中國儲能網(wǎng)訊：全球能源供應緊張和市場劇烈波動對我國的啟示
2021年下半年，全球能源供應出現(xiàn)緊張局面。源自歐洲的氣價、電價飛漲，迅速蔓延至美洲、亞洲等地區(qū)，煤炭、石油等大宗能源商品價格輪番上漲，我國煤炭價格高位震蕩，全球能源市場呈現(xiàn)劇烈波動局面，引發(fā)各國對能源轉(zhuǎn)型背景下能源安全問題的思考。
全球能源供應緊張，能源電力價格大幅上升
全球主要經(jīng)濟體加速能源轉(zhuǎn)型，天然氣作為相對低碳的傳統(tǒng)能源呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性需求增加趨勢，特別是隨著歐洲碳價大幅走高，天然氣發(fā)電較煤電的經(jīng)濟性更為凸顯，天然氣愈發(fā)供不應求。在能源需求增長、極端天氣和貨幣增發(fā)等多種因素共同作用下，天然氣短缺和價格飆升成為引發(fā)歐洲乃至全球能源市場震蕩的重要因素。2021年年初至9月，歐洲天然氣價格上漲600%，批發(fā)電價上漲200%，其中英國天然氣期貨價格10月初的最高點較上年同期增長700%（見圖1），電價也同比增長了7倍。因擔憂歐洲天然氣短缺危機蔓延，美國天然氣期貨價格創(chuàng)12年以來新高（見圖2），大幅增加了天然氣取暖和發(fā)電成本。10月份，在俄羅斯表態(tài)增加對歐天然氣出口后，歐洲天然氣價格出現(xiàn)大幅回落，英國天然氣期貨價格從最高點下跌43%，此后又重拾升勢，11月中旬回到了9月份高點。
圖1 英國天然氣期貨價格變化（截至2021.11.30）
數(shù)據(jù)來源：洲際交易所
圖2 美國天然氣期貨價格變化（截至2021.11.30）
數(shù)據(jù)來源：芝加哥商品交易所
我國煤炭電力供應緊張，煤炭價格超預期波動
煤炭和煤電是我國主要的一次能源和二次能源。今年前三季度，在全國經(jīng)濟持續(xù)恢復和出口高速增長拉動下，全國發(fā)電量累計同比增長12.7%，其中煤電增長12.3%，增發(fā)電量約4100億千瓦時，折合增加原煤消耗約2億噸；而煤炭產(chǎn)量增長3.7%、進口減少3.6%，合計增量僅0.96億噸。煤炭供需之間的靜態(tài)缺口和增速“剪刀差”，加劇了市場失衡，造成國內(nèi)煤價大幅上升。煤炭主產(chǎn)地鄂爾多斯5500大卡電煤坑口價10月份最高漲至1775元/噸，較年初上漲2.5倍，秦皇島港5500大卡動力煤現(xiàn)貨平倉價一度達到2600元/噸，較年初上漲2.1倍。針對煤炭價格快速上漲引發(fā)的煤電生產(chǎn)經(jīng)營困難、煤炭電力供應安全等問題，在國家一系列保供穩(wěn)價政策引導下，我國煤炭價格快速理性回歸，11月中旬，晉陜蒙主產(chǎn)區(qū)煤礦坑口價降至900元/噸以下，降幅達50%，秦皇島港5500大卡動力煤現(xiàn)貨平倉價降至1095元/噸左右，降幅超過1000元/噸。
圖3 鄂爾多斯坑口煤價格變化（截至2021.11.30）
數(shù)據(jù)來源：中國煤炭市場網(wǎng)
重要啟示
此輪全球能源供應緊張和市場劇烈波動中，歐洲因天然氣對外依存度高（其中英國、意大利、德國分別為45.5%、94.3%、94.8%），成為能源短缺的重災區(qū)，這給我們以兩點重要啟示，一是能源綠色轉(zhuǎn)型要以提高自主供給能力為基礎。我國依托主力能源煤炭的高度自給，使總體能源對外依存度維持在20%左右的較低水平；二是能源綠色轉(zhuǎn)型需要立足于我國富煤貧油少氣的資源稟賦，以保障國家能源安全和經(jīng)濟發(fā)展為底線，爭取時間實現(xiàn)新能源對傳統(tǒng)能源的逐漸替代，推動能源轉(zhuǎn)型的平穩(wěn)過渡。
統(tǒng)籌好能源安全保供與綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)系
煤炭作為我國主體能源，在今后較長時間內(nèi)仍是我國能源安全穩(wěn)定供應的“穩(wěn)定器”和“壓艙石”
9月13日，習近平總書記在國家能源集團榆林化工考察并作出重要講話，再次強調(diào)了煤炭作為主體能源的重要地位。此后，習近平總書記又在勝利油田視察時特別強調(diào)“能源的飯碗必須端在自己手里”，李克強總理在國家能源委員會會議上也指出“能源安全事關(guān)發(fā)展安全、國家安全。供給短缺就是最大的能源不安全”。
長期以來，煤炭作為我國的基礎能源和重要原料，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展作出了歷史性貢獻。2013年全國煤炭消費達到42.4億噸歷史峰值，之后一直處在40億噸高位平臺期小幅波動。2020年全國煤炭產(chǎn)量39億噸、消費量40.5億噸，分別占全國一次能源生產(chǎn)總量的67.6%、消費總量的56.8%。據(jù)我國權(quán)威機構(gòu)預測，“十四五”期間我國煤炭消費仍將處于高位平臺期，2030年煤炭消費約38億噸，在一次能源消費中的比重仍將達到46%（見表1），未來十年乃至更長時間，煤炭作為我國主體能源的地位不會改變。
表1 我國煤炭需求及產(chǎn)能預測
圖片注：此表源自國家能源集團技術(shù)經(jīng)濟研究院專報《碳中和目標下集團煤炭生產(chǎn)規(guī)模和布局分析》（2020年第14期）。
黨中央、國務院高度關(guān)注能源安全問題，面對2021年9月下旬能源供應偏緊形勢加劇的局面，國家發(fā)改委會同有關(guān)部門多措并舉推動煤礦挖潛增產(chǎn)，產(chǎn)運需各方共同發(fā)力增加市場供應，煤炭保供穩(wěn)價工作有序開展。10月中下旬以來，全國煤炭供需形勢明顯好轉(zhuǎn)，全國日均產(chǎn)量連續(xù)數(shù)日保持在1150萬噸以上，11月10日煤炭調(diào)度日產(chǎn)量達1205萬噸，創(chuàng)歷史新高，11月23日統(tǒng)調(diào)電廠存煤水平達到1.47億噸，今冬明春煤炭安全穩(wěn)定供應能夠得到可靠保障。能源保供取得的重要階段性成果，再次證明加強煤炭自主供應與保障，對于國家能源安全和經(jīng)濟社會發(fā)展至關(guān)重要。
實現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，要著力提升煤炭清潔高效利用水平，統(tǒng)籌好能源保供和綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)系，避免運動式“減碳”，實現(xiàn)“安全降碳”
近期，黨中央、國務院相繼出臺“雙碳”工作意見和達峰行動方案兩個頂層文件，首次提到“安全降碳”，分別提出要“立足國情實際”“立足我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦”。11月17日國務院常務會議再次指出，“我國能源資源稟賦以煤為主，要從國情實際出發(fā)，著力提升煤炭清潔高效利用水平”，為大型能源企業(yè)把握“雙碳”工作節(jié)奏指明了方向。
一是要將煤炭清潔高效利用作為低碳發(fā)展的重要內(nèi)容。煤炭轉(zhuǎn)化利用碳排放強度大，要大力推進節(jié)能提效和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中，發(fā)展先進煤電和低碳化現(xiàn)代煤化工技術(shù)是實現(xiàn)二氧化碳減排的重要途徑。國家能源集團泰州電廠供電煤耗266.3克標煤/千瓦時，與全國平均水平（305.5克）相比，相當于減少碳排放12.8%。
二是要將能源保供作為綠色轉(zhuǎn)型的重要前提。今年以來我國煤炭電力供應緊張、煤價劇烈波動、多地有序用電，表明能源安全是重要前提，只有立足于我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦，發(fā)揮好煤炭、煤電兜底保供的基礎性作用，才能推動能源轉(zhuǎn)型平穩(wěn)過渡。
三是要充分把握綠色轉(zhuǎn)型為能源高質(zhì)量保供提供的新機遇。能源產(chǎn)業(yè)要繼續(xù)發(fā)展，否則不足以支撐國家現(xiàn)代化?！半p碳”目標將倒逼煤炭等傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型升級，走綠色低碳、安全智能的高質(zhì)量發(fā)展道路，要主動把握煤炭、煤電、煤化工與新能源、氫能、碳資源綜合利用技術(shù)協(xié)同發(fā)展的重大機遇，探索煤基能源低碳、零碳技術(shù)路徑，實現(xiàn)能源安全保供、綠色保供。
四是要為傳統(tǒng)能源企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展新能源創(chuàng)造良好的環(huán)境。特別是要形成政策激勵機制，新能源指標配置向能源保供企業(yè)傾斜，向提供支撐電源的企業(yè)傾斜，實現(xiàn)能源保供和綠色轉(zhuǎn)型在企業(yè)微觀主體層面的有效融合。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，需要發(fā)揮好煤電“兜底、支撐、升級、備用”的作用
電力在能源供應和終端消費中發(fā)揮著越來越重要的作用，建設以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是推進“碳達峰、碳中和”工作的關(guān)鍵與核心。到2060年，非化石能源消費占比將達到80%，新能源規(guī)?；?、跨越式發(fā)展是大趨勢，但如何解決新能源出力不穩(wěn)、實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定也是必須要面對的緊迫問題。對此，應該注重從三個方面入手，一是增強新能源出力穩(wěn)定性預測，重點是在傳統(tǒng)出力預測基礎上深度耦合氣象條件，準確預測出力，提高新能源可調(diào)度性；二是提升新能源發(fā)電智能化管控水平，融合深度學習、智能聯(lián)想算法等AI技術(shù)，實現(xiàn)電廠電量平衡分析和智能經(jīng)濟運行；三是加強電力系統(tǒng)靈活性資源配置，提升電力供給的安全性和可靠性。
目前新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建正處于新能源占比快速提升階段，更需要發(fā)揮好煤電“兜底、支撐、升級、備用”的重要作用。
一是兜底作用。2020年我國煤電裝機占比為49.1%，發(fā)電量占比為60.8%，北方區(qū)域集中供暖主體是煤電。短期內(nèi)煤電仍是維護能源安全、電力和熱力穩(wěn)定供應的可靠保障。隨著新能源大規(guī)模接入，煤電將從目前的基荷電源轉(zhuǎn)變?yōu)榛?、調(diào)節(jié)功能并重的電源，特別是在極端天氣導致電力短缺等情況下，為新型電力系統(tǒng)安全可靠運行提供兜底保障。
二是支撐作用。新能源大規(guī)模發(fā)展面臨調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓需求。經(jīng)過靈活性改造，大容量先進煤電機組具備在20%低負荷水平穩(wěn)定運行的能力。當前存量煤電機組靈活性改造綜合成本為500~1500元/千瓦，遠低于新建調(diào)峰電源成本（抽水蓄能5500~7000元/千瓦，電化學儲能2000~3000元/千瓦）。煤電靈活性改造將是當前和未來一段時間內(nèi)電力系統(tǒng)調(diào)峰經(jīng)濟最優(yōu)、潛力最大的方案。
三是升級作用。煤電通過CCUS可以實現(xiàn)二氧化碳大幅減排，提高電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型與減碳路徑的韌性。目前我國約70%的燃煤機組具備碳捕集改造和源匯匹配的技術(shù)條件，按現(xiàn)有CCUS技術(shù)成本測算，二氧化碳減排成本在350元/噸左右，未來隨著規(guī)?；瘧?、技術(shù)進步和碳價的升高，經(jīng)濟性會有所改善。
四是備用作用。碳達峰碳中和背景下，作為國內(nèi)碳排放最主要的來源，煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須堅持全國一盤棋，在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中，逐步放緩發(fā)展速度，發(fā)揮應急備用作用。
科技創(chuàng)新是能源綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的第一動力，要加強CCUS等低碳技術(shù)的研發(fā)示范
習近平總書記在視察榆林化工時強調(diào)，要把加強科技創(chuàng)新作為最緊迫任務，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，需要突破大規(guī)模儲能、氫能及燃料電池、高效低成本新能源發(fā)電、CCUS、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運行、能源互聯(lián)網(wǎng)、綜合能源系統(tǒng)等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)。其中，CCUS是立足國情、實現(xiàn)煤基能源可持續(xù)發(fā)展和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)路徑。國家能源集團在CCUS研究與示范方面走在國內(nèi)前列，投產(chǎn)了鄂爾多斯煤制油10萬噸級CCS工程和錦界電廠15萬噸級煤電CCS工程，啟動了泰州電廠50萬噸級CCUS示范工程。初步測算，國家能源集團燃煤電廠規(guī)?；疌CUS平均成本在300元/噸二氧化碳以內(nèi)，現(xiàn)代煤化工規(guī)?；疌CUS平均成本低于150元/噸二氧化碳，預計未來隨著碳價的提高，從高濃度捕集到低濃度捕集，經(jīng)濟性將逐步改善。CCUS技術(shù)是各國實現(xiàn)碳中和的兜底技術(shù)，未來需要一定規(guī)模的CCUS項目作為終端減排手段，現(xiàn)階段需要加強研發(fā)示范，積極探索大規(guī)模、低成本的CCUS技術(shù)路徑。
有關(guān)政策建議
加強能源供需研判，建立能源市場監(jiān)測預警平臺
發(fā)揮趨勢研判對能源有序供需的引導作用，有效規(guī)避能源安全供應風險。由國家能源主管部門組織力量，建立多因素驅(qū)動、多市場互動的能源供需預測分析和市場監(jiān)測預警平臺。抓好能源市場趨勢預測工作，尤其是要加強重點區(qū)域、重要時段的能源供需預測預警，及時向全社會尤其是重點能源企業(yè)發(fā)布能源市場預警信息。引導能源重點保障單位及時調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營策略、用能企業(yè)科學把控消費和采購節(jié)奏，保障能源供需平衡和市場穩(wěn)定。
把握煤炭主體能源地位，增強能源安全保供能力
牢牢把握煤炭主體能源地位，多措并舉提升煤炭兜底保供能力。適度提升煤炭資源開發(fā)力度，優(yōu)化調(diào)整煤炭產(chǎn)能置換政策、置換比例，資源配置向開采技術(shù)優(yōu)、保供責任大的大型央企傾斜，為先進礦區(qū)建設大型現(xiàn)代化智能煤礦創(chuàng)造有利條件，提升全國煤炭產(chǎn)能冗余度，增強煤礦生產(chǎn)彈性。建立煤炭應急產(chǎn)能制度，為一些具備條件的煤礦配置應急產(chǎn)能并實行產(chǎn)能置換指標減免，允許在保供期間釋放應急產(chǎn)能。統(tǒng)籌好當前和長遠、保供與轉(zhuǎn)型的關(guān)系，盡快出臺煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導意見和實施方案。
推動煤炭清潔高效利用，促進煤基能源綠色轉(zhuǎn)型
鼓勵實施存量煤電機組節(jié)能改造，提高機組能效、環(huán)保水平，進一步降低發(fā)電煤耗。深挖鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳潛力，鼓勵鋼化聯(lián)產(chǎn)。推廣建材行業(yè)節(jié)能技術(shù)設備，實施現(xiàn)有爐窯系統(tǒng)輔助技術(shù)改造。明確現(xiàn)代煤化工作為國家能源安全戰(zhàn)略儲備的定位，加強煤制油氣戰(zhàn)略基地規(guī)劃布局和管控，在水煤組合條件較好地區(qū)有序推動煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范，促進煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展。鼓勵探索煤制油化工項目與綠電、綠氫、綠氧耦合，以及“綠電”協(xié)同儲能直供電新模式。
保障煤電多種作用發(fā)揮，助力新型電力系統(tǒng)建設
新型電力系統(tǒng)建設過程中，煤電“兜底、支撐、升級、備用”作用的發(fā)揮有賴于電力市場體制機制的不斷健全。為提高煤電兜底能力，還需鼓勵適量建設應急頂峰煤電機組。同時還要繼續(xù)深化電力市場改革，完善成本疏導機制，還原電力商品屬性。進一步完善政策與市場機制，通過兩部制電價、輔助服務市場、技改補貼等方式，逐步提高和體現(xiàn)靈活性改造及應急備用機組的電力輔助服務價值，使煤電有意愿、有能力支撐新能源發(fā)展，助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
加大低碳技術(shù)研發(fā)支持力度，促進能源低碳轉(zhuǎn)型
強化科技創(chuàng)新引領，推動能源低碳關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。深化能源科技創(chuàng)新平臺建設，構(gòu)建政策引領、市場引導、企業(yè)為主體、政產(chǎn)學研用深度融合的低碳技術(shù)創(chuàng)新體系，集中攻關(guān)大規(guī)模儲能、氫能及燃料電池、高效低成本新能源發(fā)電、CCUS等一批關(guān)鍵核心技術(shù)。從我國國情實際出發(fā)，有必要加大CCUS相關(guān)配套政策支持力度，將CCUS納入國家重大低碳技術(shù)范疇，探索設立二氧化碳利用技術(shù)專項扶持資金，加大CCUS相關(guān)技術(shù)攻關(guān)，推進CCUS產(chǎn)業(yè)集群建設。研究制定相關(guān)的財稅、金融、產(chǎn)業(yè)與科技政策，建立健全市場化機制，推動CCUS規(guī)模化商業(yè)化發(fā)展。
作者：孫寶東 寧成浩 吳璘 張軍
單位：國家能源集團技術(shù)經(jīng)濟研究院
