关于我们 | English | 网站地图

  • 您现在的位置:
  • 首页
  • 电力
  • 综合
  • 碳中和目标下煤电未来如何定位?

碳中和目标下煤电未来如何定位?

2020-12-03 11:28:00 能见Eknower   作者: 大飞  

在中国提出“2030年碳排放达峰、2060年实现碳中和”目标后,曾经饱受争议的煤电加速退出路径逐渐明朗。

目前全球已经有不少国家和地区承诺将在本世纪中叶实现碳中和。但对于碳排放已经达峰的一些发达国家来说,它们有60至70年的时间从“碳达峰”平稳过渡到“碳中和”,但中国则承诺,将用30年的时间来完成这一转变。

这意味着,中国能源转型速度将远远超过发达国家,清洁能源、可再生能源将迎来爆发式增长。

为了实现碳中和目标,“十四五”期间必须严控煤电规模。这是因为,煤电是中国碳排放最大的领域。同时由于中国还处在城镇化、工业化进程中,电气化将成为各行业的主要脱碳手段。再加上电力是技术上最容易脱碳的部门,那么电力需要在各行业中做最早达峰的排头兵。

华北电力大学经济与管理学院教授袁家海基于碳中和目标,提出了一个电力系统脱碳路线图:到2025年达峰,2035年之后碳排放快速下降,2050年实现近零排放,2060年要达到负排放。这就要求,“十四五”期间,煤电总装机必须达峰,而且控制在目前的11亿千瓦左右。

现存的煤电装机角色也将发生改变,在未来可再生能源占据主导的电力系统中,其调峰调频、辅助服务等功能将愈发突显。

煤电规模亟待严控

“要实现碳达峰、碳中和,‘十四五’期间能源的增量主要得依靠非化石能源,特别是可再生能源。”中国工程院院士、原副院长杜祥琬表示。

目前,煤电仍然稳居我国第一大能源。

截至2019年底,全国煤电装机高达10.4亿千瓦,占全球总装机一半;2019年煤电发电量4.56万亿千瓦时,占全国发电量比重达63%。

煤炭是碳排放强度最大的化石能源。全球能源互联网发展合作组织发布的数据显示,煤电产生的二氧化碳排放占全国总排放量的43%,是未来减碳的最大主体。

近几年来,外界一直呼吁应严控煤电发展,但是目前我国对煤电的发展政策,却是时紧时松,未能真正抑制住煤电的无序建设冲动。不仅如此,在新冠疫情下,许多地方为了拉动投资、刺激经济,在煤电行业亏损面高达50%的情形下,仍逆势上马一批煤电项目。

与此同时,国家能源局也连续三年放松了中国煤电风险预警。今年2月,国家能源局发布2023年煤电规划建设风险预警结果,33个预警地区中,红色地区从2021年的17个,2022年的8个,减少为2023年的3个。红色预警是一个约束性指标,表示煤电装机明显冗余、系统备用率过高,不能核准和开工建设新的省内自用产能。

袁家海发布过一组统计数据显示,目前各开发阶段(在建、缓建、停建、封存、核准、核准前开发和宣布)煤电项目的容量共计4.13亿千瓦。如果全部完成,这将是一个巨大的装机规模,占全国现有煤电装机量的40%,给实现碳达峰目标增加了很大阻力。

从一个能源企业中长期发展角度来看,发展煤电项目也并非明智的选择。事实上,近年来我国煤电行业日子并不好过。由于电力市场过剩、新能源竞争冲击、高煤价低电价“两头挤压”等多种因素叠加、长期综合作用,煤电企业接连亏损,负债率高企。

全球能源互联网发展合作组织在《中国“十四五”电力发展规划研究》给出过预警,当前开始每新增1亿千瓦煤电机组,不仅将增加超过3000亿元资产损失,同时会导致2030年前将累计减少清洁能源装机约3亿千瓦。

可再生能源补缺

严控煤电装机规模,以后的增量用电需求如何满足?能源安全如何保障?

目前业内普遍预计到2025年、2035年我国将新增用电需求1.8万亿、2.4万亿千瓦时左右。

全球能源互联网发展合作组织在报告中给出了具体结论,认为若在2025年前不再新增煤电,并在2035年前逐步退出1.9亿千瓦装机,新增需求和煤电退出缺口可全部由清洁能源满足,清洁能源发电量年均增速仅需达到6.8%,低于2015年来10%的增速,完全可以实现。

该机构认为,其中“十四五”风电和光伏装机有望达到2.9亿千瓦、3.2亿千瓦,平均每年新增风电装机5800万千瓦、光伏6400万千瓦,合计为1.22亿千瓦。这些风电和光伏新增装机加上其他清洁能源新增装机,将完全可以满足“十四五”新增用电需求。

从国际经验、技术储备以及行业发展阶段看,清洁能源完全可以成为真正的主力能源。

近期,国家气候中心联合国家发改委能源所、北京大学、国网能源研究院等几家机构共同做了一个研究,结果表明,预计到2050年如果中国国内风电装机达到25亿千瓦、光伏装机26.7亿千瓦,按照全国小时级的电量互动平衡,不需要储能和需求侧响应,仅靠风光就可以提供全国67%的电力电量需求,同时弃风弃光率比率不到8%。

未来,风电和光伏等可再生能源,将在成本、环保等方面,以压倒式优势让煤炭等化石能源加速退出。

煤电未来如何定位?

但是煤电加速退出,可再生能源大规模发展,也带来了新的问题。

对整个电力系统而言,随着风电、光伏等可再生能源高速增长和煤电的不断退出,将从局部地区开始逐渐形成一个新能源电力高占比的电力系统。

这是一个巨大的挑战。在11月2日举行的全球能源互联网大会上,中国工程院院士郭剑波认为,高比例新能源电力系统电力总量充盈与时空不平衡矛盾突出,新能源消纳和电力系统安全的矛盾突出,将对电力系统的市场机制设计、规划设计、生产管理、运行控制带来挑战。

在这种情况下,可以提供灵活性辅助服务的煤电就派上了用场。郭剑波认为,可以通过调整煤电区域性功能定位,从电量型电源向电力电量型电源转变,充分发挥自身基础电源的优势,通过提供灵活性服务来提升新能源消纳。

全球能源互联网发展合作组织也认为,在碳中和目标下,煤电未来的定位应该是,总量逐步减少,功能向调节性电源转变。煤电装机2025年达峰11亿千瓦后,逐步减少至2035年9.1亿千瓦、2050年4亿千瓦左右。煤电将主要发挥辅助服务、保障灵活性和可靠性等作用。

在严控规模的同时,煤电存量机组优化改造,也是实现我国煤电清洁高效发展的重要举措。2019年底我国共有8.9亿千瓦煤电机组实现了超低排放,占全部煤电机组的85%。袁家海建议,“十四五”期间继续推进剩余具备条件的煤电机组超低排放和节能改造,对于不具备条件的煤电机组适当采取“上大压小”的方式进行替代,进一步降低煤电平均供电煤耗。

为更快实现碳排放达峰和碳中和目标,加速煤电退出,还需要市场机制设计与配套政策完善。如在电力市场基础上引入碳市场。

袁家海表示,未来在电力市场基础上引入碳市场,充分发挥现货市场竞价规则的作用,进一步完善省间交易机制,打破僵化的利益分配格局,做大跨区输电的“盘子”,实现在更大范围内的资源调配与电力互济。

充分发挥现货市场竞价规则的作用,碳市场将提升煤电发电成本,从而倒逼落后的低效煤电机组的竞争性淘汰。碳排放有了成本,燃煤机组出力必将减少,而水电、风电和光伏出力不会受到太大影响。

“碳市场+电力市场”会拉高边际出清机组报价,发出价格信号,吸引更丰富的需求响应、储能等灵活性资源进入市场,系统发电的碳排放总量将不断减少,最终以市场为驱动力实现脱碳。

能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥认为,实现碳达峰、碳中和目标,关键在于“十四五”期间加快完善碳市场机制建设。

2020年11月初,生态环境部发布《全国碳排放权交易管理办法(试行)》和《全国碳排放登记交易结算管理办法(试行)》的征求意见稿。邹骥提醒,当下碳市场交易制度还有不少有待完善的空间,包括需要明确碳交易总量控制,提高违法成本等,但当务之急是在“十四五”期间先做起来,在实践中寻找优化的解决方案。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 碳中和 煤电

更多

行业报告 ?