電力部門加速脫碳 可再生能源成本將足以與煤電競爭

    2020年末，碳達峰、碳中和目標的提出，讓中國的許多行業(yè)都面臨著低碳轉(zhuǎn)型的壓力。國家電力投資集團給出了明確的碳中和方案，中石化、中海油、中國大唐等能源央企也隨后宣布啟動碳中和規(guī)劃。

    不僅是能源企業(yè)，科技企業(yè)也在紛紛啟動各自的碳中和規(guī)劃，騰訊是中國政府提出碳中和時間表后，第一家表態(tài)響應的科技巨頭。蘋果、亞馬遜和谷歌等國際科技巨頭，也早已經(jīng)設立了100%使用可再生能源的目標。

    隨著中國經(jīng)濟結(jié)構的轉(zhuǎn)型升級，電力在全部能源負荷中占比也將越來越高，在所有行業(yè)可實現(xiàn)的全面脫碳情景中，電力的脫碳都必須先于更大范圍的整體經(jīng)濟脫碳。因此，電力系統(tǒng)未來十年的發(fā)展，對于中國在2030年前實現(xiàn)碳達峰和在2060年或更早時間實現(xiàn)碳中和目標至關重要。

    因此，中國必須大幅度提高零碳發(fā)電資源的投資速度，盡快實現(xiàn)能源結(jié)構轉(zhuǎn)型的目標。

    可再生能源成本下降迅速

    然而，以當下視角來看，火電在中國似乎非常難以割舍。

    今年1月，隨著西伯利亞寒流的到來，中國北方進入大幅降溫模式，電力負荷急劇增加，北京耗電創(chuàng)下歷史紀錄。隨后，北京立即啟用了此前備用的華能熱電廠，四臺燃煤機組火力全開應對冬季。

    “事實上，不僅是2020年冬天，北京的燃煤電廠幾乎每一個電力負荷高峰期都會重啟，用來彌補電量不足。”一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，“煤電目前仍然是保證電力安全供應的重要手段。”

    “不過，在碳達峰和碳中和的目標指引下，現(xiàn)階段任何新建煤電投資形成的資產(chǎn)都有可能阻礙這一目標的實現(xiàn)，或必須被迫在遠早于其使用壽命結(jié)束的時間關停，這不但將造成投資資源的浪費，也對電力系統(tǒng)脫碳帶來更多挑戰(zhàn)。”落基山研究所的曹藝嚴告訴記者。“因此，符合中國長期碳中和目標的合理策略，應確保中國所有新建發(fā)電裝機基本為零碳清潔能源。”

    好在，隨著技術的進步，可再生能源逐漸在成本上足以與煤電形成競爭。

    過去10年，可再生能源的發(fā)電成本降幅巨大。據(jù)測算，全球光伏和陸上風電的平準化發(fā)電成本（LCOE）分別下降了85%和60%，海上風電成本如今也開始快速下降，僅過去五年就下降了60%。在可再生能源資源豐富地區(qū)，可再生能源競價甚至更低。

    全球范圍的大趨勢在中國也一樣。中國的光伏發(fā)電成本已經(jīng)低于燃煤發(fā)電成本，而陸上風電也將很快達到這一水平。海上風電成本或?qū)⒃谖磥硎昃邆涓偁幜Γ袊暮穗姵杀灸壳耙呀?jīng)基本可以與煤電競爭。

    據(jù)彭博新能源財經(jīng)預計，中國光伏發(fā)電目前的LCOE在每千瓦時0.2-0.41元之間，在多數(shù)地區(qū)已經(jīng)具備了與新建燃煤發(fā)電競爭的能力。隨著光伏成本競爭力的增強，光伏項目的補貼也逐漸退出，平價項目越來越普遍。

    依據(jù)公開資料，2020年，33GW新建平價項目得到核準，近50GW平價光伏項目正在建設當中，橫跨中國20個省份。事實上，光伏目前已經(jīng)能夠與新建煤電競爭，并將逐漸具備與現(xiàn)有煤電競爭的能力。

    同時，自2010年以來，中國陸上風電成本已下降約40%，彭博新能源財經(jīng)預計，2020年成本范圍在每千瓦時0.29-0.43元之間，與新建煤電相比已具備了很強的競爭力。

    基于如此巨大的降幅，新建風電和光伏項目的成本低于許多現(xiàn)有的燃煤電廠，在一些特定區(qū)域（如西北等），在光伏和風電的競爭下，燃煤電廠的平均利用率僅為35%。

    因此，在中國電力低碳轉(zhuǎn)型的過程中，燃煤電廠在成本上已經(jīng)不再具備顯著優(yōu)勢，主要的難點則在于電網(wǎng)接納高比例非水可再生能源面臨的技術和經(jīng)濟性挑戰(zhàn)。

    仍需政策扶持

    中國的電力系統(tǒng)一直以來存在的這一種疑慮，就是從某種意義上說，將可再生能源比例在當前基礎上大幅提高，在技術上是否可能？

    但實際上，目前已經(jīng)開發(fā)了一系列解決方案，來確保高比例可再生能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

    其中，氫燃料燃氣輪機等零碳可調(diào)度電源對于電力系統(tǒng)加速減排至關重要。風電和光伏電源發(fā)電成本雖低，但無法確保全天候供電。通過可再生電力在電解槽中電解水，可獲得清潔氫氣。

    盡管此前電解槽成本高昂，但過去五年中，電解槽成本已降低40%。若能實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，成本還可能進一步下降。目前，中國是電解槽成本最低的國家。但歐洲國家已經(jīng)在應對疫情推出的經(jīng)濟刺激措施中，提出大規(guī)模部署制氫電解槽的計劃，在政策方面領先一步。

    “中國需要制定政策，為鋼鐵和水泥等脫碳困難的行業(yè)轉(zhuǎn)用氫氣提供支持。”彭博新能源財經(jīng)中國研究負責人寇楠楠說，“加速中國經(jīng)濟低碳轉(zhuǎn)型需持續(xù)推進改革，并充分調(diào)動公共部門和私有企業(yè)所有利益相關者的積極性。”

    曹藝嚴表示，為了確?？稍偕茉吹目焖侔l(fā)展和成本的進一步下降，有必要通過多樣的采購形式，繼續(xù)為可再生能源發(fā)電企業(yè)的大部分發(fā)電量提供長期穩(wěn)定的價格保障。

    首先，短期內(nèi)繼續(xù)現(xiàn)行的平價制度，以標桿煤電價為并網(wǎng)的光伏/風電項目提供價格保證。隨著風電和光伏發(fā)電經(jīng)濟性的不斷改進，簽訂標桿煤電價合約的陸上風電和光伏項目將獲得越來越高的溢價，激勵短期內(nèi)的快速部署。

    其次，沿用競價機制來確保激烈的競爭。中國也應考慮對特定規(guī)模的風電和光伏開發(fā)項目采用競爭性機制，給中標者相當一部分發(fā)電量提供確定的固定價格。隨著時間的推移，競價價格將逐步下降，漸漸低于目前標桿煤電電價。如果其他兩項政策下裝機量不足以實現(xiàn)省級減排目標，就應啟用此類競價機制。

    最后，鼓勵長期市場化合同。在大多數(shù)國家，上述兩類政府組織的采購形式一直都是可再生能源發(fā)展的主要推動力。但在一些國家，特別是美國，市場化的長期電力合同（PPA）也發(fā)揮著較大作用。

    “因此，最優(yōu)政策也應激勵大型市場化電力用戶直接與發(fā)電企業(yè)簽訂長期電力合同，作為公開競價機制的補充。”曹藝嚴告訴記者，“可再生能源消納責任制將有助于推動市場化長期電力合同機制在中國的發(fā)展。”