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南瑞集团有限公司黄杰等:基于碳排放态势推演的电网碳资产管理策略分析

该文受国家电网有限公司总部科技项目“基于电网发展全过程效益分析的精益投资优化方法研究”和国电南瑞科技股份有限公司项目“综合能源系统仿真评估关键技术研究”资助。


作者:黄杰1薛峰1张鹏飞2金榜1李晓飞1,王放1,钱锋1

单位:1. 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司);2. 国家电网有限公司



文章导读


输配电网损引发的间接碳排放已被我国部分试点碳市场纳入管控。但是,电网作为重要的减排平台,其网损水平并不完全取决于自身管理能力。为了防控电网企业碳市场履约风险,本文采用基于支持向量机的电网网损统计分析模型,利用能源主管部门披露的有关数据进行模型训练,并推演了未来多场景下电网企业网损演化态势及其碳排放配额仓位,进一步讨论了多种碳资产管理措施的管理效果,提出了电网企业在具备不同技术条件和风险偏好时的碳资产管理策略。


文章亮点


1

以中国试点碳市场为例介绍电网企业碳排放核算方法以及配额分配方法,阐明电网企业碳排放仓位关键影响因素是实际网损水平与给定降损目标之间的差值。

2

基于电网网损统计分析模型,选取“电网年投资水平”和“年用电量增速”为场景参数构建9个场景,对2017~2020年期间某省电网网损水平和碳排放配额仓位进行态势推演。

3

对配额跨期使用、碳抵消机制使用等碳资产管理措施的管理成效进行评估,提出了电网企业在具备不同技术条件和风险偏好时的碳资产管理策略。


文章摘要


1、电网企业碳排放配额仓位关键影响因素

国外碳市场并不将输配电网损产生的间接碳排放纳入管控,但中国部分试点碳市场已将其纳入,例如福建碳市场、北京碳市场和上海碳市场。按福建碳市场现行电网碳排放核算方法与配额免费分配方法,电网企业碳排放配额仓位是由实际网损水平与给定降损目标之间的差值造成的,若实际网损水平大于基准值,则说明电网企业存在碳市场履约风险。因此,需要从网损推演入手,对电网企业碳市场履约风险进行分析。

2、电网网损统计分析模型

本文采用数据驱动思路,从数据处理、影响因素相关性分析、模型构建和模型选择几个环节,逐步构建网损统计分析流程(如图1所示)。

⬆ 图1 网损统计分析流程

3、碳排放配额仓位态势推演

根据能源主管部门披露的某省能源规划以及2012年~2016年电力数据,选取“电网年投资水平”和“年用电量增速”作为主要场景参数,分别设置“低”、“中”、“高”三个取值水平,两两组合后共构建9个场景。根据多场景参数设置,采用网损统计分析模型,可获得2017年~2020年网损率在不同场景下的推演结果。依据网损态势推演的结果,对2017年~2020年的某省级电网碳排放配额仓位进行推演,结果如图2所示。

图2 多场景下碳排放配额仓位

可以发现,从2018年起,部分场景下会出现配额不足的情况,2019年全面出现配额短缺,且不足量逐年升高。

4、碳资产管理策略效果评估

以网损态势推演中“中投资水平、中用电增速”场景为例,在2017年~2020年期间,通过配额跨期使用,可节约履约成本约200万元~1202万元;若按CCER价格为配额价格二分之一估计,购买CCER完成履约将比购买配额完成履约共节约成本100万元~601万元;若控排企业对碳市场价格有较好的预测,开展套利交易,在2017~2018年配额充裕时可多获得515万元左右盈利,在2019~2020年配额不足时可减少501万元左右的成本,但若控排企业对市场走势判断失误,则可能存在亏损风险。此外,目前试点碳市场中还有碳配额托管交易、碳债券、境内外碳资产回购式融资、碳资产抵押融资等碳金融手段可供使用。


本文建议电网企业在具备不同技术条件和风险偏好时的碳资产管理策略有以下3种:

1)若市场态势研判能力不足,电网企业可保守参与市场。初期进行配额储备,发现违约风险时优先跨期使用配额或购买CCER,按本文中碳排放态势推演结果,采用这两种管理手段已可充分规避履约风险。


2)若市场态势研判能力较强,可根据市场动态选择合适的交易和金融手段。在碳价较低时购入充足配额,进行碳资产抵押、出售碳债券等碳金融活动;在碳价较高时出售剩余配额获取收益。


3)若企业具备相关技术减排潜力,可积极开发CCER项目,获取CCER进行履约。


原文发表在《全球能源互联网》2019年第3期,欢迎品读(点击查看)。


本文引文信息

黄杰,薛峰,张鹏飞,等. 基于碳排放态势推演的电网碳资产管理策略分析[J]. 全球能源互联网,2019,2(3):288-294.

HUANG Jie, XUE Feng, ZHANG Pengfei, et al. Power grid carbon asset management strategy analysis based on carbon emission extrapolation [J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2019, 2(3): 288-294(in Chinese).


研究团队

由薛禹胜院士领衔的国网公司“能源互联网风险分析与决策科技攻关团队”,教授级高工3人,高工5人,并拥有一批青年员工和博士研究生团队支撑。主要研究方向包括:(1)能源互联网框架建模与仿真技术;(2)能源系统运营风险识别、分析与决策优化技术;(3)能源系统低碳转型风险识别、分析与决策优化技术;(4)能源战略风险识别、分析与决策支撑软件研发与应用。


作者简介

黄   杰


高级工程师


主要研究方向为为碳排放及碳市场风险防控E-mail:huangjie1@sgepri.sgcc.com.cn



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编辑张鹏

审核:白恺


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