火電前沿！目前煤電裝機(jī)增長(zhǎng)是“煤電”與“缺電”選擇的最優(yōu)解

[ 目前風(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(jìn)一步提高風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量的增長(zhǎng)速度，同時(shí)逐步提高運(yùn)行小時(shí)數(shù)。]

2021年4月，中國(guó)提出嚴(yán)控煤電項(xiàng)目，“十四五”時(shí)期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)，“十五五”時(shí)期逐步減少煤炭消費(fèi)。2023年，我國(guó)面臨能源價(jià)格高漲、極端高溫干旱天氣頻發(fā)等多個(gè)挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)能源供給造成嚴(yán)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(lái)新一輪的項(xiàng)目建設(shè)熱潮。針對(duì)中國(guó)煤電裝機(jī)從壓減到反彈，外界有許多批評(píng)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(dāng)前我國(guó)低碳轉(zhuǎn)型的形勢(shì)來(lái)看，短中期內(nèi)依舊難以徹底擺脫對(duì)于煤電的依賴。為了兼顧能源成本和能源安全，我國(guó)的能源和電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)依然會(huì)以煤炭為主?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)煤電裝機(jī)增長(zhǎng)是“煤電”和“缺電”選擇的最優(yōu)解。

當(dāng)前我國(guó)煤電仍然呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)

1.電力需求快速上漲。

雖然風(fēng)電、光伏的裝機(jī)量大，但發(fā)電的增量較小，如果煤電不增長(zhǎng)，我國(guó)將面臨缺電。從電力需求側(cè)來(lái)看，2023年1~10月的全社會(huì)用電量同比增長(zhǎng)5.8%。供給方面，2023年我國(guó)風(fēng)電光伏發(fā)電量占全社會(huì)用電量的14%左右，增速可以達(dá)到20%左右，由此風(fēng)電光伏發(fā)電可以滿足全社會(huì)用電量增長(zhǎng)的2.8%，還有3%的缺口。從發(fā)電端來(lái)看，我國(guó)水電開(kāi)發(fā)潛力受限，且水電核電增長(zhǎng)周期長(zhǎng)，難以在短期貢獻(xiàn)較大的電力增量。所以，電力需求缺口還是要依靠煤電來(lái)滿足，否則將面臨嚴(yán)重的缺電。因此，從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)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(guó)電力需求將持續(xù)增長(zhǎng)，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(yùn)行?！半p碳”目標(biāo)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(lái)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(dòng)。目前，風(fēng)電、光伏的發(fā)電占比較低，其波動(dòng)性產(chǎn)生的影響還較小，可以通過(guò)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)進(jìn)行消納彌補(bǔ)。然而，未來(lái)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(dòng)。與此同時(shí)，隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，需求側(cè)的負(fù)荷波動(dòng)也可能進(jìn)一步加劇風(fēng)險(xiǎn)。而煤電的調(diào)節(jié)作用能夠避免電力供給波動(dòng)，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(yùn)行。

當(dāng)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(jī)量。從趨勢(shì)來(lái)看，煤電的利用小時(shí)數(shù)一直在逐步下降。在高峰時(shí)期，煤電運(yùn)行小時(shí)數(shù)接近6000小時(shí)，目前大致降至4000多小時(shí)左右，未來(lái)這種下降趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)保持。因此，即使煤電裝機(jī)總量略有增加，只要運(yùn)行小時(shí)數(shù)保持合理的下降趨勢(shì)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)不會(huì)產(chǎn)生太大阻礙。而且，煤電裝機(jī)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?！半p碳”目標(biāo)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(wú)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(dòng)，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(huì)進(jìn)一步加大風(fēng)電、光伏出力的不穩(wěn)定性。與此同時(shí)，隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，需求側(cè)的負(fù)荷波動(dòng)也可能進(jìn)一步加劇供需不平衡的風(fēng)險(xiǎn)。而煤電的調(diào)節(jié)作用能夠避免電力供給波動(dòng)。未來(lái)，煤電利用小時(shí)數(shù)下降可以推動(dòng)電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，加快煤電機(jī)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(yùn)行。

2021年和2022年，四川、云南等水電大省遭遇了“缺電潮”，嚴(yán)重影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。夏季高溫時(shí)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(shí)，極端高溫引發(fā)高峰時(shí)期的負(fù)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(tái)風(fēng)等特殊天氣時(shí)段，水電、風(fēng)電、光伏都可能面臨“失靈”的情況，而如果進(jìn)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(dāng)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(zhǎng)的重要力量。

我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)需要清潔能源增量超過(guò)電力需求增長(zhǎng)，加快清潔能源發(fā)展及合理控制電力需求增長(zhǎng)是供需兩端發(fā)力的重點(diǎn)。按照我國(guó)“十四五”時(shí)期的能源發(fā)展規(guī)劃，2030年非化石能源在能源消費(fèi)總量中的占比將達(dá)到25%左右，而風(fēng)電、光伏的總裝機(jī)容量將超過(guò)12億千瓦。在此目標(biāo)規(guī)劃下，如果全社會(huì)用電量平均每年增長(zhǎng)3%，那么2030年火電發(fā)電量占比將會(huì)控制在60%以下。如果全社會(huì)用電量平均每年增長(zhǎng)5%或者更多，那么2030年火電發(fā)電量占比不會(huì)下降太多。這就意味著，要想實(shí)現(xiàn)2030年的碳達(dá)峰目標(biāo)，清潔能源的增量必須超過(guò)電力需求的增長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火電增量的替代，甚至是存量的替代。

從清潔能源供給端來(lái)看，目前我國(guó)水電和核電都面臨天花板限制，難以繼續(xù)大量增長(zhǎng)，所以主要還是依靠風(fēng)電和光伏。2022年，我國(guó)風(fēng)電發(fā)電量達(dá)到7624億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)16.3%，占總發(fā)電量的8.83%。光伏發(fā)電量達(dá)4251億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)30.4%，占總發(fā)電量的4.92%?？梢钥闯?，目前風(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(jìn)一步提高風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量的增長(zhǎng)速度，同時(shí)逐步提高運(yùn)行小時(shí)數(shù)。從需求端來(lái)看，我國(guó)目前仍然以“生產(chǎn)型”的能源消費(fèi)為主。工業(yè)部門，特別是高耗能產(chǎn)業(yè)，是電力消費(fèi)的主體。當(dāng)下，我國(guó)GDP增長(zhǎng)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(zhǎng)。如果要按時(shí)完成碳達(dá)峰目標(biāo)、降低碳中和難度，政府需要利用政策工具引導(dǎo)GDP增長(zhǎng)與化石能源消費(fèi)增長(zhǎng)強(qiáng)脫鉤，減少總體碳排放；同時(shí)實(shí)現(xiàn)GDP增長(zhǎng)與電力需求增長(zhǎng)相對(duì)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(duì)于國(guó)際上對(duì)中國(guó)煤電增加的非議，我國(guó)政府部門需要有定力，確實(shí)保障能源安全，確保有足夠的產(chǎn)能避免缺電。但是，對(duì)于新增煤電產(chǎn)能，政府需要經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)規(guī)劃和嚴(yán)格控制，同時(shí)也要保留先進(jìn)的煤炭產(chǎn)能作為儲(chǔ)備。政府應(yīng)該繼續(xù)保持對(duì)煤電新增產(chǎn)能的嚴(yán)格管理，根據(jù)各地電力供需情況，詳細(xì)規(guī)劃和梳理煤電產(chǎn)能，精準(zhǔn)審慎地批準(zhǔn)實(shí)施新增產(chǎn)能。對(duì)于現(xiàn)存煤電機(jī)組，政府應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)淘汰落后產(chǎn)能，關(guān)停靈活性改造難、運(yùn)行成本高的煤電機(jī)組，將煤電轉(zhuǎn)型作為煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型的重要目標(biāo)。當(dāng)前，我國(guó)煤電容量電價(jià)機(jī)制已經(jīng)落地，這是保障煤電運(yùn)行的積極信號(hào)。通過(guò)容量電價(jià)機(jī)制幫助煤電企業(yè)進(jìn)行成本回收，以較低的實(shí)施成本和靈活的電價(jià)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(yùn)行。

在未來(lái)碳中和進(jìn)程中，煤電能夠繼續(xù)為我國(guó)能源安全供應(yīng)和能源系統(tǒng)清潔轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。短期內(nèi)，煤電轉(zhuǎn)型主要依靠降低發(fā)電小時(shí)數(shù)、減少機(jī)組運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。煤電利用小時(shí)數(shù)下降可以推動(dòng)電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，加快煤電機(jī)組轉(zhuǎn)為調(diào)節(jié)性電源，推動(dòng)煤電行業(yè)適應(yīng)能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。在中遠(yuǎn)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(yùn)行成本將得到進(jìn)一步的降低。未來(lái)，我國(guó)不僅可以著眼于風(fēng)電、光伏加儲(chǔ)能的發(fā)展路徑，也可以選擇利用煤電機(jī)組加CCUS的配置，進(jìn)一步降低碳中和的總體成本。