拥抱能源产消一体化 双碳背景下的企业用能转型 施耐德电气商业价值研究院 与上海交通大学 ESG 研究院联合出品 https://www.acem.sjtu.edu.cn https://www.se.com/cn 施耐德电气商业价值研究院成立于 2021 年 5 月。遵循严 格的方法和为社会做贡献的使命，我们通过对中国经济、产业 和商业进行严谨、实用和创造性的研究，为公众和商界提供融 报告的核心发现聚焦于用能企业在能源转型中的关键角色与路径。首先，碳中和目标的实现 高度依赖于用能企业能源系统的根本性转型，这是企业不可回避的责任与机遇；其次，用能企业 将从传统的能源消费模式，逐步向能源产消一体化转型，实现自给自足与高效利用的双重目标； 最后，在此过程中，微电网作为未来新型电力系统的重要组成部分，将成为用能企业的能源基础 设施形态。 构建全生命周期的“能源新质生产力”是企业实现转型的有力方式。从优化能源效率和调整能 双碳目标下，面对碳减排任务的紧迫性、供给侧可再生能源发展所遇到的消纳瓶颈、能源消 费的持续上涨、以及碳价持续上涨导致的未来企业用碳成本愈发高昂的这四个挑战，我们需要从 用能侧，审视企业的低碳转型，通过适当的技术手段和商务手段来助力用能企业有效节能降碳。 这不仅是国家层面实现双碳目标的重要一环，也是企业在应对低碳转型风险、把握未来机遇中不 可或缺的战略选择。 二：向“产消一体化”转型，是用能企业能源消费的必然趋势 随

RU） 等 3种 途 径 合 规 ； 对 于 SU， 可 选 择 平 衡 其 他 船 舶 的 二 级 合 规 赤 字 、 储 存 供 后 续 报 告 期 使 用 或 作 为 捐 款 自 愿 取 消 。 除 此 之 外 ， 船 舶 可 通 过 使 用 经 IMO可 持 续 燃 料 认 证 计 划 （ SFCS） 认 证 的 ZNZs获 得 奖 励 ， ZNZs 的 阈 值 初 期 为 低 于 ； 以 及 安 全 使 用 与 处 置 危 险 化 学 品 。 2.2 可持续航运燃料应用趋势 满 足 可 持 续 性 要 求 、 具 备 应 用 潜 力 的 航 运 燃 料 包 括 基 于 绿 电 、 绿 氢 和 生 物 质 等 制 成 的 绿 氢 、 绿 色 甲 烷 、 绿 色 甲 醇 、 绿 氨 、 生 物 燃 油 等 。 不 同 燃 料 的 应 用 前 景 受 安 全 性 、 经 术 成 熟 度 、 减 排 贡 献 度 、 规 则 完 备 度 、 社 会 接 受 度 等 关 键 因 素 的 影 响 。 安 全 性 主 要 指 燃 料 可 能 对 船 舶 、 人 员 和 环 境 带 来 的 危 害 ， 包 括 船 舶 应 用 安 全 和 操 作 安 全 等 ； 经 济 性 主 要 考 虑 船 舶 建 造 成 本 、 燃 料 成 本 、 燃 料 舱 增 加 所 带 来 的

企业智能化、绿色化需求必将使人工智能深度融入钢铁能源综合管控。 随着能源管理系统 (Energy Management System， EMS) 的发展和推广，钢铁工业已收集了各类能源相 关产、消、存等环节的海量数据，并进行了集中管 理、分析预测和调度优化等研究应用工作，从系统 层面上取得了一些初步进展。然而，随着生产流程 日趋复杂、个性化产品需求日益强烈，传统的模型 方法与技术体系已遇到瓶颈，无法有效应对大数 件，“工业互联网”也成为“热词”并写入“2019 年国务 院政府工作报告”。考虑到能源产、消、存等环节与 生产制造存在的天然密切联系，工业互联网是目前 钢铁行业发展的一个主攻方向。2016 年，国家发改 委、能源局、工信部联合印发“关于推进互联网+智 慧能源发展的指导意见”，指明了将工业互联网引入 工业能源领域的大方向 [4]。 考虑到钢铁生产制造和能源产消用等实际情 况，本文提出将工业互联网应用于钢铁能源管控的 煤气 氧气 电力 综合能源 图 2 钢铁企业 CPS 系统架构 智慧钢铁 科技前沿 Advances in Science 31 成，将考虑钢铁工业能源系统及动力、水、电等子 系统产、消、存等环节特征，形成具有一定普适性 的组件库和开发工具。在应用层中，不同于一般工 业互联网，本文所提出的钢铁工业能源互联网将协 同能源侧与生产侧，考虑能效、环保、安全、经济 等多指标，在业务运行、增值服务等方面实现全流

可 以 支 付 国 外 减 排 项 目 ， 并 将 其 实 现 的 减 排 量 计 入 欧 盟 国 家 。 某电子企业要 求 主 要 供 应 商 每年完成 3 % 的自有排放 抵 消，并将供应商抵消数据纳入 自身 CDP 报告。这种“供应链 碳抵消管理”模式使其范围三排 放 披露评分提升至行业前 10% 。 范围三排放对供应链的重要性愈发突显，碳信用机制成为供应链脱碳的重要金融工具 目 · 不可持续的森林管理给林业碳汇 项目带来的负面影 响、 声誉层面 · 既往案例中有关“洗绿”的风险：碳抵 消项 目 的主要 声誉风险来自其高估的减 排 量；除森林碳抵消外，可再生能源碳 抵消项目 的 额外性也常受到质疑 与土地利用、原住民问题等相关的风险 · 中国：全国碳市场允许重点排放单位使用国家核证自愿减排量 更可持续、更具韧性的供应链，能更好地应对 资源可用性变化，适应市场需求波动 提供竞争优势 · 将可持续理念融入品牌，能使企业产品或服 务在市场中脱颖而出 · 对外宣传减排成果，还可吸引注重环保的消 费者，巩固品牌差异化竞争力 esearc 分 乐 01 碳嵌入 价值 03 罗 资料来源： DHL 官网 GResearch /LOG2025 中 国

扰。因此，这让以人为本的能源转型在农村地区处于更加突出和优先的地位，即将人置于未来能源议题的讨论中心， 支持在地居民的持续广泛参与，侧重帮助当前仍无法获得现代能源服务的群体，以实现更便捷、可负担和清洁安 全的能源供应。 近年来在各国可再生能源发展的雄心和目标下，全球农村地区也面临新的机遇。农村地区丰富的可再生能源资源 和发展空间，成为建立现代能源体系并推动地区经济创新增长的重要支撑。在农村地区扩大清洁能源开发利用， 及性和供给可靠性，减少了对集中式 化石能源系统的依赖，并促进了能源供应的多元化、分散化。 · 成为能源转型可持续推进的重要基石：通过鼓励社区成员参与和支持本地能源项目，引导社员成为可再生能源 产消者，在区域内生产、共享和消费电力，减少能源运输成本、提升可再生能源的就近就地消纳潜力。遵循自 愿参与、集体决策和利益共享等原则，保障各方主体高质量参与能源项目的全周期运营。 · 成为能源公正转型的 7）。包括通过财政补贴和技术指导，在农村地区加快部署分布式光伏发电和风力发电系统；培育“新能源 +”产业， 将新能源与农业、旅游、科技等相结合，发展绿色低碳循环经济模式，提升农村地区资源利用效率，减少能源消 耗和碳排放，推动农村地区多元产业发展。这些政策为农村能源转型提供了强有力的支持和新的战略机遇期，有 望推动农村地区在能源自给、经济发展和环境保护方面的全面发展。 图表 7 近年来国家政府部门出台的支持农村能源转型发展政策文件

以上，到 2060 年实现碳中和 等目标。中国通过制定能源发展规划、出台可再生能源补贴政策、实施节能减排行动、推动能源 技术创新等一系列措施，有力地推动了能源转型的进程。作为全球第二大经济体以及最大能源消 费国，中国的能源转型的成效直接关系到全球能源需求结构的变化和气候变化目标的实现。中国 通过建设新能源大基地、特高压输电网络等基础设施，优化“集中式大基地 + 跨省跨区互联互 通”发展模式以推动 视为一种可能的 解决路径。 负电价现象在风电和光伏等可再生能源占比较高的电力系统中十分常见。随着太阳能和风能 发电量大幅增加，电力供应在某些时段远超需求，导致负电价事件频繁出现，本质是“奖励”消 费者用电以消纳新能源。这种模式通常被称为“鸭子曲线”，它形象地展示了可再生能源渗透率 的提高如何在需求较低的中午时段（尤其是夏季月份）压低电价。从图 2.4 可以看出，近年来德 国的“鸭子曲线”正在不断加深，趋势日益明显。 5% 的混合动力汽车）C。对于聚合商而言，大规模整合消费者带来了 显著的市场参与潜力，而消费者则通过参与获得报酬。为了支持这种模式，欧盟正式确立了独立 聚合商的角色 D。图 2.11 展示了整合产消者（既生产又消费能源的主体）的不同结构。 德国的需求侧管理仍在持续探索。价格信号虽是激发其灵活性调节能力的核心机制，但受限 于技术条件、监管框架及经济可行性，其潜力尚未得到充分释放。需求侧管理需要合适的监管和

以电力用户为保障方，买卖双方以更灵活的方式商议市场化交易的风险分配 机制，为可再生能源发电项目提供长期稳定的收益预期。 问题四： 环境价值的体现 绿色与环境价值 体系不完备，难以 充分引导绿电消 费需求 欧盟原产地证书 以其完备性、规范性和高流通性，为企业和社会提供证明其使用可再生能源的 有效工具，促进了可再生能源发展。 美国可再生能源证书 政策组合多元化，交易模式灵活多样，强制市场和自愿市场并存，共同作用于 济合理的手段适应和引导可再生能源部署，是世界 各国电力政策发展的重要方向。 中国可再生能源发展驶入“快车道”，国家发展 改革委等部门《关于大力实施可再生能源替代行动 的指导意见》明确提出，2030年全国可再生能源消 费量达到15亿吨标煤以上的发展目标 10。未来，如何 统筹电力系统安全稳定要求、低碳发展目标和多元相 关主体诉求，因地制宜推进电力市场建设以更好促 进可再生能源的进一步发展，既是众多电力市场经营 机会与挑 战 并 存 。例 如，对电 力系 统 来说，风 光 的大规模部署将导致系统电量失衡风险增加、系 统调节需求显著上升等，而这反过来又将催生新 的交易品 种需求，以 更 好的吸引电网安 全 性、灵 活性投资，为更高比例的可再生能源装机提供可 能 。对可再生能 源 来说，其在市场中面临各类 风 险敞口，缺乏稳定的成本回收机制与环境价值体 现机制；电力市场“择优顺序”机制下，低边际成

都抱有 极大信心，2024年上半年工商业储能项目投运逐月稳步增长，但24Q3因政策趋严导致投运情况出现 减少，致使全年发展并未如年初预测般辉煌。虽然不少地区在2024年颁布了针对工商业储能备案、消 防或并网验收等方面的规范，在短时间内影响了市场投资热情继而项目投运出现了阶段性降速，但凭 借江苏市场的崛起和更多细分场景的挖掘，2024年工商业储能项目投运规模仍实现了较大规模的增 长，整体规模达到3 直流拉弧带来的爆炸风险。另外，因工商业储能项目配置容量的多样性，储能柜这种单柜小容量设计 可以更好地匹配不同项目的容量需求，且在后期项目扩容、减容或技改上，储能柜可以更好地应对。 图24 新能安AG256-125产品 资料来源：厦门新能安科技 中压接入（10kV）的大型工商业储能项目其容量通常容量高于5MWh，主流技术路线是以单体容 量在3MWh-5MWh的集装箱电池舱和PCS来适配高 能作为当前最主流的 储能形式，也在全球范围内迎来了爆发增长。储能电芯作为锂电储能最核心、成本占比最高的组成部 分，其技术趋势对行业发展影响深远，从储能系统出发可以预判储能电芯发展方向，核心指标是安 全、性能、成本。 安全是最重要的指标，对电池的挑战也最大。目前，用于储能系统的电芯有一些滥用测试，但确 定性的测试是无法表征不确定性的失效，相比于实验室环境的滥用测试，储能电芯在实际应用中面临

部署智能电表、智能化电网基础设施 • 适应更高的可再生能源比例 泰国 • 《电力发展规划2018-2037》（2019） • 《泰国国家能源计划》（2021） • 建设智能电网 • 支持产消者，发展能源商业 英国 • 《智能电网与灵活性计划》（2021） • 《迈向净零排放的能源系统数字化战略与行动计划》（2021） • 《英国能源安全战略——为了英国长期安全、清洁和负担得起的 教育、医疗、交通、能源等 重点领域，加快数字技术创 新应用 到2030年，能源数字化智能化新模式新 业态持续涌现，能源系统运行与管理模 式向全面标准化、深度数字化和高度智 能化加速转变，能源行业网络与信息安 全保障能力明显增强，能源系统效率、 可靠性、包容性稳步提高 围绕新型电力系统建设“清洁低碳、 安全充裕、经济高效、供需协同、灵 活智能”的总体方针，明确了建设智 慧化调度体系、实施算力与电力协同 系统绿色属性，实现对碳资产的全面盘查、认证与 溯源，在赋能减排决策的同时支持清洁电力通过碳 资产交易兑现绿色价值。 荷：电能向更多终端用能场景渗透，用能设备由传统 的刚性、单一用能属性向柔性可控、产消并存转变， 局部负荷电-气-热-冷多能协同，并在区域内通过智能 化技术聚合、调控，实现互补平衡，进而在用能管理 的基础上衍生全新的能源业态，成为能源与其他行业 深度融合的联接点。 数：来自泛在电力智能终端的海量数据经过深入的整