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大咖谈:煤电如何面对未来十年?

2021-04-25 09:50:31 南方能源观察   作者: 冯洁 陈仪方 姜黎 刘斌  

4月22日,国家主席习近平在北京以视频方式出席领导人气候峰会,并发表题为《共同构建人与自然生命共同体》的重要讲话。习近平指出,中国将严控煤电项目,“十四五”时期严控煤炭消费增长、“十五五”时期逐步减少。这对煤炭消费和煤电发展意味着什么?未来应通过何种路径实现这一目标?记者采访和整理了官方及行业专家的分析解读,供读者参考。

新增需求优先由非化石能源满足

严控煤炭消费增长的信号是非常明确的,但煤炭消费总量在“十四五”依旧处在增长期,预计到了“十五五”时期将会逐步减少。

为落实应对气候变化的国家自主贡献目标,“十四五”及今后的一段时期,我国将持续大力推动非化石能源,着力提升非化石能源在能源消费中的占比,新增用电需求优先使用非化石能源发电量来满足供应。

煤电装机用于保障电力稳定供应,和为可再生能源发电提供调节的作用,这对实现“双碳”目标具有非常重要的作用。

为了落实“双碳”目标我国将继续积极推动中国煤电行业清洁低碳转型发展,按照坚守安全底线,严格控制增量的原则,控制新增煤电规划建设,进行煤电机组节能减排改造,持续加大落后煤电机组的淘汰力度,做好煤电布局和结构优化。

今年以来,我国在煤电转型升级方面,也做了大量的工作。中国的煤电机组已经进入了大容量、高参数、高效率、超低排放时代,发电效率也非常高,高于其他主要国家。

未来还将继续研究推动煤电的低碳化发展,并积极开展试点示范项目,包括通过碳捕捉、封存技术控制和降低因为煤炭消费带来的排放。

供给、消费、体制、技术

多方面综合施策

严控煤炭等化石能源消费,推动碳达峰、碳中和战略目标实现,既是履行大国担当,构建人类命运共同体的形势需要,也是贯彻新发展理念,推动我国经济高质量发展的内在要求。

长期以来煤炭在我国能源体系中占据主导地位,要摆脱传统能源发展路径依赖,实现能源绿色低碳转型需要从供给、消费、体制、技术等方面综合施策。

从供给侧来说,为弥补煤电缺位影响,不光需要大量发展风电、光伏,更有必要加快水电、核电、气电以及支撑新能源的调节资源布局。

从消费侧来说,应在全国范围内严控高载能产业扩张和转移,控制能源消费总量、降低整体能源消费强度,以及通过电能替代加速削减散烧煤等终端煤炭消费。

从体制层面来说,应建立完善以市场竞争为主的新能源开发机制,降低开发成本,推广建设电力现货、辅助服务市场,挖掘系统调节潜力。

从技术层面来说,应加快推进数字电网技术等研发应用,探索推进大数据、人工智能等技术的融合应用,推动建设形成新型电力系统。

煤电应发挥

电力平衡和系统调节的作用

从煤电层面看,根据此前的研究,我们认为煤电峰值规模应该在12.5亿—14亿千瓦。从需求端看,中国的电力需求呈现出稳步增长的态势;从供应端看,水电和核电建设周期长,且水电未来开发空间有限,三代核电成本比煤电高;气电受到气源等限制难以大规模增长;风光发电间歇性强。因此,煤电仍然要发挥高峰负荷时电力平衡和对新能源发电的调节补偿作用。

煤电目前仍然是满足系统调节需求的最好方式。煤电目前存量规模大,而且调节能力强。抽水蓄能也是很好的调节手段,但规模相对有限。一些地区要求新能源发电配置10%的储能,这些储能一般只能连续工作两小时,这对于平抑新能源的波动性是不够的。下一步煤电还需要进一步的灵活性改造来满足整个电力系统的调节需求,主管部门也需要研究制定相应的激励政策。

对于严控煤电装机规模,煤电机组延寿也是一种可行的做法。从国外经验来看,一些国家的煤电机组可以运行40年甚至50年,国内煤电机组通常运行30年后退役。在设备质量过关且经过必要的安全性评估的条件下,煤电机组可以延寿运行,其成本比新建支撑电源要低得多。

如果未来没有颠覆性的技术投入实际应用,煤电未来仍然要维持一定规模。但煤电的电量肯定会降低,也就是对应部分的煤炭消费下降。可能未来有的煤电机组年发电利用小时数只有1000小时,如何维持其生存也是一个问题。我们可能需要研究容量电费或者容量市场等机制,体现煤电机组提供容量服务等各种服务的价值,这一块还有许多后续工作要做。

警惕煤电装机无序增加

我们既要控制煤电的装机,也应控制煤电发电量。煤电装机和煤炭消费没有直接关系,但在目前情况下,无序增加煤电装机存在两个风险:

一是延缓中国能源转型的进程。从长远来看,煤电最终要退出。煤电机组的设计寿命一般是30年,即使延寿5-10年,最终的生命周期也在35-40年左右。如果继续增加煤电装机,这部分机组要到2055年、甚至2060年以后才能退出,这将增加实现碳中和路径中煤电的退出难度。

二是增加煤电资产的搁浅风险。在发电量不增加的情况下,新增煤电机组肯定要分摊其他机组的发电量,这将会进一步加大整个煤电行业亏损的风险,继续增加煤电是种浪费。

目前中国存量煤电装机10.8亿千瓦,在建1亿千瓦左右,接近12亿千瓦的煤电装机,没有必要再新建煤电。对存量煤电进行灵活性改造,持续增加抽水蓄能和储能,再加上3.8亿千瓦的水电,足以支撑可再生能源的发展。

从提升电力系统灵活性的角度来看,适量增加天然气发电是更好的选择,天然气发电调峰效率更高,相比新增煤电机组更具优势。另外也需要挖掘需求侧潜力,这是一个市场问题,而不是技术问题。

全国煤电装机应做到有增有减,而不是完全不增加。对于三北地区的跨区域输电,确实需要新建一些煤电项目为可再生能源并网服务,湖北、湖南等局部缺电地区,上一台煤电机组也未尝不可。

“双系统”模式兼顾清洁与安全

习总书记的讲话再次强调了我国承担全球气候责任、绿色发展的大国雄心。双碳目标的达成,必须以新型电力系统的发展为基本条件。

近十年来,欧洲已经对“双高一低”(高可再生能源、高电力电子设备、低转动惯量)新型电力系统进行了有益的探索,目前欧洲的实践经验就是采用“双系统”模式作为兼顾清洁和安全的新型电力系统解决方案。所谓“双系统”实际上是双电源系统,一个电源系统指尽量通过可再生能源和低碳电源提供电能量,另一个电源系统是保留包括火电在内的传统电源提供容量服务和旋转惯量,根据电网需求发展传统电源,但是不作为电量的来源,并且要不断减少传统火电机组的发电量,逐步向火电机组“电量生产者职责下岗、容量提供者职责上岗”的目标过渡。

欧洲多国为这种目标配套建立了传统电源的容量回收机制或战略容量储备机制。欧盟28国最大负荷4.5亿千瓦,由火电和核电构成的“调节机组”容量就达到了4.86亿千瓦,这是“双系统”电源侧的突出表现。

因此,建议我国严控以电量生产者为目的的煤电投资,发展可再生能源填补电量增长和煤电退出的电量生产空间,但是要充分考虑以提供容量为目的的火电容量投资,以保证电力系统供应安全和运行安全,并配套建立相应的容量回收机制。

控电煤而不是控装机

资深电力行业人士

严控煤电项目,理解是严控新增煤电。对于存量煤电,主要措施是控制电煤,而不是控制装机。发达国家煤炭转换为电力的比重大约在90%以上,而我国只有55%,因而减煤机不一定能减煤炭。

煤电装机未来解决的是能源的安全备用问题,安全备用的重点在于“宁可备而不用”。关于2020年中国新增煤电装机仍在增长的问题,要看到:第一,为了保障可再生能源发电增长的波动性和不稳定性,煤机还要有一定增长;第二,要看到,煤电装机虽然增长了,但煤电装机比重和煤电发电量都下降了。从2010年到2020年,中国的煤电发电装机占比和煤电发电量占比分别下降了18和22个百分点。




责任编辑: 江晓蓓

标签:煤电