袁家海：电力控煤关乎绿色低碳发展大计

电力18讯：    
　　编者按

    电力是现代能源系统的核心。伴随着经济快速发展和城镇化建设，电力对社会生产和居民生活的影响越来越大。我国以煤为主的电力结构决定了电力行业应在煤炭消费总量控制中发挥及其重要作用。控制煤炭消费总量将是煤炭产业十三五规划中的重要任务。据《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》，到2020年，全国煤炭消费总量将控制在42亿吨左右，煤炭消费比重控制在62%以内。究竟电力行业控煤会对环保产生怎样的作用？又该采取怎样的措施在电力行业进行控煤？针对上述问题，本期我们采访了华北电力大学经济与管理学院副教授袁家海。

　　中国经济导报记者|陈阳

　　电力行业控煤迫在眉睫

    中国经济导报：电力行业煤炭消费总量控制的背景是什么？

    袁家海：我国化石能源资源约束日益加剧，以煤为主的能源消费结构带来的生态环境和气候变化问题日益突出，能源发展面临着一系列新问题和新挑战。为此，政府高度重视煤炭消费总量控制。2013年，国务院发布《大气污染防治行动计划》提出，重点地区实施煤炭消费总量控制，力促空气质量改善，要求2017年将煤炭消费比重降至65%以下。2014年11月，《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》出台，进一步明确“控制一次能源消费总量过快增长、控制煤炭消费总量”，煤炭消费占比达到62%。

    电力是现代能源系统的核心。伴随经济快速发展和城镇化建设，电力对社会生产和居民生活的影响越来越大。以煤为主的电力结构决定了电力行业应在煤炭消费总量控制中发挥重要作用。电力行业作为煤炭消费大户，排放大量烟尘、CO2、NOX及CO2，因此电力行业实施煤炭消费总量控制将对全国大气治理、空气质量改善作出直接贡献。另外，水能、核能、风能、太阳能等清洁能源资源主要通过电力转化得以利用，电力控煤对非化石能源加速发展有着积极促进作用。

    传统的“以国内煤炭供应为主”的能源安全战略，已难以解决我国能源安全问题。电力发展应由单向供给的保障转向“以科学供给满足合理需求”，由单纯“保障供给”理念转向“保障供给和保护环境并重”理念。应基于新能源科技和产业振兴，使非化石能源占领绿色、低碳发展战略制高点，实现我国能源安全保障。基于新能源安全观，为保障电力行业低碳可持续发展，未来电力行业需在空气质量、CO2排放、水耗等“红线”约束下，不断优化电力结构，提高可再生能源比例，大力促进战略新兴产业发展。

　　电力行业控煤效益显著

    中国经济导报：电力行业控制煤炭消费总量会对污染物排放起到怎样的作用？

    袁家海：对电力行业采取一系列节煤控煤措施，结合政策工具优化，可以有效地控制电力行业煤炭消费总量。我想举两个代表性情景，分别是基准情景和政策情景。基准情景中，按照现有的规划路线和趋势，作为主力电源，煤电装机在2030年达到峰值，装机容量12.8亿千瓦；发电耗煤量同样在2030年达到消耗峰值，耗煤17.20亿吨标煤。政策方案中，通过采取一系列严格的节煤控煤措施，煤电装机预计在2025年达到峰值，装机容量10.34亿千瓦，峰值削减约2.5亿千瓦；2025年，发电耗煤量预计达到峰值，耗煤14.48亿吨标煤，相比基准情景，提前5年达到峰值，并且峰值削减约2.7亿吨标煤。

    对于污染物控制，基准情景中，基于末端治理，2012~2020年，全国、京津冀、长三角电力行业污染物排放下降速度明显快于PM2.5降速要求，污染物控制效果显著；但在2020~2030年间，全国、京津冀、长三角重点区域的电力行业污染物排放降速明显低于PM2.5降速，尤其是全国、京津冀地区的电力SO2、NOX降速仅达到PM2.5降速要求的1/3、1/2。因此2020年，电力部门通过末端治理能为空气质量达标做出突出贡献，但2020~2030年间，仅靠末端治理，不足以支撑空气质量达标。政策情景中，通过末端治理与源头减量相结合，预计到2030年电力部门主要污染物排放减量速度能有力支持PM2.5浓度降低目标要求。

    对于CO2排放，总情景预计2020年全国CO2排放达到平台峰值100亿吨，2030年后逐步下降，2050年为80亿吨。基准情景中，电力部门CO2排放量预计2030年达到峰值55.7亿吨，然后才开始缓慢下降，这一趋势与总情景预测的全国CO2排放趋势偏差较大，不能支撑我国温室气体减排目标。政策情景中，电力部门CO2排放趋势与总情景组控制趋势基本一致，并且电力部门CO2排放占比也呈现逐步降低态势。

    对于西部水资源约束，基准情景中，2020~2030年，6省煤电用水量达到19亿~20亿吨，超过工业供水平均比例20%，个别省份超过或接近30%。这无疑是对西部水资源的严峻挑战。相比基准情景，政策情景中2020年的耗水量减少了0.5亿吨，2030年减少了6.1亿吨，很大程度上将缓解煤电基地水资源压力，但是与2012年的用水量水平相比，还是有大幅增长，水资源压力仍然不容忽视。

    在技术进步超出预期、电网接入能力大幅提升的情况下，可再生能源在我国有可能实现大幅度发展。在这一情景中，可再生能源电力装机规模增长更为迅猛，尤其是风电和太阳能，2030年风电预计将达到500GW、集中式和分布式PV总量将达到700GW；这必然会缩减煤电以及气电的装机规模，从而减少电力行业CO2排放量；预计到2030年，CO2排放量将减少19.8亿吨。此外，在这一情景下，电力部门非化石能源生产量占一次能源的消费比重也会有更大程度地增长。

    诚然，电力行业大幅度控煤势必会造成到网总成本的增加，然而却刺激了可再生能源的发展。理想化的状态下，所带来收益可涵盖增加成本。然而目前最难的问题在健康成本方面，如美国是在200万~600万美元，在我国估值比较低（79万元）。如果把健康效应算准了，应该说收益要远远大于成本。我国目前这一问题的研究基础还没有到欧洲和美国那么详备的程度，所以存在一定不确定性。

　　电力行业控煤需“多管齐下”

    中国经济导报：对于电力行业的煤炭消费总量控制，技术上有何建议？

    袁家海：第一，大力推广节能技术。通过综合分析节能灯、节能电机、节能变压器、变频调速器、高效家电、地源热泵等不同节能技术发展趋势，基于能效管理进行电力节能潜力评估与负荷曲线优化潜力评估，从需求侧大幅降低用电负荷需求，达到控制煤炭消费总量的目的。

    第二，提高非化石能源发电比重。2012年全国非化石能源装机32708万千瓦，占总装机容量28.52%，发电量10610亿千瓦时，占总发电量的21.28%。基准情景中，2020年，非化石能源发电装机占总装机容量的40.16%，非化石能源发电量占总发电量的28.05%；2030年，非化石能源发电装机占总装机容量的48.43%，非化石能源发电量占总发电量的34.30%；2050年，非化石能源发电装机占总装机容量的61.59%，非化石能源发电量占总发电量的44.71%。

    政策情景中，持续提高非化石能源发电比重，优化电源结构，积极有序发展水电、安全高效发展核电、加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源。预计到2020年，非化石能源发电量比重将达到30%。到2030年，非化石能源发电量的比重将超过45%。到2050年，非化石能源发电量的比重将超过60%。

    第三，优化火力发电结构与布局。我国煤炭资源相对丰富，电源结构以煤电为主的格局将在相当长一段时间不会改变，因此需特别重视煤电绿色发展。

    首先，继续推进“上大压小”工程，以合理速度淘汰落后机组。根据国务院印发的《节能减排“十二五”规划》，“十二五”期间，将重点淘汰小火电2000万千瓦。由于目前火电投资放缓，火电装机容量和增速呈快速下降趋势，因此关停小火电机组的速度应适宜，可在增加一部分热电联产、燃气电站的基础上，以合适的速度关停小火电机组。

    其次，积极发展热电联产。大型发电机组兼顾供热；现役纯凝机组供热改造；利用热电厂供热介质实现区域制冷。

    再次，积极优化火电机组结构与布局，使火电机组向清洁方向发展。未来60万千瓦及以上机组容量等级占火电容量比重会逐渐提高，30万千瓦及以下机组会逐步淘汰或改造为热电联产。

    最后，提高火力发电能效和技术。第一，提高机组负荷率。提高机组负荷率是目前节能潜力最直接、最经济的节能方式。深化节能发电调度，优化机组与电网运行方式，努力减少电网中高参数火电机组旋转备用设备容量，最大限度提高机组负荷率。第二，降低机组发电煤耗。机组容量等级不同，机组的实际发电煤耗相差很大，基本遵循机组容量越大，机组效率越高，机组的发电煤耗指标越好，节能减排力度越大。第三，大力发展清洁煤发电技术。第四，持续推进节能技术改造。一是进行能量梯级利用改造。二是开展汽轮机通流部分技术改造。三是对有节能减排潜力的辅机、辅助设备、辅助系统进行技术改造，降低厂用电率。