在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中,新能源、煤電、氣電等各種電源形式需要重新定位。
文 | 陳宗法
中國能源研究會理事 中國華電集團副總會
“十四五”是我國落實“雙碳”目標的關鍵期、窗口期。二十大報告要求“協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長”“加快規(guī)劃建設新型能源體系”。那么,“雙碳”目標對我國電力行業(yè)會產(chǎn)生什么影響?在新型電力系統(tǒng)以及能源保供、清潔轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟發(fā)展中,各類電源如何找準新定位,實現(xiàn)新發(fā)展?
新能源的戰(zhàn)略定位:
“勁旅”
新能源是實現(xiàn)“雙碳”目標的“勁旅”、能源保供的“有生力量”、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的“主體能源”,也是促進電力行業(yè)迭代升級的“基本途徑”、引領我國經(jīng)濟增長的“新引擎”。
在“雙碳”目標下,由于新能源不同于高碳的化石能源,具有時代性、低碳性、經(jīng)濟性、成長性、引領性,新能源發(fā)展機遇大于挑戰(zhàn),在清潔轉(zhuǎn)型、能源安全、經(jīng)濟發(fā)展中具有極其重要的戰(zhàn)略地位。在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中被賦予了“主體能源”地位,也制定上宏大的發(fā)展目標。如果說應對氣候變化、能源清潔轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)“雙碳”目標,能源是主戰(zhàn)場(80%),電力是主力軍(40%),那么新能源就是“勁旅”。
而且,新能源替代傳統(tǒng)能源是能源發(fā)展的基本規(guī)律,能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是全球的普遍共識和一致行動,新能源是促進電力行業(yè)迭代升級的“基本途徑”,也將成為保障我國能源安全的“有生力量”。特別是二十大報告“跳出能源看能源”,在黨中央、國務院對新能源既有定位的基礎上,站在國民經(jīng)濟發(fā)展的高度,賦予新能源一個新使命:作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)引領我國經(jīng)濟增長的“新引擎”。
十多年來,我國新能源出現(xiàn)了躍升發(fā)展、領先世界。我國風電裝機占到全球的40%,光伏裝機占到全球的36%,風光電新增裝機容量每年大概占全球的一半。“雙碳”目標確立后,我國新能源發(fā)展又掀起新高潮,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。2021年,新能源裝機容量達6.4億千瓦,年發(fā)電量首次突破1萬億千瓦時,基本上相當于全國的居民用電量。2022年,新能源裝機容量突破7億千瓦,達7.6億千瓦,約占全國裝機比重30%。
同時,我國新能源發(fā)展也存在自身局限、競爭壓力及市場風險,具體表現(xiàn)為:新能源存在靠天吃飯、隨機波動,有效容量低,影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行以及極端天氣下能源保供問題;“白熱化”市場競爭帶來了資源爭奪戰(zhàn)、設備組件漲價、用地用海限制、電網(wǎng)接入送出滯后、地方要求配套產(chǎn)業(yè)等發(fā)展壓力;新能源一律平價上網(wǎng),參與電力市場交易面臨價格踩踏、曲線波動、偏差考核“三大風險”。一言以蔽之,新能源在擁有巨大機遇與發(fā)展空間的同時,其面臨的風險、系統(tǒng)成本也在增加。
今后,我們必須保持能源清潔轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略定力,不能因為全球能源短缺、國內(nèi)局部地區(qū)拉閘限電而產(chǎn)生動搖,通過技術進步、管理創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型發(fā)展,以“新能源+煤電”“新能源+儲能、氫能”耦合發(fā)展為方向,以沙戈荒大基地開發(fā)為重中之重,實現(xiàn)新能源大規(guī)模、高比例、高質(zhì)量、市場化發(fā)展,積極構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
同時,政府部門要進一步優(yōu)化新能源參與電力市場交易有關機制與規(guī)則,保持政策的穩(wěn)定性,落實量價保障機制。規(guī)范新能源行業(yè)秩序、深化全產(chǎn)業(yè)鏈合作、穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)供需,監(jiān)管新能源上游原材料及組件價格異動。各地要改善新能源開發(fā)的營商環(huán)境 ,降低非技術成本,支持新能源發(fā)展跑出“加速度”。
燃煤發(fā)電的戰(zhàn)略定位:
“壓艙石”
煤電是開啟能源清潔轉(zhuǎn)型的“大本營”,是近中期(2021-2035)能源保供的“頂梁柱”“壓艙石”,在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中將發(fā)揮“主要調(diào)節(jié)電源”“應急備用電源”“關鍵支撐力量”的作用,在實現(xiàn)“雙碳”目標中也是減污降碳的主要載體。
二十大報告要求“重點控制化石能源消費”。燃煤發(fā)電屬于高碳化石能源,挑戰(zhàn)大于機遇,但我國能源資源稟賦以及先立后破的原則,仍然決定了燃煤發(fā)電在清潔轉(zhuǎn)型、能源保供中具有重要的支撐地位。
燃煤發(fā)電一直以來是我國的“主體電源”。2021年,裝機占比47%的煤電,提供了全國六成的發(fā)電量;2022年,煤電裝機約為11.23億千瓦,占比下降到43.8%,仍提供了全國58.4%的發(fā)電量。同時,煤電還支撐了超七成的電網(wǎng)高峰負荷,承擔了超八成的供熱任務,也是煤炭企業(yè)、鐵路貨運的最大客戶。
當然,隨著能源清潔轉(zhuǎn)型速度的加快,煤電會逐步轉(zhuǎn)向近中期(2021-2035)“基礎保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重”,再到遠期(2035-2060)“系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源”,為保障電力安全供應兜底,為全額消納清潔能源服務。
進入“十四五”,煤電在困難重重中迎來轉(zhuǎn)機。
一方面,由于俄烏沖突、國際能源危機、進口煤減少,國內(nèi)煤炭供應短缺,煤價持續(xù)高位,再加電價傳導受限,煤電企業(yè)虧損嚴重,缺乏投融資功能,出現(xiàn)了“生存難、改造難、發(fā)展難、保供難、轉(zhuǎn)型難”。具體表現(xiàn)為:入不敷出,負債率高企;能源保供壓力不減;安全生產(chǎn)隱患增加;升級改造任務艱巨;未來發(fā)展前景堪憂。
2021年入爐標煤單價漲幅超60%,煤電比價關系嚴重扭曲,全國煤電企業(yè)虧損面達80%以上,虧損額超過3000億元。其中:五大集團入爐綜合標煤單價高達961元/噸,造成煤電發(fā)電供熱虧損1360億元。2022年,由于落實電煤中長期合同“三個100%”及電價疏導20%的政策,全國煤電企業(yè)有所減虧。其中:五大集團入爐綜合標煤單價漲至1095元/噸,煤電發(fā)電供熱虧損784億元,同比減虧576億元,但虧損面仍超60%。
另一方面,我國近兩年出現(xiàn)缺煤(水)限電后,各方重新評估煤電的地位與價值,國家有關部門調(diào)增了煤電發(fā)展目標,煤電政策導向比“十三五”有所改善,煤電出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)機。
因此,一方面,我們要吸取歐盟能源清潔轉(zhuǎn)型過早去煤、去核、退出煤電、高度依賴國外以及我國運動式減碳的經(jīng)驗教訓,傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎上,建立“多能互補、多元保障”能源產(chǎn)供儲銷體系,將能源的飯碗牢牢端在自己手里。
另一方面,在能源保供、清潔轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟發(fā)展等多重目標下,我們必須從企業(yè)主體、技術創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型發(fā)展、市場機制、國家政策等方面共同發(fā)力,有針對性地解決目前煤電虧損引發(fā)的“生存難、改造難、發(fā)展難、保供難、轉(zhuǎn)型難”問題,以提升電力容量、靈活調(diào)節(jié)、清潔低碳等多維價值,對沖電能源量價值下降的風險,保證煤電可持續(xù)發(fā)展能力,增強能源保供的安全性,支撐新型電力系統(tǒng)建設。
具體講,煤電企業(yè)要根據(jù)新的戰(zhàn)略定位,摒棄傳統(tǒng)的擴規(guī)模、鋪攤子、粗放式的發(fā)展模式,以“清潔、高效、靈活、托底”為方向,走“煤電+”及“嚴建、改造、延壽、減發(fā)、退出”的清潔低碳轉(zhuǎn)型之路。
目前,煤電企業(yè)要重點實施“三改聯(lián)動”“兩個聯(lián)營”,更需要提高煤電基準價、強化“三價聯(lián)動”、建立沙戈荒大基地煤電配套機組容量補償機制,完善能漲能跌電力市場交易機制,促進煤電盡快走出谷底,按期完成“三個8000萬”的近期發(fā)展目標以及國家調(diào)增的“十四五”規(guī)劃目標。否則,將會危及國家能源安全,嚴重影響經(jīng)濟社會穩(wěn)定大局以及電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
燃氣發(fā)電扮演的角色:
“過渡能源”
氣電是高碳能源轉(zhuǎn)向低碳能源的“過渡能源”和“中間地帶”。既是北方區(qū)域冬季取暖以及東南沿海地區(qū)發(fā)展多能聯(lián)供、替代傳統(tǒng)煤電的“清潔選項”,也是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的“靈活調(diào)節(jié)電源”,還是多場景參與多能互補、源網(wǎng)荷儲高度融合的智慧能源系統(tǒng)的“重要伙伴”。
“十四五”,我國氣電挑戰(zhàn)與機遇并存。俄烏沖突下,目前全球天然氣價格暴漲,我國對外依存度不減,“有氣用、用得起”的問題仍沒有完全解決,造成氣電邊際貢獻下降、由盈轉(zhuǎn)虧,2021年五大集團氣電板塊盈利20.2億元,2022年整體虧損9.7億元;全面競價時代下,氣電成本高、經(jīng)濟性差、成長性不強,依靠財政補貼、兩部制電價,或轉(zhuǎn)讓發(fā)電合約生存,難以與其他電源同臺競爭;“雙碳”目標硬約束下,清潔氣電近期影響不大,但中遠期將面臨“降碳”改造、被低碳能源替代的風險,而且新型電力系統(tǒng)已明確“以新能源為主體”,原定培育為“主體能源之一”的前景渺茫。
但是氣電仍有發(fā)展空間,迎來“三大機遇”。高比例新能源的接入與電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力嚴重不足的矛盾日益突出,氣電作為靈活調(diào)節(jié)電源將發(fā)揮重要作用;“雙碳”目標倒逼我國構(gòu)建新型能源體系,倡導綠色低碳生活,氣電作為清潔能源將發(fā)揮替代傳統(tǒng)煤電作用;中長期我國天然氣供應保障能力將有所改善,加快調(diào)峰設施建設、推進管網(wǎng)互聯(lián)互通,而且天然氣產(chǎn)量有望快速增長,進口LNG接收能力將大幅提升,俄氣東移轉(zhuǎn)供中國會明顯增加。“十四五”,國家規(guī)劃氣電到2025年達到1.5億千瓦,約占發(fā)電總裝機的5%。2021年,新增裝機921萬千瓦,增長9.24%;累計裝機10894萬千瓦,占比4.6%。預計以后年度氣電將延續(xù)“不溫不火”的發(fā)展特點。
今后氣電發(fā)展,一是要找準定位,重點在清潔熱源、靈活調(diào)節(jié)電源、多能聯(lián)供等領域發(fā)揮作用。
二是優(yōu)化運行存量氣電,提高度電價值。通過科技進步,適時加載CCUS技術,促進節(jié)能減排,參與碳資產(chǎn)交易;實施專項改造,實現(xiàn)冷熱電氣水多能聯(lián)供;開展市場營銷,發(fā)揮啟???、運行靈活,能夠平抑新能源與負荷波動的優(yōu)勢,積極參與電網(wǎng)調(diào)峰、現(xiàn)貨交易,增發(fā)峰段效益電,彌補利用小時不足;統(tǒng)一采購燃機設備,集中存儲備品備件,消化吸收核心技術,開展優(yōu)化運行、自主檢修,提高熱電比和綜合能源效率,降低運行成本。
三是精準布局新項目、創(chuàng)新發(fā)展方式。重點發(fā)展調(diào)峰調(diào)頻電站、多能聯(lián)供高效機組,以及“風光氣(儲)一體化”項目;積極探索建設使用混合氫和天然氣的大型燃氣輪機發(fā)電站;加強與油氣生產(chǎn)、設備制造企業(yè)合作,努力打造“油氣開發(fā)、設計咨詢、技術研發(fā)、裝備制造、工程總包、生產(chǎn)運營、維修服務”一體化燃機發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈;因地制宜,輕重并舉,發(fā)展重型燃機與分布式輕型燃機相結(jié)合,實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
在目前市場化改革過渡期、能源清潔轉(zhuǎn)型期、油氣對外依存期,仍要保持對氣電的政策支持,如氣電聯(lián)動、財政補貼、兩部制電價、輔助服務補償、發(fā)電權轉(zhuǎn)讓、視同儲能容量、配置風光電資源等,避免虧損加劇,再次出現(xiàn)完不成國家五年規(guī)劃目標的現(xiàn)象。
儲能和氫能的戰(zhàn)略定位:
“兩翼”
儲能包括抽水蓄能、新型儲能,被認為是能源革命的“剛需”;氫能包括綠氫、藍氫、灰氫,綠氫發(fā)展方興未艾,被歐美稱為“21世紀終極能源”。“兩能”既是電力行業(yè)應運而生的“新業(yè)態(tài)”、參與電力市場競爭的“新主體”,也是建設能源產(chǎn)供儲銷體系的“重要一環(huán)”,更是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的“兩翼”。
進入“十四五”,新能源大發(fā)展,推進新型電力系統(tǒng)建設,國家能源電力發(fā)展規(guī)劃與儲能、氫能專項規(guī)劃以及利好政策的密集出臺,“兩能”迎來了全新的發(fā)展機遇,呈現(xiàn)出規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化、市場化快速發(fā)展態(tài)勢。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》要求,加快新型儲能技術規(guī)?;瘧?,推動電力系統(tǒng)向適應大規(guī)模高比例新能源方向演進。到2025年,要求靈活調(diào)節(jié)電源占比達到24%?!?ldquo;十四五”電力發(fā)展規(guī)劃》進一步細化要求,到2025年新增系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力2億千瓦以上。其中:抽水蓄能裝機達到6200萬千瓦以上、在建達到6000萬千瓦左右;新型儲能裝機達到3000萬千瓦以上。《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》規(guī)劃了抽水蓄能更長遠的目標,到2030年,投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右;到2035年形成滿足新能源大規(guī)模高比例發(fā)展需求的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。同樣,我國首次推出了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,到2025年,氫燃料電池車輛保有量達到5萬量,可再生能源制氫量達到10-20萬噸。
此外,國家發(fā)改委、能源局相繼發(fā)布促進“兩能”發(fā)展的一系列配套文件,產(chǎn)業(yè)政策漸成體系,包括明確“兩能”獨立市場主體地位,允許其參與電力市場交易,特別要求新能源配置一定比例儲能(氫能)、出臺分時電價政策、拉大峰谷電價差、推行尖峰電價,明確抽水蓄能兩部制電價、健全新型儲能價格機制、鼓勵發(fā)展綠電制氫等,旨在通過規(guī)劃引導、政策支持,鼓勵“兩能”加快發(fā)展、多元發(fā)展。
目前,在政策、市場、技術、需求等多要素的推動下,社會資本廣泛參與,“兩能”項目遍地開花,應用場景越來越多,我國“新能源+儲能”、共儲儲能、氫燃料電池、可再生能源制氫、多能互補、源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展方興未艾,而且商業(yè)模式日漸清晰,“經(jīng)濟賬”越來越算得過來。
2021年,成為我國儲能產(chǎn)業(yè)從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變的元年。新增儲能首次突破千萬千瓦,達到1050萬千瓦。其中,抽水蓄能新增800萬千瓦,增長437%;電化學儲能、蓄熱/蓄冷儲能、壓縮空氣和飛輪儲能等新型儲能新增240萬千瓦,增長54%。2022年繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢。據(jù)不完全統(tǒng)計,到2022年底,已投運儲能累計裝機5940萬千瓦,同比增長37%。其中,抽水蓄能4610萬千瓦;新型儲能1270萬千瓦,同比增長1倍。
同樣,我國是世界第一產(chǎn)氫大國,2021年氫氣產(chǎn)能約4000萬噸/年,產(chǎn)量達3300萬噸,累計建成加氫站250多座,運營氫燃料電池車輛6000多輛,氫燃料電池裝機17.29萬千瓦。
但是,我們也要意識到“兩能”的發(fā)展仍處于初級階段,還有很大的成長空間。安全性是首要關注的重點,北京發(fā)生“4.16”儲能電站安全事故就是警醒。如何降低“兩能”系統(tǒng)成本仍是業(yè)內(nèi)的普遍訴求。
目前,我國可再生能源制氫規(guī)模很小,一個主要障礙是其成本遠高于化石燃料制氫成本,亟需從氫能制備、儲運、加注、燃料電池、氫儲能系統(tǒng)等環(huán)節(jié),突破“卡脖子”技術。而且,儲能與新能源發(fā)電占比低于全球平均水平,容易引起電力供需失衡問題。
受上游原材料價格上漲影響,儲能電池系統(tǒng)成本上漲,需要進一步技術創(chuàng)新,完善儲能生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈,制定儲能在新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)布局與容量配置的整體規(guī)劃,建立共享儲能統(tǒng)一監(jiān)管平臺,科學評估儲能配置規(guī)模和儲能服務價值。盡管儲能商業(yè)模式日漸增多,如賺取現(xiàn)貨市場發(fā)電側(cè)峰谷價差、收取新能源租賃費和容量電費,但盈利不穩(wěn)定、風險高,需要政府免繳輸配電價和基金附加、完善分時電價機制、鼓勵技術創(chuàng)新。
針對上述問題及“兩能”的未來發(fā)展,我們要重點在制定戰(zhàn)略規(guī)劃、加速技術創(chuàng)新、鼓勵項目投資、推進商業(yè)化運行、構(gòu)建配套的認證、標準和監(jiān)管體系上持續(xù)發(fā)力。
目前,要統(tǒng)籌規(guī)劃配置各地儲能規(guī)模和比例,優(yōu)化儲能布局水平,有序引導獨立儲能/共享儲能建設節(jié)奏,避免資源浪費;積極推動新型儲能技術研發(fā)、設備制造、系統(tǒng)集成設計、項目建設及智能運維等業(yè)務,提升儲能安全性、先進性。特別要在發(fā)電側(cè)布局一批配置儲能的系統(tǒng)友好型新能源項目與跨區(qū)輸送的大型清潔能源基地,在電網(wǎng)側(cè)圍繞關鍵節(jié)點、末端及偏遠地區(qū)、重要負荷用戶需求合理布局儲能,在用戶側(cè)圍繞終端用戶、探索儲能融合發(fā)展。
同時,要積極研發(fā)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展技術和商業(yè)模式,要加快綠電制氫項目建設,開展可再生能源電解水制氫、氫燃料電池綜合能源供應服務、二氧化碳捕集與氫能綜合利用、深遠海海上風電制氫、燃氣輪機摻氫燃燒等,并在氫能布局、制度體系、政策激勵方面對示范項目予以適度傾斜,提升投資積極性,使各產(chǎn)業(yè)鏈有效聯(lián)動,形成創(chuàng)新合力。
水電和核電等清潔電源的戰(zhàn)略定位:
“不可或缺的重要成員”
水電和核電等清潔電源的戰(zhàn)略定位:“不可或缺的重要成員”。水電、核電、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能等不僅是能源綠色低碳家族、建設能源強國的“重要成員”,也是實現(xiàn)多能互補、源網(wǎng)荷儲高度融合不可或缺的“重要成員”,將獲得新的發(fā)展機遇。二十大報告要求統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護,積極安全有序發(fā)展核電。
清潔低碳技術的戰(zhàn)略定位:
“能源清潔轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力”
清潔低碳技術的戰(zhàn)略定位:“能源清潔轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力”。熱電聯(lián)產(chǎn)、清潔供暖、超低排放、節(jié)能提效、CCUS等減污降碳技術,新能源發(fā)電技術、多能聯(lián)供技術、源網(wǎng)荷儲協(xié)同技術、新型電力系統(tǒng)技術,以及綜合能源服務技術,是能源清潔轉(zhuǎn)型、提高各類電源經(jīng)濟性與成長性、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的“驅(qū)動力”,也將迎來重大商機。
總之,在“雙碳”目標下,隨著我國新能源的躍升發(fā)展,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行以及能源保供將受到越來越大的影響,亟需構(gòu)建清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的新型電力系統(tǒng)。目前,新型電力系統(tǒng)建設尚處于探索起步階段,猶如一架剛剛起飛、尚不能平穩(wěn)飛行的特大型飛機,需要各類電源協(xié)調(diào)配合、保駕護航。
因此,在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)與實現(xiàn)“雙碳”目標的過程中,新能源是“勁旅”,煤電是“壓艙石”,儲能、氫能是“兩翼”,清潔低碳技術是“驅(qū)動力”,燃氣發(fā)電是“過渡能源”,水電、核電等清潔電源是“不可或缺的重要成員”。
同時,各類電源不同的功能定位,在新型電力系統(tǒng)中也體現(xiàn)出差異化趨勢,其電力商品價值除了擁有共性的電能量價值外,可以細分為電力容量價值、靈活調(diào)節(jié)價值和綠色低碳價值,建議國家進一步健全電力市場、綠電綠證市場及碳市場交易機制,促進各類電源協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)能源保供、清潔轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟發(fā)展等多重目標的有機統(tǒng)一。
原標題: 新型電力系統(tǒng)中,各類電源的新定位與新發(fā)展