能源

电荒之后,中国能否保持减碳步伐?

中国正从供需两端应对缺电局面,努力实现安全稳妥地碳达峰。
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图片来源:Alamy
图片来源:Alamy

处于疫后经济复苏高潮之中的中国,刚刚经历了一场令人瞩目的电荒。

截至9月末,全国十余个省份经历了不同程度的“拉闸限电”。在广东、浙江等地,不少工厂因限电而被迫停工,产量大规模削减。辽宁、吉林等省甚至为避免电网崩溃而限制居民用电,引发公众热议。

停电,令经济增长和低碳转型间原本暗涌的矛盾来到聚光灯下,能源安全被提到了前所未有的高度。与此同时,最近密集出台的顶层政策文件也表明,中国业已确定的气候目标不会因此调低,碳达峰、碳中和步伐依旧。

什么造成了电荒?

“电荒”,简而言之便是电力的供不应求。

用电需求的短期迅速增长是造成电煤紧缺、电力供应吃紧的关键因素之一。

今年以来,中国逐渐走出疫情阴霾,国外大批订单流入国内,企业扩张产能,用电量持续增加。2021年上半年中国GDP同比增速达12.7%,工业持续快速复苏,带动上半年能源消费同比增长10.5%。全社会用电量为3.93万亿千瓦时,相比疫情之前的2019年同期增长了15.8%。

但中国目前的能源结构意味着,用电需求的大幅上扬将带来煤炭消费的激增。据中电联统计,今年1-8月中国的发电量有71.8%来自于火电,而中国煤炭工业协会《2021年上半年煤炭经济运行情况通报》的数据显示,今年上半年全国煤炭消费量约21亿吨,创十年来最高。从2021年一季度到三季度,中国煤炭期货价格涨幅超过一倍,而中国政府规定电价上涨幅度不得超过基准价的10%。煤电厂一时间陷入了发电越多亏损越多的局面,再加上可再生能源发电的波动,电力供应问题终于爆发。

电荒是“运动式减碳”的后果吗?

面对逐渐吃紧的能源电力供应,7月30日的政治局会议提出要纠正“运动式减碳”,先立后破,坚决遏制“两高”项目(高耗能、高排放项目)盲目发展。会议进一步指出,有一些地方在减碳方面有过度行动的倾向,超过了目前的发展阶段;而另一些地方则希望抢在2030年碳达峰之前上马大量“两高”项目。

华北电力大学的能源专家袁家海教授认为本轮电荒的关键因素是市场供需矛盾。 “煤炭短缺确实和一些地方简单粗暴关停煤矿有关。但大的方面来说,煤炭‘去产能’与运动式减碳关系不大,”他表示。

大的方面来说,煤炭‘去产能’与运动式减碳关系不大
袁家海,华北电力大学

中国煤炭和煤电行业已经多年面对供过于求的局面,去产能的工作也已经进行了多年。在2016年国务院发布的《关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》指导下,“十三五”期间全国累计退出煤矿5500处、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上。而煤炭消费的主力煤电行业同样从2016年起被要求严格限制新增产能

在2021年之前,“消费平抑——产能过剩——削减产能”的态势是基本确定的。从2014年到2016年,中国煤炭消费连续三年下降,而从2017年到2020年则处于涨幅很低的平台期。

今年上半年,这个稳定局势被激增的电力需求打破。从供给端,国务院做出紧急调整,增加煤炭供给:7月底,内蒙古38处因用地手续不全而停产的露天煤矿已收到用地批复,正全部复产,涉及产能6670万吨/年;8月初,内蒙古、山西、陕西、宁夏、新疆等5省区让15座联合试运转到期处于停产状态的煤矿延期一年,增产增供,涉及产能4350万吨/年。

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青海省一个露天煤矿。 图片来源: Xinhua/Alamy)

面对高涨的煤价和“拉闸限电”的现状,卓尔德环境研究(北京)中心主任张树伟认为,这是“正确的价格水平发生在了错误的时间”,现在的煤炭价格是将来实现碳达峰和碳中和必须达到的水平。

“(今年上半年)电力需求如此快速的增长近几十年都不曾有过了,所以它在一定程度上属于小概率的冲击性事件,”袁家海表示。

袁家海认为,短期煤炭的需求激增是在“新基建”拉动内需、出口拉动外需的双重刺激下产生的,不意味着中国的电力需求会一直维持在高水平,也不意味着煤炭市场未来一直预期良好。“现在需要担心的是,传统电力行业的人会以最近的缺电为理由去指责煤电改革做的太‘过’,并希望借此保留更多的煤电项目,”他表示。

的确,电荒事件中,除了电力行业相关人员之外,就连很多普通民众也产生了“牺牲经济搞环保”的质疑。

需求端:抑制“两高”

袁家海指出,各地为了实现环保目标而对“两高”项目采取限电限产的措施,应该与供应短缺而造成的电荒分开看待。

“两高”项目指年综合能源消费量在1万吨标准煤以上的项目,涉及煤电、石化、化工、钢铁、有色金属、建材、煤化工、焦化等八个行业。长期来看,如果“两高”项目盲目增长,势必会给电力系统造成极大压力。

根据国家发改委近期发布的能源双控目标预警,截至今年上半年,中国近1/3的省份能耗强度同比不降反升,还有1/3省份能耗强度降幅未达到进度要求。能源消费总量控制方面,也有超过1/3的省份未达标,呈现红橙色预警。

对于能耗强度不降反升的地区,发改委通知要求今年暂停国家规划布局的重大项目以外的“两高”项目节能审查。发改委资源节约和环境保护司司长刘德春九月透露,已督促各地压减拟上马的“两高”项目350多个,减少新增用能需求2.7亿吨标准煤。

在控制项目审批的同时,发改委也将在用电侧对“两高”项目进行管理,要求“有关地区……有序实施‘两高’项目限电”。

10月12日,电力定价体系的调控措施也靴子落地。发改委发布通知,在居民、农业电价保持稳定的前提下,将市场交易电价上下浮动范围从上浮不超过10%、下浮不超过15%,放宽到允许上下浮动20%。而对于高耗能行业的电价则不设上浮范围限制,这意味着如果“两高”项目想用更多的电,可能会面临高昂的电价成本。袁家海对此评论:“两高行业对能源动力成本是特别敏感的,移除电价上限,就是用更加市场化的手段去对它们进行约束和调节。”

电荒会改变中国减碳步伐吗?

电荒之后,保证能源供给安全的优先级在官方表态中有明显上升。但同期发布的多份顶层政策文件也表明,中国按期实现“双碳”目标的决心没有动摇。

10月9日,由李克强总理主持召开的国家能源委员会会议将“能源安全”放在了首位,强调“必须以保障安全为前提构建现代能源体系”。

10月24日,党中央、国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,将过去一年对外宣布的多项气候目标上升固化为党和国家意志:包括2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和、”十四五”期间严格控制煤炭消费增长、增加非化石能源比例等。但紧随其后发布的《2030年前碳达峰行动方案》也额外加了一条原则:“稳妥有序,安全降碳”。

如果现在的价格发生在煤电只占能源总量6%的时候,这就不是个问题了
张树伟,卓尔德环境研究(北京)中心

从另一个角度来看,煤炭供给不畅带来如此大的麻烦,也正是中国应该坚定控煤,优化能源结构的理由。张树伟就表示:“正是因为目前煤电在中国的能源结构中依然占据主体地位,所以价格高涨才会带来很多问题,但是如果现在的价格发生在煤电只占能源总量6%的时候,这就不是个问题了。”

加州大学伯克利分校的林江团队发表在Cell Press子刊iScience上的一项最新研究对中国不依赖煤电作为基础保障的情景做出了分析,认为中国电力系统中的煤电装机在2040年完全有可能由风电、光伏和储能来替代。

研究发现,即使是在电力需求高增长的情景下(假设2018-2040年电力需求年均增长2.7%)中国到2040年也仅需保留少量煤电(310吉瓦)作为储备能源。而在电力需求增长放缓的前提下(2018-2040年均增长1.9%),则全部煤电都可以由可再生能源和储能替代。这意味着在2020到2025年间,风电和光伏的年新增装机要达到100-150吉瓦,储能每年新增15吉瓦;在2025到2040年间,风电和光伏的年新增装机要进一步提高到250吉瓦,储能每年新增90吉瓦。目前,中国煤电装机约为1100吉瓦。

研究强调,在2060碳中和目标指引下,中国应该探索具体和可量化的解决方案以实现电力部门的有序脱碳。即使将来为了电力系统的稳定性而需要保留部分燃煤项目的发电能力,仍需要大范围以可再生能源替换现有煤电。

袁家海补充道,为保障电力安全,在水资源较好的地区可以发展抽水蓄能;在可再生能源资源好但水资源短缺的西北地区,可以利用当地的天然气资源去过渡,替代煤炭作为电力系统的调节电源。

而在储能项目、天然气项目发展还未完善的过程中,现有煤电依然可以以保障电力供应、满足系统灵活性需求的身份运行,以缓慢退出替代“一刀切”式退出。

袁家海说:“比起新建60万千瓦的新煤电机组,并让它在年均3000小时的低水平运行,还不如给即将退役、但运行状况较好、可靠性较强的30万千瓦旧煤电机组延长使用年限,让它们在被‘破’之前发挥价值。这样,一方面防止了非必要的新煤电机组上马,一方面又解决了电力安全的忧患。”