在難以脫碳部門推廣包括氫能的可再生能源和低碳燃料,構建適合脫碳和分布式能源的能源市場,支持更為集成的能源基礎設施。
本文來源:微信公眾號 中國科學院先進能源情報網
7月8日,歐盟委員會發布《能源系統集成戰略》,作為“歐盟復蘇計劃”的一部分,提出了促進歐洲能源系統集成以到2050年實現氣候中性歐洲的戰略規劃。歐盟指出,能源系統集成將為歐洲向綠色能源轉型提供框架,能源系統應作為一個整體進行規劃和運行,將不同能源載體、基礎設施和消費部門聯系起來,這將基于三大支柱,即:以能效為核心的“循環”能源系統;擴大終端用能部門的電氣化;在難以電氣化的部門推廣使用清潔燃料。為此,該戰略提出了38項行動,涵蓋修訂立法、財政支持、新技術和數字化工具的研究和部署、指導成員國的財政措施和逐步取消化石燃料補貼、市場治理改革和基礎設施規劃、改進消費者的信息獲取等方面。關鍵要點如下:
一、能源系統集成概念
能源系統集成是指通過在多個能源載體、基礎設施和消費部門之間建立更緊密的聯系,以提供低碳、可靠和資源節約的能源服務為目標,對能源系統進行“整體”規劃和運營,并使社會付出最低成本。主要包含三個相輔相成的概念:
(1)以能效為核心的“循環”能源系統。以能效為核心,優先考慮能源強度最低的選擇,將廢物流重新用于能源用途,并在各個部門之間發揮協同作用。
(2)擴大終端用能部門的直接電氣化。可再生能源發電的快速增長及其成本競爭力可以滿足日益增長的能源需求,例如在供暖或低溫工業過程中使用熱泵,在交通運輸中使用電動汽車,或在某些行業使用電爐。
(3)在直接加熱或電氣化不可行、效率不高或成本較高的終端應用中使用可再生和低碳燃料(包括氫)。由生物質生產的可再生氣體和液體燃料或可再生和低碳氫可以提供解決方案,利用電力、天然氣和最終應用部門之間的協同作用來存儲波動性可再生能源。例如,在工業過程和重型卡車和鐵路運輸中使用可再生氫,在航空和海上運輸中使用可再生電力生產的合成燃料,或在附加值最大的部門使用生物質。
能源系統集成戰略提出了如何加快向更綜合的能源系統轉型的愿景,該系統以各行業成本最低的方式支持氣候中性經濟,同時加強能源安全,保護健康和環境,促進增長、創新和全球工業領導地位。將此愿景變為現實需要現在就采取果斷的行動,能源基礎設施投資的經濟壽命一般為20至60年,未來5-10年采取的措施對于建立一個綜合能源系統以推動歐洲到2050年實現氣候中性至關重要。因此,該戰略在考慮各成員國不同起點的前提下,提出了具體政策和立法措施,以逐步形成新的綜合能源系統。
二、通過能源系統集成促進清潔能源轉型的38項行動
1、以“能效優先”為核心的循環能源系統
(1)更好地應用“能效優先”原則。將采取如下行動:①在實施歐盟和國家法規時(2021年),向成員國發布如何使“能效優先”原則在整個能源系統中應用的指導;②在所有即將實行的相關方法(如歐洲資源充足性評估)和立法修訂(如《歐洲跨境能源基礎設施法規》<TEN-E>)中進一步倡導“能效優先”原則;③在2021年6月的《能效指令》評估中評估一次能源因子[1],以充分認識到通過可再生能源發電和供熱實現的節能效果。
(2)構建更循環的能源系統。將采取如下行動:①在2021年6月對《可再生能源指令》和《能效指令》的修訂中,通過加強對區域供熱網絡連接、能源績效核算和合同框架的要求,促進工業場所和數據中心的廢熱再利用;②通過新的《共同農業政策》、結構基金(Structural Fund)和“環境與氣候行動”(LIFE)計劃(自2021年起),鼓勵利用農業、糧食和林業部門的生物廢物和殘留物,并支持農村循環能源社區建設。
2、基于以可再生能源為主導的電力系統,加速終端用能電氣化
(1)確保可再生能源電力供應的持續增長。將采取如下行動:①通過《海上可再生能源戰略》以及后續的監管和融資措施,確保海上可再生能源電力的經濟高效規劃和部署,考慮在現場或附近制氫的潛力,并加強歐盟在海上技術領域的工業領導地位(2020年);②在2021年6月對《可再生能源指令》的修訂中,探索建立與可再生能源電力相關的“最低強制性綠色公共采購”(GPP)標準和目標,并通過LIFE計劃進行能力建設融資;③評估《可再生能源指令》(2021年6月),解決高比例可再生能源電力供應的剩余障礙,使之符合終端用能部門的需求增長。
(2)進一步加快能源消費電氣化進程。將采取如下行動:①作為“革新浪潮”(Renovation Wave)計劃的一部分,利用歐盟所有可用資助,包括“凝聚基金”(CohesionFund)和“投資歐洲”(InvestEU),進一步推動建筑供熱電氣化(特別是通過熱泵),部署建筑物可再生能源,并推出電動汽車充電點(2020年起);②制定在交通運輸、建筑和工業供熱和制冷等領域使用可再生能源電力的更具體措施,尤其將通過修訂《可再生能源指令》以及制定部門目標加以實現(2021年6月);③通過“地平線歐洲”和“創新基金”資助工業部門低溫過程熱電氣化試點項目(2021年);④在修訂《工業排放指令》時,評估支持工業過程進一步脫碳的方案,包括通過電氣化和能效(2021年);⑤建議修訂汽車和貨車的碳排放標準,以明確從2025年起向零排放交通轉型的路徑(2021年6月)。
(3)加快推出電動汽車基礎設施,確保新負荷的集成。將采取如下行動:①在2025年之前,利用歐盟現有資助工具(包括“凝聚基金”、“投資歐洲”和“連接歐洲設施”<ConnectingEurope Facility>)支持建設100萬個充電站,并定期就資助機會和監管環境進行溝通,以推出充電基礎設施網絡(從2020年起);②通過將來的修訂版《替代燃料基礎設施指令》,加速推廣替代燃料基礎設施(包括電動汽車),加強互操作性要求,確保充足的客戶信息,充電基礎設施的交叉可用性,以及電動汽車的有效整合電力系統中的車輛(到2021年);③修訂《泛歐運輸網絡(TEN-T)法規》(2021年前),對充電和加氫基礎設施提出相應要求,并通過修訂TEN-E法規探索更大的協同效應,以對跨境大容量充電及加氫基礎設施提供能源網絡相關支持(2020年);④開發用于需求靈活性的網絡代碼,以釋放電動汽車、熱泵和其他電力消費促進能源系統靈活性的潛力(2021年底開始)。
3、在難以脫碳部門推廣可再生和低碳燃料(包括氫能)
將采取如下行動:①在《可再生能源指令》等現有法規基礎上,基于全生命周期溫室氣體減排和可持續性標準,為所有可再生和低碳燃料提出一套全面的術語體系,并為此類燃料建立一個歐洲認證體系;②考慮通過修訂《可再生能源指令》在特定的終端部門(包括航空和海事)中設立最低份額或配額(2021年6月),并通過“航空燃料和海運燃料”倡議(REFUEL Aviationand FUEL Maritime)酌情加以補充(2020年);③通過“地平線歐洲”、“投資歐洲”和LIFE計劃以及歐洲地區發展基金,促進對生產和消費可再生和低碳燃料的綜合碳中性產業集群旗艦項目的融資(2021年起);④通過“地平線歐洲”計劃刺激可再生氫生產化肥(2021年起);⑤通過“創新基金”,示范并擴大碳捕集用于合成燃料的生產(2021年起);⑥在健全和透明的碳核算基礎上,建立脫碳認證監管框架,以監測和核實脫碳的真實性(到2023年)。
4、構建適合脫碳和分布式能源的能源市場
(1)促進所有能源載體的公平競爭環境。將采取如下行動:①向成員國發布指導意見,解決電力的高征稅項和征費問題,確保各能源載體價格中非能源成分占比的一致性(到2021年);②通過修訂《能源稅收指令》,使能源產品和電力的稅收與歐盟的環境和氣候政策保持一致,并避免對用于儲能和氫氣生產的電力被雙重征稅;③在能源部門和成員國之間提供更加一致的碳價信號,包括通過一項可能的提案將排放交易機制擴展到新的部門(到2021年6月);④逐步取消直接化石燃料補貼,包括通過審查國家援助框架和修訂《能源稅收指令》(從2021年起);⑤確保在公共支持的情況下修訂國家援助框架以支持經濟高效的脫碳(到2021年)。
(2)調整天然氣監管框架。將采取如下行動:①審查立法框架,以設計一個適合可再生氣體的競爭性脫碳天然氣市場,包括增強天然氣客戶的信息和權利(到2021年)。
(3)改進用戶的信息獲取。將采取如下行動:①在《氣候公約》的背景下,發起一項有關能源客戶權利的消費者信息運動(到2021年);②改進向用戶提供工業產品(尤其是鋼鐵、水泥和化學品)的可持續性信息,將其作為可持續產品政策倡議的一部分,并酌情通過補充立法提案(到2022年)。
5、更為集成的能源基礎設施
將采取如下行動:①確保TEN-E法規(2020年)及其修訂版(2021年)完全支持一個更加綜合的能源系統,包括加強能源和交通基礎設施之間的協同作用,以及實現2030年電力互聯互通15%的目標;②審查十年網絡發展計劃(TYNDP),確保與歐盟的脫碳目標和跨部門基礎設施規劃完全一致;③通過修訂《可再生能源指令》和《能源效率指令》提出更嚴格的義務(2021年6月)以及為旗艦項目融資,加快對智能、高效、基于可再生能源的區域供熱和制冷網絡的投資。
6、數字化能源系統及支持創新框架
將采取如下行動:①實施數字化能源行動計劃,為數字能源服務開發一個競爭性市場,確保數據隱私和主權,并支持對數字能源基礎設施的投資(2021年);②制定電力網絡安全的網絡法規,其中包含特定行業的規則,以增強跨境電力流、規劃、監控、報告和風險管理的彈性和網絡安全(到2021年底);③通過在歐盟范圍內訪問數據的互操作性要求和透明程序的實施法案(2021年);④發布新的清潔能源研究和創新展望,以確保研究和創新支持能源系統集成(到2020年底)。
[1] 一次能源因子(PrimaryEnergy Factor)指為產生單位終端能源(電或熱)而消耗的一次能源數量。
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7月8日,歐盟委員會發布《能源系統集成戰略》,作為“歐盟復蘇計劃”的一部分,提出了促進歐洲能源系統集成以到2050年實現氣候中性歐洲的戰略規劃。歐盟指出,能源系統集成將為歐洲向綠色能源轉型提供框架,能源系統應作為一個整體進行規劃和運行,將不同能源載體、基礎設施和消費部門聯系起來,這將基于三大支柱,即:以能效為核心的“循環”能源系統;擴大終端用能部門的電氣化;在難以電氣化的部門推廣使用清潔燃料。為此,該戰略提出了38項行動,涵蓋修訂立法、財政支持、新技術和數字化工具的研究和部署、指導成員國的財政措施和逐步取消化石燃料補貼、市場治理改革和基礎設施規劃、改進消費者的信息獲取等方面。關鍵要點如下:
一、能源系統集成概念
能源系統集成是指通過在多個能源載體、基礎設施和消費部門之間建立更緊密的聯系,以提供低碳、可靠和資源節約的能源服務為目標,對能源系統進行“整體”規劃和運營,并使社會付出最低成本。主要包含三個相輔相成的概念:
(1)以能效為核心的“循環”能源系統。以能效為核心,優先考慮能源強度最低的選擇,將廢物流重新用于能源用途,并在各個部門之間發揮協同作用。
(2)擴大終端用能部門的直接電氣化。可再生能源發電的快速增長及其成本競爭力可以滿足日益增長的能源需求,例如在供暖或低溫工業過程中使用熱泵,在交通運輸中使用電動汽車,或在某些行業使用電爐。
(3)在直接加熱或電氣化不可行、效率不高或成本較高的終端應用中使用可再生和低碳燃料(包括氫)。由生物質生產的可再生氣體和液體燃料或可再生和低碳氫可以提供解決方案,利用電力、天然氣和最終應用部門之間的協同作用來存儲波動性可再生能源。例如,在工業過程和重型卡車和鐵路運輸中使用可再生氫,在航空和海上運輸中使用可再生電力生產的合成燃料,或在附加值最大的部門使用生物質。
能源系統集成戰略提出了如何加快向更綜合的能源系統轉型的愿景,該系統以各行業成本最低的方式支持氣候中性經濟,同時加強能源安全,保護健康和環境,促進增長、創新和全球工業領導地位。將此愿景變為現實需要現在就采取果斷的行動,能源基礎設施投資的經濟壽命一般為20至60年,未來5-10年采取的措施對于建立一個綜合能源系統以推動歐洲到2050年實現氣候中性至關重要。因此,該戰略在考慮各成員國不同起點的前提下,提出了具體政策和立法措施,以逐步形成新的綜合能源系統。
二、通過能源系統集成促進清潔能源轉型的38項行動
1、以“能效優先”為核心的循環能源系統
(1)更好地應用“能效優先”原則。將采取如下行動:①在實施歐盟和國家法規時(2021年),向成員國發布如何使“能效優先”原則在整個能源系統中應用的指導;②在所有即將實行的相關方法(如歐洲資源充足性評估)和立法修訂(如《歐洲跨境能源基礎設施法規》<TEN-E>)中進一步倡導“能效優先”原則;③在2021年6月的《能效指令》評估中評估一次能源因子[1],以充分認識到通過可再生能源發電和供熱實現的節能效果。
(2)構建更循環的能源系統。將采取如下行動:①在2021年6月對《可再生能源指令》和《能效指令》的修訂中,通過加強對區域供熱網絡連接、能源績效核算和合同框架的要求,促進工業場所和數據中心的廢熱再利用;②通過新的《共同農業政策》、結構基金(Structural Fund)和“環境與氣候行動”(LIFE)計劃(自2021年起),鼓勵利用農業、糧食和林業部門的生物廢物和殘留物,并支持農村循環能源社區建設。
2、基于以可再生能源為主導的電力系統,加速終端用能電氣化
(1)確保可再生能源電力供應的持續增長。將采取如下行動:①通過《海上可再生能源戰略》以及后續的監管和融資措施,確保海上可再生能源電力的經濟高效規劃和部署,考慮在現場或附近制氫的潛力,并加強歐盟在海上技術領域的工業領導地位(2020年);②在2021年6月對《可再生能源指令》的修訂中,探索建立與可再生能源電力相關的“最低強制性綠色公共采購”(GPP)標準和目標,并通過LIFE計劃進行能力建設融資;③評估《可再生能源指令》(2021年6月),解決高比例可再生能源電力供應的剩余障礙,使之符合終端用能部門的需求增長。
(2)進一步加快能源消費電氣化進程。將采取如下行動:①作為“革新浪潮”(Renovation Wave)計劃的一部分,利用歐盟所有可用資助,包括“凝聚基金”(CohesionFund)和“投資歐洲”(InvestEU),進一步推動建筑供熱電氣化(特別是通過熱泵),部署建筑物可再生能源,并推出電動汽車充電點(2020年起);②制定在交通運輸、建筑和工業供熱和制冷等領域使用可再生能源電力的更具體措施,尤其將通過修訂《可再生能源指令》以及制定部門目標加以實現(2021年6月);③通過“地平線歐洲”和“創新基金”資助工業部門低溫過程熱電氣化試點項目(2021年);④在修訂《工業排放指令》時,評估支持工業過程進一步脫碳的方案,包括通過電氣化和能效(2021年);⑤建議修訂汽車和貨車的碳排放標準,以明確從2025年起向零排放交通轉型的路徑(2021年6月)。
(3)加快推出電動汽車基礎設施,確保新負荷的集成。將采取如下行動:①在2025年之前,利用歐盟現有資助工具(包括“凝聚基金”、“投資歐洲”和“連接歐洲設施”<ConnectingEurope Facility>)支持建設100萬個充電站,并定期就資助機會和監管環境進行溝通,以推出充電基礎設施網絡(從2020年起);②通過將來的修訂版《替代燃料基礎設施指令》,加速推廣替代燃料基礎設施(包括電動汽車),加強互操作性要求,確保充足的客戶信息,充電基礎設施的交叉可用性,以及電動汽車的有效整合電力系統中的車輛(到2021年);③修訂《泛歐運輸網絡(TEN-T)法規》(2021年前),對充電和加氫基礎設施提出相應要求,并通過修訂TEN-E法規探索更大的協同效應,以對跨境大容量充電及加氫基礎設施提供能源網絡相關支持(2020年);④開發用于需求靈活性的網絡代碼,以釋放電動汽車、熱泵和其他電力消費促進能源系統靈活性的潛力(2021年底開始)。
3、在難以脫碳部門推廣可再生和低碳燃料(包括氫能)
將采取如下行動:①在《可再生能源指令》等現有法規基礎上,基于全生命周期溫室氣體減排和可持續性標準,為所有可再生和低碳燃料提出一套全面的術語體系,并為此類燃料建立一個歐洲認證體系;②考慮通過修訂《可再生能源指令》在特定的終端部門(包括航空和海事)中設立最低份額或配額(2021年6月),并通過“航空燃料和海運燃料”倡議(REFUEL Aviationand FUEL Maritime)酌情加以補充(2020年);③通過“地平線歐洲”、“投資歐洲”和LIFE計劃以及歐洲地區發展基金,促進對生產和消費可再生和低碳燃料的綜合碳中性產業集群旗艦項目的融資(2021年起);④通過“地平線歐洲”計劃刺激可再生氫生產化肥(2021年起);⑤通過“創新基金”,示范并擴大碳捕集用于合成燃料的生產(2021年起);⑥在健全和透明的碳核算基礎上,建立脫碳認證監管框架,以監測和核實脫碳的真實性(到2023年)。
4、構建適合脫碳和分布式能源的能源市場
(1)促進所有能源載體的公平競爭環境。將采取如下行動:①向成員國發布指導意見,解決電力的高征稅項和征費問題,確保各能源載體價格中非能源成分占比的一致性(到2021年);②通過修訂《能源稅收指令》,使能源產品和電力的稅收與歐盟的環境和氣候政策保持一致,并避免對用于儲能和氫氣生產的電力被雙重征稅;③在能源部門和成員國之間提供更加一致的碳價信號,包括通過一項可能的提案將排放交易機制擴展到新的部門(到2021年6月);④逐步取消直接化石燃料補貼,包括通過審查國家援助框架和修訂《能源稅收指令》(從2021年起);⑤確保在公共支持的情況下修訂國家援助框架以支持經濟高效的脫碳(到2021年)。
(2)調整天然氣監管框架。將采取如下行動:①審查立法框架,以設計一個適合可再生氣體的競爭性脫碳天然氣市場,包括增強天然氣客戶的信息和權利(到2021年)。
(3)改進用戶的信息獲取。將采取如下行動:①在《氣候公約》的背景下,發起一項有關能源客戶權利的消費者信息運動(到2021年);②改進向用戶提供工業產品(尤其是鋼鐵、水泥和化學品)的可持續性信息,將其作為可持續產品政策倡議的一部分,并酌情通過補充立法提案(到2022年)。
5、更為集成的能源基礎設施
將采取如下行動:①確保TEN-E法規(2020年)及其修訂版(2021年)完全支持一個更加綜合的能源系統,包括加強能源和交通基礎設施之間的協同作用,以及實現2030年電力互聯互通15%的目標;②審查十年網絡發展計劃(TYNDP),確保與歐盟的脫碳目標和跨部門基礎設施規劃完全一致;③通過修訂《可再生能源指令》和《能源效率指令》提出更嚴格的義務(2021年6月)以及為旗艦項目融資,加快對智能、高效、基于可再生能源的區域供熱和制冷網絡的投資。
6、數字化能源系統及支持創新框架
將采取如下行動:①實施數字化能源行動計劃,為數字能源服務開發一個競爭性市場,確保數據隱私和主權,并支持對數字能源基礎設施的投資(2021年);②制定電力網絡安全的網絡法規,其中包含特定行業的規則,以增強跨境電力流、規劃、監控、報告和風險管理的彈性和網絡安全(到2021年底);③通過在歐盟范圍內訪問數據的互操作性要求和透明程序的實施法案(2021年);④發布新的清潔能源研究和創新展望,以確保研究和創新支持能源系統集成(到2020年底)。
[1] 一次能源因子(PrimaryEnergy Factor)指為產生單位終端能源(電或熱)而消耗的一次能源數量。