今天小编分享的财经经验:煤电装机数据闹出“乌龙”?背后是新能源“有装机无电量”的尴尬,欢迎阅读。
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文|华夏能源网
围绕 " 绿电代煤 ",中国在 2023 年赶出了亮眼进度:新增风光装机达 3 亿千瓦。
但评判成效,不能只看装机量。
有意思的是,被视为能源转型最重要指标的煤电装机数据,却罕见打起架来。
1 月 24 日,国新办新闻发布会。在回应记者关于央企保供的话题时,国资委副秘书长、新闻发言人李冰表示:2023 年 " 煤电机组保持安全高效运行,全年累计发电 5.35 万亿千瓦时,以占全国 52% 的装机规模贡献了占全国 63% 的发电量 "。
几天后的 1 月 30 日,中电联发布的《2023-2024 年度全国电力供需形势分析预测报告》称,2023 年非化石能源装机首超 50%,煤电装机占比已经降至 40% 以下。
一个说煤电装机占比 52%,一个却说煤电装机占比已经降至 40% 以下,两个数字差距不小。
煤电占比数据为什么会打架?这背后不仅仅是煤电多了一点还是少了一点的问题,重点是随着绿电装机飞跃式增长,中国绿电代煤、能源转型的实质性步伐迈的怎么样的问题。
煤电数据 " 打架 " 背后
国新办方面," 煤电机组以占全国 52% 的装机规模 " 的数据,或来自统计局。这个发电量数据,突出的是央企的煤电保供成绩。
截至 2023 年底,国内全口径发电装机容量 29.2 亿千瓦(中电联《2023 — 2024 年度全国电力供需形势分析预测报告》数据)。如果按总装机占比 52% 来计算,2023 年的煤电装机数是达到了 15.18 亿千瓦。
这个数字看起来是有点高了,因为 2022 年煤电装机数据为 11.24 亿千瓦(中电联《中国电力行业年度发展报告 2023》数据)。一年增长近 3 亿千瓦?高的有点不科学。
再来看中电联的数据:2023 年煤电装机占比降至 39.9%(首次降至 40% 以下),对应起来就是 11.65 亿千瓦。2022 年这一数字是 11.24 亿千瓦,这意味着 2023 年全年煤电装机增长为 4100 万千瓦。
从 2018 年到 2022 年,中国的燃煤发电装机从 10.1 亿千瓦增长到 11.24 亿千瓦,年均增长 2750 万千瓦。对比起来,2023 年 4100 万千瓦的煤电装机是有一个小幅增长的。
这似乎与 2021 年电荒后煤电审批开闸有很大关系。据全球能源监测组织统计,继 2021 年核准了超过 2300 万千瓦的煤电项目之后,2022 年,中国煤电核准量高达 1.06 亿千瓦以上,相当于每周核准 2 个煤电项目。
另据国际环保机构绿色和平《中国电力部门低碳转型 2023 年上半年进展分析》报告显示,2023 年上半年,中国总计核准煤电装机 5040 万千瓦。
煤电厂的建设周期在一年半左右,上述近 2 亿千瓦的煤电装机核准,多半会在 2024 年投入运营。也就是说,2024 年或许会有一轮煤电装机增长大爆发。
而业界之所以高度关注中国的煤电装机容量,出于一个固有的认识:在中国 " 双碳 " 进程中,煤电装机容量占比要逐渐走低,甚至只有煤电装机绝对数量降下去了,中国如期实现碳中和才有可能。
这个认识从逻辑上似乎没有问题,但对中国国情是缺乏理解的,对中国双碳转型理解的过于机械化了——中国走向碳中和的过程中,煤电装机容量继续飙升是不可避免的。
为什么这么说?新能源发电依赖的是太阳能、风能等自然资源,发电特征就是 " 靠天吃饭 ",具有高度的随机波动性。随着新能源越来越多并网,电力系统这个 " 大水池 " 中就需要更多的提供稳定特性的电源,否则整个电力系统的稳定性就会出问题。
为解决电力系统的稳定、安全运行,就需要进一步提升煤电的容量充裕度——目前看,只有煤电能够做好调峰,为电力系统提供稳定性。
在欧美国家,提供稳定性的更多是气电,气电更加清洁低碳,燃气轮机也很方便频繁启停。但是,中国 " 贫油、少气、富煤 " 的资源禀赋决定了,没有条件上那么多的气电,于是就只能把新能源绑定煤电——新能源要大发展,煤电装机也必须跟着上。
新能源 " 有装机无电量 " 的尴尬
准确的理解中国碳中和目标下的能源转型,不是简单的容量替代,而是电量替代;不是新能源装机替代煤电装机,而是新能源发电量逐步替代煤电发电量。
现在的问题是,新能源装机容量实现了跃进式增长,但新能源发电量占比却没有同步增长。换句话说,新能源是 " 有装机、无电量 "。伴随着新能源更大比例地接入电网,需要用电的时候发不出来,那就是大问题了。
国资委和中电联双方的数据都显示,2023 年煤电的发电量占比达到了 63%。这个比例是有所抬头的—— 2022 年,煤电发电量占比刚刚从上一年的 60.1% 降到了 58.4%。
煤电发电量占比趋势
煤电发电量占比为何 " 掉头 " 向上?中电联并没有说明原因。
如果说将其归因为 2023 年有 4000 多万千瓦新增煤电装机,不够有说服力;煤电利用小时数有所回升(火电利用小时数 4466 小时,同比提高 76 小时),当然对煤电占比掉头有贡献,但是也不可能是全部。
根据中电联另一数据提到的水电发电量占比下降,在此消彼长的电源结构中,水电占比的微降是谁来补的呢?中电联称,是煤电 " 有效弥补了水电出力的下降。"
那么,为什么不是由突飞猛进的新能源发电去补水电出力下降的空缺呢?很显然,煤电的主力电源地位还牢不可破,新能源暂时还靠不住!
过去一年,中国新能源装机经历了爆发式增长。截至 2023 年底,风电、光伏装机合计达 10.5 亿千瓦,总容量占比 36%。这较 2022 年底的 7.6 亿千瓦,大幅增长约 3 亿千瓦,同比增幅近四成。这当中,最凶猛的光伏新增了 2.2 亿千瓦装机,一年干出了之前四年的总和。
然而,新能源装机迅猛增长的同时,电量却并没有对应增长。2023 年 3 亿千瓦的新增新能源装机,按理来说,新能源的电量占比也应该是同步增加才对。
此前几年,风电光伏发电占比大概是以每年 1 个百分点的速度在增长(2022 年,风电、光伏发电量 1.19 万亿千瓦时,占全社会用电量的 13.8%)。按照 2023 年 3 亿千瓦的新增风光装机占比估算,风光电量占比理应有 4 个、5 个百分点的增幅。不过,中电联报告不知道是无意还是有意,回避了风光发电量占比数据,相反,煤电发电量占比倒是掉头增长了 4.6%。
长远来看,风电、光伏只增装机量,不增发电量的问题,到了必须重视的时候了。
中电联预计,到 2024 年底,中国新能源发电累计装机规模将进一步蹿升至 13 亿千瓦左右,用不了多久,这一规模还将升至 15 亿千瓦甚至更高。如果风电、光伏发电量占比还不能合理的提高,那碳中和就将遭遇严重卡点了。
绿电代煤 " 卡 " 在哪了?
问题的根源还在老问题:消纳困难。
但这一轮消纳困难,无论是在复杂诱因上,还是在困难的数量级上,早已不是 10 年前 " 风电三峡 " 那种消纳困难所能同日而语的。
当前,新能源消纳难已是系统性难题。在西北光照资源好的地区,例如青海,每到中午大量光伏电站被迫放弃光照最好的 3 — 4 小时不发电;在中东部分布式光伏快速发展的地区,例如河南,省内大部分区網域都被预警为绿电消纳困难的红色区網域(参考华夏能源网此前报道《分布式光伏陷入 " 成长的烦恼 ":电网容量告急,消纳 " 红区 " 何解?|深度》)。
新能源消纳难、绿电代煤电量上不去,主要有两大诱因:
首先,是源于国内 " 风光火 " 打捆的供电模式。
为了解决西北地区风光消纳的问题,国家批复了多条特高压路线。但这些路线并不是单纯的送出风光电,而是要 " 风光火 " 打捆外送,这样才能让送电更平滑、更可控、更安全,同时经济性更好。这个时候,配套煤电建设就成为了必选项。
例如,2020 年初,国家能源局批复陕北—湖北 ± 800 千伏特高压直流工程,同时还安排配套了 5 个煤电项目。国家能源局在《复函》中指出:" 该项目拟规划配套的 796 万千瓦煤电项目要充分发挥调峰能力,为风、光等新能源外送提供必要支持,保障新能源消纳能力。"
" 风光火 " 打捆的模式决定了,越是要大上新能源发电并寄希望于新能源多发电,就不可避免地需要增加煤电电量,令绿电代煤效果很大程度上被抵消。
业内人士做过简单测算,过去没有风、光发电并网的时代,1.2 千瓦的煤电能为 1 千瓦的用户供电,但风光火打捆模式下,需要 "1.2 千瓦的新能源 +1 千瓦的煤电 ",才能对应 1 千瓦的用户。这样,平时不开机的 1 千瓦煤电,需要随之待命为新能源提供备用以及调峰等项服务。从风光大基地的实践来看,适配 1-1.2 亿千瓦的新能源发电,起码也要 400 万千瓦以上的煤电。
总结而言,大上风光装机本意是要增加新能源和绿电占比,但是 " 风光火 " 打捆的模式决定了,发出更多绿电的同时,煤电也要大比例增长,因为绿电无法撇开煤电全天候独立供电。
其次,风光的出力特性使得 " 绿电代煤 " 大打折扣。
由于风、光电不均匀出力,风电往往在夜晚因为风大而出力最多,光伏则在中午那两三个小时出力最多。然而,在风光发电出力最好的时候,往往不是用电需求最旺盛的时候,于是就有大量的绿色电力被弃。
风光新能源出力特性不够适应电力需求,有多种表现形式,有负电价进而影响到新能源场站的发电积极性,更有直接停机弃风弃光。
2022 年 12 月,在中午 13 时左右,光伏项目出力最好的时候,山东发电侧现货价格出现了每天 1-2 个小时的 -80 元 /MWh(-8 分 / 度)出清电价。不止是山东,还有多省将中午调整成谷段电价。
而去年以来,青海每到中午,因整个电力系统没有那么多的电力需求,大量光伏电站被电网告知需要停机,放弃光照最好的 3 — 4 小时光能。
风光出力最好的时候不能实现满发甚至还要关机停发,那出力不够好的时候(风光不发电以及光伏弱发的时候),又只能由煤电顶上来,煤电电量必然上升。这样的两头堵,风光新能源发电量占比又怎么能提上去呢?
构建新能源为主体的新型电力系统,是要对整个电力体系做根本性变革,并不完全是闷头上马新能源项目就行了。新能源装机是要增长,更需要的是整个系统的优化和更新,让耗资巨大的新能源装机真正出力,而不是摆设。
到 2060 年中国实现碳中和,留给我们的时间已经不足 40 年,如果绿电比例每年只能提升一个百分点,碳中和目标显然无法实现,提升新能源发电量占比的问题,是时候要摆上日程了。