四、關(guān)于煤電發(fā)展
煤炭是我國(guó)最重要的化石能源,剩余探明儲(chǔ)量2440億噸,按目前開發(fā)強(qiáng)度只能開采38年。用好煤炭資源、發(fā)揮煤炭作用,對(duì)保障國(guó)家能源安全、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。發(fā)電是煤炭集約高效使用的最主要方式。目前,我國(guó)煤電裝機(jī)10億千瓦,占全國(guó)總裝機(jī)53%。今后較長(zhǎng)一段時(shí)期煤電仍是我國(guó)的主力電源,但也面臨碳排放、環(huán)境、成本等諸多約束:
一是碳減排和污染防治任務(wù)艱巨。燃煤發(fā)電排放大量二氧化碳和二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染物,給我國(guó)碳減排和環(huán)境治理帶來(lái)巨大壓力。在碳減排方面,我國(guó)對(duì)世界作出莊重承諾:二氧化碳排放2030年左右達(dá)到峰值并爭(zhēng)取盡早達(dá)峰;2030年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%~65%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右。煤炭產(chǎn)生的二氧化碳占全社會(huì)總排放量的80%,其中電煤燃燒排放占總排放量的43%,“控煤”是實(shí)現(xiàn)碳減排關(guān)鍵,限制發(fā)電用煤是必然趨勢(shì)。采用碳捕捉與碳封存方式,解決煤電碳排放問(wèn)題,技術(shù)還不成熟,而且投資大、運(yùn)行費(fèi)用高,不經(jīng)濟(jì)。在環(huán)境治理方面,長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題突出,特別是東中部地區(qū)霧霾、酸雨嚴(yán)重。2017年長(zhǎng)三角、京津冀、珠三角地區(qū)的平均霾日數(shù)分別為53.3天、42.3天和17.9天。為治理污染排放,近年來(lái)我國(guó)電力行業(yè)在常規(guī)脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保措施基礎(chǔ)上,對(duì)7億千瓦以上的煤電裝機(jī)實(shí)施了超低排放改造,取得了積極成效,但也付出代價(jià)。僅環(huán)保治理,煤電度電成本平均增加約5分錢,按2018年全國(guó)煤電發(fā)電量4.5萬(wàn)億千瓦時(shí)計(jì)算,燃煤發(fā)電企業(yè)每年多付出成本超過(guò)2000億元,目前國(guó)家在電價(jià)中補(bǔ)貼約3.7分錢/千瓦時(shí),也顯著增加了全社會(huì)用能成本。
二是煤電布局不合理。2015年以來(lái),東中部新增煤電裝機(jī)9600萬(wàn)千瓦,占同期全國(guó)新增煤電裝機(jī)的61%,目前東中部煤電裝機(jī)總量6.2億千瓦,占全國(guó)煤電總裝機(jī)的62%。長(zhǎng)江沿岸平均每30公里就建有一座發(fā)電廠,南京到鎮(zhèn)江平均每10公里就建有一座發(fā)電廠。東中部地區(qū)煤炭資源有限,探明儲(chǔ)量?jī)H占全國(guó)的12.6%,需要大量從區(qū)外遠(yuǎn)距離運(yùn)煤,既不經(jīng)濟(jì),也不環(huán)保。煤炭經(jīng)鐵路、公路、港口長(zhǎng)途運(yùn)輸和堆放,還造成污染。另一方面,東中部地區(qū)土地資源緊張,環(huán)境污染嚴(yán)重。東中部單位國(guó)土面積的二氧化硫排放量為西部的5.2倍,全國(guó)100多個(gè)重酸雨城市主要集中在東中部。遠(yuǎn)距離輸煤,在東中部建電廠,將進(jìn)一步加劇煤電運(yùn)、環(huán)境、用地等矛盾。打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、建設(shè)美麗中國(guó),優(yōu)化全國(guó)煤電布局,壓降東中部煤電勢(shì)在必行。但從目前看,東中部煤電遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有得到有效控制。
三是煤電競(jìng)爭(zhēng)力日益下降。成本低是煤電的重要優(yōu)勢(shì),但隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī);l(fā)展,風(fēng)電、光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性快速提升,煤電將失去低成本優(yōu)勢(shì)。2018年我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電平均度電成本分別降至0.35~0.46元、0.42~0.62元,已接近西部北部煤電脫硫標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。由三峽集團(tuán)等投資建設(shè)并于2018年底并網(wǎng)的青海格爾木光伏項(xiàng)目平均電價(jià)0.316元/千瓦時(shí),低于青;痣姌(biāo)桿電價(jià)0.325元/千瓦時(shí)。國(guó)家電力投資集團(tuán)烏蘭察布風(fēng)電基地600萬(wàn)千瓦示范項(xiàng)目,是國(guó)內(nèi)首個(gè)風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目,不需要國(guó)家補(bǔ)貼。若計(jì)及碳減排成本,煤電的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)更差。
“人無(wú)遠(yuǎn)慮,必有近憂”,煤電的發(fā)展已經(jīng)面臨多方面、根本性的挑戰(zhàn),需要我們認(rèn)真研究、反思,找出切實(shí)可行的轉(zhuǎn)型之道。解決煤電發(fā)展問(wèn)題,是電力供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重點(diǎn),關(guān)鍵要控制總量、優(yōu)化布局、轉(zhuǎn)變功能,為清潔能源發(fā)展騰出空間,促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)由化石能源為主向清潔能源為主轉(zhuǎn)變。
一要嚴(yán)控新增規(guī)模。從世界范圍看,主動(dòng)棄煤的國(guó)家不斷增加。除波蘭和希臘外,歐盟各國(guó)承諾2020年以后不再新建燃煤電廠;西班牙、法國(guó)、英國(guó)、加拿大分別計(jì)劃2020年、2021年、2025年、2030年前關(guān)閉燃煤電廠。為兌現(xiàn)國(guó)家碳減排承諾,實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)末全球溫升控制在2℃目標(biāo),我國(guó)承擔(dān)了巨大的碳減排壓力,必須加快壓降新增煤電規(guī)模,確保煤電裝機(jī)2020年控制在11億千瓦以內(nèi),2025年前后達(dá)峰(12.5億千瓦),2035年后不再新建燃煤電廠(機(jī)組),2050年降至6億千瓦左右,比當(dāng)前減少4億千瓦。
二要優(yōu)化煤電布局。下大決心嚴(yán)格控制東中部煤電規(guī)模,2022年后,東中部地區(qū)不再新建煤電,新增煤電全部布局到西部和北部地區(qū),建設(shè)大型煤電基地,通過(guò)大電網(wǎng)將煤電與風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電打捆輸送至東中部地區(qū)。到2030年,東中部煤電占全國(guó)的比重從2015年的65%下降至50%左右,新增電力需求主要由區(qū)外送入。
三要提高煤電調(diào)節(jié)能力。從世界范圍看,煤電正逐步向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型。2018年4月30日,德國(guó)實(shí)現(xiàn)全天64%的電力來(lái)自可再生能源,大部分火力發(fā)電廠當(dāng)天停運(yùn),僅保留部分機(jī)組作為調(diào)節(jié)電源使用。隨著清潔能源快速發(fā)展,煤電向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型的速度將比預(yù)期更快。我國(guó)應(yīng)加大煤電靈活性改造力度,加快實(shí)施煤電機(jī)組調(diào)峰能力提升工程,推動(dòng)存量煤電逐步由電量型向電力型轉(zhuǎn)變。
五、關(guān)于電網(wǎng)發(fā)展
加快清潔能源發(fā)展、優(yōu)化煤電布局、滿足電力需求,歸根結(jié)底需要堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)作為支撐和保障。目前,與實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)相比,我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展還存在比較突出的問(wèn)題。
一是電源電網(wǎng)發(fā)展不協(xié)調(diào)。廠網(wǎng)分開后,我國(guó)電源和電網(wǎng)發(fā)展缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,導(dǎo)致電源開發(fā)、電網(wǎng)發(fā)展不配套、不協(xié)調(diào)。如哈密-鄭州、酒泉-湖南、錫盟-泰州等多條特高壓直流工程,由于配套電源未能落實(shí),影響了工程效果和投資經(jīng)濟(jì)性;西南、“三北”等地區(qū)由于外送輸電工程建設(shè)滯后,造成“三棄”問(wèn)題嚴(yán)重,制約了清潔能源的大規(guī)模發(fā)展。
二是交直流發(fā)展不協(xié)調(diào)。目前,我國(guó)已建成“八交十四直”22個(gè)特高壓工程,在建“六交三直”9個(gè)特高壓工程,特高壓直流發(fā)展相對(duì)較快,特高壓交流骨干網(wǎng)架發(fā)展嚴(yán)重滯后,長(zhǎng)期處于500千伏向1000千伏發(fā)展的過(guò)渡期,“強(qiáng)直弱交”問(wèn)題突出,使得一些特高壓直流工程實(shí)際輸送功率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值,造成很大浪費(fèi)。
三是電網(wǎng)智能化水平亟待提升。隨著新能源的大規(guī)模并網(wǎng)和對(duì)節(jié)能降耗、電能質(zhì)量要求的不斷提升,電網(wǎng)發(fā)展需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)集中式與分布式發(fā)電、傳統(tǒng)能源與新能源、電力需求側(cè)管理與多樣化用電服務(wù)等,電網(wǎng)的靈活適應(yīng)能力和互動(dòng)性亟需提高。
展望未來(lái),隨著我國(guó)電力需求增長(zhǎng)和能源轉(zhuǎn)型,現(xiàn)有電網(wǎng)受網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、短路電流、調(diào)節(jié)能力等制約,無(wú)法適應(yīng)未來(lái)清潔能源大規(guī)模接入、大范圍配置、靈活調(diào)節(jié)的需要,必須立足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,加快建設(shè)“目標(biāo)清晰、布局科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理、智能高效”的中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)。
一要大幅提升電網(wǎng)配置清潔能源能力。我國(guó)水能主要集中在西南地區(qū),風(fēng)能、太陽(yáng)能集中在“三北”(西北、東北、華北北部)地區(qū),距離東中部主要用電地區(qū)1000至4000公里。從目前情況看,電力大范圍配置能力嚴(yán)重不足。2018年,“三北”地區(qū)電力外送能力僅為5900萬(wàn)千瓦,只有該地區(qū)水、風(fēng)、光裝機(jī)總?cè)萘康?6%,同時(shí)還要承擔(dān)煤電外送任務(wù),無(wú)法滿足清潔能源外送需要。相比之下,丹麥與挪威、瑞典等國(guó)間的聯(lián)網(wǎng)容量為800萬(wàn)千瓦,是丹麥風(fēng)電裝機(jī)的1.6倍;葡萄牙與西班牙電力交換能力310萬(wàn)千瓦,相當(dāng)于葡萄牙風(fēng)電裝機(jī)容量的65%,這是歐洲國(guó)家棄風(fēng)少、消納水平高的重要原因。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)清潔能源大規(guī)模開發(fā)和消納,必須堅(jiān)持“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)、建立大市場(chǎng)”的發(fā)展方向,加快清潔能源外送通道建設(shè),全面提升跨區(qū)電力交換能力。
二要加快建設(shè)東部、西部同步電網(wǎng)。擴(kuò)大同步電網(wǎng)規(guī)模是世界電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢(shì),北美、歐洲大陸已形成大規(guī)模同步電網(wǎng),印度也在2013年實(shí)現(xiàn)了765千伏交流全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。構(gòu)建中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng),要把握世界電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律,破除局部平衡思想,加強(qiáng)統(tǒng)一規(guī)劃,在我國(guó)東部、西部分別建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架的能源電力優(yōu)化配置平臺(tái),形成東部、西部?jī)蓚(gè)同步電網(wǎng)。東部電網(wǎng)包括東北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)、華東電網(wǎng)和南方東部電網(wǎng)(廣東、廣西、海南);西部電網(wǎng)包括西北電網(wǎng)、西南電網(wǎng)(川渝藏)和南方西部電網(wǎng)(云南、貴州)。未來(lái),東部電網(wǎng)將與東北亞地區(qū)(蒙古、俄羅斯遠(yuǎn)東、朝鮮、韓國(guó)、日本)聯(lián)網(wǎng),西部電網(wǎng)將與東南亞、南亞、中亞、西亞聯(lián)網(wǎng),最終形成“西電東送、北電南供、多能互補(bǔ)、跨國(guó)互聯(lián)”的能源格局,滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活用電需求,并在亞洲能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
三要實(shí)現(xiàn)各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。加快構(gòu)建1000千伏交流主網(wǎng)架,提高電網(wǎng)配置能力和安全水平;優(yōu)化750千伏、500千伏電網(wǎng)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)合理分區(qū)和可靠運(yùn)行;擴(kuò)大220千伏、330千伏電網(wǎng)覆蓋范圍,總體形成送、受端結(jié)構(gòu)清晰,各級(jí)電網(wǎng)有機(jī)銜接,交、直流協(xié)調(diào)發(fā)展的電網(wǎng)格局。
四要加快智慧電網(wǎng)建設(shè)。推動(dòng)先進(jìn)信息通訊技術(shù)與電力系統(tǒng)深度融合,構(gòu)建智能互動(dòng)、開放共享、經(jīng)濟(jì)高效、安全可控的現(xiàn)代電力服務(wù)平臺(tái),提升電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性、互動(dòng)性和可靠性,滿足各類分布式發(fā)電、用電設(shè)施接入以及用戶多元化需求。