发挥好煤电的基础保障性和系统调节性作用

今年的政府工作报告提出加强煤炭清洁高效利用，同时也要“有序”减量替代，推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造。煤电清洁发展路在何方？近日，记者采访了中国电力企业联合会原专职副理事长王志轩、中国工程院院士黄其励。

煤电已实现清洁高效发展

在2010年以前，我国电力结构主要是煤电、水电二元结构，煤电占据绝对的领导地位。煤电发电量占比长期约为80%。随着能源结构调整、环境保护强度增加、新能源的发展等，煤电的发电量逐步下降。2021年煤电装机容量占比约为49%，依然在所有的发电品种中排名第一。

“这些数据说明，煤电仍然是中国电力系统的主体。”中国电力企业联合会原专职副理事长王志轩说，“同时，我国以煤为主的国情，就要求必须做到煤炭清洁高效利用。”

王志轩介绍，从煤炭消费方面来讲，每年约有55%的煤炭转化为煤电。经过几十年的努力，燃煤发电的效率在不断提高，现在我国是世界上平均效率最高的国家，即使换算成净效率，即供电能耗，可以达到40%，仍然高于发达国家。

“在提高效率的同时，我们在环境保护方面持续发力，现在煤电已经和污染不挂钩了。”王志轩说。

据了解，煤电的环保问题主要集中在常规污染物，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物。我国先后采取了严格的烟尘排放控制、烟气脱硫、烟气脱硝、超低排放改造等措施。据统计，2020年，全国火电厂颗粒物、二氧化硫、氮氧化物三项污染物的年排放总量之和已经下降到200万吨以内，与排放峰值相比下降了90%以上。全国单位火电发电量二氧化碳排放量约为832克/千瓦时，比2005年下降20.6%。同时与美国相比，我国的煤电发电量是美国的2.5倍，但我们的污染物总的排放量与其持平，甚至更低。

“所以无论煤电是否继续发展，它对环境的影响基本可以忽略。”王志轩说。

“煤电发展已经迈过了烟尘、二氧化硫、氮氧化物这些大坎，未来依然可以通过科技创新解决二氧化碳的问题。”中国工程院院士黄其励说。

提高利用效率助高质量发展

“我国的能源分布现状应该是‘富煤贫油少气富可再生能源’，这就决定未来新能源或者可再生能源将会成为发电的主力军，但目前煤电还是主力军。因此，推进煤电‘三改联动’我认为是最实际、有效的措施，非常支持。”黄其励说。

据悉，截至2021年底，全国全口径发电装机容量为23.77亿千瓦。火电装机容量12.97亿千瓦，煤电装机容量11.09亿千瓦。

“这么大的装机容量，节能是第一位的，要不断提高效率。”黄其励说，“我国普遍存在能源利用效率较低的问题，单位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍、日本的4倍，因此提高能源利用效率迫在眉睫。”

据黄其励介绍，现在我国有100多台超超临界机组，4亿千瓦装机容量的亚临界机组。通过节能改造，将亚临界机组改造为超临界或者超超临界机组，可显著降低煤耗。

黄其励认为，机组灵活性改造是重中之重。按照国外的发展经验，一个大的电力系统，具有调峰能力的机组容量要大于总装机容量10%，目的是去平衡用户用电的需求和发电的不匹配。风电、太阳能等具有不稳定性，在储能技术大规模商业化应用之前，灵活可靠的煤电是调峰的最佳选择。但是煤电机组调峰运行以后则面临着能耗升高、经济性降低的问题。因此建议可以设立调峰市场，用来补偿煤电因为支持新能源发展而产生的经济损失，坚持系统观念，统筹考虑机组的灵活性、经济性等因素，做到区域机组群的联合优化调度，实现社会效益的最大化，实现各方共赢。并且要挖掘用户侧的调峰作用，在用户侧树立参与调峰的理念。

王志轩对此持有同样的观点，他认为煤电利用小时数下降是必然趋势，煤电利用率提高、保障供电、可再生能源发电比重提高三个目标难以同时实现。即若要大幅度提高煤电设备利用率同时提高可再生能源比重，则必然要大幅度减少煤电装机，此种情况下会造成新的电力短缺状态，影响电网安全进而影响经济社会健康发展；减少可再生能源发电比重也可以提高煤电利用率，但显然与低碳发展目标相悖。

“促进新能源发展，需要煤电支撑。煤电要破解发展过程中经济性下降的问题，可以尝试热电联产，并且一企一策进行灵活性改造。同时由于我国煤电机组的平均年龄在12岁左右，与其30年的设计寿命相比，还是很年轻，因此可对现役机组进行综合性利用，如掺烧生物质等。”王志轩说。

正确理解“先立后破”

谈到去年的拉闸限电，王志轩认为，先要对缺电进行定义。上世纪70年代中国是绝对的缺电，发不出来电，但是2014年以后，中国的电力供应就达到了总体平衡，略有富余，因此现在的短缺是相对的短缺，出现在局部地区和高峰时段。

“之所以出现大面积拉闸限电，是人们在一定程度上对能源危机、能源供应在思想上放松了，并且随着煤电利用小时数的下降，部分人判断发电处于长期富裕，而且这也是能源结构转型所面临的问题。”王志轩说，“今年的政府工作报告指出，先立后破、通盘谋划。能源转型必须理解好其中的精神。”

王志轩认为，改革开放以来，我国建立了最强大最稳定的电力系统和能源系统，不能自废武功。同时作为企业要树立安全降碳、红线底线思维、全面统筹思维，不能搞盲目式、激进式减碳。同时要认识到社会分工不同，煤炭、煤电在“双碳”达标的进程中，并不是没有贡献，他们守住了保证能源安全的底线，这就是最大的贡献，没有能源安全，转型无从谈起。先立后破必须以经济社会的协调发展、能源安全为前提。

黄其励认为，现在新能源发展在规模上快速发展，但也存在无法避免的缺点。激进式去煤，是不符合发展现状的。

“中国工程院做过测算，到2030年，煤炭在一次能源比重中约占46%，在2060年大概是4%到8%，在我们可预见的未来，零煤炭是不太可能的。”黄其励说。

黄其励还谈到，新能源发电具有不稳定性，新能源电力系统具有“双高”特点，即高比例新能源、高比例电力电子，具有电力电子设备普遍存在的脆弱性，面对频率、电压波动容易脱网，并且新能源无法调峰，因此必须发挥煤电的兜底保障作用。

“应该说我们还没有找到能够完全替代煤炭的能源，要守住能源安全底线，就需要发挥好煤电的基础性作用，新能源与煤炭必须协调发展。”王志轩说。