煤電調峰將嚴重阻礙碳中和進程

文|張博庭

我國可再生能源發(fā)展的良好勢頭被無序擴張的煤電打壓下去之后，已經逐漸喪失了依靠可再生能源的發(fā)展來滿足社會用電需求增長的大好局面。

前不久，習主席在聯(lián)合國大會上作出莊嚴承諾，我國要在2030年前實現(xiàn)碳達峰和2060年前實現(xiàn)碳中和（下稱：兩碳承諾）。這一重要承諾的宣布，不僅讓國際社會一片贊揚，而且也讓我們國內的能源工作者驚嘆不已。因為，這個兩碳承諾，讓我們原來曾經承諾的《巴黎協(xié)定》的減排速度，大約又加快了15年。

根據(jù)《巴黎協(xié)定》2度的減排規(guī)定，要求各國在 2100年前實現(xiàn)碳中和。巴黎協(xié)定1.5度的減排，要求各國在本世紀下半葉（大約在2060到2080年間）實現(xiàn)碳中和。然而，這次習主席向聯(lián)合國的新承諾是，我國將在2060年前就實現(xiàn)碳中和。為此，我國能源行業(yè)的減排壓力陡增，不改變原有的減排觀念和模式，制定科學合理的“兩碳承諾”時間表和路線圖，我們幾乎很難實現(xiàn)這一減排承諾。

認清碳中和與碳達峰之關系

現(xiàn)在很多媒體的宣傳都把習主席的承諾簡化為2030年碳達峰和2060年碳中和。這樣把一個“前”去掉，似乎是對我們自己完成承諾有好處的。其實不然，這兩個承諾中的“前”去掉之后的效果，是截然相反的。碳達峰的承諾，如果沒有后面跟著的2060年前碳中和的承諾，把“前”字去掉，讓我們國家碳達峰的時間往后推一些，我們減排的壓力確實會小一點。但是，如果有2060年前碳中和的承諾，那么碳達峰的時間就是越早越好了。因為，我們從碳排放達峰到碳排放為零的時間越長，我們的減排工作才能夠更加從容，更加經濟合理。

此外，能早一天碳達峰，對我們的國際形象也是非常有利的。要知道所謂碳達峰對一個國家是一個非常低的要求。因為，你在碳達峰之前，不管減排的口號喊得多么響，一定都是空頭支票，因為你還在增加排放。所以，如果我們能把碳中和實現(xiàn)的目標盡量往后延遲，確實是對我們有利的。但是，碳達峰的時間，一定是越早越好。這個時間越往后，我們面臨的減排壓力就會越大，回旋的余地也就越小，碳減排所付出的成本也就越高。

2020年年初發(fā)改委能源研究所和一些單位的研究成果“中國煤電退役報告”，有一個減排的成本計算。他們預計，如果我們“十四五”仍然新建煤電的話，那么我國的減排成本將可能增加1.5萬億元。他們的研究假定還是基于《巴黎協(xié)定》的2度和1.5度的要求的預測。如果按照習主席承諾的2060年就實現(xiàn)碳中和的話，增加的成本將遠不止1.5萬億。

總之，我們要意識到碳達峰和碳中和，完全不是一回事。從對國家的經濟有利的角度看，碳達峰的時間絕對是越早越好。從對全球生態(tài)和整個人類的可持續(xù)發(fā)展來看，如果說推遲碳中和是損人利己的缺德事，然而，推遲碳達峰則是一件損人不利己的蠢事。為此，我們到碳達峰一定盡可能的早。

我國能源碳達峰的最佳時機已經錯過

數(shù)據(jù)表明，從2014年起，我國社會用電增量可完全依靠非化石能源。在2014 年初，一場我國是否應該繼續(xù)新建煤電的辯論時，就曾有能源專家斷言說，如果我們能夠從此不再新建煤電廠，那么我國煤炭用量的峰值，應該就是在已經過去的2013 年。雖然該專家的這一預言，現(xiàn)在已經沒有機會得到驗證了，但是，筆者對此還是非常認同的。換句話說，根據(jù)當時我國可再生能源發(fā)展的良好態(tài)勢，筆者認為：從2014 年起，我國就已經具備了社會用電量的增加，完全擺脫煤電的客觀條件。

我國電力的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014、2015 兩年，我國可再生能源發(fā)電的實際增量，均已經超過了當年全社會用電量的增長。也就是說，現(xiàn)實中我們已經實現(xiàn)了完全用可再生能源滿足全部社會用電的增長。遺憾的是，隨著我國煤電產能的繼續(xù)無序擴張，為了保障嚴重過剩的煤電企業(yè)的基本生存（最低發(fā)電利用小時），各種可再生能源的發(fā)展都不得不為其讓路。因此，到了2016 年，雖然我國煤電機組的利用小時已經創(chuàng)出了歷史新低，但我國燃煤發(fā)電總量卻已經開始恢復增長。至此，我國能源結構絕對好轉的趨勢，已經開始在市場擠壓下不得不開始倒退（絕對好轉是指電力碳排放總量降低的好轉，而不是相對指標的百分比好轉）。此后，各種可再生能源發(fā)展政策和投資的收緊，不僅讓可再生能源裝機和發(fā)電的增速都急劇下滑，而且棄水、棄風、棄光的三棄問題，始終都難以得到解決。因為我們當初大力發(fā)展可再生能源，本來為的是要實現(xiàn)能源革命電力轉型，然而如果電力不轉型，可再生能源的發(fā)展難免不是一種累贅。

我國可再生能源發(fā)展的良好勢頭被無序擴張的煤電打壓下去之后，已經逐漸喪失了依靠可再生能源的發(fā)展來滿足社會用電需求增長的大好局面。隨后幾年，我國社會用電需求的增長，已經不得不再次轉為依靠煤電。接下來的2017 年，我國連續(xù)保持三年的碳排放總量的下降趨勢也逆轉為上升。由此所造成的國際負面影響，即使國內看不到，恐怕其損失也不會亞于某些電力企業(yè)的經濟虧損。

今天，盡管當年我國“社會用電的增量完全擺脫煤電”的大好局面已經喪失，但是，歷史已經用無可辯駁的事實向我們證明過了：在我國現(xiàn)有的資源和技術水平下，已經具備了完全依靠非化石能源的增長來滿足社會發(fā)展用電增量的條件和可能（即：完全有條件實現(xiàn)碳達峰）。特別是最近幾年，我國的風電、光伏發(fā)電的成本又有了較大幅度的下降，很多地方都已經達到了不需要補貼的水平。事實證明，制約我國可再生能源發(fā)展的，顯然已經不是技術和成本，而是市場空間。

如何解決可再生能源發(fā)電的調峰矛盾？

從2014年年初關于要不要繼續(xù)發(fā)展煤電的爭論到現(xiàn)在已經過去了將近7年。在這期間我國的煤電裝機增加了接近3億千瓦。為了能讓這過剩的3億千瓦煤電能夠生存下去，7年來我們已經不得不大幅度地降低了水電和抽水蓄能的建設。因此，當前在電網(wǎng)中必須依靠大量過剩的煤電機組來擔任調峰保供的任務，已經是我們不得不面對的現(xiàn)實。不過，當前這個現(xiàn)狀的因果關系，我們要搞清楚，不是因為新能源的發(fā)展需要煤電來調峰，而是因為已經產生了大量過剩的煤電，要想讓它們活下去，只能讓其在電網(wǎng)中擔負起調峰的任務。

這個問題的答案在2014年前后，是非常明確的。即：發(fā)展水電和抽水蓄能肯定要比用煤電機組調峰經濟和高效得多。但是在今天，在已經有大量的過剩煤電機組建成并存在的情況下，用過剩的煤電機組調峰無疑是最便宜的選擇。

眼前的客觀現(xiàn)實，讓很多人得到了一個錯誤的結論。那就是認為用煤電機組為新能源調峰是最經濟、最合理的。于是有人得出了這樣的一種推論：我們當前大量過剩的煤電機組不僅不能安排退出，反而要進行靈活性改造，以便其能擔負起更多的調峰任務。更有甚者，居然會把調峰、保供當成繼續(xù)新建煤電機組的合法理由。

事實上，眼前看來最經濟、最有效的煤電調峰，其實最昂貴、最低效的。若干年前，當國際社會剛剛興起建設抽水蓄能電站的時候，進行過各種研究、比較和實踐。其結論非常明確，那就是讓抽水蓄能電站在電網(wǎng)中擔任調峰，少裝一定規(guī)模的煤電，是最經濟的。這個結論到今天仍然是正確的。只不過在實現(xiàn)中，我們已經失去進行這種比較和選擇的機會。假設從2014年，我國就不再新建任何煤電，那么直到現(xiàn)在，電網(wǎng)中最經濟合理的調峰方式，絕對是建設抽水蓄能。然而，在今天當我國2、3億過剩的煤電的上萬億投資都已經付出了，電站也早已經投產了之后。我們用煤電機組與其它機組進行調峰的經濟性比較，就相當于出現(xiàn)了上萬億的差額。也就是說，眼下只有選擇用煤電機組調峰，我們才能避免著上萬億投資被完全的浪費掉。除此之外，無論我們想選擇任何一種其它調峰方式，我們都必須要先承擔上萬億投資的損失（因為，這個既定的事實已經無法改變）。也可以說，我們今天的選擇，已經被煤電產能過剩的現(xiàn)實所綁架。在調峰的經濟性比較上，我們已經沒有進行選擇的余地。

至于，在電網(wǎng)中調峰的效率，這是一個完全不必爭論科學問題。排序是煤電、汽電、常規(guī)水電、抽水蓄能，效率依次提高。煤電絕對是最不適合擔任調峰電源。但是，在上萬億煤電投資的綁架下，我們也已經喪失了選擇調峰方式效率的機會。

這就是我們當前的現(xiàn)實。在這種局面下，我們誰也不能否認，用過剩的煤電機組在電網(wǎng)中進行調峰確實是最經濟、最可行的。但是，我們也還要看到，這種被錯誤投資綁架的結果，將會阻止、甚至是終止我國的能源轉型。目前，盡管表面上看我們的煤電機組確實是在犧牲了自己的效益、效率，在為新能源的發(fā)電作貢獻。但是，這個前提并不是我們愿意讓煤電機組調峰，而是本來就被不應該建設的煤電機組已經找各種借口建成了。如果讓它立刻關停退出的損失實在太大，為了讓過剩的煤電（大量的新建煤電也連累了老的煤電）能活下去，我們全行業(yè)都不得不為其讓路，想辦法給它們找了個在電網(wǎng)中調峰的機會。然而，這樣補救的措施，也是代價極其巨大的。

煤電調峰必將讓碳達峰永遠無法實現(xiàn)

首先，煤電調峰是效率最差的。其次，用煤電調峰擠占了調峰電源建設的市場空間，使得調峰電源的建設無法正常開展。而最要命的問題是，當煤電調峰成為常態(tài)之后，我國的電力轉型將被迫停止在一個非常低的程度上。這里我們不妨給大家算一筆帳。

1.煤電調峰使得電力轉型只能局限在一定程度上

假設某電網(wǎng)的峰谷負荷的波動范圍是上下30%。煤電機組的壓負荷穩(wěn)定的極限是40%。那么我們就要在用煤電調峰的電網(wǎng)中，建設130%的煤電機組。因為，新能源的隨機性可能會在某一時段是出力為零。而這130%的煤電機組全都把負荷都壓到最低的時候，也要出力52%。這時候，如果要想保障新能源發(fā)電的全額入網(wǎng)，那么我們只能建設（70%減去52%）18%的新能源機組。綜合起來看，每百萬千瓦的煤電機組，最多也只能給14萬千瓦的新能源調峰。假設進行煤電機組的靈活性改造之后，煤電壓負荷可以穩(wěn)定在20%。那么130%煤電機組的最低符合是26%?？梢员Ｕ系男履茉囱b機為44%。（44/130）這樣每百萬煤電的最大調峰服務能力是不到34萬千瓦。也就是說，用煤電機組的電網(wǎng)最大的新能源裝機比重只能是在14%之34%之間。

由此可見，在我國能源革命電力轉型的初期（新能源裝機比重較低），煤電調峰還是可行的，但是到了電力轉型的中后期，要想提高新能源發(fā)電的比重，就必須要讓煤電退出調峰市場。當前，我國新能源發(fā)電裝機的比重還不算很高，因為我國原來的減排承諾也不過是要在2020年非化石能源的比重達到15%（2030年達到20%）。再加上我們國家還有大量的水電機組在系統(tǒng)中承擔著高效調峰的任務。所以，用煤電調峰的危害性并不十分明顯。但是，用煤電調峰的后果和結論則是十分明確的。那就是我們每發(fā)展14-34萬千瓦的新能源，就必須要建設100萬千瓦的煤電。才能使得煤電的調峰成為可能。顯然，無論對于任何一個電力系統(tǒng)來說，如采用煤電調峰，就永遠也不可能實現(xiàn)能源革命電力轉型。總之，我們可以毫不夸張地說“煤電調峰，是一條能源革命、電力轉型的死路”。

2.認識到煤電調峰的危害后如何避免繼續(xù)犯錯

當前，在我國煤電產能嚴重過剩的現(xiàn)實面前，用煤電調峰是經濟的、需要的、合理的，但是，我們決不能認為煤電調峰就是今后的發(fā)展方向。要避免錯誤擴大化，必須嚴控煤電的投資。不僅要嚴控新建煤電機組的投資，同時還要嚴控煤地機組改造的投資。這里既包括所謂超低排放改造，也應該包括靈活性改造。因為靈活性改造之后，只會增加我們新能源發(fā)電對煤電的依賴程度，增加今后電力進一步轉型的難度。

當前我國電力行業(yè)發(fā)展和轉型的主要矛盾，是調峰電源嚴重不足。這時候，最應該大力的建設高效的是儲能（如抽水蓄能和化學儲能）電站。這樣我們一方面給新能源調峰，讓其發(fā)電與實際負荷相匹配。另一方面也可以給傳統(tǒng)的煤電機組調峰，讓其保持在裝機逐漸減少的情況下，繼續(xù)高效率的運行，直到最后退出歷史舞臺。

3.煤電功能轉變的前提，是停止新建煤電

煤電機組在電力系統(tǒng)中的功能轉變有一個前提。這個前提就是，指已經在運行的存量煤電機組。也就是說，如果一個國家還沒有宣布完全停建煤電機組，這個功能轉變的說法是不可能成立的。否則，其結果無疑就是新建大量的煤電機組，專門用于給新能源調峰。當前，我們國家的情況，基本就是如此。

客觀地說，前一段時間我們能源電力界內并沒有真正把碳減排當成的約束條件考慮。所以，業(yè)內對這個問題的反應并不敏感。例如，中電聯(lián)的某權威電力專家曾在媒體上公開宣稱中國到2050年至少要保持17億千瓦的煤電。如果真能這樣，我們今天的所建設任何煤電機組，至少還要運行30多年。因此，大家似乎對今天的煤電建設，并不會有太多的擔心。然而，今天在習主席“兩碳承諾”的前提下，專家預計我國的傳統(tǒng)煤電需要在2040年前就要全部退役。也就是說，我們今天所建設煤電機組，其運行時間也就是十幾年，最多也不會超過20年了。在這種情況下，打著煤電調峰的旗號，繼續(xù)新建大量煤電，危害全行業(yè)的發(fā)展和轉型，就不能不引起我們的高度重視?？傊?，用煤電調峰的實際結果，就是讓我們幾乎永遠不可能實現(xiàn)碳達峰，更不用說碳中和了。