报告精华|《统筹安全保供和“双碳”目标的煤电转型路径研究》
2024年6月19日

绿色创新发展研究院iGDP

编者按

近日,华北电力大学经管学院的研究团队发布了《统筹安全保供和“双碳”目标的煤电转型路径研究》。报告讨论了在安全保供的压力和“双碳”目标的约束下,煤电行业中长期可能的转型路径。研究团队基于对我国未来电力需求的预测,分三种情景讨论煤电的转型路径,并对相关成本及经济代价进行了测算,提出煤电转型的政策建议。本文概要介绍报告的核心内容,以飨读者。

报告认为,随着我国经济发展和人民生活水平的提高,电力需求将持续增长。同时,电源侧的不确定性,也将在新型电力系统的构建过程中显著增强。以煤电为主的火电是我国电力能源的绝对主力,是我国电力行业中最主要的碳排放来源,也是电力行业低碳转型的关键。

 

随着碳达峰目标时间点临近,工业、交通、建筑等部门对低碳能源尤其是电能的需求增多。同时,全社会用电量仍有较大增长空间,最高用电负荷不断升高。长远来看,电力系统需要通过更多元化的调节手段来满足系统调节需求,“煤电+CCS”和“新能源+储能”被认为是两条实现碳中和的关键路径,未来转型路径部署的重点取决于这两条路径未来的经济性,这同时也会影响系统转型的整体经济性。

 

报告按照2030年前煤电发展规模与电源结构差异,分三个情景讨论煤电转型路径:

化石能源保供情景:参考全国及区域煤电现状及规划总量,综合“双碳”目标发展要求,重点考虑电力保供需求,现阶段核准、在建的煤电机组全部建设投运;

低碳资源保供情景:参考全国及区域煤电现状及规划总量,综合保供需求,重点考虑“双碳”目标发展要求,在建投运、核准的煤电机组不再建设;

统筹协调保供情景:在化石能源保供和低碳资源保供情景下,设置较优的煤电发展情景,综合考虑安全保供和“双碳”目标。

图1 三种情景下2022-2060年发电碳排放量

通过测算和对比发现:三种情景,即化石能源保供情景、低碳资源保供情景、统筹协调保供情景,在2030年碳排放分别为56亿吨41亿吨47亿吨,化石能源保供情景的碳排放峰值最高;2060年低碳资源保供情景与统筹协调保供情景均实现净零排放,而化石能源保供情景仍存有3亿吨碳排放,未能实现净零排放。
 
报告分析和测算了三种情景的煤电转型成本、电源综合度电成本、碳排放成本。基于以上数据,提出未考虑时间价值和考虑时间价值的情况下,不同转型路径的经济代价。综合来看:

煤电转型成本:化石能源保供情景、低碳资源保供情景,统筹协调保供情景的煤电转型成本分别主要集中在煤电CCS部署和BECCS部署、煤电搁浅成本和煤电CCS和BECCS部署。统筹协调保供情景下的煤电转型累计总成本最低。

电源综合度电成本:2035年前低碳资源保供情景的电源综合度电成本上涨最快,统筹协调保供情景次之,化石能源保供情景最慢。2040-2060年间,统筹协调保供情景和低碳资源保供情景的电源综合度电成本呈下降趋势,低碳资源保供情景成本下降速度更快。化石能源保供情景呈现先降(2030年-2045年)后增再降(2045年-2060年)的趋势。

碳排放成本:低碳资源保供情景和统筹协调保供情景的碳排放成本低于化石能源保供情景。统筹协调保供情景在2060年实现零碳排放。而低碳资源保供情景在2060年煤电、气电全部退出的情况下实现零碳排放。

经济代价:综合对比未考虑时间价值和考虑时间价值的各情景电力系统转型成本比较,统筹协调保供情景的经济代价最低。

报告提出未来煤电转型的政策建议,包括:

统筹安全保供和“双碳”目标的煤电转型路径,煤电CCS和BECCS应作为必要的选择之一,以实现电力行业负排放;

实施阶段性的电力布局,采取区域性差异化的措施,逐步构建新型电力系统;

综合考虑华北、东北、西北、华东、华中、南方、西南不同区域的电力发展现状,制定分区域差异化的煤电转型路径;

加强清洁高效煤电技术攻关,推进煤电与数智化技术的深度融合;

构建科学的电力市场机制,有效疏导发电成本。建立电碳市场协同联动机制,引导煤电积极转型;

构建绿色金融与转型金融高效协同体系,建立区域协同公正转型的财政机制。