煤電低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)入深水區(qū) | |||
煤炭資訊網(wǎng) | 2024/10/25 12:58:42 要聞 | ||
基于我國(guó)的資源稟賦,煤電長(zhǎng)期擔(dān)負(fù)著能源保供“頂梁柱、壓艙石”的重任,并在大部分時(shí)間里保持著“高負(fù)荷、高小時(shí)、高收益”的狀態(tài)。近年來(lái),業(yè)內(nèi)一度出現(xiàn)唱衰甚至“妖魔化”煤電的聲音,有的專(zhuān)家認(rèn)為煤電裝機(jī)峰值將停留在12億~13億千瓦。但隨著極端天氣頻發(fā)疊加新能源高比例接入帶來(lái)的調(diào)整,煤電再次“臨危受命”,擔(dān)起了保居民用電、保電網(wǎng)穩(wěn)定的重任,迎來(lái)了新的機(jī)遇。 近期,國(guó)家能源局先后發(fā)布多項(xiàng)有關(guān)煤電的行動(dòng)方案,隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入加速期,煤電低碳化轉(zhuǎn)型正式進(jìn)入深水區(qū)?!睹弘姷吞蓟脑旖ㄔO(shè)行動(dòng)方案(2024~2027年)》提出了生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒、CCUS三條重點(diǎn)低碳轉(zhuǎn)型路徑,并對(duì)摻燒提出了10%的比例要求?!都涌鞓?gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2024~2027年)》提出新一代煤電升級(jí)行動(dòng),明確未來(lái)煤電轉(zhuǎn)型的主線任務(wù)是“清潔低碳、高效調(diào)節(jié)、快速變負(fù)荷、啟停調(diào)峰”,關(guān)鍵作用是“更好發(fā)揮煤電的電力供應(yīng)保障作用,促進(jìn)新能源消納”,長(zhǎng)期目標(biāo)是“應(yīng)用零碳或低碳技術(shù),促進(jìn)煤電碳排放水平大幅下降”。 未來(lái),煤電既要擔(dān)重任、又要降排放,將在“頻繁啟停、寬負(fù)荷波動(dòng)、利用小時(shí)數(shù)下滑”的道路上掙扎,還要完成自我低碳、自我凈化的蛻變,可謂舉步維艱。我們要抓關(guān)鍵、轉(zhuǎn)思路,以新的方式看待煤電,以新的模式管理煤電,長(zhǎng)期保持煤電行業(yè)的穩(wěn)定,才能保障能源供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定。 煤電處境已大不同 裝機(jī)規(guī)模反彈 2017年,國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于銜接“十三五”煤電投產(chǎn)規(guī)模的函》,叫停了超過(guò)50吉瓦的在建項(xiàng)目和超過(guò)60吉瓦的已核準(zhǔn)或列規(guī)項(xiàng)目。由中國(guó)社科院大學(xué)和社科文獻(xiàn)出版社在2022年聯(lián)合發(fā)布的《世界能源藍(lán)皮書(shū):世界能源發(fā)展報(bào)告(2022)》提出,“十五五”期間,我國(guó)煤電裝機(jī)預(yù)計(jì)新增3000萬(wàn)千瓦,煤電將于2030年達(dá)峰,峰值約為12.6億千瓦。 但從現(xiàn)狀看,自2022年起,煤電裝機(jī)年均增量在3500萬(wàn)千瓦以上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2024年在建百萬(wàn)千瓦燃煤電廠約116座,預(yù)計(jì)2025年底裝機(jī)規(guī)模將超12.5億千瓦。各省納規(guī)煤電機(jī)組容量超3億千瓦,因此,大部分專(zhuān)家認(rèn)為2030年煤電達(dá)峰的裝機(jī)峰值將超過(guò)15億千瓦。 利用小時(shí)數(shù)現(xiàn)拐點(diǎn) 供電煤耗呈反彈 2016年,煤電利用小時(shí)數(shù)降至4250小時(shí),供大于求。2017年,實(shí)施項(xiàng)目“停緩建”。2021年,用電負(fù)荷強(qiáng)反彈,利用小時(shí)數(shù)回升至4600小時(shí)以上,近兩年,煤電裝機(jī)增速提升,預(yù)計(jì)2024年煤電利用小時(shí)數(shù)將有所下降。“十三五”時(shí)期,煤電機(jī)組容量年均增長(zhǎng)3200萬(wàn)千瓦,預(yù)計(jì)“十四五”將達(dá)到3500萬(wàn)千瓦,利用小時(shí)數(shù)就此下行。 長(zhǎng)年來(lái),供電煤耗隨著大容量、高參數(shù)機(jī)組的投產(chǎn),落后產(chǎn)能的淘汰,節(jié)能改造的實(shí)施,呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。但隨著煤電利用小時(shí)數(shù)下滑、調(diào)節(jié)為主的運(yùn)行狀態(tài),2023年,全口徑煤電供電煤耗首次出現(xiàn)“不降反升”。 “三改聯(lián)動(dòng)”規(guī)模接近飽和 2021年,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展全國(guó)煤電機(jī)組改造升級(jí)的通知》,“三改聯(lián)動(dòng)”開(kāi)始規(guī)模化推進(jìn)。“十四五”期間,煤電“三改聯(lián)動(dòng)”改造規(guī)模合計(jì)6億千瓦左右,前兩年已完成4.85億千瓦??梢哉f(shuō),“三改聯(lián)動(dòng)”雖然在資金支持方面略顯不足,但卻是技術(shù)最成熟、市場(chǎng)最穩(wěn)定的煤電節(jié)能降碳措施。值得關(guān)注的是,目前現(xiàn)役常規(guī)機(jī)組基本改造完成,如無(wú)技術(shù)創(chuàng)新或?qū)嵤└咄顿Y的熱電解耦等措施,“十五五”也將陷入改無(wú)可改的境地。 煤電運(yùn)營(yíng)成本多維度增長(zhǎng) 首先是燃料成本。2022年2月,國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步完善煤炭市場(chǎng)價(jià)格形成機(jī)制的通知》,明確秦皇島港下水煤及山西、陜西、蒙西出礦價(jià)格的合理區(qū)間,但在煤炭長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中,物流費(fèi)用可能高達(dá)50%,入廠煤價(jià)格仍存在上漲風(fēng)險(xiǎn)。其次是碳排放成本。目前,國(guó)內(nèi)碳市場(chǎng)價(jià)格在90元/噸左右,歐洲碳市場(chǎng)價(jià)格為50~60歐元/噸,差距將會(huì)逐步縮小。2024年,碳配額基準(zhǔn)值為0.7822噸二氧化碳/兆瓦時(shí),按2.7725噸二氧化碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的碳排放因子測(cè)算,發(fā)電煤耗在282克/千瓦時(shí)以內(nèi)的煤電機(jī)組可獲得免費(fèi)配額,部分企業(yè)需要有償排放。最后是煤電與新能源的交互救濟(jì)。“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)”的目的之一是新能源與煤電共同開(kāi)發(fā)、共擔(dān)成本,這就存在交互救濟(jì)的可能,同時(shí)為了擴(kuò)大清潔電量的比例,煤電勢(shì)必會(huì)增加啟停、備用成本。 “十四五”末煤電低碳轉(zhuǎn)型 直入深水區(qū) 前文提到的兩個(gè)“行動(dòng)方案”均是以2024~2027年為時(shí)間維度,可見(jiàn)從“十四五”末開(kāi)始,煤電將進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。前述的問(wèn)題依然存在,后續(xù)的壓力將會(huì)更大。 低碳路徑需要攻堅(jiān)克難 生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒和CCUS是現(xiàn)階段煤電實(shí)現(xiàn)自我凈化的主要可行路徑,但這三項(xiàng)技術(shù)均尚存未攻克的技術(shù)難點(diǎn)。生物質(zhì)摻燒原料中氯離子、鈉、鉀等堿金屬含量過(guò)高或摻燒比例擴(kuò)大時(shí),容易導(dǎo)致鍋爐制粉系統(tǒng)堵塞、鍋爐受熱面腐蝕結(jié)焦等問(wèn)題;綠氨摻燒廠內(nèi)設(shè)置氨罐,安全部門(mén)將其認(rèn)定為重大危險(xiǎn)源;CCUS碳封存地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、封存選址與安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)尚不完善,源匯匹配難度大,技術(shù)與市場(chǎng)等問(wèn)題亟待解決。 成本問(wèn)題更是不可忽視。經(jīng)初步測(cè)算,化學(xué)吸收法二氧化碳捕集成本超300元/噸,封存成本超60元/噸;綠氨制備成本約3000元/噸;生物質(zhì)成本折算標(biāo)準(zhǔn)煤后,也接近1000元/噸。如一臺(tái)煤機(jī),耦合三條路徑,達(dá)到減碳50%的效果,改造的初始投資可能高達(dá)15億元。 新常態(tài)運(yùn)行方式帶來(lái)更大挑戰(zhàn) 深水區(qū)的常態(tài)運(yùn)行方式為“寬負(fù)荷調(diào)節(jié)、快速變負(fù)荷、頻繁啟停調(diào)峰”,會(huì)對(duì)機(jī)組可靠性及能耗水平帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。雖然煤電機(jī)組實(shí)施靈活性改造后,基本都會(huì)承諾鍋爐具備20%的穩(wěn)燃能力,機(jī)側(cè)可實(shí)現(xiàn)30%的調(diào)峰,但能否規(guī)避鍋爐超溫、氧化、結(jié)焦,汽輪機(jī)易發(fā)生水蝕,磨煤機(jī)、風(fēng)機(jī)、給水泵等輔機(jī)設(shè)備磨損加大等風(fēng)險(xiǎn),尚未可知。同時(shí),對(duì)供電煤耗的影響也已成為行業(yè)共識(shí)。目前,某省百萬(wàn)千瓦機(jī)組在啟停調(diào)峰的過(guò)程中,也出現(xiàn)了非停次數(shù)增加的情況。新建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在設(shè)計(jì)過(guò)程中,為確保頂峰能力、足額獲取容量電價(jià),增加投資、增大爐膛的現(xiàn)象已成常態(tài)。為提升變負(fù)荷速率,配置新型儲(chǔ)能更是煤電企業(yè)首選的技術(shù)路徑,熱電解耦配置電鍋爐、熔巖蓄熱設(shè)施比比皆是。由此帶來(lái)的問(wèn)題是,投資增加,但回收途徑稀缺;硬件配備,但運(yùn)行策略滯后;能力提升,但傳統(tǒng)指標(biāo)(煤耗、廠用電率等)上浮。 公平競(jìng)爭(zhēng)決定優(yōu)勝劣汰 新型電力系統(tǒng)的終極目標(biāo)是系統(tǒng)穩(wěn)定、用能清潔,“新能源+儲(chǔ)能”與“煤電+清潔設(shè)施(含三大低碳化改造路徑)”都是新型電力系統(tǒng)不可或缺的支撐底座,但在不同技術(shù)環(huán)境下,仍存在較大的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。電力市場(chǎng)內(nèi),新能源耦合儲(chǔ)能入市,具有一定的置信容量?jī)r(jià)值,也具備一定的曲線控制能力;調(diào)頻市場(chǎng)內(nèi),電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等響應(yīng)速度更佳,打開(kāi)市場(chǎng)壁壘后,將沖擊煤電的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)??傮w講,電網(wǎng)對(duì)任何電源的需求都是一致的,哪種路徑經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),哪種路徑將優(yōu)勝于市場(chǎng)。 需轉(zhuǎn)變對(duì)煤電的認(rèn)知與態(tài)度 規(guī)劃部門(mén)要轉(zhuǎn)變 供需平衡是市場(chǎng)的最佳狀態(tài),也是市場(chǎng)決定資源配置的本質(zhì)?,F(xiàn)階段,電力規(guī)劃仍側(cè)重于傳統(tǒng)模式,電力平衡過(guò)程中,風(fēng)電裝機(jī)按5%~10%參與平衡,光伏不參與,新型儲(chǔ)能也尚未完全體現(xiàn)其日內(nèi)調(diào)節(jié)的能力,在最大負(fù)荷評(píng)估過(guò)程中,對(duì)午高峰的、凈負(fù)荷的關(guān)注不足,僅把火電、水電、核電作為可靠容量,評(píng)估電力缺口,導(dǎo)致煤電機(jī)組具有永恒的建設(shè)空間。極端省份甚至出現(xiàn)火電裝機(jī)大于最大負(fù)荷的情況。新型電力系統(tǒng)特性與傳統(tǒng)規(guī)劃模式的錯(cuò)位,導(dǎo)致煤電機(jī)組的產(chǎn)能大于實(shí)際需求,利用小時(shí)數(shù)極速下降,大量沉沒(méi)成本成為負(fù)累。建議建立一套符合新型電力系統(tǒng)技術(shù)能力的、客觀有效的電力電量平衡模式,為市場(chǎng)優(yōu)化資源配置提供支撐。 管理部門(mén)要轉(zhuǎn)變 “一刀切”是傷害最大的管理模式,因地制宜、因勢(shì)利導(dǎo)才能更有效地提升管理效力。不同類(lèi)型的機(jī)組應(yīng)有其主要的基礎(chǔ)功能,具備條件時(shí),可輔以更多的功能需求,但要求純凝、供熱機(jī)組具備同樣的調(diào)節(jié)能力,要求在運(yùn)、延壽機(jī)組達(dá)到同等排放標(biāo)準(zhǔn),要求調(diào)峰機(jī)組與高負(fù)荷機(jī)組能耗水平一致,在現(xiàn)有的技術(shù)環(huán)境下,還缺少支撐手段。建議在碳排放總量可控的基礎(chǔ)上,制定差異化的標(biāo)準(zhǔn),適度調(diào)整對(duì)不同機(jī)組供電煤耗、排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,為不具備經(jīng)濟(jì)性改造價(jià)值的煤電機(jī)組松綁,由煤電企業(yè)自主選擇生存路徑,為整個(gè)煤電行業(yè)創(chuàng)造良性的生存環(huán)境。 煤電企業(yè)自身要轉(zhuǎn)變 煤電企業(yè)也同樣需要從思想意識(shí)及管理模式上轉(zhuǎn)變。進(jìn)入深水區(qū)后,優(yōu)勝劣汰是必然的,運(yùn)營(yíng)滿30年不再是保障,盈利更不存在必然。但去留取決于市場(chǎng)需求,老舊機(jī)組運(yùn)行成本低、競(jìng)價(jià)空間大;高效機(jī)組響應(yīng)速率快、調(diào)頻能力強(qiáng);超超臨界二次再熱機(jī)組碳減排成本少,各有優(yōu)勢(shì)。同時(shí),運(yùn)營(yíng)管理模式要轉(zhuǎn)變,要做到以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以經(jīng)濟(jì)效益為中心,發(fā)與不發(fā)電看價(jià)格;運(yùn)行安全性要保障機(jī)組可執(zhí)行市場(chǎng)約定的曲線,提高新常態(tài)運(yùn)行方式下的安全可靠能力。
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