中國儲能網訊：煤電是目前最大的發(fā)電來源，也是能源領域二氧化碳排放的最大單一來源。逐步淘汰煤電為既要尋求實現凈零排放，又要維持能源安全性、經濟性的各國政府帶來重大挑戰(zhàn)。
國際能源署（IEA）正在支持各國政府努力減少碳排放。IEA發(fā)布的“2050凈零排放路線圖”（Roadmap to Net Zero）將逐步淘汰未減排煤電廠作為早期的行動目標。全球要在2050年實現凈零排放目標，就需要發(fā)達經濟體在2030年之前逐步淘汰所有煤電，并于2040年推至全球范圍內實現。
自《巴黎協(xié)定》簽署以來，已有21個國家承諾在其電力部門消除煤電，許多國家承諾在2030年前完成。比利時、奧地利和瑞典已經完成了煤電的逐步淘汰。葡萄牙定于今年完成，智利的時間節(jié)點最晚，于2040年完成，其余國家的目標排期均在前述兩者之間。這21個國家的發(fā)電量占2020年全球發(fā)電總量的3.2%，二氧化碳排放量占總排放量的1%。
全球煤炭消費的地理分布情況表明，煤炭行業(yè)的未來發(fā)展趨勢將主要取決于亞洲主要經濟體，這些經濟體的電力需求在諸多因素疊加下仍在增長，且逐步淘汰煤炭的目標尚未制定。
圖1 按在運電廠服役壽命劃分的全球剩余煤炭產能分布（2021年）
圖二 部分國家按在運電廠服役壽命劃分的剩余煤炭產能分布（2021）
煤電去除計劃必須綜合考慮社會、經濟影響以及能源安全
大幅度減少使用未減排煤炭是實現全球氣候目標的所有方案的基本特征，但逐步淘汰煤炭也可能在能源負擔能力、民生影響和電力供應安全方面帶來挑戰(zhàn)。煤電廠需要相當高的前期資本投入，在其數十年的使用壽命中通常以相對較低的運營成本提供大量和穩(wěn)定的電力供應。與此同時，全球80%以上的煤炭消費都是在使用煤炭的國家產生的，而煤礦和煤電廠往往是當地主要的雇傭方。關閉煤電廠往往意味著關閉煤礦，這會給當地造成重大的經濟和社會困難。
逐步淘汰燃煤電廠對電力供應安全的影響，將取決于煤炭在單一市場的電力組合中所占的份額、是否有其他資源替代煤炭以及電力需求增長的速度。需要仔細確定和考慮包括完成時間節(jié)點在內的去煤電實際實施情況。
關于逐步淘汰煤電的6個關鍵建議
目前，只有少數幾個使用煤電的地區(qū)在逐步淘汰煤炭方面取得了重大進展。雖然每個國家的具體情況存在差異，但過程中所作的努力和寶貴經驗可供其他采取類似做法的國家借鑒。
國際能源署的新報告《逐步淘汰未減量煤炭：現狀和三個案例研究》（Phasing out unabated coal: Current status and three case studies）（以下簡稱“報告”）深入分析了三個國家、地區(qū)的去煤電案例。加拿大安大略省是第一個決定并實施煤炭淘汰政策的大轄區(qū)。在過去7年里，英國已經大幅減少了發(fā)電用煤，并將在2024年完全淘汰煤電。到目前為止，德國是所有行動國家中最大的煤炭消費國，該國大量的煤炭生產為這一過程增加了顯著的挑戰(zhàn)。根據這三個地區(qū)的經驗，報告為計劃采取類似做法的其他國家地區(qū)提出了六項建議。
前兩項建議旨在確保政府將人民置于清潔能源轉型計劃的核心位置。它們是：留出充裕的時間進行磋商和謀劃實施，為受到波及的工人和社區(qū)提供民生支持。德國增長、結構轉化和就業(yè)委員會（Commission on Growth, Structural Change and Employment）日前召開會議，旨在敦促不同利益相關方就能源轉型進程達成共識，重點是在受影響地區(qū)創(chuàng)造新的就業(yè)機會。德國的褐煤生產在一些地區(qū)仍然是大型雇傭方，這需要因地制宜考慮對策。鑒于這些問題，今年IEA召開了全球“以人為本”清潔能源轉型委員會會議，研究如何使全人類從能源行業(yè)轉型帶來的機遇中受益和有效應對其影響。
新報告中的另外兩項建議與國際能源署的能源安全基本使命有關：確保電力供應安全是逐步淘汰煤炭政策的基石，改善清潔電力投資條件和必要基礎設施。在安大略省，一開始設定的逐步淘汰最后期限是2007年。然而，發(fā)電容量替代和電網升級改造的挑戰(zhàn)迫使政府將時間推遲到2009年，最終推遲到2014年。最近世界各地的天然氣、煤炭和電力價格大幅上漲，這清楚地警示著把能源安全作為政策制定核心的重要性。正如國際能源署近期分析所強調的，未來幾年清潔能源投資需要迅速增長，以確保滿足用能需求。這種投資必須不僅能夠覆蓋具有競爭力的清潔高效發(fā)電技術的大規(guī)模部署，還必須兼顧如電網等相關能源基礎設施的發(fā)展。同時，這種投資還要刺激創(chuàng)新的快速進步，以備及時為未來幾十年深度脫碳所需技術的發(fā)展打好基礎。所有這些投資對于運轉良好、有序發(fā)展的清潔能源轉型至關重要。
另一個建議是實施碳定價或類似的機制來明確價格信號。從經濟學的角度看，這是扭轉發(fā)展趨勢和干涉運轉行為的最有效方法。2013年，英國推出了由歐盟排放交易系統(tǒng)和碳價格支持組成的碳價下限，來作為促進消除未減排煤炭的有效工具。然而，碳價或碳稅往往導致成本通過電力和其他能源價格上漲傳導和轉嫁給消費者。這對企業(yè)和民眾產生了明顯的影響，政策制定者需要及時合理地處理好這一矛盾，尤其是要保護整個利益?zhèn)鲗ф湕l中最為脆弱的消費者。
最后的建議是謀劃煤電資產的轉換。電廠所有者、政策制定者和其他利益相關方應該考慮如何將煤電廠轉變?yōu)榈吞假Y產。顯然，煤電廠停止運行時并不會產生二氧化碳污染。因此，煤電廠可以作為電力系統(tǒng)中一種廉價的備用電源存在。將煤電廠轉換為其他用途，可以使投資者保留部分資產價值、保留部分當地就業(yè)機會并繼續(xù)使用現有的輸電線路。煤電廠還為電力系統(tǒng)提供了其他有價值的服務，如保持電網系統(tǒng)頻率慣性在可接受范圍內或控制電壓的無功功率。未來，在有更多可變可再生能源接入電網的情況下，煤電廠對保持電網安全穩(wěn)定必不可少。
碳捕獲和低碳燃料的潛在作用
煤電廠可以利用碳捕獲、利用和儲存（CCUS）技術進行改造，以減少排放。CCUS是一種按需提供低碳電力的方式，這對凈零電力系統(tǒng)不可或缺。通過與可持續(xù)生物質能結合，CCUS甚至可以在未來提供凈負排放的電能。
報告的某章節(jié)提出了一些舉措，既可減輕關閉煤電廠對當地社區(qū)的影響，又能確?？煽康碾娏?。一個可行性較大的方案是讓煤電廠使用低碳燃料，比如氨。國際能源署在最近的一份報告《低碳燃料在電力行業(yè)清潔能源轉型中的作用》中更深入地探討了這一選擇。
逐步淘汰未減排煤電是通往成功的清潔能源轉型道路上的關鍵一步，而且這是可以實現的。國際能源署最近發(fā)布的《2021年世界能源展望》（World Energy Outlook 2021）分析發(fā)現，在不提高電力消費者成本的情況下，未來10年全球燃煤發(fā)電可能減少近一半。在逐步淘汰煤電的過程中，通過采取有序運作和管理這些“逐步淘汰品”，反過來又能建立向凈零排放過渡的信心。我們希望報告中的實際見解能有助于推進煤電廠的逐步減少和有序轉型。
（本文內容編譯自國際能源署官網，作者為IEA高級能源分析師Carlos Fernández Alvarez，譯者系《中國電力企業(yè)管理》記者李天嬌）
