零碳工業園的核心,是構建以可再生能源為主體的綜合能源系統。光伏電或者風電無疑是零碳工業園的電力來源首選。
光伏電與風電出力的陣發特性,決定了零碳工業園需要配置長時儲能系統,以滿足園區用戶對綠色電力的持續需求。我國多數地區光伏平均發電時長不超過5小時/日,風力平均發電時長不超過8小時/日。以依托于光伏電的零碳工業園為例,如園區為兩班制生產,則每天需要16小時連續新能源電力供應,這意味著園區需要配置充電時長5小時,放電時長11小時的儲能系統;如園區為三班制生產,則每天需要24小時連續新能源電力供應,意味著園區需要配置充電時長5小時,放電時長19小時的儲能系統。
配置長時儲能系統,經濟上是否可行,是零碳工業園首先需要回答的問題。
目前經濟性最好的長時儲能是二氧化碳儲能系統,按照充電5小時、放電11小時配置,其全周期度電成本約為0.24元/度;按照充電5小時,放電19小時配置,其全周期度電成本約為0.18元/度。
以配置二氧化碳儲能系統為例,光伏發電成本按0.3元/KWH計,零碳工業園的用電成本測算如下:
相對應,零碳園區能夠給園區企業帶來的典型收益,則是碳稅節約。以歐盟的碳邊境稅(CBAM)為例分析。CBAM是針對部分進口商品的碳排放量所征收的稅費。其設計初衷是為了歐盟境內和境外的生產過程中每噸二氧化碳所需支付的碳成本相同,通過碳邊境稅來調節碳排放在全球范圍的分布,以鼓勵減排,懲罰高排放國家。擬定的征收行業為水泥、電力、化肥、鋼鐵、鋁、有機化學品和塑料,2023年至2025年為過渡期,2026年正式實施。
碳邊境稅作為新型的貿易手段,必將對全球的貿易格局產生深遠影響,對發展中國家的經濟貿易發展產生沖擊。碳邊境稅將會提升出口歐洲的關稅成本,打擊對歐出口金額較大或占比較高國家的相關高碳產業。
2020年中國向歐盟出口CBAM覆蓋范圍內的產品總額為297億美元,是涉及金額最大的國家,受到的沖擊自然最大。其中,化學品和塑料是受CBAM影響最主要的兩大類,2020年輸歐貿易金額分別為120億美元和121億美元。此外,鋼鐵和鋁2020年對歐出口41億美元和14億美元,也會一定程度受CBAM影響。(摘自:《歐盟引領全球碳排放定價,碳邊境稅影響深遠》,劉勁長江商學院教授,于艾琳長江商學院研究員)
以歐盟當前80歐元/噸(552元人民幣/噸)的碳價格計算;同時,燃煤電二氧化碳排放量則按960克/KWH計算,零碳園區的企業每使用一度綠電減排二氧化碳960克,對應可節約碳稅0.529元。碳稅節約大于用電成本增加量。
結論:結合目前二氧化碳儲能的長時經濟性和歐洲碳稅當前稅額水平,建設零碳工業園區,重點為水泥、化肥、鋼鐵、鋁、有機化學品和塑料等行業的外向型企業提供服務,已具備顯著經濟可行性。