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“十四五”期間，煤電確定了向基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性電源轉型的基調。展望“十五五”，煤電轉型應如何進一步支撐高比例新能源電力系統(tǒng)運行？
9月9日，《中國經營報》記者在一場煤電主題研討會上獲悉，與會專家表示，“十五五”時期，為保障高比例新能源電力系統(tǒng)安全可靠運行，煤電將加快定位轉型，弱化其電量主體角色，發(fā)揮其基礎保供、靈活調節(jié)和應急備用的功能。煤電應與新能源協(xié)同發(fā)展，促進電力系統(tǒng)調節(jié)能力提升，并借助多元長效協(xié)同轉型機制增強電力系統(tǒng)的安全性與低碳屬性。
轉折點來臨
自“十三五”以來，隨著電力行業(yè)清潔低碳轉型加速推進，我國電力裝機和發(fā)電結構已發(fā)生顯著變化。
截至2024年年底，全國全口徑發(fā)電裝機容量達33.5億千瓦。其中，非化石能源發(fā)電裝機容量19.5億千瓦，占總裝機容量的58.2%；風電和光伏發(fā)電裝機容量累計達到14.1億千瓦，超過煤電裝機的11.9億千瓦。
在發(fā)電量方面，非化石能源發(fā)電量穩(wěn)步增長，但煤電仍是當前中國電力供應的主要電源。2024年，中國發(fā)電量10.09萬億千瓦時。其中，非化石能源發(fā)電量3.92萬億千瓦時，占全口徑總發(fā)電量的比重為38.8%；風電和光伏發(fā)電量二者合計占全口徑總發(fā)電量的18.1%。煤電機組以35.5%的裝機占比提供了54.8%的發(fā)電量，為5.5萬億千瓦時，相比2016年煤電發(fā)電量占比（64.3%）下降9.5%。
隨著“雙碳”目標的深入推進，煤電在新型電力系統(tǒng)中的角色定位正向基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性電源轉變。
上述研討會發(fā)布的《邁向“十五五”煤電何去何從：轉型路徑與多元機制研究》（以下簡稱“煤電報告”）提出，在“十五五”高能效電氣化且非化石能源高速部署的情景下，通過合理部署各類發(fā)電資源，降低電力系統(tǒng)的調節(jié)壓力，有望將煤電電量峰值控制在5.5萬億千瓦時左右。
華北電力大學（保定）講師張浩楠指出，“十五五”時期將有望迎來電力行業(yè)一個關鍵轉折點，即非化石能源對全社會用電量增量的貢獻將超過100%，中國電力系統(tǒng)將正式進入煤電存量替代時代。
中國華能集團有限公司能源研究院職員賀一表示：“煤電轉型的趨勢不可逆轉，節(jié)奏取決于新能源系統(tǒng)的成熟度這一內生變量。我們既要發(fā)展非化石能源，也要認識到煤電在未來一段時期內的戰(zhàn)略價值。我們需要降低煤耗，減少碳排放，但這并不等同于減少煤電裝機容量。應該從單純‘去煤化’轉向更科學地‘用好煤電’，讓它在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮好作用，從而為經濟社會發(fā)展和人民生活提供堅實保障?！?/span>
支撐新型電力系統(tǒng)構建
當前，新能源規(guī)模發(fā)展和電力系統(tǒng)安全保供仍離不開煤電支撐。同時，為更好保障新型電力系統(tǒng)安全可靠運行，促進新能源高效消納，亟須加快多元化靈活資源的建設。
煤電報告指出，電力系統(tǒng)調節(jié)能力的提升速度落后于新能源部署速度，新能源全額消納的難度將進一步增大。新能源發(fā)電短時尖峰出力功率大、電量小，電力系統(tǒng)的調節(jié)壓力呈指數級增長，需要大量的靈活性資源平抑新能源和負荷的不確定性，且不再限于調峰服務，對調頻、負荷跟蹤、容量充裕性等需求突出。
高比例新能源使得電力系統(tǒng)呈現出“天氣強耦合性”和“運行弱支撐性”，當電力系統(tǒng)靈活調節(jié)能力不足時，極端天氣會對電力安全造成嚴重沖擊。比如，2021年9月，東北地區(qū)缺煤限電期間風電出力驟減加重了缺電情況。
2024年12月，《電力系統(tǒng)調節(jié)能力優(yōu)化專項行動實施方案（2025—2027年）》提出，要著力提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和調用水平，支撐2025—2027年年均新增2億千瓦以上新能源的合理消納利用，全國新能源利用率不低于90%。
根據上述政策，需著力增強抽水蓄能調節(jié)能力、提升火電調節(jié)能力、改造或建設一批調度機構統(tǒng)一調度的新型儲能電站、提升可再生能源調節(jié)能力、大力提升電網資源配置調節(jié)能力和挖掘負荷側資源調節(jié)潛力等。
煤電報告顯示，靈活火電、跨區(qū)輸電、抽水蓄能、新型儲能、需求響應等靈活性資源的多元化部署策略緩解了“十三五”以來主要依靠煤電調峰來消納新能源的局面，在一定程度上也補充了煤電在爬坡、調頻、深調等方面的性能短板。不過，氣電、抽水蓄能、新型儲能等資源容量占電力裝機的比重尚不足10%，考慮到抽水蓄能電站建設周期長、新型儲能可用時長短等問題，“十五五”期間繼續(xù)加大煤電靈活性改造仍將是支撐高比例新能源消納的主力。
張浩楠認為，從提升電力系統(tǒng)靈活性角度來看，單純依靠煤電沒有辦法解決問題，氣電、抽水蓄能、新型儲能、需求響應等靈活性資源的發(fā)展則進一步彌補了煤電的短板。多元化、供需兩側靈活性資源共同調節(jié)電力系統(tǒng)平衡，對于高比例新能源電力系統(tǒng)非常必要。另外，未來電力系統(tǒng)不僅需要短時調節(jié)能力，隨著煤電逐步退出，長時儲能應對長達一周甚至一個月新能源出力不足的極端情況將至關重要。
對于提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和調用水平的問題，國網能源研究院原副院長蔣莉萍建議，在做規(guī)劃研究時，各地應根據區(qū)域環(huán)境和氣候條件情況，編制靈活可調度資源專項報告，具體分析可再生能源出力特性，科學分析調節(jié)能力需求。
電力系統(tǒng)轉型的挑戰(zhàn)
展望“十五五”，煤電報告指出，中國電力系統(tǒng)轉型還將面臨三重挑戰(zhàn)，即存量煤電轉型存在的經濟性制約、新能源躍式發(fā)展面臨技術與機制瓶頸、電能替代過快而煤電約束不足進而推高電力部門碳排放的風險。
隨著煤電電量增長空間見頂，機組平均利用小時數下滑，同時考慮到煤價波動、機組頻繁調節(jié)服務以及碳約束加強，這將使收益承壓。加之煤電未來低碳化技術的資金投入較大，使得煤電轉型面臨成本疏導問題。
賀一認為，價格機制能夠引導各類資源回歸價值本源，獲得合理的生存空間和回報。對于煤電來說，隨著煤電角色向調節(jié)性電源轉換，它的經濟回報獲取將不再依賴單一的電能量，而是根據提供的電能量、容量和輔助服務等多維度價值獲得經濟回報。
“十五五”期間，既要實現新能源規(guī)模增加，也要同步提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力。然而，隨著電力市場化改革進程加快，新能源全電量入市和電力現貨市場全覆蓋提速，當前新能源、儲能等電力資源同樣面臨收益考驗，影響著投資節(jié)奏。賀一認為，在價格機制引導下，新能源過去基于政策保護的超額收益模式不再存在，也將面臨市場價格的波動，這也倒逼新能源主動降本。而當前電力市場對儲能全生命周期的投資回收支撐不足，儲能投資主體需要找到更加智慧的盈利模式。
蔣莉萍建議，要科學考慮新能源裝機容量納入總體規(guī)劃供應能力安排的問題。同時，要對新能源投資收益進行認真測算，保障“十五五”期間的投資積極性。
碳排放是衡量電力行業(yè)轉型成效的重要指標。電力行業(yè)碳排放量占全社會能源碳排放量45%以上，提前達峰可為其他行業(yè)碳排放預留增長空間。
張浩楠指出，電力行業(yè)碳排放實現低水平提前達峰需要從供需兩側入手，供給側加速非化石能源替代，需求側提升用能效率。
面對中國電力系統(tǒng)轉型挑戰(zhàn)，煤電報告指出，需要實施多元復合的長效協(xié)同轉型機制來提升電力系統(tǒng)的安全低碳屬性，強化煤電與新能源投資建設過剩和短缺雙向預警的總量協(xié)同滾動管理機制，以電力行業(yè)為試點探索碳排放“雙控”機制，依托規(guī)模龐大的跨省跨區(qū)輸電線路協(xié)同推進省間電力互濟，合理疏導電力安全保供成本壓力，分步穩(wěn)妥推進容量市場建設。
