楊富強 吳迪 康俊杰
能源革命和能源轉型正在深刻改變著中國電力發(fā)展的軌跡,作為主力電源的煤電也進入了發(fā)展的十字路口,煤電的角色和定位成為近期業(yè)界討論的焦點。
有觀點認為,應該盡快淘汰煤電,為可再生能源騰出發(fā)展空間,以實現(xiàn)能源轉型,達到低碳發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理的目標,并為落實《巴黎協(xié)定》溫控目標和在2035年實現(xiàn)“美麗中國”愿景作出貢獻。
另有觀點認為,中國有超過8億千瓦的煤電完成超低排放改造,其排放水平已達到燃氣電廠標準,考慮到“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦狀況,仍應適度發(fā)展煤電,繼續(xù)發(fā)揮煤電“壓艙石”的作用,并適當?shù)貙稍偕茉催M行調峰調頻。
然而,即便超低排放也不能解決碳排放的問題,煤電仍為氣候變化的應對帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。
另外,煤電發(fā)展面臨的另一重大問題是虧損。目前中國煤電企業(yè)虧損面在50%左右,負債率高、資金鏈緊張,一些企業(yè)甚至面臨著關停和破產風險。
以五大發(fā)電集團為例,2018年其火電(主要是煤電)虧損面超43%。青?;痣娖髽I(yè)的資產負債率更是接近90%,10臺機組有9臺停運。
盡管各界對于煤電的發(fā)展目標應該更激進還是更保守存在爭議,但控制煤電增長已成為大家的共識。
煤電虧損的原因有三個:(1)煤電產能過剩且利用小時數(shù)低;(2)煤價上升而電價下降;(3)“棄煤”已成為國際趨勢。
1.煤電產能嚴重過剩,利用小時數(shù)低。截至2018年底,全國煤電裝機10.1億千瓦,占全國總裝機的比重達53%;2018年煤電發(fā)電量4.45萬億千瓦時,占全國總發(fā)電量的比重達63%?!笆濉币詠?,中國雖淘汰關停落后煤電機組2000萬千瓦以上,但2018年煤電裝機總量仍比2015年增加10%以上。反觀用電需求,全社會用電量增長已告別兩位數(shù),年均用電量增長速率已比“十五”時期下降超過一半以上,“十三五”時期年均用電量增長速率預計在6%左右。
此外,可再生能源的高速發(fā)展對煤電的生存空間造成了進一步的擠壓。中國的風電、光伏新增裝機和累計裝機規(guī)模均位居世界第一。截至2018年底,風電、光伏的裝機總量已分別達到1.9億和1.7億千瓦,且發(fā)電成本還在迅速下降。
2018年中國風電、光伏平均度電成本已分別降至0.35元-0.46元、0.42元-0.62元,接近西部北部煤電脫硫標桿上網電價。隨著技術進步和規(guī)?;l(fā)展,風電、光伏的經濟性將進一步快速提升,煤電將很快徹底失去成本優(yōu)勢。
電力需求的低速增長、煤電的產能過剩和可再生能源的快速發(fā)展直接導致煤電供大于求,進而使其利用小時數(shù)降低。2018年全國煤電的平均利用小時數(shù)在4361小時,遠低于煤電機組設定的標準利用小時數(shù)5300小時-5500小時,導致收益大幅降低甚至虧損。
2.煤價上升,電價下降,造成兩頭擠壓。煤炭行業(yè)在2016年-2018年間共退出產能8.1億噸。全國煤礦數(shù)量已從2016年的8100處減少到2018年的5800處,產業(yè)集中度有效提高,全國煤炭企業(yè)的庫存也比2016年峰值時期12750萬噸下降超過一半以上。
煤炭行業(yè)的供給側結構性改革導致煤炭價格大幅度上漲,讓煤電企業(yè)承擔了高昂的燃料成本。
根據2019年國家最新推出的煤電定價機制,尚未實現(xiàn)市場化交易的煤電將從2020年開始實行“基準價+上下浮動”的市場化機制要求,已市場化交易形成上網電價的煤電則繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)行市場規(guī)則。新機制還規(guī)定2020年基準價暫不上浮,以確保工商業(yè)平均電價只降不升。
新機制的實施將推進煤電企業(yè)從“計劃電”向“市場電”的進一步過渡,確保平均電價的進一步下降。目前占比接近50%的市場化交易的煤電電價已明顯低于標桿上網電價。
3.為應對氣候變化帶來的嚴峻挑戰(zhàn),“棄煤”已成為國際趨勢。根據聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)發(fā)布的最新報告《2019年排放差距報告》,即使目前《巴黎協(xié)定》中的所有無條件承諾都得以兌現(xiàn),全球氣溫仍有可能上升3.2°C,從而帶來更廣泛、更具破壞性的氣候影響。全球的溫室氣體整體減排力度須在現(xiàn)有水平上至少提升5倍,才有望實現(xiàn)1.5°C溫控目標所要求的碳減排量。
為了實現(xiàn)1.5°C溫控目標,聯(lián)合國呼吁在2020年停止新建煤電。目前已有包括德國、英國、荷蘭、韓國忠清南道省等多個國家和地區(qū)推出了“棄煤”時間表。此外,由于煤電導致的環(huán)境治理和氣候變化的風險高,世界銀行、亞洲基礎設施投資銀行等100多家全球性金融機構均已發(fā)布了退出或限制在煤炭和煤電領域投資的政策和聲明,以最大程度地避免高額資產擱淺風險。
目前,煤電虧損面高的情況不僅僅發(fā)生在中國,歐洲地區(qū)80%的煤電廠也處于虧本運營。即便是在已宣布退出《巴黎協(xié)定》和廢除“清潔電力計劃”的美國,煤炭的消費量也在持續(xù)下降,2019年預計同比下降14%,美國最大的私人煤礦企業(yè)默里能源已經申請破產保護。
根據國內多家研究機構的預測,“十四五”時期中國年均用電需求可能進一步下降,年均增速降至4%左右??紤]到中國每年的新增非煤清潔電力和需求側資源能夠分別滿足3%-4%和0.5%以上的年增電力需求,不用新增煤電也足以保障“十四五”新增電力需求,部分存量煤電有望被清潔電力和需求側資源所替代。
綜合考慮以上因素,“十四五”時期應做好以下幾點來擺脫煤電的經濟困局, 實現(xiàn)電力系統(tǒng)的低碳轉型。
1.持續(xù)深化煤電的供給側結構性改革,改善經營環(huán)境。繼續(xù)發(fā)揮和完善煤電風險預測預警機制,嚴控新增煤電規(guī)模,淘汰落后產能,清理整頓違規(guī)項目,實現(xiàn)煤電的結構優(yōu)化和轉型升級,促進行業(yè)的健康發(fā)展。
對不符合環(huán)保、能耗、安全、技術等法律法規(guī)標準和產業(yè)政策要求的30萬千瓦及以下的煤電機組實施強制關停;對超齡服役、扭虧無望、環(huán)保安全不達標又無力投入改造的老小機組進行主動關停。對于西部北部等落后煤電機組集中的區(qū)域提高淘汰力度,并加大推進其他機組的超低排放和節(jié)能改造工作力度,實現(xiàn)提質增效。
目前,西北五省甘肅、陜西、新疆、青海、寧夏煤電裝機總量達1.2億千瓦,產能嚴重過剩導致煤電企業(yè)虧損嚴重,該地區(qū)已被納入第一批中央企業(yè)煤電資源區(qū)域整合試點,目標到2021年力爭壓減產能四分之一至三分之一。對于東中部地區(qū)的個別省份,在嚴格控制煤電裝機總量不超過11.5億千瓦的前提下,允許個別省份新增少量清潔高效煤電機組,保障供電安全。
2.加快推進煤電機組改造,實現(xiàn)煤電的角色轉型?!峨娏Πl(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出,“十三五”期間完成火電機組靈活性改造約2.2億千瓦,其中“三北”地區(qū)約2.15億千瓦;但截至2019年5月,“三北”地區(qū)累計完成火電機組靈活性改造5078萬千瓦,僅完成規(guī)劃目標的24%。
“十四五”期間,與第二產業(yè)相比較,第三產業(yè)和居民用電將保持更快的用電需求增速,用電側的尖峰負荷特征更加明顯;同時,供給側高比例可再生能源的接入要求電力系統(tǒng)有更多的調節(jié)性電源??梢姡┬鑳蓚榷紝﹄娏ο到y(tǒng)的靈活性提出了更高的要求。
未來,考慮經濟性和資源約束等因素,氣電、抽水蓄能難以完全滿足要求,煤電將承擔靈活性電源的重任。煤電將在市場機制下進行角色的重新定位和轉型。60萬千瓦及以上的超臨界、超超臨界機組發(fā)揮基荷作用,全力保障電力和電量需求。30萬-60萬千瓦亞臨界機組需實現(xiàn)大規(guī)模靈活性改造,承擔為電力系統(tǒng)提供靈活性的重任,同時對部分機組進行供熱改造,實現(xiàn)對小微熱電機組和燃煤鍋爐的替代。30萬千瓦及以下排放達標的小機組全力進行供熱改造,主要提供供熱供氣功能并參與區(qū)域電網啟停調峰調頻。
3.深化電力體制改革,保障煤電的合理收益,促進可再生能源的消納利用。在繼續(xù)推動電力體制改革、充分推動電力現(xiàn)貨市場建設的基礎上,盡快擴大電力輔助服務市場的試點范圍、完善市場交易機制,充分利用市場機制建立起對煤電備用和調峰調頻的補償機制,保障煤電的合理收益,提高煤電參與系統(tǒng)調峰調頻的積極性,促進可再生能源的消納利用。
另外,為了保證煤電由過去的基荷電源順利轉向近中期的基荷電源與調節(jié)電源、再轉向長遠的調節(jié)電源,需要在供給側建立兩部制電價機制,并建立容量市場,能夠推動煤電的靈活性改造,并為作為電力系統(tǒng)“壓艙石”的煤電起到“兜底”保障作用。
4.執(zhí)行煤電嚴格的環(huán)境標準,大力促進節(jié)能和需求側資源的利用。經過超低排放改造的煤電機組雖然能夠達到燃氣機組的排放標準,但是仍然達不到燃氣輪機實際的排放水平,而且汞等重金屬和廢水、廢渣等問題還未得到徹底解決。
另外,在碳捕獲、利用與封存技術(CCUS)近期難以大規(guī)模推廣的情況下,二氧化碳排放量幾乎兩倍于氣電的煤電對氣候變化造成很大的影響。在環(huán)境治理和氣候變化的雙重壓力下,應繼續(xù)在煤炭的開采、運輸、轉化和利用過程中執(zhí)行更加嚴格的環(huán)境標準,并推動煤電平均供電煤耗的進一步下降,提高煤電的發(fā)電效率。
根據國家電網的統(tǒng)計,目前各級電網的負荷曲線尖峰化特征愈加明顯,高峰負荷持續(xù)時間較低,超過最大用電負荷95%的持續(xù)時間普遍低于24個小時(累計不足1天),對應電量不超過全年用電量的0.5%;超過最大負荷90%的持續(xù)時間普遍低于168個小時(累計不足1周),對應電量不超過全年用電量的1%,湖北、湖南、江西等省更是低于48個小時。
針對用戶側尖峰特征更加明顯的特點,未來應該改變過去利用最大負荷作為電力約束的傳統(tǒng)規(guī)劃思路,利用電價政策、補充政策等多種措施來推動需求側資源發(fā)揮更大的作用,改善用戶用電負荷特性,從而實現(xiàn)維護電網穩(wěn)定運行、減少不必要煤電投資的目的。
目前,盡管各界對于煤電的發(fā)展目標應該更激進還是更保守存在爭議,但控制煤電增長已成為大家的共識。基于上述分析,本文認為“十四五”期間應積極引導落后煤電有序退出,嚴格控制煤電新增規(guī)模,推動煤電逐步向調節(jié)型電源轉變。
未來,應力爭把煤電裝機總量控制在11.5億千瓦以內,促使煤電行業(yè)煤耗在“十四五”達到13.3億-13.5億噸標煤的峰值,以最大程度地避免高額資產擱淺風險,實現(xiàn)應對氣候變化和環(huán)境治理的雙重目標,同時大力促進可再生能源、節(jié)能環(huán)保技術等新業(yè)態(tài)的發(fā)展。這些新業(yè)態(tài)的產業(yè)鏈更長、就業(yè)率更高,將會提供中國經濟增長的新動力,促進經濟的高質量轉型。
長遠來看,根據應對氣候變化的形勢要求,中國煤電裝機應該下降到2億-4億千瓦,乃至完全由可再生能源替代。
(編輯:馬克)