文 | 吴迪 张莹 康俊杰 编辑 | 国际能源网
2020年中国新增煤电机组超过3800万千瓦,是世界其他地区新增煤电装机的三倍多,在建和宣布上马的机组总量约2.5亿千瓦,若全部建成投产,不仅会给实现碳中和目标增添很大阻力,还会进一步增加煤电资产搁浅风险。
中国已明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,到2035年实现生态环境质量根本好转,努力争取2060年前实现碳中和。“美丽中国”和“碳中和”目标给中国未来的经济社会发展指明了方向,但以煤电为主的电力生产消费结构不仅造成了严重的空气污染,还给中国应对气候变化行动带来了严峻挑战。
中国二氧化硫排放总量的90%、氮氧化物排放总量的67% 、烟尘排放总量的70%和人为源大气汞排放总量的40%均来自于燃煤。2019年火电行业的二氧化碳排放量约43.28亿吨,在全国碳排放总量中的占比超过40%。
在碳目标和空气质量目标的强烈约束下,中国势必要加速形成以高比例可再生能源电气化为中心的电力系统,以实现电力系统的绿色、低碳、安全、高效发展。在此大背景下,煤电行业的低碳转型,乃至逐步加速退出已成历史必然趋势。
尽管如此,煤电及其上游煤炭行业提供了超过300万个就业岗位,妥善处理受影响职工的就业安置、社会保障、劳动关系等问题,事关“六稳”、“六保”和社会稳定大局,必须高度重视。
01、严控煤电装机,优化煤电结构
煤电作为基荷电源,保障着中国电力系统的稳定安全运行。但近些年来,由于电力需求增速放缓和清洁能源替代加速等因素,煤电机组利用小时数持续下降, 全国火电的平均利用小时数已从2013年5000多小时下降至2020年的4216小时。煤电利用小时数的持续走低直接导致煤电产能过剩、盈利能力下降,目前亏损面已接近50%。
与此同时,在新冠疫情的冲击下,中国各地方政府为提振经济、稳定就业,又逆势上马了一批煤电项目。统计表明,2020年中国新增煤电机组超过3800万千瓦,是世界其他地区新增煤电装机的三倍多,在建和宣布上马的机组总量约2.5亿千瓦,接近德国煤电总装机的六倍。如果这些煤电全部建成投产,不仅会给实现碳目标和空气质量目标增添很大阻力,还会进一步增加煤电资产搁浅风险。
因此,在“十四五”及更长远的未来,不应再批准新建煤电项目,同时合理安排在建机组进度,力争到2025年实现煤电装机容量和煤耗总量达峰,分别为11.5亿千瓦和12.9亿吨标准煤。
中国已进入高质量发展阶段,年均用电需求已从“十五”和“十一五”时期两位数的增长下降至“十三五”时期的6.2%。煤电装机规模的严格控制不会影响中国未来的供电安全。根据国网能源研究院、中电联等多家研究机构的预测,“十四五”时期年均用电需求将进一步下降,年均增速降至4%-5%左右。
根据对“十四五”时期各电源年均新增装机及发电量的预测(表1),中国每年的新增非煤机组可以提供约3000亿千瓦时的清洁电力,再加上存量煤电机组的运行优化,将至少可以满足4%以上的年新增电力需求。“十四五”的需求侧资源总量可达1.5亿千瓦,也能够满足电力系统3%-5%的尖峰负荷。此外还可通过适量发展抽水蓄能、源网测储能,以及电网之间的优化互济等,满足尖峰负荷需求。因此,“十四五”时期不用新增煤电也可保障供电安全,部分存量煤电甚至有望被清洁电力和需求侧资源替代。
因此,中国有条件加快淘汰煤电落后产能,实现煤电结构优化和转型升级。对不符合环保、能耗、安全、技术等法律法规标准和产业政策要求的30万千瓦及以下的煤电机组,应实施强制关停;对超龄服役、扭亏无望、环保安全不达标又无力投入改造的老小机组,应主动关停;对西部、北部等落后煤电机组集中的区域,应提高淘汰力度,并加大推进其他机组的超低排放和节能改造力度。同时有序推进该地区大型煤电基地集约高效开发,尽可能减少传统的“风火光打捆”特高压输送模式,大力发展“风光水火储一体化”和“源网荷储一体化”的跨区消纳模式,支持东中部负荷中心;对东中部等发达地区,不再新建煤电,加大清洁外电、本地可再生能源和需求侧资源的开发利用,全力保障供电安全。
02、转变煤电定位,增加电力系统灵活性
由于政策推动和可再生能源成本的不断降低,中国可再生能源自“十二五”以来飞速发展。2020年风电、光伏装机已分别达2.8亿千瓦和2.5亿千瓦,风电、光伏等新能源发电量占比也从2010年的1.1%上升到2020年9.5%。中国有丰富的可再生能源资源禀赋,预测到2025年,风电、光伏可全面实现平价上网,可再生能源将成为能源消费增量主体,并逐渐成为存量主体。
但在可再生能源的大规模并网消纳的同时,电力系统灵活性不足的问题也在逐渐显现。目前中国抽水蓄能、燃气等灵活调节电源比重仅为6%,西北地区仅为0.9%。截至2019年底,“三北”地区完成火电灵活性改造机组约5800万千瓦,不足“十三五”规划目标的30%。这导致部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水。2019年西北五省弃风率高达8.7%,弃光率高达5.8%,全国约三分之二的新能源弃电量来自于西北地区,新能源消纳形势十分严峻。