中國儲能網訊:黨的二十大和二十屆三中全會提出,立足我國能源資源稟賦,健全煤炭清潔高效利用機制,加快規(guī)劃建設新型能源體系,積極穩(wěn)妥推進碳達峰、碳中和。近年來,我國積極推進煤電轉型發(fā)展,持續(xù)提升煤炭清潔高效利用水平,為構建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系、助力實現(xiàn)“雙碳”目標奠定了堅實基礎。
立足基本國情
煤電轉型發(fā)展取得顯著成效
長期以來,煤電是保障我國電力供應安全的主體電源。截至2023年底,我國煤電裝機容量11.65億千瓦,占發(fā)電裝機總量的39.9%,首次降至40%以下。2023年,全口徑煤電發(fā)電量5.38萬億千瓦時,占全口徑總發(fā)電量的比重為57.9%。近年來,隨著新能源的快速發(fā)展,煤電裝機、發(fā)電量比重均有所下降,但仍然是保障電力供應的基礎性電源。
煤電新增裝機放緩,結構不斷優(yōu)化?!笆奈濉鼻叭?,煤電年均新增裝機3529萬千瓦,與“十一五”“十二五”“十三五”期間年均分別新增裝機7204萬千瓦、4594萬千瓦、3538萬千瓦相比,增速明顯放緩。通過“上大壓小”持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有煤電機組結構,截至2022年底,全國火電單機60萬千瓦及以上機組容量占比47.7%,比10年前提高7.6個百分點。
煤電節(jié)能減排成效顯著,為促進煤炭清潔高效利用作出了積極貢獻。目前,全國超過8.0億千瓦煤電機組實施了深度節(jié)能改造,全國6000千瓦及以上電廠火電機組的平均供電煤耗由2013年的321克/千瓦時降至2023年的302克/千瓦時,相當于每年平均下降1.9克/千瓦時。2022年,全國超過10.5億千瓦煤電機組完成超低排放改造,單位火電發(fā)電量煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別為17毫克/千瓦時、83毫克/千瓦時、133毫克/千瓦時,比10年前分別降低95.6%、96.3%、94.5%,我國煤電能耗及污染物排放水平走在了世界前列。
統(tǒng)籌發(fā)展和安全
充分認識新形勢下煤電的功能定位
“雙碳”目標下,我國能源結構加快向綠色化、低碳化轉型,以風電、太陽能發(fā)電為代表的新能源正逐步成為電力裝機的主體。新形勢下,要統(tǒng)籌發(fā)展和安全,充分認識煤電在我國實現(xiàn)碳達峰碳中和、構建新型能源體系和新型電力系統(tǒng)中的價值和作用。
煤電在新型電力系統(tǒng)中承擔基礎保障作用,是保障電力供應安全、抵御系統(tǒng)風險的堅強支撐。新能源發(fā)電大規(guī)模接入,而其出力卻具有隨機性、波動性和間歇性的特點,有效容量低,難以保障實時用電的需求。如果疊加極端天氣,或連續(xù)多天的少風、陰雨天等情況,極易發(fā)生影響能源安全的次生災害,引發(fā)電力系統(tǒng)連鎖反應。今年迎峰度夏期間,全國最大用電負荷達到14.51億千瓦,其中煤電提供的有效保障容量達到約10億千瓦,為滿足高峰用電需求提供了重要支撐。未來一段時期,煤電仍將作為電力系統(tǒng)提供可用容量的主要電源,持續(xù)發(fā)揮兜底保供作用。
煤電在新型電力系統(tǒng)中承擔系統(tǒng)調節(jié)作用,是提高系統(tǒng)調節(jié)能力、穩(wěn)定整體電力供應成本的現(xiàn)實選擇。隨著新能源加速發(fā)展,系統(tǒng)對靈活性電源需求將不斷提高。我國水電以徑流式電站為主,龍頭電站建設滯后,調節(jié)能力有限;抽水蓄能電站受站址資源約束,氣電受氣源和氣價限制,不具備大規(guī)模建設條件;核電受安全和經濟性約束,不宜頻繁調節(jié);儲能受技術成熟度和經濟性影響,尚不具備競爭優(yōu)勢。煤電機組運行穩(wěn)定可靠,經過改造可以在較大范圍進行負荷率變化,且在經濟性上具有比較優(yōu)勢,是現(xiàn)有技術條件和能源資源稟賦條件下最經濟可靠的大型靈活調節(jié)電源,也是穩(wěn)定整體電力供應成本的“壓艙石”。
煤電在新型電力系統(tǒng)建設背景下實施低碳轉型發(fā)展,是支撐電力行業(yè)與全社會同步實現(xiàn)碳達峰的關鍵舉措。隨著宏觀經濟持續(xù)回升向好,能源電力需求保持剛性增長,2030年前實現(xiàn)碳達峰,全社會的壓力隨之增加?,F(xiàn)階段看,新能源和水電發(fā)電量的變化較大,新增用電需求能否全部由非化石能源滿足具有不確定性。未來,新能源跨越式發(fā)展對電力行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標至關重要,但需要突破土地資源獲取、高比例消納和電力保供等多重制約。當遇到來水偏枯、極端天氣引發(fā)的災害等事件時,水電、新能源等可再生能源出力增長不及預期,煤電需要在原有發(fā)電量基礎上,增加發(fā)電量來滿足電力供應缺口,進而增加電力行業(yè)二氧化碳排放量。為確保全社會2030年如期實現(xiàn)碳達峰,以及到2035年碳排放達峰后穩(wěn)中有降,電力行業(yè)應具備2030年與全國同步實現(xiàn)碳達峰的能力,需要煤電行業(yè)留有降碳、控碳技術手段,為新能源安全可靠替代留出時間。
秉持先立后破原則,持續(xù)推進
煤電轉型升級高質量發(fā)展
考慮我國以煤為主的能源資源稟賦和目前大量優(yōu)質存量煤電機組的現(xiàn)狀,應秉持先立后破原則,加大科技創(chuàng)新,持續(xù)推進存量和增量煤電轉型升級,實現(xiàn)高質量發(fā)展。
一是在碳達峰之前,應遵從“增機控量”原則,合理安排一定規(guī)模的煤電項目保障電力可靠供應,完善煤電容量政策機制。我國經濟發(fā)展持續(xù)向好,用電負荷和用電量還將繼續(xù)增長??紤]水電、核電項目工期長,碳達峰之前,煤電發(fā)展規(guī)模將保持一定的增長態(tài)勢,以確保電力供應安全的有效容量需要,煤電機組應盡可能按照“增機控量”的思路安排運行,增加裝機滿足電力平衡要求;控制煤電發(fā)電量,優(yōu)先利用清潔能源發(fā)電,減少單位發(fā)電量碳排放強度。為提升煤電容量支撐效應,解決機組發(fā)電量下降帶來的經營效益問題,國家已出臺煤電容量電價政策,今年以來,煤電行業(yè)大面積虧損情況得到緩解。同時,考慮到當前煤電行業(yè)虧損面仍接近40%,需要進一步完善系統(tǒng)容量保障政策機制,近期因地制宜加大煤電容量電價支持力度,結合統(tǒng)一電力市場體系建設進展,適時加快推動建立容量市場機制,充分反映煤電等各類系統(tǒng)容量資源價值,促進煤電更好地發(fā)揮托底保供作用,保障煤電企業(yè)合理收益。
二是持續(xù)推進煤電機組“三改聯(lián)動”,進一步提升社會整體能效和環(huán)保水平。供熱改造方面,目前,我國電煤及熱電聯(lián)產供熱用煤占煤炭消費比重的50%,煤電機組中一半左右是熱電聯(lián)產機組,“三北”地區(qū)供熱機組占比高達60%。煤電機組通過供熱改造替代高污染的供熱鍋爐,具備顯著的環(huán)境效益和社會效益;節(jié)能改造方面,持續(xù)推進節(jié)能提效是降低供電煤耗和碳排放水平的重要途徑,特別是針對煤電機組更多參與調峰運行所開展的寬負荷、低負荷節(jié)能技術,能有效控制煤電機組低負荷工況相比額定工況的煤耗漲幅;靈活性改造方面,為適應新型電力系統(tǒng)發(fā)展要求,要在合理降低機組運行負荷率的基礎上,開展快速變負荷、深度調峰、啟停調峰等新一代煤電技術,做到在平常時段為新能源發(fā)電讓路、在風光低出力與負荷高峰時段頂峰發(fā)電,支撐新能源高質量發(fā)展。
三是隨著煤電功能定位的轉變,開展煤電低碳化技術示范應用,積極主動服務“雙碳”目標。目前,國內已有多家電力企業(yè)針對煤電摻燒生物質、煤電摻燒綠氨、“煤電+CCUS”等新一代煤電技術開展了試驗研究,技術上基本可行,但限于當前成本較高,尚未大規(guī)模推廣?!笆逦濉睍r期,建議加大以綠氨/生物質摻燒為代表的源端減碳和以CCUS為代表的末端固碳等低碳技術研發(fā)突破,因地制宜部署一批煤電低碳化改造示范項目,加快降低煤電降碳技術成本,盡早實現(xiàn)規(guī)模化、商業(yè)化應用。電力行業(yè)進入碳排放峰值平臺期后,應合理控制改造規(guī)模、科學把握改造節(jié)奏,防范改造項目過剩的風險,實現(xiàn)低成本減碳??傮w而言,要努力創(chuàng)造電力與全國同步實現(xiàn)碳達峰的物理條件,為2030年后以合理的碳排放峰值規(guī)模開啟碳中和進程開好局、起好步。