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)中國(guo)電(dian)力企業聯合會(簡稱“中電(dian)聯”)的統(tong)計(ji)數據顯示,2018年,中國(guo)煤(mei)電(dian)44829億(yi)千(qian)瓦(wa)時,占(zhan)全社會用電(dian)量64.97%;煤(mei)電(dian)裝機100835萬千(qian)瓦(wa),占(zhan)53.07%。
但(dan)硬幣(bi)的另一(yi)面(mian),煤(mei)電的地位也(ye)已不(bu)同往日(ri)。煤(mei)電最早誕生于英國。當(dang)愛迪生1882年在(zai)倫敦(dun)開(kai)設(she)HolbornViaduct發(fa)電站時(shi),這個世界(jie)首個煤(mei)電廠(chang)也(ye)開(kai)啟了人(ren)類第一(yi)次工(gong)業革命的大門,直(zhi)到今日(ri),即便在(zai)全(quan)球范圍內(nei),煤(mei)電仍是世界(jie)能源供給重要部分。
但人類的普世共(gong)識倒逼著(zhu)煤電(dian)的生存空(kong)(kong)間。從(cong)全球到中(zhong)(zhong)國,煤電(dian)對于環境的負面效應(ying)廣受詬病。煤電(dian)的產業環保(bao)困境,批評者認(ren)為其(qi)一(yi)(yi)是燃煤電(dian)廠煙(yan)氣(qi)(qi)含有(you)多種污(wu)染物,包括一(yi)(yi)氧化(hua)碳、二(er)氧化(hua)硫、氮(dan)氧化(hua)物、粉塵等,這些氣(qi)(qi)體排入空(kong)(kong)中(zhong)(zhong),污(wu)染空(kong)(kong)氣(qi)(qi);其(qi)二(er)、煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)含有(you)大量(liang)二(er)氧化(hua)碳,導致(zhi)全球氣(qi)(qi)溫升高。
2015年(nian)12月(yue)12日,《巴黎協(xie)定》簽署,為(wei)控制全(quan)球氣(qi)溫上升,約200個締(di)約方在巴黎氣(qi)候大會上簽約,相約控制各自溫室(shi)氣(qi)體排放。
為落實減(jian)排目標,歐洲(zhou)各國(guo)(guo)列出去煤(mei)時間(jian)表。先是英(ying)國(guo)(guo),計劃(hua)到(dao)2025年(nian)關閉(bi)所(suo)有的煤(mei)電廠;繼(ji)而法(fa)國(guo)(guo),宣(xuan)布到(dao)2021年(nian)關閉(bi)所(suo)有燃煤(mei)電廠,然后德(de)國(guo)(guo)、芬蘭、荷(he)蘭等國(guo)(guo)相繼(ji)確定去煤(mei)計劃(hua)。
中國(guo)是《巴(ba)黎協定》締約國(guo)之(zhi)一。中國(guo)國(guo)家主席(xi)習(xi)近平承諾,2030年中國(guo)碳排(pai)達(da)峰,非化石能(neng)源(yuan)占一次能(neng)源(yuan)消費比(bi)例達(da)到(dao)20%。
“十三五”期間,控制煤(mei)炭消(xiao)費量、發(fa)展綠色低碳(tan)能源,是能源政策導向。能源供(gong)給背(bei)景下,結構調整(zheng)成為主要任(ren)務。
此外(wai),為治理大氣(qi)污(wu)染,2013年國務院發布《大氣(qi)污(wu)染防治計劃》,提出進行煤(mei)(mei)炭中長(chang)(chang)期總量控制,加強散煤(mei)(mei)利用治理,要求煤(mei)(mei)電廠(chang)進行環保改(gai)造,并限制京津冀、長(chang)(chang)三角、珠三角等區域新(xin)建煤(mei)(mei)電廠(chang)。
多種因素(su)作用下,“十三五(wu)”期間,煤電增(zeng)速(su)高開(kai)低走。
統計數(shu)據顯示,2018年,煤電發電量同(tong)比(bi)增(zeng)長7.29%,裝機增(zeng)長僅(jin)為2.31%。在(zai)新增(zeng)發電裝機容量中,煤電2018年新增(zeng)3056萬(wan)千瓦(wa),同(tong)比(bi)降低12.79%。
一(yi)面(mian)(mian)是(shi)煤電的(de)污染、碳排惡(e)名(ming),一(yi)面(mian)(mian)是(shi)風電、光伏等清潔能源的(de)崛(jue)起,“十(shi)四五”期間,中國煤電的(de)產業(ye)政策頂層設(she)計(ji)再一(yi)次成為業(ye)界關注(zhu)焦點。
這關(guan)乎(hu)中國能源大消費既(ji)定方向中,各方利益主(zhu)體的零和(he)博(bo)弈(yi),或(huo)正(zheng)和(he)共榮。
煤電的誤解
霧霾壓國。煤(mei)電成為眾矢之(zhi)的(de)。
2013年(nian)(nian),霧(wu)霾大規模爆發。當(dang)年(nian)(nian)1月,在霧(wu)霾重災(zai)區北京,僅有5天不(bu)(bu)是霧(wu)霾天,口罩出行(xing)(xing)成為京城(cheng)新景(jing)象。報告顯示,中國最大的(de)500個城(cheng)市中,只有不(bu)(bu)到1%的(de)城(cheng)市達到世界衛(wei)生組織推薦的(de)空氣質量(liang)標(biao)準(zhun)。2014年(nian)(nian)1月,國家減災(zai)辦(ban)、民政部首次(ci)將(jiang)危害(hai)健康的(de)霧(wu)霾天氣納入2013年(nian)(nian)自然災(zai)情進(jin)行(xing)(xing)通(tong)報。
2013年(nian)9月,國務院發(fa)布(bu)《大(da)氣污(wu)(wu)染(ran)防(fang)治(zhi)計劃》,決心大(da)力整治(zhi)空氣污(wu)(wu)染(ran),其中(zhong)最(zui)重要(yao)的(de)是改變能(neng)源結構,進(jin)行(xing)煤(mei)炭中(zhong)長期總量控制,作(zuo)為煤(mei)炭最(zui)重要(yao)的(de)利(li)用形(xing)式(shi),煤(mei)電(dian)也在防(fang)治(zhi)范(fan)圍內。根據《大(da)氣污(wu)(wu)染(ran)防(fang)治(zhi)計劃》,煤(mei)電(dian)廠(chang)必須進(jin)行(xing)環保改造,并限(xian)制京津冀、長三角、珠三角等區(qu)域(yu)新建(jian)煤(mei)電(dian)廠(chang)。
由于公認(ren)燃煤是(shi)(shi)霧(wu)霾的主要成(cheng)因(yin),而(er)煤炭的最(zui)大用戶(hu)又是(shi)(shi)煤電,于是(shi)(shi),煤電被(bei)普遍認(ren)為是(shi)(shi)導致霧(wu)霾的元兇。
但這實際是一(yi)種誤解。
“不(bu)要將(jiang)煤電和煤炭(tan)畫等號,也不(bu)要將(jiang)煤電和霧霾畫等號。”電力規劃設計總院(yuan)規劃研究部副(fu)主(zhu)任劉世宇表示(shi)。
2017年(nian)9月,中(zhong)(zhong)電(dian)聯發(fa)布了《中(zhong)(zhong)國煤電(dian)清潔發(fa)展報(bao)告(gao)》,報(bao)告(gao)顯示,在(zai)北京,以及更大范圍(wei)的京津冀,燃煤污染物排放占整個(ge)京津冀霧霾成(cheng)分的34%。
國(guo)網能源研究院研究顯示(shi),2016年煤(mei)電(dian)耗煤(mei)約14.95億(yi)噸(dun),占全年煤(mei)炭消費量43.2%。煤(mei)電(dian)是名(ming)副其實(shi)的煤(mei)炭第一(yi)大用戶,但并不代(dai)表是污(wu)染(ran)第一(yi)大戶。
2007年(nian),國(guo)家發(fa)改(gai)(gai)委就和環保部(bu)門聯合下文(wen),要求(qiu)煤(mei)電機組進(jin)行(xing)脫硫改(gai)(gai)造;2015年(nian),發(fa)改(gai)(gai)委、環保部(bu)、能源局又聯合發(fa)文(wen),要求(qiu)煤(mei)電進(jin)一步進(jin)行(xing)超(chao)低排放改(gai)(gai)造。
中電(dian)聯報告(gao)顯示,2016年(nian)(nian),我國單位(wei)火電(dian)發(fa)電(dian)量(liang)煙(yan)(yan)塵、二氧(yang)化硫、氮氧(yang)化物排(pai)放(fang)(fang)量(liang)分別降至0.08克、0.39克和0.36克,達到世界先進水平(ping)。從(cong)1979-2016年(nian)(nian),火電(dian)發(fa)電(dian)量(liang)增長(chang)17.5倍,煙(yan)(yan)塵排(pai)放(fang)(fang)量(liang)比峰(feng)值(zhi)600萬噸下降了94%,二氧(yang)化硫排(pai)放(fang)(fang)量(liang)比峰(feng)值(zhi)1350萬噸下降了87%,氮氧(yang)化物排(pai)放(fang)(fang)量(liang)比峰(feng)值(zhi)1000萬噸左(zuo)右下降了85%。
京津(jin)冀(ji)(ji)(ji)污(wu)染物排放的(de)主(zhu)因(yin)是散(san)煤的(de)燃燒。環保部調查(cha)顯示,京津(jin)冀(ji)(ji)(ji)區域每年(nian)燃煤散(san)燒量(liang)(liang)超過(guo)4000萬噸(dun),占(zhan)京津(jin)冀(ji)(ji)(ji)煤炭用量(liang)(liang)的(de)十分之(zhi)一,對(dui)煤炭污(wu)染物排放量(liang)(liang)的(de)貢獻(xian)總(zong)量(liang)(liang)卻達一半左右。
據此計算,京津冀(ji)地(di)區,散煤(mei)燃燒排(pai)(pai)(pai)放(fang)的(de)污(wu)染(ran)物是煤(mei)電的(de)7倍左(zuo)右。根據環保部調(diao)查,散煤(mei)污(wu)染(ran)物排(pai)(pai)(pai)放(fang)占(zhan)(zhan)(zhan)煤(mei)炭污(wu)染(ran)物排(pai)(pai)(pai)放(fang)約50%,而(er)煤(mei)電污(wu)染(ran)物排(pai)(pai)(pai)放(fang)占(zhan)(zhan)(zhan)霧霾(mai)成分34%,則意味著(zhu)煤(mei)電污(wu)染(ran)物排(pai)(pai)(pai)放(fang)實(shi)際僅(jin)占(zhan)(zhan)(zhan)霧霾(mai)成分2.4%左(zuo)右。
多位業內(nei)人士認為,推(tui)進電能(neng)替代(dai),將散煤(mei)燃燒,轉化為煤(mei)電形式,實際(ji)有利(li)于降(jiang)低污染物排放(fang),提高煤(mei)炭燃燒效(xiao)率(lv)。
煤電負外(wai)部性的另一條是(shi)二氧(yang)化碳排放,二氧(yang)化碳是(shi)一種溫(wen)室(shi)氣體(ti),大量排放會(hui)導致全球氣溫(wen)升(sheng)高(gao)。《巴(ba)黎協(xie)定(ding)》正是(shi)為(wei)了控制(zhi)溫(wen)室(shi)氣體(ti)制(zhi)定(ding)。
多家電力咨詢機構人(ren)士(shi)表示,對(dui)于(yu)電力的“十四五”規劃(hua),中國(guo)承諾的“碳排2030達峰、非化石能(neng)源占一(yi)(yi)次能(neng)源20%”是規劃(hua)研究的外部硬性(xing)約束條件(jian),所(suo)有的預(yu)測(ce)都基于(yu)這一(yi)(yi)條件(jian)進行,在這一(yi)(yi)約束條件(jian)下(xia),“十四五”煤(mei)電仍然具有發展(zhan)空間。
國情最優方案
中國正在(zai)努力提(ti)倡煤炭的清(qing)潔高效利用(yong)。通過煤電(dian)機組(zu)的環(huan)保改造,中國的煤電(dian)廠(chang)都對(dui)外宣布可以達到相當(dang)于天然氣(qi)發電(dian)的排放水平,甚至將(jiang)來比天然氣(qi)發電(dian)更清(qing)潔(近零排放)。
對于諸(zhu)多關注中(zhong)國(guo)能(neng)源消費的國(guo)人來(lai)(lai)說,為(wei)什么(me)(me)不直(zhi)接用天然(ran)氣發電?或(huo)者,為(wei)什么(me)(me)不使用沒(mei)有排(pai)放(fang)的風電、光伏來(lai)(lai)替(ti)代煤電是他們經常提出的產業(ye)之問(wen)。
事實上,從能源(yuan)安全的維度考(kao)慮,煤炭是中國(guo)儲(chu)量(liang)最豐富的能源(yuan)。相比煤炭,石油、天然氣的對外依存(cun)度年(nian)年(nian)攀登(deng)新高。
今年3月,《中(zhong)國油(you)氣產業(ye)發展(zhan)分析與展(zhan)望報(bao)告藍皮書(shu)》在北京發布。報(bao)告顯(xian)示,2018年,中(zhong)國油(you)氣對(dui)外(wai)依(yi)(yi)存(cun)度雙創新高(gao),其中(zhong)石油(you)對(dui)外(wai)依(yi)(yi)存(cun)度逼(bi)近70%,天然氣對(dui)外(wai)依(yi)(yi)存(cun)度升至45.3%。
相比(bi)而言(yan),2018年中國煤(mei)炭(tan)產能(neng)(neng)36.8億噸,煤(mei)炭(tan)消(xiao)費量為39億噸。與此同時,煤(mei)炭(tan)業還(huan)在持續推(tui)進去產能(neng)(neng),以遏(e)制煤(mei)炭(tan)產能(neng)(neng)過剩。
此外(wai),電(dian)(dian)力(li)系統運行需要煤電(dian)(dian)。相比煤電(dian)(dian)、天(tian)(tian)然(ran)氣發電(dian)(dian)等,風電(dian)(dian)、光伏靠天(tian)(tian)吃(chi)飯(fan),屬于不可(ke)控的間歇(xie)式能(neng)源。
隨著(zhu)風電、光伏在電力(li)系(xi)統中的(de)比例增長,電力(li)系(xi)統的(de)安全(quan)運行,必須面對的(de)一個(ge)現實問題是(shi),風電、光伏的(de)間歇式供應外,如何(he)保證電力(li)系(xi)統的(de)穩定(ding)可持續。
內蒙(meng)古的案例可以作(zuo)一注解(jie)。
內蒙古擁有(you)豐(feng)富的風(feng)電資源,風(feng)電開發也走在全(quan)國前列。到2011年,內蒙古風(feng)電裝機已經達到全(quan)國第一(yi)。但由于本地(di)消納有(you)限,外送通道(dao)又不暢,內蒙古棄風(feng)問題成為關注焦點(dian)。
數據顯示,2011年(nian)蒙(meng)西棄(qi)(qi)風(feng)比(bi)例23%,2014年(nian)一季度棄(qi)(qi)風(feng)比(bi)例創(chuang)下45.2%的(de)棄(qi)(qi)風(feng)記錄。即使在(zai)情況好轉的(de)2015年(nian),內蒙(meng)古棄(qi)(qi)風(feng)率也高達18%,棄(qi)(qi)電91億千瓦時。
2016年(nian)、2017年(nian),由(you)于棄風(feng)率高企,國家能(neng)源局(ju)將內蒙(meng)古(gu)歸為(wei)紅(hong)色預警區域,禁止新建(jian)風(feng)電項(xiang)目。2018年(nian),內蒙(meng)古(gu)棄風(feng)緩解,才解除紅(hong)色預警。
令人始料未及的是,內蒙古(gu)原本(ben)本(ben)地消納不(bu)(bu)(bu)足(zu),導致棄(qi)風棄(qi)電,但從(cong)2018年開始,反而(er)出現供電不(bu)(bu)(bu)足(zu)的現象(xiang),當地諸多(duo)工業(ye)大戶(hu)不(bu)(bu)(bu)得不(bu)(bu)(bu)面對(dui)限電境況。
內蒙古限電困局首先爆發的主要地區是烏(wu)蘭察布。從2018年國慶往后,烏(wu)蘭察布就頻(pin)(pin)頻(pin)(pin)發生限電事件(jian)。
調研(yan)公司報告(gao)稱(cheng),烏蘭察布限電(dian)2018年10月最(zui)為(wei)嚴(yan)重(zhong),11月開(kai)始逐(zhu)漸恢復,春(chun)節(jie)期間限電(dian)影響已(yi)幾乎沒(mei)有,但(dan)春(chun)節(jie)過后限電(dian)再次嚴(yan)重(zhong)。
今年4、5月(yue),疊加熱電(dian)(dian)機組(zu)檢修影響,供(gong)電(dian)(dian)出(chu)現嚴重缺(que)口(kou)。6月(yue),因系(xi)統出(chu)力不足(zu),烏蘭察(cha)布(bu)(bu)地區又限電(dian)(dian)用電(dian)(dian)100萬負荷。7月(yue)中旬,烏蘭察(cha)布(bu)(bu)再(zai)度限電(dian)(dian)。
一(yi)位電(dian)(dian)(dian)力(li)研究人士表(biao)示,過去蒙西(xi)電(dian)(dian)(dian)網是將風(feng)電(dian)(dian)(dian)、光伏負(fu)荷預測折算10%計入(ru)電(dian)(dian)(dian)力(li)平衡,近年來(lai),為(wei)了更(geng)多(duo)消(xiao)納可再生能(neng)源(yuan),風(feng)電(dian)(dian)(dian)、光伏負(fu)荷預測已經折算90%計入(ru)電(dian)(dian)(dian)力(li)平衡,在這一(yi)電(dian)(dian)(dian)力(li)平衡模型下(xia),關停了大(da)量的煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組,導(dao)致氣(qi)象因(yin)素作用(yong)下(xia),風(feng)電(dian)(dian)(dian)、光伏停止出力(li),托底的在運煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組又爬坡(po)能(neng)力(li)不足,進而導(dao)致電(dian)(dian)(dian)力(li)用(yong)戶間歇(xie)式限(xian)電(dian)(dian)(dian)。
風(feng)電、光伏(fu)等不可(ke)控能(neng)源(yuan)在(zai)電網中比例(li)增長(chang),導致在(zai)供電側,需(xu)要(yao)更多的調(diao)峰資源(yuan)。作為可(ke)再生能(neng)源(yuan)發展的先(xian)行者(zhe),德國早有先(xian)例(li)。
一位電(dian)力(li)研(yan)究(jiu)人(ren)士表示,風電(dian)、光(guang)伏在電(dian)力(li)系統中比(bi)例到達一定比(bi)例(15%-20%)后(hou),每高一個百分點,對電(dian)力(li)系統的調(diao)峰要求都(dou)是質的改變。
據介紹,2013年,德國有223天對傳(chuan)統能(neng)源出力(li)進行調整(zheng)(zheng),以適應風電(dian)、光(guang)伏波動性特質;2014年,調整(zheng)(zheng)天數(shu)上升到330天。從(cong)電(dian)量(liang)來看(kan),2014年,德國為適應新(xin)能(neng)源的調整(zheng)(zheng)電(dian)量(liang)為5197吉(ji)瓦時(shi)(shi)(GWH),2015年就變成了(le)(le)16000吉(ji)瓦時(shi)(shi)了(le)(le)。
另外,在用電側也(ye)出現了新(xin)的(de)變化。
近年來,工(gong)業用電(dian)(dian)增長放緩,而居(ju)(ju)民用電(dian)(dian)則(ze)保持快速(su)增長。相比(bi)工(gong)業用電(dian)(dian)預(yu)(yu)測、調度,居(ju)(ju)民用電(dian)(dian)的(de)預(yu)(yu)測和調度則(ze)難得(de)多,用電(dian)(dian)側(ce)負荷的(de)波動(dong)性(xing)也更大(da)(da);這意(yi)味著,不管在(zai)供電(dian)(dian)側(ce)還是在(zai)用電(dian)(dian)側(ce),負荷的(de)波動(dong)性(xing)都在(zai)加大(da)(da),都需(xu)要更多的(de)調峰資源(yuan)。
另(ling)外,電力(li)系(xi)統的容量也不足(zu)。近年來,東南(nan)部省份,如河南(nan)、江(jiang)蘇、浙江(jiang)、湖南(nan)等地(di),在區域地(di)區高峰出現供(gong)(gong)電缺口。今年夏季前,國網各地(di)區公(gong)司發布預測,估(gu)算(suan)高峰時段供(gong)(gong)電缺口達千(qian)萬千(qian)瓦。
這些供電缺口與過去大面(mian)積(ji)缺電不可相提(ti)并論。負(fu)荷監測顯(xian)示,迎峰(feng)度夏期(qi)間97%以上尖峰(feng)負(fu)荷的持續時間也只有幾個小(xiao)時或十(shi)幾小(xiao)時。
這意(yi)味著為(wei)滿足尖峰負荷(he)時(shi)段電力平衡(heng),最經濟(ji)的方法,是調節(jie)電力用戶(hu),在(zai)尖峰時(shi)段減(jian)少(shao)用電。東部省份(fen)正在(zai)推進(jin)的需(xu)求(qiu)側響應(ying),即(ji)從(cong)用戶(hu)角度進(jin)行削(xue)峰填谷。
需求側響應(ying)之外,只能加(jia)大(da)區域(yu)內備用機組(zu)容量,在供(gong)電不足時頂上,或者加(jia)強(qiang)區域(yu)電網(wang)聯系(xi),互相調劑。
但不論是(shi)備(bei)用機組(zu)還(huan)是(shi)調峰機組(zu),中國的選項都很有限,可(ke)供選擇(ze)的可(ke)控發(fa)(fa)電(dian)機組(zu)主要(yao)包(bao)括煤電(dian)、天然氣發(fa)(fa)電(dian)和儲能(neng),相較而言,煤電(dian)具(ju)有最優的經濟性。
可再(zai)生能(neng)源機(ji)組搭配儲能(neng),可以成(cheng)(cheng)(cheng)為可控電(dian)源,但(dan)成(cheng)(cheng)(cheng)本更高。目前(qian),儲能(neng)充放一次成(cheng)(cheng)(cheng)本約(yue)在(zai)0.5元(yuan)/千(qian)瓦(wa)時,僅儲能(neng)成(cheng)(cheng)(cheng)本就高于(yu)煤(mei)電(dian);有研究(jiu)測算顯示,煤(mei)電(dian)運行成(cheng)(cheng)(cheng)本要(yao)比天(tian)然氣發(fa)電(dian)低25%。
劉(liu)世宇認為,在“十四五”期間,即使讓核電(dian)(dian)(dian)、水電(dian)(dian)(dian)、天(tian)然(ran)氣發(fa)電(dian)(dian)(dian)、風電(dian)(dian)(dian)、太陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)、儲能(neng)等,以(yi)及需求側(ce)響應充分(fen)發(fa)展(zhan),還是不足(zu)以(yi)滿足(zu)電(dian)(dian)(dian)力供(gong)應安全需求,仍然(ran)需要(yao)適度發(fa)展(zhan)煤電(dian)(dian)(dian)機(ji)組,這也是中國(guo)國(guo)情下(xia)最(zui)現實、最(zui)經濟(ji)的(de)選擇。
煤電增量幾何?
“十四五”期間煤電以調(diao)峰角(jiao)色為主,有(you)無可(ke)能通過增加(jia)現有(you)煤電機組(zu)靈活性來提(ti)升調(diao)峰資源,而不必(bi)新(xin)增煤電機組(zu)?
“如果說煤電不發展,我(wo)是堅決反對的。”劉世(shi)宇說,從電力系統運行角度看,煤電在(zai)十四五期(qi)間肯定(ding)要有(you)增量(liang)。
另(ling)外,由于電(dian)(dian)力(li)是一個資(zi)金密集型(xing)、長周期行業,配套“十(shi)三五(wu)”核(he)(he)準的西電(dian)(dian)東送重(zhong)要輸電(dian)(dian)通(tong)道(dao)的煤電(dian)(dian)項目(mu),實(shi)際已經陸陸續續開工;還有一些涉及(ji)民生供(gong)暖的熱電(dian)(dian)聯產機組,也已經核(he)(he)準開工。
這(zhe)意味著“十四五”煤電將形成增(zeng)量已正在進行(xing)的事(shi)實。
中(zhong)電(dian)聯(lian)圍繞電(dian)力(li)中(zhong)長期發展,聯(lian)合有關(guan)電(dian)網(wang)公司(si)、發電(dian)企業開展了(le)一(yi)系(xi)列研究。中(zhong)電(dian)聯(lian)《“十(shi)四(si)五(wu)”及中(zhong)長期電(dian)力(li)需求(qiu)預測》提(ti)出,中(zhong)國電(dian)力(li)需求(qiu)還處于(yu)較(jiao)長時間增(zeng)長期,但增(zeng)速(su)逐漸放緩。
預計(ji)2020年(nian)、2025年(nian)我(wo)國(guo)全社會用(yong)電量(liang)分(fen)(fen)別(bie)(bie)(bie)為(wei)7.6萬(wan)億、9.5萬(wan)億千(qian)瓦時(shi)(shi),“十(shi)三五”、“十(shi)四五”期間(jian)年(nian)均增(zeng)速分(fen)(fen)別(bie)(bie)(bie)為(wei)5.9%、4.5%;2030年(nian)、2035年(nian)我(wo)國(guo)全社會用(yong)電量(liang)分(fen)(fen)別(bie)(bie)(bie)為(wei)10.5-1.2萬(wan)億、11.5-12.4萬(wan)億千(qian)瓦時(shi)(shi),“十(shi)五五”、“十(shi)六五”期間(jian)年(nian)均增(zeng)速分(fen)(fen)別(bie)(bie)(bie)為(wei)2.1%-3.4%、1.7%-2.2%。
“十(shi)四五”期間,煤(mei)電(dian)(dian)的發(fa)展空間要(yao)從電(dian)(dian)量(liang)(liang)平衡和電(dian)(dian)力平衡兩個層面(mian)看(kan),既要(yao)滿(man)足電(dian)(dian)量(liang)(liang)平衡又(you)要(yao)滿(man)足電(dian)(dian)力平衡。
從電(dian)(dian)量(liang)平衡(heng)看,目前(qian)煤電(dian)(dian)利(li)用小(xiao)時(shi)(shi)數(shu)僅為(wei)4300小(xiao)時(shi)(shi)左右,而(er)煤電(dian)(dian)機組(zu)本身的(de)利(li)用小(xiao)時(shi)(shi)數(shu)完全可以達(da)到5500小(xiao)時(shi)(shi)以上,按照目前(qian)已建在建的(de)11億千瓦煤電(dian)(dian)測(ce)算(suan),至少可以增(zeng)加1.3萬億千瓦時(shi)(shi),考慮其他(ta)類(lei)型電(dian)(dian)源增(zeng)加的(de)發電(dian)(dian)量(liang),“十四五”期間煤電(dian)(dian)幾(ji)乎沒有建設空間。
從電(dian)(dian)(dian)力(li)平(ping)衡(heng)(heng)看(kan),由于新能源(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)有效容(rong)量(liang)低,在(zai)用戶需要(yao)(yao)用電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)時候,可(ke)能出現(xian)沒(mei)有風(feng)、沒(mei)有光的(de)(de)(de)情(qing)況,新能源(yuan)就沒(mei)有出力(li)。以2018年的(de)(de)(de)運行數據為(wei)例,用電(dian)(dian)(dian)高峰時段一(yi)般是(shi)晚上(shang)6-9點,風(feng)電(dian)(dian)(dian)能夠參(can)加電(dian)(dian)(dian)力(li)平(ping)衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)容(rong)量(liang)不到裝機的(de)(de)(de)10%,光伏基本是(shi)零。因此,為(wei)滿足電(dian)(dian)(dian)力(li)平(ping)衡(heng)(heng)要(yao)(yao)求,需要(yao)(yao)建設一(yi)定規模(mo)的(de)(de)(de)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)裝機來(lai)“托底(di)保供”,即在(zai)控(kong)制新能源(yuan)合(he)理(li)棄風(feng)棄光的(de)(de)(de)前提下,供給側最大限度地發(fa)(fa)展可(ke)再生(sheng)能源(yuan)、優先(xian)利用可(ke)再生(sheng)能源(yuan),消費側合(he)理(li)消減(jian)尖峰負荷,在(zai)此基礎(chu)上(shang),電(dian)(dian)(dian)力(li)缺額部分(fen)由煤(mei)電(dian)(dian)(dian)來(lai)保障供應。
中(zhong)電聯行(xing)業發(fa)展與環境(jing)資源部副主任張琳表示(shi),“十四五”期(qi)間,中(zhong)國至少需要新增1.5億千瓦煤電裝機。
目前(qian),新能源占(zhan)總裝(zhuang)機(ji)比重(zhong)為(wei)(wei)18.6%,抽(chou)蓄、氣電等靈活調節電源占(zhan)總裝(zhuang)機(ji)的比重(zhong)僅為(wei)(wei)5.9%;中電聯預計,相(xiang)比于2018年,2025年我國(guo)新能源占(zhan)總裝(zhuang)機(ji)比重(zhong)將提高6個(ge)百分(fen)點,而靈活調節電源比重(zhong)僅提高3.5個(ge)百分(fen)點。
中(zhong)電(dian)(dian)聯報告顯(xian)示,隨著新能(neng)源(yuan)快速(su)發(fa)展和用電(dian)(dian)特性變(bian)化,系統對靈(ling)活(huo)性電(dian)(dian)源(yuan)需求將不斷提(ti)高,煤(mei)電(dian)(dian)機(ji)組(zu)將更多(duo)承(cheng)擔系統調峰(feng)、調頻、調壓和備用功能(neng)。煤(mei)電(dian)(dian)在系統中(zhong)的定位將逐步(bu)由電(dian)(dian)量(liang)型(xing)電(dian)(dian)源(yuan)向電(dian)(dian)量(liang)和電(dian)(dian)力調節(jie)型(xing)電(dian)(dian)源(yuan)轉(zhuan)變(bian)。
“十四五”期間(jian),新增煤電裝機將(jiang)更多扮(ban)演承擔(dan)電力系統中(zhong)調節(jie)型電源的角色。相比之下,其他(ta)調節(jie)能源難擔(dan)系統調節(jie)重任(ren)。
中(zhong)(zhong)(zhong)電(dian)(dian)聯(lian)(lian)報告還進一步指出,截止(zhi)2018年(nian)底(di),中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)抽水蓄能(neng)(neng)電(dian)(dian)站(zhan)總裝(zhuang)機2999萬千(qian)瓦。預計“十四五”末(mo)抽水蓄能(neng)(neng)裝(zhuang)機約(yue)8000萬千(qian)瓦;天然氣(qi)(qi)(qi)發電(dian)(dian)方面,截止(zhi)2018年(nian)底(di),全國(guo)氣(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)裝(zhuang)機8375萬千(qian)瓦,但由(you)于中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)天然氣(qi)(qi)(qi)資源(yuan)不足(zu),對(dui)外(wai)依存度達45.3%,而且天然氣(qi)(qi)(qi)發電(dian)(dian)成(cheng)本高(gao),度電(dian)(dian)燃料成(cheng)本約(yue)0.50元,現(xian)有的氣(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)70%以(yi)上(shang)是熱電(dian)(dian)聯(lian)(lian)產(chan)項目(mu),調節能(neng)(neng)力有限。中(zhong)(zhong)(zhong)電(dian)(dian)聯(lian)(lian)樂觀估計“十四五”末(mo)氣(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)裝(zhuang)機約(yue)1.8億(yi)千(qian)瓦。儲能(neng)(neng)電(dian)(dian)站(zhan)目(mu)前受安全性、經濟性等因素制約(yue),尚(shang)未達到大規模商(shang)業化應用條件(jian)。
另外,為(wei)提(ti)高系(xi)統(tong)調(diao)節(jie)能力,對(dui)現(xian)有煤電機組進行靈(ling)活性(xing)改(gai)造,也是一個現(xian)實的選(xuan)擇。
破解新能源消納難(nan)題,涉及電源、電網、用戶、政策、技術(shu)等多個(ge)方面(mian),需要(yao)多措并(bing)舉。
張琳認(ren)為,丹麥新(xin)能源(yuan)負電(dian)價(jia)政(zheng)策(ce)在解決(jue)新(xin)能源(yuan)消納方面具(ju)(ju)有借鑒意義,但這是在丹麥電(dian)力(li)系統具(ju)(ju)備充(chong)足(zu)調節(jie)能力(li)的前(qian)置(zhi)條(tiao)件下,通過價(jia)格杠桿,選擇最(zui)具(ju)(ju)性價(jia)比的調節(jie)資源(yuan)。
“中國(guo)調節(jie)(jie)資源嚴(yan)重不足(zu)。”張琳說(shuo),煤電(dian)機組(zu)的靈活性(xing)改造,是基于中國(guo)國(guo)情(qing)的現實選擇,解決的是調節(jie)(jie)資源有無的問題。
重建收益機制
“十(shi)四(si)五”期(qi)間(jian),中國需(xu)要發展一定的煤(mei)電來保證電力系統的安全運行,但(dan)另(ling)一個問題(ti)是,還有沒有公(gong)司愿意(yi)投資煤(mei)電?
煤(mei)電已(yi)經(jing)不再(zai)是一門好生意。煤(mei)電目(mu)前絕對主導的收(shou)益機(ji)制(zhi),仍然(ran)是通(tong)過上網售賣電量作(zuo)為(wei)收(shou)入(ru)(ru)來源,煤(mei)價不變條件下,上網電量高、電價漲(zhang)則(ze)收(shou)入(ru)(ru)漲(zhang),反之(zhi)則(ze)收(shou)入(ru)(ru)下降。
但(dan)煤(mei)電的設備(bei)(bei)利(li)用小(xiao)(xiao)時(shi)數(shu)離(li)設計值的5500小(xiao)(xiao)時(shi)還有相當距(ju)離(li)。中(zhong)電聯數(shu)據顯示(shi),2018年,6000千瓦及(ji)以上火電機組(zu)設備(bei)(bei)利(li)用小(xiao)(xiao)時(shi)為4378小(xiao)(xiao)時(shi),2017年則為4219小(xiao)(xiao)時(shi)。
劉世宇預計(ji),由于煤電的(de)系統作用和(he)定位逐步發生變化,2025年前(qian)后煤電設備(bei)利(li)用小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)數能保持(chi)在4300小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)以上(shang)(shang),到4500小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)左右,各地區有差異,可能回不到前(qian)一個發展階段5000以上(shang)(shang)的(de)設備(bei)利(li)用小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)數。
設備利用小時數不達設計(ji)值,同時,原(yuan)本為平(ping)衡市場煤(mei)的煤(mei)電(dian)聯動機制(2020年(nian)取消(xiao)煤(mei)電(dian)聯動)失效,導(dao)致煤(mei)電(dian)機組(zu)無法疏導(dao)原(yuan)料煤(mei)漲價的成本壓(ya)力,煤(mei)電(dian)廠大面積虧損(sun)。
來自中電聯(lian)的報告指出(chu),截止(zhi)2018年(nian)10月底,燃煤(mei)(mei)發電企業平均虧(kui)損(sun)面(mian)達58.94%,前(qian)三季度虧(kui)損(sun)額達282億(yi)元(yuan)。按照當前(qian)電煤(mei)(mei)價格、標(biao)桿電價和(he)機(ji)組年(nian)利用小(xiao)時數測算,只有百萬(wan)機(ji)組存在微利,其(qi)余30萬(wan)、60萬(wan)級(ji)機(ji)組處于(yu)虧(kui)損(sun)狀態。
這(zhe)意味著,在現(xian)行機制下,“十四五”所(suo)需的新增煤電機組(zu)無(wu)法對投資(zi)商形成吸引(yin)力。
另一方面,存量煤(mei)電(dian)(dian)機組靈活(huo)性改造(zao)也(ye)同樣吸引(yin)不(bu)起(qi)電(dian)(dian)力公司的(de)興趣(qu)。《電(dian)(dian)力發展“十三五”規劃(hua)》中提出(chu),“十三五”期間“三北”地(di)區(qu)完成(cheng)煤(mei)電(dian)(dian)機組靈活(huo)性改造(zao)約2.15億千(qian)瓦(wa)。
截至2019年(nian)5月,“三北”地區累計完(wan)成(cheng)火電機(ji)組靈活性(xing)改(gai)造(zao)5078萬千瓦,僅完(wan)成(cheng)規劃目(mu)標的24%。其中,華北地區煤電靈活性(xing)改(gai)造(zao)完(wan)成(cheng)25%,西(xi)北地區完(wan)成(cheng)更少。
業(ye)內公認(ren),煤電機組(zu)靈活性改造技術不(bu)是問題,難題在于(yu)捋(lv)清其中的利益關系(xi),建(jian)立更為科學的利益分配(pei)機制。
在當下煤(mei)(mei)電機組(zu)依(yi)靠(kao)出售上(shang)網電量獲得收入的模式下,煤(mei)(mei)電深度調峰機組(zu)年利用小時(shi)數必然會大(da)幅下降,直(zhi)接(jie)影響企業收益。
以丹(dan)麥為例,丹(dan)麥的(de)火(huo)電(dian)利用小(xiao)時數從調峰前的(de)5000小(xiao)時下降到了調峰后的(de)2500-3000小(xiao)時,通過現貨市場價格(ge)調節,調峰收入仍(reng)然確保了其可以獲得合(he)理的(de)收益(yi)。
中國電力現(xian)貨市(shi)場(chang)還在試點階(jie)段。不過東北是(shi)國內(nei)最早試運行輔助服務市(shi)場(chang)的地(di)區(qu)。
事(shi)實上(shang),由于東北地(di)區因調(diao)峰輔助服務政(zheng)策出臺早、補償力度大,企業(ye)改(gai)(gai)造積極(ji)性(xing)高,試(shi)點煤電項目(mu)靈活性(xing)改(gai)(gai)造已完(wan)成80%。
一名(ming)電(dian)力行業(ye)專家講了個現實發生(sheng)的故(gu)事(shi)。
東北地區經常(chang)人為設定(ding)機組最(zui)(zui)小出力,有(you)一(yi)臺熱(re)電聯(lian)產機組經遼寧核定(ding)可以實現最(zui)(zui)小出力,核定(ding)的(de)人覺得技術(shu)上沒問題,“但是(shi)電廠(chang)的(de)人,眼(yan)淚都(dou)下(xia)來了,說降不下(xia)來,用電低谷(gu)期,這個機組出力降到65%”。
后(hou)來,東(dong)北地(di)區有了(le)調峰輔助服(fu)務補償機(ji)制,市場激勵手段出(chu)現后(hou),這臺機(ji)組沒有做任(ren)何改造,在保(bao)證供熱(re)的情況下,最小出(chu)力降到了(le)25%。
張琳認為,煤電靈(ling)活(huo)性改造,需要建立合理的(de)(de)利益分配機制,保障企業獲取合理補(bu)償(chang)。相比國(guo)外(wai),我(wo)國(guo)的(de)(de)補(bu)償(chang)標準明顯偏低。2018年我(wo)國(guo)輔助(zhu)服務補(bu)償(chang)費(fei)用占上網電費(fei)總額的(de)(de)0.83%,遠低于美國(guo)PJM市場的(de)(de)2.5%、英國(guo)的(de)(de)8%。
張琳提出三點建議:
一(yi)是推行(xing)標(biao)準化電煤中長期(qi)購銷合同,合理疏導煤電企業發電成本,保障各方(fang)利益。
二(er)是優化調(diao)度(du)運行方式(shi),充分(fen)發揮各類機(ji)組技術(shu)特性。百萬(wan)千(qian)瓦、大(da)部分(fen)60萬(wan)千(qian)瓦機(ji)組能耗低,應(ying)盡(jin)量(liang)(liang)帶基(ji)本負荷,保證電(dian)量(liang)(liang)收益;30萬(wan)千(qian)瓦及以下(xia)機(ji)組開(kai)展(zhan)靈活性改造(zao)參與(yu)深度(du)調(diao)峰等輔助(zhu)服務(wu),獲(huo)得輔助(zhu)服務(wu)補償。
三是逐步推(tui)動補償政(zheng)策(ce)向(xiang)市(shi)場機制過渡,適時出(chu)臺容量(liang)電價,擴大靈(ling)活(huo)性(xing)交(jiao)易品種(zhong)。
事(shi)實上,主管部(bu)門也已經開始(shi)重視煤(mei)(mei)電(dian)機(ji)組的經營困境。國家發展改革委10月24日公布《關于深化燃煤(mei)(mei)發電(dian)上網電(dian)價形成機(ji)制改革的指(zhi)導意(yi)見》,明確從2020年1月1日起,取消(xiao)煤(mei)(mei)電(dian)價格聯動(dong)(dong)機(ji)制,將現行燃煤(mei)(mei)發電(dian)標桿上網電(dian)價機(ji)制,改為“基(ji)準價+上下浮動(dong)(dong)”的市場化價格機(ji)制。
盡管發改委明確(que)2020年(nian)暫不上浮上網(wang)電(dian)(dian)(dian)價,以確(que)保工商業平均電(dian)(dian)(dian)價只降不升,但電(dian)(dian)(dian)價的上下浮動空間,給了煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組通過價格疏導電(dian)(dian)(dian)煤(mei)成本壓力的可能。
“十四五(wu)”期(qi)間,新增煤電(dian)機(ji)組定位調節型電(dian)源,為(wei)(wei)(wei)新能(neng)源調峰,為(wei)(wei)(wei)系統做備用容(rong)量(liang),相關(guan)利益(yi)分配(pei)機(ji)制(zhi)的(de)建立尤為(wei)(wei)(wei)關(guan)鍵。
“問(wen)題是錢從哪(na)里來?”一位電力(li)行業專家表示,目前相關利益機制的建立由地(di)方政府牽頭(tou)推(tui)進(jin),但進(jin)展并不順利。
涉及(ji)電力調(diao)峰的幾個當(dang)事(shi)方,新能(neng)源行業(ye)面(mian)臨(lin)退(tui)補、欠補,經(jing)營壓力巨大;煤電行業(ye)大面(mian)積虧損;兩次(ci)降低工商業(ye)電價后,電網也面(mian)臨(lin)經(jing)營壓力。
多(duo)個電力(li)專家表(biao)示,新能源帶來的(de)綠色清潔的(de)電力(li),實際由用戶享受,理應由用戶付費買單。
但現實是,國務院今(jin)年又降(jiang)低(di)10%一(yi)般工商業電(dian)(dian)價,中央政(zheng)府的(de)政(zheng)策取向是降(jiang)電(dian)(dian)價而非漲電(dian)(dian)價。
劉世宇認為,現在(zai)首(shou)要(yao)的(de)任務,是(shi)為煤(mei)電去(qu)妖(yao)魔化,確立(li)“十(shi)四五”發展煤(mei)電必要(yao)性(xing)的(de)共識,“之后(hou)自(zi)然(ran)會有(you)解(jie)決方案,沒有(you)什么問(wen)題是(shi)解(jie)決不了的(de)。”