碳中和目標(biāo)下煤電未來(lái)如何定位？

在中國(guó)提出“2030年碳排放達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)后，曾經(jīng)飽受爭(zhēng)議的煤電加速退出路徑逐漸明朗。

目前全球已經(jīng)有不少國(guó)家和地區(qū)承諾將在本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)碳中和。但對(duì)于碳排放已經(jīng)達(dá)峰的一些發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，它們有60至70年的時(shí)間從“碳達(dá)峰”平穩(wěn)過(guò)渡到“碳中和”，但中國(guó)則承諾，將用30年的時(shí)間來(lái)完成這一轉(zhuǎn)變。

這意味著，中國(guó)能源轉(zhuǎn)型速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家，清潔能源、可再生能源將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

為了實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，“十四五”期間必須嚴(yán)控煤電規(guī)模。這是因?yàn)?，煤電是中?guó)碳排放最大的領(lǐng)域。同時(shí)由于中國(guó)還處在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程中，電氣化將成為各行業(yè)的主要脫碳手段。再加上電力是技術(shù)上最容易脫碳的部門，那么電力需要在各行業(yè)中做最早達(dá)峰的排頭兵。

華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授袁家?；谔贾泻湍繕?biāo)，提出了一個(gè)電力系統(tǒng)脫碳路線圖：到2025年達(dá)峰，2035年之后碳排放快速下降，2050年實(shí)現(xiàn)近零排放，2060年要達(dá)到負(fù)排放。這就要求，“十四五”期間，煤電總裝機(jī)必須達(dá)峰，而且控制在目前的11億千瓦左右。

現(xiàn)存的煤電裝機(jī)角色也將發(fā)生改變，在未來(lái)可再生能源占據(jù)主導(dǎo)的電力系統(tǒng)中，其調(diào)峰調(diào)頻、輔助服務(wù)等功能將愈發(fā)突顯。

煤電規(guī)模亟待嚴(yán)控

“要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，‘十四五’期間能源的增量主要得依靠非化石能源，特別是可再生能源。”中國(guó)工程院院士、原副院長(zhǎng)杜祥琬表示。

目前，煤電仍然穩(wěn)居我國(guó)第一大能源。

截至2019年底，全國(guó)煤電裝機(jī)高達(dá)10.4億千瓦，占全球總裝機(jī)一半；2019年煤電發(fā)電量4.56萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全國(guó)發(fā)電量比重達(dá)63%。

煤炭是碳排放強(qiáng)度最大的化石能源。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，煤電產(chǎn)生的二氧化碳排放占全國(guó)總排放量的43%，是未來(lái)減碳的最大主體。

近幾年來(lái)，外界一直呼吁應(yīng)嚴(yán)控煤電發(fā)展，但是目前我國(guó)對(duì)煤電的發(fā)展政策，卻是時(shí)緊時(shí)松，未能真正抑制住煤電的無(wú)序建設(shè)沖動(dòng)。不僅如此，在新冠疫情下，許多地方為了拉動(dòng)投資、刺激經(jīng)濟(jì)，在煤電行業(yè)虧損面高達(dá)50%的情形下，仍逆勢(shì)上馬一批煤電項(xiàng)目。

與此同時(shí)，國(guó)家能源局也連續(xù)三年放松了中國(guó)煤電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。今年2月，國(guó)家能源局發(fā)布2023年煤電規(guī)劃建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警結(jié)果，33個(gè)預(yù)警地區(qū)中，紅色地區(qū)從2021年的17個(gè)，2022年的8個(gè)，減少為2023年的3個(gè)。紅色預(yù)警是一個(gè)約束性指標(biāo)，表示煤電裝機(jī)明顯冗余、系統(tǒng)備用率過(guò)高，不能核準(zhǔn)和開(kāi)工建設(shè)新的省內(nèi)自用產(chǎn)能。

袁家海發(fā)布過(guò)一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前各開(kāi)發(fā)階段（在建、緩建、停建、封存、核準(zhǔn)、核準(zhǔn)前開(kāi)發(fā)和宣布）煤電項(xiàng)目的容量共計(jì)4.13億千瓦。如果全部完成，這將是一個(gè)巨大的裝機(jī)規(guī)模，占全國(guó)現(xiàn)有煤電裝機(jī)量的40%，給實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)增加了很大阻力。

從一個(gè)能源企業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展角度來(lái)看，發(fā)展煤電項(xiàng)目也并非明智的選擇。事實(shí)上，近年來(lái)我國(guó)煤電行業(yè)日子并不好過(guò)。由于電力市場(chǎng)過(guò)剩、新能源競(jìng)爭(zhēng)沖擊、高煤價(jià)低電價(jià)“兩頭擠壓”等多種因素疊加、長(zhǎng)期綜合作用，煤電企業(yè)接連虧損，負(fù)債率高企。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在《中國(guó)“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》給出過(guò)預(yù)警，當(dāng)前開(kāi)始每新增1億千瓦煤電機(jī)組，不僅將增加超過(guò)3000億元資產(chǎn)損失，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致2030年前將累計(jì)減少清潔能源裝機(jī)約3億千瓦。

可再生能源補(bǔ)缺

嚴(yán)控煤電裝機(jī)規(guī)模，以后的增量用電需求如何滿足？能源安全如何保障？

目前業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì)到2025年、2035年我國(guó)將新增用電需求1.8萬(wàn)億、2.4萬(wàn)億千瓦時(shí)左右。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在報(bào)告中給出了具體結(jié)論，認(rèn)為若在2025年前不再新增煤電，并在2035年前逐步退出1.9億千瓦裝機(jī)，新增需求和煤電退出缺口可全部由清潔能源滿足，清潔能源發(fā)電量年均增速僅需達(dá)到6.8%，低于2015年來(lái)10%的增速，完全可以實(shí)現(xiàn)。

該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，其中“十四五”風(fēng)電和光伏裝機(jī)有望達(dá)到2.9億千瓦、3.2億千瓦，平均每年新增風(fēng)電裝機(jī)5800萬(wàn)千瓦、光伏6400萬(wàn)千瓦，合計(jì)為1.22億千瓦。這些風(fēng)電和光伏新增裝機(jī)加上其他清潔能源新增裝機(jī)，將完全可以滿足“十四五”新增用電需求。

從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)儲(chǔ)備以及行業(yè)發(fā)展階段看，清潔能源完全可以成為真正的主力能源。

近期，國(guó)家氣候中心聯(lián)合國(guó)家發(fā)改委能源所、北京大學(xué)、國(guó)網(wǎng)能源研究院等幾家機(jī)構(gòu)共同做了一個(gè)研究，結(jié)果表明，預(yù)計(jì)到2050年如果中國(guó)國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到25億千瓦、光伏裝機(jī)26.7億千瓦，按照全國(guó)小時(shí)級(jí)的電量互動(dòng)平衡，不需要儲(chǔ)能和需求側(cè)響應(yīng)，僅靠風(fēng)光就可以提供全國(guó)67%的電力電量需求，同時(shí)棄風(fēng)棄光率比率不到8%。

未來(lái)，風(fēng)電和光伏等可再生能源，將在成本、環(huán)保等方面，以壓倒式優(yōu)勢(shì)讓煤炭等化石能源加速退出。

煤電未來(lái)如何定位？

但是煤電加速退出，可再生能源大規(guī)模發(fā)展，也帶來(lái)了新的問(wèn)題。

對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)而言，隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源高速增長(zhǎng)和煤電的不斷退出，將從局部地區(qū)開(kāi)始逐漸形成一個(gè)新能源電力高占比的電力系統(tǒng)。

這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在11月2日舉行的全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，中國(guó)工程院院士郭劍波認(rèn)為，高比例新能源電力系統(tǒng)電力總量充盈與時(shí)空不平衡矛盾突出，新能源消納和電力系統(tǒng)安全的矛盾突出，將對(duì)電力系統(tǒng)的市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、運(yùn)行控制帶來(lái)挑戰(zhàn)。

在這種情況下，可以提供靈活性輔助服務(wù)的煤電就派上了用場(chǎng)。郭劍波認(rèn)為，可以通過(guò)調(diào)整煤電區(qū)域性功能定位，從電量型電源向電力電量型電源轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮自身基礎(chǔ)電源的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)提供靈活性服務(wù)來(lái)提升新能源消納。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織也認(rèn)為，在碳中和目標(biāo)下，煤電未來(lái)的定位應(yīng)該是，總量逐步減少，功能向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。煤電裝機(jī)2025年達(dá)峰11億千瓦后，逐步減少至2035年9.1億千瓦、2050年4億千瓦左右。煤電將主要發(fā)揮輔助服務(wù)、保障靈活性和可靠性等作用。

在嚴(yán)控規(guī)模的同時(shí)，煤電存量機(jī)組優(yōu)化改造，也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤電清潔高效發(fā)展的重要舉措。2019年底我國(guó)共有8.9億千瓦煤電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了超低排放，占全部煤電機(jī)組的85%。袁家海建議，“十四五”期間繼續(xù)推進(jìn)剩余具備條件的煤電機(jī)組超低排放和節(jié)能改造，對(duì)于不具備條件的煤電機(jī)組適當(dāng)采取“上大壓小”的方式進(jìn)行替代，進(jìn)一步降低煤電平均供電煤耗。

為更快實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰和碳中和目標(biāo)，加速煤電退出，還需要市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)與配套政策完善。如在電力市場(chǎng)基礎(chǔ)上引入碳市場(chǎng)。

袁家海表示，未來(lái)在電力市場(chǎng)基礎(chǔ)上引入碳市場(chǎng)，充分發(fā)揮現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)規(guī)則的作用，進(jìn)一步完善省間交易機(jī)制，打破僵化的利益分配格局，做大跨區(qū)輸電的“盤子”，實(shí)現(xiàn)在更大范圍內(nèi)的資源調(diào)配與電力互濟(jì)。

充分發(fā)揮現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)規(guī)則的作用，碳市場(chǎng)將提升煤電發(fā)電成本，從而倒逼落后的低效煤電機(jī)組的競(jìng)爭(zhēng)性淘汰。碳排放有了成本，燃煤機(jī)組出力必將減少，而水電、風(fēng)電和光伏出力不會(huì)受到太大影響。

“碳市場(chǎng)+電力市場(chǎng)”會(huì)拉高邊際出清機(jī)組報(bào)價(jià)，發(fā)出價(jià)格信號(hào)，吸引更豐富的需求響應(yīng)、儲(chǔ)能等靈活性資源進(jìn)入市場(chǎng)，系統(tǒng)發(fā)電的碳排放總量將不斷減少，最終以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)脫碳。

能源基金會(huì)首席執(zhí)行官兼中國(guó)區(qū)總裁鄒驥認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，關(guān)鍵在于“十四五”期間加快完善碳市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)。

2020年11月初，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《全國(guó)碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》和《全國(guó)碳排放登記交易結(jié)算管理辦法（試行）》的征求意見(jiàn)稿。鄒驥提醒，當(dāng)下碳市場(chǎng)交易制度還有不少有待完善的空間，包括需要明確碳交易總量控制，提高違法成本等，但當(dāng)務(wù)之急是在“十四五”期間先做起來(lái)，在實(shí)踐中尋找優(yōu)化的解決方案。