『能源“十四五”系列报道』三大难题横亘在前,煤电应该如何定调?


来源:   时间:2021-01-12 09:42:20


“十三五”即将结束,“十四五”规划依然在紧锣密鼓地进行中。在碳中和远景目标的指挥下,煤电的发展再度面临极大的不确定性。与其他能源类型不同的是我国煤炭资源丰富,煤电长期以来都是主力电源。煤电的发展规划甚至可以影响整个电力系统的发展,乃至整个能源系统的谋篇布局。煤电在“十四五”期间应该如何发展,除了因碳排放受限之外,煤电未来的突破还要面临哪些难题?“十四五”期间,要怎样给煤电定调?

01、碳中和目标下的挑战

今年习总书记在9月份提到我国要在2030年实现二氧化碳达峰,2060年实现二氧化碳中和。与西方发达国家相比,从碳达峰到碳中和的时间几乎缩减了一半儿。12月16-18日举办的“中央经济工作会议”同样提出要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源的规划目标。

能源在碳排放占比非常大

煤炭消费在2013年之后已经没有再出现峰值,但煤电依然在逐年增加。

“十三五”期间,我国煤电装机的上限是11亿千瓦,国家气候战略中心首任主任李俊峰接受记者采访时表示:“希望煤电在以后也不要超过10亿千瓦的上线,煤电先要停下来,下一步要减下来。”

中电联《“十四五”及中长期电力需求预测》提出,中国电力需求还处于较长时间增长期,但增速逐渐放缓。预计“十四五”期间年均增速在4.5%左右,2025年我国全社会用电量约为9.5万亿千瓦时。煤电是否要以此跟进装机?如果跟进装机,是否会成为碳中和目标实现的阻力?

今年冬天少有的全国性极寒天气,让全国多地电力供应出现紧张的局面,除了湖南、浙江、江西、内蒙限电之外,有网传消息,上海也可能加入限电大军。北京虽然没有出现限电的情况,但确实重启了煤电应急。电力供应紧张之时,煤电兜底的作用被凸显出来。

一边是煤电的碳减排问题,另一边是风电、光伏等清洁能源在用能需求量大的时候难以顶上,在电力供应短缺的时候,人们首先想到的依然还是“煤电”。煤电在“十四五”期间如何定调一直都在争论不休,难题究竟应该如何解决?

02、水耗问题成困扰

煤电除了碳排放限制外,对于水资源的消耗也是一大难题。国际能源网记者了解到,煤电机组需要冷却装置,通常以水冷为主,因此,煤电如果大量新增可能给水资源消耗带来较大影响。

绿色和平日前发布了《黄河流域电力部门虚拟水转移及2030年电源结构优化报告》(以下简称《报告》),《报告》显示:在中国,电力行业是仅次于农业的第二大用水行业,年取水量占社会总取水量的10%左右,包括燃煤电厂在内的火电对水资源的消耗十分严重,在水资源压力较大的地区,很多燃煤电厂面临着严峻的用水风险。

煤电厂蒸汽消耗大量水资源

根据《报告》数据显示:2010-2015年期间,黄河流域八省火电年耗水量从89.95亿立方米增长到132.27亿立方米,年复合增速高达8.02%。

牛津大学博士、北京大学博士后研究员廖夏伟指出:“黄河流域对外输电,把高达5亿立方米的水运输给其他的省市,主要是送到京津冀用电中心地区。很多煤电企业为了减少煤炭运输成本,将煤电厂就近建在像山西、内蒙等能源基地,在这些地方建立煤电厂,会加剧上述地区地下水超采枯竭的问题。”

黄河流域通过输电相当于外输水源

实际上煤电耗水的问题已经给环境造成了一定的不利影响。根据2019年《黄河水资源公报》显示:黄河流域已经形成6个浅层地下水降落漏斗、18个浅层地下水超采区。

在20世纪末,黄河流域断流问题严重,在1972至1996年的25年间,有19年出现河干断流。

由此可见,煤电在“十四五”期间如果大规模新增装机,可能给黄河流域水资源和生态带来的不良影响甚至可能会超过其产生的碳排放问题。因此,《报告》中建议,黄河流域规划和审批部门应对“水能”危机保持高度警惕,应停止批准在该地区新建燃煤电厂,对已投建的煤电项目进行空冷技术的升级改造,严格落实“以水定产”的政策。

由此可见,碳达峰和水资源约束都是“十四五”期间火电新增装机需要面临的两大难题。

03、最大的难题是投资不足

如果说碳中和以及水资源约束是煤电“十四五”发展难题的外部制约条件,那么煤电自身的投资不足则可能是“十四五”期间难以大规模发展的重要内因。

“十四五”期间,中国需要发展一定比例的煤电来保证电力系统的安全运行,到底还有没有公司愿意投资煤电?煤电亏损的问题,长期以来悬而未决,不知吓退了多少有意投资煤电的投资者。

国际能源网记者了解到,煤电行业大面积亏损并不是最近几年才有的事情,2008—2011年间,仅五大发电集团煤电相关板块的亏损额累计就超过900亿元。2012—2016年,煤电经营业绩随着煤价的大幅下行而有所好转,但2017年至今,行业再次出现普遍亏损的态势。

煤电的亏损让投资者望而却步,对于煤电来说,当务之急应该让人们看到煤电未来的价值所在。

有专家指出:煤电为整个电力系统提供了安全保障服务,但没有拿到相应的服务费,无偿承担了大量成本。按照“谁受益、谁承担”的原则,煤电、气电等可调节机组提供的安全稳定性服务,既不应由其无偿提供,也不应该由可再生能源承担,而应该由真正的受益者,即电力用户承担相应的费用。

“十四五”期间,新增煤电机组如果定位是调节型电源,为新能源调峰,为系统做备用容量,如何合理给予其合适的商业模式至关重要。

李俊峰建议:要从价格机制上去入手,加快煤电的灵活调度的运行的技术改造,并且要这种改造是要有竞争力的。

04、装机多少才合适?

人们不禁对“十四五”能源规划如何调整有些担心。煤电究竟能不能装,如果要装,新增多少才合适?“十四五”规划会不会因为多地出现的限电问题而调整煤电装机量?

实际上随着技术的进步,煤电产生的碳排放已经逐年减少,很多大型煤电厂已经可以做到超低排放甚至近零排放。煤电因此也成为煤炭清洁高效利用的最佳方式之一。

国网研究院董事长张运洲认为,电力平衡和对其他电源的调节补偿需求决定了煤电仍将发挥重要作用,相当长一段时间内,仍需在系统中维持12.5亿至14亿千瓦煤电装机。

中电联行业发展与环境资源部副主任张琳则认为,“十四五”期间,中国至少需要新增1.5亿千瓦煤电装机。

国家发改委能源研究所能源系统分析研究员姜克隽的观点,则与其他专家不一致,他认为,新建燃煤电站将是非理性的。继续新建燃煤电站,带来的沉没成本将超过1.5万亿人民币。

国际能源网认为,煤电是我国能源发展的基石,煤电的技术进步有目共睹,国内大部分煤电厂都已经进行了技改,可以实现超低排放,其产生的二氧化碳总体的量是可控的。煤电新增多少装机需要考虑关停煤电数量以及已经核准待建的煤电数量,以此实现等量替代。国家发改委消息显示:“十三五”期间,我国将停建和缓建煤电产能1.5亿千瓦,淘汰落后产能0.2亿千瓦以上,截至目前,国内各在建、缓建、停建、封存、核准、核准前开发和宣布煤电项目的容量累计约为4.13亿千瓦。

国际能源网认为,以目前我国的煤电在运装机量约为10.45亿千瓦计算,预计“十四五”期间,煤电新增装机在1.7亿至4亿千瓦左右。也就是说,在“十四五”期间,我国煤电累计装机最高不太可能超过14.5亿千瓦,最低也不太可能低于12亿千瓦。

由于新增的煤电装机对于环评的要求会更高,通过碳捕集、碳封存等技术甚至可以实现近零碳排放。煤电即使在“十四五”期间有一定新增,对于碳中和目标实现来说,影响也不会太大。

国际能源网认为,与煤电产生的碳排放相比,建筑和工业产生的二氧化碳排放才更高。根据国际能源署 (IEA) 和联合国环境规划署 (UNEP) 发布的《2019年全球建筑和建筑业状况报告》内容显示:中国建筑行业规模位居世界第一,现有城镇总建筑存量约650亿平方米,这些建筑在使用过程中排放了约21亿吨二氧化碳,约占中国碳排放总量的20%,也占全球建筑总排放量的20%。

根据中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的《中国建筑能耗研究报告(2019)》,中国建筑行业的碳排放将继续增加,达到峰值时间预计为2039年前后——也就是说,即使在全国碳排放总量达峰之后,建筑行业的碳排放仍将继续增长9年。由此可见,建筑和工业领域的碳减排才是当务之急。

总而言之,煤电作为电力供应的主体,承担着非常重要的保底和调峰责任。尤其是碳中和的目标要求下,风电、光伏将加大装机量,需要配比相应份额的调峰电源,煤电刚好可以担起这部分责任,相信“十四五”期间,在多种能源配合之下,我国能源电力运行将保持稳中有升的发展速度。

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