“我們預(yù)計，通過設(shè)定科學(xué)有效的轉(zhuǎn)型優(yōu)化路徑，在2030年前，山東省有望淘汰約60%的中小煤電裝機，在實現(xiàn)能源保供的同時，大幅提升存量中小煤電機組的能效和生態(tài)環(huán)保水平，推動山東省煤電裝機規(guī)模盡早達峰。”北京大學(xué)能源研究院氣候變化與能源轉(zhuǎn)型項目(CCETP)高級分析師吳迪介紹說。
北京大學(xué)能源研究院、山東省熱電設(shè)計院日前聯(lián)合發(fā)布報告《山東省中小燃煤電廠低碳高質(zhì)量發(fā)展路徑分析（簡版）》（以下簡稱《報告》），對山東省中小煤電的轉(zhuǎn)型優(yōu)化路徑提出了一系列建議。
山東減污降碳路徑：加速推動煤電的轉(zhuǎn)型優(yōu)化
山東省是我國供熱、供電需求大省，也是電力裝機大省，其中煤電裝機容量超過1億千瓦，在能源保供中發(fā)揮了重要作用。目前，山東省仍存在較多30萬千瓦以下的中小燃煤電廠。“這些中小燃煤電廠以熱電聯(lián)產(chǎn)機組為主，機組容量僅占全省總量的20%，卻承擔(dān)著滿足全省80%供熱需求的重任。”山東省熱電設(shè)計院院長劉博指出，面向“雙碳”、新舊動能轉(zhuǎn)換和能源保供等多重目標(biāo)，山東省需要加快推進煤電優(yōu)化轉(zhuǎn)型，特別是推動中小煤電的低碳高質(zhì)量發(fā)展。
在碳達峰與碳中和目標(biāo)的約束下，山東省背負著巨大的減煤降碳壓力。北京大學(xué)能源研究院特聘研究員楊富強表示，積極推動山東省中小煤電的低碳高質(zhì)量發(fā)展，制定科學(xué)有效的轉(zhuǎn)型退出路徑和時間表，不僅可以助力山東省煤電結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高清潔能源供熱比重，也可以為其他供熱、供電大省提供一個兼顧安全保供和煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展的典型案例。
“為了實現(xiàn)應(yīng)對氣候變化、新舊動能轉(zhuǎn)換和改善生態(tài)環(huán)境等多重目標(biāo)，山東省正加速推動煤電的轉(zhuǎn)型優(yōu)化，促進構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和建設(shè)新型能源體系。”劉博說。
山東省近期出臺了多項政策推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、減污降碳等工作。例如，《山東省能源保障網(wǎng)建設(shè)行動計劃》提出，到2025年和2030年分別將煤電裝機控制在1億千瓦左右。《山東省建設(shè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)三年行動計劃(2023-2025年)》提出“十四五”期間，建成大型清潔高效煤電機組1000萬千瓦以上，三類改造(靈活性改造、供熱改造、節(jié)能改造)各完成1000萬千瓦左右。有序推進低效小煤電機組關(guān)停并轉(zhuǎn)，到2025年，30萬千瓦以下抽凝機組基本替代退出。
吳迪介紹說，課題組總共統(tǒng)計了2022年山東省在運的煤電機組約1.06億千瓦，占全省煤電總裝機比重的97%。通過分析發(fā)現(xiàn)，30萬千瓦以下的機組裝機容量為2347.6萬千瓦，占比22.2%，機組總臺數(shù)646臺，占比78.4%。
預(yù)計2030年前，60%中小燃煤機組將完成凈淘汰
在此基礎(chǔ)上，《報告》指出，山東省中小燃煤電廠中除了部分高能耗、服役年限長的落后機組外，還有大量高能效的分布式背壓機組。在推進“上大壓小”工作中，山東省應(yīng)綜合考慮煤電的發(fā)電和供熱功能，辯證看待機組容量大小與能源效率之間的關(guān)系。
為更有針對性地評估山東省中小煤電轉(zhuǎn)型優(yōu)化的優(yōu)先級和發(fā)展路徑，《報告》結(jié)合國家和山東省相關(guān)政策文件和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從能效（供電和供熱煤耗）、技術(shù)（壓力參數(shù)和機組類型）、控制（效率和服役年齡）、可替代性（與熱電大機組的距離）四個方面出發(fā)，建立了一套30萬千瓦以下中小燃煤電廠定量評價指標(biāo)體系。
根據(jù)評估結(jié)果和中小燃煤電廠機組參數(shù)、運行情況、地理位置、所在區(qū)域供熱需求、非煤資源稟賦和替代潛力等因素，《報告》對每臺機組都定制化地提出了不同的發(fā)展路徑，具體可分為上新壓舊、升級改造、產(chǎn)能優(yōu)化替代、應(yīng)急備用、關(guān)停淘汰、保留運營，以及合理新增。
“上新壓舊指的是，在用熱量不足以建設(shè)大型機組，拆除落后小機組后又無法滿足供熱需求的地市，可以合理布局高效背壓機組，替代原有的供熱能力。”北京大學(xué)能源研究院特聘副研究員康俊杰說。
康俊杰介紹說，升級改造是指進一步提高機組的效率和運行可靠性，從而更好地滿足企業(yè)的需求。“由于現(xiàn)有機組升級改造只需要對部分設(shè)備進行調(diào)整改造和增加，建設(shè)周期相對較短，能夠更快速地投入使用，并有效地提高其經(jīng)濟效益和運行效率。”
而產(chǎn)能優(yōu)化替代包括大機組替代、生物質(zhì)、燃氣和其他非煤資源替代。
“應(yīng)急備用機組是指為了滿足供電和供熱需要，在常規(guī)用電或供熱系統(tǒng)失效時提供備用電源或熱源的機組，通常可以在短時間內(nèi)響應(yīng)并提供必要的電力和熱力支持，以保障生產(chǎn)運行和生命安全。”康俊杰說。
關(guān)停淘汰是為了推進能源轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)綠色發(fā)展和節(jié)能降耗等目標(biāo)所采取的措施。“這部分機組服役年限長、機組能效水平差、且替代方式較為明確，大部分為本廠背壓機組替代或者附近其他廠背壓機組替代；還有部分純凝機組，無需供熱替代。在電力替代方面，因為這部分機組容量不大，對電網(wǎng)的影響微乎其微，可以直接考慮網(wǎng)電替代。”康俊杰解釋說。
保留運營是指無需改造，能源效率高、服役年齡短的高效機組，可暫時繼續(xù)運營。
合理新增主要是“十四五”時期在建或規(guī)劃新建、用來補充地方熱源的機組。
《報告》認(rèn)為，基于上述路徑，預(yù)計到2030年前，山東省中小燃煤機組將完成約60%的凈淘汰，每年至少減少標(biāo)煤消費1300萬噸以上，減少碳排放3400萬噸以上。2030年后，隨著供熱需求增速放緩，存量機組服役年限增加，以及清潔供電供熱技術(shù)的進一步發(fā)展，山東省可以著手重點推動存量中小煤電機組的關(guān)停淘汰，以非煤清潔資源和存量燃煤大機組進行替代。
精準(zhǔn)施策，大力發(fā)展非煤清潔能源供電和供熱
《報告》對山東省中小燃煤電廠的低碳高質(zhì)量發(fā)展提出了6條政策建議。
第一，因地制宜制定中小燃煤電廠的轉(zhuǎn)型優(yōu)化路徑，促進煤電行業(yè)的低碳高質(zhì)量發(fā)展。吳迪強調(diào)，要積極推動各地因地制宜制定和落實中小燃煤電廠的控制目標(biāo)和路徑，堅決不搞“一刀切”的發(fā)展模式。
第二，強化市場機制對中小燃煤電廠退出的引領(lǐng)作用。目前，山東省主要依賴于行政手段強制中小燃煤電廠進行關(guān)停淘汰。未來，山東省應(yīng)逐步引入市場機制推動落后煤電機組的退出。雖然目前山東省對2022—2025年關(guān)停退出煤電機組的企業(yè)，每千瓦分別給予50—10元的財政資金獎勵，但由于中小燃煤電廠裝機容量相對較小且補貼支持力度低，不足以影響企業(yè)的決策。“例如，調(diào)研發(fā)現(xiàn)一個5萬千瓦的燃煤電廠，在2022年關(guān)停后只能得到250萬元的補償，而該廠在2022年日均虧損都高達幾十萬元。”吳迪說。
《報告》建議，未來，山東省可以結(jié)合雙碳目標(biāo)和煤電轉(zhuǎn)型目標(biāo)，參考德國等發(fā)達國家的經(jīng)驗，引入中小煤電退出競拍機制。參加競拍的機組同時申報退出金額(人民幣/兆瓦)和機組的碳排放情況(噸二氧化碳/兆瓦)，最后根據(jù)競拍總量和各機組申報價格(人民幣/噸二氧化碳)決定成功競拍退出的中小燃煤電廠。
第三，合理控制和疏導(dǎo)中小燃煤電廠的生產(chǎn)經(jīng)營成本，提高保供的可持續(xù)性。《報告》建議，山東省一方面需積極為省內(nèi)熱電機組爭取長協(xié)煤履約量，提高山東省中小燃煤熱電企業(yè)保供的可持續(xù)性。另一方面，山東省應(yīng)加快電價和熱價改革的步伐。
第四，加強熱電行業(yè)的規(guī)劃引領(lǐng)和行業(yè)監(jiān)管，促進熱電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。建議對重點用能企業(yè)特別是“兩高”項目企業(yè)編制能源發(fā)展規(guī)劃，在供能側(cè)加強清潔低碳能源利用，以滿足企業(yè)能源需求為導(dǎo)向，優(yōu)化供電供熱能源結(jié)構(gòu)、提高能源綜合利用效率、減少煤電需求和二氧化碳排放。全面開展熱電綠色工廠評價工作，促進熱電廠能源低碳化、用地集約化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化，實現(xiàn)綠色發(fā)展。
第五，大力發(fā)展非煤清潔能源，提升供電供熱的清潔性，減少煤電需求。“十五五”時期及之后，進一步推動海上風(fēng)電、海上光伏、靈活氣電、新一代核電、新型儲能、需求響應(yīng)的規(guī)模化發(fā)展，保障煤電的總體下降趨勢。供熱方面，加強中小燃煤熱電與新能源的融合發(fā)展，推動燃煤熱電企業(yè)利用廠房和閑置土地加裝分布式光伏，降低供電煤耗，減少發(fā)電廠碳市場履約成本。推動中小燃煤熱電企業(yè)在近中期耦合生物質(zhì)和聚化燃料，在中遠期耦合氨能，并促進企業(yè)從單一的熱電供應(yīng)商逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤半姟帷⒗洹⑺⑵钡榷嗥奉惸茉垂?yīng)主體。
第六，大力推動余熱利用和建筑節(jié)能，提升能源利用效率。余熱利用方面，鼓勵有條件的城市先行先試，推動建立城市熱源大環(huán)網(wǎng)，暢通工業(yè)余熱入網(wǎng)，積極推動余熱資源的就近消納。建筑節(jié)能方面，積極推廣低碳、零碳、負碳建筑。
