中國(guó)擁有全球最大的煤電裝機(jī)規(guī)模，在中國(guó)能源體系中的地位舉足輕重。來(lái)自中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)（簡(jiǎn)稱“中電聯(lián)”）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國(guó)煤電發(fā)電量44829億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量64.97%；煤電裝機(jī)100835萬(wàn)千瓦，占53.07%。
但隨著全球能源向低碳轉(zhuǎn)型的浪潮，中國(guó)煤電正面臨多重挑戰(zhàn)。碳排、環(huán)境污染甚至到經(jīng)濟(jì)性，煤電正面臨可再生能源的全面挑戰(zhàn)。
在即將到來(lái)的“十四五”，中國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展？這個(gè)問(wèn)題無(wú)論在官方還是產(chǎn)業(yè)界，相關(guān)意見都不盡相同。
各方不同意見的碰撞中，共識(shí)已經(jīng)浮出水面。
“十四五”煤電將從主體性電源向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變，現(xiàn)有煤電機(jī)組可滿足新增電量需求，煤電承擔(dān)為系統(tǒng)調(diào)峰的重任。
分歧在于，出于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性需求，以及能源轉(zhuǎn)型的速度，中國(guó)煤電在“十四五”還需要不需要新增裝機(jī)，以及，煤電到何時(shí)才會(huì)完全退出？
這些分析，需要各研究機(jī)構(gòu)進(jìn)一步分析論證，最終結(jié)果如何，仍有待“十四五”電力規(guī)劃的最終發(fā)布。
共識(shí)：煤電轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)電源，已有機(jī)組可滿足“十四五”電量需求
去年12月1日，國(guó)網(wǎng)能源研究院召開能源轉(zhuǎn)型發(fā)展研討會(huì)，特別提出了中國(guó)電力系統(tǒng)面臨的電力平衡問(wèn)題。
據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司預(yù)測(cè)，2017、2018年，華北、華東、華中出現(xiàn)供電緊張局面，今年夏天未出現(xiàn)高溫，供需緊張情況有所緩解。預(yù)計(jì)2020年夏季高峰負(fù)荷期間，在不采取措施的情況下，華北、華東、華中電力缺口可能分別達(dá)到1000萬(wàn)、800萬(wàn)和1500萬(wàn)千瓦。
事實(shí)上，這樣的缺口近年來(lái)逐漸增大。近年來(lái)，東南部省份，如河南、江蘇、浙江、湖南等地，在區(qū)域地區(qū)高峰出現(xiàn)供電缺口。去年夏季前，國(guó)網(wǎng)各地區(qū)公司發(fā)布預(yù)測(cè)，估算高峰時(shí)段供電缺口達(dá)千萬(wàn)千瓦。
這些供電缺口與過(guò)去大面積缺電不可相提并論。負(fù)荷監(jiān)測(cè)顯示，迎峰度夏期間97%以上尖峰負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間也只有幾個(gè)小時(shí)或十幾小時(shí)。
這意味著為滿足尖峰負(fù)荷時(shí)段電力平衡，最經(jīng)濟(jì)的方法，是調(diào)節(jié)電力用戶，在尖峰時(shí)段減少用電。東部省份正在推進(jìn)的需求側(cè)響應(yīng)，即從用戶角度進(jìn)行削峰填谷。
需求側(cè)響應(yīng)之外，只能加大區(qū)域內(nèi)備用機(jī)組容量，在供電不足時(shí)頂上，或者加強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)系，互相調(diào)劑。
尖峰負(fù)荷缺口擴(kuò)大同時(shí)，電力供需波動(dòng)也在加大。
風(fēng)電、光伏等不可控能源在電網(wǎng)中比例增長(zhǎng)，導(dǎo)致在發(fā)電側(cè)負(fù)荷波動(dòng)變大。另一方面，工業(yè)用電增長(zhǎng)放緩，而居民用電則保持快速增長(zhǎng)。相比工業(yè)用電預(yù)測(cè)、調(diào)度，居民用電的預(yù)測(cè)和調(diào)度則難得多，用電側(cè)負(fù)荷的波動(dòng)性也更大。
這意味著，不管在發(fā)電側(cè)還是在用電側(cè)，負(fù)荷的波動(dòng)性都在加大，都需要更多的調(diào)峰資源。
但不論是備用機(jī)組還是調(diào)峰機(jī)組，中國(guó)的選項(xiàng)都很有限，可供選擇的可控發(fā)電機(jī)組主要包括煤電、天然氣發(fā)電和儲(chǔ)能，相較而言，煤電具有最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性。
可再生能源機(jī)組搭配儲(chǔ)能，可以成為可控電源，但成本更高。目前，儲(chǔ)能充放一次成本約在0.5元/千瓦時(shí)，僅儲(chǔ)能成本就高于煤電；有研究測(cè)算顯示，煤電運(yùn)行成本要比天然氣發(fā)電低25%。
從電量角度來(lái)看，在“十四五”新增電力供應(yīng)中，煤電現(xiàn)有機(jī)組僅需提高利用小時(shí)就可滿足電量需求。
中電聯(lián)《“十四五”及中長(zhǎng)期電力需求預(yù)測(cè)》提出，中國(guó)電力需求還處于較長(zhǎng)時(shí)間增長(zhǎng)期，但增速逐漸放緩。
預(yù)計(jì)2020年、2025年我國(guó)全社會(huì)用電量分別為7.6萬(wàn)億、9.5萬(wàn)億千瓦時(shí)，“十三五”、“十四五”期間年均增速分別為5.9%、4.5%；2030年、2035年我國(guó)全社會(huì)用電量分別為10.5-1.2萬(wàn)億、11.5-12.4萬(wàn)億千瓦時(shí)，“十五五”、“十六五”期間年均增速分別為2.1%-3.4%、1.7%-2.2%。
目前煤電利用小時(shí)數(shù)僅為4300小時(shí)左右，而煤電機(jī)組本身的利用小時(shí)數(shù)完全可以達(dá)到5500小時(shí)以上，按照目前已建在建的11億千瓦煤電測(cè)算，至少可以增加1.3萬(wàn)億千瓦時(shí)，考慮到以可再生能源為主的其他類型電源增加的發(fā)電量，“十四五”期間煤電現(xiàn)有機(jī)組就可滿足電量的需求。
分歧：“十四五”是否還需新增煤電裝機(jī)，何時(shí)退出？
但電力系統(tǒng)需要同時(shí)滿足電力平衡與電量平衡兩個(gè)方面。業(yè)內(nèi)公認(rèn)，煤電機(jī)組需要向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型，以滿足電力平衡的需求。
但問(wèn)題是，究竟需要多少煤電裝機(jī)，才能滿足中國(guó)電力“十四五”期間的電力平衡的需求。
煤電機(jī)組可以通過(guò)靈活性改造，來(lái)增加調(diào)節(jié)能力，或者直接新建煤電機(jī)組。
根據(jù)發(fā)改委能源研究所研究員姜克雋的研究，考慮煤電機(jī)組的靈活性改造，5億千瓦煤電裝機(jī)足以滿足“十四五”甚至更長(zhǎng)期的調(diào)峰需求，現(xiàn)在煤電機(jī)組快到11億千瓦了。完全不需要新增煤電機(jī)組了。
但其他咨詢機(jī)構(gòu)相關(guān)研究則與這一觀點(diǎn)相左。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院規(guī)劃研究部副主任劉世宇認(rèn)為，在“十四五”期間，即使讓核電、水電、天然氣發(fā)電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、儲(chǔ)能等，以及需求側(cè)響應(yīng)充分發(fā)展，還是不足以滿足電力供應(yīng)安全需求，仍然需要適度發(fā)展煤電機(jī)組。
中電聯(lián)行業(yè)發(fā)展與環(huán)境資源部副主任張琳表示，“十四五”期間，中國(guó)至少需要新增1.5億千瓦煤電裝機(jī)。
這與國(guó)網(wǎng)能源研究院的研究近似。
國(guó)網(wǎng)研究院董事長(zhǎng)張運(yùn)洲在去年12月的能源轉(zhuǎn)型研討會(huì)上表示，電力平衡和對(duì)其他電源的調(diào)節(jié)補(bǔ)償需求決定了煤電仍將發(fā)揮重要作用，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，仍需在系統(tǒng)中維持12.5億-14億千瓦煤電裝機(jī)。
這意味著煤電在“十四五”還有1.5億千瓦-2億千瓦的新增空間。
另一個(gè)分歧點(diǎn)在于煤電的退出。2018年下半年，中電聯(lián)副理事長(zhǎng)王志軒曾公開表示，中國(guó)火電正值青壯年。
發(fā)改委能源研究所和美國(guó)馬里蘭大學(xué)、華北電力大學(xué)合作研究的中國(guó)煤電有序關(guān)閉路線圖則顯示，根據(jù)全球1.5度和2度升溫目標(biāo)背景下，中國(guó)加快燃煤機(jī)組退役，以燃煤電廠30年壽命為期限，2050年中國(guó)煤電將實(shí)現(xiàn)有序退出。
姜克雋是這一報(bào)告的參與人。姜克雋表示，在這一情景下，新建燃煤電站將是非理性的。繼續(xù)新建燃煤電站，帶來(lái)的沉沒(méi)成本將超過(guò)1.5萬(wàn)億人民幣。
煤電的三重挑戰(zhàn)
碳排是煤電的一個(gè)重要性約束指標(biāo)。中國(guó)已經(jīng)向世界承諾，2030年實(shí)現(xiàn)碳排達(dá)峰，煤電作為碳排大戶，其發(fā)展目標(biāo)將受這一約束目標(biāo)限制。
事實(shí)上，中電聯(lián)、國(guó)網(wǎng)能源研究院等機(jī)構(gòu)關(guān)于“十四五”仍需新增煤電機(jī)組的結(jié)論，都是在這一約束條件下得出的。
中國(guó)的碳排承諾源于《巴黎協(xié)定》。2016年4月22日，175個(gè)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在紐約簽署氣候變化協(xié)定，主要目標(biāo)是將本世紀(jì)全球平均氣溫上升幅度控制在2度以內(nèi)，并為升溫控制在1.5度以內(nèi)努力。中國(guó)是簽約國(guó)之一。
去年年底，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署報(bào)告顯示，世界各國(guó)已經(jīng)承諾減少的排放量和世界需要減少到的實(shí)際排放量之間存在巨大差距。根據(jù)《巴黎協(xié)定》，等到2030年，全球氣溫僅升高1.5攝氏度。實(shí)際上，根據(jù)各國(guó)目前做出的無(wú)條件承諾，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署報(bào)告得出的結(jié)論是：人類正在朝著氣溫上升3.2攝氏度的方向前進(jìn)。
報(bào)告顯示，全球的整體減排力度須在現(xiàn)有水平上至少提升5倍，才能在未來(lái)10年中達(dá)成1.5攝氏度溫控目標(biāo)所要求的碳減排量，達(dá)到2攝氏度的減排目標(biāo)也需要將減排力度提升3倍。
這意味著作為全球第一碳排總量大國(guó)，中國(guó)未來(lái)將面臨更大的碳排壓力。具體到煤電行業(yè)來(lái)說(shuō)，為解決碳排約束，終極解決方案是碳捕捉、封存技術(shù)，但這一技術(shù)預(yù)計(jì)將增高煤電成本，使其在與可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。
其次，中國(guó)煤電盡管已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了超低排放，號(hào)稱達(dá)到天然氣排放標(biāo)準(zhǔn)。但在要求越來(lái)越高的空氣治理指標(biāo)下，煤電需要進(jìn)一步降低排放。
姜克雋最近撰文指出，中國(guó)目前提出2030年所有城市35微克/m的國(guó)家大氣質(zhì)量目標(biāo)。目前更長(zhǎng)期的大氣質(zhì)量目標(biāo)的研究還在進(jìn)程中，也在分析是不是可以到2050年實(shí)現(xiàn)世界衛(wèi)生組織推薦標(biāo)準(zhǔn)，也即10-15微克/m的標(biāo)準(zhǔn)。
煤電的環(huán)境污染，主要通過(guò)環(huán)保部政策強(qiáng)制約束的排放物來(lái)評(píng)價(jià)，實(shí)際在這些排放物之外，煤電產(chǎn)生的污染物還有幾十種，由于中國(guó)煤電裝機(jī)總量巨大，這些排放物的總排放量也非常驚人，其中比較有代表性的是汞的排放。
姜克雋表示，預(yù)計(jì)汞排放會(huì)很快成為約束性指標(biāo)。煤電發(fā)展“近零排放”，是將來(lái)煤電機(jī)組在更嚴(yán)格的環(huán)保政策下生存的必由之路，但是這將帶來(lái)更高的成本增加。
此外，隨著可再生能源的成本迅速降低，煤電很可能在與可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)中失去經(jīng)濟(jì)性。
目前，風(fēng)電、光伏正處在平價(jià)上網(wǎng)的前夜。所謂平價(jià)上網(wǎng)，即在發(fā)電側(cè)和煤電達(dá)到相同的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。
以光伏為例，從2005年到2019年，光伏成本下降了90%，這一降本過(guò)程還在持續(xù)之中。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，中國(guó)將在2025年前普遍實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)。
隆基樂(lè)葉副總裁唐旭輝表示，光伏已經(jīng)在全球大部分地區(qū)是最經(jīng)濟(jì)電源。在美國(guó)、歐洲，光伏正在替代傳統(tǒng)煤電機(jī)組；在東南亞、印度，由于經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，光伏是這些地區(qū)新建電源的首選。在中國(guó)一些光照資源優(yōu)越的地區(qū)，光伏發(fā)電成本實(shí)際已經(jīng)低于煤電。
唐旭輝認(rèn)為，光伏行業(yè)不害怕補(bǔ)貼，歡迎電力的市場(chǎng)化，現(xiàn)在擔(dān)心的反而是政府保護(hù)火電。
