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应将碳减排目标作为煤电发展的强约束

时间:2021-06-24 09:26

来源:中国环境报

作者:文雯

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国新办最近公布的2021年5月份国民经济运行数据显示,今年5月除火电增速回落之外,水电、核电增速加快,太阳能发电由降转升,风电保持快速增长。“十四五”期间,在碳达峰碳中和目标和严控煤电的背景下,电力行业如何在保障经济社会运行的同时实现低碳转型是急需解决的难题。

自然资源保护协会(NRDC)与华北电力大学近日发布的《“十四五”电力行业煤炭消费控制政策研究》(以下简称《报告》)建议,2025年煤电装机规模应控制在11亿千瓦以内,并提出“十四五”电力行业控制煤炭消费的政策建议。

控制电力行业煤炭消费总量意义重大

实现碳中和目标的重点难点在能源行业,能源转型的重点在电力

《报告》指出,“十三五”期间,我国煤电装机占总装机比重首次降至50%以下,煤电行业累计实现节煤量3.85亿吨标准煤,其中作为最重要的节煤措施之一,可再生能源替代贡献了近70%的节煤量。但我国煤电行业体量巨大,在建煤电产能仍位居世界首位。

华北电力大学教授袁家海介绍说,“十三五”期间,全社会用电量增长1.8万亿千瓦时,年均增长5.7%,超过了《电力发展“十三五”规划》提出的预期性年均增速3.6%-4.8%。《报告》预计“十四五”期间,全社会用电年均增速约为4%-5%,2025年全社会用电量将达到9.2万亿千瓦时-9.6万亿千瓦时。

电力行业是我国最大的煤炭消费和碳排放部门。2019年,电力行业煤炭消费量占全国煤炭消费总量的50%以上,碳排放量占能源相关活动碳排放总量的40%以上。“控制电力行业煤炭消费总量对于中国实现碳达峰碳中和目标意义重大。”国网能源研究院副院长蒋莉萍表示。

为同时满足碳排放约束和用电需求,《报告》将可再生驱动的高电气化情景作为“十四五”电力发展的推荐情景,提出到2025年将煤电装机规模控制在11亿千瓦以内。

国家发改委能源局原巡视员白荣春认为,实现碳中和的目标重点难点在能源行业,而能源转型重点在电力。

“构建新型电力系统,建立可再生能源驱动路径是题中应有之义。”NRDC气候与能源项目主任林明彻表示,11亿千瓦的装机上限可以满足“十四五”电力需求的增长,并为电力行业尽早实现碳达峰碳中和奠定基础。

可再生能源未来规模将增长一倍

煤电和可再生能源应产生协同,通过市场化推动能源结构调整

袁家海指出,煤电驱动情景会使得电力行业碳排放量继续上升,煤电装机规模将超过碳排放预算下煤电机组允许规模上限,与碳达峰碳中和要求背道而驰。“可再生能源驱动路径对‘十四五’来说是更为合理的选择。”

《报告》预计,到2025年风光装机规模将达到11亿千瓦,即在现有规模上增长一倍。

风能和太阳能将是“十四五”时期装机最为迅猛的两个技术类型。“风机上限将达到5亿千瓦,太阳能将达到6亿千瓦,还有已核准或在建的特高压项目。”袁家海表示,这会对“十四五”期末的跨区电力调配能力有进一步显著提升。

“我们预测,2025年,水电装机规模应该能够发展到4亿千瓦的数量级。”袁家海介绍说,“近日国家出台了容量电价的机制,国网提出‘十四五’时期抽水蓄能至少新增2000万千瓦的装机,到2025年应该可以发展到7000万千瓦的数量级,而天然气将达到1.5亿千瓦-1.8亿千瓦,核电在6500万千瓦-7000万千瓦,生物质发电还有1000万千瓦-1500万千瓦的增长。”

“煤电和可再生能源不是简单的零和博弈,而应是一个协同。”国网能源研究院副院长蒋莉萍表示,“我们要挖掘煤电的灵活性电力的价值,双方有良性博弈的可能性。这个过程中可以通过市场化推动电力行业能源结构调整。”

为落实碳达峰碳中和目标,《报告》从政策和技术等方面给出了建议。在政策方面,《报告》认为“十四五”要树立煤电峰值意识,将碳减排目标作为煤电发展的强约束,并提出将市场化作为新时期推进煤电功能定位调整的主要手段,进一步扩大可再生能源的市场经济性优势。另外,虽然煤电投资在短期内可以拉动经济增长,但长远来看会加重能源供应成本负担、阻碍低碳转型。

从技术方面,《报告》认为,短时尖峰负荷并不需要通过新建煤电厂来满足,可通过有效利用现有煤电产能、充分挖掘需求侧潜力、优化电网调度等措施应对短时尖峰电力供应短缺。继续新建大型煤电机组将造成投资浪费。

同时,《报告》提出了“十四五”期间电力行业煤控的五大路径:严控煤电新增产能、煤电高质量发展要契合区域政策和电力资源特征、加快电力市场化改革推动煤电功能定位调整、煤电与可再生能源实现良性博弈以及转向可再生能源驱动的电气化进程。

推动跨区输电打通可再生能源消纳瓶颈

硬件建立新型调度平台;软件建设省级辅助服务市场及更合理的跨省中长期交易模式

“‘十三五’时期电力行业节煤量达到了将近4亿吨,主要的贡献还是来自于可再生能源替代,每年的替代规模在5000万吨标准煤左右。”袁家海介绍说,“十三五”期间,电力行业实现了2.65亿吨标准煤的替代。

但可再生能源利用还面临跨区输电的难题。“‘十四五’期间,解决跨区的可再生能源的消纳问题,提高跨区通道利用率是重要的渠道。”袁家海举例说:“比如去年冬天华中地区一定程度上遭遇电荒,其中一个原因在于一些相关省之间的电力输送通道不畅。如果在区域电网适当增加300万通道能力的话,这一问题就不会出现。”

袁家海指出,2020年末,弃风和弃光率控制在3%和5%以内,“这得益于2018年后跨省的输电通道陆续建成,输送电量增长有助于能够更好地消纳新能源。”他建议,“十四五”时期应该继续解决这一问题。

一方面在硬件上下功夫,探讨自备电厂纳入公共电网的调度、储能等部署问题,还要利用大数据信息化技术建立新型的调度平台,实现分钟级别的调度控制能力。

另一方面,软件方面建议建设省级或区域间的辅助服务市场,以及更合理的跨省中长期交易模式。“目前地区间交易更多依靠政府之间的长期协议。”袁家海说:“希望未来更多的增量或新的特高压输电项目可以通过市场机制协调,这将帮助我们更好地解决新能源消纳问题。”


编辑:李丹

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