能源電力企業(yè)碳中和管理（邵婧）

《能源電力企業(yè)碳中和管理》主要介紹能源電力行業(yè)碳中和的背景、意義；能源電力企業(yè)碳中和戰(zhàn)略制定及路線；我國能源電力企業(yè)發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀、碳中和的挑戰(zhàn)與機遇以及低碳技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向等；傳統(tǒng)能源節(jié)能減排技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、核能發(fā)電供熱一體化技術(shù)、儲能技術(shù)、氫產(chǎn)業(yè)鏈與氫能利用；能源電力企業(yè)的發(fā)電體系，以及新型電力系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、“源-網(wǎng)-荷-儲”運營模式等新興概念；能源電力企業(yè)未來碳中和技術(shù)的發(fā)展。并對實現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵技術(shù)——碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和生命周期分析方法進(jìn)行了舉例說明。
本書可作為高等學(xué)校新能源、電力等專業(yè)的教材使用；并為企業(yè)提供具體的節(jié)能減排路線建議，可供能源電力行業(yè)作為培訓(xùn)教材使用，還可供對碳達(dá)峰、碳中和感興趣的社會各界人士閱讀。

邵婧，西北工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，副教授。從事本課程的教學(xué)工作多年，主持多項科研項目，現(xiàn)擔(dān)任國家自然科學(xué)基金委同行評審專家，清潔生產(chǎn)雜志特刊編輯，中國系統(tǒng)工程學(xué)會可持續(xù)運營分會理事。

本教材從兩個部分為能源電力行業(yè)的碳中和管理人才提供基礎(chǔ)理論知識，第 一部分從宏觀視角闡述國家以及行業(yè)碳中和的相關(guān)政策，從微觀視角聚焦于電力企業(yè)的碳中和實現(xiàn)意義和戰(zhàn)略路徑。第 二部分具體指明能源電力企業(yè)實現(xiàn)碳中和的主要關(guān)鍵技術(shù)，以及如何利用這些技術(shù)支撐構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。

黨的二十大報告提出，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達(dá)峰行動。完善能源消耗總量和強度調(diào)控，重點控制化石能源消費，逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強度“雙控”制度。推動能源清潔低碳高效利用，推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型。深入推進(jìn)能源革命，加強煤炭清潔高效利用，加大油氣資源勘探開發(fā)和增儲上產(chǎn)力度，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護，積極安全有序發(fā)展核電，加強能源產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)，確保能源安全。完善碳排放統(tǒng)計核算制度，健全碳排放權(quán)市場交易制度。提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。積極參與應(yīng)對氣候變化全球治理。報告高度概括出我國“雙碳”工作的指導(dǎo)思想、基本原則和重要措施，進(jìn)一步堅定了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的決心，指明了走符合中國國情的降碳之路。
中國承擔(dān)了全球30%的制造業(yè)，在保護生態(tài)環(huán)境的全球共識下達(dá)成碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)要承擔(dān)更大的壓力。受我國能源資源稟賦約束，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和煤電為主的電源結(jié)構(gòu)是客觀存在的。能源電力作為現(xiàn)代社會重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公共事業(yè)，既是碳排放的重要行業(yè)，又是碳減排的重要領(lǐng)域，能源電力綠色低碳轉(zhuǎn)型是支撐全社會實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。
自“雙碳”目標(biāo)提出后，大量的學(xué)者和企業(yè)利益相關(guān)者都開始關(guān)注“雙碳”背景下企業(yè)如何制定減排目標(biāo)、實施減排策略、實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。其中有不少研究立足于我國以煤為主的基本國情，聚焦于能源電力企業(yè)的發(fā)展方向和發(fā)展路徑。但隨著新的政策制度不斷出臺、新的技術(shù)快速更新，已有的大部分書籍或研究不能囊括新的研究成果和發(fā)展趨勢，缺乏對電力企業(yè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)型技術(shù)的介紹。
本教材將緊密圍繞電力企業(yè)實現(xiàn)碳中和的新政策和技術(shù)，通過對政策技術(shù)的概念、發(fā)展、未來趨勢的闡述，用案例和圖表對該領(lǐng)域的知識進(jìn)行延伸思考，從碳中和的實現(xiàn)技術(shù)及路徑出發(fā)為碳中和管理人才、相關(guān)企業(yè)及研究領(lǐng)域?qū)W者提供電力企業(yè)轉(zhuǎn)型的新研究成果和管理實踐。
本書主要由邵婧、李良星、于汶珊主編，趙佳元、王聞婕、王嘉熙參編。
為保證本書的順利出版，一些專業(yè)領(lǐng)域的專家，如西北工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院賈明教授團隊、西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院李良星教授團隊為本書的出版做出了卓越貢獻(xiàn)。對上述所有人員表示衷心的感謝!
由于時間和水平所限，書中疏漏之處在所難免，請各位讀者批評指正。

編者
2023年12月

1能源電力企業(yè)碳中和管理導(dǎo)論1
學(xué)習(xí)目標(biāo)1
開篇案例1
1.1什么是碳中和2
1.1.1碳中和的現(xiàn)實背景2
1.1.2碳中和的理論基礎(chǔ)5
1.1.3碳中和政策概述6
1.1.4碳中和政策的激勵作用8
1.2什么是企業(yè)社會責(zé)任9
1.2.1企業(yè)社會責(zé)任概述9
1.2.2企業(yè)履行社會責(zé)任的驅(qū)動力11
1.2.3影響企業(yè)碳中和實施的因素12
1.2.4企業(yè)碳中和的兩大類標(biāo)準(zhǔn)13
1.3能源電力企業(yè)相關(guān)碳中和政策14
1.3.1燃煤(火力)發(fā)電行業(yè)政策15
1.3.2水電行業(yè)政策17
1.3.3核電行業(yè)政策18
1.3.4新能源行業(yè)政策19
1.3.5氫能行業(yè)政策21
1.4能源電力企業(yè)碳中和管理的展望22
1.4.1能源電力企業(yè)碳中和技術(shù)的發(fā)展22
1.4.2數(shù)字化碳中和路徑27
1.4.3碳中和管理的重要意義29
本章小結(jié)29
關(guān)鍵術(shù)語30
復(fù)習(xí)思考題30

2能源電力企業(yè)碳中和戰(zhàn)略制定及路線31學(xué)習(xí)目標(biāo)31
開篇案例31
2.1國家能源戰(zhàn)略與實現(xiàn)碳中和的途徑31
2.1.1國家能源戰(zhàn)略31
2.1.2中國能源體系實現(xiàn)碳中和的途徑33
2.2企業(yè)碳中和路線的制定34
2.3碳排放權(quán)交易市場36
2.3.1碳排放權(quán)交易的經(jīng)濟學(xué)背景36
2.3.2碳排放權(quán)交易的歷史演變41
2.3.3我國碳排放權(quán)交易體系42
2.3.4能源電力企業(yè)碳市場的運行管理48
本章小結(jié)54
關(guān)鍵術(shù)語54
復(fù)習(xí)思考題54

3能源電力企業(yè)發(fā)電技術(shù)的轉(zhuǎn)型55
學(xué)習(xí)目標(biāo)55
開篇案例55
3.1我國發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀55
3.1.1燃煤發(fā)電57
3.1.2水電58
3.1.3核電58
3.1.4太陽能59
3.1.5風(fēng)能59
3.1.6生物質(zhì)能60
3.1.7未來氫能62
3.2能源電力行業(yè)碳中和66
3.2.1碳中和下的電力需求66
3.2.2我國電力市場的建設(shè)67
3.2.3低碳電力轉(zhuǎn)型的有效措施69
3.3碳中和的挑戰(zhàn)與機遇71
3.3.1技術(shù)發(fā)展與能源供給的矛盾71
3.3.2儲能技術(shù)與新能源的矛盾72
3.3.3核能挑戰(zhàn)73
3.3.4氫能挑戰(zhàn)75
3.4能源電力企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型技術(shù)76
3.4.1煤電節(jié)能減排技術(shù)77
3.4.2儲能技術(shù)78
3.4.3能源互聯(lián)網(wǎng)79
3.4.4氫能-電能一體化81
本章小結(jié)84
關(guān)鍵術(shù)語84
復(fù)習(xí)思考題84

4傳統(tǒng)能源節(jié)能減排技術(shù)85
學(xué)習(xí)目標(biāo)85
開篇案例85
4.1傳統(tǒng)能源消耗與碳排放85
4.2火電廠節(jié)能減排路徑86
4.2.1鍋爐設(shè)備減排88
4.2.2汽輪機設(shè)備減排89
4.2.3電氣系統(tǒng)減排90
4.3火電廠污染物減排技術(shù)91
4.3.1煙塵超低排放控制技術(shù)91
4.3.2煙氣脫硫控制技術(shù)91
4.3.3氮氧化物排放控制技術(shù)92
4.4新型高效節(jié)能火力發(fā)電技術(shù)92
4.4.1超臨界與超超臨界發(fā)電技術(shù)92
4.4.2IGCC發(fā)電技術(shù)93
4.4.3大型直接空冷發(fā)電技術(shù)93
本章小結(jié)94
關(guān)鍵術(shù)語94
復(fù)習(xí)思考題94

5新能源發(fā)電技術(shù)95
學(xué)習(xí)目標(biāo)95
開篇案例95
5.1新能源概述95
5.1.1新能源的定義與分類95
5.1.2我國新能源的發(fā)展現(xiàn)狀96
5.2新能源發(fā)電技術(shù)概述97
5.2.1風(fēng)力發(fā)電技術(shù)97
5.2.2太陽能發(fā)電技術(shù)100
5.2.3生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)104
5.2.4地?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)106
5.2.5其他新能源發(fā)電技術(shù)108
5.3新能源發(fā)電技術(shù)展望110
本章小結(jié)110
關(guān)鍵術(shù)語111
復(fù)習(xí)思考題111

6氫能發(fā)電技術(shù)112
學(xué)習(xí)目標(biāo)112
開篇案例112
6.1氫能概述112
6.1.1氫元素112
6.1.2氫能的特點113
6.2氫產(chǎn)業(yè)鏈113
6.2.1氫的制取113
6.2.2氫的運輸114
6.2.3氫的存儲115
6.2.4氫的利用115
6.3氫經(jīng)濟116
本章小結(jié)116
關(guān)鍵術(shù)語117
復(fù)習(xí)思考題117

7核能發(fā)電供熱一體化技術(shù)與儲能技術(shù)118
學(xué)習(xí)目標(biāo)118
開篇案例118
7.1核能發(fā)電概述118
7.1.1核能發(fā)電原理118
7.1.2核反應(yīng)堆119
7.1.3核能發(fā)電的特點120
7.2核能供熱技術(shù)121
7.2.1單一核能供熱方式121
7.2.2熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式121
7.3核能的安全問題121
7.3.1核能安全風(fēng)險121
7.3.2核能安全倫理原則122
7.4儲能技術(shù)123
7.4.1儲能技術(shù)概述123
7.4.2儲能技術(shù)分類123
7.4.3儲能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用125
本章小結(jié)126
關(guān)鍵術(shù)語126
復(fù)習(xí)思考題126

8能源電力企業(yè)的發(fā)電體系127
學(xué)習(xí)目標(biāo)127
開篇案例127
8.1新型電力系統(tǒng)127
8.1.1電力系統(tǒng)的定義與發(fā)展歷史127
8.1.2新型電力系統(tǒng)的特點128
8.1.3新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建與發(fā)展131
8.2能源互聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)132
8.2.1智能電網(wǎng)概述132
8.2.2能源互聯(lián)網(wǎng)概述134
8.2.3“源-網(wǎng)-荷-儲”運營模式136
8.3多元互補綜合能源發(fā)電體系139
8.3.1互補發(fā)電技術(shù)的界定139
8.3.2互補發(fā)電方式139
本章小結(jié)143
關(guān)鍵術(shù)語143
復(fù)習(xí)思考題143

9能源電力企業(yè)碳中和技術(shù)的發(fā)展144
學(xué)習(xí)目標(biāo)144
開篇案例144
9.1二氧化碳捕集、利用與封存144
9.1.1CCUS技術(shù)概述144
9.1.2CCUS技術(shù)風(fēng)險147
9.2數(shù)字技術(shù)在碳中和的應(yīng)用149
9.2.1數(shù)字經(jīng)濟概述149
9.2.2碳中和中的數(shù)字技術(shù)152
9.2.3數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展方向154
9.3生命周期分析方法154
9.3.1生命周期理論與概念154
9.3.2生命周期碳成本分析156
本章小結(jié)159
關(guān)鍵術(shù)語159
復(fù)習(xí)思考題159

參考文獻(xiàn)160