谷峰：減煤量不等于減煤機(jī)

 

在過(guò)去數(shù)年里，通常認(rèn)為中國(guó)的電力供給是過(guò)剩的。當(dāng)然，必須要指出的是，過(guò)剩并非特指煤電過(guò)剩，而是所有電源都過(guò)剩了，這種過(guò)剩是指電量生產(chǎn)能力的過(guò)剩。2020年冬湖南、江西、浙江等地發(fā)布有序用電通知，多地電力供應(yīng)出現(xiàn)短缺。內(nèi)蒙古、山西、甘肅這三個(gè)能源送出大省（區(qū)）也經(jīng)歷不同程度的錯(cuò)峰限電。內(nèi)蒙古2020年錯(cuò)峰100天，2021年將錯(cuò)峰150天。這些省區(qū)，單單比較電力裝機(jī)規(guī)模和負(fù)荷規(guī)模，前者遠(yuǎn)大于后者，也印證了通常意義理解的“過(guò)剩”。但如果確實(shí)過(guò)剩，為何仍然需要錯(cuò)峰限電？主要原因是電能量除了電量的要求，還存在電力的要求，電量生產(chǎn)能力的過(guò)剩，不等于電力的過(guò)剩，即銘牌容量總和不等于有效容量總和。

 

例如，煤機(jī)和燃機(jī)的有效容量指的是在最大負(fù)荷情況下能夠提供的容量，扣減廠用電、檢修時(shí)間、缺煤（氣）時(shí)間、非停時(shí)間等等，煤機(jī)有效容量能達(dá)到80%，燃機(jī)有效容量能夠達(dá)到90%。即一般規(guī)律上，以各類電源總裝機(jī)容量100萬(wàn)千瓦為例，煤機(jī)在高峰時(shí)段能貢獻(xiàn)的可靠容量大概是80萬(wàn)千瓦，核電是90萬(wàn)千瓦，燃機(jī)也能到90多萬(wàn)千瓦。

 

與礦石能源機(jī)組相比，考慮來(lái)水的不確定性，多年調(diào)節(jié)水電的有效容量只有40%多；光伏的有效容量更低。從北美ISO統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，在光照資源最好的地方，100萬(wàn)千瓦的光伏能提供30萬(wàn)千瓦有效容量，最低為5萬(wàn)千瓦。當(dāng)系統(tǒng)最需要電力時(shí)，比如晚高峰，光伏發(fā)電是缺位的。隨著再電氣化和人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)的負(fù)荷季節(jié)特點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)冬季高峰大于夏季高峰，晚高峰大于日高峰的趨勢(shì)。為保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，高峰負(fù)荷時(shí)，需要足夠的發(fā)電容量冗余。根據(jù)國(guó)內(nèi)一些測(cè)算，在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)地區(qū)，風(fēng)電的有效容量為10%左右。例如，內(nèi)蒙古要解決錯(cuò)峰問(wèn)題，需要投資建設(shè)4臺(tái)100萬(wàn)千瓦的煤機(jī)，風(fēng)電則需要上3000萬(wàn)千瓦。在目前出現(xiàn)錯(cuò)峰的地方，其實(shí)是系統(tǒng)中有效的裝機(jī)容量是不足的，不是名義容量（銘牌）不足，更不是電量生產(chǎn)能力不足。

 

綜上，為實(shí)現(xiàn)碳中和，電力領(lǐng)域努力的方向是減少煤炭的消耗量，而不是減少煤機(jī)的裝機(jī)數(shù)量。如果不能依靠?jī)?chǔ)能來(lái)消納可再生能源，必須要依靠電網(wǎng)的話，就需要相應(yīng)地發(fā)展煤機(jī)。以山東為例，從系統(tǒng)可靠性上看，山東現(xiàn)在的停電時(shí)間（年）約20分鐘。假設(shè)山東風(fēng)電增加800萬(wàn)千瓦，光伏增加800萬(wàn)千瓦，負(fù)荷增加800萬(wàn)千瓦時(shí)，在不增加火電機(jī)組的情況下，山東電網(wǎng)停電時(shí)間將變成1759小時(shí)。這也意味著，一年有五分之一的時(shí)間有可能停電。為了縮短停電時(shí)間，需要配上煤機(jī)（或燃機(jī)），增加有效容量。當(dāng)煤機(jī)增加200萬(wàn)千瓦，停電時(shí)間將逼近1000小時(shí)；當(dāng)煤機(jī)增加到600萬(wàn)千瓦的時(shí)候，電網(wǎng)的停電時(shí)間將縮短至60小時(shí)左右。此時(shí)還沒(méi)有考慮可能出現(xiàn)的輸電阻塞，導(dǎo)致一個(gè)地區(qū)的煤電無(wú)法輸送到另一個(gè)地區(qū)需要增加更多煤機(jī)的問(wèn)題。

 

總而言之，從目前條件來(lái)看，要保障系統(tǒng)可靠性，必須依靠大電網(wǎng)，受大電網(wǎng)正常運(yùn)行的要求，在大規(guī)模發(fā)展可再生能源的時(shí)候，需要配套發(fā)展煤機(jī)。建議“十四五”在考慮各個(gè)地區(qū)電源配比的時(shí)候，重點(diǎn)考慮不同類型電源的有效容量。也許我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的煤機(jī)并沒(méi)有過(guò)剩，尤其是在可再生能源富集的地區(qū)，考慮到供電可靠性需求，煤機(jī)實(shí)際上是緊張的。“十四五”規(guī)劃，應(yīng)該控制的是煤量而不是煤機(jī)數(shù)量。當(dāng)然對(duì)于煤機(jī)來(lái)說(shuō)，必須努力壓減利用小時(shí)數(shù)，配合碳中和，而必須指出的是，具備完善的電能量、容量和輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)最好的方式。同時(shí)，要對(duì)有效容量給予補(bǔ)償。補(bǔ)償不僅僅給煤機(jī)，能夠提供有效容量的可再生能源也需要獲得補(bǔ)償，即碳中和需要在市場(chǎng)環(huán)境下完成，通過(guò)計(jì)劃模式，無(wú)法達(dá)到目標(biāo)。

 

（本文由eo記者潘秋杏、周慧之根據(jù)作者在eo創(chuàng)刊十周年圓桌研討會(huì)“能源轉(zhuǎn)型：如何發(fā)揮多元價(jià)值”上的演講內(nèi)容整理而成，已經(jīng)本人審閱。）