尹 明
我國以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)(含裝機和發(fā)電量)以及未來用電增長,決定了電力系統(tǒng)對我國實現(xiàn)減碳國際承諾至關(guān)重要。
認識指導行動。如何理解和把握電力系統(tǒng)“碳達峰”,直接影響人們理解我國未來電力系統(tǒng)的發(fā)展路徑和系統(tǒng)形態(tài),乃至相關(guān)政策制定。電力系統(tǒng)碳排放量發(fā)電量×碳排放強度,其中發(fā)電量分為火電(主要是煤電和氣電)與非火電(主要是水電、風電、光伏發(fā)電和核電,即所謂的一次電)發(fā)電兩大類。碳排放強度是單位發(fā)電量的碳排放量。不同類型電源具有不同的碳排放強度,但在一定技術(shù)條件下碳排放強度通常會在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定。因此可按照碳排放強度比例關(guān)系將氣電發(fā)電量統(tǒng)一折算為等效煤電發(fā)電量,采用煤電碳排放強度。以下統(tǒng)一采火電發(fā)電量代表煤電和氣電折算后的等效發(fā)電量。以下對當前社會上兩類對電力系統(tǒng)“碳達峰”的認識進行分析和評價,分析僅考慮電源的運營期情況。
第一類認識:基于電源類型的觀點即某年電力系統(tǒng)碳排放量僅與該年份火電發(fā)電量有關(guān),而與非火電電源發(fā)電量無關(guān)。此認識的邏輯是,新能源和可再生能源發(fā)電過程中不產(chǎn)生碳排放,因此“碳排放”的帳應該只由火電承擔。在此認識下,電力系統(tǒng)的“碳達峰”就是在某年碳排放量達到最大值,之后碳排放量呈現(xiàn)降低的趨勢(不排除個別年份碳排放量有小反彈)。這種認識下的政策導向是:嚴格控制等效煤電的規(guī)模,保持火電發(fā)電量呈一個逐年下降趨勢。在電力市場上就是盡量減少火電發(fā)電量,實現(xiàn)可再生能源和新能源發(fā)電對火電發(fā)電量的替代;在投資政策上嚴格控制對火電的投資,鼓勵可再生能源和新能源發(fā)電投資。
第二類認識:基于電源功能的觀點,即某年電力系統(tǒng)碳排放量與該年份火電發(fā)電量有關(guān),但是火電發(fā)電量應該按照其在系統(tǒng)運行中的功能進一步劃分責任。此認識的邏輯是:非火電電源(主要是風電和光伏發(fā)電等新能源發(fā)電)開發(fā)和消納需要一部分火電機組提供系統(tǒng)靈活性功能,而此部分火電發(fā)電量產(chǎn)生的碳排放量應由兩類電源共同承擔。在此認識下,新能源發(fā)電與提供靈活性功能的火電構(gòu)成緊耦合關(guān)系。大規(guī)模發(fā)展新能源就需匹配一定規(guī)模具有靈活性的火電。此時電力系統(tǒng)“碳達峰”后,若要保持年碳排放量呈下降趨勢,就必須重視新能源發(fā)電與火電實現(xiàn)“解耦合”,降低新能源發(fā)電對火電靈活性的依賴性。
這種認識下的政策導向是:重視創(chuàng)新和電力系統(tǒng)各類靈活性資源(火電靈活性改造、需求側(cè)響應、虛擬電廠、儲能技術(shù)使用等)的開發(fā)利用。在電力市場上重視基于市場供需關(guān)系的靈活性資源市場定價,加快現(xiàn)貨市場和輔助服務市場建設;在投資政策上,加強靈活性資源相關(guān)技術(shù)與業(yè)務投資,重視水風光儲用一體化、源網(wǎng)荷儲用一體化項目開發(fā)和模式創(chuàng)新,利用資本與技術(shù)驅(qū)動新能源與更多非火電靈活性資源新應用場景的出現(xiàn)等。
第一類認識多存在于新能源從業(yè)者之中,是一種典型的資源驅(qū)動型觀點,更多從加快新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度出發(fā);第二類認識多存在于電力領(lǐng)域從業(yè)者或?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行具有較深刻認識的人中,更多從電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的角度出發(fā),是一種典型的技術(shù)驅(qū)動型觀點。第二類認識是基于現(xiàn)有條件的、更加務實的認識,第一類認識機械化地割裂電力系統(tǒng)的整體性與系統(tǒng)性,沒有分清責任與根源,同時還在“能源倫理”上有瑕疵。根據(jù)第一類認識,提供靈活性的火電將要為新能源消納擔負起“無限道德責任”,即為增加新能源消納而產(chǎn)生碳排放的責任都要由這些靈活性火電承擔。
中國電力系統(tǒng)實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”一定要重視由資源驅(qū)動轉(zhuǎn)向技術(shù)驅(qū)動,加強技術(shù)創(chuàng)新和市場建設。今后即使建立了對火電靈活性價值的補償機制,也還要加強其他非火電靈活性資源的技術(shù)研發(fā)、業(yè)務開發(fā)和模式創(chuàng)新,特別是加強對各類儲能技術(shù)路線的探索(包括電化學儲能、抽水蓄能電站建設、蓄冷蓄熱等),重視源網(wǎng)荷儲用的協(xié)同一體化利用。只要新能源發(fā)電繼續(xù)需要靈活性資源配合,只要火電靈活性沒有被其他靈活性資源完全替代,實現(xiàn)火電完全退出中國的電力系統(tǒng)是不可能的。