中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：煤電是目前最大的發(fā)電來源，也是能源領(lǐng)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(shí)現(xiàn)凈零排放，又要維持能源安全性、經(jīng)濟(jì)性的各國(guó)政府帶來重大挑戰(zhàn)。
國(guó)際能源署（IEA）正在支持各國(guó)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(dòng)目標(biāo)。全球要在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，就需要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)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(nèi)實(shí)現(xiàn)。
自《巴黎協(xié)定》簽署以來，已有21個(gè)國(guó)家承諾在其電力部門消除煤電，許多國(guó)家承諾在2030年前完成。比利時(shí)、奧地利和瑞典已經(jīng)完成了煤電的逐步淘汰。葡萄牙定于今年完成，智利的時(shí)間節(jié)點(diǎn)最晚，于2040年完成，其余國(guó)家的目標(biāo)排期均在前述兩者之間。這21個(gè)國(guó)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(fèi)的地理分布情況表明，煤炭行業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)將主要取決于亞洲主要經(jīng)濟(jì)體，這些經(jīng)濟(jì)體的電力需求在諸多因素疊加下仍在增長(zhǎng)，且逐步淘汰煤炭的目標(biāo)尚未制定。
圖1 按在運(yùn)電廠服役壽命劃分的全球剩余煤炭產(chǎn)能分布（2021年）
圖二 部分國(guó)家按在運(yùn)電廠服役壽命劃分的剩余煤炭產(chǎn)能分布（2021）
煤電去除計(jì)劃必須綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)影響以及能源安全
大幅度減少使用未減排煤炭是實(shí)現(xiàn)全球氣候目標(biāo)的所有方案的基本特征，但逐步淘汰煤炭也可能在能源負(fù)擔(dān)能力、民生影響和電力供應(yīng)安全方面帶來挑戰(zhàn)。煤電廠需要相當(dāng)高的前期資本投入，在其數(shù)十年的使用壽命中通常以相對(duì)較低的運(yùn)營(yíng)成本提供大量和穩(wěn)定的電力供應(yīng)。與此同時(shí)，全球80%以上的煤炭消費(fèi)都是在使用煤炭的國(guó)家產(chǎn)生的，而煤礦和煤電廠往往是當(dāng)?shù)刂饕墓蛡蚍?。關(guān)閉煤電廠往往意味著關(guān)閉煤礦，這會(huì)給當(dāng)?shù)卦斐芍卮蟮慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)困難。
逐步淘汰燃煤電廠對(duì)電力供應(yīng)安全的影響，將取決于煤炭在單一市場(chǎng)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(zhǎng)的速度。需要仔細(xì)確定和考慮包括完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的去煤電實(shí)際實(shí)施情況。
關(guān)于逐步淘汰煤電的6個(gè)關(guān)鍵建議
目前，只有少數(shù)幾個(gè)使用煤電的地區(qū)在逐步淘汰煤炭方面取得了重大進(jìn)展。雖然每個(gè)國(guó)家的具體情況存在差異，但過程中所作的努力和寶貴經(jīng)驗(yàn)可供其他采取類似做法的國(guó)家借鑒。
國(guó)際能源署的新報(bào)告《逐步淘汰未減量煤炭：現(xiàn)狀和三個(gè)案例研究》（Phasing out unabated coal: Current status and three case studies）（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）深入分析了三個(gè)國(guó)家、地區(qū)的去煤電案例。加拿大安大略省是第一個(gè)決定并實(shí)施煤炭淘汰政策的大轄區(qū)。在過去7年里，英國(guó)已經(jīng)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(guó)是所有行動(dòng)國(guó)家中最大的煤炭消費(fèi)國(guó)，該國(guó)大量的煤炭生產(chǎn)為這一過程增加了顯著的挑戰(zhàn)。根據(jù)這三個(gè)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，報(bào)告為計(jì)劃采取類似做法的其他國(guó)家地區(qū)提出了六項(xiàng)建議。
前兩項(xiàng)建議旨在確保政府將人民置于清潔能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃的核心位置。它們是：留出充裕的時(shí)間進(jìn)行磋商和謀劃實(shí)施，為受到波及的工人和社區(qū)提供民生支持。德國(guó)增長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化和就業(yè)委員會(huì)（Commission on Growth, Structural Change and Employment）日前召開會(huì)議，旨在敦促不同利益相關(guān)方就能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程達(dá)成共識(shí)，重點(diǎn)是在受影響地區(qū)創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。德國(guó)的褐煤生產(chǎn)在一些地區(qū)仍然是大型雇傭方，這需要因地制宜考慮對(duì)策。鑒于這些問題，今年IEA召開了全球“以人為本”清潔能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)會(huì)議，研究如何使全人類從能源行業(yè)轉(zhuǎn)型帶來的機(jī)遇中受益和有效應(yīng)對(duì)其影響。
新報(bào)告中的另外兩項(xiàng)建議與國(guó)際能源署的能源安全基本使命有關(guān)：確保電力供應(yīng)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(chǔ)設(shè)施。在安大略省，一開始設(shè)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(wǎng)升級(jí)改造的挑戰(zhàn)迫使政府將時(shí)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(jià)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(guó)際能源署近期分析所強(qiáng)調(diào)的，未來幾年清潔能源投資需要迅速增長(zhǎng)，以確保滿足用能需求。這種投資必須不僅能夠覆蓋具有競(jìng)爭(zhēng)力的清潔高效發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模部署，還必須兼顧如電網(wǎng)等相關(guān)能源基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。同時(shí)，這種投資還要刺激創(chuàng)新的快速進(jìn)步，以備及時(shí)為未來幾十年深度脫碳所需技術(shù)的發(fā)展打好基礎(chǔ)。所有這些投資對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)良好、有序發(fā)展的清潔能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。
另一個(gè)建議是實(shí)施碳定價(jià)或類似的機(jī)制來明確價(jià)格信號(hào)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看，這是扭轉(zhuǎn)發(fā)展趨勢(shì)和干涉運(yùn)轉(zhuǎn)行為的最有效方法。2013年，英國(guó)推出了由歐盟排放交易系統(tǒng)和碳價(jià)格支持組成的碳價(jià)下限，來作為促進(jìn)消除未減排煤炭的有效工具。然而，碳價(jià)或碳稅往往導(dǎo)致成本通過電力和其他能源價(jià)格上漲傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者。這對(duì)企業(yè)和民眾產(chǎn)生了明顯的影響，政策制定者需要及時(shí)合理地處理好這一矛盾，尤其是要保護(hù)整個(gè)利益?zhèn)鲗?dǎo)鏈條中最為脆弱的消費(fèi)者。
最后的建議是謀劃煤電資產(chǎn)的轉(zhuǎn)換。電廠所有者、政策制定者和其他利益相關(guān)方應(yīng)該考慮如何將煤電廠轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞假Y產(chǎn)。顯然，煤電廠停止運(yùn)行時(shí)并不會(huì)產(chǎn)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(jià)的備用電源存在。將煤電廠轉(zhuǎn)換為其他用途，可以使投資者保留部分資產(chǎn)價(jià)值、保留部分當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)機(jī)會(huì)并繼續(xù)使用現(xiàn)有的輸電線路。煤電廠還為電力系統(tǒng)提供了其他有價(jià)值的服務(wù)，如保持電網(wǎng)系統(tǒng)頻率慣性在可接受范圍內(nèi)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(wǎng)的情況下，煤電廠對(duì)保持電網(wǎng)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(chǔ)存（CCUS）技術(shù)進(jìn)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(duì)凈零電力系統(tǒng)不可或缺。通過與可持續(xù)生物質(zhì)能結(jié)合，CCUS甚至可以在未來提供凈負(fù)排放的電能。
報(bào)告的某章節(jié)提出了一些舉措，既可減輕關(guān)閉煤電廠對(duì)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的影響，又能確保可靠的電力供應(yīng)。一個(gè)可行性較大的方案是讓煤電廠使用低碳燃料，比如氨。國(guó)際能源署在最近的一份報(bào)告《低碳燃料在電力行業(yè)清潔能源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)型道路上的關(guān)鍵一步，而且這是可以實(shí)現(xiàn)的。國(guó)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(xiàn)，在不提高電力消費(fèi)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(yùn)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(bào)告中的實(shí)際見解能有助于推進(jìn)煤電廠的逐步減少和有序轉(zhuǎn)型。
（本文內(nèi)容編譯自國(guó)際能源署官網(wǎng)，作者為IEA高級(jí)能源分析師Carlos Fernández Alvarez，譯者系《中國(guó)電力企業(yè)管理》記者李天嬌）
