谷峰：减煤量不等于减煤机

 

在过去数年里，通常认为中国的电力供给是过剩的。当然，必须要指出的是，过剩并非特指煤电过剩，而是所有电源都过剩了，这种过剩是指电量生产能力的过剩。2020年冬湖南、江西、浙江等地发布有序用电通知，多地电力供应出现短缺。内蒙古、山西、甘肃这三个能源送出大省（区）也经历不同程度的错峰限电。内蒙古2020年错峰100天，2021年将错峰150天。这些省区，单单比较电力装机规模和负荷规模，前者远大于后者，也印证了通常意义理解的“过剩”。但如果确实过剩，为何仍然需要错峰限电？主要原因是电能量除了电量的要求，还存在电力的要求，电量生产能力的过剩，不等于电力的过剩，即铭牌容量总和不等于有效容量总和。

 

例如，煤机和燃机的有效容量指的是在最大负荷情况下能够提供的容量，扣减厂用电、检修时间、缺煤（气）时间、非停时间等等，煤机有效容量能达到80%，燃机有效容量能够达到90%。即一般规律上，以各类电源总装机容量100万千瓦为例，煤机在高峰时段能贡献的可靠容量大概是80万千瓦，核电是90万千瓦，燃机也能到90多万千瓦。

 

与矿石能源机组相比，考虑来水的不确定性，多年调节水电的有效容量只有40%多；光伏的有效容量更低。从北美ISO统计数据来看，在光照资源最好的地方，100万千瓦的光伏能提供30万千瓦有效容量，最低为5万千瓦。当系统最需要电力时，比如晚高峰，光伏发电是缺位的。随着再电气化和人民生活水平的提高，国内的负荷季节特点会出现冬季高峰大于夏季高峰，晚高峰大于日高峰的趋势。为保持电力系统稳定可靠运行，高峰负荷时，需要足够的发电容量冗余。根据国内一些测算，在电力现货市场试点地区，风电的有效容量为10%左右。例如，内蒙古要解决错峰问题，需要投资建设4台100万千瓦的煤机，风电则需要上3000万千瓦。在目前出现错峰的地方，其实是系统中有效的装机容量是不足的，不是名义容量（铭牌）不足，更不是电量生产能力不足。

 

综上，为实现碳中和，电力领域努力的方向是减少煤炭的消耗量，而不是减少煤机的装机数量。如果不能依靠储能来消纳可再生能源，必须要依靠电网的话，就需要相应地发展煤机。以山东为例，从系统可靠性上看，山东现在的停电时间（年）约20分钟。假设山东风电增加800万千瓦，光伏增加800万千瓦，负荷增加800万千瓦时，在不增加火电机组的情况下，山东电网停电时间将变成1759小时。这也意味着，一年有五分之一的时间有可能停电。为了缩短停电时间，需要配上煤机（或燃机），增加有效容量。当煤机增加200万千瓦，停电时间将逼近1000小时；当煤机增加到600万千瓦的时候，电网的停电时间将缩短至60小时左右。此时还没有考虑可能出现的输电阻塞，导致一个地区的煤电无法输送到另一个地区需要增加更多煤机的问题。

 

总而言之，从目前条件来看，要保障系统可靠性，必须依靠大电网，受大电网正常运行的要求，在大规模发展可再生能源的时候，需要配套发展煤机。建议“十四五”在考虑各个地区电源配比的时候，重点考虑不同类型电源的有效容量。也许我们会发现，现在的煤机并没有过剩，尤其是在可再生能源富集的地区，考虑到供电可靠性需求，煤机实际上是紧张的。“十四五”规划，应该控制的是煤量而不是煤机数量。当然对于煤机来说，必须努力压减利用小时数，配合碳中和，而必须指出的是，具备完善的电能量、容量和辅助服务的电力市场是实现这个目标最好的方式。同时，要对有效容量给予补偿。补偿不仅仅给煤机，能够提供有效容量的可再生能源也需要获得补偿，即碳中和需要在市场环境下完成，通过计划模式，无法达到目标。

 

（本文由eo记者潘秋杏、周慧之根据作者在eo创刊十周年圆桌研讨会“能源转型：如何发挥多元价值”上的演讲内容整理而成，已经本人审阅。）