林伯強（廈門大學中國能源政策研究院院長）
最近我國局部地區(qū)出現(xiàn)了電力供應偏緊和短暫缺電的情況，引起市場對煤電在中國碳達峰碳中和進程中的地位和作用的廣泛關注。長期以來，煤炭在中國能源結構中占據(jù)主要地位，火電（基本上煤炭發(fā)電）滿足了電力需求持續(xù)快速增長和電力平穩(wěn)運行。隨著應對氣候變化日益迫切，限制煤炭成為共識，以煤炭為原料的煤電也將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
中國將建設以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)，未來風電光伏將成為發(fā)電主力，煤電必須退出。盡管中國風電光伏快速崛起，但2020年煤電依然占據(jù)電力結構的主導地位。近年來煤電的職能似乎已在悄然改變，更大幅度參與調(diào)峰，保障電力穩(wěn)定和電網(wǎng)安全。今后四十年碳中和進程中，煤電短中期可以滿足電力需求的增長，中長期可以為不穩(wěn)定的風光備份和調(diào)峰，應對極端氣候災難。煤電通過靈活性改造，清潔化轉型，參與輔助服務等，仍將是電力結構中重要且不可或缺的一部分。大體量高效率的煤電機組可以在風電光伏大規(guī)模接入過程中成為電力系統(tǒng)備份、參與調(diào)峰和保障系統(tǒng)安全，并且可以有效應對極端氣候災難。
短中期來看，煤電的退出既取決于清潔能源發(fā)展，也取決于電力需求增長。目前清潔能源中有快速大規(guī)模增長可能性的只有風電和光伏，但目前其電量貢獻只有9%左右，無法滿足比較高的電力消費增長。目前，風電光伏對天氣依賴性和發(fā)電不穩(wěn)定性帶來的各類上網(wǎng)問題尚未得到完全解決，儲能雖然可以提供解決方案，但成本依然居高不下。因此，短中期讓風電光伏擔任供電主力尚不現(xiàn)實，煤電仍然需要保障持續(xù)增長的用電需求。
中長期而言，中國將建設以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)，風電光伏將成為發(fā)電主力，但在這一過程中依然需要煤電為低碳轉型保駕護航，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。特別是在極端天氣或電力需求波動性較大的時段，煤電能夠作為備份提供大量穩(wěn)定可靠的高品質電力，保障正常生產(chǎn)和生活，降低電網(wǎng)調(diào)度調(diào)整成本，同時也能實現(xiàn)煤電機組的“沉沒”成本的有效利用。未來隨著風電和光伏大規(guī)模接入，容量電價機制逐漸成熟，煤電靈活性改造鋪展開來，煤電職能將從主力供電逐漸轉向備份和輔助服務，繼續(xù)擔任電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠供應的后盾。目前實現(xiàn)中長期煤電職能轉型雖然有可選路徑，但也存在亟待解決的問題，煤電的退出不會是一蹴而就，更可能表現(xiàn)為整體年發(fā)電小時數(shù)逐漸降低，盈利方式由電量電價逐漸轉向容量電價。
技術是碳中和進程中煤電職能轉換將面對的重要問題。大多數(shù)煤電機組的啟停、改變參數(shù)都是一個復雜、高代價且時間跨度較長的過程。低負荷與變參數(shù)運行將會給燃燒室穩(wěn)定燃燒和汽輪機穩(wěn)定運轉帶來挑戰(zhàn)，需要從設備硬件改造和控制系統(tǒng)軟件改造雙管齊下，對技術水平較低的煤電機組進行靈活性改造，使其能夠擔任備份和輔助服務的角色，用以對沖風電光伏帶來的不穩(wěn)定性和應對極端氣候災難，保障安全穩(wěn)定供電。
成本消納是煤電轉型需要解決的根本性問題。目前中國的火電機組普遍可以接受60%以上的負荷水平而不會引起較大額外成本，當然收益會因發(fā)電量減少而減少。60萬千瓦至100萬千瓦機組能夠有更大的承受范圍，但繼續(xù)降低至50%負荷左右將進入深度調(diào)峰狀態(tài)，機組損耗等額外成本出現(xiàn)，更低的負荷水平將大大提高運行成本。因此，通過技術改造煤電能夠實現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻等靈活運行方式，但相關成本如果沒有比較好的消納方式，在實際運行中將較難落實。
低利用小時數(shù)帶來的不只是電量電價的收益降低，還會帶來機組損耗和整體運行成本的提高，需要電力部門、煤電企業(yè)、消費者多方共同努力才能實現(xiàn)成本消納。企業(yè)需要開始靈活性改造和清潔性改造，降低靈活性運行的成本。政府需要改革電價，將單一電量電價營收方式轉變?yōu)槿萘侩妰r、輔助服務收益、碳市場收益等多維綜合性的營收方式。電力部門和政府應當完善輔助服務補償方案，建立并優(yōu)化容量電價機制和全國碳交易市場，為煤電企業(yè)實現(xiàn)多維營收提供支持。
2020年中國煤電裝機總容量約1079 GW，30萬裝機以上占總裝機容量超過90%，服役年限普遍不長，平均運行年齡不到12年，60萬裝機以上的平均運行年齡更短。在碳中和進程中，需要盡可能合理規(guī)劃區(qū)域性煤電機組配置，最大化利用現(xiàn)有機組，進一步落實小鍋爐淘汰和散煤整治等相關政策及計劃，保證煤電能夠提供穩(wěn)定電力的同時，提高整體技術水平和清潔性，為最終深度脫碳做準備。
CCUS（碳捕集、利用和封存）等技術可以為煤電開拓新出路。煤電的碳排放如果能通過CCUS解決，將在電力市場擁有更強的競爭力。目前CCUS相關技術逐漸成熟，成本也在緩慢下降，但國內(nèi)缺少成型的規(guī)模產(chǎn)業(yè)鏈和相應的扶持政策，尚難以展開大規(guī)模商業(yè)運用。
火電（煤電）為中國經(jīng)濟快速增長立下了汗馬功勞。建立以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)是既定目標，煤電必須退出。出于政府和公眾對安全穩(wěn)定和保障供應的考慮，煤電退出的基本形式不是大規(guī)?！巴艘邸保赡苁钦w利用小時數(shù)逐漸降低，因此需要為此做好相應的技術和價格機制的準備。碳捕獲、利用與封存的技術突破，在很大程度上決定了未來煤電規(guī)模和利用小時。
應該嚴格限制新建煤電機組數(shù)量。近年來整體煤電利用小時數(shù)只有約四千多，說明煤電產(chǎn)能足夠，應該采用其他方式解決局部地區(qū)的供應偏緊和短暫缺電。畢竟煤電整體利用小時數(shù)逐漸降低是個大趨勢，新建煤電既無必要，對投資者也沒有太大好處。
（作者：林伯強）
