新能源高速發(fā)展的同時,新一輪煤電裝機(jī)也在“狂飆”,這對碳中和大業(yè)來說是幸與不幸?
10月31日,三峽集團(tuán)下屬上市公司三峽能源(SH:600905)發(fā)布公告稱,董事會審議通過議案,將在新疆巴州若羌縣投資718億建設(shè)新能源基地,項(xiàng)目配套建設(shè)煤電6×66萬千瓦。
華夏能源網(wǎng)注意到,三峽集團(tuán)此前在內(nèi)蒙古鄂爾多斯的庫布其中北部新能源基地項(xiàng)目中,同樣配套建設(shè)400萬千瓦煤電,兩個項(xiàng)目合計(jì)要上馬近800萬千瓦的煤電。
三峽集團(tuán)水電起家,綠電裝機(jī)占比超九成,與煤電近乎“零接觸”,卻要如此集中大規(guī)模地上馬煤電,著實(shí)讓業(yè)界出乎意料。
無獨(dú)有偶,傳統(tǒng)老牌煤電巨頭——國家能源集團(tuán)也在大上煤電裝機(jī)。8月24日,國家能源集團(tuán)甘肅巴丹吉林沙漠新能源大基地4×100萬千瓦煤電項(xiàng)目獲得集團(tuán)立項(xiàng)批復(fù)。
兩家央企巨頭的新上煤電項(xiàng)目,有一個共同點(diǎn):煤電都是作為新能源項(xiàng)目的配套電源同步立項(xiàng)上馬的。作為“風(fēng)光火儲”打捆模式中必不可少的組成部分,發(fā)電央企上馬新能源項(xiàng)目都需要配建相應(yīng)數(shù)量的煤電,以作為新能源的調(diào)峰電源。
這是否意味著大上煤電的“潘多拉魔盒”就此打開?
“風(fēng)光火”打捆是逼不得已的模式,可結(jié)果卻是越要發(fā)展新能源,煤電的配套裝機(jī)需求就越大?!帮L(fēng)光火”打捆模式作為一個現(xiàn)象級的存在,引發(fā)了各方對煤電依賴癥是否會長期固化的擔(dān)憂。
要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和,未來二三十年中國的新能源裝機(jī)有望達(dá)到60-80億千瓦,若“風(fēng)光火”打捆模式牢不可破,那么還需要建設(shè)多大規(guī)模的煤電裝機(jī)?這一矛盾問題,不僅會帶來煤電利用小時數(shù)大幅下降,還會帶來如何循序漸進(jìn)去煤的大難題。
煤電裝機(jī)換種方式開閘?
三峽集團(tuán)的兩個煤電項(xiàng)目,其一是位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯的庫布其中北部新能源基地項(xiàng)目,規(guī)劃建設(shè)光伏800萬千瓦、風(fēng)電400萬千瓦、光熱20萬千瓦,配套煤電400萬千瓦及新型儲能500萬千瓦時。所發(fā)電力擬通過蒙西-京津冀特高壓直流(在建中)外送。
其二,是位于新疆若羌縣的三峽南疆塔克拉瑪干沙漠新能源基地項(xiàng)目,規(guī)劃建設(shè)光伏850萬千瓦、風(fēng)電400萬千瓦,配套煤電396萬千瓦及新型儲能約250萬千瓦。所發(fā)電力擬通過“疆電外送”第四通道送至川渝地區(qū)。
前述國家能源集團(tuán)甘肅煤電項(xiàng)目也是類似模式——位于甘肅省酒泉的巴丹吉林沙漠新能源基地項(xiàng)目,風(fēng)光新能源總裝機(jī)1100萬干瓦,為了支撐風(fēng)光外送,項(xiàng)目配套了4×100萬千瓦的煤電項(xiàng)目。
其實(shí)不僅僅是三峽集團(tuán)和國家能源集團(tuán),其他發(fā)電央企的新能源項(xiàng)目開發(fā),基本都同樣采用“風(fēng)光火”打捆模式。
例如,內(nèi)蒙古庫布齊南部、烏蘭布和以及騰格里三大沙漠基地,分別由央國企華能、蒙能、華電牽頭,每個項(xiàng)目風(fēng)光裝機(jī)都是約1200萬千瓦(約800萬千瓦光伏和400萬千瓦風(fēng)電),這些新能源項(xiàng)目也都同時配套約400萬千瓦煤電,并全部新增配套一條外送通道。
這些“風(fēng)光火”打捆的新能源項(xiàng)目,投資規(guī)模非常驚人。以華能庫布齊南部基地項(xiàng)目為例,該項(xiàng)目總裝機(jī)1600萬千瓦(包含風(fēng)電400萬千瓦、光伏800萬千瓦、煤電400萬千瓦),總投資800億元,是華能近年來單體投資最大、規(guī)劃產(chǎn)能最大的新能源基地項(xiàng)目。
對“風(fēng)光火”打捆模式的煤電配比,此前有業(yè)內(nèi)人士曾做過測算,過去沒有風(fēng)光發(fā)電的時候,1.2千瓦的煤電能為1千瓦的用戶供電;但新型電力系統(tǒng)下,需要“1.2千瓦的新能源+1千瓦的煤電”才能對應(yīng)1千瓦的用戶。也就是說,平時不開機(jī)的1千瓦煤電,主要是為新能源提供調(diào)峰服務(wù)。
從從前述發(fā)電央企風(fēng)光大基地項(xiàng)目的實(shí)操來計(jì)算,“風(fēng)光火”打捆模式的新能源與煤電的配比也大概有3:1,即每3千瓦風(fēng)光新能源,就需要配套1千瓦的煤電。
為什么需要按比例配套煤電?這背后原因還是源于新能源的隨機(jī)性、間歇性、波動性難題。光伏發(fā)電年利用小時數(shù)僅為1500小時左右,風(fēng)電利用小時數(shù)在2200小時左右,新能源發(fā)不出電以及發(fā)電量不夠的時候,就需要煤電頂上來。
如果“風(fēng)光火”打捆成為牢不可破的模式,按照每3千瓦風(fēng)光新能源需要配套1千瓦煤電來計(jì)算,到新能源裝機(jī)達(dá)到60-80億千瓦的碳中和階段,中國需要新建的煤電裝機(jī)將達(dá)到20-27億千瓦。
據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2024》,截至2023年年底,我國煤電裝機(jī)容量約11.7億千瓦。如果為了發(fā)展新能源配建煤電再翻一倍,發(fā)展新能源的意義在哪里?
如何打破煤電依賴癥“怪圈”?
“風(fēng)光火”打捆模式背后,是能源體系中頑固的煤電依賴癥。
本來,更符合清潔能源替代路線的消納路徑是“風(fēng)光儲”打捆,即大力發(fā)展新能源和儲能,風(fēng)光電用不掉的部分用多種形式的儲能儲存起來,讓儲能參與調(diào)峰。這是理想中的新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑。
事實(shí)上,各地方政府也在通過新能源強(qiáng)制配儲的辦法大力推動“風(fēng)光儲”打捆模式,就連中東部的分布式光伏開發(fā),也已經(jīng)在強(qiáng)制配儲。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布《新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》顯示,截至2024年上半年,中國新型儲能累計(jì)裝機(jī)達(dá)到48.18吉瓦/107.86吉瓦時。與風(fēng)光裝機(jī)增長同步,儲能裝機(jī)也在突飛猛進(jìn)。
但是放眼整個電力系統(tǒng),儲能電站的系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用極為有限。中國工程院院士劉吉臻在公開演講中曾表示,其帶隊(duì)考察了不下5個儲能調(diào)峰電站,尷尬的是,每個儲能電站都拿不出調(diào)峰運(yùn)行數(shù)據(jù)。
由于儲能暫時還難以有效扛起電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的重?fù)?dān),“風(fēng)光儲”打捆模式還難以成形,退而求其次,就有了“風(fēng)光火”打捆消納新能源的模式。而后者還頗為見效——在這一模式加持下,短短三年多時間,中國的風(fēng)光裝機(jī)就從2020年底的5億千瓦,迅速攀升至目前的逾12億千瓦。到2023年底,中國新能源電量占比已達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的15.8%。
不過,與此同時,“風(fēng)光火”打捆模式的問題也在加速暴露。
一方面,外送通道的新能源電量占比遲遲難有實(shí)質(zhì)性突破。按照《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》的設(shè)想,我國新建的特高壓通道,輸配可再生能源電量的比例原則上不低于50%。然而,當(dāng)前西北地區(qū)的特高壓利用小時數(shù)受限,在現(xiàn)有特高壓線路規(guī)劃中的新能源比例,遠(yuǎn)低于可再生能源50%的要求。
據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2022年,天中、靈紹、祁韶、昭沂、吉泉、陜武等特高壓通道的可再生能源占比分別為40%、20%、15%、28%和28%。這意味著,“硬幣的另一面”是特高壓線路的煤電占比居高不下。
另一大困境,體現(xiàn)在中東部的分布式新能源開發(fā)之中。
按照新型電力系統(tǒng)發(fā)展的要求,風(fēng)光需要逐步成長為主力電源。但對整個電力系統(tǒng)來說,發(fā)電隨機(jī)波動的風(fēng)電、光伏,無法滿足電網(wǎng)送電的穩(wěn)定性需求。這就需要煤電作為配套電源,“風(fēng)光火”打捆發(fā)展新能源的模式也得以固化,這也直接驅(qū)動了三峽集團(tuán)等綠電為主業(yè)的央企開始上馬大量煤電項(xiàng)目,否則新能源項(xiàng)目就建不起來。
這帶來的結(jié)果是,新能源裝機(jī)越多,配套煤電的規(guī)模也就越大;而新建煤電,又帶來新的碳排放。如此循環(huán),左右手互搏,形成怪圈。
這也難怪有電力央企內(nèi)部人士感嘆:“發(fā)電央企又回到自己的傳統(tǒng)能源上去了,用煤電來支持所謂新能源大基地的發(fā)展,最怕的就是,新能源項(xiàng)目還沒最終建成,一個個煤電企業(yè)又都活過來了。”
在“風(fēng)光火”打捆模式大行其道的情況下,帶來的負(fù)面問題會逐步累計(jì),變成難辦的“爛攤子”。
在8月份舉行的2024電力低碳轉(zhuǎn)型年會上,中國工程院院士劉吉臻在主旨演講中表示,新能源“三性”(隨機(jī)性、間歇性、波動性)是世界性難題,不是用上儲能等一兩種調(diào)節(jié)手段就能夠加以解決的。
要打破“風(fēng)光火打捆”模式,未來必須要找到新的、成熟的調(diào)節(jié)手段與調(diào)節(jié)模式??梢员в邢M氖牵磥韮δ?、綠電氫能技術(shù)的突破能夠帶來調(diào)節(jié)能力的幾何級增長,或者在電網(wǎng)側(cè)發(fā)力,將電網(wǎng)體系打造的更加智能、柔性、可調(diào),多方發(fā)力為新型電力系統(tǒng)找到日臻成熟的調(diào)節(jié)模式組合,期待這一天的到來不會太久遠(yuǎn)。
