中國儲能網(wǎng)訊：2021年4月，中國提出嚴控煤電項目，“十四五”時期嚴控煤炭消費增長，“十五五”時期逐步減少煤炭消費。2023年，我國面臨能源價格高漲、極端高溫干旱天氣頻發(fā)等多個挑戰(zhàn)，對我國能源供給造成嚴重威脅。而在經(jīng)歷多年的壓縮、淘汰落后產(chǎn)能后，煤電迎來新一輪的項目建設(shè)熱潮。針對中國煤電裝機從壓減到反彈，外界有許多批評聲音。但是，化石能源的退出必須建立在清潔能源安全可靠替代的基礎(chǔ)上。按照當前我國低碳轉(zhuǎn)型的形勢來看，短中期內(nèi)依舊難以徹底擺脫對于煤電的依賴。為了兼顧能源成本和能源安全，我國的能源和電力消費結(jié)構(gòu)依然會以煤炭為主?？偨Y(jié)來說，目前我國煤電裝機增長是“煤電”和“缺電”選擇的最優(yōu)解。
當前我國煤電仍然呈現(xiàn)增長態(tài)勢。
1.電力需求快速上漲。
雖然風(fēng)電、光伏的裝機量大，但發(fā)電的增量較小，如果煤電不增長，我國將面臨缺電。從電力需求側(cè)來看，2023年1~10月的全社會用電量同比增長5.8%。供給方面，2023年我國風(fēng)電光伏發(fā)電量占全社會用電量的14%左右，增速可以達到20%左右，由此風(fēng)電光伏發(fā)電可以滿足全社會用電量增長的2.8%，還有3%的缺口。從發(fā)電端來看，我國水電開發(fā)潛力受限，且水電核電增長周期長，難以在短期貢獻較大的電力增量。所以，電力需求缺口還是要依靠煤電來滿足，否則將面臨嚴重的缺電。因此，從現(xiàn)實情況來看，煤電在保障能源安全、穩(wěn)定電力供給方面仍有重要意義。短中期內(nèi)，我國電力需求將持續(xù)增長，煤電將繼續(xù)扮演保障電力安全的“壓艙石”角色。
隨著風(fēng)電、光伏等不穩(wěn)定電源的增加，煤電將轉(zhuǎn)型為靈活電源，繼續(xù)保證電力系統(tǒng)安全運行?！半p碳”目標下，電力供給將由傳統(tǒng)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。風(fēng)電和光伏將成為未來電力系統(tǒng)的主力。由于發(fā)電方式受氣象因素影響較大，風(fēng)電、光伏的出力曲線往往呈現(xiàn)較大的波動。目前，風(fēng)電、光伏的發(fā)電占比較低，其波動性產(chǎn)生的影響還較小，可以通過調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)進行消納彌補。然而，未來隨著風(fēng)電、光伏成為主力，電力系統(tǒng)將面臨極大的不穩(wěn)定擾動。與此同時，隨著電力需求的不斷增長，需求側(cè)的負荷波動也可能進一步加劇風(fēng)險。而煤電的調(diào)節(jié)作用能夠避免電力供給波動，其作為靈活電源或者備份電力可以確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
當前，降低碳排放更應(yīng)該關(guān)注煤電的發(fā)電量，而不僅是煤電裝機量。從趨勢來看，煤電的利用小時數(shù)一直在逐步下降。在高峰時期，煤電運行小時數(shù)接近6000小時，目前大致降至4000多小時左右，未來這種下降趨勢還會繼續(xù)保持。因此，即使煤電裝機總量略有增加，只要運行小時數(shù)保持合理的下降趨勢，對于實現(xiàn)碳達峰目標不會產(chǎn)生太大阻礙。而且，煤電裝機新增還能夠保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，幫助可再生能源更穩(wěn)定地并網(wǎng)發(fā)電。“雙碳”目標下，電力供給將由傳統(tǒng)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。
2.極端天氣頻發(fā)，清潔能源出力堪憂，無法保證電力穩(wěn)定供應(yīng)。
由于發(fā)電方式受氣象因素影響較大，風(fēng)電、光伏的出力曲線往往呈現(xiàn)較大的波動，電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性隨之提升。而氣候變化導(dǎo)致的極端天氣頻發(fā)，不穩(wěn)定的氣象條件將會進一步加大風(fēng)電、光伏出力的不穩(wěn)定性。與此同時，隨著電力需求的不斷增長，需求側(cè)的負荷波動也可能進一步加劇供需不平衡的風(fēng)險。而煤電的調(diào)節(jié)作用能夠避免電力供給波動。未來，煤電利用小時數(shù)下降可以推動電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，加快煤電機組轉(zhuǎn)為靈活電源、備份電源，繼續(xù)保證電力系統(tǒng)安全運行。
2021年和2022年，四川、云南等水電大省遭遇了“缺電潮”，嚴重影響了社會經(jīng)濟正常運轉(zhuǎn)。夏季高溫時期，西南地區(qū)降水量明顯減少，主要流域水量急劇降低，導(dǎo)致水力發(fā)電出力大幅下降。同時，極端高溫引發(fā)高峰時期的負荷激增，居民電力需求屢創(chuàng)新高。在極端天氣頻發(fā)情況下，特別是冬夏兩季以及臺風(fēng)等特殊天氣時段，水電、風(fēng)電、光伏都可能面臨“失靈”的情況，而如果進一步考慮需求端的高峰壓力，電力系統(tǒng)將處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，煤電的適當增加成為避免極端情況下出現(xiàn)缺電的解決方案。
3.煤電是支持目前風(fēng)電光伏高速增長的重要力量。
我國實現(xiàn)碳達峰目標需要清潔能源增量超過電力需求增長，加快清潔能源發(fā)展及合理控制電力需求增長是供需兩端發(fā)力的重點。按照我國“十四五”時期的能源發(fā)展規(guī)劃，2030年非化石能源在能源消費總量中的占比將達到25%左右，而風(fēng)電、光伏的總裝機容量將超過12億千瓦。在此目標規(guī)劃下，如果全社會用電量平均每年增長3%，那么2030年火電發(fā)電量占比將會控制在60%以下。如果全社會用電量平均每年增長5%或者更多，那么2030年火電發(fā)電量占比不會下降太多。這就意味著，要想實現(xiàn)2030年的碳達峰目標，清潔能源的增量必須超過電力需求的增長，從而實現(xiàn)對火電增量的替代，甚至是存量的替代。
從清潔能源供給端來看，目前我國水電和核電都面臨天花板限制，難以繼續(xù)大量增長，所以主要還是依靠風(fēng)電和光伏。2022年，我國風(fēng)電發(fā)電量達到7624億千瓦時，同比增長16.3%，占總發(fā)電量的8.83%。光伏發(fā)電量達4251億千瓦時，同比增長30.4%，占總發(fā)電量的4.92%?？梢钥闯觯壳帮L(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模仍較小，僅占發(fā)電量的13.8%，需要進一步提高風(fēng)電、光伏裝機容量的增長速度，同時逐步提高運行小時數(shù)。從需求端來看，我國目前仍然以“生產(chǎn)型”的能源消費為主。工業(yè)部門，特別是高耗能產(chǎn)業(yè)，是電力消費的主體。當下，我國GDP增長與電力需求的相關(guān)系數(shù)仍然很高，所以總的電力需求還將保持較快增長。如果要按時完成碳達峰目標、降低碳中和難度，政府需要利用政策工具引導(dǎo)GDP增長與化石能源消費增長強脫鉤，減少總體碳排放；同時實現(xiàn)GDP增長與電力需求增長相對脫鉤，降低電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的難度。
相關(guān)建議
綜上，對于國際上對中國煤電增加的非議，我國政府部門需要有定力，確實保障能源安全，確保有足夠的產(chǎn)能避免缺電。但是，對于新增煤電產(chǎn)能，政府需要經(jīng)過精準規(guī)劃和嚴格控制，同時也要保留先進的煤炭產(chǎn)能作為儲備。政府應(yīng)該繼續(xù)保持對煤電新增產(chǎn)能的嚴格管理，根據(jù)各地電力供需情況，詳細規(guī)劃和梳理煤電產(chǎn)能，精準審慎地批準實施新增產(chǎn)能。對于現(xiàn)存煤電機組，政府應(yīng)繼續(xù)推進淘汰落后產(chǎn)能，關(guān)停靈活性改造難、運行成本高的煤電機組，將煤電轉(zhuǎn)型作為煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型的重要目標。當前，我國煤電容量電價機制已經(jīng)落地，這是保障煤電運行的積極信號。通過容量電價機制幫助煤電企業(yè)進行成本回收，以較低的實施成本和靈活的電價制度提高煤電企業(yè)的發(fā)電可靠性，從而保障電力系統(tǒng)的安全運行。
在未來碳中和進程中，煤電能夠繼續(xù)為我國能源安全供應(yīng)和能源系統(tǒng)清潔轉(zhuǎn)型做出貢獻。短期內(nèi)，煤電轉(zhuǎn)型主要依靠降低發(fā)電小時數(shù)、減少機組運行來實現(xiàn)。煤電利用小時數(shù)下降可以推動電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，加快煤電機組轉(zhuǎn)為調(diào)節(jié)性電源，推動煤電行業(yè)適應(yīng)能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。在中遠期情況下，煤電將徹底轉(zhuǎn)為靈活電源、備份電源。結(jié)合CCUS（碳捕獲、利用與封存技術(shù)），煤電運行成本將得到進一步的降低。未來，我國不僅可以著眼于風(fēng)電、光伏加儲能的發(fā)展路徑，也可以選擇利用煤電機組加CCUS的配置，進一步降低碳中和的總體成本。
（作者系嘉庚創(chuàng)新實驗室首席科學(xué)家、廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長）
