CDM并网小水电项目温室气体减排效益分析

水力发电

第36卷第4期CDM 并网小水电项目温室

气体减排效益分析

马向春1，蒋洪强2

（1.华北电力大学，北京102206；2.环境保护部环境规划院，北京100012）

摘

要：在分析四川省小水电资源优势的基础上，从并网小水电项目的基准线情景识别、额外性分析等方面探讨了

四川省发展CDM （清洁发展机制）小水电项目的潜力，同时根据地区基准线排放因子及国际市场平均价格走势，给出了第一个7年计入期内拟定小水电项目的各年减排效益趋势图。研究表明，四川地区的CDM 小水电项目蕴含着巨大的减排潜力及减排效益，是实现地区可持续发展的重要环节。关键词：清洁发展机制；基准线排放因子；减排效益；并网小水电

Benefit on Greenhouse Gas Reduction of Grid-connected Small Hydropower Project

under the Clean Development Mechanism

Ma Xiangchun 1,Jiang Hongqiang 2

(1.North China Electric Power University,Beijing 102206;2.Chinese Academy for Environmental Planning,Beijing 100012)

Abstract :The small hydropower resources in Sichuan Province are abundant.The development potential of grid-connected small hydropower project under Clean Development Mechanism (CDM)was explored from the baseline scenario identification and additionality analysis,and the annual reduction benefit of greenhouse gas emission in the first crediting period of 7years was given according to baseline emission factor and international average price.The results show that the small hydropower development under CDM has huge emission reduction potentials and benefits,and is an important field to achieve sustainable regional development.

Key Words :CDM;baseline emission factor;reduction benefit;grid-connected small hydropower

中图分类号：X321

文献标识码：A

文章编号：0559－9342（2010）04－0001－03

收稿日期：2009-12-21

基金项目：国家自然科学基金项目（70831005）

作者简介：马向春（1985—），男，内蒙古赤峰人，硕士研究生，主要从事电力低碳经济与政策研究.

近百年来以全球变暖为主要特征的显著气候变化，正逐渐导致极地冰川融化，海平面上升，洪涝、干旱等极端天气频发[1-3]。2005年2月16日，

《京

都议定书》的正式生效一方面为发达国家规定了具有法律约束力的量化减排指标，另一方面也提出了

3项全球合作减排方案[4-5]。其中，清洁发展机制

（CDM ）以其巨大的减排优势而备受世人瞩目。

我国水电资源丰富，尤以西南地区的四川为著[6-7]。四川省内小水电资源分布广泛，几乎覆盖全省，且落差较大，水量丰沛，减排潜力巨大。由于

CDM 项目申请成本高昂，小水电项目往往难以承

担，使得国内外对CDM 项目的研究多集中于大型可再生能源项目

[8-10]

，也因此而忽略了小水电资源丰

富地区的巨大减排优势。本文主要从CDM 小水电项目的必要性入手，分析其所能产生的温室气体减

排效益。

1四川的小水电资源优势

据统计，参与国际CDM 合作以来，我国批准的

各类型减排项目中，新能源和可再生能源占比近

70%。在我国已经批准的1000多个CDM 项目中，

共有水电项目590多个，年减排量共计6000多万t

CO 2当量，其中四川省水电CDM 项目开发居全国之

首（见表1）[11]。

四川小水电资源分布广泛，几乎覆盖全省。2003

第36卷第4期

2010年4月

发展战略与经济评价

水力发电2010年4月

年底，全省农村水电已建成电站4253座，装机容量达到452万kW ，年发电量达187.7亿kW ·h 。这些宝贵的水电资源广泛分布在广大的山区，具有很好的“就地发电、就地供电、就地成网”的优越性，是国家大电网长距离供电无法实现的。

积极发挥当地资源优势，建设并网小水电十分必要，原因有二：①小水电对生态环境的负面影响甚微，尤其地处偏远的并网小水电由于减排潜力巨大，其负面环境影响甚至可以忽略。②并网小水电在促进农民致富、财政增收、应急供电以及地方经济可持续发展等方面贡献巨大。2008年初，四川省遭受了新中国成立以来最严重的雨雪冰冻灾害，引起大面积停电。在主干电网出现故障不能及时修复的情况下，并网小水电利用“装机小、电源点多、反应快速、调度灵活”的特点，发挥分散分布式供电优势，就近分片发供电，确保了当地重要部门和居民生活用电，为降低灾害影响，维护社会稳定发挥了不可或缺的重要作用。

2四川CDM 小水电项目的引入分析

清洁发展机制（CDM ）是《京都议定书》确立

的唯一涉及发展中国家的创新型国际合作机制，从理论上讲，CDM 应该是一项“双赢”的机制：一方面，发展中国家通过合作可以获得急需的资金和先进的技术，有助于实现国家的可持续发展；另一方面，通过这种合作，发达国家可以大幅度降低其在国内实现减排所需的高昂费用，加快减缓全球气候变化的行动步伐。CDM 的实施在全球形成一股强大的国际资金流，同时建立起一个新型国际温室气体交易市场，给小水电产业的发展带来机遇。2005年

10月12日，《清洁发展机制CDM 项目运行管理办

法》的正式颁布生效，为中国企业开发CDM 项目提供法律保障，也标志着中国CDM 项目开发的全面启动。

2.1方法学的确定

并网小水电可向当地用电负荷供电，使该地区

少向电网购电，即部分或全部抵消原由省网提供的电量，可以减少电力在运输和分配中的损耗；同时也可以向电网供电，减少电网中煤电占比。因此，

该项目能减排大量温室气体，是应用CDM 的基础。关于方法学的确定，项目开发者可以选择自己开发一种新的方法学，但由于新方法学审批的周期较长，程序比较复杂，水电项目尤其小水电在CDM 开发过程中，宜优先采用经执行理事会（EB ）批准的方法学。小型CDM 方法学包括15个简化方法学，经分析，并网小水电适于AMS-I.D 方法学（小型可再生能源并网发电项目方法学）。

2.2基准线情景设定

CDM 小水电项目基准线是指不存在该项目时，

为提供相同的电量，最可能建设的其他项目即基准线项目所带来的温室气体排放量。与基准线相比，项目减少的温室气体排放量就是该项目的减排效益。基准线的设置应考虑当地和国家的政策及具体情况，同时体现透明和保守的原则。根据当前我国电力结构状况，识别出4种可能的基准线情景作为替代方案：①建设一个与本项目年供电量相当的化石燃料电厂；②在没有支持情况下建设一个与本项目容量相当的可再生源发电厂；③实施本项目，但没有支持；④由现存四川电网提供等额电量。

根据我国的相关政策，装机容量在50MW 及以下的小火电在关停之列，因此，建设一个与小水电项目年供电量相当的化石燃料电厂不可行，排除方案1。四川的能源结构表明，除水电外的其他可再生能源发电项目由于造价昂贵而不具有商业运行的可能性，因此排除方案2。没有CDM 的支持，小水电由于地域因素及投资收益率不能保证等缺乏商业竞争力，难以吸引投资者，因此方案3也不是可行的基准线情景。方案4由现存四川电网提供等额电量没有任何障碍，是现实可行的基准线方案。

2.3额外性分析

根据小型CDM 项目的开发模式和程序要求，现

对并网小水电项目的额外性做以下陈述：

首先，该项目虽然具有较低的运行和管理成本，但投资高于同等级传统能源项目，因此单位产出的平均总成本较高，且由于地处偏僻，出于规避风险考虑，投资者也不愿意进行长期投资，即该项目面临着融资障碍。其次，由于融资无法保证，能够获得的贷款相对很少，因此开发商需要进行的自有资金投入比例将大大高于传统化石燃料项目，即该项目面临着投资障碍。最后，与传统的化石燃料项目相比，小规模可再生能源项目的交易成本要高得多。

综上所述，四川偏远地区的并网小水电项目面临着重大的经济阻力。没有CDM 的支持，拟议该项目不能够顺利开展。因此，四川偏远地区开展CDM 小水电项目具有额外性。

表我国水电项目开发情况[12]

发展战略与经济评价

水力发电

第36卷第4期图1

CDM 并网小水电项目减排效益示意

3

四川CDM 小水电减排效益分析

3.1

基准线排放因子的计算

根据所识别的基准线替代方案，没有CDM 的支

持，本项目产生的电量将由四川电网中的其他并网电厂或电网中的新增电源部分提供。因此，本项目基准线排放因子（EF y ）可以按组合边际（CM ）方法计算，该方法是四川电网（属于华中电网）的电量边际排放因子（OM ）和容量边际排放因子（BM ）的组合。

首先，本文采用简单OM 方法计算电量边际排放因子（EF OM,y ）

EF OM,y =

i ,j

ΣF

i,j,y

·COEF i,j

j

ΣGEN j,y

（1）

COEF i =NCV i ·EF CO 2,i ·

OXID i （2）

式中，F i,j,y 表示电力资源j 在y 年消耗的燃料i 的数量；COEF i,j 表示电力资源j 在y 年消耗燃料i 的CO 2排放系数；GEN j,y 表示资源j 向电网提供的电力；

NCV i 表示燃料i 单位质量的净热值；OXID i 表示燃

料的氧化率；EF CO 2,i 表示燃料i 每单位能量的CO 2排放因子。

其次，计算容量边际排放因子（EF BM,y ），即为

m 个样本电厂的按发电量加权平均的排放因子，排

放因子表示电厂每发1MW ·h 电排放的CO 2量。

EF BM,y =

i ,m

ΣF

i,m,y

·COEF i,m

m

ΣGEN

m,y

（3）

式中，F i,m,y 、COEF i,m 和GEN m,y 类似于之前的简单方法中所述的变量，但是针对电厂样本m 而言。

最后，计算基准线排放因子（EF y ），即EF OM ,y

和EF BM,y 的加权平均。

EF y =W OM ·EF OM,y +W BM ·EF BM,y

（4）

一般而言，权重W OM 和W BM 默认为0.5，仅对于具有间歇性和非可调度性的风电和太阳能项目，权重不同（W OM =0.75，W BM =0.25）。当然，也可以提供合理证据对权重进行调整。

根据公式（1）～（4），并结合《中国能源统计年鉴》中相关数据，可以求出四川电网的电量边际排放因子为1.2899，容量边际排放因子为0.6592，则基准线排放因子为1.9491。

3.2减排效益分析

为方便处理，作以下假设：①小水电项目拟定

的装机容量作为实际的年发电容量；②规划中和未来开发中的小水电项目皆可以借用中国电网基准线排放因子对其进行减排效益分析。此外，小水电的温室气体排放几乎为零，因此温室气体减排量即为基准线排放量。根据我国水能资源评价报告等相关文献，单个容量为12000kW 的并网小水电项目年均保守发电小时数可以4000h 计。由以下公式确定基准线排放量

EF j,y =C j,y ·EF y ·H j,y

（5）

式中，E j,y 表示基准线排放量；C j,y 表示装机容量；

H j,y 表示发电小时数。

减排收益的衡量需考虑国际市场中减排量（CERs ）的价格走势。2008年CERs 二级市场交易

价格在13～23美元之间波动，受经济形势影响于

2009年初跌至历史最低价位，而后反弹。随着全球

经济的持续增长，原油价格上扬，温室气体排放量增加，对于CERs 的需求也将增加。有研究表明，

CERs 价格趋势跟随原油趋势的指向性比较明显，因

此国际上多采用原油价格变动来预测CERs 市场走势。本文考虑存在若干类似CDM 并网小水电项目（可单独申报，也可打捆申报降低注册成本及风险），选择减排计入期方案中的可更新计入期（一次最长

7年），可以得出单个项目和打捆项目在未来第一个

计入期的各年减排效益（见图1）。

项目产生的并网电力将取代四川电网中的部分煤电（径流式水电站在丰水期的大量弃水可转化为外供电力），增加电力成分的多样性，减轻对可耗尽化石类燃料的依赖，缓解全球温室气体效应；还可以为当地人提供就业机会，促进国际先进水力发电运行维护技术和管理经验向中国转移。

4结语

中国可再生能源正处于快速发展（下转第7页）

马向春，等：CDM 并网小水电项目温室气体减排效益分析发展战略与经济评价

水力发电第36卷第4期

（上接第3页）阶段，小水电等可再生能源在未来能源供应构成中具有举足轻重的地位。通过CDM项目的合作，在减少温室气体排放量的同时，收获的巨大减排经济效益将极大地促进当地社会经济的可持续发展。在政府及社会机构的支持下，我国CDM小水电项目的开发取得了一些成果，但与实际开发潜力差距甚远。毫无疑问，CDM为我国引进发达国家的资金和技术提供了一个良好的契机，它的引入能在一定程度上缓解投资压力，提高项目在技术、资源、人才等方面的抗风险能力。我国小水电应该把握机会，加快发展，最大限度地服务于经济、社会和环境的协调和可持续发展。

参考文献：

［1］胡鞍钢，管清友．中国应对全球气候变化的四大可行性［J］.清华大学学报（哲学社会科学版），2008，23（6）：120-132．［2］Ramanathan V,Feng Y.Air pollution,greenhouse gases and climate change:Global and regional perspectives［J］.Atmospheric Environ-ment，2009，43（1）：37-50.［3］Frederick T S,Hilary A N．The effects of global climate change on seagrasses［J］.Aquatic Botany，1999，63（3-4）：169-196．［4］林灿铃．《京都议定书》之排放权交易机制初探［D］.北京：中国政法大学，2007．

［5］Naoki Matsuo．Key elements related to the emissions trading for the Kyoto protocol［J］.Energy Policy,1998，26（3）：263-273．

［6］马怀新．关于开发四川水电资源的思考［C］.2008中国水力发电论文集，2008．

［7］刘立彬，覃绍一．四川水资源开发利用现状与建议［J］.四川水利，2008，（1）：2-6．

［8］Wytze van der Gaast,Katherine Begg,Alexandros Flamos．Promot-ing sustainable energy technology transfers to developing countries through the CDM．Applied Energy，2009，86（2）：230-236．［9］吴世勇，申满斌，陈求稳．清洁发展机制（CDM）与我国水电开发［J］.水力发电学报，2008，27（6）：53-55．

［10］郝玉凤．清洁发展机制在风力发电项目中的应用［D］.北京：华北电力大学，2008．

［11］陈星，张荣梅．水电清洁发展机制项目开发［M］.中国水利水电出版社，2008．

（责任编辑高瑜）

素－4525万元，电价因素＋5856万元。

（2）电量因素中，来水减少－41018万元，来水利用率提高＋46246万元，耗水率上升－9271万元，厂用电率上升－209万元。

（3）电价因素中，购电方电量分配结构恶化－5456万元，购电方A的基准电价上调＋8459万元，购电方A的分时结构恶化－5020万元，购电方B的基准电价上调＋7874万元。

从上述计算结果可分析得出如下主要结论：①报告期收入略微增加是电量减少和电价上升综合作用的结果；②电量减少的主要原因为天然来水减少，但来水利用率提高降低了来水减少的影响，耗水率上升也是电量减少的重要因素；③电价上升是基准电价上调和电量结构恶化综合作用的结果，购电方A和B通过基准电价上调收入都得到较大幅度增加，但电量在购电方的分配结构和购电方A的分时结构恶化，影响了平均电价的上升幅度。

根据因素分析结果，提出如下建议：①优化水库和机组运行方式，降低耗水率以增加发电量；②调整购电方电量分配比例，优化电量分配结构，提高平均电价水平；③加强与调度机构的协调，改善电量分时结构，减少分时损失。

在实际应用中，对上述因素树还应作进一步分解，并结合各因素的现实意义才能得到正确的结论。比如示例中购电方A的分时结构因素应进一步分解为丰枯分时和峰谷分时，这两项分时结构又受发电量分时结构和其他购电方分时结构的影响，只有通过层层深入、抽丝剥茧的分析，才能梳理出影响销售收入的主要因素，并根据这些因素的可控性制定科学可行的对策。

5结语

在电力营销分析工作中，通过对影响电力营销因素的深刻理解，结合函数指数因素分析方法，可以根据需要建立层层递进的因素树，尤其是逐层将因素分解到常用的电力营销指标上，可以迅速找出影响电力营销绩效的主要因素，并根据因素的可控性（如天然来水径流量就具有不可控性，而水量利用率则可控性较强），为制定营销策略和电力营销方案提供决策支持。

参考文献：

［1］赵宗尹，张建中.企业经济活动分析中因素分析法的使用问题［J］.山东经济，2004，123（4）：81-82.

［2］蔡溪平，韩福荣.因素分析方法在质量体系价值评估中的应用［J］.北京工业大学学报，1999，25（增刊）：6-11.

［3］许振武.因素分析法在电力工业统计中的应用［J］.黑龙江电力技术，1996，18（3）：137-140.

［4］杜家龙.四种因素分析方法的比较研究［J］.企业经济，2007，327（11）：126-128.

（责任编辑常青）

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王羽，等：因素分析法在电力营销分析中的应用发展战略与经济评价