2016—2014年全國發(fā)電量結(jié)構(gòu)變化 2016—2024年，中國煤電占比持續(xù)下降，非化石能源發(fā)電占比顯著提升。 中國經(jīng)營報資料室/圖

“十四五”期間，煤電確定了向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型的基調(diào)。展望“十五五”，煤電轉(zhuǎn)型應(yīng)如何進一步支撐高比例新能源電力系統(tǒng)運行？

9月9日，《中國經(jīng)營報》記者在一場煤電主題研討會上獲悉，與會專家表示，“十五五”時期，為保障高比例新能源電力系統(tǒng)安全可靠運行，煤電將加快定位轉(zhuǎn)型，弱化其電量主體角色，發(fā)揮其基礎(chǔ)保供、靈活調(diào)節(jié)和應(yīng)急備用的功能。煤電應(yīng)與新能源協(xié)同發(fā)展，促進電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升，并借助多元長效協(xié)同轉(zhuǎn)型機制增強電力系統(tǒng)的安全性與低碳屬性。

轉(zhuǎn)折點來臨

隨著“雙碳”目標的深入推進，煤電在新型電力系統(tǒng)中的角色定位正向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。

自“十三五”以來，隨著電力行業(yè)清潔低碳轉(zhuǎn)型加速推進，我國電力裝機和發(fā)電結(jié)構(gòu)已發(fā)生顯著變化。

截至2024年年底，全國全口徑發(fā)電裝機容量達33.5億千瓦。其中，非化石能源發(fā)電裝機容量19.5億千瓦，占總裝機容量的58.2%；風電和光伏發(fā)電裝機容量累計達到14.1億千瓦，超過煤電裝機的11.9億千瓦。

在發(fā)電量方面，非化石能源發(fā)電量穩(wěn)步增長，但煤電仍是當前中國電力供應(yīng)的主要電源。2024年，中國發(fā)電量10.09萬億千瓦時。其中，非化石能源發(fā)電量3.92萬億千瓦時，占全口徑總發(fā)電量的比重為38.8%；風電和光伏發(fā)電量二者合計占全口徑總發(fā)電量的18.1%。煤電機組以35.5%的裝機占比提供了54.8%的發(fā)電量，為5.5萬億千瓦時，相比2016年煤電發(fā)電量占比（64.3%）下降9.5%。

隨著“雙碳”目標的深入推進，煤電在新型電力系統(tǒng)中的角色定位正向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。

上述研討會發(fā)布的《邁向“十五五”煤電何去何從：轉(zhuǎn)型路徑與多元機制研究》（以下簡稱“煤電報告”）提出，在“十五五”高能效電氣化且非化石能源高速部署的情景下，通過合理部署各類發(fā)電資源，降低電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)壓力，有望將煤電電量峰值控制在5.5萬億千瓦時左右。

華北電力大學（保定）講師張浩楠指出，“十五五”時期將有望迎來電力行業(yè)一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點，即非化石能源對全社會用電量增量的貢獻將超過100%，中國電力系統(tǒng)將正式進入煤電存量替代時代。

中國華能集團有限公司能源研究院職員賀一表示：“煤電轉(zhuǎn)型的趨勢不可逆轉(zhuǎn)，節(jié)奏取決于新能源系統(tǒng)的成熟度這一內(nèi)生變量。我們既要發(fā)展非化石能源，也要認識到煤電在未來一段時期內(nèi)的戰(zhàn)略價值。我們需要降低煤耗，減少碳排放，但這并不等同于減少煤電裝機容量。應(yīng)該從單純‘去煤化’轉(zhuǎn)向更科學地‘用好煤電’，讓它在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮好作用，從而為經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活提供堅實保障。”

支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建

“十五五”期間繼續(xù)加大煤電靈活性改造仍將是支撐高比例新能源消納的主力。

當前，新能源規(guī)模發(fā)展和電力系統(tǒng)安全保供仍離不開煤電支撐。同時，為更好保障新型電力系統(tǒng)安全可靠運行，促進新能源高效消納，亟須加快多元化靈活資源的建設(shè)。

煤電報告指出，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的提升速度落后于新能源部署速度，新能源全額消納的難度將進一步增大。新能源發(fā)電短時尖峰出力功率大、電量小，電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)壓力呈指數(shù)級增長，需要大量的靈活性資源平抑新能源和負荷的不確定性，且不再限于調(diào)峰服務(wù)，對調(diào)頻、負荷跟蹤、容量充裕性等需求突出。

高比例新能源使得電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出“天氣強耦合性”和“運行弱支撐性”，當電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力不足時，極端天氣會對電力安全造成嚴重沖擊。比如，2021年9月，東北地區(qū)缺煤限電期間風電出力驟減加重了缺電情況。

2024年12月，《電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力優(yōu)化專項行動實施方案（2025—2027年）》提出，要著力提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和調(diào)用水平，支撐2025—2027年年均新增2億千瓦以上新能源的合理消納利用，全國新能源利用率不低于90%。

根據(jù)上述政策，需著力增強抽水蓄能調(diào)節(jié)能力、提升火電調(diào)節(jié)能力、改造或建設(shè)一批調(diào)度機構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度的新型儲能電站、提升可再生能源調(diào)節(jié)能力、大力提升電網(wǎng)資源配置調(diào)節(jié)能力和挖掘負荷側(cè)資源調(diào)節(jié)潛力等。

煤電報告顯示，靈活火電、跨區(qū)輸電、抽水蓄能、新型儲能、需求響應(yīng)等靈活性資源的多元化部署策略緩解了“十三五”以來主要依靠煤電調(diào)峰來消納新能源的局面，在一定程度上也補充了煤電在爬坡、調(diào)頻、深調(diào)等方面的性能短板。不過，氣電、抽水蓄能、新型儲能等資源容量占電力裝機的比重尚不足10%，考慮到抽水蓄能電站建設(shè)周期長、新型儲能可用時長短等問題，“十五五”期間繼續(xù)加大煤電靈活性改造仍將是支撐高比例新能源消納的主力。

張浩楠認為，從提升電力系統(tǒng)靈活性角度來看，單純依靠煤電沒有辦法解決問題，氣電、抽水蓄能、新型儲能、需求響應(yīng)等靈活性資源的發(fā)展則進一步彌補了煤電的短板。多元化、供需兩側(cè)靈活性資源共同調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)平衡，對于高比例新能源電力系統(tǒng)非常必要。另外，未來電力系統(tǒng)不僅需要短時調(diào)節(jié)能力，隨著煤電逐步退出，長時儲能應(yīng)對長達一周甚至一個月新能源出力不足的極端情況將至關(guān)重要。

對于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和調(diào)用水平的問題，國網(wǎng)能源研究院原副院長蔣莉萍建議，在做規(guī)劃研究時，各地應(yīng)根據(jù)區(qū)域環(huán)境和氣候條件情況，編制靈活可調(diào)度資源專項報告，具體分析可再生能源出力特性，科學分析調(diào)節(jié)能力需求。

電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)

碳排放是衡量電力行業(yè)轉(zhuǎn)型成效的重要指標。

展望“十五五”，煤電報告指出，中國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型還將面臨三重挑戰(zhàn)，即存量煤電轉(zhuǎn)型存在的經(jīng)濟性制約、新能源躍式發(fā)展面臨技術(shù)與機制瓶頸、電能替代過快而煤電約束不足進而推高電力部門碳排放的風險。

隨著煤電電量增長空間見頂，機組平均利用小時數(shù)下滑，同時考慮到煤價波動、機組頻繁調(diào)節(jié)服務(wù)以及碳約束加強，這將使收益承壓。加之煤電未來低碳化技術(shù)的資金投入較大，使得煤電轉(zhuǎn)型面臨成本疏導問題。

賀一認為，價格機制能夠引導各類資源回歸價值本源，獲得合理的生存空間和回報。對于煤電來說，隨著煤電角色向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)換，它的經(jīng)濟回報獲取將不再依賴單一的電能量，而是根據(jù)提供的電能量、容量和輔助服務(wù)等多維度價值獲得經(jīng)濟回報。

“十五五”期間，既要實現(xiàn)新能源規(guī)模增加，也要同步提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。然而，隨著電力市場化改革進程加快，新能源全電量入市和電力現(xiàn)貨市場全覆蓋提速，當前新能源、儲能等電力資源同樣面臨收益考驗，影響著投資節(jié)奏。

賀一認為，在價格機制引導下，新能源過去基于政策保護的超額收益模式不再存在，也將面臨市場價格的波動，這也倒逼新能源主動降本。而當前電力市場對儲能全生命周期的投資回收支撐不足，儲能投資主體需要找到更加智慧的盈利模式。

蔣莉萍建議，要科學考慮新能源裝機容量納入總體規(guī)劃供應(yīng)能力安排的問題。同時，要對新能源投資收益進行認真測算，保障“十五五”期間的投資積極性。

碳排放是衡量電力行業(yè)轉(zhuǎn)型成效的重要指標。電力行業(yè)碳排放量占全社會能源碳排放量45%以上，提前達峰可為其他行業(yè)碳排放預(yù)留增長空間。

張浩楠指出，電力行業(yè)碳排放實現(xiàn)低水平提前達峰需要從供需兩側(cè)入手，供給側(cè)加速非化石能源替代，需求側(cè)提升用能效率。

面對中國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，煤電報告指出，需要實施多元復(fù)合的長效協(xié)同轉(zhuǎn)型機制來提升電力系統(tǒng)的安全低碳屬性，強化煤電與新能源投資建設(shè)過剩和短缺雙向預(yù)警的總量協(xié)同滾動管理機制，以電力行業(yè)為試點探索碳排放“雙控”機制，依托規(guī)模龐大的跨省跨區(qū)輸電線路協(xié)同推進省間電力互濟，合理疏導電力安全保供成本壓力，分步穩(wěn)妥推進容量市場建設(shè)。

來源 | 中國經(jīng)營報 記者：張英英 吳可仲

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