关闭
      关闭
会员名单:
文章精选

当前位置: 首页 > 行业资讯 > 文章精选

行业资讯
文章精选

盘点2019|煤电“十四五”:共识、分歧与挑战 发布时间:2020-01-16 浏览次数:692

  中国拥有全球最大的煤电装机规模,在中国能源体系中的地位举足轻重。来自中国电力企业联合会(简称“中电联”)的统计数据显示,2018年,中国煤电发电量44829亿千瓦时,占全社会用电量64.97%;煤电装机100835万千瓦,占53.07%。

  但随着全球能源向低碳转型的浪潮,中国煤电正面临多重挑战。碳排、环境污染甚至到经济性,煤电正面临可再生能源的全面挑战。

  在即将到来的“十四五”,中国煤电产业将如何发展?这个问题无论在官方还是产业界,相关意见都不尽相同。

  各方不同意见的碰撞中,共识已经浮出水面。

  “十四五”煤电将从主体性电源向调节性电源转变,现有煤电机组可满足新增电量需求,煤电承担为系统调峰的重任。

  分歧在于,出于系统的调节性需求,以及能源转型的速度,中国煤电在“十四五”还需要不需要新增装机,以及,煤电到何时才会完全退出?

  这些分析,需要各研究机构进一步分析论证,最终结果如何,仍有待“十四五”电力规划的最终发布。

  共识:煤电转向调节电源,已有机组可满足“十四五”电量需求

  去年12月1日,国网能源研究院召开能源转型发展研讨会,特别提出了中国电力系统面临的电力平衡问题。

  据国家电网公司预测,2017、2018年,华北、华东、华中出现供电紧张局面,今年夏天未出现高温,供需紧张情况有所缓解。预计2020年夏季高峰负荷期间,在不采取措施的情况下,华北、华东、华中电力缺口可能分别达到1000万、800万和1500万千瓦。

  事实上,这样的缺口近年来逐渐增大。近年来,东南部省份,如河南、江苏、浙江、湖南等地,在区域地区高峰出现供电缺口。去年夏季前,国网各地区公司发布预测,估算高峰时段供电缺口达千万千瓦。

  这些供电缺口与过去大面积缺电不可相提并论。负荷监测显示,迎峰度夏期间97%以上尖峰负荷的持续时间也只有几个小时或十几小时。

  这意味着为满足尖峰负荷时段电力平衡,最经济的方法,是调节电力用户,在尖峰时段减少用电。东部省份正在推进的需求侧响应,即从用户角度进行削峰填谷。

  需求侧响应之外,只能加大区域内备用机组容量,在供电不足时顶上,或者加强区域电网联系,互相调剂。

  尖峰负荷缺口扩大同时,电力供需波动也在加大。

  风电、光伏等不可控能源在电网中比例增长,导致在发电侧负荷波动变大。另一方面,工业用电增长放缓,而居民用电则保持快速增长。相比工业用电预测、调度,居民用电的预测和调度则难得多,用电侧负荷的波动性也更大。

  这意味着,不管在发电侧还是在用电侧,负荷的波动性都在加大,都需要更多的调峰资源。

  但不论是备用机组还是调峰机组,中国的选项都很有限,可供选择的可控发电机组主要包括煤电、天然气发电和储能,相较而言,煤电具有最优的经济性。

  可再生能源机组搭配储能,可以成为可控电源,但成本更高。目前,储能充放一次成本约在0.5元/千瓦时,仅储能成本就高于煤电;有研究测算显示,煤电运行成本要比天然气发电低25%。

  从电量角度来看,在“十四五”新增电力供应中,煤电现有机组仅需提高利用小时就可满足电量需求。

  中电联《“十四五”及中长期电力需求预测》提出,中国电力需求还处于较长时间增长期,但增速逐渐放缓。

  预计2020年、2025年我国全社会用电量分别为7.6万亿、9.5万亿千瓦时,“十三五”、“十四五”期间年均增速分别为5.9%、4.5%;2030年、2035年我国全社会用电量分别为10.5-1.2万亿、11.5-12.4万亿千瓦时,“十五五”、“十六五”期间年均增速分别为2.1%-3.4%、1.7%-2.2%。

  目前煤电利用小时数仅为4300小时左右,而煤电机组本身的利用小时数完全可以达到5500小时以上,按照目前已建在建的11亿千瓦煤电测算,至少可以增加1.3万亿千瓦时,考虑到以可再生能源为主的其他类型电源增加的发电量,“十四五”期间煤电现有机组就可满足电量的需求。

  分歧:“十四五”是否还需新增煤电装机,何时退出?

  但电力系统需要同时满足电力平衡与电量平衡两个方面。业内公认,煤电机组需要向调节性电源转型,以满足电力平衡的需求。

  但问题是,究竟需要多少煤电装机,才能满足中国电力“十四五”期间的电力平衡的需求。

  煤电机组可以通过灵活性改造,来增加调节能力,或者直接新建煤电机组。

  根据发改委能源研究所研究员姜克隽的研究,考虑煤电机组的灵活性改造,5亿千瓦煤电装机足以满足“十四五”甚至更长期的调峰需求,现在煤电机组快到11亿千瓦了。完全不需要新增煤电机组了。

  但其他咨询机构相关研究则与这一观点相左。

  电力规划设计总院规划研究部副主任刘世宇认为,在“十四五”期间,即使让核电、水电、天然气发电、风电、太阳能发电、储能等,以及需求侧响应充分发展,还是不足以满足电力供应安全需求,仍然需要适度发展煤电机组。

  中电联行业发展与环境资源部副主任张琳表示,“十四五”期间,中国至少需要新增1.5亿千瓦煤电装机。

  这与国网能源研究院的研究近似。

  国网研究院董事长张运洲在去年12月的能源转型研讨会上表示,电力平衡和对其他电源的调节补偿需求决定了煤电仍将发挥重要作用,相当长一段时间内,仍需在系统中维持12.5亿-14亿千瓦煤电装机。

  这意味着煤电在“十四五”还有1.5亿千瓦-2亿千瓦的新增空间。

  另一个分歧点在于煤电的退出。2018年下半年,中电联副理事长王志轩曾公开表示,中国火电正值青壮年。

  发改委能源研究所和美国马里兰大学、华北电力大学合作研究的中国煤电有序关闭路线图则显示,根据全球1.5度和2度升温目标背景下,中国加快燃煤机组退役,以燃煤电厂30年寿命为期限,2050年中国煤电将实现有序退出。

  姜克隽是这一报告的参与人。姜克隽表示,在这一情景下,新建燃煤电站将是非理性的。继续新建燃煤电站,带来的沉没成本将超过1.5万亿人民币。

  煤电的三重挑战

  碳排是煤电的一个重要性约束指标。中国已经向世界承诺,2030年实现碳排达峰,煤电作为碳排大户,其发展目标将受这一约束目标限制。

  事实上,中电联、国网能源研究院等机构关于“十四五”仍需新增煤电机组的结论,都是在这一约束条件下得出的。

  中国的碳排承诺源于《巴黎协定》。2016年4月22日,175个国家领导人在纽约签署气候变化协定,主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2度以内,并为升温控制在1.5度以内努力。中国是签约国之一。

  去年年底,联合国环境规划署报告显示,世界各国已经承诺减少的排放量和世界需要减少到的实际排放量之间存在巨大差距。根据《巴黎协定》,等到2030年,全球气温仅升高1.5摄氏度。实际上,根据各国目前做出的无条件承诺,联合国环境规划署报告得出的结论是:人类正在朝着气温上升3.2摄氏度的方向前进。

  报告显示,全球的整体减排力度须在现有水平上至少提升5倍,才能在未来10年中达成1.5摄氏度温控目标所要求的碳减排量,达到2摄氏度的减排目标也需要将减排力度提升3倍。

  这意味着作为全球第一碳排总量大国,中国未来将面临更大的碳排压力。具体到煤电行业来说,为解决碳排约束,终极解决方案是碳捕捉、封存技术,但这一技术预计将增高煤电成本,使其在与可再生能源的竞争中处于不利地位。

  其次,中国煤电尽管已经普遍实现了超低排放,号称达到天然气排放标准。但在要求越来越高的空气治理指标下,煤电需要进一步降低排放。

  姜克隽最近撰文指出,中国目前提出2030年所有城市35微克/m的国家大气质量目标。目前更长期的大气质量目标的研究还在进程中,也在分析是不是可以到2050年实现世界卫生组织推荐标准,也即10-15微克/m的标准。

  煤电的环境污染,主要通过环保部政策强制约束的排放物来评价,实际在这些排放物之外,煤电产生的污染物还有几十种,由于中国煤电装机总量巨大,这些排放物的总排放量也非常惊人,其中比较有代表性的是汞的排放。

  姜克隽表示,预计汞排放会很快成为约束性指标。煤电发展“近零排放”,是将来煤电机组在更严格的环保政策下生存的必由之路,但是这将带来更高的成本增加。

  此外,随着可再生能源的成本迅速降低,煤电很可能在与可再生能源的竞争中失去经济性。

  目前,风电、光伏正处在平价上网的前夜。所谓平价上网,即在发电侧和煤电达到相同的经济竞争力。

  以光伏为例,从2005年到2019年,光伏成本下降了90%,这一降本过程还在持续之中。业内普遍认为,中国将在2025年前普遍实现光伏平价上网。

  隆基乐叶副总裁唐旭辉表示,光伏已经在全球大部分地区是最经济电源。在美国、欧洲,光伏正在替代传统煤电机组;在东南亚、印度,由于经济性优势,光伏是这些地区新建电源的首选。在中国一些光照资源优越的地区,光伏发电成本实际已经低于煤电。

  唐旭辉认为,光伏行业不害怕补贴,欢迎电力的市场化,现在担心的反而是政府保护火电。

(信息来源:能源杂志)