今天小編分享的财經經驗:煤電裝機數據鬧出“烏龍”?背後是新能源“有裝機無電量”的尴尬,歡迎閱讀。
圖片來源 @視覺中國
文|華夏能源網
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标的煤電裝機數據,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 "。
幾天後的 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。
煤電占比數據為什麼會打架?這背後不僅僅是煤電多了一點還是少了一點的問題,重點是随着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麼樣的問題。
煤電數據 " 打架 " 背後
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,國内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,這意味着 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 年電荒後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後,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,煤電裝機容量繼續飙升是不可避免的。
為什麼這麼說?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 ",具有高度的随機波動性。随着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 " 的資源禀賦決定了,沒有條件上那麼多的氣電,于是就只能把新能源綁定煤電——新能源要大發展,煤電裝機也必須跟着上。
新能源 " 有裝機無電量 " 的尴尬
準确的理解中國碳中和目标下的能源轉型,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 "。伴随着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%。
煤電發電量占比趨勢
煤電發電量占比為何 " 掉頭 " 向上?中電聯并沒有說明原因。
如果說将其歸因為 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。"
那麼,為什麼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,一年幹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将進一步蹿升至 13 億千瓦左右,用不了多久,這一規模還将升至 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,那碳中和就将遭遇嚴重卡點了。
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,省内大部分區網域都被預警為綠電消納困難的紅色區網域(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,是源于國内 " 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,國家能源局批復陝北—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:" 該項目拟規劃配套的 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。
業内人士做過簡單測算,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,需要随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,适配 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适應電力需求,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,還有多省将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麼多的電力需求,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麼能提上去呢?
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更新,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,碳中和目标顯然無法實現,提升新能源發電量占比的問題,是時候要擺上日程了。