碳中和目標(biāo)下煤電未來如何定位？
在中國提出“2030年碳排放達(dá)峰、2060年實現(xiàn)碳中和”目標(biāo)后，曾經(jīng)飽受爭議的煤電加速退出路徑逐漸明朗。
目前全球已經(jīng)有不少國家和地區(qū)承諾將在本世紀(jì)中葉實現(xiàn)碳中和。但對于碳排放已經(jīng)達(dá)峰的一些發(fā)達(dá)國家來說，它們有60至70年的時間從“碳達(dá)峰”平穩(wěn)過渡到“碳中和”，但中國則承諾，將用30年的時間來完成這一轉(zhuǎn)變。
這意味著，中國能源轉(zhuǎn)型速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國家，清潔能源、可再生能源將迎來爆發(fā)式增長。
為了實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，“十四五”期間必須嚴(yán)控煤電規(guī)模。這是因為，煤電是中國碳排放最大的領(lǐng)域。同時由于中國還處在城鎮(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。”中國工程院院士、原副院長杜祥琬表示。
目前，煤電仍然穩(wěn)居我國第一大能源。
截至2019年底，全國煤電裝機(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4.56萬億千瓦時，占全國發(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總排放量的43%，是未來減碳的最大主體。
近幾年來，外界一直呼吁應(yīng)嚴(yán)控煤電發(fā)展，但是目前我國對煤電的發(fā)展政策，卻是時緊時松，未能真正抑制住煤電的無序建設(shè)沖動。不僅如此，在新冠疫情下，許多地方為了拉動投資、刺激經(jīng)濟(jì)，在煤電行業(yè)虧損面高達(dá)50%的情形下，仍逆勢上馬一批煤電項目。
與此同時，國家能源局也連續(xù)三年放松了中國煤電風(fēng)險預(yù)警。今年2月，國家能源局發(fā)布2023年煤電規(guī)劃建設(shè)風(fēng)險預(yù)警結(jié)果，33個預(yù)警地區(qū)中，紅色地區(qū)從2021年的17個，2022年的8個，減少為2023年的3個。紅色預(yù)警是一個約束性指標(biāo)，表示煤電裝機(jī)明顯冗余、系統(tǒng)備用率過高，不能核準(zhǔn)和開工建設(shè)新的省內(nèi)自用產(chǎn)能。
袁家海發(fā)布過一組統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前各開發(fā)階段（在建、緩建、停建、封存、核準(zhǔn)、核準(zhǔn)前開發(fā)和宣布）煤電項目的容量共計4.13億千瓦。如果全部完成，這將是一個巨大的裝機(jī)規(guī)模，占全國現(xiàn)有煤電裝機(jī)量的40%，給實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)增加了很大阻力。
從一個能源企業(yè)中長期發(fā)展角度來看，發(fā)展煤電項目也并非明智的選擇。事實上，近年來我國煤電行業(yè)日子并不好過。由于電力市場過剩、新能源競爭沖擊、高煤價低電價“兩頭擠壓”等多種因素疊加、長期綜合作用，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“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》給出過預(yù)警，當(dāng)前開始每新增1億千瓦煤電機(jī)組，不僅將增加超過3000億元資產(chǎn)損失，同時會導(dǎo)致2030年前將累計減少清潔能源裝機(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)計到2025年、2035年我國將新增用電需求1.8萬億、2.4萬億千瓦時左右。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在報告中給出了具體結(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10%的增速，完全可以實現(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)5800萬千瓦、光伏6400萬千瓦，合計為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。
從國際經(jīng)驗、技術(shù)儲備以及行業(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，國家氣候中心聯(lián)合國家發(fā)改委能源所、北京大學(xué)、國網(wǎng)能源研究院等幾家機(jī)構(gòu)共同做了一個研究，結(jié)果表明，預(yù)計到2050年如果中國國內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到25億千瓦、光伏裝機(jī)26.7億千瓦，按照全國小時級的電量互動平衡，不需要儲能和需求側(cè)響應(yīng)，僅靠風(fēng)光就可以提供全國67%的電力電量需求，同時棄風(fēng)棄光率比率不到8%。
未來，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)勢讓煤炭等化石能源加速退出。
煤電未來如何定位？
但是煤電加速退出，可再生能源大規(guī)模發(fā)展，也帶來了新的問題。
對整個電力系統(tǒng)而言，隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源高速增長和煤電的不斷退出，將從局部地區(qū)開始逐漸形成一個新能源電力高占比的電力系統(tǒng)。
這是一個巨大的挑戰(zhàn)。在11月2日舉行的全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會上，中國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，將對電力系統(tǒng)的市場機(jī)制設(shè)計、規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)管理、運(yùn)行控制帶來挑戰(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。郭劍波認(rèn)為，可以通過調(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，通過提供靈活性服務(wù)來提升新能源消納。
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，煤電存量機(jī)組優(yōu)化改造，也是實現(xiàn)我國煤電清潔高效發(fā)展的重要舉措。2019年底我國共有8.9億千瓦煤電機(jī)組實現(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，還需要市場機(jī)制設(shè)計與配套政策完善。如在電力市場基礎(chǔ)上引入碳市場。
袁家海表示，未來在電力市場基礎(chǔ)上引入碳市場，充分發(fā)揮現(xiàn)貨市場競價規(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)貨市場競價規(guī)則的作用，碳市場將提升煤電發(fā)電成本，從而倒逼落后的低效煤電機(jī)組的競爭性淘汰。碳排放有了成本，燃煤機(jī)組出力必將減少，而水電、風(fēng)電和光伏出力不會受到太大影響。
“碳市場+電力市場”會拉高邊際出清機(jī)組報價，發(fā)出價格信號，吸引更豐富的需求響應(yīng)、儲能等靈活性資源進(jìn)入市場，系統(tǒng)發(fā)電的碳排放總量將不斷減少，最終以市場為驅(qū)動力實現(xiàn)脫碳。
能源基金會首席執(zhí)行官兼中國區(qū)總裁鄒驥認(rèn)為，實現(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機(jī)制建設(shè)。
2020年11月初，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《全國碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》和《全國碳排放登記交易結(jié)算管理辦法（試行）》的征求意見稿。鄒驥提醒，當(dāng)下碳市場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，在實踐中尋找優(yōu)化的解決方案。
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