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煤电有效容量会否“吃紧”?(聚焦煤电转型增效系列报道之五)

文章来源: 《 中国能源报 》( 2021年02月01日 第 11 版)   发布时间: 2021-02-01 15:33:52   点击次数: 0

  装机容量和发电量是两回事,煤电容量降至50%不会诱发有效容量不足问题出现,当前各地主要通过增加储能设施,弥补大规模新能源接入带来的系统调节能力不足问题。

  国家能源局日前发布消息称,随着风电、太阳能等新能源快速发展,2020年我国新增电力装机中清洁电力比重超过70%,煤电装机历史性降至50%以下,清洁电力装机容量则历史性超过50%。

  一减一增,碳减排效应显著,不过煤电容量降至50%以下,是否影响电力系统安全稳定运行?对此,业内人士向记者表示,装机容量与有效容量没有必然关系,虽然部分时段、部分地区有效容量不足问题已经显现,但电力供应总体平衡。“未来的新一代新能源电力系统中,有效容量是否充足还有待观察。”

  煤电装机首降至49.8%

  国家能源局公布的数据显示,截至2020年,我国火电装机容量达12.45亿千瓦,剔除其中国足球协会超级联赛过1.5亿千瓦的天然气发电、生物质发电和余温余压余气发电,煤电装机约为10.95亿千瓦,占总装机的49.8%,历史性进入50%以内。

  与煤电装机逐渐递减相对应的,是可再生能源装机的激增。

  国家能源局的数据显示,2020年我国“风光”发电分别新增装机7167万、4820万千瓦,去年二者新增装机合计达1.2亿万千瓦,占总新增装机约63%。

  国家发改委能源研究所高级顾问韩文科指出,可再生能源将成为电力能源的主体,我国清洁电力生产比重也将逐年提高。“前三季度,规模以上水电、核电、风电、太阳能发电等一次电力生产占全部发电量的29.2%,比上年同期提高0.9个百分点。”

  煤电容量持续占比逐年减少,新增的可再生能源能否扛起电力系统安全运行的“大旗”? 记者注意到,在2020年全国7.4万亿千瓦时的发电量中,煤电发电量占比达65%左右,依然是电力系统的“主力军”。

  华北电力大学经济与管理学院教授曾鸣表示:“从全国层面看,在冬夏两季电力高峰负荷的特殊时段,即使煤电装机占比低于50%,仍可保障高用电需求水平下的电力供应安全,煤电仍是我国电力系统的‘压舱石’。要实现碳达峰目标,煤电装机量将进一步下降,但这并不意味着煤电将在电力系统中消失。”

  装机容量与有效容量无关

  随着可再生能源大规模并网、用电需求持续增长、电气化比例逐步提高,从供给侧来看,煤电有效容量会“吃紧”吗?

  有效容量,即能主动适应负荷波动特性而调整,主要增加出力的装机。一位长期从事电力政策研究的业内人士告诉记者:“装机容量和发电量是两回事,煤电容量降至50%不会引致有效容量不足,当前各地主要通过增加储能设施,弥补大规模新能源接入带来的系统调节能力不足问题。”

  华北电力大学经济与管理学院教授袁家海表示:“电源结构的变化是低碳转型的要求,与有效容量不足没有必然关系。装机容量不能满足最大负荷和合理运行备用时,才会出现有效容量不足的问题。”

  袁家海进一步说明,我国明确了力争于2030年前碳达峰目标,这对煤电发展形成了上限约束。“从电力安全角度看,预计非煤清洁电力将满足‘十四五’期间大部分新增用电需求,现役机组加上在建缓建机组有序投产,12亿千瓦煤电装机足以保障高用电需求水平下的电力供应安全。”

  在厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强看来,有效容量是动态变化的。在碳中和目标驱动下,新能源发电比例将不断提高,对电力跨区域调配能力、电力系统灵活性和稳定性都提出了更高要求。“煤电可为当前电力系统提供充足的有效容量,但要满足碳中和目标,现有技术经济条件下,有效容量是否充裕目前不好判断。”

  电力市场和需求侧需齐发力

  虽然业内普遍认为装机容量与有效容量没有必然关联,但上述业内人士强调:“不可否认的是,煤电有效容量不足,在局部地区、局部时段是存在的。”

  中国社科院财经战略研究院副研究员冯永晟表示,部分时段和部分地区,可再生能源和外来电优先消纳,本地煤电受双控、煤价以及电力市场设计缺乏合理成本回收机制等因素影响,容量投资未获得充足激励,导致容量水平和结构难以充分保障系统可靠性。“这些供给侧原因加上负荷突然飙升,自然使短期供求紧张加剧。”

  冯永晟认为,在可再生能源发电波动间歇特性不变、全额保障性收购可再生能源弊端凸显的情况下,大幅提高可再生能源消费比例并非易事。“用什么机制决定和分配整个社会需要承担的成本,包括确保可靠性所付出的成本?理论上,只能走市场之路,这是高质量发展和高标准市场体系对电力行业的根本要求。”

  在高比例电力系统中,煤电装机逐步减少,稳定支撑问题如何解决?袁家海表示,未来满足电力需求的方式将发生变化,不再是无条件、低层次的粗放模式,届时的电网形态也会发生显著变化。

  “目前,我国正在制定传统燃油汽车退出的时间表,预计到2050年全国范围内传统燃油汽车将在新车市场上完全退出。电动汽车和燃料电池可作为储能资源,为电力系统提供灵活性服务。电力行业需要全力发展新能源发电和配套的灵活性电力资源,重视需求响应和终端能效提升,建立完善的市场机制和智能坚强的电网体系,以确保可再生能源为主的清洁电力系统安全、高效运行。”袁家海说明。

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