袁家海，宋 巖

(華北電力大學(xué)，北京市昌平區(qū)，102206)

電力行業(yè)是我國最大的煤炭消費(fèi)和碳排放行業(yè)，煤炭消費(fèi)量占全國總量比重達(dá)到50%以上[1]，碳排放量占全國碳排放總量的40%以上[2]?？刂齐娏π袠I(yè)煤炭消費(fèi)總量對(duì)于中國實(shí)現(xiàn)“30·60”“雙碳”目標(biāo)影響重大，在2021年4月的氣候峰會(huì)上，習(xí)總書記也已明確提出中國將嚴(yán)控煤電項(xiàng)目，“十四五”時(shí)期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長。

“十三五”期間，在電力供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革措施和政策的推動(dòng)下，煤電裝機(jī)增長得到了有效控制，2020年底控制在11億kW以內(nèi)。但是，大規(guī)模的電能替代導(dǎo)致了電力需求保持快速增長，在新能源無法滿足全部增量需求的情況下，燃煤發(fā)電量和發(fā)電耗煤總量仍可能有一定的增長空間，不利于電力行業(yè)的碳減排。在“十三五”期間得到有效控制的情況下，電煤消費(fèi)量仍然保持持續(xù)增長態(tài)勢，隨著今后電力需求規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，電煤消耗量仍有繼續(xù)增長的可能，根據(jù)中電聯(lián)2021年1-5月數(shù)據(jù)顯示，全社會(huì)用電量為3.23萬億kW·h，比2020年同時(shí)期增長了17.7%，電力需求仍呈增長趨勢。

“十四五”是我國電力行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵窗口期，在上述背景下，筆者及其研究團(tuán)隊(duì)對(duì)“十四五”電力行業(yè)煤炭消費(fèi)控制目標(biāo)與政策進(jìn)行了研究，探討了“十四五”期間我國電力發(fā)展情景與煤電合理規(guī)模，闡述了“十四五”期間電力行業(yè)煤炭消費(fèi)控制的關(guān)鍵問題和煤電轉(zhuǎn)型路徑，為電力行業(yè)如何權(quán)衡“發(fā)展與減排、整體與局部、短期與中長期”關(guān)系提出相關(guān)建議。

1 “十三五”期間電力行業(yè)發(fā)展情況概述

1.1 電力供需情況

“十三五”期間全社會(huì)用電量增長了1.8萬億kW·h，年均增長5.7%，超過了《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出的預(yù)期性年均增速3.6%～4.8%。在經(jīng)歷了2016-2018年間的迅速增長后，全社會(huì)用電量從2019年開始放緩，2020年受新冠疫情影響，全社會(huì)用電量為7.51萬億kW·h，同比增長3.1%[3]，回落至2014年水平?！笆濉迸c“十三五”期間我國全社會(huì)用電量及增速情況如圖1所示。

圖1 “十二五”與“十三五”期間我國全社會(huì)用電量及增速情況

從用電結(jié)構(gòu)看，2020年第三產(chǎn)業(yè)和居民用電比重持續(xù)提升，比重之和達(dá)到30.6%，全社會(huì)用電結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整，但是，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電激增也導(dǎo)致出現(xiàn)了用電負(fù)荷尖峰化、日間和夜間雙高峰的現(xiàn)象，疊加波動(dòng)性新能源占比提升的影響，給電力安全可靠供應(yīng)帶來了巨大挑戰(zhàn)。

從電源結(jié)構(gòu)來看，電力行業(yè)繼續(xù)向綠色低碳發(fā)展，非化石能源發(fā)電裝機(jī)均保持較快增長。“十三五”期間各電源新增裝機(jī)容量情況如圖2所示。

圖2 “十三五”期間各電源新增裝機(jī)容量情況

2020年全國新增發(fā)電裝機(jī)容量為19 087萬kW，同比增加8 587萬kW，其中新增并網(wǎng)風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量分別為7 167萬kW和4 820萬kW，新增并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模創(chuàng)歷史新高。截至2020年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量為22.0億kW，同比增長9.5%；其中，非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量合計(jì)9.8億kW，占全口徑發(fā)電裝機(jī)容量的比重為44.8%；全口徑煤電裝機(jī)容量為10.8億kW，占總裝機(jī)容量的比重為49.1%，首次降至50%以下[3]。

從發(fā)電結(jié)構(gòu)看，可再生能源發(fā)電量保持較快增長，2020年全國全口徑發(fā)電量為7.62萬億kW·h?！笆濉逼陂g，全國全口徑發(fā)電量年均增長5.8%，其中非化石能源發(fā)電量年均增長10.6%，占總發(fā)電量的比重從2015年的27.2%上升至2020年的33.9%；煤電發(fā)電量年均增速為3.5%，占總發(fā)電量的比重從2015年的67.9%下降至2020年的60.8%?！笆濉逼陂g我國電源發(fā)電量結(jié)構(gòu)如圖3所示[4]。

圖3 “十三五”期間我國電源發(fā)電量結(jié)構(gòu)

1.2 電力行業(yè)“十三五”期間煤炭消費(fèi)控制措施的落實(shí)情況評(píng)估

電力行業(yè)“十三五”期間淘汰煤電落后產(chǎn)能超額完成規(guī)劃目標(biāo)，嚴(yán)控新增產(chǎn)能效果顯著，在2020年前取消和推遲煤電建設(shè)項(xiàng)目1.5億kW以上，淘汰落后煤電機(jī)組約2 000萬kW，將全國煤電裝機(jī)規(guī)模控制在11億kW以內(nèi)；靈活性改造技術(shù)已相對(duì)成熟，但調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制還存在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)偏高、責(zé)權(quán)分配不明晰等問題，火電機(jī)組靈活性改造僅完成了規(guī)劃目標(biāo)的24%，改造速度較為遲緩；抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能等靈活性資源發(fā)展也相對(duì)遲緩，“十三五”期間電力規(guī)劃提出到2020年，實(shí)現(xiàn)能源終端消費(fèi)環(huán)節(jié)電能替代散燒煤、燃油消費(fèi)總量約1.3億tce，電能替代新增用電量達(dá)到4 500億kW·h[5]，電能替代取得較大進(jìn)展。

1.3 電煤消費(fèi)量及節(jié)煤量核算

“十三五”期間以來，電力行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革持續(xù)推進(jìn)，為電力行業(yè)煤炭消費(fèi)總量控制工作帶來積極影響。一是實(shí)施煤電供給側(cè)改革，淘汰落后煤電機(jī)組，推進(jìn)超低排放和節(jié)能改造；二是通過經(jīng)濟(jì)調(diào)度釋放效率空間，降低了平均供電煤耗；三是可再生能源裝機(jī)大規(guī)模增長，棄風(fēng)、棄光問題逐漸改善，對(duì)煤電的替代作用增強(qiáng)[6]；四是加強(qiáng)需求側(cè)管理、減少不必要的電力消費(fèi)也有助于控制電煤消費(fèi)量的增長[7]。以2020年為例，電力行業(yè)煤炭實(shí)際消費(fèi)量為13.3億tce，各項(xiàng)節(jié)煤措施的執(zhí)行推動(dòng)煤炭消費(fèi)量減少1.09億t。

可再生能源替代和煤電提效是“十三五”期間最有效的節(jié)煤措施，分別節(jié)煤2.65億t和0.42億t。此外，推動(dòng)煤電供給側(cè)改革降低線損和加強(qiáng)電力需求側(cè)管理控制電力煤炭消費(fèi)[8]，分別貢獻(xiàn)0.52億tce和0.26億tce的節(jié)煤量，“十三五”期間電力行業(yè)煤炭消費(fèi)量核算及各項(xiàng)措施節(jié)煤貢獻(xiàn)如圖4所示。

圖4 “十三五”期間電力行業(yè)煤炭消費(fèi)量核算及各項(xiàng)措施節(jié)煤貢獻(xiàn)

2 “十四五”期間電力需求展望

2.1 電力需求影響因素分析

電力需求受到各類因素的疊加影響，具體因素主要為以下幾個(gè)方面。

(1)電能替代和電氣化發(fā)展會(huì)拉高用電需求。推進(jìn)電能替代的行動(dòng)將加速我國終端電氣化發(fā)展，預(yù)計(jì)“十四五”期間年均電能替代量保持在1 500億～2 000億kW·h左右，會(huì)持續(xù)抬高電力消費(fèi)。

(2)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換持續(xù)推進(jìn)。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新常態(tài)，消費(fèi)和服務(wù)業(yè)取代投資、出口成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的主要?jiǎng)恿?，但是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在短期內(nèi)仍然是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，“新舊動(dòng)能”共同構(gòu)成新常態(tài)背景下支撐經(jīng)濟(jì)增長的力量[9]。

(3)數(shù)字經(jīng)濟(jì)引領(lǐng)用電量新增長點(diǎn)?！笆奈濉逼陂g，我國“新基建”逐步落實(shí)，從需求側(cè)方面看，“新基建”有助于擴(kuò)大有效需求，服務(wù)于消費(fèi)升級(jí)，更好地滿足人民美好生活的需要；從供給側(cè)方面看，“新基建”有助于擴(kuò)大有效供給，釋放中國經(jīng)濟(jì)增長潛力，為創(chuàng)新發(fā)展特別是搶占全球科技創(chuàng)新至高點(diǎn)創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，隨之而來的用電高需求會(huì)為電力行業(yè)帶來發(fā)展紅利。

2.2 “十四五”期間電力需求預(yù)測

筆者采用電力供需趨勢推演的方法，從產(chǎn)業(yè)用電量變化的角度，結(jié)合各產(chǎn)業(yè)的當(dāng)前現(xiàn)狀、疫情影響、發(fā)展趨勢與相關(guān)政策，設(shè)定高、低2種增速情景，對(duì)“十四五”期間各產(chǎn)業(yè)電力需求預(yù)測分析見表1。

表1 “十四五”期間各產(chǎn)業(yè)電力需求預(yù)測分析

“十四五”期間我國擴(kuò)大內(nèi)需，大力推動(dòng)“新基建”、電能替代、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等重點(diǎn)工程，會(huì)提升全社會(huì)用電需求和終端電氣化水平，因此，筆者將用電需求高增速的情景設(shè)定為高電氣化情景、將低增速情景設(shè)定為常規(guī)電氣化情景，用電需求增速情景設(shè)定見表2。

表2 用電需求增速情景設(shè)定

結(jié)合分行業(yè)用電預(yù)測分析2025年全社會(huì)用電量預(yù)測如圖5所示。預(yù)計(jì)“十四五”期間全社會(huì)用電年均增速約為4%～5%，2025年全社會(huì)用電量達(dá)到9.2萬億kW·h(常規(guī)電氣化情景)～9.6萬億kW·h(高電氣化情景)。其中第三產(chǎn)業(yè)及居民用電量占比達(dá)37%～39%，第二產(chǎn)業(yè)用電量占比下降至60%～61%。

圖5 2025年全社會(huì)用電量預(yù)測

3 “十四五”電力供應(yīng)情景分析

3.1 氣候目標(biāo)約束下的煤電合理規(guī)模測算

根據(jù)聯(lián)合國政府向氣候變化專門委員會(huì)第5次評(píng)估報(bào)告(IPCC AR5)的研究成果，在成本最優(yōu)的“2°C”情景中，2011-2050年間我國二氧化碳的累計(jì)總排放范圍為2 800億～4 000億t[10]。根據(jù)能源占總碳排放比例的75%以及2011-2018年間我國的能源碳排放量[11]，可以得到2019-2050年的能源碳排放預(yù)算空間為1 320億～2 220億t。參考高電氣化水平下煤電部門的碳排放占比，得到煤電碳排放空間，按照氣電規(guī)劃裝機(jī)容量測算碳排放空間，最后得到電力部門在巴黎協(xié)議“2°C”目標(biāo)下2019-2050年間的碳排放預(yù)算空間為600億～930億t，其中煤電部門的碳排放預(yù)算空間為470億～800億t。

世界各國實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑均一致地顯示，電力部門提前10～15 a實(shí)現(xiàn)零碳是整個(gè)經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)碳中和的前提條件。根據(jù)碳排放達(dá)峰時(shí)間點(diǎn)和溫控目標(biāo)約束引起碳排放量的急劇下降，設(shè)定煤電部門的年度碳排放空間的基準(zhǔn)情景，并以此估算氣候目標(biāo)約束下煤電可允許的發(fā)展規(guī)模。具體情景設(shè)置參數(shù)如下：

假設(shè)基準(zhǔn)情景下我國煤電行業(yè)2019-2050年間二氧化碳排放預(yù)算總量為642億t，2019年煤電行業(yè)碳排放總量為36.7億t，2020年煤電行業(yè)碳排放總量為37.2億t二氧化碳，碳排放在2024年進(jìn)入平臺(tái)期并在2026年左右達(dá)到峰值的38.5億t二氧化碳，在2026-2029年碳排放量開始進(jìn)入緩慢下降階段，2030年以后實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)持續(xù)下降，直到2045年后實(shí)現(xiàn)凈零排放(根據(jù)前文所述碳排放預(yù)算空間與電力發(fā)展總趨勢，預(yù)測碳排放量在小幅增長后進(jìn)入短期平臺(tái)期，而后開始緩慢下降，進(jìn)一步加速減排以實(shí)現(xiàn)溫控目標(biāo)，運(yùn)用線性擬合方式得到2045年左右達(dá)到凈零排放)。由此擬合出煤電行業(yè)碳排放年度平滑曲線，“2℃”目標(biāo)情景下的2019-2050年期間煤電碳排放預(yù)算如圖6所示。

圖6 “2℃”目標(biāo)情景下的2019-2050年期間煤電碳排放預(yù)算

燃煤電廠二氧化碳排放量的估算公式如下：

年碳排放量=容量×利用小時(shí)數(shù)×碳排放強(qiáng)度

=容量×利用小時(shí)數(shù)×發(fā)電煤耗×標(biāo)準(zhǔn)煤二氧化碳的排放系數(shù)k(k= 2.8 )

未來新型電力系統(tǒng)中煤電定位轉(zhuǎn)型成為輔助型電源，其利用小時(shí)數(shù)隨之縮短，作為靈活性調(diào)節(jié)電源供電煤耗將略有增加[12]。以2019年煤電供電煤耗為306.4 gce/(kW·h)、煤電廠用電率以6.01 %為基礎(chǔ)[13]，對(duì)未來關(guān)鍵年份的供電煤耗及廠用電率進(jìn)行推算。根據(jù)公式計(jì)算得出碳排放預(yù)算下的煤電機(jī)組允許規(guī)模見表3。

表3 碳排放預(yù)算下的常規(guī)煤電機(jī)組允許規(guī)模

3.2 2035年電力發(fā)展遠(yuǎn)景分析

“十九大”報(bào)告中明確提出，到2035年我國要基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化。作為階段性發(fā)展目標(biāo)的重要節(jié)點(diǎn)，2035年電力發(fā)展情況對(duì)制定高質(zhì)量的電力規(guī)劃有重要參考價(jià)值。到2030年，預(yù)計(jì)我國人口可達(dá)到峰值，約為14.5億人[14]，之后將進(jìn)入緩慢下降階段，筆者預(yù)計(jì)2035年我國人口總量保持在14.3億～14.4億人左右。2020-2035年間，我國GDP將保持中低速增長，預(yù)計(jì)2035年人均GDP將達(dá)到2.1萬～2.2萬美元左右。2030-2035年間，全國各個(gè)省份將先后處于完成現(xiàn)代化建設(shè)的收官之年，預(yù)計(jì)這段時(shí)期的用電量將繼續(xù)保持萬億千瓦時(shí)的增量，增速在高基數(shù)情況下將保持較低水平，在高能效、高電氣化率驅(qū)動(dòng)下，2035年全社會(huì)用電量將達(dá)到11萬億～11.7萬億kW·h；人均用電量達(dá)到7 600～8 100 kW·h /人。隨著新能源成本下降、儲(chǔ)能技術(shù)成熟、社會(huì)低碳減排意愿強(qiáng)烈、煤電機(jī)組運(yùn)行壽命陸續(xù)到期，我國電源結(jié)構(gòu)將更加清潔低碳化。

預(yù)計(jì)2035年我國電源結(jié)構(gòu)中煤電機(jī)組比重將降至30%以下、電量比重保持在30%左右；以風(fēng)光為代表的新能源發(fā)電裝機(jī)比重將達(dá)到40%左右、發(fā)電量比重接近20%。

3.3 電力資源發(fā)展?jié)摿Ψ治?/h3>

目前，我國主要的發(fā)電技術(shù)包括火力發(fā)電(燃煤、燃?xì)?、余汽和余熱、生物質(zhì)燃燒)、水力發(fā)電、核能發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電等。結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估和行業(yè)分析報(bào)告，筆者認(rèn)為各類型發(fā)電資源在“十四五”期間發(fā)展?jié)摿σ姳?。

表4 各類型電源發(fā)展?jié)摿Ψ治雠c2025年規(guī)模預(yù)測

此外，我國的能源資源與負(fù)荷中心呈逆向分布，需要依靠跨區(qū)電力輸送來實(shí)現(xiàn)電力資源配置優(yōu)化。截至到2020年4月，我國已建成投運(yùn)的500 kV及以上的跨省輸電線路共48條，在建的共15條，已核準(zhǔn)的有4條，還有10條正在規(guī)劃中。以當(dāng)前工程建設(shè)進(jìn)度推算，2025年華北電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)、東北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)、西南電網(wǎng)、西北電網(wǎng)將分別實(shí)現(xiàn)2 110萬kW、6 400萬kW、1 860萬kW、2 650萬kW、4 740萬kW和10 800萬kW的外送能力，屆時(shí)跨區(qū)輸電能力將大大增強(qiáng)。

3.4 電力規(guī)劃情景與煤電合理規(guī)模

截至2020年6月底，我國在役煤電機(jī)組約10.5億kW，在建煤電機(jī)組1.53億kW，緩建機(jī)組達(dá)0.66億kW，核準(zhǔn)階段的機(jī)組0.4億kW，到2025年壽命滿30年的機(jī)組0.61億kW。若“十四五”期間在建、緩解和核準(zhǔn)機(jī)組全部建成，預(yù)計(jì)2025年我國煤電規(guī)模將達(dá)到12.5億kW左右；若核準(zhǔn)項(xiàng)目取消，則2025年我國煤電規(guī)模保持在12億kW左右；若僅允許部分在建機(jī)組繼續(xù)建成投產(chǎn)，則2025年我國煤電規(guī)模有望控制在11億kW左右。

“煤電+特高壓”傳統(tǒng)基建和以新能源為代表的電力“新基建”是“十四五”電力發(fā)展的2種思路，對(duì)應(yīng)地形成了煤電驅(qū)動(dòng)的電氣化和新能源驅(qū)動(dòng)的電氣化這2種路徑。在滿足戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)、電力需求、跨區(qū)輸電能力以及基本物理約束等條件下，筆者利用規(guī)劃模型模擬出以下4條發(fā)展路徑。

(1)煤電驅(qū)動(dòng)的常規(guī)電氣化路徑(CBS)：11.5億kW煤電常規(guī)機(jī)組+0.5億kW調(diào)峰備用機(jī)組(不列入常規(guī)調(diào)度統(tǒng)計(jì)行列)；

(2)煤電驅(qū)動(dòng)的高電氣化路徑(CHS)：12億kW煤電常規(guī)機(jī)組保障煤電驅(qū)動(dòng)的高電氣化用電需求；

(3)新能源驅(qū)動(dòng)的常規(guī)電氣化路徑(NBS)：10.5億kW煤電常規(guī)機(jī)組+0.5億kW調(diào)峰備用機(jī)組(不列入常規(guī)調(diào)度統(tǒng)計(jì)行列)；

(4)新能源驅(qū)動(dòng)的高電氣化路徑(NHS)：11億kW煤電常規(guī)機(jī)組保障新能源驅(qū)動(dòng)的高電氣化用電需求。

2025年全國電源裝機(jī)規(guī)模及發(fā)電量見表5。

表5 2025年全國電源裝機(jī)規(guī)模及發(fā)電量

在煤電驅(qū)動(dòng)路徑下，預(yù)計(jì)2025年非化石電量比重可達(dá)到41.1%～42.9%。12億kW煤電在利用小時(shí)數(shù)為4 400 h的情況下即可滿足高電氣化情景的用電需求；常規(guī)電氣化情景下，可以封存5 000萬kW煤電機(jī)組作為調(diào)峰備用資源。但這2種煤電驅(qū)動(dòng)情景下的煤電裝機(jī)規(guī)模都將超過碳排放預(yù)算下煤電機(jī)組允許規(guī)模的上限，難以實(shí)現(xiàn)2045年的凈零排放、達(dá)成碳排放目標(biāo)，這與“雙碳”要求背道而馳。

在新能源驅(qū)動(dòng)路徑下，預(yù)計(jì)2025年非化石電量比重可達(dá)到46.8%～48.8%，高于煤電驅(qū)動(dòng)路徑。11億kW煤電的平均利用小時(shí)數(shù)降至4 000～4 200 h，需要發(fā)揮更多的電力服務(wù)功能配合大規(guī)模新能源消納，在用電需求低水平的情況下，可以選擇性封存5 000萬kW煤電機(jī)組，既可以提高電力系統(tǒng)的供應(yīng)能力，還可以緩解煤電產(chǎn)能過剩問題。

電氣化進(jìn)程加速會(huì)拉高電力需求水平，煤電驅(qū)動(dòng)的高電氣化情景下，預(yù)計(jì)2025年全國煤電規(guī)模可保持在12億kW以內(nèi)，能夠以較低的利用小時(shí)數(shù)保障電力供應(yīng)，并且發(fā)電能力仍有上調(diào)空間。但是，這會(huì)使得電力行業(yè)碳排放量繼續(xù)上升，面臨低碳減排的巨大壓力。為平衡電力需求增長與碳減排目標(biāo)的約束，新能源驅(qū)動(dòng)路徑是更為合理的選擇，2025年全國煤電規(guī)模保持在11億kW，能夠以相對(duì)更低的利用小時(shí)數(shù)實(shí)現(xiàn)電力電量供應(yīng)，并符合“2℃”溫控目標(biāo)下碳排放預(yù)算對(duì)煤電規(guī)模的要求，借助“新基建”和電氣化發(fā)展的契機(jī)提前實(shí)現(xiàn)非化石能源目標(biāo)，加速電力碳減排從而使2030年我國碳排放達(dá)峰并盡早達(dá)峰成為可能，進(jìn)一步為電力行業(yè)2045實(shí)現(xiàn)凈零排放提供有利條件，為碳中和目標(biāo)奠定良好基礎(chǔ)。因此，筆者將新能源驅(qū)動(dòng)的高電氣化情景作為“十四五”電力發(fā)展的推薦情景。

4 “十四五”期間電力發(fā)展關(guān)鍵問題及煤電調(diào)控路徑分析

4.1 電力發(fā)展關(guān)鍵問題

(1)電氣化水平的提高會(huì)拉升電力消費(fèi)水平。雖然煤電可以有力支撐短期的電力需求增長，但雙碳目標(biāo)、生態(tài)環(huán)保、資源儲(chǔ)量等因素限制了煤電長期擔(dān)當(dāng)基礎(chǔ)電力資源的可能性，清潔能源才是支撐電氣化發(fā)展、保障能源安全的主要力量。

(2)跨區(qū)輸電通道利用率低下。以特高壓線路為主的跨區(qū)輸電是我國實(shí)現(xiàn)區(qū)域電力互濟(jì)的重要方式，減少負(fù)荷中心區(qū)域的化石能源消耗和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間電力流、資金流、信息流的交互。除了技術(shù)和資源條件的限制，跨區(qū)輸電最大的障礙是省間壁壘。

(3)新能源消納問題不可避免。隨著風(fēng)電和光伏等波動(dòng)性電源的比重快速增加，為充分消納新能源所需的電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源呈幾何倍數(shù)增長，且區(qū)域間清潔能源發(fā)展不平衡不充分的矛盾也日益凸顯。

(4)短時(shí)尖峰負(fù)荷供應(yīng)短缺成為當(dāng)前我國電力供應(yīng)安全面臨的主要難題。基礎(chǔ)電源過多、尖峰資源不足是導(dǎo)致問題的主要原因，繼續(xù)一味地新增大型電源只會(huì)加重結(jié)構(gòu)性矛盾。此外，隨著風(fēng)電光伏的快速發(fā)展，新能源波動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度的影響將越發(fā)顯著，疊加短時(shí)尖峰電力需求，會(huì)使得常規(guī)機(jī)組的出力曲線波動(dòng)更加頻繁劇烈。

(5)電力基建具有很強(qiáng)的項(xiàng)目滯后性和投資慣性，要具有應(yīng)對(duì)未來需求的前瞻性。電力基建投資慣性在“十三五”期間的煤電熱潮中得到了充分展現(xiàn)，高回報(bào)率吸引了大量資金同一時(shí)期投入到煤電項(xiàng)目建設(shè)中，導(dǎo)致行業(yè)投資泡沫及后來的產(chǎn)能過剩。

4.2 煤電調(diào)控路徑

(1)慎重把握煤電發(fā)展政策，嚴(yán)控煤電新增產(chǎn)能。將煤電發(fā)展重心轉(zhuǎn)向功能定位調(diào)整，在清潔高效地做好基礎(chǔ)電力供應(yīng)的同時(shí)，也要發(fā)揮存量機(jī)組價(jià)值，助力電力系統(tǒng)補(bǔ)足新能源消納所需系統(tǒng)靈活性和短時(shí)尖峰負(fù)荷供應(yīng)這2塊主要“短板”。

(2)煤電高質(zhì)量發(fā)展要契合區(qū)域政策和電力資源特征，順應(yīng)區(qū)域發(fā)展訴求。東部地區(qū)以嚴(yán)控煤電新建項(xiàng)目為主；蒙西和西北電網(wǎng)地區(qū)仍有煤電增長訴求和潛力，可有序新建煤電項(xiàng)目；中部省市要加強(qiáng)對(duì)本地電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，明確不同電力資源的系統(tǒng)功能定位，只有在出現(xiàn)基荷電力不足趨勢的情況下，才可適度新建煤電。

(3)電力市場化改革加快推動(dòng)煤電功能定位調(diào)整。建立包含發(fā)電量、輔助服務(wù)、容量供給等服務(wù)在內(nèi)的煤電角色評(píng)估機(jī)制，通過市場手段，確保高效機(jī)組獲得經(jīng)濟(jì)發(fā)電小時(shí)數(shù)，調(diào)峰機(jī)組得到符合市場規(guī)則的效益[15]。

(4)在電力行業(yè)碳達(dá)峰到碳中和的轉(zhuǎn)型過渡期內(nèi)，煤電與可再生能源要圍繞建立更加清潔高效電力系統(tǒng)的目標(biāo)，達(dá)成良性博弈的共識(shí)。

(5)轉(zhuǎn)向新能源驅(qū)動(dòng)的電氣化進(jìn)程。“十四五”期間要繼續(xù)大力推進(jìn)電能替代，從終端用能方面減少煤炭、石油和天然氣的使用，并且圍繞新能源驅(qū)動(dòng)電氣化發(fā)展路徑，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)煤電電量的存量替代，減少煤電發(fā)電空間，促使煤電電量和電力行業(yè)碳排放提前達(dá)峰。

5 結(jié)論與政策建議

目前我國電力行業(yè)正處于低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵窗口期，把控電力的供需平衡與去碳化進(jìn)程是需要兼顧的2個(gè)重點(diǎn)。從滿足我國電力需求和實(shí)現(xiàn)碳排放“2℃”目標(biāo)這2個(gè)方面入手，測算出我國煤電行業(yè)2019-2050年間二氧化碳排放預(yù)算總量為642億t。通過歷史數(shù)據(jù)與未來碳排放趨勢預(yù)測，在實(shí)現(xiàn)“2℃”目標(biāo)的情景下，2025年可允許的常規(guī)煤電裝機(jī)規(guī)模為11.5億kW，此后逐年減少直至2045年的0億kW。

“十四五”期間電力行業(yè)應(yīng)當(dāng)如何控制煤炭消費(fèi)，筆者認(rèn)為一是將碳排放目標(biāo)作為煤電發(fā)展的強(qiáng)約束，及早確定煤電碳排放達(dá)峰路徑；二是要慎重把握供給側(cè)改革政策力度，防止規(guī)?；瘮U(kuò)張?jiān)斐呻娏ο到y(tǒng)結(jié)構(gòu)性矛盾加?。蝗菍⑹袌龌鳛樾聲r(shí)期推進(jìn)煤電功能定位調(diào)整的主要手段，緩解財(cái)政補(bǔ)貼壓力；四是把握好“新基建”的精髓，及時(shí)調(diào)整電力結(jié)構(gòu)，杜絕重啟煤電建設(shè)浪潮；五是加強(qiáng)對(duì)特高壓跨區(qū)電力輸送功能的開發(fā)利用，推動(dòng)區(qū)域能源流的清潔化、高效化。

以新能源為驅(qū)動(dòng)力的電氣化路徑成為必然選擇。在滿足電力需求的前提下，新能源驅(qū)動(dòng)的路徑將進(jìn)一步減少煤電利用小時(shí)數(shù)，降低碳排放水平，加速碳減排進(jìn)程，為我國碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)。