新(xin)能(neng)源高速(su)發展的同時,新(xin)一輪(lun)煤電裝機也在“狂飆(biao)”,這對碳中(zhong)和(he)大業來說(shuo)是(shi)幸與(yu)不(bu)幸?
10月31日,三(san)(san)峽(xia)集團下屬上市公司三(san)(san)峽(xia)能(neng)源(yuan)(SH:600905)發布公告稱,董事會審議(yi)通過(guo)議(yi)案(an),將在新(xin)疆(jiang)巴(ba)州若羌縣(xian)投資(zi)718億建設(she)新(xin)能(neng)源(yuan)基地,項目配套建設(she)煤電6×66萬(wan)千瓦。
華夏(xia)能源網注意(yi)到,三(san)峽集(ji)團此前在內蒙古鄂爾多斯的庫布其中(zhong)北部新(xin)能源基(ji)地項(xiang)目中(zhong),同樣配套建設400萬(wan)千瓦煤(mei)電(dian),兩(liang)個項(xiang)目合計要(yao)上馬近800萬(wan)千瓦的煤(mei)電(dian)。
三(san)峽集團水電(dian)起家,綠電(dian)裝機(ji)占比(bi)超九成(cheng),與煤電(dian)近乎“零(ling)接觸”,卻要如此集中大規模地上馬(ma)煤電(dian),著實讓業界出乎意料。
無獨(du)有偶(ou),傳統老牌煤電(dian)巨頭(tou)——國家能源(yuan)集團(tuan)(tuan)也在大上(shang)煤電(dian)裝機。8月24日,國家能源(yuan)集團(tuan)(tuan)甘(gan)肅巴丹吉林沙漠新能源(yuan)大基地4×100萬(wan)千瓦(wa)煤電(dian)項目獲得(de)集團(tuan)(tuan)立項批復(fu)。
兩家央企(qi)巨頭的(de)(de)新(xin)上煤電(dian)項(xiang)(xiang)目(mu),有一個共同點:煤電(dian)都是作(zuo)為(wei)新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)配套電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)同步立(li)項(xiang)(xiang)上馬的(de)(de)。作(zuo)為(wei)“風光火儲(chu)”打捆模式中必不可少的(de)(de)組(zu)成部(bu)分,發電(dian)央企(qi)上馬新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)項(xiang)(xiang)目(mu)都需要配建相(xiang)應數量的(de)(de)煤電(dian),以作(zuo)為(wei)新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)調峰電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。
這(zhe)是否意(yi)味著大上煤電的“潘多拉(la)魔盒”就此打開?
“風光(guang)(guang)火”打捆(kun)是逼不得已的(de)模(mo)式(shi),可結果卻(que)是越要發(fa)展(zhan)新(xin)能源,煤電(dian)的(de)配套裝機需求就越大(da)。“風光(guang)(guang)火”打捆(kun)模(mo)式(shi)作為一(yi)個現象級(ji)的(de)存(cun)在,引發(fa)了各方對煤電(dian)依(yi)賴(lai)癥是否(fou)會長期固化的(de)擔憂。
要實現(xian)碳(tan)達峰、碳(tan)中(zhong)和,未來(lai)二三十年中(zhong)國的新能源裝機有望達到60-80億千瓦,若(ruo)“風光火”打捆模式牢不可破,那么還(huan)需要建(jian)設(she)多大規模的煤電裝機?這一矛盾問(wen)題(ti),不僅會帶來(lai)煤電利用小時數(shu)大幅(fu)下降,還(huan)會帶來(lai)如(ru)何循(xun)序(xu)漸進去煤的大難題(ti)。
煤電裝機換種方式開閘?
三峽集團的兩個煤電項目,其一是位于內蒙古鄂爾多斯的庫布其中北部新能源基地項目,規劃建設光伏800萬千瓦、風電400萬千瓦、光熱20萬千瓦,配套煤電400萬(wan)千瓦及新型儲能500萬(wan)千瓦時。所發(fa)電力(li)擬(ni)通過蒙西-京津冀特高壓直流(在建中)外送。
其(qi)二(er),是位于新疆(jiang)若羌縣的三峽南疆(jiang)塔克拉瑪干沙(sha)漠(mo)新能(neng)源基地項目(mu),規劃建設光(guang)伏850萬(wan)(wan)千瓦(wa)、風(feng)電(dian)400萬(wan)(wan)千瓦(wa),配套(tao)煤電(dian)396萬(wan)(wan)千瓦(wa)及新型儲能(neng)約250萬(wan)(wan)千瓦(wa)。所發(fa)電(dian)力擬通(tong)過“疆(jiang)電(dian)外送”第四通(tong)道送至川渝地區。
前述國家能源(yuan)集團甘(gan)肅煤(mei)電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)也是類似模式——位于(yu)甘(gan)肅省酒泉的(de)巴丹吉林沙漠新能源(yuan)基(ji)地項(xiang)目(mu)(mu),風(feng)光(guang)新能源(yuan)總裝機(ji)1100萬(wan)干瓦(wa),為了支撐風(feng)光(guang)外送(song),項(xiang)目(mu)(mu)配套(tao)了4×100萬(wan)千瓦(wa)的(de)煤(mei)電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)。
其實不(bu)僅僅是三峽集團和國(guo)家(jia)能源集團,其他發電央企(qi)的新能源項目開發,基本都(dou)同樣采用“風光火”打捆模式。
例如,內蒙(meng)古庫布(bu)齊南部(bu)、烏蘭布(bu)和以及騰格(ge)里三大沙(sha)漠(mo)基地,分別由央國(guo)企(qi)華(hua)能(neng)、蒙(meng)能(neng)、華(hua)電(dian)牽頭,每個項(xiang)目風光裝機(ji)都是約(yue)(yue)1200萬(wan)千瓦(wa)(約(yue)(yue)800萬(wan)千瓦(wa)光伏(fu)和400萬(wan)千瓦(wa)風電(dian)),這些(xie)新能(neng)源項(xiang)目也都同時配套(tao)約(yue)(yue)400萬(wan)千瓦(wa)煤電(dian),并全部(bu)新增配套(tao)一條外送(song)通道(dao)。
這些“風光火”打(da)捆的新(xin)能源項(xiang)目(mu),投(tou)資(zi)規(gui)模(mo)非常(chang)驚人(ren)。以華能庫布(bu)齊南部基地項(xiang)目(mu)為例,該項(xiang)目(mu)總裝機(ji)1600萬(wan)千(qian)瓦(包含風電400萬(wan)千(qian)瓦、光伏800萬(wan)千(qian)瓦、煤電400萬(wan)千(qian)瓦),總投(tou)資(zi)800億元,是華能近年來單體(ti)投(tou)資(zi)最(zui)(zui)大(da)、規(gui)劃(hua)產能最(zui)(zui)大(da)的新(xin)能源基地項(xiang)目(mu)。
對“風光火”打捆模式的(de)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)配比,此前有(you)業內人士曾做過測(ce)算,過去沒有(you)風光發電(dian)(dian)(dian)的(de)時(shi)候,1.2千(qian)瓦(wa)的(de)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)能(neng)為(wei)1千(qian)瓦(wa)的(de)用戶(hu)供電(dian)(dian)(dian);但新型(xing)電(dian)(dian)(dian)力系統下,需要(yao)“1.2千(qian)瓦(wa)的(de)新能(neng)源(yuan)+1千(qian)瓦(wa)的(de)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)”才能(neng)對應1千(qian)瓦(wa)的(de)用戶(hu)。也就是說,平時(shi)不(bu)開機的(de)1千(qian)瓦(wa)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian),主要(yao)是為(wei)新能(neng)源(yuan)提供調(diao)峰服務。
從從前述發電央企風光大基地項目的實操來計算,“風光火”打捆模式的新能源與煤電的配比也大概有3:1,即每3千瓦風光新能源,就需要配套1千瓦的煤電。
為什么需要按比例配套煤電?這背后原因還是源于新能源的隨機性、間歇性、波動性難題。光(guang)伏發(fa)電年利用小時(shi)數(shu)僅(jin)為1500小時(shi)左右,風(feng)電利用小時(shi)數(shu)在2200小時(shi)左右,新能源發(fa)不出電以及發(fa)電量不夠的時(shi)候,就需要煤電頂上(shang)來(lai)。
如果“風(feng)光火(huo)”打捆成(cheng)為牢不可破的模式(shi),按照每(mei)3千(qian)(qian)瓦風(feng)光新能(neng)(neng)源需(xu)(xu)要(yao)配套1千(qian)(qian)瓦煤電來(lai)計算,到(dao)新能(neng)(neng)源裝(zhuang)(zhuang)機達到(dao)60-80億千(qian)(qian)瓦的碳中和階段,中國需(xu)(xu)要(yao)新建的煤電裝(zhuang)(zhuang)機將(jiang)達到(dao)20-27億千(qian)(qian)瓦。
據中國電(dian)力(li)企業(ye)聯(lian)合會發布的(de)《中國電(dian)力(li)行(xing)業(ye)年(nian)度(du)發展(zhan)報(bao)告(gao)2024》,截至(zhi)2023年(nian)年(nian)底,我國煤電(dian)裝機容量約11.7億千瓦。如果為了發展(zhan)新能源(yuan)配建煤電(dian)再翻一(yi)倍,發展(zhan)新能源(yuan)的(de)意(yi)義在哪里?
如何打破煤電依賴癥“怪圈”?
“風(feng)光火”打捆模式背后,是能源體(ti)系(xi)中頑固的煤電(dian)依(yi)賴癥。
本來,更符合清潔能源替代(dai)路線的(de)(de)消納(na)路徑是(shi)“風光儲”打(da)捆(kun),即大力發展新(xin)能源和儲能,風光電用不掉的(de)(de)部分(fen)用多種(zhong)形式的(de)(de)儲能儲存起來,讓儲能參(can)與調峰。這是(shi)理想中的(de)(de)新(xin)型(xing)電力系統建設路徑。
事實上,各地(di)方政府(fu)也在通過新(xin)能(neng)源強制(zhi)配儲(chu)(chu)的辦法大力推動“風(feng)光儲(chu)(chu)”打捆模式(shi),就(jiu)連中(zhong)東部的分布式(shi)光伏開(kai)發,也已經在強制(zhi)配儲(chu)(chu)。中(zhong)關村(cun)儲(chu)(chu)能(neng)產(chan)業(ye)(ye)技術聯盟發布《新(xin)型儲(chu)(chu)能(neng)產(chan)業(ye)(ye)發展現狀(zhuang)及趨勢(shi)》顯示,截至(zhi)2024年上半年,中(zhong)國新(xin)型儲(chu)(chu)能(neng)累計裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)機達到48.18吉瓦(wa)/107.86吉瓦(wa)時。與(yu)風(feng)光裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)機增(zeng)長同步,儲(chu)(chu)能(neng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)機也在突(tu)飛猛進。
但是放眼整個電(dian)力(li)系統(tong),儲能電(dian)站(zhan)的(de)系統(tong)調(diao)節作用極為有限。中國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士劉(liu)吉臻在公開演講(jiang)中曾表示,其(qi)帶隊考察(cha)了不下5個儲能調(diao)峰電(dian)站(zhan),尷尬的(de)是,每個儲能電(dian)站(zhan)都拿不出調(diao)峰運行數據。
由于儲能暫(zan)時(shi)還難以有效扛起(qi)電力系統(tong)調(diao)節的(de)(de)重擔,“風光(guang)(guang)儲”打(da)捆模式(shi)還難以成形,退(tui)而求其次,就有了“風光(guang)(guang)火”打(da)捆消納新(xin)能源的(de)(de)模式(shi)。而后者還頗為見(jian)效——在這一模式(shi)加持下(xia),短(duan)短(duan)三年多(duo)時(shi)間,中(zhong)國的(de)(de)風光(guang)(guang)裝機就從2020年底的(de)(de)5億千瓦,迅速攀升至目前的(de)(de)逾12億千瓦。到2023年底,中(zhong)國新(xin)能源電量占比(bi)已達到了創紀錄(lu)的(de)(de)15.8%。
不過,與此同時(shi),“風光火”打捆模式的(de)問題也在加速暴露。
一方面,外送通道的(de)(de)(de)新能源(yuan)電量(liang)占比遲(chi)遲(chi)難(nan)有實質(zhi)性(xing)突破(po)。按照《“十(shi)四五”可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)發展規(gui)(gui)劃》的(de)(de)(de)設想,我(wo)國(guo)新建的(de)(de)(de)特(te)高(gao)壓通道,輸配可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)電量(liang)的(de)(de)(de)比例(li)原(yuan)則上不低于50%。然而(er),當(dang)前西(xi)北地區的(de)(de)(de)特(te)高(gao)壓利用小時(shi)數受限,在現(xian)有特(te)高(gao)壓線路(lu)規(gui)(gui)劃中的(de)(de)(de)新能源(yuan)比例(li),遠低于可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)50%的(de)(de)(de)要求。
據國家能源(yuan)局數據,2022年,天中、靈紹、祁韶、昭沂、吉泉、陜武(wu)等特高(gao)壓(ya)通道的(de)可再生能源(yuan)占(zhan)(zhan)比分別為(wei)40%、20%、15%、28%和28%。這意味著(zhu),“硬幣的(de)另一面(mian)”是特高(gao)壓(ya)線路(lu)的(de)煤電占(zhan)(zhan)比居高(gao)不下。
另一大困境,體現在中東(dong)部的分布式新能源開發(fa)之中。
按照新型電(dian)力系統(tong)發展的要(yao)(yao)求,風光需要(yao)(yao)逐步成長為主力電(dian)源(yuan)。但對(dui)整(zheng)個電(dian)力系統(tong)來(lai)說,發電(dian)隨機波動的風電(dian)、光伏,無(wu)法滿(man)足(zu)電(dian)網送電(dian)的穩定性需求。這(zhe)就需要(yao)(yao)煤電(dian)作為配(pei)套電(dian)源(yuan),“風光火”打捆發展新能(neng)源(yuan)的模式也得(de)以固(gu)化(hua),這(zhe)也直接(jie)驅(qu)動了三峽集(ji)團等綠電(dian)為主業(ye)的央企開(kai)始上馬大量煤電(dian)項目(mu),否則新能(neng)源(yuan)項目(mu)就建不起來(lai)。
這(zhe)帶(dai)(dai)來的結果是,新(xin)能源裝機(ji)越多,配套煤電的規模也就(jiu)越大;而新(xin)建煤電,又帶(dai)(dai)來新(xin)的碳排放。如(ru)此循環,左右手互(hu)搏,形成怪圈。
這(zhe)也難(nan)怪有電力央企(qi)內部(bu)人士感嘆:“發電央企(qi)又回到自己的(de)(de)傳統能源上去了,用煤電來支(zhi)持所謂新(xin)能源大(da)基地的(de)(de)發展,最怕的(de)(de)就(jiu)是(shi),新(xin)能源項目還(huan)沒最終建(jian)成,一個(ge)個(ge)煤電企(qi)業又都活過(guo)來了。”
在(zai)“風(feng)光(guang)火(huo)”打捆(kun)模式大行其(qi)道的(de)情況下,帶來的(de)負面問題會逐步(bu)累計,變成難辦的(de)“爛攤子”。
在(zai)(zai)8月份舉(ju)行的(de)2024電(dian)力(li)低碳轉型年會上,中國(guo)工程院院士劉吉(ji)臻在(zai)(zai)主旨(zhi)演講中表示,新能(neng)源“三性(xing)”(隨機性(xing)、間歇性(xing)、波動性(xing))是世界(jie)性(xing)難(nan)題(ti),不是用上儲能(neng)等一兩種調節(jie)手段就(jiu)能(neng)夠加以解決的(de)。
要(yao)打破“風光火打捆”模(mo)式(shi),未來(lai)必須(xu)要(yao)找(zhao)到新的、成(cheng)熟的調(diao)節手段(duan)與調(diao)節模(mo)式(shi)。可以抱(bao)有希望的是,未來(lai)儲能(neng)、綠(lv)電(dian)氫(qing)能(neng)技術(shu)的突破能(neng)夠帶來(lai)調(diao)節能(neng)力的幾何級增長(chang),或者(zhe)在電(dian)網側(ce)發力,將電(dian)網體(ti)系(xi)打造的更加(jia)智能(neng)、柔性、可調(diao),多方發力為新型電(dian)力系(xi)統(tong)找(zhao)到日臻成(cheng)熟的調(diao)節模(mo)式(shi)組(zu)合,期待這(zhe)一天的到來(lai)不會太久遠。