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再談“雙碳”目標(biāo)下,煤電定位、轉(zhuǎn)型路徑與實(shí)施機(jī)制
日期:2022-01-30   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_miaowanying 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
1月24日,中共中央政治局就努力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)進(jìn)行第三十六次集體學(xué)習(xí)。中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時(shí)發(fā)表重要講話并提出,

一是要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。

二是要堅(jiān)決控制化石能源消費(fèi),尤其是嚴(yán)格合理控制煤炭消費(fèi)增長(zhǎng),有序減量替代,大力推動(dòng)煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯(lián)動(dòng)”。推進(jìn)先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用。

三是要把促進(jìn)新能源和清潔能源發(fā)展放在更加突出的位置,積極有序發(fā)展光能源、硅能源、氫能源、可再生能源。要加快發(fā)展有規(guī)模有效益的風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能等新能源,統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù),積極安全有序發(fā)展核電。

事實(shí)上,此次會(huì)議精神與《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》(下稱《意見》)和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》(下稱《方案》)思路一脈相承。

《意見》是黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)碳達(dá)峰碳中和工作進(jìn)行的系統(tǒng)謀劃和總體部署,覆蓋碳達(dá)峰、碳中和兩個(gè)階段,是管總管長(zhǎng)遠(yuǎn)的頂層設(shè)計(jì),在碳達(dá)峰碳中和政策體系中發(fā)揮統(tǒng)領(lǐng)作用,是“1+N”中的“1”。

《方案》是碳達(dá)峰階段的總體部署,即“1”的“2030版”,在目標(biāo)、原則、方向等方面與《意見》保持有機(jī)銜接的同時(shí),更加聚焦2030年前碳達(dá)峰目標(biāo)相關(guān)指標(biāo)和任務(wù)的細(xì)化與實(shí)化。

緊隨著《意見》和《方案》,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于開展全國(guó)煤電機(jī)組改造升級(jí)的通知》(下稱《通知》),對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)“十四五”時(shí)期的低碳發(fā)展提出了具體工作思路、目標(biāo)與要求。

在“雙碳”背景下,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),煤電的近、中、遠(yuǎn)期該如何定位?如何有序退出以保障“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)?煤電的清潔、減量發(fā)展,需要怎樣的體制機(jī)制確保有序轉(zhuǎn)型?

1、碳中和目標(biāo)下對(duì)煤電長(zhǎng)期定位的認(rèn)識(shí)

建立清潔低碳安全高效的現(xiàn)代能源體系,《意見》給出了一個(gè)極具雄心的目標(biāo)——到2060年,非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。因此,2030年前碳達(dá)峰方案中重點(diǎn)任務(wù)的第一點(diǎn)即為能源結(jié)構(gòu)的綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng);其中第一項(xiàng),就是推進(jìn)煤炭消費(fèi)替代和轉(zhuǎn)型升級(jí)。

80%非化石能源占比目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),一個(gè)關(guān)鍵在于新能源,另一個(gè)重點(diǎn)是電氣化。當(dāng)前,不同機(jī)構(gòu)的研究均指向了極高的電氣化水平,2060年的終端電氣化率至少要達(dá)到70%以上??梢哉f,新型電力系統(tǒng)是清潔低碳安全高效能源體系的內(nèi)核,也是未來(lái)整個(gè)能源體系的主體。

按照非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上的要求,屆時(shí)非化石電力供應(yīng)占比至少需要達(dá)到90%以上。那么,碳中和時(shí)的新型電力系統(tǒng)中,是否還有煤電的一席之地?

關(guān)鍵詞一:“嚴(yán)控”

關(guān)于煤電長(zhǎng)遠(yuǎn)定位,主流的觀點(diǎn)有二。

第一種觀點(diǎn),煤電仍將長(zhǎng)期保持一定的裝機(jī)規(guī)模,以保障電力安全,但其定位為備用安保電源,利用小時(shí)數(shù)非常低。例如,近期發(fā)表在國(guó)際知名期刊《焦耳》上的一項(xiàng)最新研究成果,對(duì)未來(lái)電力結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多情景模擬,其結(jié)論是即便達(dá)到了80%的電力脫碳目標(biāo),我國(guó)電力系統(tǒng)仍需保留10億千瓦煤電,利用小時(shí)在1000小時(shí)。

對(duì)這一結(jié)論的商榷有二。其一,即便是1萬(wàn)億千瓦時(shí)的煤電發(fā)電量,其二氧化碳排放量也在9-10億噸(考慮低負(fù)荷時(shí)的效率損失因素),如此高數(shù)量級(jí)的排放水平下幾乎消耗了我國(guó)全部森林碳匯空間(10-12億噸),加上難以減排的工業(yè)過程和少量不得不用的化石能源(如航空和海運(yùn)可能難以擺脫常規(guī)燃料),狹義的二氧化碳中和也是無(wú)望,如果再加上其他非二氧化碳溫室氣體,廣義的溫室氣體中和更是不可能實(shí)現(xiàn)。

其二,是新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)和電力平衡方式。得到這一結(jié)論的前提是繼續(xù)實(shí)施大基地開發(fā)、特高壓和高容量遠(yuǎn)距離輸電,和大電網(wǎng)跨區(qū)平衡消納為主模式。筆者認(rèn)為,“西電東送”在2030年前后發(fā)展將難以進(jìn)一步擴(kuò)展,一是通道走廊空間約束,二是隨著可再生能源成本的進(jìn)一步降低和分布式技術(shù)的發(fā)展,就近開發(fā)與消納的經(jīng)濟(jì)性將更加凸顯。因此,在新能源就地接入、就地消納將成為主流模式的未來(lái),電力系統(tǒng)靈活資源組合中即便有煤電,其也只會(huì)是配角。

關(guān)鍵詞二:“削減”

煤電長(zhǎng)遠(yuǎn)定位的第二個(gè)主流觀點(diǎn),是遠(yuǎn)期保留6-8億千瓦的煤電加裝CCUS改造。毫無(wú)疑問,CCUS裝置與機(jī)組運(yùn)行方式優(yōu)化組合,確實(shí)可提供可觀的靈活性。

這一觀點(diǎn)值得商榷的地方在于:其一,如此規(guī)模的CCUS部署,其改造投資與運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性如何,尚需進(jìn)一步的系統(tǒng)研判。當(dāng)然其經(jīng)濟(jì)性如何很大程度上取決于是否存在大規(guī)模經(jīng)濟(jì)地利用捕獲的二氧化碳場(chǎng)景。通過綠氫與二氧化碳制甲醇是目前來(lái)看技術(shù)可行的選項(xiàng)。尚需系統(tǒng)評(píng)估制氫、制甲醇過程中的能源效率損失與全流程成本效益。

另外,甲醇燃燒后的二氧化碳怎么辦?重復(fù)捕獲的話,未來(lái)可能僅用在捕獲二氧化碳的能源投入就是全社會(huì)能源成本的沉重負(fù)擔(dān)。即便不考慮經(jīng)濟(jì)性和效率損失問題,捕獲的二氧化碳大部分還是要封存。是否有足夠的適宜封存地質(zhì)結(jié)構(gòu),以及相應(yīng)的運(yùn)輸與封存基礎(chǔ)設(shè)施投入也是需要考量的因素。再者,還有捕獲效率問題,即便是85-90%的捕獲率,未捕獲的二氧化碳對(duì)于能否保障碳中和目標(biāo)也是不小的挑戰(zhàn)。

因此,筆者認(rèn)為2060年煤電去向,為2-3億千瓦的煤電耦合生物質(zhì),并加裝碳捕獲裝置(BECCS)。這樣的方案,一是充分考慮了捕獲封存的可行性,二是充分利用了存量煤電裝機(jī)的容量?jī)r(jià)值,三是既避免了專用生物質(zhì)機(jī)組的初始投資,又僅小幅降低摻燒機(jī)組的發(fā)電效率。最重要的是,經(jīng)BECCS改造煤電機(jī)組,可為實(shí)現(xiàn)全經(jīng)濟(jì)體碳中和(甚至溫室氣體中和)保障托底。

2、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰前煤電近期發(fā)展定位

《意見》中關(guān)于煤電的表述為:嚴(yán)格控制化石能源消費(fèi);加快煤炭減量步伐,“十四五”時(shí)期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長(zhǎng),“十五五”時(shí)期逐步減少。統(tǒng)籌煤電發(fā)展和保供調(diào)峰,嚴(yán)控煤電裝機(jī)規(guī)模,加快現(xiàn)役煤電機(jī)組節(jié)能升級(jí)和靈活性改造;堅(jiān)決遏制高耗能高排放項(xiàng)目盲目發(fā)展,出臺(tái)煤電、石化、煤化工等產(chǎn)能控制政策。

《方案》對(duì)于煤電的近期發(fā)展給出了更加明確的要求:嚴(yán)格控制新增煤電項(xiàng)目,新建機(jī)組煤耗標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,有序淘汰煤電落后產(chǎn)能,加快現(xiàn)役機(jī)組節(jié)能升級(jí)和靈活性改造,積極推進(jìn)供熱改造,推動(dòng)煤電向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。嚴(yán)控跨區(qū)外送可再生能源電力配套煤電規(guī)模,新建通道可再生能源電量比例原則上不低于50%。

而《通知》則對(duì)“十四五”時(shí)期的煤電發(fā)展給出了更加具體的安排——實(shí)現(xiàn)“三改”聯(lián)動(dòng)。

近期煤電的發(fā)展定位

根據(jù)前述的文件精神,2014-2020年煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃的主要著眼點(diǎn)是三個(gè)關(guān)鍵詞:清潔、高效、布局優(yōu)化。

清潔:超低排放改造改善空氣質(zhì)量;

高效:提高新建準(zhǔn)入門檻,在役30-60萬(wàn)亞臨界機(jī)組綜合性、系統(tǒng)性節(jié)能改造,以及落后小機(jī)組的淘汰替代持續(xù)改進(jìn)發(fā)電效率;

布局優(yōu)化:即推進(jìn)大型煤電基地開發(fā),繼續(xù)擴(kuò)大西部煤電東送規(guī)模,而京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域新建項(xiàng)目禁止配套建設(shè)自備燃煤電站。

而本次改造升級(jí)則在鞏固清潔、高效改造成效的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)著眼于“靈活”、“供熱”和“達(dá)峰”,兼顧電力達(dá)峰和保障供應(yīng),同時(shí)盡可能滿足新增供熱需求和對(duì)散煤、區(qū)域燃煤鍋爐采暖形成有效替代,有力保障2030年前碳達(dá)峰。

幾個(gè)值得關(guān)注的信號(hào)

一是本次升級(jí)改造部署的通知中,沒有再提煤電基地和布局優(yōu)化問題。但是圍繞可再生能源消納需求,對(duì)存量機(jī)組的靈活性改造和新建機(jī)組的靈活運(yùn)行能力提出了具體要求。這一安排給出了非常明確的信號(hào)——新建的燃煤發(fā)電機(jī)組,從其設(shè)計(jì)時(shí)即定位為靈活性機(jī)組;而現(xiàn)役機(jī)組按照應(yīng)改盡改原則,從長(zhǎng)期趨勢(shì)來(lái)看都向靈活性調(diào)峰機(jī)組定位轉(zhuǎn)變。不過“十四五”期間煤電電量仍然有一定剛性增長(zhǎng)空間,在裝機(jī)總量增長(zhǎng)受限的前提下,高效煤電機(jī)組仍具有基荷經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件。

因此《通知》要求,要加強(qiáng)優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度,建立機(jī)組發(fā)電量與能耗水平掛鉤機(jī)制,促進(jìn)供電煤耗低的煤電機(jī)組多發(fā)電。提升大容量高參數(shù)機(jī)組負(fù)荷利用率。提高電網(wǎng)調(diào)度的靈活性和智能化水平,優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行和開機(jī)方式,合理利用系統(tǒng)內(nèi)含負(fù)荷側(cè)在內(nèi)的各類調(diào)峰資源,充分發(fā)揮60萬(wàn)千瓦及以上大容量高參數(shù)機(jī)組承擔(dān)基本負(fù)荷時(shí)的清潔高效優(yōu)勢(shì)。

筆者判斷,即便是到了“十五五”期間,60萬(wàn)千瓦及以上高效機(jī)組仍普遍具備年5000小時(shí)左右的合理利用水平。但市場(chǎng)機(jī)制必須跟上,保障這些機(jī)組以長(zhǎng)期合同并在現(xiàn)貨市場(chǎng)中優(yōu)先執(zhí)行的方式在經(jīng)濟(jì)區(qū)間帶基荷運(yùn)行。未來(lái)隨著存量煤電電量逐步被替代和削減,高效機(jī)組的比例和利用小時(shí)也呈逐步降低態(tài)勢(shì),最終也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)急備用機(jī)組直至最終退出。

二是存量高效純凝機(jī)組進(jìn)行供熱改造和余熱回收改造,是“十四五”時(shí)期滿足熱力需求的高效低碳選項(xiàng)。當(dāng)前我國(guó)還處在工業(yè)化中后期和城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的階段,無(wú)論是民生供暖需求還是工商業(yè)熱需求,都處在快速增長(zhǎng)階段。無(wú)論是對(duì)低效小熱電機(jī)組的替代,還是對(duì)燃煤供熱鍋爐的替代,均能顯著降低供熱的排放,而低碳零碳供熱是實(shí)現(xiàn)碳中和必須跨越的巨大挑戰(zhàn)。因此,煤電機(jī)組供熱改造不僅有利于提升能源利用效率,而且能為低碳供熱做出貢獻(xiàn)。而采暖熱電機(jī)組的熱電聯(lián)產(chǎn)改造對(duì)于北方地區(qū)冬季采暖期的新能源消納大有益處。

以吉林為例,2014-2017年棄風(fēng)嚴(yán)重時(shí),90%的棄風(fēng)發(fā)生供暖季的夜間,此時(shí)供暖熱電機(jī)組在達(dá)到供暖能力的運(yùn)行工況下已經(jīng)遠(yuǎn)超夜間實(shí)際電力負(fù)荷。通過熱電解耦實(shí)現(xiàn)單日6h在不高于40%工況的最小發(fā)電出力,可有效保障北方供暖季的可再生能源消納。

三是柔性關(guān)停、慎重拆除、應(yīng)急備用是本次《通知》的又一大亮點(diǎn)?!锻ㄖ防锩鞔_了對(duì)能效不達(dá)標(biāo)、但無(wú)法進(jìn)行改造的機(jī)組,應(yīng)逐步淘汰關(guān)停,并視情況將具備條件的轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用電源。同時(shí),加大淘汰煤電落后產(chǎn)能工作力度,倒逼煤電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。淘汰關(guān)停的煤電機(jī)組“關(guān)而不拆”,原則上全部創(chuàng)造條件轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用和調(diào)峰電源,確有必要進(jìn)行拆除的,需報(bào)國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局同意。淘汰關(guān)停的煤電機(jī)組,可用于容量替代新建清潔高效煤電機(jī)組。符合能效、環(huán)保、安全等政策和標(biāo)準(zhǔn)要求的機(jī)組,在無(wú)需原址重建、“退城進(jìn)郊”異地建設(shè)等情況下,可“關(guān)而不拆”,作為應(yīng)急備用電源發(fā)揮作用??茖W(xué)認(rèn)定和退出應(yīng)急備用機(jī)組,嚴(yán)格應(yīng)急備用電源運(yùn)行調(diào)度管理,常態(tài)下停機(jī)備用,應(yīng)急狀態(tài)下啟動(dòng),頂峰運(yùn)行后停機(jī)。

筆者理解,2030年前的純凝煤電機(jī)組可簡(jiǎn)單區(qū)分為三類,60萬(wàn)千瓦及以上的高效基荷機(jī)組,年利用小時(shí)5000h左右,正常在60-100%經(jīng)濟(jì)區(qū)間運(yùn)行。隨著煤電存量電量開始被替代,則其利用小時(shí)和運(yùn)行區(qū)間相應(yīng)縮減。

20-60萬(wàn)千瓦亞臨界機(jī)組改造為靈活性調(diào)峰機(jī)組,在系統(tǒng)腰荷運(yùn)行,年利用小時(shí)3000h左右,正常在30-50%區(qū)間調(diào)節(jié),可短時(shí)頂峰運(yùn)行保障尖峰需求或應(yīng)對(duì)可再生出力大幅降低時(shí)的情景。

延壽或關(guān)而不拆轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用的機(jī)組,常態(tài)下為冷備用,基本在應(yīng)急狀態(tài)短時(shí)頂峰運(yùn)行,每年開機(jī)數(shù)次,利用小時(shí)在1000小時(shí)以內(nèi)。

同時(shí),未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)第四種即戰(zhàn)略備用機(jī)組,廠房平時(shí)停水停電不備煤,機(jī)組處于封存狀態(tài),作為應(yīng)急安保電源僅在必要時(shí)開啟。例如,今年9月23日,英國(guó)電力公司Drax宣布隨著歐洲天然氣價(jià)格飆升,為保證能源供應(yīng),英國(guó)不得不重新啟用多年停機(jī)的燃煤機(jī)組。而其背景一是天然氣供應(yīng)不足、二是靜穩(wěn)天氣條件下風(fēng)電出力不足。

四是在加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)環(huán)節(jié)提到CCS。如果要嚴(yán)肅地探討遠(yuǎn)期煤電通過CCS改造在電力系統(tǒng)中留存合理容量的話,“十四五”時(shí)期必須推進(jìn)電廠級(jí)的全捕獲項(xiàng)目示范。今年國(guó)家能源集團(tuán)錦界電廠推進(jìn)了一個(gè)15萬(wàn)噸/年的示范項(xiàng)目,但是距離捕獲百萬(wàn)噸級(jí)的“全捕獲”尚有很大距離。同時(shí),文件中未提及燃料靈活性改造,特別是煤電摻燒生物質(zhì)的改造。在第一部分的分析中,筆者分析了煤電BECCS改造使電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)負(fù)碳的可能性。即便是在近期,通過摻燒生物質(zhì)改造,存量煤電也可顯著降低碳排放強(qiáng)度,為促進(jìn)煤電達(dá)峰做出貢獻(xiàn)。

五是不能回避發(fā)煤電總裝機(jī)規(guī)模問題。一方面,在嚴(yán)格落實(shí)習(xí)總書記嚴(yán)控煤電項(xiàng)目指示的要求下,“十四五”期間煤電確有一定的新增空間。另一方面,今年的大面積限電也凸顯了煤電在電力保供中的主力位置。同時(shí),目前在建項(xiàng)目規(guī)模約1.2億千瓦,客觀上這些項(xiàng)目也有投產(chǎn)的需要。

筆者認(rèn)為,不論是12億千瓦還是12.5億千瓦作為“十四五”煤電裝機(jī)目標(biāo),已開工項(xiàng)目基本可滿足新增裝機(jī)需求。“十四五”期間除了整體煤氣化燃料電池發(fā)電集成優(yōu)化技術(shù)、煤基綜合能源基地一體化集成技術(shù)等這樣的創(chuàng)新示范項(xiàng)目,原則上不應(yīng)再新核準(zhǔn)煤電項(xiàng)目。“十四五”時(shí)期有序統(tǒng)籌在建機(jī)組合理建設(shè)時(shí)序,統(tǒng)籌好新建、改造、退役和延壽的關(guān)系,嚴(yán)控煤電裝機(jī)峰值。

3、從近期到遠(yuǎn)期煤電的轉(zhuǎn)型路徑與政策施工圖

在把握煤電從近期到遠(yuǎn)期的定位調(diào)整基礎(chǔ)上,以回望的方式明確煤電轉(zhuǎn)型的時(shí)間點(diǎn)和關(guān)鍵路徑——2025年或稍后實(shí)現(xiàn)煤電裝機(jī)、發(fā)電量和碳排放的“三達(dá)峰”;2025-2030年間煤電裝機(jī)規(guī)模和電量處于平臺(tái)期;2030年后開始對(duì)煤電存量電量實(shí)施有序的替代,2035年煤電機(jī)組有顯著下降,各類機(jī)組有序分步實(shí)現(xiàn)基荷機(jī)組向靈活性調(diào)峰機(jī)組、靈活性調(diào)峰機(jī)組向應(yīng)急備用機(jī)組和戰(zhàn)略備用機(jī)組的轉(zhuǎn)變,直至最終退出。

“十四五”時(shí)期施工圖

“十四五”期間煤電轉(zhuǎn)型首要目標(biāo)是煤電滿足基礎(chǔ)負(fù)荷的同時(shí)最大程度為系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供靈活性支撐,控制煤電裝機(jī)峰值,嚴(yán)控煤電電量增長(zhǎng)。應(yīng)遵循堅(jiān)決淘汰2778萬(wàn)千瓦裝機(jī)10萬(wàn)千瓦以下環(huán)保不達(dá)標(biāo)及落后煤電機(jī)組;有序推進(jìn)1.7億千瓦在建和緩建煤電機(jī)組投產(chǎn)與落后煤電機(jī)組退出的高效協(xié)同,實(shí)施等容量甚至減容量替代;將4926萬(wàn)千瓦壽命滿30年運(yùn)行狀況良好的機(jī)組延壽10年作為應(yīng)急備用機(jī)組;努力將煤電裝機(jī)峰值控制在12億千瓦,必要時(shí)保留5000萬(wàn)千瓦應(yīng)急備用容量。

同時(shí),加速存量機(jī)組靈活性改造,主動(dòng)向調(diào)峰型電源轉(zhuǎn)變。根據(jù)《方案》,到2025年運(yùn)行靈活性改造規(guī)模不低于2億千瓦,提升18%-24%的額定容量調(diào)節(jié)能力,增加3000-3500萬(wàn)千瓦的調(diào)峰空間。屆時(shí),非化石能源發(fā)電量占比提升至41.3%,新增電力需求主體由非化石能源滿足。繼續(xù)深挖1億千瓦規(guī)模超低排放和節(jié)能改造空間;推進(jìn)燃料靈活性改造,2025年規(guī)模5000萬(wàn)千瓦,對(duì)應(yīng)14%-27%二氧化碳排放強(qiáng)度降低,年均貢獻(xiàn)0.25-0.42億噸二氧化碳減排量;推進(jìn)熱電解耦改造解決北方供熱期熱電機(jī)組為保障供熱的最小電出力水平過高限制可再生能源消納難題,改造1億千瓦熱電機(jī)組增加2000-2500萬(wàn)千瓦的調(diào)峰能力,優(yōu)先選擇蓄熱罐加熱泵的改造技術(shù)路線。積極推進(jìn)CCS改造電廠級(jí)全捕獲試點(diǎn)建設(shè)。

“十五五”時(shí)期施工圖

“十五五”期間煤電轉(zhuǎn)型首要目標(biāo)是完成新增電力需求全部由新能源滿足,并逐步替代煤電發(fā)電存量,縮短峰值平臺(tái)期??刂瞥R?guī)煤電規(guī)模不再增加,新增0.7億千瓦已核準(zhǔn)60萬(wàn)千瓦級(jí)以上機(jī)組。逐步退出20萬(wàn)千瓦級(jí)以下純凝煤電機(jī)組。延壽運(yùn)行狀態(tài)良好的機(jī)組作為應(yīng)急備用,規(guī)模達(dá)到5300萬(wàn)千瓦。2030年風(fēng)電、光伏總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到16億千瓦以上,非化石能源發(fā)電量占比達(dá)到50%以上,完成規(guī)劃目標(biāo)。

深挖靈活性改造潛力1.5億千瓦30萬(wàn)千瓦級(jí)亞臨界機(jī)組運(yùn)行靈活性改造,累計(jì)完成3.5億千瓦運(yùn)行靈活性改造,增加5400-7200萬(wàn)千瓦的調(diào)峰空間。加速推進(jìn)6000萬(wàn)千瓦燃料靈活性改造,累計(jì)完成1.1億千瓦燃料靈活性改造,對(duì)應(yīng)14%-27%二氧化碳排放強(qiáng)度降低,年均貢獻(xiàn)0.55-0.92億噸二氧化碳減排量;CCS改造技術(shù)逐步成熟,實(shí)現(xiàn)降本提效,并制訂CCS改造推廣部署規(guī)劃。

中長(zhǎng)期煤電轉(zhuǎn)型首要目標(biāo)是通過部署B(yǎng)ECCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)加速減排,最終實(shí)現(xiàn)負(fù)碳。2041-2050年,將加速退出4800萬(wàn)千瓦60萬(wàn)千瓦以下機(jī)組,2050年保留1.2億千瓦煤電機(jī)組提供調(diào)峰服務(wù),保留1億千瓦戰(zhàn)略備用機(jī)組保障用電負(fù)荷尖峰時(shí)期電力缺口;煤電BECCS規(guī)模化發(fā)展,為電力系統(tǒng)持續(xù)提供負(fù)碳貢獻(xiàn)。2050、2060年煤電BECCS改造規(guī)模分別達(dá)到1.7、2.2億千瓦。2050年實(shí)現(xiàn)年均1.5億噸負(fù)碳,電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)近零排放,2060年實(shí)現(xiàn)負(fù)碳,為其他行業(yè)爭(zhēng)取減排時(shí)間與空間。

目前我國(guó)煤電體量慣性巨大,控制煤電峰值規(guī)模面臨壓力。截至2021年10月底,我國(guó)煤電規(guī)劃待建機(jī)組規(guī)模高達(dá)3.15億千瓦,如果“十四五”期間在建、停緩建機(jī)組全部投產(chǎn),2025年煤電規(guī)模將超過13億千瓦。規(guī)劃待建項(xiàng)目規(guī)模高企,既是低碳轉(zhuǎn)型的障礙,也對(duì)我國(guó)堅(jiān)定踐行“雙碳”承諾的負(fù)責(zé)任大國(guó)國(guó)際形象不利。地方?jīng)_動(dòng)是規(guī)劃待建煤電項(xiàng)目高企的主要?jiǎng)右?,核?zhǔn)權(quán)下放為此提供了條件。“十三五”期間新核準(zhǔn)煤電項(xiàng)目總量為1.45億千瓦,其中僅2020年地方發(fā)改委核準(zhǔn)的煤電項(xiàng)目就高達(dá)4610萬(wàn)千瓦,占“十三五”總量的近三分之一。

建議“十四五”期間除先進(jìn)技術(shù)示范和碳捕集與封存項(xiàng)目以外,不再核準(zhǔn)新的常規(guī)煤電項(xiàng)目。同時(shí),需要評(píng)估2020年前核準(zhǔn)煤電項(xiàng)目的建設(shè)動(dòng)態(tài),對(duì)投資處于早期的非必要建設(shè)煤電項(xiàng)目及時(shí)撤銷。

制定大型穩(wěn)定可控電源和靈活性資源的多元提升路徑,并以規(guī)劃的方式有序執(zhí)行。制定大型穩(wěn)定可控電源規(guī)劃需要考慮區(qū)域負(fù)荷特性、電力需求水平和供給能力。因地制宜發(fā)展東部地區(qū)氣電,挖掘西南地區(qū)水電、沿海地區(qū)和小型堆核電開發(fā)潛力。制定新型電力系統(tǒng)靈活性提升近、中、長(zhǎng)期規(guī)劃。

近中期建設(shè)、改造提供靈活調(diào)節(jié)能力的大型可控電源,需兼顧低碳要求,嚴(yán)格限制煤電增量發(fā)展與存量發(fā)電量,同時(shí),由于儲(chǔ)能等資源尚處發(fā)展初期,因此合理利用煤電資源是短期內(nèi)提升我國(guó)電力系統(tǒng)靈活性的重點(diǎn),需要提前布局、持續(xù)推動(dòng)需求響應(yīng)、新型儲(chǔ)能和V2G等電力系統(tǒng)靈活性資源的“更優(yōu)解”發(fā)展。

中長(zhǎng)期煤電逐步退出靈活調(diào)節(jié)電源行列,規(guī)?;瘧?yīng)用新型儲(chǔ)能,重視綠氫和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,建設(shè)完善電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)及市場(chǎng)機(jī)制,給予充足的系統(tǒng)靈活性釋放空間。在完善市場(chǎng)化的輔助服務(wù)機(jī)制基礎(chǔ)上,靈活性資源配置需要平衡近中期與中遠(yuǎn)期,為其他靈活性資源進(jìn)入市場(chǎng)建好機(jī)制、打開空間,做好銜接工作。

構(gòu)建交易標(biāo)的豐富的多品種電力市場(chǎng)體系。中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng),適時(shí)啟動(dòng)容量市場(chǎng)機(jī)制,研究部署電力金融市場(chǎng)。在加快推進(jìn)全國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建設(shè)方面,“十四五”期間實(shí)現(xiàn)省級(jí)現(xiàn)貨市場(chǎng)全運(yùn)行,啟動(dòng)區(qū)域市場(chǎng)試點(diǎn),根據(jù)實(shí)際需求建立更大范圍的市場(chǎng),通過實(shí)時(shí)電價(jià)真實(shí)反映出電力商品在時(shí)間和空間上的供需關(guān)系;繼續(xù)豐富輔助服務(wù)產(chǎn)品種類、深化完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制,健全成本機(jī)制,由此加快清潔的、靈活的電力資源發(fā)展;引入發(fā)電容量成本回收機(jī)制,讓系統(tǒng)運(yùn)行必需的煤電機(jī)組生存,新增容量評(píng)估鼓勵(lì)更靈活的電源進(jìn)入,通過容量市場(chǎng)/機(jī)制滿足電力安全可靠供應(yīng)。

在煤電逐步退出的過程中,金融市場(chǎng)也應(yīng)將發(fā)揮其重要作用。一方面,可以從能源生產(chǎn)和消費(fèi)兩端整體出發(fā),控制并收緊煤電行業(yè)的生產(chǎn)投資性貸款,加大對(duì)清潔技術(shù)、可再生能源開發(fā)利用的信貸支持力度;另一方面,可以應(yīng)對(duì)煤電的不良資產(chǎn)進(jìn)行最優(yōu)化處置。

推動(dòng)電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)、綠證市場(chǎng)的多市場(chǎng)耦合。隨著可再生能源比例提高,必須擴(kuò)大市場(chǎng)范圍促進(jìn)市場(chǎng)消納,電力市場(chǎng)、碳市場(chǎng)、綠證市場(chǎng)及其他市場(chǎng)體系成為國(guó)家進(jìn)行資源配置、能源轉(zhuǎn)型和氣候治理的主要市場(chǎng)手段,雖然多市場(chǎng)開始時(shí)間不同、主管部門不同、發(fā)展程度不同,但是它們?cè)谡吣繕?biāo)、市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)、交易主體等方面具有很強(qiáng)的相關(guān)性。因此,有必要明確多市場(chǎng)體系部署的目標(biāo)導(dǎo)向,根據(jù)電力系統(tǒng)階段性發(fā)展要求,找準(zhǔn)不同時(shí)期的市場(chǎng)設(shè)計(jì)耦合關(guān)鍵點(diǎn),進(jìn)一步圍繞市場(chǎng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)導(dǎo)向和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)要求,形成碳中和目標(biāo)下的可再生能源大規(guī)模發(fā)展的多市場(chǎng)體系耦合頂層設(shè)計(jì)。

原標(biāo)題:再談“雙碳”目標(biāo)下,煤電定位、轉(zhuǎn)型路徑與實(shí)施機(jī)制
 
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