能源大省的“雙面碳中和”之路

廣東和山西，是觀察“雙碳時代”的兩個絕佳樣本，二者有相似之處又有差異。兩省呈現(xiàn)的“雙面碳中和”之路，可為全國鏡鑒。

 

2022年7月24日，山西朔州，右玉縣國家電投甘泉山風電場，電力工人在九十多米高空對風力發(fā)電機組進行檢修作業(yè)。 （視覺中國/圖）

 

中國正邁入“雙碳時代”，未來40年內(nèi)，各省的發(fā)展路徑將被這只時代之手徹底改寫。

 

廣東和山西，是觀察“雙碳時代”的兩個絕佳樣本，二者有相似之處又有差異。都是煤電大省——據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，截至2020年底，廣東省火力裝機規(guī)模排在全國第三，山西省排在全國第六。制定了相似的新能源目標——到2025年，廣東與山西的可再生能源裝機容量占比均將達到50%左右。

 

硬幣的另一面，廣東是全國經(jīng)濟領(lǐng)頭羊，人均GDP、城市化率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等都接近發(fā)達國家自然達峰的水平，2021年山西人均GDP則排在全國第17位；碳排放強度上，廣東位居全國第二低，僅次于北京，山西則位居全國第四高；電力供需上，二者分別承擔了輸入地和輸出地的角色。

 

兩省呈現(xiàn)的“雙面碳中和”之路，可為全國鏡鑒。

 

煤電淘汰難題 本*文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m
 

實現(xiàn)碳達峰、碳中和，煤電轉(zhuǎn)型是牛鼻子。2020年，我國煤電裝機容量占總裝機容量的比重已不足一半（49.1%），但煤電發(fā)電量占比仍高達65%，未來一段時期，煤電是電力供給的“主力軍”和“壓艙石”，也是碳排放的主要來源。

 

廣東與山西的煤電機組呈現(xiàn)不同特點。在廣東等東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，煤電機組主力大都是60萬千瓦或百萬千瓦大中型機組，而山西煤電以中小型機組為主，30萬及以下機組數(shù)量占比將近超過50%，只有一臺百萬千瓦超超臨界機組并網(wǎng)成功。

 

華北電力大學經(jīng)濟與管理學院教授袁家海解釋，原因之一是過去山西煤礦企業(yè)建設(shè)了較多自備電廠，機組容量通常不太大。小型機組通常煤耗更高、發(fā)電效率更低。

 

而廣東靠近負荷中心，用電量多年來持續(xù)領(lǐng)跑全國，燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價高，抵御煤價變動的能力較強。100萬千瓦以上機組占總煤電機組的39%，發(fā)電效率高。

 

機組規(guī)模對煤電企業(yè)盈利有直接影響。中國人民大學2021年6月發(fā)布的《中國煤電成本分析與風險評估》研究發(fā)現(xiàn)，機組規(guī)模越大，盈利能力越強，低于30萬千瓦機組虧損率達到80%以上，而100萬千瓦以上機組虧損率僅為7.59%。數(shù)據(jù)顯示，廣東煤電機組虧損占比41.27%，山西則高達60.82%。

 

煤電轉(zhuǎn)型主要有三種路徑：一是煤電機組直接退出，包括正常退役、政府贖買、備用封存、落后淘汰；二是等量或減量替代，包括“上大壓小”、生物質(zhì)燃煤耦合發(fā)電、新能源指標置換；三是升級改造，包括煤電能效改造、靈活性改造、供熱改造。

 

根據(jù)自然資源保護協(xié)會與北京大學能源研究院2021年12月發(fā)布的《中國典型省份煤電轉(zhuǎn)型優(yōu)化潛力研究》，30萬千瓦等級以下和以上煤電機組，分別建議有序淘汰和改造為主。2021年，廣東已經(jīng)關(guān)停52.75萬千瓦煤電機組，山西關(guān)停28.7萬千瓦煤電機組。

 

袁家海介紹，廣東推進落后煤電退出和煤改氣電方面走在全國前列，“大灣區(qū)有高質(zhì)量發(fā)展的要求，也有財力支撐”。相比廣東，對于小機組主導的山西，將面臨巨大的煤電轉(zhuǎn)型壓力。

 

京津冀及周邊地區(qū)連續(xù)兩年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案均提到，在保證電力、熱力供應(yīng)前提下，加快推進并逐步完成30萬千瓦及以上熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱半徑15公里范圍內(nèi)的燃煤鍋爐和落后燃煤小熱電關(guān)停整合。

 

直接淘汰之外，另一路徑是降低能耗。山西整體煤電機組能效水平偏低——2020年山西省6000千瓦及以上電廠煤電機組平均供電煤耗比全國平均水平約高10.2克/千瓦時。2021年中央生態(tài)環(huán)保督察指出，山西省30萬千瓦以下火電機組中，近60%的能耗不達標。

 

能耗與機組類型有關(guān)。由于山西缺水，八成以上的煤電機組都是空冷機組——以流動的空氣作為熱源的載體，在同樣的技術(shù)等級下，空冷技術(shù)比水冷技術(shù)的煤電機組供電煤耗平均高出3-5克。此外，山西還建設(shè)了許多坑口電站，包含低熱值煤綜合利用項目，發(fā)電效率不高。2022年6月《山西省煤電項目“上大壓小”實施方案》中要求，新建大機組煤耗低于285克標準煤/千瓦時，這將促進供電煤耗大幅降低。

 

不管采用何種方式轉(zhuǎn)型，煤電企業(yè)虧損都是山西繞不開的話題。

 

煤電機組改造1千瓦成本大約是1000元，一個30萬千瓦的機組改造成本可能達到3億元左右。科城研究院能源與低碳發(fā)展研究室主任秦艷稱，2021年以來，受上游煤炭價格上漲、新能源競爭等因素影響，山西煤電企業(yè)盈利能力下降。“在營利不足的條件下，給未來煤電升級改造也帶來了相當大的不確定性。”

 

袁家海稱，煤電企業(yè)本就虧損嚴重，很難從銀行貸款，即便能融資，改造完成后如果沒有良好的營收模式，虧損可能還會加劇。“煤電轉(zhuǎn)型錢從哪來的問題，核心還是要通過完善市場機制，讓煤電企業(yè)具有合理的商業(yè)模式和盈利預(yù)期。僅靠財政輸血，難以負擔起龐大的轉(zhuǎn)型成本。”未來，很長一段時間內(nèi)煤電將繼續(xù)起到保底作用，從由傳統(tǒng)提供電力、電量的主體性電源，向提供可靠電力、調(diào)峰調(diào)頻能力的基礎(chǔ)性電源轉(zhuǎn)變。

 

在此過程中，廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強提醒，煤電廠的收入會隨之減少，煤電轉(zhuǎn)型的核心問題還是煤價與電價聯(lián)動，只有這兩者之間聯(lián)動，轉(zhuǎn)型才能公平。

 

提升電力“含綠量” 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om
 

能源稟賦和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的差異，決定了山西和廣東承擔著不同的電力供需角色。

 

山西是重要的外送電基地，外送電力以煤電為主。近年來山西外送電量逐年增加，送往北京、天津、上海、重慶等14個省市，幾乎占了我國“半壁江山”。2020年，山西外送比例占全省發(fā)電總量的1/3以上。而廣東則有約1/3的電力來自外省，特別是接收了較多西南地區(qū)的清潔水電。

 

根據(jù)“十四五”規(guī)劃，“十四五”期間，我國存量通道輸電能力提升4000萬千瓦以上，新增開工建設(shè)跨省跨區(qū)輸電通道6000萬千瓦以上，我國將在西北、西南可再生能源基地新建多個電力外送特高壓直流工程，將西部和北部的“綠電”輸往東部和南部。山西可以抓住外送電力變“綠”的機遇。“山西煤電行業(yè)實現(xiàn)達峰，在一定程度上也取決于外送規(guī)模及外送電源結(jié)構(gòu)。”秦艷介紹。

 

山西晉北地區(qū)，風、光、地熱資源豐富，且有大量采煤沉陷區(qū)可為風光發(fā)電提供土地資源。在“十四五”時期，山西將分別新增風電、光伏裝機容量3000萬千瓦和5000萬千瓦左右，屆時，山西“十四五”期間新增的風光裝機容量，占當前總裝機容量的約七成。2021年10月,山西省委書記林武表示，到“十四五”末，山西新能源和清潔能源裝機容量占比達到50%，發(fā)電量占比達到30%。

 

位于晉北地區(qū)的大同，曾以“煤都”聞名，但依靠豐富的可再生能源資源，“煤都”正在向風電、光伏、氫能等“新能源之都”轉(zhuǎn)型。目前大同“風光”新能源裝機總量七百多萬千瓦時，占全市電力裝機總量近一半，占山西全省新能源裝機總量的1/3。此外，還有近200萬千瓦時新能源發(fā)電項目在建。

 

除更為有名的“南貴北烏”——貴州貴安和內(nèi)蒙古烏蘭察布，百度CEO李彥宏的老家山西陽泉，也希望尋得“中國云谷”的一席，發(fā)揮數(shù)據(jù)算力的資源優(yōu)勢。大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字產(chǎn)業(yè)是“吞電怪獸”，為節(jié)約能源、減少污染，需要采用清潔能源。2022年，位于陽泉盂縣的晉能清潔能源100兆瓦光伏發(fā)電項目計劃投資4.6億元，建成后，每年可向電網(wǎng)輸送1.29億千瓦時綠色清潔電能。

 

廣東風光可再生資源稟賦偏弱。根據(jù)規(guī)劃，“十四五”時期新增陸上風電裝機容量僅約300萬千瓦，新增光伏發(fā)電裝機容量約2000萬千瓦，兩者規(guī)模均小于山西。

 

但廣東也有自身的可再生能源優(yōu)勢。廣東省能源技術(shù)經(jīng)濟研究所、可持續(xù)發(fā)展研究所所長于文益介紹，目前廣東的海上風電、氫能在全國占有重要地位，核能也具有非常好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。光伏產(chǎn)業(yè)最近幾年也進入加速期，江門正在規(guī)劃硅能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

 

在廣東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃中，先進核能、海上風電、太陽能“優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)”要大力發(fā)展，同時提到加快培育氫能、儲能、智慧能源等新興產(chǎn)業(yè)。規(guī)劃提出，大力發(fā)展海上風電，“十四五”新增裝機容量約1700萬千瓦。加快建設(shè)陽江海上風電全產(chǎn)業(yè)鏈，預(yù)計到2025年，陽江將初步建成世界知名的海上風電全產(chǎn)業(yè)鏈基地，到2035年建成世界領(lǐng)先的國際風電城、全球風電創(chuàng)新發(fā)展的標桿。

 

秦艷稱，在保障國家能源安全供應(yīng)的前提下，未來山西外送電力應(yīng)由煤電向清潔低碳電力轉(zhuǎn)變。山西省頂層設(shè)計也作出部署，《山西省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃環(huán)境影響報告書（征求意見稿）》提到，重點建設(shè)晉北風光火儲一體化外送基地，大力推進大同、朔州配套新能源基地開發(fā)建設(shè)，“十四五”期間，新增并網(wǎng)風光裝機規(guī)模800萬千瓦。

 

據(jù)國家電網(wǎng)山西電力消息，2022年前4個月“晉電外送”的含綠量提升明顯。例如，北京冬奧會期間，近8億千瓦時綠色電力送入北京；3月，山西省內(nèi)新能源與河北豐寧抽水蓄能電站首次開展跨省互動響應(yīng)交易，增加新能源消納空間30萬千瓦。

 

未來廣東接收的外來電力還要繼續(xù)增加。廣東能源“十四五”規(guī)劃中提到，積極推動藏東南水電等省外清潔電力送電廣東，超前謀劃研究后續(xù)省外清潔電力送電廣東可行性。

 

當然，在此過程中，可能會出現(xiàn)“碳轉(zhuǎn)移”現(xiàn)象——電力輸出省自身碳排放量顯著增加，電力消納省份可以避免本地生產(chǎn)帶來的碳排放增加。

 

對此，中國人民大學環(huán)境學院教授龐軍等人撰文建議，綜合運用多種市場手段，建立碳減排資金的省際補償機制。一方面，要建立合理的能源定價機制，使環(huán)境成本在能源價格中得到充分體現(xiàn)，以利于能源大省獲得充足的碳減排資金；另一方面，通過全國統(tǒng)一碳市場，促進各行業(yè)節(jié)能減排，并通過適度的碳配額拍賣籌措碳減排資金。對于碳交易未覆蓋行業(yè)和企業(yè)，適時征收碳稅，并利用碳稅收入為中西部能源大省提供碳減排資金；各省應(yīng)該繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，在減排責任分攤時，科學界定碳減排責任。

 

重構(gòu)產(chǎn)業(yè)格局
 

不只是煤電，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，山西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整體偏重；而廣東作為制造業(yè)的大省，多年來一直在推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

 

2021年，山西第二產(chǎn)業(yè)占GDP比例為49.6%，較全國平均水平高出10.2個百分點，但對煤炭依賴效應(yīng)明顯。

 

山西省宏觀經(jīng)濟學會與自然資源保護協(xié)會2022年5月發(fā)布的《“十四五”山西省非煤經(jīng)濟發(fā)展研究》稱，山西有117個縣市區(qū)，有煤炭資源的有94個，其中有68個縣煤炭產(chǎn)量在百萬噸以上。在山西的42個產(chǎn)業(yè)部門中，有40個產(chǎn)業(yè)部門都與煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)生了前項或后項的聯(lián)系。

 

煤炭產(chǎn)業(yè)還擠占了非煤經(jīng)濟的發(fā)展空間。山西宏觀經(jīng)濟研究院所長李蕾曾在一個煤控項目發(fā)布會上表示，山西“非煤經(jīng)濟的增加值占GDP的比重”和“煤炭產(chǎn)業(yè)投資”兩項數(shù)據(jù)呈明顯負相關(guān)關(guān)系，在食品加工、電子設(shè)備制造、儀器儀表、綜合技術(shù)服務(wù)、金融、文娛6個產(chǎn)業(yè)中體現(xiàn)尤為顯著，例如煤炭工業(yè)的投資每增加1%，儀器儀表領(lǐng)域的投資就會下降24%。

 

與山西相比，廣東的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢。據(jù)廣東省統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2021年，廣東三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重為4.0∶40.4∶55.6，人均GDP達1.5萬美元，常住人口城鎮(zhèn)化率達74.63%，已接近發(fā)達經(jīng)濟體實現(xiàn)碳達峰時的指標。

 

廣東一方面在傳統(tǒng)的家電、紡織、高耗能行業(yè)等不斷提高能效；另一方面，大力發(fā)展電子信息、醫(yī)藥、先進裝備制造、新能源汽車、新材料等高端制造業(yè)。廣東行政學院教授王玉明的研究顯示，2019年，廣州和深圳先進制造業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)增加值的比重分別高達58.4%和71.9%。

 

新能源車行業(yè)是廣東重點投入的行業(yè)之一。2020年廣東印發(fā)《廣東省發(fā)展汽車戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)集群行動計劃（2021-2025年）》，提出一攬子政策扶持省內(nèi)新能源車發(fā)展，目標至2025年全省汽車制造業(yè)營業(yè)收入超過11000億元。工信部數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國新能源汽車產(chǎn)量為354.5萬輛，其中，廣東省的產(chǎn)量達到53.5萬輛，同比增長155.6%，占全國同期產(chǎn)量的15.1%。國內(nèi)新能源汽車企業(yè)產(chǎn)銷前十名中，廣東企業(yè)占3家，分別是比亞迪、廣汽埃安、小鵬汽車。

 

廣東碳排放交易市場也為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整作出了貢獻。廣東是全國最早一批開展碳排放權(quán)交易試點的省份，逐步將鋼鐵、石化、電力、水泥、航空、造紙等六大行業(yè)約268家企業(yè)納入碳市場范圍，總排放占全省的65%，起到了非常明顯的減排效果。

 

廣東省應(yīng)對氣候變化研究中心2021年6月發(fā)布的《廣東碳市場進展、挑戰(zhàn)及趨勢》研究指出，對比廣東碳市場啟動初期（2013年）和2019年度履約數(shù)據(jù)，在此期間，廣東省第二產(chǎn)業(yè)碳排放總量只增加了3.1%，單位GDP碳排放大幅下降了21.6%。自納入碳市場以來，納入控排的累計三百余家企業(yè)中已有66家落后企業(yè)關(guān)停、停產(chǎn)或降產(chǎn)至控排門檻以下，碳市場機制的實施有效促進了廣東實現(xiàn)淘汰落后產(chǎn)能和節(jié)能減排的目標。

 

對于山西，長期來看發(fā)展非煤經(jīng)濟有助于減少煤炭消費。上述《“十四五”山西省非煤經(jīng)濟發(fā)展研究》發(fā)現(xiàn)，非煤產(chǎn)業(yè)占比每增加1%，煤炭消費總量增速減少16.99%。李蕾說，基于山西的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、資源稟賦、區(qū)位優(yōu)勢等因素，山西最能快速突破的幾個非煤經(jīng)濟領(lǐng)域是：先進制造、數(shù)字經(jīng)濟、文旅康養(yǎng)、現(xiàn)代物流和農(nóng)產(chǎn)品精深加工。“通過增加非煤產(chǎn)業(yè)的占比和降低煤炭產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)比例，能夠帶來非常明顯的控煤效果。”

 

而煤炭經(jīng)濟也非完全拋棄。電力、焦化、冶金等是山西的主要煤炭產(chǎn)業(yè)，山西未來可提高生產(chǎn)工藝的節(jié)能低碳技術(shù)水平，發(fā)展碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術(shù)，強化企業(yè)碳排放管理水平等。