中國區域電力供需不平衡的問題由來已久,未來這種不平衡還將持續。展望“十四五”,可再生能源在東部的發展將會更加迅猛,同時天然氣和需求側響應在電力系統中的調峰作用也將會更加凸顯。
那么我國應如何平衡電從“遠方來”和電從“身邊來”的關系,可再生能源與煤電發展如何協調,需求側資源等在電力系統的作用如何持續發揮,來替代電源側常規機組的安裝,以實現更經濟的電力系統優化,這些問題值得我們深入的分析和討論。
在由中國社科院生態文明研究智庫主辦,中國能源網協辦的“中國煤電發展之路辨析”系列沙龍第十二期中,山東省電力協會副會長徐震,蘇州中咨工程咨詢有限公司副總經理許相敏,華中科技大學副教授王賁對我國“典型電力輸入省份煤電發展展望”進行了討論。
典型電力輸入省份電力發展現狀及特點
2019年山東省全社會用電量6218億千瓦時,全國排名第三。“十三五”以來,山東省大力推動新舊動能轉換,努力降低重工業發展比重,提高第三產業比重,受此影響,山東省用電增速開始放緩,2019山東省用電增速為2.22%,低于全國水平。山東省發電側的特點非常明顯,一是煤電裝機比較大,二是可再生能源裝機也較大。截止2019年,山東省電力總裝機容量為13619萬千瓦,其中煤電裝機9604萬千瓦,風電裝機1354萬千瓦,光伏裝機1619萬千瓦。“十三五”以來山東省新能源實現了爆發式增長,新能源裝機占比已經達到21.8%,高于全國平均水平1.2個百分點,但是煤電占比仍高達70.5%,高于全國平均水平11.3個百分點。同時,山東的自備電廠和熱電機組比較多。到2019年底,山東省在運行的自備電廠裝機容量有4819萬千瓦(其中孤網運行2400萬千瓦),山東省熱電機組供熱量占全國熱電機組供熱量比重20%左右,居全國第一。
徐震表示:山東是一個耗電大省,也是一個發電大省。山東煤電形成和歷史環境有很大關系。早期山東電力發展以電源為主。當時山東電網是一個獨立的省級電網,是一個非常缺電的省份。由于山東獨特的地理和物質條件,發展煤電是最便捷的,且山東煤電的發展是工業產品所拉動的發展。煤電對山東經濟的高速發展提供了保障。
江蘇省經濟發達,GDP位居全國第二,人口密度也居于全國前列。因此,江蘇是一個用能大省,全省發用電量排名全國前列,其中發電量位居全國第一,2019年江蘇發電量達到5094億千瓦時。江蘇裝機容量達到1.33億千瓦,其中煤電占比達60%,新能源占比達16%,氣電、核電等占比約20%。
許相敏表示:江蘇省用電量為全國第二,僅次于廣東省,2019年江蘇用電量超過6200億千瓦時,其中,省外來電約1200億千瓦時,占比超過20%,最高用電負荷超過1億千瓦,其最高用電負荷遠高于德國、澳大利亞等國家。且受制于最高用電負荷,江蘇在電力方面還存在一定的缺口。由于清潔能源發電裝機增速較快和區外來電規模穩步擴大,和環境保護與碳減排的雙重壓力,江蘇煤電發展受到控制,煤電利用小時數持續下降,已由2016年的5093小時下降到2018年4576小時。
湖北省截止2019年年底,全口徑裝機容量7862萬千瓦,同比增長6.23%;全年發電量2973億千瓦,同比增長4.27%。湖北省電力結構呈現水電、火電為主,光伏、風電為輔的特點。從裝機容量來看,水火電機組投產速度放緩,新能源裝機持續增長,裝機結構不斷優化。
王賁表示:湖北省電力供應存在很多矛盾,如本地化石能源匱乏,水電資源開發殆盡,以及新能源資源稟賦不足等。首先,湖北作為僅次于四川和云南的水電大省,水電裝機容量和發電量均已超過40%,但是可開發的水資源已經接近枯竭。其次,由于三峽、葛洲壩等水電大規模外送,省內的電力供應主要依賴煤電,而湖北省又是缺煤、少油、乏氣的內陸省份,能源瓶頸十分明顯。因此,湖北省所有煤炭基本通過外調來實現。此外,“十三五”以來,湖北的風電、光伏發電裝機規模均有快速增長,但是從長遠來看,湖北省可利用的風光的資源其實并不充裕,且開發成本比較高,湖北省新能源的裝機容量及占比在全國也仍處于中下游水平。
典型電力輸入省份煤電發展的關鍵問題
山東省煤電機組數量與裝機容量呈兩極分化的特點,30萬及以上機組為山東電網的主力機型,裝機容量占比為72.8%;30萬以下機組數量占比超過70%,而容量占比僅為27.2%,因此山東還存在大量的30萬以下煤電機組,此部分煤電機組呈現地域分散性大,經濟性低,煤耗指標高等特點,當前已成為煤電結構優化的重點范圍。徐震表示,近年來,山東省政府對煤控的認識不斷提高,工作正在有序推進,按照山東省政府要求,山東省減煤主要目標是針對30萬千瓦以下的機組。而這些機組多為自備機組或公用機組,對山東的經濟和社會影響至關重要。因此,如何有序減煤控煤是關乎環保、社會、政治等多方面的問題。“外電入魯”和本新能源的消納是是山東煤控的重要措施,同時山東也在大力發展氣電、促進煤電的靈活性改造和實現自備電廠參與調峰。
“十三五”以來,江蘇省全社會最高用電負荷從2015年的8573萬千瓦增長到2019年的10716萬千瓦,年均增長率為7.2%。其中受極端高溫天氣影響,2016、2017年全社會最高負荷分別同比增長9.6%、9.9%。
許相敏表示:江蘇省最高用電負荷持續時間短,僅占全社會用電時間的0.2%~0.8%,如果新建燃煤電廠來滿足最高負荷,則會得不償失。目前江蘇省正在通過大力發展需求側響應和儲能等來應對尖峰負荷需求。2019年,江蘇省通過需求響應已降低402萬千瓦的的高峰負荷。
截止2019年底,湖北省運行中的煤電機組總裝機容量約為2900萬千瓦,總機組數超過200臺。浩吉鐵路的開通每年會給湖北帶來新增3000-5000億噸用煤指標,同時陜北-湖北特高壓也于2020年4月份正式啟動,對于浩吉鐵路和陜北-湖北特高壓對于湖北煤電發展的影響,
王賁表示:湖北省現在的特高壓的線路的利用率相當之低,比如山西-湖北這條特高壓線路,在2019年它利用小時數只有774個小時,這并不是因為配套電源不足導致的,而是湖北省從地方利益出發,在有充足煤炭供應的情況下,更傾向于在本地建設煤炭項目,而不是消納外電。所以在這種大背景下,湖北省于今年新開工了一條陜北到湖北的800千伏的特高壓直流線路,可以看到浩吉鐵路和咱們現有以及在建的特高壓的工程,它的功能上是重疊的,并且產生了相互擠占的影響,這是一個非常難以調和的矛盾。所以從長遠以及可持續發展的眼光來看,湖北省還是要堅持可再生能源優先發展,并且優先消納外電,煤電應該視作一個補充項,應該從主力電源向基礎電源和調峰電源進行轉變。不能因為浩吉鐵路的開通,煤炭的供應有了保證,湖北又重新的大量新建燃煤機組,而去閑置特高壓線路,這和我們國家現在的能源發展趨勢是背道而馳的。
典型電力輸入省份未來煤電發展展望
江蘇、山東、湖北是我國的負荷大省,為了實現溫室氣體及早達峰,電力部門面臨著環境和氣候變化的嚴峻約束。在國際能源轉型的大趨勢下,電力負荷大省如何把握方向是未來發展中的巨大挑戰。
徐震表示:未來山東省的經濟調整需要提高科技含量,實現新舊動能轉換,從而降低對能源和煤炭的消耗,按照山東的規劃,未來電力消費要實現三個1/3,即“外電入魯”占1/3,本地煤電占比1/3,新能源占比1/3。圍繞這個目標,各級政府需要對煤控目標進行清晰的分配,山東省煤電關停減量是一個明顯的趨勢。
許相敏表示:江蘇省的可再生能源資源非常豐富,江蘇應充分挖掘可再生能源稟賦優勢,進一步推動可再生能源發展壯大,由注重擴大規模向重視技術創新轉變,進一步發展風光,探
索氫能發電體系建設,深度優化能源結構,推動可再生能源由補充型電源逐步向主力型電源轉變。在煤電方面,許相敏強調,江蘇長期處于電力緊張情形,煤電去產能需根據實際電力供需情況穩步推進,在保證電力供應和峰值負荷的情況下逐步實現煤炭減量化,煤電的功能調整和重新定位是保障江蘇可再生能源消納、推進市場化改革、緩解煤電企業困境的最直接有效的措施。
王賁表示:截止2019年底,湖北省運行中的煤電機組為2900萬千瓦,加上在建中的4臺660MW機組,總存量達到3222萬千瓦,已超過2025年湖北省在綜合考慮電力供應安全、清潔低碳發展等因素下的煤電的合理規模(3150萬千瓦)。若當前推進中的新機組(在建、待批準)和“十三五”期間緩建的機組在“十四五”期間全部投產,則2025年湖北省煤電機組裝機容量將達到3836萬千瓦,會形成嚴重的產能過剩。結合湖北省落后、滿運行年限的煤電機組的退出速度,建議“十四五”和“十五五”期間湖北省新增煤電規模分別控制在300-350萬千瓦和200萬千瓦左右。2030年之后不再新增煤電。
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