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“十四五”煤电如何发展对实现碳中和意义重大

2020年10月26日作者:刘秀凤来源:中国环境报

  袁家海,华北电力大学经济与管理学院教授,博士生导师,华北电力大学新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室(智库)副主任

  随着碳达峰和碳中和目标的明确,能源结构调整问题备受关注。我国是煤炭消费第一大国,而一半以上的煤炭消费量都用在发电环节。近年我国煤电超低排放改造取得很大成绩,但仍处在规模扩张阶段。放眼“十四五”,煤电行业发展要注意哪些方面?本报记者采访了华北电力大学经济与管理学院教授袁家海。

  为减少一次化石能源使用,需积极推进终端用能部门电气化,重点应落在交通和工业的电气化。

  中国环境报:习近平总书记日前宣布,我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。在您看来,这一目标提出后,会对我国能源行业产生怎样的影响?

  袁家海:零碳目标对于能源行业转型是机遇也是挑战,按照目前我国能源转型的进程趋势,要在2060年实现碳中和目标,需要整个能源生产和消费系统协调一致,能源行业将迎来从化石能源为主转向可再生能源为主的颠覆性变革。

  为减少一次化石能源使用,需积极推进终端用能部门电气化,重点应落在交通和工业的电气化。目前,我国正在制定传统燃油汽车退出的时间表,预计到2050年全国范围内传统燃油汽车将在新车市场上完全退出,电动汽车和燃料电池汽车广泛普及,并可作为储能资源,为电力系统提供灵活性服务。而电力行业需要全力发展新能源发电和配套的灵活性电力资源,重视需求响应和终端能效提升,建立完善的市场机制和智能坚强的电网体系,以确保可再生能源为主的清洁电力系统的安全和高效运行。

  碳中和并不代表着不排放二氧化碳,而是通过减排和固碳的方法,使碳的释放量与被吸收量达到动态平衡,因此植树造林、碳捕获与封存(CCS)等固碳手段和生物质发电耦合CCS等负碳技术需加快发展。此外,推进碳市场建设,引入碳价和碳税等金融政策,将投资由化石能源行业转向清洁能源领域,增强金融系统韧性,引导我国能源行业加速低碳转型。

  煤电规模扩张会加重我国电力结构性矛盾,是当前电力行业需要解决的首要问题。

  中国环境报:目前,我国煤炭消费占一次能源消费比重降至58%以下,但煤炭消费量自2017年以来一直在增加,这是什么原因造成的?

  袁家海:我国煤炭消费量在2013年达峰后开始缓慢下降,但在2017年后出现反弹,2019年煤炭消费量更是逼近2013年峰值28.1亿吨标准煤。从煤炭消费重点部门来看,2017年以来,电力、钢铁、煤化工、水泥等行业产出增加,虽然主要高耗能产品单耗水平普遍持续下降,但难以抵消需求上涨带来的煤炭消费量增加。

  以电力行业为例,2017-2019年间,我国全社会用电需求回暖,煤电发电量增加了6143亿千瓦时,虽然平均供电煤耗下降了6克标准煤/千瓦时,但发电用煤量依然增加了1.21亿吨标准煤。

  煤炭消费量反弹的表面原因是国内经济社会需求上涨带动能源、电力和煤炭消费不断增加,究其根源则是我国以煤为主的能源结构对需求变化的敏感表现,在非化石能源增量不足以支撑新增用能需求之前,煤炭消费量会随着用能需求的增长而增长。因此,要抑制煤炭消费量继续上涨的势头,就要加快经济结构和能源结构的调整步伐。

  中国环境报:您如何评价近年我国煤电行业的发展?您曾表达过,我国煤电依然处于规模扩张阶段的观点。那么,这一阶段还会持续多久?煤电规模的峰值何时会出现?

  袁家海:首先要肯定我国煤电清洁高效发展的成就。截至2019年底,我国达到超低排放限值的煤电机组8.9亿千瓦,约占全国煤电总装机容量86%。2010-2019年间,我国煤电发电量增长了41.4%,三大污染物排放总量却减少了90%。但我国煤电依然存在很多问题,如规模持续扩张、机组灵活性不足、行业亏损情况严重等等。

  煤电规模扩张会加重我国电力结构性矛盾,是当前电力行业需要解决的首要问题。截至2020年6月底,我国现役煤电机组约10.6亿千瓦,计划机组(在建、缓建、停建、封存、核准、核准前开发和宣布)超过4亿千瓦。若不施加任何政策调控,在建机组完工、停缓建机组陆续开工,按照煤电项目建设周期(从核准开工到建成投产)的时长2-2.5年来算,煤电规模扩张至少要延续到2025年左右。

  我国明确了力争于2030年前达到碳排放峰值的目标,作为减碳主力的电力行业必然要更早达到碳峰值,这对煤电发展形成了上限约束。从电力安全角度来看,我们预计非煤清洁电力将满足“十四五”期间大部分的新增用电需求,现役加上在建缓建机组有序投产,12亿千瓦煤电装机足以保障高用电需求水平下的电力供应安全。

  因此,我判断,我国煤电规模将会在2025年前后达到12亿千瓦的峰值;若用电需求达不到预期水平,可选择性地封存5000万千瓦运行年限超过25年的煤电机组,无论如何都不应将煤电规模扩张到高于12.5亿千瓦以上的水平。

  “十四五”期间,应严控新增煤电,深挖存量煤电节能潜力,进一步削减落后煤电机组。

  中国环境报:近期,产煤大户内蒙古因节能工作不力被约谈,同样是煤炭资源丰富地区的山西、陕西等地在大气污染防治方面也面临较大压力。类似的能源大省在发展过程中,对煤炭的依赖程度较高,您认为未来需要怎样调整?

  袁家海:在山西、陕西和内蒙古等煤炭资源丰富地区,产业结构重化,存在产业发展层次低、链条短的问题,而且这些行业的主要产品附加值偏低,部分行业甚至存在严重的产能过剩。同时,能源结构高碳化,长期发展形成了对煤炭资源的路径依赖,因此节能工作推进的难度极大。

  但这些省份煤电项目建设热潮仍在涌动。2017年至2020年6月,即国家部署煤电供给侧结构性改革期间,山西、陕西、内蒙古和宁夏4省仍核准了1900万千瓦新的煤电项目;截至2020年6月,4省计划煤电项目合计约1.46亿千瓦。若全部建成投产,这些地区的节能工作将更难见成效。

  对于山西、陕西和内蒙古等煤炭资源丰富地区,我认为,在“十四五”期间,应严控新增煤电,深挖存量煤电节能潜力,进一步削减落后煤电机组。转变依赖煤炭的发展路径,继续加快部署新能源项目,形成以风光新能源满足新增电力需求的能源发展格局。同时,提高特高压的输电效率,更多承载清洁能源远距离输送,实现电力资源优化配置。从能耗总量和能耗强度两方面采取措施并逐级分解落实,有效提高能源利用效率,引导各地区处理好经济社会发展与能耗“双控”关系,转变经济发展方式,优化升级产业结构。

  从远期实现碳中和目标来看,应利用地区地理优势,提前部署碳汇建设,吸收煤炭清洁高效利用后产出的二氧化碳。通过大面积植树造林,修复早期矿山开采造成的生态环境危害。

  中国环境报:对“十四五”的煤电行业发展,您有什么建议?

  袁家海:“十四五”时期是我国能源低碳转型的窗口期,需要为实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和打好坚实基础。作为二氧化碳排放的重点部门,煤电如何发展对实现碳中和目标的意义重大。

  我认为,首先,要严控煤电规模,严格落实供给侧改革政策,综合多方因素,建议将2025年煤电装机峰值控制在12亿千瓦以内。

  其次,积极推进煤电灵活性改造,为电力系统提供灵活性服务,提升可再生能源消纳能力。

  再次,煤电高质量发展要契合区域政策和电力资源特征,合理区域布局。

  最后,电力市场化改革要与供给侧改革协同,加快煤电定位调整和落后煤电退出。


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编辑:姚超