編者按：當前世界范圍內(nèi)能源轉(zhuǎn)型加速，國家電網(wǎng)公司也提出建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略目標。建設能源互聯(lián)網(wǎng)是承接國家能源安全新戰(zhàn)略，推動電網(wǎng)和發(fā)展高質(zhì)量發(fā)展的關鍵。在新時代和新戰(zhàn)略下，對能源互聯(lián)網(wǎng)的認識也需要不斷深化。國網(wǎng)能源院能源互聯(lián)網(wǎng)研究所聚焦于能源互聯(lián)網(wǎng)基礎理論、綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化與市場機制、能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展、能源互聯(lián)網(wǎng)新技術新元素、城市智慧能源系統(tǒng)等領域開展了深入研究。本專欄圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)關鍵問題，從理論研究、模型方法和經(jīng)驗實踐等方面展開，結(jié)合相關成果和研究思考與讀者進行交流分享。
文章導讀：煤電是我國的主力電源，長期以來對支撐電力安全可靠供應做出了巨大貢獻。近年來，煤炭生產(chǎn)與消費對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響受到社會各界的廣泛關注。我國的資源稟賦條件決定了煤炭在能源和電力結(jié)構(gòu)中的重要地位在相當長時期內(nèi)不會改變，但煤炭消費減量化應成為我國中長期能源發(fā)展中的重要趨勢。同時，我國煤電產(chǎn)能擴張與利用水平偏低長期并存，防范化解煤電產(chǎn)能過剩風險成為深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要著力點。本文結(jié)合我國中長期能源電力發(fā)展展望研究，對未來我國煤電的總量演化、布局調(diào)整、功能轉(zhuǎn)變等發(fā)展方向進行了研判，對推進我國煤電高質(zhì)量發(fā)展提出了政策建議。
一、總量演化趨勢
隨著能源清潔低碳化轉(zhuǎn)型要求日益迫切，我國未來煤電裝機規(guī)模總量和角色定位成為能源電力發(fā)展的焦點問題。與此同時，我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦特征決定了煤炭在我國能源供應中的基礎地位，并且集中發(fā)電是一種相對清潔的煤炭利用方式，因此我國控減煤電的程度和速度不宜盲目效仿其他國家。
當前我國電力需求增長超出預期，加之電氣化進程深入推進，需要持續(xù)滾動修正電力需求預測，在此基礎上科學確定煤電合理裝機規(guī)模。根據(jù)我國電力系統(tǒng)整體規(guī)劃模型測算結(jié)果，我國煤電裝機容量還將保持10年左右的小幅增長，于2030年前后達峰，峰值約為13億千瓦左右。2040年，煤電容量逐步下降至約10億千瓦左右；2050年，下降至約7-8億千瓦左右。
二、布局調(diào)整趨勢
從區(qū)域布局來看，華東地區(qū)與華北地區(qū)是中長期煤電減量化潛力最大的區(qū)域，2050年裝機容量相對于當前水平都將下降1億千瓦左右。東北地區(qū)、華中地區(qū)、西南地區(qū)、南方地區(qū)煤電減量化潛力適中。西北地區(qū)煤電達峰時間最晚，將持續(xù)增長至2035年前后，達到近3.5億千瓦，2050年裝機規(guī)模仍高于當前水平。我國仍需在西北資源富集區(qū)建設一批技術先進的煤電機組。第一，從經(jīng)濟性角度，在西北地區(qū)建設煤電機組有助于發(fā)揮大基地集中開發(fā)利用資源的低成本優(yōu)勢，依托大電網(wǎng)在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源。第二，從環(huán)境承載力角度，東中部地區(qū)煤電密度高、環(huán)境污染問題嚴重、控減煤電壓力較大，考慮到我國仍然需要一定煤電增量，在環(huán)境承載能力相對較強的西部北部地區(qū)布局煤電機組是合理選擇。第三，從系統(tǒng)安全角度，西北地區(qū)是我國優(yōu)質(zhì)的風電和太陽能發(fā)電資源區(qū)，大規(guī)模新能源裝機并網(wǎng)消納對電網(wǎng)安全形成一定挑戰(zhàn)，需要常規(guī)發(fā)電機組與之配合，支撐新能源高效消納利用。
從在電源結(jié)構(gòu)中的份額來看，未來我國煤電裝機容量占比呈持續(xù)下降趨勢，2050年全國煤電裝機占比下降至15%左右。除西南地區(qū)電源結(jié)構(gòu)特殊外，其余地區(qū)煤電裝機普遍下降至當?shù)仉娫唇Y(jié)構(gòu)的約10%-20%區(qū)間。
三、功能轉(zhuǎn)變分析
煤電將逐步由電量供應主體向電力供應主體轉(zhuǎn)變。在系統(tǒng)規(guī)劃階段的電力平衡中，由于新能源發(fā)電出力的不確定性與反調(diào)峰特性，其置信水平非常有限。風電機組在電力平衡中的置信度通常為5%-20%；光伏發(fā)電機組由于在夜間沒有出力，對晚高峰電力平衡貢獻為0，因此對于最大負荷出現(xiàn)在夜間或者最大負荷出現(xiàn)在午間但晚高峰與午高峰相差不大的情況無法計入電力平衡。因此在高比例新能源電力系統(tǒng)中，煤電的電力保障供應作用顯得較為重要，到2050年煤電仍將是電力平衡的最大貢獻者，貢獻度超過四分之一。在電量供應方面，煤電需盡可能為清潔能源騰出空間，僅部分高參數(shù)大容量煤電機組和熱電聯(lián)產(chǎn)機組仍將發(fā)揮其高效供應電量的作用。2035年，我國煤電機組平均利用小時將降至約3000-3500小時；2050年，將進一步降至約2500-3000小時。
煤電機組將更多參與系統(tǒng)調(diào)峰運行。在新型儲能逐步推廣應用的同時，煤電將長期是我國最經(jīng)濟可靠的電力調(diào)節(jié)資源。一方面，我國有大量煤電存量機組，如能通過靈活性改造挖掘20%-30%的調(diào)節(jié)潛力，則可釋放出巨大的調(diào)峰容量。另一方面，相對于建設調(diào)節(jié)電源、抽蓄、儲能等，煤電靈活性改造是成本最低的系統(tǒng)靈活性提升方式。但并非所有煤電機組都適合深度調(diào)峰運行，例如近年來我國建設的一批超超臨界機組，降出力運行會明顯影響其運行效率。因此對不同煤電機組應采取差異化策略，著重挖掘容量參數(shù)偏低的煤電機組調(diào)峰潛力。
基于生產(chǎn)模擬結(jié)果來看，煤電將長期在我國電力系統(tǒng)中發(fā)揮關鍵作用，在電力平衡和系統(tǒng)調(diào)峰中占據(jù)重要位置，我國未來始終需要保持一定規(guī)模的煤電機組參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行。出力規(guī)模方面，以2035年夏季最大負荷周和冬季最大負荷周為例，煤電出力分別大致在8億-12億千瓦、6億-11億千瓦左右；2050年夏季最大負荷周和冬季最大負荷周，煤電出力均大致處于4億-7億千瓦區(qū)間，煤電的可靠穩(wěn)定出力對于系統(tǒng)電力平衡起到不可替代的作用。出力位置方面，煤電將長期處于基荷和腰荷位置，2050年系統(tǒng)仍需部分高參數(shù)大容量煤電機組承擔基荷，同時部分機組將在腰荷發(fā)揮調(diào)峰作用。在午間新能源大發(fā)階段，煤電機組大幅壓減出力為新能源創(chuàng)造消納空間；在下午光伏出力逐漸減小到晚高峰時段（即“鴨子曲線”的“脖子”部分），煤電將作為最主要的靈活調(diào)節(jié)資源根據(jù)系統(tǒng)需要提高出力，保障高比例新能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
四、政策建議
防范化解煤電產(chǎn)能過剩風險，應充分利用當前我國供給側(cè)改革、電力體制改革和國有企業(yè)改革等有利因素，近期以控制新增產(chǎn)能和淘汰落后產(chǎn)能為抓手，遠期以完善市場建設為目標，系統(tǒng)推進我國煤電產(chǎn)能疏解工作，保障煤電行業(yè)平穩(wěn)健康發(fā)展。
一是有效控制新增產(chǎn)能，促進煤電布局西移。持續(xù)研究我國煤電合理裝機容量，有效把控新增產(chǎn)能規(guī)模與布局，加強不同電源之間、電源與電網(wǎng)之間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃。通過滾動修訂電力發(fā)展規(guī)劃、指導監(jiān)督省級電力規(guī)劃等手段，建立約束機制，合理控制新增煤電項目，謹慎審批自備電廠，有序發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)。尤其是在環(huán)境污染問題較為嚴重的東中部地區(qū)，應從嚴控制煤電發(fā)展規(guī)模。在西部地區(qū)，可根據(jù)實際情況科學推進大型煤電基地開發(fā)，實施煤電一體化發(fā)展，促進我國煤電布局向西部轉(zhuǎn)移。
二是有序淘汰落后產(chǎn)能。綜合考慮技術水平、資源稟賦、地理區(qū)位、能源供需、環(huán)境保護等方面因素，建立落后產(chǎn)能負面清單，主要針對中小規(guī)模、高能耗、高污染的煤電企業(yè)有序化解現(xiàn)有過剩產(chǎn)能，優(yōu)先淘汰煤電機組密度高、空氣污染嚴重的東部地區(qū)產(chǎn)能。鑒于我國近年來投入大規(guī)模資金建設的高參數(shù)大容量機組調(diào)峰運行會造成效率降低、排放增加，去產(chǎn)能時宜適度保留部分60萬、30萬千瓦的亞臨界機組，充分挖掘其調(diào)峰與備用價值。
三是建立有利于煤電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的體制機制。長期來看，需建立健全煤電企業(yè)的市場化運營機制，結(jié)合電力市場改革、混合所有制改革、市場準入制度改革等方面政策，不斷提高煤電領域的市場化和開放水平。加快建立輔助服務市場，完善輔助服務市場規(guī)則，以經(jīng)濟激勵引導煤電完成角色轉(zhuǎn)變。鼓勵煤電企業(yè)間的縱向兼并重組，增強企業(yè)抗風險能力。
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