北、上海和广东推出了试点政策和指南。17,18,19,20在利润模式方面，中国鼓励地方根据电力现货市场价格动态调整分时电价（TOU）的时间划分和浮动比例，以降低企业的电力成本。21,22通过在电力现货市场以低价购买并以高价出售，工业储能可以实现利润最大化，从而实现商业可行性。 提高运营商的潜在回报可以创造部署储能系统的激励措施。为此，有三种策略：更快地将储能系统与电力现货市场（即时或短期电力交易市场）整合；在可以使用储能系统的市场中引入更多类型的辅助服务；以及探索表后（BTM）解决方案。14政策制定者应考虑采用这些策略，以增强产业主对储能运行的信心。 加快储能与电力现货市场的融合：随着中国电力现货市场从地方试点发展到全国运营，包括山东、山西、甘肃、青海和广东在内的省份已出台政策向储能市场发出两个信号。首先，地方政策将加速储能融入电力现货市场。随着收入来源的拓宽，储能将变得更加经济有效。其次，随着市场交易机制完善以及更多独立储能电站参与并参与现货市场，交易经验和能力将变得越来越重要。 扩大能量存储运营商可以提供辅助服务的范围：工业能量存储系统可以在电网命令下释放或存储电力，确保供需平衡并提供如峰荷和频率调制的辅助服务。随着电力现货市场成熟，峰荷调制的服务可能通过电力能源市场实现完全可用，弱化峰荷调制服务的角色。因此，发展多元化的综合辅助服务市场成为政策引导的电市改革的新目标。提高能量存储系统提供辅助服务的多样性，可以展现其灵活性和提供的多样化服务的卓越性，同时提高项目的盈利能力。 更多试点区域需要用于电力现货市场。省际和区域合作政策将扩大对储能市场的参与以及储能市场的收入来源范围。同时， 案例研究2联合王国 英国拥有超过20种涉及能源存储（无论是运营中还是开发中）的电力市场服务。23新的服务类别即将推出，以应对电力系统变化。这些 提供频率调节服务，包括固定频率响应、动态遏制、动态稳定和动态调节。24,25这有助于稳定国家电网并避免由频率波动引起的停电。 探索电网后的分布式电力市场：通过配电网络直接向附近用户销售电力，该模式绕过了传统先以低价将电力卖给电网公司，然后再以高价回购给用户的流程。同时，在配电侧直接电力零售市场上，该模式引入由工业储能单元组成的微电网，为构建打下基础。 为用户之间的共享储能系统。尽管有其优势，分布式电力销售在三个发展阶段中仅取得有限的成功，仅有苏州工业园区和常州钟楼区武城工业园等少数试点项目。实施项目的数量有限，限制了储能参与分布式电力销售的机会。 为了持续推广BTM市场，发电企业、公用事业和电网运营商以及电力购买方可以通过两种方式来应对新增分布式可再生能源对配电网的影响。第一种是通过建立合理的、科学的定价体系，反映BTM模式成本和价值。借鉴国际经验，一个包含电网使用费、数字交易平台成本和辅助服务成本的综合定价体系，并结合国家级成本监控，可以确保对运营费用的公平补偿。 第二个是通过改进共享电力平衡责任机制，以应对BTM对电网管理的挑战。当前电网的收费结构未能充分补偿电网公司提供的服务，导致责任与权利不匹配。现有的辅助服务定价过度关注发电，而忽视用户责任。通过扩大辅助服务的范围，包括用户，并建立成本补偿机制，可以实现更公平的成本分配，同时