實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰需電力先行 預(yù)計(jì)2050年電力行業(yè)可減少用煤21億噸

 

“我國(guó)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過(guò)程中，克服其巨大體量帶來(lái)的慣性是一大挑戰(zhàn)。”中國(guó)能源研究會(huì)學(xué)術(shù)顧問(wèn)、國(guó)家發(fā)改委能源研究所原所長(zhǎng)周大地表示，過(guò)去30年，中國(guó)電力系統(tǒng)一直保持高速增長(zhǎng)，目前在電力裝機(jī)、發(fā)電總量、電力輸送系統(tǒng)建設(shè)和規(guī)模以及常規(guī)發(fā)電技術(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)和可靠性等方面均位居世界前列。

 

他坦言，要從這種大規(guī)模集中型、以化石燃料為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成低碳電力系統(tǒng)，過(guò)去的很多優(yōu)勢(shì)在某種程度上也成為一種阻力。

 

“好的方面是，目前我國(guó)在核電、水電、新能源發(fā)電技術(shù)和裝機(jī)以及新能源消納等方面，均處于國(guó)際先進(jìn)地位。特別是光伏、儲(chǔ)能電池等技術(shù)已處于世界最前列，可以說(shuō)正在引領(lǐng)新能源發(fā)展。”周大地說(shuō)，由于光伏、風(fēng)電及儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)快速進(jìn)步和大規(guī)模制造能力的提升，我國(guó)具備了低碳轉(zhuǎn)型的巨大潛力。

 

周大地表示，全國(guó)電力裝機(jī)容量近23億千瓦，其中可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比超過(guò)40%。中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，需要電力先行。今后能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳中和，必須要建立以新能源為核心的新型電力系統(tǒng)，加快非化石能源電力發(fā)展速度。

 

能源基金會(huì)低碳轉(zhuǎn)型項(xiàng)目主任、戰(zhàn)略規(guī)劃主任傅莎表示，在碳中和情景下，到2050年，電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型預(yù)計(jì)可減少用煤21億噸。

 

傅莎對(duì)上述判斷作出分析：從需求端來(lái)講，由于工藝、交通、建筑等行業(yè)加速電氣化，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)碳中和情景下，估算2050年用電量在12.3-14.3萬(wàn)億千瓦時(shí)。從供應(yīng)端來(lái)講，電力結(jié)構(gòu)以可再生能源為主，核電逐步成為基荷電源，預(yù)計(jì)至2050年煤電整體裝機(jī)容量將小于10%，主要用于電網(wǎng)調(diào)峰使用，并應(yīng)用CCUS（碳捕獲、利用與封存）實(shí)現(xiàn)低碳排放。

 

具體實(shí)施路線是怎樣的？傅莎指出，“一方面，‘十四五’期間要嚴(yán)控煤電新增。各省市應(yīng)嚴(yán)控新增產(chǎn)能的核準(zhǔn)和審批，部分高效運(yùn)行機(jī)組延壽緩解用電缺口；煤電資產(chǎn)整合，提升發(fā)電小時(shí)數(shù)及機(jī)組運(yùn)行效率。另一方面，需推進(jìn)落后產(chǎn)能加快退出，重點(diǎn)關(guān)注30萬(wàn)千瓦以下包括工業(yè)自備電廠以及小型供熱、供電機(jī)組。”

 

此外，在加速推進(jìn)技術(shù)孵化方面，傅莎強(qiáng)調(diào)，要推進(jìn)CCUS技術(shù)在燃煤電廠的規(guī)模化應(yīng)用。在激發(fā)市場(chǎng)活力方面，具體來(lái)說(shuō)：一要提升可再生能源裝機(jī)比例，因地制宜發(fā)展光伏和風(fēng)電項(xiàng)目；二要全面提升電網(wǎng)靈活性，包括發(fā)展電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能、源網(wǎng)荷儲(chǔ)技術(shù)提升就地消納等；三要推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)突破取得顯著成本下降；四要推動(dòng)電力市場(chǎng)改革，同時(shí)完善燃煤電廠碳排放的激勵(lì)及約束機(jī)制。

 

 

煤電將由高碳電源向低碳電源轉(zhuǎn)變 工業(yè)余熱可逐步替代燃煤供熱

 

“在協(xié)調(diào)保供和減排雙重約束下，煤電將由高碳電源向低碳電源轉(zhuǎn)變，由主體基荷電源向調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變，不同區(qū)域煤電轉(zhuǎn)型策略不同。”華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授袁家海提出如上觀點(diǎn)。

 

袁家海表示，8月底以來(lái)的大面積限電，凸顯了近中期煤電在電力保供中的主力位置。他認(rèn)為，“十四五”期間煤電有一定發(fā)展空間。“2021年煤電升級(jí)改造方案目標(biāo)為：優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，向調(diào)峰和供熱服務(wù)轉(zhuǎn)變；到2025年，全國(guó)火電平均供電煤耗降至300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)以下。”

 

袁家海分析：“在協(xié)調(diào)保供和減排雙重約束下，煤電的轉(zhuǎn)型有三個(gè)方向。首先是由高碳電源向低碳電源轉(zhuǎn)變。煤電將發(fā)展重點(diǎn)從提供電量電力轉(zhuǎn)向靈活性服務(wù)、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱、耦合新能源發(fā)電。”

 

其次是由主體基荷電源向調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變。近中期煤電主導(dǎo)地位緩慢弱化，煤電以穩(wěn)定基荷為前提，從電量型電源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏π碗娫?，逐步?shí)現(xiàn)新能源對(duì)煤電發(fā)電增量的替代。

 

最后，是分區(qū)域設(shè)計(jì)煤電轉(zhuǎn)型。由于我國(guó)地區(qū)間經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、電力資源稟賦的極大不均衡性，煤電轉(zhuǎn)型還應(yīng)考慮區(qū)域電力發(fā)展的差異化特征，制定區(qū)域化的煤電轉(zhuǎn)型策略，以保障全國(guó)和各區(qū)域的電力供應(yīng)安全和經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展。

 

“在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，工業(yè)余熱可逐步替代燃煤供熱，并且這一過(guò)程應(yīng)該是循序漸進(jìn)的。”清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑節(jié)能研究中心教授、博士生導(dǎo)師付林表示。

 

付林指出，當(dāng)前，燃煤鍋爐和燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)在中國(guó)北方地區(qū)還普遍存在，這會(huì)造成北方地區(qū)的供熱碳排放。改變這一現(xiàn)狀關(guān)鍵之一，在于利用電廠余熱。

 

“當(dāng)前中國(guó)清潔供熱離‘雙碳’目標(biāo)仍有較大差距，”付林介紹，大量實(shí)踐表明，電廠余熱利用有利于大幅度節(jié)能減碳，同時(shí)又是確保供熱的最佳途徑之一。因此，在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，要充分利用工業(yè)余熱逐步減少城市里的燃煤使用。

 

在他看來(lái)，傳統(tǒng)燃煤供熱的退出應(yīng)循序漸進(jìn)，用大型電廠排放的余熱去替代城市里的燃煤鍋爐和小熱電。要讓燃煤鍋爐和小熱電逐步退出，在城市形成無(wú)碳無(wú)煤供熱。為加快這一進(jìn)程，他建議進(jìn)一步明確有關(guān)政策機(jī)制，并對(duì)此加以保障實(shí)施。

 

付林稱，利用工業(yè)余熱是一種既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的方式，也是易于實(shí)施的一種途徑。他建議，可先將小機(jī)組和燃煤鍋爐在十年之內(nèi)逐步關(guān)停，未來(lái)在二十年之內(nèi)將30萬(wàn)千瓦級(jí)的電廠機(jī)組逐步退出，在此基礎(chǔ)上保留60萬(wàn)千瓦和100萬(wàn)千瓦的機(jī)組作為季節(jié)性調(diào)峰，為“雙碳”目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。

 

作者丨莫非