劉夢(mèng)飛 金 洋

(中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100038)

0 前言

一直以來，煤電都是我國(guó)的能源主力，但因?yàn)樵谔寂欧欧矫娴臉O大劣勢(shì)，“一煤獨(dú)大”的“老大哥”面對(duì)追趕而來的新能源和從海外市場(chǎng)涌來的原油、天然氣有些“抬不起頭”。在中國(guó)提出“2030 年碳排放達(dá)峰、2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和”后，飽受爭(zhēng)議的中國(guó)能源結(jié)構(gòu)發(fā)展路徑日益清晰，能源企業(yè)下一步發(fā)展有了風(fēng)向標(biāo)。對(duì)于煤電而言，逐步壓控、直到退出，似乎成了未來無二的走向。但值得關(guān)注的是，“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要以持續(xù)、穩(wěn)健的發(fā)展態(tài)勢(shì)為前提，相比于仍不穩(wěn)定的新能源和對(duì)外依存度較高的引進(jìn)能源，煤電所具有的優(yōu)勢(shì)在短期內(nèi)難以替代。煤電去產(chǎn)能，要先解答好行業(yè)發(fā)展之“惑”。

1 行進(jìn)在“去產(chǎn)能”的路上

世界氣象組織發(fā)布的《2020 年全球氣候狀況》臨時(shí)報(bào)告顯示，盡管各國(guó)采取多種措施，但大氣中的溫室氣體濃度仍在持續(xù)上升。2018 年，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)發(fā)布的《全球升溫1.5 ℃特別報(bào)告》稱，按目前人類溫室氣體排放水平計(jì)算，全球每10 年升溫0.2 ±0.1 ℃，若這一趨勢(shì)不變，2030年到2052 年之間就會(huì)達(dá)到升溫1.5 ℃的閾值。

眾所周知，煤炭是碳排放強(qiáng)度最大的化石資源，燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳量是天然氣的2 倍以上，是石油的1.4 倍左右?；诖?，聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)古特雷斯曾呼吁各國(guó)取消所有計(jì)劃中的煤炭項(xiàng)目，并指出“逐步在電力行業(yè)中淘汰煤炭是實(shí)現(xiàn)溫控1.5 ℃最重要的一步”。隨著“去煤”工作在全球展開，多國(guó)已經(jīng)或即將實(shí)現(xiàn)“零煤電”的目標(biāo)。

我國(guó)自身資源稟賦，使以煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)成為必然。國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求，也使能源密集型重工業(yè)比重居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)能源相關(guān)二氧化碳排放量約占總排放量的90%，其中煤炭約80%，“遙遙領(lǐng)先”于石油(14%)和天然氣(5%)。

煤炭按用途主要包括電煤、工業(yè)過程煤和散煤，其中電煤比重最高，因此，成為“去煤化”道路上的眾矢之的。多年來，前有霧霾追溯元兇，后有《巴黎協(xié)定》協(xié)定生效，今有“雙碳”目標(biāo)的提出，每一次環(huán)保“浪潮”襲來，煤電都會(huì)不可幸免地被歸為“罪魁禍?zhǔn)住?，被要求大力削減或者加快退出?！皣?yán)控煤電”的呼聲一直不絕于耳，相比投入巨資以降低煤電生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放強(qiáng)度，顯然嚴(yán)控并逐步壓降規(guī)模更加切實(shí)有效。

自2003 年向污染宣戰(zhàn)以來，中國(guó)的減煤控煤行動(dòng)不斷加強(qiáng)，煤電超低排放和節(jié)能改造也在全面實(shí)施，中國(guó)已經(jīng)建成了全世界最大的清潔高效煤電體系。2016年，煤炭去產(chǎn)能工作正式啟動(dòng)，在1 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于煤炭行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》中計(jì)劃的“3～5 年退出產(chǎn)能5 億t”的目標(biāo)。“十三五”期間，國(guó)家多部委發(fā)文對(duì)煤電產(chǎn)能進(jìn)行調(diào)控，全國(guó)停建、緩建煤電產(chǎn)能1.5 億kW，淘汰落后產(chǎn)能0.2 億kW，新裝機(jī)容量1.9 億kW。煤電總產(chǎn)能10.95 億kW，歷史性地實(shí)現(xiàn)了占比低于50%。這無疑是對(duì)《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出的“2020 年底中國(guó)煤電裝機(jī)規(guī)?？刂圃?1 億kW 以內(nèi)”要求的最佳落實(shí)。

“十四五”規(guī)劃要求“重點(diǎn)控制化石能源消費(fèi)”，實(shí)現(xiàn)2025 年末降低4 個(gè)百分點(diǎn)，至80%，但對(duì)于能源轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)——降低煤炭占比沒有予以量化約束，而是提出“合理控制煤電建設(shè)規(guī)模和發(fā)展節(jié)奏”，具體目標(biāo)還有待細(xì)化文件的出臺(tái)。此外，考慮到能源安全，規(guī)劃還明確要“實(shí)現(xiàn)煤炭供應(yīng)安全兜底”“電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠”。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè)，2025 年我國(guó)電力碳排放達(dá)峰，相應(yīng)地，煤電產(chǎn)能也將在這一年實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，然后在之后的5 年逐步退出，直到2050 年大部分退出。因此，“十四五”對(duì)于煤電發(fā)展而言，將是一個(gè)非常關(guān)鍵的時(shí)期，在勢(shì)不可擋的“去煤”趨勢(shì)中，將面臨發(fā)展方向的重大選擇。

2 “關(guān)?！边€是“被關(guān)?！?/h2>

近年來，我國(guó)煤炭消費(fèi)總量持續(xù)擴(kuò)張。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2017—2020 年，國(guó)內(nèi)煤炭消費(fèi)量以年均0.4%～1%的速度增長(zhǎng)，2020 年煤炭消費(fèi)量比2016 年增長(zhǎng)了4.64%。但在煤電方面，與去產(chǎn)能相矛盾的是，裝機(jī)量一直不降反升。尤其是，“十三五”期間，中國(guó)新核準(zhǔn)通過的煤電裝機(jī)總?cè)萘砍蔝形上升(圖1)[1-2]，雖然2020 年首次低于總量50%，但卻占全球新增總量近80%，且年度核準(zhǔn)量是2019 年的3 倍以上。

圖1 “十三五”期間發(fā)改委核準(zhǔn)通過的煤電裝機(jī)總量

一邊是從未停步的去產(chǎn)能，另一邊卻是不斷新增的裝機(jī)容量。2020 年核準(zhǔn)項(xiàng)目如果全部投產(chǎn)，將實(shí)現(xiàn)46 GW 的產(chǎn)能激增。

2016 年，國(guó)家啟動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。2017年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、防范化解煤電產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)的意見》，此后，煤炭“去產(chǎn)能”工作持續(xù)推進(jìn)，“30 萬kW 以下規(guī)?！钡牟贿_(dá)標(biāo)落后機(jī)組正在逐步清零。2020 年，按照國(guó)家能源局下發(fā)的煤電行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能的要求，河北、內(nèi)蒙古、黑龍江、江蘇、浙江等10 省區(qū)的137 臺(tái)機(jī)組、962 萬kW 裝機(jī)煤電機(jī)組關(guān)停。這當(dāng)中，很多省地都超額完成了任務(wù)，比如，山東關(guān)停了很多自備電廠，關(guān)停容量是國(guó)家能源局下達(dá)任務(wù)目標(biāo)的13 倍。但在被關(guān)停的項(xiàng)目中，有的規(guī)模較小，進(jìn)行了巨額環(huán)保投入后生產(chǎn)完全達(dá)標(biāo)，卻仍然被關(guān)停，這涉及了政策的放大執(zhí)行[3]。

當(dāng)前，全煤電行業(yè)在“雙碳”目標(biāo)指引下，30 萬kW已不能滿足進(jìn)一步環(huán)保要求，必將繼續(xù)降低淘汰門檻、擴(kuò)大調(diào)控范圍，實(shí)現(xiàn)發(fā)展模式和發(fā)展路徑的徹底變革。在各地、各季度發(fā)改委通過的審批數(shù)據(jù)中，有的總量小于30 萬kW，如此規(guī)模的項(xiàng)目通過審批并能成功建設(shè)，但它們的最終結(jié)果可能是按要求關(guān)停。

3 “加速退出”還是“不可替代”

今年5 月中旬，廣東在21 個(gè)地級(jí)市啟動(dòng)“有序用電”。一邊是“去煤化”加速推進(jìn)，另一邊則是“供應(yīng)緊張、進(jìn)行限電”。這二者看起來似乎有些矛盾。實(shí)際上，更為嚴(yán)重的“電荒”在我國(guó)有著悠久的歷史：20 世紀(jì)90 年代前、2002—2004 年、2008—2011年等階段，我國(guó)多地發(fā)生過“電荒”?！半娀摹钡墓餐攸c(diǎn)都是供給端出現(xiàn)了脫節(jié)問題。近年來，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)，多地卻仍需通過階段性的限電滿足用電需求。顯而易見的原因包括：1)高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展引發(fā)了對(duì)電力的高度需求，嚴(yán)寒酷暑等極端氣候變化，也使以電力為主的采暖、制冷需求增長(zhǎng)；2)以水電為主的地區(qū)的用電受枯汛期的影響，而那些因“缺煤、枯水、外來電不足”，需依靠風(fēng)能、光伏等新能源供電的地區(qū)，供電波動(dòng)性大、成本高，用電高峰的電力不足已成常態(tài)。雖然新能源有大規(guī)模并網(wǎng)擠占傳統(tǒng)電源發(fā)電空間的趨勢(shì)，但風(fēng)電、光伏都難以發(fā)揮頂峰作用。也就是說，找到可靠的“頂上負(fù)荷高峰缺口”的方法，也就找到了解決“電荒”的標(biāo)準(zhǔn)答案。

我國(guó)煤炭資源和煤電發(fā)展經(jīng)驗(yàn)都比較豐富，相對(duì)成熟的技術(shù)體系和配套設(shè)施是目前電力價(jià)格保持相對(duì)穩(wěn)定的前提條件。相較而言，石油、天然氣的自給能力不強(qiáng)，較高的對(duì)外依存度將加大能源風(fēng)險(xiǎn)。

在開發(fā)空間上，和煤炭相比，核電和水電都相對(duì)有限。受日本福島核事故影響，近年來核電發(fā)展速度明顯放緩，“十三五”目標(biāo)尚未完成，“十四五”仍有待觀察。水電方面，中國(guó)還有約1 億kW 的水電資源有待開發(fā)，主要集中在雅魯藏布江流域，但是難度大、成本高，需要配套新建特高壓送出，經(jīng)濟(jì)性較差。

在供電穩(wěn)定性方面，水電也存在較大局限性。云南以水電為主，2021 年5 月受瀾滄江、金沙江上游來水同比偏枯影響，電站水位接近死水位，兩江水電日發(fā)電量比預(yù)期減少近2 000 萬kW·h，其他如紅河、李仙江流域來水也偏枯四成，中小水電站發(fā)電同比減少。受此影響，云南省部分電解鋁、硅材料企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)壓產(chǎn)、減產(chǎn)情況。

在穩(wěn)定性方面，和目前的“熱門替補(bǔ)”風(fēng)能、光伏相比，煤電也有著難以比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。風(fēng)、光發(fā)電都具有很強(qiáng)的間歇性和波動(dòng)性，成為“主力”的先決條件是解決電量消納困局和儲(chǔ)能技術(shù)制約難題。因此，在諸多以清潔能源、新能源為主要電力來源的地區(qū)，冬季、夏季或者電力高峰負(fù)荷的特殊時(shí)段，目前仍要依靠煤電來保障高用電需求下的電力供應(yīng)。另外，即使實(shí)現(xiàn)了“主力”和“替補(bǔ)”的合作，還有很多后續(xù)問題需要解決。以青海、山東等光伏裝機(jī)大省為例，目前已經(jīng)出現(xiàn)了“中午電力供應(yīng)充沛、晚間供應(yīng)緊張”的現(xiàn)象。為了調(diào)峰，煤電需在午間配合光伏進(jìn)行階段性停機(jī)直至下午再并網(wǎng)，這無疑會(huì)給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，也給電力調(diào)配帶來極大壓力。此外，我國(guó)工業(yè)還需大量熱負(fù)荷，但風(fēng)電和光伏無法實(shí)現(xiàn)供熱，為此，國(guó)家實(shí)施了大量煤改氣、煤改電工程，以保障工業(yè)生產(chǎn)。但這兩者成本很高，且煤改氣的氣源也非常匱乏，實(shí)施難度極大。

在效率方面，雖然“十四五”規(guī)劃提及了在氫能等產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域進(jìn)行布局的計(jì)劃，但氫能在產(chǎn)業(yè)鏈制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用各環(huán)節(jié)都有較高的成本和技術(shù)要求。氫能作為二次能源，最穩(wěn)定的來源是煤制氫，但無疑也會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，與低碳發(fā)展趨勢(shì)背離，也抵消了其利用價(jià)值。至于其他制氫方法，經(jīng)濟(jì)型難題都亟待攻克。

正是基于這些“無可替代”的因素，“十四五”期間，核電、水電、風(fēng)、光的發(fā)展，或無法滿足電力需求的增長(zhǎng)，煤電適當(dāng)增加已成必然。在山西、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等資源富集地區(qū)，還將投建大型煤炭項(xiàng)目，生產(chǎn)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。此外，在推動(dòng)煤炭清潔高效利用和保證能源安全的雙重背景下，西部地區(qū)的煤化工產(chǎn)能也仍存增量空間。這些，看起來都與“去煤”和減碳目標(biāo)無法兼容。

4 結(jié)束語(yǔ)

在碳中和的終極場(chǎng)景下，對(duì)于要逐步從“基荷電源”走向“調(diào)峰電源”的煤電而言，采用更加清潔的技術(shù)和更加清潔的燃煤規(guī)則，走出一條健康的“去”路，是通往實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要選擇。