以火电低碳转型支撑保供降碳双重目标_黄少中_.pdf
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1、59深度观察2022.12(总第 272 期)以火电低碳转型支撑保供降碳双重目标黄少中袁家海以煤为主的火电一直是我国电力供应和二氧化碳排放的双主体。在新能源安全可靠地成为新型电力系统的主体电源之前,煤电仍将发挥能源电力安全“压舱石”和“顶梁柱”作用。在“双碳”目标下,火电行业低碳转型成为落实碳减排目标同时确保电力安全供应的关键。火电发展稳则电力供应稳,火电低碳转型顺则“双碳”目标实现顺。综合采取规划引领、创新驱动、市场主导、政策机制协同发力的措施,以安全为底线,解决好火电低碳转型以及与新能源深度融合发展的关键问题,对夯实我国能源安全基石和保障“双碳”目标实现意义重大。我国火电行业发展现状立足富
2、煤贫油少气的基本国情,我国形成了煤电为主、气电为辅、生物质发电为补充的火电发展格局。截至 2022 年 8 月,全国火电装机 13.1 亿千瓦,占发电总装机容量的 53%,其中,煤电 11.1 亿千瓦,贡献了 60%的发电量、70%的尖峰出力保障和不可替代的电网安全支撑,有力满足了经济社会发展需要,是当前无可争议的主体电源;气电 1.1 亿千瓦,是重要的灵活调节电源;生物质发电 3967 万千瓦,是重要的补充电源。我国已建成全球最大的清洁高效煤电供应体系,发电效率和污染物排放标准均高于欧美国家,完全自主国产化的大容量、高参数煤电技术处于全球领先水平。我国积极推动火电转型升级,通过上大压小、增优
3、减劣的方式实现大容量高参数机组的快速部署,煤电装机结构持续优化,现役机组中 60 万千瓦等级及以上装机占比超 50%、百万千瓦超超临界机组超过 120台。通过深入挖掘存量煤电超低排放和节能改造潜力等措施,我国煤电清洁高效利用有了显著的提升。截至 2021 年底,全国超低排放煤电机组超过 10 亿千瓦、节能改造规模近 9 亿千瓦,烟尘、氮氧化物、二氧化硫等大气污染物排放占全社会总量比重降至 10%以下,平均发电效率提升至 40%。节能降耗减碳成效显著,与 2000 年相比,2021 年平均供电煤耗 301.5克标准煤/千瓦时、同比减少 90克标准煤/千瓦时,度电碳排放828 克/千瓦时、同比降低
4、 183克/千瓦时,对全社会节能减排工作作出巨大贡献。我国火电行业低碳发展面临的问题和挑战由于科技创新和市场机制仍存在短板,且缺乏有力的金融支持,在低碳减排和安全保供的双重压力下,火电行业低碳发展面临“减排难、发展难、转型难、生存难”的困境。火电行业低碳转型是实现“双碳”目标的关键,减排任务十分艰巨2021 年火电行业二氧化碳排放量约 46.9 亿吨、较去年同比增长 8.8%,占全国总排放的40%左右,是我国最大的碳排放部门。虽然我国火电能效水平不断提升,但难以遏制因火电发电量上涨而导致的碳排放增长。2021 年新能源新增发电量创下新高,达到 2558 亿千瓦时,占全社会新增用电需求的 33.
5、8%,而火电新增发电量依然保持增长,达到 4955 亿千瓦时,占全社会新增用电需求的 65.4%。短期内新能源的快速增长无法完全满足经济社会高质量发展的60深度观察2022.12(总第 272 期)增量电力需求,火电装机容量和发电量仍将刚性增长,意味着电力行业碳排放还将持续增加。因此,火电行业低碳转型形势紧迫。作为碳减排的首要部门,火电行业要在十年左右的窗口期严控碳排放增量实现达峰,并在此后短短三十年内实现深度减排,任务艰巨、难度很大。火电灵活调节能力不足,对新型电力系统支撑力度不够随着用电负荷季节性和时段性尖峰化特征越发明显,波动性新能源规模持续扩张,电力系统的平衡压力不断增加,灵活调节能力
6、亟需快速提升。而受资源禀赋所限,火电仍是我国电力系统中灵活调节电源的主力。但当前我国具备灵活调节能力的煤电仅 1 亿千瓦,多数机组调峰深度达不到30%;1.1亿千瓦气电中灵活调节机组不足半数,加上 0.4 亿千瓦抽水蓄能电站,以及尚未实现商业化发展的新型储能资源,我国灵活电源占比不足 8%,远低于灵活电源(气电为主)占比 18%50%的欧美国家。我国火电灵活调节水平不足且提升进展缓慢,难以满足新型电力系统中高比例新能源发展的需要。受多种因素的制约影响,我国绿色低碳关键核心技术亟待突破虽然我国清洁高效的火电技术已处于世界领先水平,但由于经营亏损和资金紧张,火电的系统性技术研发投入长期处于低位,延
7、缓了火电低碳转型的进程。更高效、更清洁、更灵活的新一代先进煤电技术在技术攻关、装备研发、系统集成和工程示范等方面进展缓慢。实现火电深度脱碳的碳捕集、利用与封存技术(以下简称 CCUS 技术)仍面临技术成熟度不高、技术路线单一和产业链成熟度低等难题。火电与其他发电技术的耦合方式单一,火水风光多能融合发展深度不足;控制、检测、运行监控等方面智能化水平低,大数据、云计算、物联网、5G 通信等基础设施薄弱,以火电为中心的综合智慧能源集成系统关键技术攻关和应用示范进展缓慢。支撑火电未来低碳发展的前沿理论研究不深,颠覆性技术储备不足。价格及市场机制不完善,金融支持不足,火电行业生存难、低碳发展难当前电价等
8、政策不完善,电力市场机制衔接不畅,电价疏导路径受阻,火电生存压力加大,市场机制对火电低碳转型的引导作用难以发挥。现货与中长期交易价格长期偏低,“基准+浮动”电价难以真实反映煤电成本,致使火电企业经营压力加重;辅助服务市场不完备,调峰费用由发电侧分摊、未传导到用电侧,难以完整体现火电的灵活调节服务价值;缺少容量市场机制,无法兑现火电的安全保供价值,火电企业缺乏足够的可靠容量补偿激励。未来保供压力催生的规模扩张将加重火电行业中长期低碳转型的经济负担。近年来火电业务的持续亏损导致企业长期面临着严格的信贷管控措施,金融机构对经营亏损、负债率高、信誉评级较低的企业融资意愿下降。未来火电低碳转型需要数万亿
9、元规模的资金投入,然而金融资本更多流向绿色领域,火电保供企业难以获得充足的转型融资,低碳发展的资金缺口巨大。我国火电行业低碳发展的基本思路和主要举措基本思路碳中和背景下,火电行业低碳发展需统筹好“发展和减排”“整体和局部”“长期和短期”“政府和市场”的关系。要秉持安全保供、先立后破、有序减排、技术驱动、远近结合的原则,保生存、促转型、稳发展,实现火电行业科学有序转型和低碳高质量发展。随着新能源占比逐渐提高,电网形态逐步重构,火电要主动适配新型电力系统需要,更好地发挥安全保供、灵活调节、电网支撑等关键作用。煤电定位要由主体电源向基础保障性和系统调节性并重,再逐步向安全保障性电源转变。气电受气源、
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