經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者 初磊

　　自然資源保護(hù)協(xié)會(NRDC)與北京大學(xué)能源研究院近日聯(lián)合發(fā)布了煤控研究項(xiàng)目的最新報(bào)告——《碳達(dá)峰與碳中和背景下山東電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑研究》(下稱《報(bào)告》)。《報(bào)告》預(yù)計(jì)，山東省電力行業(yè)的碳排放將在“十四五”期間達(dá)峰，煤電裝機(jī)和發(fā)電量在“十五五”期間將保持在平臺期。另外，《報(bào)告》建議山東確保煤電裝機(jī)容量不突破1.08億千瓦的上限，并對山東電力轉(zhuǎn)型提出了政策建議。

　　針對雙碳目標(biāo)，《報(bào)告》設(shè)置了“常規(guī)政策”和“清潔能源”兩個(gè)情景。在兩種情景下，山東省煤電發(fā)電量都將在2025年之前達(dá)到峰值�！秷�(bào)告》認(rèn)為，現(xiàn)有的電力發(fā)展模式和路徑能夠滿足電力“碳達(dá)峰”的要求，即依靠省內(nèi)風(fēng)電、光伏、核電等非化石能源快速發(fā)展和“外電入魯”相結(jié)合的方式，可以實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的“碳達(dá)峰”。

　　《報(bào)告》建議，山東應(yīng)嚴(yán)控新增煤電項(xiàng)目，不再核準(zhǔn)新的商用煤電機(jī)組；山東應(yīng)該制定淘汰落后煤電的中長期路線圖，并加大落后煤電機(jī)組的淘汰力度，確保煤電裝機(jī)不突破1.08億千瓦的上限。

　　《報(bào)告》摘要如下：

　　山東煤電裝機(jī)將在“十四五”時(shí)期達(dá)到峰值。通過模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)政策情景下，山東煤電在2025 年達(dá)到裝機(jī)峰值，峰值為11182萬千瓦，較2021年裝機(jī)增加546萬千瓦；在清潔能源情景下，山東煤電在2023年達(dá)到峰值，峰值為10777萬千瓦，較2021年裝機(jī)增加141萬千瓦。在兩種情景下，山東煤電都將在“十四五” 時(shí)期達(dá)到峰值，但清潔能源情景峰值年份較常規(guī)政策情景提前2年，峰值規(guī)模減少405萬千瓦（圖1）。

　　山東發(fā)電行業(yè)煤耗量、二氧化碳排放量有望在2021年達(dá)到峰值后持續(xù)下降。如圖2、圖3所示，在常規(guī)政策情景下，山東電力行業(yè)用于發(fā)電的煤耗量、二氧化碳排放量均在2023年達(dá)到峰值，峰值分別為15292萬噸標(biāo)煤、42396萬噸。

　　但是，如果堅(jiān)持更具有雄心的清潔能源政策，山東電力行業(yè)發(fā)電的煤耗量、二氧化碳排放量均已在2021年達(dá)到峰值，峰值為14997萬噸標(biāo)煤、41579萬噸，峰值平臺期持續(xù)到2023年，之后呈現(xiàn)下降趨勢。

　　“碳達(dá)峰”階段，兩種情景下煤電裝機(jī)量和發(fā)電量具有明顯的差別。常規(guī)政策、清潔能源兩種情景下，山東省的煤電都需要增長，但是增長的數(shù)量存在很大的不同。在常規(guī)政策情景下，煤電裝機(jī)規(guī)模、發(fā)電量都需要增加，前者需要凈增加546萬千瓦，后者需增加162億千瓦時(shí)，并且煤電裝機(jī)在2030年之前一直保持較高的規(guī)模。

　　但是，在清潔能源情景下，煤電發(fā)電量一直是下降狀態(tài)，煤電裝機(jī)規(guī)模只需少量增加，并且達(dá)峰后迅速減少，2030年所需裝機(jī)降低到8556萬千瓦，比峰值期降低了2221萬千瓦，也比2021年實(shí)際裝機(jī)降低了2080萬千瓦(見前文圖1所示)。各年發(fā)電量變化情況見圖4。

　　清潔能源情景路徑將是山東電力轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然選擇。在“碳達(dá)峰”階段，常規(guī)政策路徑和清潔能源路徑對于《規(guī)劃》的結(jié)果影響不大，只影響到煤電裝機(jī)、煤炭消耗和碳排放的峰值、峰值年份，對于達(dá)峰的結(jié)果影響不大。

　　但是，在“碳中和”階段，不同路徑下的碳排放量存在很大的差距。常規(guī)政策情景下(圖5)，2060年電力行業(yè)二氧化碳排放量為13293萬噸，降低到峰值期的34%。清潔能源情景下，2060年電力行業(yè)二氧化碳排放為4559萬噸，降低到峰值期的11%左右。

　　在常規(guī)政策情景下，山東電力行業(yè)仍然有1.33億噸二氧化碳排放量，很難采用CCUS、碳匯等方式來處理。而清潔能源情景下，2060年電力行業(yè)二氧化碳排放量能夠降低到0.46億噸的水平，僅為常規(guī)政策情景的 三分之一左右，這一部分的二氧化碳排放量比較容易通過CCUS、碳匯等方式實(shí)現(xiàn)碳中和。

　　因此，按照清潔能源情景進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展是山東電力的必然選擇。

　　供熱問題將極大地影響“碳中和”階段的規(guī)劃結(jié)果。當(dāng)前，山東熱力需求99%以上由煤炭來滿足，剩余的來自石油和天然氣。在實(shí)現(xiàn)“碳中和”的過程中，煤炭必然要大規(guī)模地退出。依據(jù)目前的形勢來判斷，大規(guī)模煤炭退出留下的缺口很大一部分需要清潔電力來補(bǔ)充，這將大大影響“碳中和”階段的規(guī)劃結(jié)果。

　　在“碳中和”階段，即使考慮供電滿足50%的熱力需求，清潔能源情景中，考慮供熱的電量消耗，風(fēng)電、太陽能裝機(jī)分別增加6900萬千瓦和1.38億千瓦，超過非供熱情景的60%（具體見圖6所示）。如果完全用風(fēng)電發(fā)電量來補(bǔ)充，所需的風(fēng)電裝機(jī)接近3億千瓦，如果完全用光伏來滿足，所需的光伏裝機(jī)將超過5億千瓦。依照目前的條件來看，這個(gè)發(fā)展目標(biāo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)實(shí)現(xiàn)不了的。

　　未來電力系統(tǒng)將逐步轉(zhuǎn)向以電量型電力為主體。當(dāng)前，山東電力系統(tǒng)中煤電、核電、氣電、生物質(zhì)發(fā)電、余熱發(fā)電、外接電等在電力系統(tǒng)中的作用是既提供電力(負(fù)荷)支撐也提供電量支撐，電力電量型電源在系統(tǒng)中占據(jù)絕對主要地位，以提供電量為主的風(fēng)電、光伏為主的電量型電源處于次要地位，而以提供電力為主的抽水蓄能、新型儲能、氫氨能等電力型電源占比非常低。

　　但到2060年，電量型電源則占據(jù)電力系統(tǒng)的主體地位，電力型電源也占據(jù)一定的規(guī)模，而電力電量型電源成為次要電源。電量、電力脫鉤的發(fā)電方式對電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性帶來了巨大的挑戰(zhàn)，包括電網(wǎng)在內(nèi)的電力系統(tǒng)整體性能需要進(jìn)行重大提升、電網(wǎng)調(diào)度需要進(jìn)行升級優(yōu)化后才能適應(yīng)這種形態(tài)，整個(gè)電力系統(tǒng)的形態(tài)將發(fā)生巨大的改變。

　　2021、2060年電源結(jié)構(gòu)對比如圖7所示。