即便中國能源的消費結構與輿論導向扭曲著現實力場,但一個毋庸諱言的事實是,煤電仍是中國電力供應的絕對主體能源。
來自(zi)中(zhong)國(guo)電(dian)力(li)企業(ye)聯合會(簡(jian)稱“中(zhong)電(dian)聯”)的(de)統計數據顯示,2018年,中(zhong)國(guo)煤電(dian)44829億千(qian)(qian)瓦時,占全(quan)社會用電(dian)量(liang)64.97%;煤電(dian)裝機100835萬千(qian)(qian)瓦,占53.07%。
但硬幣(bi)的另(ling)一面,煤電的地位也(ye)已不同往日。煤電最早(zao)誕生(sheng)于英國。當愛迪生(sheng)1882年在倫(lun)敦開設HolbornViaduct發電站(zhan)時,這個(ge)世界首個(ge)煤電廠也(ye)開啟了人類第一次工業(ye)革命的大(da)門,直到今日,即便在全球范圍內,煤電仍是世界能(neng)源供給重(zhong)要(yao)部(bu)分。
但(dan)人(ren)類(lei)的普世共(gong)識倒逼(bi)著煤電的生存空(kong)間。從全球(qiu)到中(zhong)國(guo),煤電對于環(huan)境的負面(mian)效應廣受詬病。煤電的產業環(huan)保困境,批(pi)評者認為其一是燃煤電廠煙氣(qi)含有多種(zhong)污(wu)染物,包(bao)括(kuo)一氧(yang)化(hua)碳、二氧(yang)化(hua)硫、氮氧(yang)化(hua)物、粉(fen)塵等,這(zhe)些氣(qi)體排入空(kong)中(zhong),污(wu)染空(kong)氣(qi);其二、煙氣(qi)中(zhong)含有大(da)量二氧(yang)化(hua)碳,導致全球(qiu)氣(qi)溫(wen)升高(gao)。
2015年12月12日(ri),《巴黎協定》簽署,為控制全(quan)球氣溫(wen)上升,約(yue)200個締約(yue)方在(zai)巴黎氣候大(da)會上簽約(yue),相(xiang)約(yue)控制各自溫(wen)室氣體排放。
為落實減(jian)排目標,歐洲各國列出去煤時間表。先(xian)是(shi)英國,計劃(hua)(hua)到2025年關閉所有的煤電廠;繼而法國,宣布到2021年關閉所有燃煤電廠,然(ran)后(hou)德國、芬蘭、荷蘭等國相繼確定去煤計劃(hua)(hua)。
中(zhong)國是《巴黎(li)協定》締約國之一。中(zhong)國國家主(zhu)席習(xi)近(jin)平承(cheng)諾,2030年中(zhong)國碳排(pai)達峰,非化(hua)石能(neng)源占一次能(neng)源消費比例達到20%。
“十三五”期(qi)間,控制煤炭消費量、發(fa)展綠色低碳(tan)能源(yuan),是能源(yuan)政(zheng)策導向(xiang)。能源(yuan)供給背景下,結構調整(zheng)成為主要任務(wu)。
此外,為治理(li)大氣(qi)污(wu)染(ran),2013年國務院(yuan)發布《大氣(qi)污(wu)染(ran)防(fang)治計劃》,提出(chu)進(jin)行(xing)煤(mei)炭中(zhong)長期總量(liang)控制(zhi)(zhi),加強(qiang)散煤(mei)利用治理(li),要(yao)求煤(mei)電廠進(jin)行(xing)環保改造,并限制(zhi)(zhi)京津冀(ji)、長三(san)角、珠三(san)角等區域新(xin)建(jian)煤(mei)電廠。
多(duo)種因素作用下,“十三五(wu)”期間,煤電增速高(gao)開低走。
統計數據顯示,2018年,煤電發(fa)電量同比增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長7.29%,裝機增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長僅為2.31%。在新(xin)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)發(fa)電裝機容量中,煤電2018年新(xin)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)3056萬千(qian)瓦,同比降低12.79%。
一面是(shi)煤(mei)電的污染(ran)、碳排惡(e)名(ming),一面是(shi)風電、光(guang)伏等清潔能源的崛起,“十四五(wu)”期間,中(zhong)國(guo)煤(mei)電的產業(ye)政(zheng)策頂層設計再(zai)一次成為業(ye)界關(guan)注焦點。
這關乎中國(guo)能源(yuan)大消費既定(ding)方向中,各方利(li)益(yi)主體的零(ling)和(he)博(bo)弈,或正和(he)共榮。
煤電的誤解
霧霾壓國。煤電(dian)成(cheng)為眾矢之(zhi)的。
2013年(nian),霧(wu)霾大規模爆(bao)發。當年(nian)1月,在(zai)霧(wu)霾重(zhong)災區北京(jing),僅有5天不是霧(wu)霾天,口罩出行(xing)成(cheng)為京(jing)城(cheng)新景象(xiang)。報(bao)告顯示,中(zhong)(zhong)國(guo)最大的(de)500個城(cheng)市中(zhong)(zhong),只有不到(dao)1%的(de)城(cheng)市達到(dao)世界(jie)衛生(sheng)組(zu)織推薦的(de)空(kong)氣質量標(biao)準。2014年(nian)1月,國(guo)家減災辦、民(min)政部首(shou)次將(jiang)危害健康(kang)的(de)霧(wu)霾天氣納(na)入2013年(nian)自然災情進行(xing)通(tong)報(bao)。
2013年9月,國務院發布《大(da)氣污(wu)染(ran)(ran)防(fang)治(zhi)計劃(hua)》,決心大(da)力整治(zhi)空氣污(wu)染(ran)(ran),其中最重(zhong)(zhong)要的(de)是改變能源結構,進(jin)行煤(mei)(mei)(mei)炭中長期總量控制(zhi),作為煤(mei)(mei)(mei)炭最重(zhong)(zhong)要的(de)利用形式(shi),煤(mei)(mei)(mei)電(dian)也在防(fang)治(zhi)范圍內(nei)。根據(ju)《大(da)氣污(wu)染(ran)(ran)防(fang)治(zhi)計劃(hua)》,煤(mei)(mei)(mei)電(dian)廠必(bi)須進(jin)行環保改造(zao),并限制(zhi)京津冀(ji)、長三角、珠三角等區域新建煤(mei)(mei)(mei)電(dian)廠。
由(you)于(yu)(yu)公(gong)認燃煤(mei)是霧霾(mai)的(de)(de)主要成因(yin),而煤(mei)炭的(de)(de)最大(da)用戶又是煤(mei)電,于(yu)(yu)是,煤(mei)電被(bei)普遍認為是導致(zhi)霧霾(mai)的(de)(de)元兇。
但這(zhe)實際(ji)是一(yi)種誤解。
“不要將煤(mei)電(dian)和煤(mei)炭畫等號,也不要將煤(mei)電(dian)和霧霾畫等號。”電(dian)力規(gui)劃(hua)設計總院規(gui)劃(hua)研(yan)究部副主(zhu)任(ren)劉世宇表示。
2017年9月,中電(dian)聯發(fa)布了《中國煤(mei)電(dian)清潔發(fa)展報告》,報告顯示,在北京,以及更大范圍的京津冀(ji),燃煤(mei)污(wu)染物(wu)排(pai)放占整個(ge)京津冀(ji)霧(wu)霾(mai)成分的34%。
國(guo)網能源研(yan)究院(yuan)研(yan)究顯示,2016年(nian)煤(mei)(mei)電耗煤(mei)(mei)約(yue)14.95億噸,占全(quan)年(nian)煤(mei)(mei)炭消費量43.2%。煤(mei)(mei)電是名副其實的(de)煤(mei)(mei)炭第一大(da)用戶(hu),但并(bing)不代表(biao)是污染第一大(da)戶(hu)。
2007年(nian),國(guo)家(jia)發改委(wei)(wei)就和環保部門聯合下文,要求(qiu)煤(mei)電(dian)機組進(jin)行脫硫改造(zao);2015年(nian),發改委(wei)(wei)、環保部、能源(yuan)局又聯合發文,要求(qiu)煤(mei)電(dian)進(jin)一步進(jin)行超(chao)低排放改造(zao)。
中電(dian)聯報(bao)告顯(xian)示,2016年,我國單位火(huo)電(dian)發電(dian)量(liang)(liang)煙塵、二氧(yang)(yang)化(hua)硫、氮氧(yang)(yang)化(hua)物排(pai)(pai)放量(liang)(liang)分別降(jiang)至0.08克(ke)、0.39克(ke)和0.36克(ke),達到世界先(xian)進水(shui)平。從1979-2016年,火(huo)電(dian)發電(dian)量(liang)(liang)增長17.5倍,煙塵排(pai)(pai)放量(liang)(liang)比(bi)峰(feng)值600萬噸下(xia)降(jiang)了94%,二氧(yang)(yang)化(hua)硫排(pai)(pai)放量(liang)(liang)比(bi)峰(feng)值1350萬噸下(xia)降(jiang)了87%,氮氧(yang)(yang)化(hua)物排(pai)(pai)放量(liang)(liang)比(bi)峰(feng)值1000萬噸左右下(xia)降(jiang)了85%。
京(jing)津(jin)冀(ji)污染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)的(de)(de)主因是散煤(mei)的(de)(de)燃燒。環保(bao)部調查顯示,京(jing)津(jin)冀(ji)區域每年(nian)燃煤(mei)散燒量超過4000萬噸,占京(jing)津(jin)冀(ji)煤(mei)炭用量的(de)(de)十(shi)分(fen)之一(yi),對煤(mei)炭污染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)量的(de)(de)貢獻總量卻達一(yi)半左右。
據此計(ji)算,京(jing)津冀地區,散煤燃燒(shao)排(pai)(pai)放(fang)的污(wu)(wu)染(ran)物(wu)是煤電的7倍左右(you)。根據環保部調查,散煤污(wu)(wu)染(ran)物(wu)排(pai)(pai)放(fang)占煤炭污(wu)(wu)染(ran)物(wu)排(pai)(pai)放(fang)約50%,而煤電污(wu)(wu)染(ran)物(wu)排(pai)(pai)放(fang)占霧(wu)霾(mai)成(cheng)分34%,則意味著煤電污(wu)(wu)染(ran)物(wu)排(pai)(pai)放(fang)實際僅(jin)占霧(wu)霾(mai)成(cheng)分2.4%左右(you)。
多位業內人士(shi)認為(wei),推進電能(neng)替(ti)代,將散(san)煤(mei)燃(ran)(ran)燒,轉化為(wei)煤(mei)電形式,實(shi)際有利于(yu)降低污染物排放,提(ti)高煤(mei)炭(tan)燃(ran)(ran)燒效率(lv)。
煤(mei)電(dian)負外部性的另一條是二(er)氧化碳排放(fang),二(er)氧化碳是一種溫(wen)室氣(qi)體(ti),大量排放(fang)會導致(zhi)全球氣(qi)溫(wen)升高。《巴黎(li)協(xie)定(ding)(ding)》正是為了控制(zhi)溫(wen)室氣(qi)體(ti)制(zhi)定(ding)(ding)。
多家電力(li)咨(zi)詢(xun)機構人(ren)士(shi)表示,對于電力(li)的(de)(de)“十四五”規劃,中國承(cheng)諾(nuo)的(de)(de)“碳排2030達峰、非化石能源占(zhan)一(yi)次能源20%”是規劃研究的(de)(de)外部硬性(xing)約束條(tiao)件,所有的(de)(de)預測都基于這一(yi)條(tiao)件進(jin)行,在這一(yi)約束條(tiao)件下(xia),“十四五”煤電仍然(ran)具(ju)有發展空間。
國情最優方案
中國正在努力(li)提倡(chang)煤(mei)炭的清(qing)潔高效利(li)用。通過煤(mei)電機組的環(huan)保(bao)改造,中國的煤(mei)電廠都對外宣布可以(yi)達到相當于天然(ran)氣(qi)發(fa)電的排放水(shui)平,甚至將來比天然(ran)氣(qi)發(fa)電更清(qing)潔(近零排放)。
對(dui)于諸多關注中國能(neng)源消(xiao)費(fei)的國人來說,為什(shen)(shen)么不直(zhi)接用天然氣發電(dian)?或者,為什(shen)(shen)么不使用沒(mei)有排放的風(feng)電(dian)、光伏來替代煤電(dian)是他(ta)們經(jing)常提出的產業之問。
事實上,從能(neng)源(yuan)安全的(de)維度考慮(lv),煤(mei)炭(tan)是中(zhong)國儲量最豐富的(de)能(neng)源(yuan)。相比(bi)煤(mei)炭(tan),石(shi)油、天然氣(qi)的(de)對外依存度年年攀登新高。
今年3月(yue),《中(zhong)國油氣產業發(fa)展分析(xi)與展望報(bao)告(gao)藍(lan)皮書》在北京發(fa)布(bu)。報(bao)告(gao)顯示(shi),2018年,中(zhong)國油氣對外(wai)(wai)依(yi)存(cun)度(du)雙(shuang)創新高,其(qi)中(zhong)石油對外(wai)(wai)依(yi)存(cun)度(du)逼近70%,天然氣對外(wai)(wai)依(yi)存(cun)度(du)升至45.3%。
相比而言,2018年(nian)中國(guo)煤(mei)炭產(chan)能36.8億噸,煤(mei)炭消費(fei)量為39億噸。與此同時,煤(mei)炭業還在持續推進去產(chan)能,以遏制煤(mei)炭產(chan)能過(guo)剩。
此(ci)外,電(dian)力系統運行需要煤電(dian)。相(xiang)比(bi)煤電(dian)、天(tian)然(ran)氣發電(dian)等,風(feng)電(dian)、光伏(fu)靠天(tian)吃飯,屬于不(bu)可控的間歇式能源。
隨著(zhu)風(feng)電(dian)、光伏在電(dian)力(li)系(xi)統中的(de)比例(li)增長,電(dian)力(li)系(xi)統的(de)安(an)全運行,必須面對的(de)一個現實問題是,風(feng)電(dian)、光伏的(de)間(jian)歇式供應外(wai),如何(he)保證電(dian)力(li)系(xi)統的(de)穩(wen)定可持續。
內蒙(meng)古的案例可以(yi)作一注解。
內(nei)蒙(meng)古擁有(you)豐富(fu)的風(feng)電資源,風(feng)電開發也走在全國(guo)前列(lie)。到(dao)2011年,內(nei)蒙(meng)古風(feng)電裝機(ji)已經達到(dao)全國(guo)第一。但由(you)于本地消納有(you)限,外(wai)送通道又不(bu)暢,內(nei)蒙(meng)古棄(qi)風(feng)問題成為關注焦點。
數據(ju)顯示,2011年蒙西棄(qi)風比(bi)例23%,2014年一季度棄(qi)風比(bi)例創下45.2%的棄(qi)風記錄(lu)。即使(shi)在情況好轉的2015年,內蒙古棄(qi)風率也高達18%,棄(qi)電91億千(qian)瓦時。
2016年(nian)、2017年(nian),由于棄風(feng)率高(gao)企,國家(jia)能源局將內(nei)蒙古(gu)歸為(wei)紅色預(yu)(yu)警(jing)區域,禁(jin)止新建風(feng)電項目。2018年(nian),內(nei)蒙古(gu)棄風(feng)緩解,才解除紅色預(yu)(yu)警(jing)。
令人始(shi)料未及的是,內蒙(meng)古原(yuan)本本地消納不足(zu),導致棄(qi)(qi)風棄(qi)(qi)電,但從2018年開始(shi),反而(er)出現(xian)供電不足(zu)的現(xian)象,當(dang)地諸(zhu)多工(gong)業大(da)戶(hu)不得(de)不面對(dui)限(xian)電境(jing)況。
內蒙古限電困局首先爆發(fa)的主要(yao)地區是烏蘭察布(bu)。從2018年(nian)國慶(qing)往后,烏蘭察布(bu)就頻(pin)頻(pin)發(fa)生(sheng)限電事件。
調研公司報告稱,烏(wu)蘭察布限(xian)電(dian)2018年10月最為嚴(yan)重(zhong),11月開始逐漸恢復(fu),春(chun)節(jie)(jie)期間限(xian)電(dian)影響已幾乎沒(mei)有,但(dan)春(chun)節(jie)(jie)過后(hou)限(xian)電(dian)再次嚴(yan)重(zhong)。
今(jin)年4、5月,疊加熱電(dian)機(ji)組檢修影響,供電(dian)出現嚴重(zhong)缺口(kou)。6月,因系統出力不足,烏蘭察(cha)布(bu)地區又限電(dian)用電(dian)100萬負荷(he)。7月中(zhong)旬,烏蘭察(cha)布(bu)再度限電(dian)。
一位電(dian)(dian)力(li)(li)(li)研究人(ren)士表示,過去蒙西電(dian)(dian)網是將風電(dian)(dian)、光伏負荷預測折算10%計(ji)入電(dian)(dian)力(li)(li)(li)平(ping)衡(heng),近(jin)年來(lai),為(wei)了更多消納可再生能源,風電(dian)(dian)、光伏負荷預測已經折算90%計(ji)入電(dian)(dian)力(li)(li)(li)平(ping)衡(heng),在這(zhe)一電(dian)(dian)力(li)(li)(li)平(ping)衡(heng)模型下,關停了大量的煤電(dian)(dian)機組(zu),導(dao)致(zhi)氣象因素作(zuo)用下,風電(dian)(dian)、光伏停止出力(li)(li)(li),托底(di)的在運煤電(dian)(dian)機組(zu)又(you)爬坡能力(li)(li)(li)不足(zu),進而(er)導(dao)致(zhi)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)用戶間歇式限(xian)電(dian)(dian)。
風電(dian)、光(guang)伏等(deng)不可控(kong)能(neng)源在(zai)電(dian)網(wang)中比例增長,導致在(zai)供電(dian)側,需要更多的調(diao)峰(feng)資源。作為可再生能(neng)源發展的先行者(zhe),德(de)國早有先例。
一位(wei)電(dian)力研(yan)究(jiu)人士表(biao)示,風電(dian)、光伏在電(dian)力系(xi)統(tong)中比例(li)到達一定比例(li)(15%-20%)后,每高一個百分點(dian),對電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)調(diao)峰要(yao)求都是質的(de)改變。
據介紹,2013年,德國有223天(tian)(tian)對傳(chuan)統能源出力進行調(diao)整(zheng),以適(shi)應(ying)風(feng)電(dian)、光伏(fu)波動性特質;2014年,調(diao)整(zheng)天(tian)(tian)數上升到(dao)330天(tian)(tian)。從(cong)電(dian)量來看(kan),2014年,德國為適(shi)應(ying)新(xin)能源的調(diao)整(zheng)電(dian)量為5197吉(ji)瓦(wa)時(GWH),2015年就變成了16000吉(ji)瓦(wa)時了。
另(ling)外,在(zai)用電側也(ye)出(chu)現了新的變化。
近(jin)年來(lai),工業用電增(zeng)長放(fang)緩(huan),而(er)居(ju)民用電則(ze)保持(chi)快速增(zeng)長。相比工業用電預測、調(diao)度,居(ju)民用電的預測和(he)調(diao)度則(ze)難(nan)得多,用電側(ce)負(fu)荷的波動性(xing)也更大(da);這意味(wei)著,不管在供電側(ce)還是(shi)在用電側(ce),負(fu)荷的波動性(xing)都在加大(da),都需要更多的調(diao)峰資源(yuan)。
另外,電(dian)力(li)系統的容量也不足。近年(nian)來,東(dong)南(nan)部省(sheng)份,如河南(nan)、江蘇、浙江、湖南(nan)等地(di),在區(qu)域(yu)地(di)區(qu)高峰(feng)出(chu)現供電(dian)缺(que)口(kou)。今年(nian)夏季前,國網各地(di)區(qu)公司發(fa)布(bu)預測,估(gu)算高峰(feng)時段(duan)供電(dian)缺(que)口(kou)達千萬千瓦。
這些供電(dian)缺口與過去大面積缺電(dian)不可相(xiang)提并論。負(fu)(fu)荷監測顯示,迎峰(feng)度夏期間97%以上尖峰(feng)負(fu)(fu)荷的持續時間也(ye)只有幾(ji)個小(xiao)時或十幾(ji)小(xiao)時。
這意味著為(wei)滿足尖(jian)(jian)峰負荷時段(duan)電力平衡,最經濟的方法,是調節電力用戶(hu),在(zai)尖(jian)(jian)峰時段(duan)減少用電。東部省份正(zheng)在(zai)推(tui)進的需求側響應,即從用戶(hu)角度進行削(xue)峰填谷。
需求側響應之外,只能加大區域內備(bei)用機組容量,在供電(dian)不足時頂(ding)上,或者(zhe)加強(qiang)區域電(dian)網(wang)聯(lian)系,互相調劑(ji)。
但不論是(shi)備用機組還是(shi)調(diao)峰機組,中(zhong)國(guo)的(de)選(xuan)項都很有限,可供(gong)選(xuan)擇的(de)可控(kong)發電(dian)(dian)機組主(zhu)要包括煤電(dian)(dian)、天然氣發電(dian)(dian)和儲能,相較而言,煤電(dian)(dian)具有最優的(de)經濟性。
可(ke)再生能(neng)源(yuan)機組搭配(pei)儲能(neng),可(ke)以成為可(ke)控電(dian)源(yuan),但成本更高。目前(qian),儲能(neng)充放一次成本約在0.5元/千瓦時(shi),僅(jin)儲能(neng)成本就(jiu)高于煤電(dian);有研究測算顯示(shi),煤電(dian)運行成本要比天然氣(qi)發電(dian)低25%。
劉世宇認(ren)為,在“十四五”期間,即(ji)使讓核(he)電(dian)(dian)、水電(dian)(dian)、天然氣發(fa)電(dian)(dian)、風(feng)電(dian)(dian)、太陽(yang)能(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)、儲(chu)能(neng)(neng)等(deng),以及需(xu)求(qiu)側(ce)響應(ying)(ying)充(chong)分發(fa)展,還是不(bu)足以滿足電(dian)(dian)力(li)供應(ying)(ying)安全需(xu)求(qiu),仍然需(xu)要適度發(fa)展煤電(dian)(dian)機組,這也(ye)是中(zhong)國(guo)國(guo)情下(xia)最現實、最經(jing)濟的選擇(ze)。
煤電增量幾何?
“十四五”期間煤(mei)電以調(diao)峰角色為主,有無可(ke)能(neng)通(tong)過增加現有煤(mei)電機(ji)組(zu)靈(ling)活性來提升調(diao)峰資(zi)源,而不必新增煤(mei)電機(ji)組(zu)?
“如果說(shuo)煤(mei)電不發展,我是堅決反(fan)對的。”劉世宇說(shuo),從電力系(xi)統運(yun)行角(jiao)度看,煤(mei)電在(zai)十四五期間(jian)肯定要有(you)增量。
另外,由于(yu)電(dian)力是一(yi)個資金密(mi)集型、長周(zhou)期(qi)行業,配套“十三五(wu)”核準的西電(dian)東送重(zhong)要輸電(dian)通道的煤電(dian)項目,實際已(yi)經陸(lu)(lu)陸(lu)(lu)續(xu)續(xu)開(kai)工;還有一(yi)些(xie)涉(she)及(ji)民(min)生供暖的熱(re)電(dian)聯產機組,也已(yi)經核準開(kai)工。
這意味著“十四五”煤電將形(xing)成增量(liang)已正在進(jin)行的事(shi)實(shi)。
中電(dian)聯圍繞電(dian)力(li)(li)中長(chang)期發展,聯合有關(guan)電(dian)網公(gong)司(si)、發電(dian)企(qi)業開展了一系列研究。中電(dian)聯《“十四五”及(ji)中長(chang)期電(dian)力(li)(li)需求預測》提出,中國電(dian)力(li)(li)需求還處于較(jiao)長(chang)時間增長(chang)期,但增速(su)逐(zhu)漸放(fang)緩。
預計2020年(nian)、2025年(nian)我(wo)國(guo)全社會用電量(liang)分別(bie)為7.6萬(wan)億(yi)、9.5萬(wan)億(yi)千瓦時(shi),“十(shi)三(san)五(wu)”、“十(shi)四五(wu)”期間年(nian)均增速(su)(su)分別(bie)為5.9%、4.5%;2030年(nian)、2035年(nian)我(wo)國(guo)全社會用電量(liang)分別(bie)為10.5-1.2萬(wan)億(yi)、11.5-12.4萬(wan)億(yi)千瓦時(shi),“十(shi)五(wu)五(wu)”、“十(shi)六五(wu)”期間年(nian)均增速(su)(su)分別(bie)為2.1%-3.4%、1.7%-2.2%。
“十(shi)四五(wu)”期(qi)間,煤(mei)電(dian)(dian)的發展(zhan)空間要從電(dian)(dian)量(liang)平衡(heng)和(he)電(dian)(dian)力(li)(li)平衡(heng)兩個層面(mian)看,既要滿足(zu)電(dian)(dian)量(liang)平衡(heng)又要滿足(zu)電(dian)(dian)力(li)(li)平衡(heng)。
從(cong)電(dian)(dian)(dian)量平衡看,目(mu)前(qian)煤電(dian)(dian)(dian)利(li)用小時數僅(jin)為4300小時左右,而煤電(dian)(dian)(dian)機組本身的(de)利(li)用小時數完(wan)全可以達到5500小時以上,按照目(mu)前(qian)已建(jian)在建(jian)的(de)11億(yi)千(qian)瓦煤電(dian)(dian)(dian)測算,至少可以增加(jia)1.3萬億(yi)千(qian)瓦時,考慮(lv)其他類型電(dian)(dian)(dian)源增加(jia)的(de)發電(dian)(dian)(dian)量,“十(shi)四五”期間(jian)煤電(dian)(dian)(dian)幾(ji)乎(hu)沒(mei)有建(jian)設空間(jian)。
從電(dian)(dian)(dian)(dian)力平衡看,由于新能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)效容量(liang)低,在用(yong)戶需要用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的時候,可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)沒(mei)有(you)風、沒(mei)有(you)光(guang)的情(qing)況,新能(neng)源(yuan)就沒(mei)有(you)出(chu)力。以2018年的運行(xing)數(shu)據(ju)為例,用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)高峰(feng)時段一般(ban)是晚上6-9點,風電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)夠參加電(dian)(dian)(dian)(dian)力平衡的容量(liang)不到裝機的10%,光(guang)伏基本是零。因(yin)此,為滿足(zu)電(dian)(dian)(dian)(dian)力平衡要求(qiu),需要建設一定規模的煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機來(lai)“托(tuo)底保供”,即在控制新能(neng)源(yuan)合理(li)(li)棄風棄光(guang)的前提(ti)下,供給側(ce)最大限(xian)度(du)地發展(zhan)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)、優先利用(yong)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan),消費側(ce)合理(li)(li)消減尖峰(feng)負荷,在此基礎上,電(dian)(dian)(dian)(dian)力缺額部分由煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)來(lai)保障(zhang)供應(ying)。
中電(dian)聯行業發展與(yu)環(huan)境資源部(bu)副主任張(zhang)琳表示,“十四(si)五”期間,中國至少(shao)需要新增1.5億千(qian)瓦煤(mei)電(dian)裝機(ji)。
目前,新(xin)(xin)能(neng)源占(zhan)總裝(zhuang)機(ji)比(bi)(bi)重(zhong)為(wei)18.6%,抽蓄、氣(qi)電(dian)等靈活調節電(dian)源占(zhan)總裝(zhuang)機(ji)的比(bi)(bi)重(zhong)僅為(wei)5.9%;中(zhong)電(dian)聯預計,相比(bi)(bi)于2018年,2025年我國新(xin)(xin)能(neng)源占(zhan)總裝(zhuang)機(ji)比(bi)(bi)重(zhong)將提高6個(ge)百(bai)分點,而靈活調節電(dian)源比(bi)(bi)重(zhong)僅提高3.5個(ge)百(bai)分點。
中電(dian)(dian)聯報告顯示,隨著新能源快速(su)發展(zhan)和用電(dian)(dian)特(te)性變(bian)化(hua),系統對(dui)靈活性電(dian)(dian)源需求將不斷提高,煤(mei)電(dian)(dian)機組(zu)將更多(duo)承(cheng)擔系統調(diao)峰、調(diao)頻、調(diao)壓和備(bei)用功能。煤(mei)電(dian)(dian)在系統中的定位將逐(zhu)步(bu)由(you)電(dian)(dian)量(liang)型電(dian)(dian)源向(xiang)電(dian)(dian)量(liang)和電(dian)(dian)力調(diao)節(jie)型電(dian)(dian)源轉變(bian)。
“十四五”期間,新增煤(mei)電(dian)(dian)裝機將更多扮演承擔電(dian)(dian)力系統中調節型電(dian)(dian)源的角色。相比之(zhi)下,其他調節能源難擔系統調節重任(ren)。
中(zhong)(zhong)(zhong)電聯報(bao)告還進(jin)一步指出,截止2018年(nian)(nian)底(di),中(zhong)(zhong)(zhong)國抽水蓄能(neng)電站總裝(zhuang)(zhuang)機2999萬千瓦(wa)(wa)。預(yu)計(ji)“十四(si)五”末抽水蓄能(neng)裝(zhuang)(zhuang)機約8000萬千瓦(wa)(wa);天(tian)然氣(qi)發電方(fang)面,截止2018年(nian)(nian)底(di),全國氣(qi)電裝(zhuang)(zhuang)機8375萬千瓦(wa)(wa),但由于中(zhong)(zhong)(zhong)國天(tian)然氣(qi)資(zi)源不足,對外(wai)依存度(du)達45.3%,而且天(tian)然氣(qi)發電成本(ben)(ben)高,度(du)電燃料成本(ben)(ben)約0.50元,現有(you)的氣(qi)電70%以上是(shi)熱電聯產項(xiang)目,調節能(neng)力(li)有(you)限。中(zhong)(zhong)(zhong)電聯樂觀估計(ji)“十四(si)五”末氣(qi)電裝(zhuang)(zhuang)機約1.8億(yi)千瓦(wa)(wa)。儲能(neng)電站目前受安全性、經(jing)濟性等因素(su)制約,尚未達到大規模商業化應用條件。
另外,為提高系統調節能力,對(dui)現有煤電機組進(jin)行靈活性改造,也是一個現實(shi)的選擇(ze)。
破(po)解(jie)新能源(yuan)消納難題,涉及電源(yuan)、電網、用(yong)戶、政策、技術(shu)等(deng)多(duo)個方面,需(xu)要多(duo)措并舉。
張(zhang)琳認為,丹麥(mai)新能源負電(dian)(dian)價政策在解決新能源消納方(fang)面具(ju)有借鑒意義,但這(zhe)是在丹麥(mai)電(dian)(dian)力系統具(ju)備(bei)充足調(diao)節能力的前置條件下,通(tong)過(guo)價格杠桿,選擇最(zui)具(ju)性(xing)價比的調(diao)節資源。
“中國調節(jie)資源嚴重不足。”張琳說,煤(mei)電機組的靈活性(xing)改(gai)造,是基于中國國情的現實選擇,解決的是調節(jie)資源有無的問題。
重建收益機制
“十四五”期間(jian),中國需要發展一(yi)定的煤(mei)電來保證電力系統的安全(quan)運行,但另一(yi)個問(wen)題是,還有(you)沒有(you)公司愿意投資煤(mei)電?
煤(mei)電(dian)(dian)(dian)已(yi)經(jing)不(bu)再是(shi)一門(men)好生意。煤(mei)電(dian)(dian)(dian)目前(qian)絕對主導的收(shou)益機制,仍然是(shi)通(tong)過(guo)上網售賣電(dian)(dian)(dian)量作(zuo)為收(shou)入(ru)來源(yuan),煤(mei)價不(bu)變條(tiao)件下,上網電(dian)(dian)(dian)量高、電(dian)(dian)(dian)價漲(zhang)則收(shou)入(ru)漲(zhang),反之則收(shou)入(ru)下降。
但煤電(dian)的設備利用(yong)小(xiao)(xiao)時(shi)數離設計(ji)值的5500小(xiao)(xiao)時(shi)還有相當距離。中電(dian)聯數據(ju)顯示,2018年,6000千(qian)瓦(wa)及以上(shang)火(huo)電(dian)機組設備利用(yong)小(xiao)(xiao)時(shi)為4378小(xiao)(xiao)時(shi),2017年則(ze)為4219小(xiao)(xiao)時(shi)。
劉世(shi)宇預計(ji),由于(yu)煤(mei)電的系統作用(yong)(yong)和(he)定位(wei)逐步發(fa)生變化(hua),2025年前后煤(mei)電設(she)備(bei)利用(yong)(yong)小(xiao)(xiao)(xiao)時數能保持在4300小(xiao)(xiao)(xiao)時以上,到4500小(xiao)(xiao)(xiao)時左右,各地(di)區(qu)有(you)差異,可(ke)能回(hui)不(bu)到前一個發(fa)展階(jie)段5000以上的設(she)備(bei)利用(yong)(yong)小(xiao)(xiao)(xiao)時數。
設備(bei)利用小時數(shu)不達設計值,同(tong)時,原(yuan)本(ben)為平衡市場煤(mei)的煤(mei)電(dian)聯動機(ji)制(2020年取消煤(mei)電(dian)聯動)失效,導(dao)致煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)無法疏導(dao)原(yuan)料煤(mei)漲價(jia)的成本(ben)壓力,煤(mei)電(dian)廠大面積虧損(sun)。
來(lai)自中(zhong)電(dian)(dian)聯的報(bao)告(gao)指出,截(jie)止2018年(nian)10月底,燃煤發電(dian)(dian)企(qi)業平均虧損面達(da)58.94%,前三季度虧損額達(da)282億元(yuan)。按照當前電(dian)(dian)煤價格、標桿(gan)電(dian)(dian)價和(he)機組年(nian)利用小時數測算,只(zhi)有(you)百萬機組存(cun)在(zai)微利,其余(yu)30萬、60萬級機組處于(yu)虧損狀(zhuang)態。
這意(yi)味著(zhu),在現行機制(zhi)下,“十四(si)五(wu)”所需的新增煤(mei)電機組無(wu)法對投資(zi)商形成(cheng)吸(xi)引力。
另一方面(mian),存量(liang)煤電(dian)機組靈(ling)活(huo)性改造(zao)也同樣吸引不起電(dian)力(li)公司(si)的(de)興趣。《電(dian)力(li)發展“十(shi)三五(wu)”規劃(hua)》中提出,“十(shi)三五(wu)”期間“三北”地區完成煤電(dian)機組靈(ling)活(huo)性改造(zao)約2.15億千瓦(wa)。
截(jie)至2019年(nian)5月,“三北(bei)”地(di)區(qu)累計完(wan)(wan)成火電機組靈活性(xing)改造(zao)5078萬(wan)千瓦,僅完(wan)(wan)成規劃目標的24%。其中,華北(bei)地(di)區(qu)煤電靈活性(xing)改造(zao)完(wan)(wan)成25%,西北(bei)地(di)區(qu)完(wan)(wan)成更少。
業內(nei)公認,煤電(dian)機組靈活性改(gai)造技術不(bu)是(shi)問題(ti),難題(ti)在于捋清其中的利(li)益關系,建立更為科學的利(li)益分(fen)配(pei)機制。
在當下(xia)煤(mei)電機組依靠出售上網(wang)電量獲得收入的模(mo)式下(xia),煤(mei)電深度調(diao)峰機組年利用小時數必(bi)然會大幅(fu)下(xia)降,直(zhi)接影(ying)響企業(ye)收益。
以丹(dan)麥為例,丹(dan)麥的火電利用小(xiao)(xiao)時(shi)數從調(diao)峰(feng)前的5000小(xiao)(xiao)時(shi)下(xia)降到了(le)調(diao)峰(feng)后的2500-3000小(xiao)(xiao)時(shi),通(tong)過現貨市場價格調(diao)節,調(diao)峰(feng)收入(ru)仍然確保了(le)其可以獲得合理(li)的收益。
中(zhong)國(guo)電(dian)力(li)現貨市場還在試點(dian)階段(duan)。不(bu)過東北是(shi)國(guo)內最早試運行(xing)輔(fu)助服(fu)務市場的地區。
事實上,由于東北地區因調峰(feng)輔助服務政策(ce)出臺早、補(bu)償(chang)力(li)度大,企業改造積(ji)極性(xing)高,試(shi)點煤電(dian)項目(mu)靈活(huo)性(xing)改造已(yi)完成80%。
一名電(dian)力行業專家講了(le)個現實(shi)發生的故事。
東北地(di)區經常人為設(she)定(ding)機(ji)組最小出(chu)力,有一臺熱電(dian)聯(lian)產機(ji)組經遼寧(ning)核定(ding)可以(yi)實(shi)現(xian)最小出(chu)力,核定(ding)的(de)人覺得技術(shu)上沒問(wen)題,“但是電(dian)廠的(de)人,眼淚(lei)都(dou)下來了,說降不下來,用電(dian)低(di)谷期(qi),這個機(ji)組出(chu)力降到(dao)65%”。
后(hou)來,東北地區(qu)有(you)了(le)調峰輔助服務補償機(ji)制,市場(chang)激勵手段(duan)出現后(hou),這臺機(ji)組沒有(you)做任何改造,在保證供熱的情況(kuang)下,最小出力(li)降到了(le)25%。
張琳認為,煤(mei)電靈活性(xing)改造,需要建立合理(li)的(de)利益分(fen)配機制,保障企業獲取合理(li)補(bu)償(chang)。相比國(guo)(guo)外,我(wo)(wo)國(guo)(guo)的(de)補(bu)償(chang)標準(zhun)明顯偏低(di)。2018年我(wo)(wo)國(guo)(guo)輔(fu)助服(fu)務補(bu)償(chang)費用占上網電費總額的(de)0.83%,遠低(di)于美國(guo)(guo)PJM市場(chang)的(de)2.5%、英國(guo)(guo)的(de)8%。
張琳提出三點建議:
一是推(tui)行標(biao)準化(hua)電(dian)煤(mei)(mei)中(zhong)長(chang)期購銷合(he)同(tong),合(he)理疏導煤(mei)(mei)電(dian)企業(ye)發電(dian)成(cheng)本,保障各方利益。
二是(shi)優化調度運(yun)行方式(shi),充分發揮各類機組(zu)技術特(te)性。百萬千瓦、大部(bu)分60萬千瓦機組(zu)能耗低,應盡量帶基本(ben)負荷,保證電量收益;30萬千瓦及以下機組(zu)開展靈活性改造參與深度調峰等輔助(zhu)服務,獲得(de)輔助(zhu)服務補(bu)償。
三是(shi)逐步推動補償政策向市場(chang)機制過(guo)渡,適時(shi)出(chu)臺(tai)容量(liang)電價,擴大靈活性交易品種(zhong)。
事(shi)實上(shang),主管部門也已(yi)經(jing)開始重視煤(mei)(mei)電機組的經(jing)營困境。國家發展改革委10月24日(ri)公布《關(guan)于深化燃(ran)煤(mei)(mei)發電上(shang)網(wang)電價(jia)(jia)形成機制改革的指(zhi)導意(yi)見》,明確從2020年1月1日(ri)起,取消煤(mei)(mei)電價(jia)(jia)格聯動機制,將現行燃(ran)煤(mei)(mei)發電標桿上(shang)網(wang)電價(jia)(jia)機制,改為“基準(zhun)價(jia)(jia)+上(shang)下浮動”的市場(chang)化價(jia)(jia)格機制。
盡管發改委明確2020年暫不(bu)(bu)上(shang)浮上(shang)網(wang)電(dian)價,以確保(bao)工(gong)商業平均(jun)電(dian)價只降不(bu)(bu)升,但電(dian)價的(de)上(shang)下浮動空間,給了煤電(dian)機組通過(guo)價格疏導電(dian)煤成本壓力的(de)可能。
“十(shi)四五”期間,新增(zeng)煤電(dian)機(ji)組(zu)定位調節型電(dian)源,為新能(neng)源調峰,為系(xi)統做備用容量,相關(guan)利益(yi)分配(pei)機(ji)制的建立尤為關(guan)鍵。
“問題是(shi)錢從哪(na)里來?”一位電力(li)行業專家表示,目前相關利(li)益機制的建(jian)立(li)由(you)地方(fang)政府牽頭推進(jin),但進(jin)展(zhan)并不順(shun)利(li)。
涉及電力(li)(li)(li)調峰的幾個當事方(fang),新能(neng)源行(xing)業(ye)面臨退(tui)補(bu)、欠補(bu),經營壓力(li)(li)(li)巨(ju)大;煤電行(xing)業(ye)大面積虧損;兩(liang)次降(jiang)低工商業(ye)電價(jia)后,電網(wang)也(ye)面臨經營壓力(li)(li)(li)。
多(duo)個(ge)電(dian)力專家(jia)表示,新能源(yuan)帶來的(de)(de)綠(lv)色(se)清潔的(de)(de)電(dian)力,實際由用戶(hu)享受,理(li)應由用戶(hu)付費買單。
但現實是(shi),國務院(yuan)今年又降(jiang)低10%一般工商(shang)業電(dian)價(jia)(jia),中央政(zheng)府的政(zheng)策取向是(shi)降(jiang)電(dian)價(jia)(jia)而非漲電(dian)價(jia)(jia)。
劉(liu)世宇認為,現在首要的(de)任務,是(shi)為煤(mei)電去(qu)妖魔化,確立“十四五”發展煤(mei)電必(bi)要性的(de)共識,“之(zhi)后(hou)自然會有(you)解(jie)決方(fang)案,沒有(you)什(shen)么問題是(shi)解(jie)決不了(le)的(de)。”