谷峰：減煤量不等于減煤機(jī)

 

在過去數(shù)年里，通常認(rèn)為中國的電力供給是過剩的。當(dāng)然，必須要指出的是，過剩并非特指煤電過剩，而是所有電源都過剩了，這種過剩是指電量生產(chǎn)能力的過剩。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、甘肅這三個能源送出大?。▍^(qū)）也經(jīng)歷不同程度的錯峰限電。內(nèi)蒙古2020年錯峰100天，2021年將錯峰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“過剩”。但如果確實過剩，為何仍然需要錯峰限電？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)能力的過剩，不等于電力的過剩，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、檢修時間、缺煤（氣）時間、非停時間等等，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100萬千瓦為例，煤機(jī)在高峰時段能貢獻(xiàn)的可靠容量大概是80萬千瓦，核電是90萬千瓦，燃機(jī)也能到90多萬千瓦。

 

與礦石能源機(jī)組相比，考慮來水的不確定性，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)計數(shù)據(jù)來看，在光照資源最好的地方，100萬千瓦的光伏能提供30萬千瓦有效容量，最低為5萬千瓦。當(dāng)系統(tǒng)最需要電力時，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，國內(nèi)的負(fù)荷季節(jié)特點會出現(xiàn)冬季高峰大于夏季高峰，晚高峰大于日高峰的趨勢。為保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，高峰負(fù)荷時，需要足夠的發(fā)電容量冗余。根據(jù)國內(nèi)一些測算，在電力現(xiàn)貨市場試點地區(qū)，風(fēng)電的有效容量為10%左右。例如，內(nèi)蒙古要解決錯峰問題，需要投資建設(shè)4臺100萬千瓦的煤機(jī)，風(fēng)電則需要上3000萬千瓦。在目前出現(xiàn)錯峰的地方，其實是系統(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。如果不能依靠儲能來消納可再生能源，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)在的停電時間（年）約20分鐘。假設(shè)山東風(fēng)電增加800萬千瓦，光伏增加800萬千瓦，負(fù)荷增加800萬千瓦時，在不增加火電機(jī)組的情況下，山東電網(wǎng)停電時間將變成1759小時。這也意味著，一年有五分之一的時間有可能停電。為了縮短停電時間，需要配上煤機(jī)（或燃機(jī)），增加有效容量。當(dāng)煤機(jī)增加200萬千瓦，停電時間將逼近1000小時；當(dāng)煤機(jī)增加到600萬千瓦的時候，電網(wǎng)的停電時間將縮短至60小時左右。此時還沒有考慮可能出現(xiàn)的輸電阻塞，導(dǎo)致一個地區(qū)的煤電無法輸送到另一個地區(qū)需要增加更多煤機(jī)的問題。

 

總而言之，從目前條件來看，要保障系統(tǒng)可靠性，必須依靠大電網(wǎng)，受大電網(wǎng)正常運行的要求，在大規(guī)模發(fā)展可再生能源的時候，需要配套發(fā)展煤機(jī)。建議“十四五”在考慮各個地區(qū)電源配比的時候，重點考慮不同類型電源的有效容量。也許我們會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的煤機(jī)并沒有過剩，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)然對于煤機(jī)來說，必須努力壓減利用小時數(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)的電力市場是實現(xiàn)這個目標(biāo)最好的方式。同時，要對有效容量給予補(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環(huán)境下完成，通過計劃模式，無法達(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“能源轉(zhuǎn)型：如何發(fā)揮多元價值”上的演講內(nèi)容整理而成，已經(jīng)本人審閱。）