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        煤電裝機數據鬧“烏龍”

        華夏能源網發布時間:2024-02-28 12:10:37

          圍繞“綠電代煤”,中國在2023年趕出了亮眼進度:新增風光裝機達3億千瓦。

          但評判成效,不能只看裝機量。

          有意思的是,被視為能源轉型最重要指標的煤電裝機數據,卻罕見打起架來。

          1月24日,國新辦新聞發布會。在回應記者關于央企保供的話題時,國資委副秘書長、新聞發言人李冰表示:2023年“煤電機組保持安全高效運行,全年累計發電5.35萬億千瓦時,以占全國52%的裝機規模貢獻了占全國63%的發電量”。

          幾天后的1月30日,中電聯發布的《2023-2024年度全國電力供需形勢分析預測報告》稱,2023年非化石能源裝機首超50%,煤電裝機占比已經降至40%以下。

          一個說煤電裝機占比52%,一個卻說煤電裝機占比已經降至40%以下,兩個數字差距不小。

          煤電占比數據為什么會打架?這背后不僅僅是煤電多了一點還是少了一點的問題,重點是隨著綠電裝機飛躍式增長,中國綠電代煤、能源轉型的實質性步伐邁的怎么樣的問題。

          煤電數據“打架”背后

          國新辦方面,“煤電機組以占全國52%的裝機規模”的數據,或來自統計局。這個發電量數據,突出的是央企的煤電保供成績。

          截至2023年底,國內全口徑發電裝機容量29.2億千瓦(中電聯《2023—2024年度全國電力供需形勢分析預測報告》數據)。如果按總裝機占比52%來計算,2023年的煤電裝機數是達到了15.18億千瓦。

          這個數字看起來是有點高了,因為2022年煤電裝機數據為11.24億千瓦(中電聯《中國電力行業年度發展報告2023》數據)。一年增長近3億千瓦?高的有點不科學。

          再來看中電聯的數據:2023年煤電裝機占比降至39.9%(首次降至40%以下),對應起來就是11.65億千瓦。2022年這一數字是11.24億千瓦,這意味著2023年全年煤電裝機增長為4100萬千瓦。

          從2018年到2022年,中國的燃煤發電裝機從10.1億千瓦增長到11.24億千瓦,年均增長2750萬千瓦。對比起來,2023年4100萬千瓦的煤電裝機是有一個小幅增長的。

          這似乎與2021年電荒后煤電審批開閘有很大關系。據全球能源監測組織統計,繼2021年核準了超過2300萬千瓦的煤電項目之后,2022年,中國煤電核準量高達1.06億千瓦以上,相當于每周核準2個煤電項目。

          另據國際環保機構綠色和平《中國電力部門低碳轉型2023年上半年進展分析》報告顯示,2023年上半年,中國總計核準煤電裝機5040萬千瓦。

          煤電廠的建設周期在一年半左右,上述近2億千瓦的煤電裝機核準,多半會在2024年投入運營。也就是說,2024年或許會有一輪煤電裝機增長大爆發。

          而業界之所以高度關注中國的煤電裝機容量,出于一個固有的認識:在中國“雙碳”進程中,煤電裝機容量占比要逐漸走低,甚至只有煤電裝機絕對數量降下去了,中國如期實現碳中和才有可能。

          這個認識從邏輯上似乎沒有問題,但對中國國情是缺乏理解的,對中國雙碳轉型理解的過于機械化了——中國走向碳中和的過程中,煤電裝機容量繼續飆升是不可避免的。

          為什么這么說?新能源發電依賴的是太陽能、風能等自然資源,發電特征就是“靠天吃飯”,具有高度的隨機波動性。隨著新能源越來越多并網,電力系統這個“大水池”中就需要更多的提供穩定特性的電源,否則整個電力系統的穩定性就會出問題。

          為解決電力系統的穩定、安全運行,就需要進一步提升煤電的容量充裕度——目前看,只有煤電能夠做好調峰,為電力系統提供穩定性。

          在歐美國家,提供穩定性的更多是氣電,氣電更加清潔低碳,燃氣輪機也很方便頻繁啟停。但是,中國“貧油、少氣、富煤”的資源稟賦決定了,沒有條件上那么多的氣電,于是就只能把新能源綁定煤電——新能源要大發展,煤電裝機也必須跟著上。

          新能源“有裝機無電量”的尷尬

          準確的理解中國碳中和目標下的能源轉型,不是簡單的容量替代,而是電量替代;不是新能源裝機替代煤電裝機,而是新能源發電量逐步替代煤電發電量。

          現在的問題是,新能源裝機容量實現了躍進式增長,但新能源發電量占比卻沒有同步增長。換句話說,新能源是“有裝機、無電量”。伴隨著新能源更大比例地接入電網,需要用電的時候發不出來,那就是大問題了。

          國資委和中電聯雙方的數據都顯示,2023年煤電的發電量占比達到了63%。這個比例是有所抬頭的——2022年,煤電發電量占比剛剛從上一年的60.1%降到了58.4%。

          煤電發電量占比為何“掉頭”向上?中電聯并沒有說明原因。

          如果說將其歸因為2023年有4000多萬千瓦新增煤電裝機,不夠有說服力;煤電利用小時數有所回升(火電利用小時數4466小時,同比提高76小時),當然對煤電占比掉頭有貢獻,但是也不可能是全部。

          根據中電聯另一數據提到的水電發電量占比下降,在此消彼長的電源結構中,水電占比的微降是誰來補的呢?中電聯稱,是煤電“有效彌補了水電出力的下降。”

          那么,為什么不是由突飛猛進的新能源發電去補水電出力下降的空缺呢?很顯然,煤電的主力電源地位還牢不可破,新能源暫時還靠不住!

          過去一年,中國新能源裝機經歷了爆發式增長。截至2023年底,風電、光伏裝機合計達10.5億千瓦,總容量占比36%。這較2022年底的7.6億千瓦,大幅增長約3億千瓦,同比增幅近四成。這當中,最兇猛的光伏新增了2.2億千瓦裝機,一年干出了之前四年的總和。

          然而,新能源裝機迅猛增長的同時,電量卻并沒有對應增長。2023年3億千瓦的新增新能源裝機,按理來說,新能源的電量占比也應該是同步增加才對。

          此前幾年,風電光伏發電占比大概是以每年1個百分點的速度在增長(2022年,風電、光伏發電量1.19萬億千瓦時,占全社會用電量的13.8%)。按照2023年3億千瓦的新增風光裝機占比估算,風光電量占比理應有4個、5個百分點的增幅。不過,中電聯報告不知道是無意還是有意,回避了風光發電量占比數據,相反,煤電發電量占比倒是掉頭增長了4.6%。

          長遠來看,風電、光伏只增裝機量,不增發電量的問題,到了必須重視的時候了。

          中電聯預計,到2024年底,中國新能源發電累計裝機規模將進一步躥升至13億千瓦左右,用不了多久,這一規模還將升至15億千瓦甚至更高。如果風電、光伏發電量占比還不能合理的提高,那碳中和就將遭遇嚴重卡點了。

          綠電代煤“卡”在哪了?

          問題的根源還在老問題:消納困難。

          但這一輪消納困難,無論是在復雜誘因上,還是在困難的數量級上,早已不是10年前“風電三峽”那種消納困難所能同日而語的。

          當前,新能源消納難已是系統性難題。在西北光照資源好的地區,例如青海,每到中午大量光伏電站被迫放棄光照最好的3—4小時不發電;在中東部分布式光伏快速發展的地區,例如河南,省內大部分區域都被預警為綠電消納困難的紅色區域(參考華夏能源網此前報道《分布式光伏陷入“成長的煩惱”:電網容量告急,消納“紅區”何解?|深度》)。

          新能源消納難、綠電代煤電量上不去,主要有兩大誘因:

          首先,是源于國內“風光火”打捆的供電模式。

          為了解決西北地區風光消納的問題,國家批復了多條特高壓路線。但這些路線并不是單純的送出風光電,而是要“風光火”打捆外送,這樣才能讓送電更平滑、更可控、更安全,同時經濟性更好。這個時候,配套煤電建設就成為了必選項。

          例如,2020年初,國家能源局批復陜北—湖北±800千伏特高壓直流工程,同時還安排配套了5個煤電項目。國家能源局在《復函》中指出:“該項目擬規劃配套的796萬千瓦煤電項目要充分發揮調峰能力,為風、光等新能源外送提供必要支持,保障新能源消納能力。”

          “風光火”打捆的模式決定了,越是要大上新能源發電并寄希望于新能源多發電,就不可避免地需要增加煤電電量,令綠電代煤效果很大程度上被抵消。

          業內人士做過簡單測算,過去沒有風、光發電并網的時代,1.2千瓦的煤電能為1千瓦的用戶供電,但風光火打捆模式下,需要“1.2千瓦的新能源+1千瓦的煤電”,才能對應1千瓦的用戶。這樣,平時不開機的1千瓦煤電,需要隨之待命為新能源提供備用以及調峰等項服務。從風光大基地的實踐來看,適配1-1.2億千瓦的新能源發電,起碼也要400萬千瓦以上的煤電。

          總結而言,大上風光裝機本意是要增加新能源和綠電占比,但是“風光火”打捆的模式決定了,發出更多綠電的同時,煤電也要大比例增長,因為綠電無法撇開煤電全天候獨立供電。

          其次,風光的出力特性使得“綠電代煤”大打折扣。

          由于風、光電不均勻出力,風電往往在夜晚因為風大而出力最多,光伏則在中午那兩三個小時出力最多。然而,在風光發電出力最好的時候,往往不是用電需求最旺盛的時候,于是就有大量的綠色電力被棄。

          風光新能源出力特性不夠適應電力需求,有多種表現形式,有負電價進而影響到新能源場站的發電積極性,更有直接停機棄風棄光。

          2022年12月,在中午13時左右,光伏項目出力最好的時候,山東發電側現貨價格出現了每天1-2個小時的-80元/MWh(-8分/度)出清電價。不止是山東,還有多省將中午調整成谷段電價。

          而去年以來,青海每到中午,因整個電力系統沒有那么多的電力需求,大量光伏電站被電網告知需要停機,放棄光照最好的3—4小時光能。

          風光出力最好的時候不能實現滿發甚至還要關機停發,那出力不夠好的時候(風光不發電以及光伏弱發的時候),又只能由煤電頂上來,煤電電量必然上升。這樣的兩頭堵,風光新能源發電量占比又怎么能提上去呢?

          構建新能源為主體的新型電力系統,是要對整個電力體系做根本性變革,并不完全是悶頭上馬新能源項目就行了。新能源裝機是要增長,更需要的是整個系統的優化和升級,讓耗資巨大的新能源裝機真正出力,而不是擺設。

          到2060年中國實現碳中和,留給我們的時間已經不足40年,如果綠電比例每年只能提升一個百分點,碳中和目標顯然無法實現,提升新能源發電量占比的問題,是時候要擺上日程了。

          文章來源:華夏能源網


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