「十四五」煤電如何發展對實現碳中和意義重大

2020-12-18 中國環境

  袁家海,華北電力大學經濟與管理學院教授,博士生導師,華北電力大學新能源電力與低碳發展研究北京市重點實驗室(智庫)副主任

  隨著碳達峰和碳中和目標的明確,能源結構調整問題備受關注。我國是煤炭消費第一大國,而一半以上的煤炭消費量都用在發電環節。近年我國煤電超低排放改造取得很大成績,但仍處在規模擴張階段。放眼「十四五」,煤電行業發展要注意哪些方面?本報記者採訪了華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海。

  為減少一次化石能源使用,需積極推進終端用能部門電氣化,重點應落在交通和工業的電氣化。

  中國環境報:習近平總書記日前宣布,我國二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。在您看來,這一目標提出後,會對我國能源行業產生怎樣的影響?

  袁家海:零碳目標對於能源行業轉型是機遇也是挑戰,按照目前我國能源轉型的進程趨勢,要在2060年實現碳中和目標,需要整個能源生產和消費系統協調一致,能源行業將迎來從化石能源為主轉向可再生能源為主的顛覆性變革。

  為減少一次化石能源使用,需積極推進終端用能部門電氣化,重點應落在交通和工業的電氣化。目前,我國正在制定傳統燃油汽車退出的時間表,預計到2050年全國範圍內傳統燃油汽車將在新車市場上完全退出,電動汽車和燃料電池汽車廣泛普及,並可作為儲能資源,為電力系統提供靈活性服務。而電力行業需要全力發展新能源發電和配套的靈活性電力資源,重視需求響應和終端能效提升,建立完善的市場機制和智能堅強的電網體系,以確保可再生能源為主的清潔電力系統的安全和高效運行。

  碳中和並不代表著不排放二氧化碳,而是通過減排和固碳的方法,使碳的釋放量與被吸收量達到動態平衡,因此植樹造林、碳捕獲與封存(CCS)等固碳手段和生物質發電耦合CCS等負碳技術需加快發展。此外,推進碳市場建設,引入碳價和碳稅等金融政策,將投資由化石能源行業轉向清潔能源領域,增強金融系統韌性,引導我國能源行業加速低碳轉型。

  煤電規模擴張會加重我國電力結構性矛盾,是當前電力行業需要解決的首要問題。

  中國環境報:目前,我國煤炭消費佔一次能源消費比重降至58%以下,但煤炭消費量自2017年以來一直在增加,這是什麼原因造成的?

  袁家海:我國煤炭消費量在2013年達峰後開始緩慢下降,但在2017年後出現反彈,2019年煤炭消費量更是逼近2013年峰值28.1億噸標準煤。從煤炭消費重點部門來看,2017年以來,電力、鋼鐵、煤化工、水泥等行業產出增加,雖然主要高耗能產品單耗水平普遍持續下降,但難以抵消需求上漲帶來的煤炭消費量增加。

  以電力行業為例,2017-2019年間,我國全社會用電需求回暖,煤電發電量增加了6143億千瓦時,雖然平均供電煤耗下降了6克標準煤/千瓦時,但發電用煤量依然增加了1.21億噸標準煤。

  煤炭消費量反彈的表面原因是國內經濟社會需求上漲帶動能源、電力和煤炭消費不斷增加,究其根源則是我國以煤為主的能源結構對需求變化的敏感表現,在非化石能源增量不足以支撐新增用能需求之前,煤炭消費量會隨著用能需求的增長而增長。因此,要抑制煤炭消費量繼續上漲的勢頭,就要加快經濟結構和能源結構的調整步伐。

  中國環境報:您如何評價近年我國煤電行業的發展?您曾表達過,我國煤電依然處於規模擴張階段的觀點。那麼,這一階段還會持續多久?煤電規模的峰值何時會出現?

  袁家海:首先要肯定我國煤電清潔高效發展的成就。截至2019年底,我國達到超低排放限值的煤電機組8.9億千瓦,約佔全國煤電總裝機容量86%。2010-2019年間,我國煤電發電量增長了41.4%,三大汙染物排放總量卻減少了90%。但我國煤電依然存在很多問題,如規模持續擴張、機組靈活性不足、行業虧損情況嚴重等等。

  煤電規模擴張會加重我國電力結構性矛盾,是當前電力行業需要解決的首要問題。截至2020年6月底,我國現役煤電機組約10.6億千瓦,計劃機組(在建、緩建、停建、封存、核准、核准前開發和宣布)超過4億千瓦。若不施加任何政策調控,在建機組完工、停緩建機組陸續開工,按照煤電項目建設周期(從核准開工到建成投產)的時長2-2.5年來算,煤電規模擴張至少要延續到2025年左右。

  我國明確了力爭於2030年前達到碳排放峰值的目標,作為減碳主力的電力行業必然要更早達到碳峰值,這對煤電發展形成了上限約束。從電力安全角度來看,我們預計非煤清潔電力將滿足「十四五」期間大部分的新增用電需求,現役加上在建緩建機組有序投產,12億千瓦煤電裝機足以保障高用電需求水平下的電力供應安全。

  因此,我判斷,我國煤電規模將會在2025年前後達到12億千瓦的峰值;若用電需求達不到預期水平,可選擇性地封存5000萬千瓦運行年限超過25年的煤電機組,無論如何都不應將煤電規模擴張到高於12.5億千瓦以上的水平。

  「十四五」期間,應嚴控新增煤電,深挖存量煤電節能潛力,進一步削減落後煤電機組。

  中國環境報:近期,產煤大戶內蒙古因節能工作不力被約談,同樣是煤炭資源豐富地區的山西、陝西等地在大氣汙染防治方面也面臨較大壓力。類似的能源大省在發展過程中,對煤炭的依賴程度較高,您認為未來需要怎樣調整?

  袁家海:在山西、陝西和內蒙古等煤炭資源豐富地區,產業結構重化,存在產業發展層次低、鏈條短的問題,而且這些行業的主要產品附加值偏低,部分行業甚至存在嚴重的產能過剩。同時,能源結構高碳化,長期發展形成了對煤炭資源的路徑依賴,因此節能工作推進的難度極大。

  但這些省份煤電項目建設熱潮仍在湧動。2017年至2020年6月,即國家部署煤電供給側結構性改革期間,山西、陝西、內蒙古和寧夏4省仍核准了1900萬千瓦新的煤電項目;截至2020年6月,4省計劃煤電項目合計約1.46億千瓦。若全部建成投產,這些地區的節能工作將更難見成效。

  對於山西、陝西和內蒙古等煤炭資源豐富地區,我認為,在「十四五」期間,應嚴控新增煤電,深挖存量煤電節能潛力,進一步削減落後煤電機組。轉變依賴煤炭的發展路徑,繼續加快部署新能源項目,形成以風光新能源滿足新增電力需求的能源發展格局。同時,提高特高壓的輸電效率,更多承載清潔能源遠距離輸送,實現電力資源優化配置。從能耗總量和能耗強度兩方面採取措施並逐級分解落實,有效提高能源利用效率,引導各地區處理好經濟社會發展與能耗「雙控」關係,轉變經濟發展方式,優化升級產業結構。

  從遠期實現碳中和目標來看,應利用地區地理優勢,提前部署碳匯建設,吸收煤炭清潔高效利用後產出的二氧化碳。通過大面積植樹造林,修復早期礦山開採造成的生態環境危害。

  中國環境報:對「十四五」的煤電行業發展,您有什麼建議?

  袁家海:「十四五」時期是我國能源低碳轉型的窗口期,需要為實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和打好堅實基礎。作為二氧化碳排放的重點部門,煤電如何發展對實現碳中和目標的意義重大。

  我認為,首先,要嚴控煤電規模,嚴格落實供給側改革政策,綜合多方因素,建議將2025年煤電裝機峰值控制在12億千瓦以內。

  其次,積極推進煤電靈活性改造,為電力系統提供靈活性服務,提升可再生能源消納能力。

  再次,煤電高質量發展要契合區域政策和電力資源特徵,合理區域布局。

  最後,電力市場化改革要與供給側改革協同,加快煤電定位調整和落後煤電退出。

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