林伯強(qiáng)（廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)）
最近我國(guó)局部地區(qū)出現(xiàn)了電力供應(yīng)偏緊和短暫缺電的情況，引起市場(chǎng)對(duì)煤電在中國(guó)碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程中的地位和作用的廣泛關(guān)注。長(zhǎng)期以來(lái)，煤炭在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主要地位，火電（基本上煤炭發(fā)電）滿足了電力需求持續(xù)快速增長(zhǎng)和電力平穩(wěn)運(yùn)行。隨著應(yīng)對(duì)氣候變化日益迫切，限制煤炭成為共識(shí)，以煤炭為原料的煤電也將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
中國(guó)將建設(shè)以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)，未來(lái)風(fēng)電光伏將成為發(fā)電主力，煤電必須退出。盡管中國(guó)風(fēng)電光伏快速崛起，但2020年煤電依然占據(jù)電力結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)地位。近年來(lái)煤電的職能似乎已在悄然改變，更大幅度參與調(diào)峰，保障電力穩(wěn)定和電網(wǎng)安全。今后四十年碳中和進(jìn)程中，煤電短中期可以滿足電力需求的增長(zhǎng)，中長(zhǎng)期可以為不穩(wěn)定的風(fēng)光備份和調(diào)峰，應(yīng)對(duì)極端氣候?yàn)?zāi)難。煤電通過(guò)靈活性改造，清潔化轉(zhuǎn)型，參與輔助服務(wù)等，仍將是電力結(jié)構(gòu)中重要且不可或缺的一部分。大體量高效率的煤電機(jī)組可以在風(fēng)電光伏大規(guī)模接入過(guò)程中成為電力系統(tǒng)備份、參與調(diào)峰和保障系統(tǒng)安全，并且可以有效應(yīng)對(duì)極端氣候?yàn)?zāi)難。
短中期來(lái)看，煤電的退出既取決于清潔能源發(fā)展，也取決于電力需求增長(zhǎng)。目前清潔能源中有快速大規(guī)模增長(zhǎng)可能性的只有風(fēng)電和光伏，但目前其電量貢獻(xiàn)只有9%左右，無(wú)法滿足比較高的電力消費(fèi)增長(zhǎng)。目前，風(fēng)電光伏對(duì)天氣依賴性和發(fā)電不穩(wěn)定性帶來(lái)的各類上網(wǎng)問(wèn)題尚未得到完全解決，儲(chǔ)能雖然可以提供解決方案，但成本依然居高不下。因此，短中期讓風(fēng)電光伏擔(dān)任供電主力尚不現(xiàn)實(shí)，煤電仍然需要保障持續(xù)增長(zhǎng)的用電需求。
中長(zhǎng)期而言，中國(guó)將建設(shè)以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)，風(fēng)電光伏將成為發(fā)電主力，但在這一過(guò)程中依然需要煤電為低碳轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。特別是在極端天氣或電力需求波動(dòng)性較大的時(shí)段，煤電能夠作為備份提供大量穩(wěn)定可靠的高品質(zhì)電力，保障正常生產(chǎn)和生活，降低電網(wǎng)調(diào)度調(diào)整成本，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組的“沉沒(méi)”成本的有效利用。未來(lái)隨著風(fēng)電和光伏大規(guī)模接入，容量電價(jià)機(jī)制逐漸成熟，煤電靈活性改造鋪展開(kāi)來(lái)，煤電職能將從主力供電逐漸轉(zhuǎn)向備份和輔助服務(wù)，繼續(xù)擔(dān)任電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠供應(yīng)的后盾。目前實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)期煤電職能轉(zhuǎn)型雖然有可選路徑，但也存在亟待解決的問(wèn)題，煤電的退出不會(huì)是一蹴而就，更可能表現(xiàn)為整體年發(fā)電小時(shí)數(shù)逐漸降低，盈利方式由電量電價(jià)逐漸轉(zhuǎn)向容量電價(jià)。
技術(shù)是碳中和進(jìn)程中煤電職能轉(zhuǎn)換將面對(duì)的重要問(wèn)題。大多數(shù)煤電機(jī)組的啟停、改變參數(shù)都是一個(gè)復(fù)雜、高代價(jià)且時(shí)間跨度較長(zhǎng)的過(guò)程。低負(fù)荷與變參數(shù)運(yùn)行將會(huì)給燃燒室穩(wěn)定燃燒和汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)挑戰(zhàn)，需要從設(shè)備硬件改造和控制系統(tǒng)軟件改造雙管齊下，對(duì)技術(shù)水平較低的煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，使其能夠擔(dān)任備份和輔助服務(wù)的角色，用以對(duì)沖風(fēng)電光伏帶來(lái)的不穩(wěn)定性和應(yīng)對(duì)極端氣候?yàn)?zāi)難，保障安全穩(wěn)定供電。
成本消納是煤電轉(zhuǎn)型需要解決的根本性問(wèn)題。目前中國(guó)的火電機(jī)組普遍可以接受60%以上的負(fù)荷水平而不會(huì)引起較大額外成本，當(dāng)然收益會(huì)因發(fā)電量減少而減少。60萬(wàn)千瓦至100萬(wàn)千瓦機(jī)組能夠有更大的承受范圍，但繼續(xù)降低至50%負(fù)荷左右將進(jìn)入深度調(diào)峰狀態(tài)，機(jī)組損耗等額外成本出現(xiàn)，更低的負(fù)荷水平將大大提高運(yùn)行成本。因此，通過(guò)技術(shù)改造煤電能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻等靈活運(yùn)行方式，但相關(guān)成本如果沒(méi)有比較好的消納方式，在實(shí)際運(yùn)行中將較難落實(shí)。
低利用小時(shí)數(shù)帶來(lái)的不只是電量電價(jià)的收益降低，還會(huì)帶來(lái)機(jī)組損耗和整體運(yùn)行成本的提高，需要電力部門、煤電企業(yè)、消費(fèi)者多方共同努力才能實(shí)現(xiàn)成本消納。企業(yè)需要開(kāi)始靈活性改造和清潔性改造，降低靈活性運(yùn)行的成本。政府需要改革電價(jià)，將單一電量電價(jià)營(yíng)收方式轉(zhuǎn)變?yōu)槿萘侩妰r(jià)、輔助服務(wù)收益、碳市場(chǎng)收益等多維綜合性的營(yíng)收方式。電力部門和政府應(yīng)當(dāng)完善輔助服務(wù)補(bǔ)償方案，建立并優(yōu)化容量電價(jià)機(jī)制和全國(guó)碳交易市場(chǎng)，為煤電企業(yè)實(shí)現(xiàn)多維營(yíng)收提供支持。
2020年中國(guó)煤電裝機(jī)總?cè)萘考s1079 GW，30萬(wàn)裝機(jī)以上占總裝機(jī)容量超過(guò)90%，服役年限普遍不長(zhǎng)，平均運(yùn)行年齡不到12年，60萬(wàn)裝機(jī)以上的平均運(yùn)行年齡更短。在碳中和進(jìn)程中，需要盡可能合理規(guī)劃區(qū)域性煤電機(jī)組配置，最大化利用現(xiàn)有機(jī)組，進(jìn)一步落實(shí)小鍋爐淘汰和散煤整治等相關(guān)政策及計(jì)劃，保證煤電能夠提供穩(wěn)定電力的同時(shí)，提高整體技術(shù)水平和清潔性，為最終深度脫碳做準(zhǔn)備。
CCUS（碳捕集、利用和封存）等技術(shù)可以為煤電開(kāi)拓新出路。煤電的碳排放如果能通過(guò)CCUS解決，將在電力市場(chǎng)擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前CCUS相關(guān)技術(shù)逐漸成熟，成本也在緩慢下降，但國(guó)內(nèi)缺少成型的規(guī)模產(chǎn)業(yè)鏈和相應(yīng)的扶持政策，尚難以展開(kāi)大規(guī)模商業(yè)運(yùn)用。
火電（煤電）為中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)立下了汗馬功勞。建立以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)是既定目標(biāo)，煤電必須退出。出于政府和公眾對(duì)安全穩(wěn)定和保障供應(yīng)的考慮，煤電退出的基本形式不是大規(guī)?！巴艘邸?，更可能是整體利用小時(shí)數(shù)逐漸降低，因此需要為此做好相應(yīng)的技術(shù)和價(jià)格機(jī)制的準(zhǔn)備。碳捕獲、利用與封存的技術(shù)突破，在很大程度上決定了未來(lái)煤電規(guī)模和利用小時(shí)。
應(yīng)該嚴(yán)格限制新建煤電機(jī)組數(shù)量。近年來(lái)整體煤電利用小時(shí)數(shù)只有約四千多，說(shuō)明煤電產(chǎn)能足夠，應(yīng)該采用其他方式解決局部地區(qū)的供應(yīng)偏緊和短暫缺電。畢竟煤電整體利用小時(shí)數(shù)逐漸降低是個(gè)大趨勢(shì)，新建煤電既無(wú)必要，對(duì)投資者也沒(méi)有太大好處。
（作者：林伯強(qiáng)）
