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“減碳”當(dāng)前,煤電高質(zhì)量發(fā)展迎來關(guān)鍵抉擇

中國能源報發(fā)布時間:2021-01-20 10:13:10  作者: 盧彬

  高煤價、低電價、低利用小時數(shù)……“十三五”以來,煤電行業(yè)的生存、發(fā)展壓力持續(xù)至今。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2020年底,全國發(fā)電裝機(jī)超過21.3億千瓦,其中非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比超過43%。隨著碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)提出,煤電市場份額或?qū)⑦M(jìn)一步收縮,煤電角色轉(zhuǎn)變已成定勢,煤電企業(yè)提質(zhì)、降本、增效訴求愈加迫切。

  作為保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的“壓艙石”,煤電的一舉一動牽動著整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),因此改革轉(zhuǎn)型并非朝夕之功。煤電行業(yè)想要走好轉(zhuǎn)軌之路,仍面臨很多關(guān)鍵抉擇。

  碳減排:技術(shù)瓶頸仍需突破

  碳減排,是煤電行業(yè)“十四五”面臨的最現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。由于資源稟賦以及煤炭的物質(zhì)特性,煤炭生產(chǎn)、加工、利用等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放是我國碳排放的主要構(gòu)成部分,占煤炭消費(fèi)量一半以上的煤電,更占據(jù)了我國碳排放的“大頭”,是我國實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的關(guān)鍵所在。

  “對應(yīng)碳中和目標(biāo),意味著單位供電碳排放必須從600克/千瓦時下降到100克/千瓦時,甚至50克/千瓦時。”全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院院長周原冰直言,要實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和目標(biāo),我國煤電裝機(jī)必須在“十四五”達(dá)峰,并在2030年后快速下降。

  作為目前乃至中長期我國電力供應(yīng)的主力,煤電的生產(chǎn)方式?jīng)Q定了其必然會產(chǎn)生大量二氧化碳,而碳捕獲、利用與封存(CCUS)二氧化碳被視為解決這一短板的關(guān)鍵技術(shù)。不過,CCUS技術(shù)目前尚未展現(xiàn)出足夠的商業(yè)化可行性。“根據(jù)目前情況測算,煤電應(yīng)用CCUS將使能耗增加24%到40%,投資增加20%到30%,效率損失8%到15%,綜合發(fā)電成本增加70%以上。”周原冰指出,CCUS在實(shí)現(xiàn)碳移除、碳中和中不可或缺,但在煤電領(lǐng)域難有大規(guī)模應(yīng)用可能。“即便沒有CCUS,煤電未來的競爭力都將大大減弱,難以承受CCUS帶來的成本高企。”

  但業(yè)內(nèi)對于CCUS的研究探索仍在繼續(xù)。華潤電力海豐公司建設(shè)了年產(chǎn)2萬噸的碳捕集項(xiàng)目,希望找到更經(jīng)濟(jì)的材料和技術(shù)路線。2020年11月,華能清潔能源技術(shù)研究院開發(fā)的我國首套1000噸/年“相變型”二氧化碳捕集工業(yè)裝置成功實(shí)現(xiàn)72小時連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。專家測算,該技術(shù)可使碳捕集所需再生溶液量減少40%-50%,可顯著降低CCUS成本。

  控總量:轉(zhuǎn)變思路避免極端

  相比花費(fèi)高昂成本降低煤電生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放強(qiáng)度,通過控制煤電裝機(jī)規(guī)模來控制碳排放總量,是更切實(shí)有效的方案。“十三五”期間,國家發(fā)改委、國家能源局先后印發(fā)一系列政策文件,嚴(yán)控煤電產(chǎn)能擴(kuò)張,全國停建、緩建煤電產(chǎn)能1.5億千瓦,淘汰落后產(chǎn)能0.2億千瓦。

  “煤電供給側(cè)改革近年取得了顯著成效,仍有必要繼續(xù)實(shí)施,優(yōu)化存量,主動減少無效供給。”華電集團(tuán)副總法律顧問陳宗法指出,煤電產(chǎn)能過剩仍是發(fā)電行業(yè)的“風(fēng)險源”,煤電要實(shí)現(xiàn)脫困、轉(zhuǎn)型,增量要嚴(yán)格控制,存量要先完成淘汰關(guān)停與重組整合,再分類實(shí)施升級改造。“從企業(yè)角度,希望國家能建立起幫助煤電退出、促進(jìn)能源清潔轉(zhuǎn)型的公平長效機(jī)制。”

  此外,陳宗法強(qiáng)調(diào),“十四五”規(guī)劃制定時應(yīng)防止出現(xiàn)“兩個傾向”。“一個是為實(shí)現(xiàn)碳中和遠(yuǎn)景目標(biāo),幾乎全部只發(fā)展新能源;另一個是把‘十三五’末安排的煤電進(jìn)度照單全收,不加以限制。兩者都不可取。”

  對地方政府而言,由于煤電項(xiàng)目審批權(quán)已下放,一些煤炭大省能否扭轉(zhuǎn)“靠煤吃煤”發(fā)展思路,成為煤電產(chǎn)能控制的關(guān)鍵因素。山西省能源局一級調(diào)研員高道平表示:“山西正努力調(diào)整‘一煤獨(dú)大’格局,著力調(diào)整電力結(jié)構(gòu),加強(qiáng)電網(wǎng)配套建設(shè),合理布局外送通道建設(shè),擴(kuò)大晉電外送能力。預(yù)計(jì)‘十四五’新能源和可再生能源裝機(jī)占比達(dá)到40%左右,外送電能力達(dá)到5200萬千瓦左右。”

  華北電力大學(xué)教授袁家海指出,調(diào)研發(fā)現(xiàn)一些煤炭資源大省仍抱持著以煤電及其他煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈為主導(dǎo)方向的傳統(tǒng)發(fā)展思路。“如果按2060年前實(shí)現(xiàn)‘碳中和’的目標(biāo),到2050年,沒有加裝CCUS設(shè)備的煤電機(jī)組可能將失去市場空間。而現(xiàn)在新建的煤電機(jī)組,其服役期限可能將延續(xù)至2060年以后,這與目前碳減排的中長期發(fā)展目標(biāo)之間存在矛盾。地方有必要在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化三者之間做好統(tǒng)籌,盡快推進(jìn)能源清潔轉(zhuǎn)型。”

  轉(zhuǎn)角色:靈活性改造亟待機(jī)制保障

  控制煤電總量的同時,提升煤電機(jī)組靈活性是保障高比例清潔能源電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵措施。然而,“十三五”期間,我國三北地區(qū)煤電靈活性改造完成率不足27%,其中內(nèi)蒙古、山西、新疆、甘肅僅完成“十三五”規(guī)劃改造目標(biāo)的2.1%、3.3%、2.4%和4.1%。

  中電聯(lián)專職副理事長王志軒直言:“目前電力行業(yè)對靈活性資源的系統(tǒng)價值認(rèn)識不足,導(dǎo)致針對電力系統(tǒng)靈活性的政策設(shè)計(jì)存在瑕疵。例如有觀點(diǎn)認(rèn)為,所有電源都有義務(wù)為系統(tǒng)提供靈活性,所以未盡義務(wù)的電源就應(yīng)該為靈活性付費(fèi),這種邏輯實(shí)際上并不清晰。”

  王志軒認(rèn)為,目前電力系統(tǒng)的靈活性提升問題主要在于機(jī)制未理順。“現(xiàn)在煤電靈活性改造在技術(shù)層面不存在障礙,有些電廠的鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷可以達(dá)到額定出力的20%。但是,目前深度調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)偏低、政策執(zhí)行力度和連續(xù)性不足、政策制定與實(shí)施未充分考慮地區(qū)實(shí)際情況等問題,導(dǎo)致煤電企業(yè)已實(shí)施的靈活性改造項(xiàng)目收益不及預(yù)期。”

  “提高電力系統(tǒng)靈活性,或許并不需列出具體技術(shù)路線圖,也不需要具體實(shí)施方案。”南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院能源戰(zhàn)略與政策研究所所長陳政認(rèn)為,理順市場機(jī)制后,電力系統(tǒng)靈活性提升的路徑自然能夠走通。

  “要讓市場主體知道,為系統(tǒng)靈活性做貢獻(xiàn)可以受益,同時還要建立利益兌現(xiàn)機(jī)制。”陳政表示,“一方面,建立小時級別的電力現(xiàn)貨市場,以反映實(shí)時供需情況的分時段價格信號激勵市場主體主動參與調(diào)節(jié);另一方面,要建立容量補(bǔ)償、容量市場等機(jī)制,幫助靈活性資源回收投資建設(shè)成本,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力總量目標(biāo)引導(dǎo)和市場化配置。”

  碳市場:減煤需統(tǒng)籌考量

  近日,生態(tài)環(huán)境部公布《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》,并印發(fā)配套配額分配方案和重點(diǎn)排放單位名單,意味著自今年開始,全國碳市場發(fā)電行業(yè)第一個履約周期正式啟動,2225家發(fā)電企業(yè)將分到碳排放份額。不僅如此,《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》也已審議通過,將自2月1日起施行,石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、航空也將加快納入市場主體,碳交易市場也將走向平穩(wěn)運(yùn)行。

  中電聯(lián)原部門主任薛靜表示:“2021年碳交易市場建設(shè)很可能取得較大進(jìn)展,這意味著碳資產(chǎn)的價值將在統(tǒng)一的市場中確定,煤價也將在全國層面形成產(chǎn)業(yè)鏈價格市場傳導(dǎo)。但目前,電力價格并非全國統(tǒng)一市場形成,如何設(shè)計(jì)各省及省間的電價特別是煤電電價機(jī)制,將成為電力市場建設(shè)需要思考和突破的問題。”

  “現(xiàn)在各省都在研究制定碳達(dá)峰、碳中和的規(guī)劃,但對于一些為其他地區(qū)承擔(dān)能源供應(yīng)的省份,在探索清潔能源轉(zhuǎn)型的同時,減煤、減碳不能盲目。”薛靜直言,一些能源、資源輸出型地區(qū)可能無法單獨(dú)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和。“例如,山西的煤炭、電力不只屬于山西,還要供應(yīng)全國其他省份,這是山西作為資源型省份必然的特點(diǎn),需要從國家層面統(tǒng)籌考量。山西省要作為后援,提供實(shí)現(xiàn)向碳減排、碳中和目標(biāo)過渡過程中的電力安全并保證供應(yīng)。”

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