曹鍵

（中國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院有限公司 助理研究員，北京 100038）

1 “雙碳”戰(zhàn)略背景下“十四五”特高壓建設(shè)和規(guī)劃

2021 年3 月18 日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在京舉辦中國(guó)碳達(dá)峰碳中和成果發(fā)布暨研討會(huì)，會(huì)議提出以特高壓引領(lǐng)中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，推動(dòng)我國(guó)碳減排總體可分三個(gè)階段：第一階段是2030 年前盡早達(dá)峰，2025 年電力率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，峰值45 億t，2028 年能源和全社會(huì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，峰值分別為102億t、109億t；第二階段是2030—2050 年加速脫碳，2050 年電力實(shí)現(xiàn)近零排放，能源和全社會(huì)碳排放分別降至18 億t、14 億t，相比峰值下降80%、90%；第三階段是2050—2060 年全面中和，力爭(zhēng)2055 年左右全社會(huì)碳排放凈零，實(shí)現(xiàn)2060年前碳中和目標(biāo)[1-2]。

“十四五”期間，我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)和規(guī)劃特高壓輸電線路共11 條，其中在建5 條、規(guī)劃6 條，直流2條、交流9 條?！笆奈濉蹦A(yù)計(jì)將投運(yùn)31 條特高壓線路，其中按照送端地區(qū)分類(lèi)，以蒙東為起點(diǎn)的4條、以蒙西晉北陜北地區(qū)為起點(diǎn)的7 條、以新疆甘肅青海為起點(diǎn)的6 條、以四川云南為起點(diǎn)的10 條、以晉中南為起點(diǎn)1 條、以河南為起點(diǎn)1 條、以皖南為起點(diǎn)1 條、以浙北為起點(diǎn)1 條。按照受端地區(qū)分類(lèi)，華北地區(qū)2 條、華東地區(qū)17 條、華南地區(qū)11條、西南地區(qū)1 條。最大輸送總能力達(dá)9 200 萬(wàn)kW，加上已投運(yùn)的20 條線路，最大輸送總能力達(dá)24 090 萬(wàn)kW[3-10]。按照每條特高壓線路大致3 年的平均建設(shè)周期，預(yù)測(cè)投運(yùn)時(shí)間。

2 “十四五”時(shí)期規(guī)劃特高壓線路對(duì)煤炭需求替代量預(yù)測(cè)

“十四五”期間隨著發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)火電廠供電煤耗將會(huì)逐步降低。本次研究按照“十四五”期間區(qū)域電煤供求格局未發(fā)生較大變化，以及2021 年供電煤耗為2015—2019 年最低水平預(yù)測(cè)?！笆奈濉逼陂g隨著發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)火電廠廠用電率將會(huì)逐步降低，本次研究按照2021 年廠用電率為2015—2019 年最低水平預(yù)測(cè)。

根據(jù)特高壓輸電線路輸電量、受端省火電廠供電煤耗、受端省火電廠廠用電率數(shù)據(jù)，按照以下公式計(jì)算受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量。

式中：D 為受端省火力發(fā)電煤炭需求；E 為特高壓輸電線路輸電量；C 為受端省火電廠供電煤耗；F 為受端省火電廠廠用電率。

本次研究分兩種情景預(yù)測(cè)。

情景一：“十四五”時(shí)期特高壓線路輸電利用率維持2018 年和2019 年實(shí)際水平進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)。將31 條線路按照受端省進(jìn)行分類(lèi)匯總，得出受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量匯總表，如表1所示。

表1 情景一“十四五”期間受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量預(yù)測(cè)表 萬(wàn)t

“十四五”時(shí)期特高壓線路輸電量維持2018 年和2019 年實(shí)際利用率水平進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，2021—2025 年受端省火電發(fā)電煤炭需求總替代量分別為1.85 億t、1.94 億t、2.33 億t、2.34 億t、2.32 億t。2025 年受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量最大的省份為山東省，替代量為3 911 萬(wàn)t，最小省份河北省為92 萬(wàn)t。

情景二：“十四五”時(shí)期特高壓線路輸電量按照設(shè)計(jì)能力滿(mǎn)額輸送進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)。將31 條線路按照受端省進(jìn)行分類(lèi)匯總，得出受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量匯總表，如表2 所示。

表2 情景二受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量預(yù)測(cè)表 萬(wàn)t

“十四五”時(shí)期特高壓線路輸電量按照設(shè)計(jì)能力滿(mǎn)額輸送進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，2021—2025 年受端省火電發(fā)電煤炭需求總替代量分別為5.82 億t、6.01 億t、7.45 億t、7.38 億t、7.30 億t。2025 年受端省火電發(fā)電煤炭需求替代量最大的省份為山東省，替代量為1.24 億t，最小省份天津市為1 446 萬(wàn)t。

3 “十四五”時(shí)期特高壓對(duì)鐵路煤炭運(yùn)輸影響分析

根據(jù)2019 年和2025 年情景一條件下特高壓煤炭替代量與鐵路調(diào)入消費(fèi)量，計(jì)算特高壓煤炭替代量/鐵路調(diào)入消費(fèi)量比例，如表3 所示。

表3 特高壓煤炭替代量與鐵路煤炭調(diào)入消費(fèi)量對(duì)比表

由表3 可以看出，2019 年特高壓受端省煤炭替代總量/鐵路調(diào)入總消費(fèi)量為15.21%，到2025 年特高壓受端省煤炭替代總量/鐵路調(diào)入總消費(fèi)量為20.54%，比例不斷提高，說(shuō)明特高壓對(duì)鐵路煤炭調(diào)入運(yùn)量的影響在逐漸加強(qiáng)。

4 結(jié)論

4.1 特高壓對(duì)煤炭需求的替代量在逐年增加

“十四五”時(shí)期特高壓線路輸電量仍維持2018年和2019 年實(shí)際輸送利用率水平情景下，預(yù)測(cè)2021—2025 年受端省火電發(fā)電煤炭需求總替代量分 別為1.85 億t、1.94 億t、2.33 億t、2.34 億t、2.32億t；“十四五”時(shí)期在特高壓線路輸電量按照設(shè)計(jì)能力滿(mǎn)額輸送情景下，預(yù)測(cè)2021—2025 年受端省火電發(fā)電煤炭需求總替代量分別為5.82 億t、6.01億t、7.45 億t、7.38 億t、7.30 億t。兩種情形下，特高壓對(duì)煤炭需求的替代量都在逐年增加。

4.2 特高壓對(duì)東南沿海省份的替代作用較強(qiáng)，對(duì)“兩湖一江”地區(qū)的替代作用較弱

“十四五”末，東南沿海省份特高壓對(duì)煤炭需求替代量為16 832 萬(wàn)t，占總替代量的73%；“兩湖一江”省份的替代量為3 066 萬(wàn)t，占總替代量的13%。可以看出，“十四五”時(shí)期特高壓對(duì)東南沿海省份的替代作用較強(qiáng)，對(duì)“兩湖一江”地區(qū)的替代作用較弱。

4.3 特高壓對(duì)鐵路煤炭運(yùn)輸?shù)挠绊懥υ诓粩嘣鰪?qiáng)

2019—2025 年特高壓受端省煤炭替代總量/鐵路調(diào)入總消費(fèi)量比例將由15.21%提高至20.54%?？梢缘贸觯馗邏簩?duì)鐵路煤炭運(yùn)輸?shù)挠绊懥υ诓粩嘣鰪?qiáng)。

5 建議

5.1 優(yōu)化煤炭調(diào)運(yùn)結(jié)構(gòu)，提高鐵路煤運(yùn)市場(chǎng)份額

“雙碳”戰(zhàn)略背景下，特高壓規(guī)劃線路對(duì)煤炭需求的替代作用愈加明顯，全國(guó)煤炭運(yùn)輸總需求量將會(huì)在趨穩(wěn)的同時(shí)逐步下降?！半p碳”戰(zhàn)略對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求力度將持續(xù)加大，公路運(yùn)輸?shù)牧觿?shì)將更加明顯。在未來(lái)煤炭產(chǎn)量、消費(fèi)量和跨省調(diào)運(yùn)增量空間有限的情況，應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化鐵路運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)公轉(zhuǎn)鐵，提高鐵路煤炭運(yùn)輸市場(chǎng)份額。

5.2 優(yōu)化鐵路運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，合理匹配下水和直達(dá)比例

“雙碳”戰(zhàn)略背景下，全國(guó)各省對(duì)煤炭需求的增速都將逐步放緩，清潔能源的替代作用明顯。沿海省份由于具有天然的海運(yùn)優(yōu)勢(shì)，適宜采用鐵路下水+海運(yùn)的方式運(yùn)輸煤炭；“兩湖一江”地區(qū)由于地處內(nèi)陸，在測(cè)算綜合運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)到時(shí)限的情況下，建議增大鐵路直達(dá)運(yùn)輸比例。

5.3 創(chuàng)新鐵路運(yùn)輸方式，大力發(fā)展敞頂箱運(yùn)輸

“雙碳”戰(zhàn)略背景下，國(guó)家對(duì)公轉(zhuǎn)鐵和散改集的需求將進(jìn)一步加大。應(yīng)重點(diǎn)以發(fā)到端沒(méi)有專(zhuān)用線的零散用煤為主，以高貨值的塊煤、焦炭、蘭炭等煤焦品類(lèi)為主，大力發(fā)展敞頂箱運(yùn)輸，從而創(chuàng)新鐵路運(yùn)輸方式。