實現碳達峰需電力先行 預計2050年電力行業可減少用煤21億噸

 

“我國電力系統轉型過程中，克服其巨大體量帶來的慣性是一大挑戰。”中國能源研究會學術顧問、國家發改委能源研究所原所長周大地表示，過去30年，中國電力系統一直保持高速增長，目前在電力裝機、發電總量、電力輸送系統建設和規模以及常規發電技術、電網運行技術和可靠性等方面均位居世界前列。

 

他坦言，要從這種大規模集中型、以化石燃料為基礎的電力系統轉化成低碳電力系統，過去的很多優勢在某種程度上也成為一種阻力。

 

“好的方面是，目前我國在核電、水電、新能源發電技術和裝機以及新能源消納等方面，均處于國際先進地位。特別是光伏、儲能電池等技術已處于世界最前列，可以說正在引領新能源發展。”周大地說，由于光伏、風電及儲能系統的技術快速進步和大規模制造能力的提升，我國具備了低碳轉型的巨大潛力。

 

周大地表示，全國電力裝機容量近23億千瓦，其中可再生能源發電裝機占比超過40%。中國實現碳達峰，需要電力先行。今后能源系統實現碳中和，必須要建立以新能源為核心的新型電力系統，加快非化石能源電力發展速度。

 

能源基金會低碳轉型項目主任、戰略規劃主任傅莎表示，在碳中和情景下，到2050年，電力行業實現低碳轉型預計可減少用煤21億噸。

 

傅莎對上述判斷作出分析：從需求端來講，由于工藝、交通、建筑等行業加速電氣化，預計實現碳中和情景下，估算2050年用電量在12.3-14.3萬億千瓦時。從供應端來講，電力結構以可再生能源為主，核電逐步成為基荷電源，預計至2050年煤電整體裝機容量將小于10%，主要用于電網調峰使用，并應用CCUS（碳捕獲、利用與封存）實現低碳排放。

 

具體實施路線是怎樣的？傅莎指出，“一方面，‘十四五’期間要嚴控煤電新增。各省市應嚴控新增產能的核準和審批，部分高效運行機組延壽緩解用電缺口；煤電資產整合，提升發電小時數及機組運行效率。另一方面，需推進落后產能加快退出，重點關注30萬千瓦以下包括工業自備電廠以及小型供熱、供電機組。”

 

此外，在加速推進技術孵化方面，傅莎強調，要推進CCUS技術在燃煤電廠的規模化應用。在激發市場活力方面，具體來說：一要提升可再生能源裝機比例，因地制宜發展光伏和風電項目；二要全面提升電網靈活性，包括發展電網級儲能、源網荷儲技術提升就地消納等；三要推動儲能技術突破取得顯著成本下降；四要推動電力市場改革，同時完善燃煤電廠碳排放的激勵及約束機制。

 

 

煤電將由高碳電源向低碳電源轉變 工業余熱可逐步替代燃煤供熱

 

“在協調保供和減排雙重約束下，煤電將由高碳電源向低碳電源轉變，由主體基荷電源向調節型電源轉變，不同區域煤電轉型策略不同。”華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海提出如上觀點。

 

袁家海表示，8月底以來的大面積限電，凸顯了近中期煤電在電力保供中的主力位置。他認為，“十四五”期間煤電有一定發展空間。“2021年煤電升級改造方案目標為：優化產業結構，推動高質量發展，向調峰和供熱服務轉變；到2025年，全國火電平均供電煤耗降至300克標準煤/千瓦時以下。”

 

袁家海分析：“在協調保供和減排雙重約束下，煤電的轉型有三個方向。首先是由高碳電源向低碳電源轉變。煤電將發展重點從提供電量電力轉向靈活性服務、熱電聯產供熱、耦合新能源發電。”

 

其次是由主體基荷電源向調節型電源轉變。近中期煤電主導地位緩慢弱化，煤電以穩定基荷為前提，從電量型電源轉變為電力型電源，逐步實現新能源對煤電發電增量的替代。

 

最后，是分區域設計煤電轉型。由于我國地區間經濟社會發展、電力資源稟賦的極大不均衡性，煤電轉型還應考慮區域電力發展的差異化特征，制定區域化的煤電轉型策略，以保障全國和各區域的電力供應安全和經濟平穩發展。

 

“在能源轉型過程中，工業余熱可逐步替代燃煤供熱，并且這一過程應該是循序漸進的。”清華大學建筑學院建筑節能研究中心教授、博士生導師付林表示。

 

付林指出，當前，燃煤鍋爐和燃煤熱電聯產在中國北方地區還普遍存在，這會造成北方地區的供熱碳排放。改變這一現狀關鍵之一，在于利用電廠余熱。

 

“當前中國清潔供熱離‘雙碳’目標仍有較大差距，”付林介紹，大量實踐表明，電廠余熱利用有利于大幅度節能減碳，同時又是確保供熱的最佳途徑之一。因此，在能源轉型過程中，要充分利用工業余熱逐步減少城市里的燃煤使用。

 

在他看來，傳統燃煤供熱的退出應循序漸進，用大型電廠排放的余熱去替代城市里的燃煤鍋爐和小熱電。要讓燃煤鍋爐和小熱電逐步退出，在城市形成無碳無煤供熱。為加快這一進程，他建議進一步明確有關政策機制，并對此加以保障實施。

 

付林稱，利用工業余熱是一種既經濟又環保的方式，也是易于實施的一種途徑。他建議，可先將小機組和燃煤鍋爐在十年之內逐步關停，未來在二十年之內將30萬千瓦級的電廠機組逐步退出，在此基礎上保留60萬千瓦和100萬千瓦的機組作為季節性調峰，為“雙碳”目標作出貢獻。

 

作者丨莫非