雖然“能源轉型”的概念始于1982年,由德國應用生態(tài)學研究所率先提出,并力舉主導能源應從石油和核能轉向可再生能源。但回顧歷史,人類已經(jīng)歷多次能源轉型,第一次發(fā)生在19世紀初,耗時70年,由生物質能轉向煤炭。而第二次能源轉型始于20世紀50年代,表現(xiàn)為石油、天然氣及核電對煤炭的替代,耗時50年。21世紀以來,實現(xiàn)能源可持續(xù)供應和應對氣候變化的全球共同使命推動第三次能源轉型,深刻影響各國經(jīng)濟和能源發(fā)展。
穩(wěn)中求進推進能源轉型
改革開放以來,我國經(jīng)濟社會發(fā)展走過了40余年不平凡的光輝歷程,中國經(jīng)濟總量躍居世界第二,綜合國力和國際影響力實現(xiàn)歷史性跨越。但在能源安全和環(huán)境的可持續(xù)性問題上,壓力日趨增加。
在世界第三次能源轉型的“十字路口”,中國已經(jīng)做出明確的選擇,“力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和目標”。這個國際承諾意味著,“中國要建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系,持續(xù)推動產業(yè)結構和能源結構調整”。碳排放占比高達40%的燃煤發(fā)電成為轉型的重點領域。
歷史總是昭示人類行動。延期1年至2021年11月召開的第26屆聯(lián)合國氣候變化大會(COP26),各締約方最終完成了《巴黎協(xié)定》實施細則。然而,一場全球能源短缺引發(fā)的能源危機正蔓延。2021年2月,在極度寒潮下,美國德州天然氣輸運裝置被冰凍,天然氣作為主力電源無法出力,風電機組因凍結無法正常運行,而德州電網(wǎng)獨立運行,看似合理的裝機結構在多種破壞性因素面前不堪一擊。同年,歐洲也因天然氣對外依存度過高,進口天然氣價格大幅上漲造成供需矛盾突顯,嚴重影響天然氣發(fā)電產業(yè)鏈穩(wěn)定。在中國,2021年在經(jīng)濟反彈下,用電量快速增長,淡出人們視野和話題很久的拉閘限電、有序用電在全國多地上演。水電不力、風光不濟,煤電再次走上前臺,但因體制機制原因,煤炭供給不給力。近年尤其是2021年的能源安全問題給我們清晰的警示,能源供應不可過度依賴進口,能源轉型不可一刀切。2021年9月,習近平總書記在陜西榆林考察時的講話指出,“煤炭作為我國主體能源,要按照綠色低碳的發(fā)展方向,對標實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標任務,立足國情、控制總量、兜住底線,有序減量替代,推進煤炭消費轉型升級”。在中共中央政治局第三十六次集體學習時又強調,“要立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破、通盤謀劃,傳統(tǒng)能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎上”。
能源轉型下的煤電新定位
能源轉型與升級絕非一蹴而就,在儲能及傳統(tǒng)電網(wǎng)為新能源發(fā)展提供支撐力度有限的情況下,依托于多元融合的電力供給結構,充分發(fā)揮燃煤機組對電力電量的托底作用、系統(tǒng)靈活運行的調節(jié)作用,才能在保證能源安全的前提下實現(xiàn)“換擋升級”。
2021年秋冬的停限電告訴我們,未來相當長時間內,煤電仍是我國的主力電源,無論托底保供,還是護航新能源,煤電不可或缺。未來,煤電雖然仍是主體、主力電源,但應由之前的主動引領、主角唱戲,調整為被動配合、配角跑堂,既要為新能源讓路,又不能退出太快,相反需要更加貼身、更加精細地為新能源發(fā)展護航。
從發(fā)電出力看,2021年,我國全口徑煤電裝機11.1億千瓦,占全國發(fā)電總裝機46.7%。但煤電以不足50%的裝機占比,提供了60%的發(fā)電量,支撐了75%的高峰負荷需求,承擔了我國發(fā)電和供熱主力的作用。
從靈活性調節(jié)看,伴隨新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)和用電結構的變化,系統(tǒng)轉動慣量下降,調峰、調頻壓力增大,靈活性調節(jié)需求及儲能配套增大。但目前靈活調節(jié)電源建設規(guī)模遠不及新能源發(fā)展規(guī)模,我國抽水蓄能、燃氣發(fā)電等靈活調節(jié)電源裝機占比不到6%。據(jù)有關機構對主要省份棄風棄光原因的統(tǒng)計,2020年相較于2015年因傳輸能力受限導致的棄風棄光占比均有降低,因調峰能力不足導致的棄風棄光占比均有上升并且在多省占比超過90%。
綜合我國資源稟賦、儲能技術發(fā)展、各類發(fā)電技術特征考量,燃煤機組靈活性改造是提高系統(tǒng)調節(jié)能力最優(yōu)途徑,煤電具備秒級以上全時間尺度調節(jié)能力,通過改造可以具備日內調峰能力。“十四五”期間計劃完成煤電靈活性改造200吉瓦,增加系統(tǒng)調節(jié)能力30~40吉瓦,未來這是煤電很好的發(fā)展方向。
煤電發(fā)展的新定位,必將引導煤電規(guī)模及發(fā)展布局新變化。當下,能源和電力“十四五”發(fā)展規(guī)劃正進入最后論證,即將發(fā)布。如若充分汲取2021年的全球能源安全、中國停限電教訓,亦是慶幸,不虧代價。
規(guī)模上,當前我國新舊動能轉換、高技術及裝備制造業(yè)快速成長、戰(zhàn)略性新興產業(yè)迅猛發(fā)展、傳統(tǒng)服務業(yè)向現(xiàn)代服務業(yè)轉型、新型城鎮(zhèn)化建設均將帶動相關領域用電較快增長,電力消費將保持剛性增長。根據(jù)測算,“十四五”“十五五”“十六五”期間,我國全社會用電量年均增速分別為5.0%、3.5%、2.0%左右。中短期內,煤電裝機達峰前,煤電機組還應保持一定的裝機增速,同時對現(xiàn)有機組進行延壽及靈活性改造,盡可能利用清潔能源發(fā)電,減少碳排放。預計“十四五”期間,全國煤電新增裝機仍要保持年均3000萬千瓦的增長水平,2030年左右,全國煤電裝機達峰。
布局上,未來我國煤電裝機增量主要集中在西部、北部等地區(qū),而作為負荷中心的東部地區(qū)將是煤電裝機布局的重心,但裝機占比將有所下降。從保障電力供應及資源優(yōu)化配置的角度來看,合理控制東中部的煤電規(guī)模,通過特高壓輸電線路輸送西部、北部的新能源及配套支撐性煤電的電力,既滿足東中部經(jīng)濟增長的需要,又消納了西部富裕的風光資源。
基于煤電新定位的電力燃料供需格局
綜合考慮我國未來能源發(fā)展總體形勢,以及煤電發(fā)展新定位,電力燃料的供需格局理應適時作出相應調整。“十四五”期間電煤的生產和布局必須遵循客觀實際。
電煤需求總量及結構方面,考慮到“十四五”期間,煤電發(fā)電量的增長情況,同時綜合考慮煤電機組出力、節(jié)能改造和參與深度調峰對煤耗的影響,預計2025年電力行業(yè)用煤25億噸左右。“十五五”末期,電力行業(yè)用煤略低于“十四五”末期。
電煤消費格局總體呈東中部向西部、北部轉移的趨勢。從當前煤電裝機看,東部地區(qū)裝機比重最大,但隨著煤電建設中心向資源區(qū)以及新能源富集區(qū)的轉移,以及跨區(qū)跨省特高壓網(wǎng)架結構的增強,電煤消費格局將西移。
煤炭供應方面,在能源轉型大背景下,重點用煤行業(yè)將嚴控用煤增量,煤炭生產呈總體增加,增幅放緩態(tài)勢。“十四五”時期將加快煤炭減量步伐,嚴控煤炭消費增長。“十五五”時期逐步減少,推動重點用煤行業(yè)減煤限煤。根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《煤炭工業(yè)“十四五”高質量發(fā)展指導意見》(征求意見稿),到“十四五”末,全國煤炭消費量控制在42億噸左右,國內煤炭產量控制在41億噸左右,年均消費增長1%左右。煤炭進口方面,大概率每年維持在3億噸左右。
煤炭布局方面,將大力淘汰落后產能,積極釋放先進優(yōu)質產能,煤炭生產向大型煤炭生產基地集中。全國煤礦數(shù)量控制在4000處以內,大型煤礦產量占85%以上,大型煤炭基地產量占97%以上;建成千萬噸級礦井(露天)數(shù)量65處、產能超過10億噸/年。
保障能源轉型中的電力燃料穩(wěn)定供應
從多國能源轉型的經(jīng)驗和教訓看,不同地區(qū)缺電成因都存在電煤總量與結構性矛盾并存的情況,這與煤炭退出節(jié)奏、國家產業(yè)結構轉移升級與資源配置差異有關,加上地方對中央政策理解及落實要求的偏差,導致煤炭供應緊張。未來,我國經(jīng)濟還將保持快速增長,能源電力需求也將繼續(xù)保持較快增長。在“雙碳”目標下,加快構建以新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng),必須確保電力安全穩(wěn)定供應,科學應對季節(jié)性及極端天氣帶來的復雜局面,保障電力燃料穩(wěn)定供應,充分發(fā)揮煤電在電力系統(tǒng)中的兜底保供和調峰調頻作用。
第一,加快解決國內煤炭供應的總量和結構性問題。一是推動建立煤炭安全穩(wěn)定供應長效機制,堅定不移增加國內煤炭供應能力,加大釋放優(yōu)質產能釋放力度,增加煤炭總供給及彈性保障能力,將能源安全牢牢掌握在自己手中。二是關注重點時段重點區(qū)域的供需形勢,提前謀劃確保用煤用電供應安全。三是加快推進煤炭儲備能力建設,多措并舉擴大煤炭儲備規(guī)模,提升全國儲煤能力。
第二,全力理順電煤和煤電價格市場化問題。一是出臺規(guī)范的煤炭市場價格形成機制,引導煤價長期穩(wěn)定在合理區(qū)間,防止推高下游用能成本。二是合理確定電煤中長期合同基準價格,并強化“基準價+浮動價”機制的唯一性、嚴肅性。三是疏導和完善煤電電價政策。盡快明確和完善煤炭、電力價格聯(lián)動的市場化機制。
第三,進一步完善推進煤炭產供儲銷體系建設。一是研究建立煤炭儲備產能和應急生產能力,以應對極端天氣、災情、疫情、地緣變化等對煤炭需求的影響。二是促進能源運輸專用運力建設和利用,大力發(fā)展經(jīng)濟高效運輸方式,合理布局煤炭集散地,打造煤炭產業(yè)基地、運輸大動脈、負荷中心三位一體的運輸模式。三是完善煤炭儲備制度要求,分時段制定煤炭儲備天數(shù)標準,提高煤炭儲備的靈活性。四是改變傳統(tǒng)每月基本固定產量的生產模式和中長期合同中均衡的供應模式,根據(jù)煤炭需求季節(jié)性變化特點,分月確定與需求相匹配的煤炭生產量和合同交貨量,提高煤炭生產交易的彈性。
第四,加強電力燃料供需形勢監(jiān)測預警和政府監(jiān)管。一是加強電煤供需波動的監(jiān)測,通過供耗存等數(shù)據(jù)的分析及時發(fā)現(xiàn)問題并進行預警。二是統(tǒng)籌做好供需失衡以及在實現(xiàn)“雙碳”目標過程中,煤電機組調峰增加所帶來發(fā)電量波動性加大等各類不確定因素對能源穩(wěn)定供應沖擊的應對工作。三是所有合規(guī)中長期合同均應納入政府監(jiān)管,增強監(jiān)管震懾效果。將中長期履約評價納入企業(yè)信用體系,建立信用管理常態(tài)化機制。
責任編輯: 江曉蓓