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国际能源署:逐步淘汰煤电进程中的主要教训

作者:中国储能网新闻中心 来源:电联新媒 中国电力企业管理 发布时间:2022-01-14 浏览:

中国储能网讯:作者:IEA高级能源分析师Carlos Fernández Alvarez

编译:本刊记者 李天娇

煤电是目前最大的发电来源,也是能源领域二氧化碳排放的最大单一来源。逐步淘汰煤电给既要寻求实现净零排放,又要维持能源安全性、经济性的各国政府带来重大挑战。

国际能源署(IEA)正在支持各国政府努力减少碳排放。IEA发布的“2050年净零排放路线图”(Roadmap to Net Zero)将逐步淘汰未减排煤电厂作为早期的行动目标。全球要在2050年实现净零排放目标,就需要发达经济体在2030年之前逐步淘汰所有煤电,并于2040年推至全球范围内实现。

自《巴黎协定》签署以来,已有21个国家承诺在其电力部门消除煤电,许多国家承诺在2030年前完成。比利时、奥地利和瑞典已经完成了煤电的逐步淘汰。葡萄牙定于今年完成,智利的时间节点最晚,于2040年完成,其余国家的目标排期均在前述两者之间。这21个国家的发电量占2020年全球发电总量的3.2%,二氧化碳排放量占总排放量的1%。

全球煤炭消费的地理分布情况表明,煤炭行业的未来发展趋势将主要取决于亚洲主要经济体,这些经济体的电力需求在诸多因素叠加下仍在增长,且逐步淘汰煤炭的目标尚未制定。

|煤电去除计划必须综合考虑

社会、经济影响及能源安全|

大幅度减少使用未减排煤炭是实现全球气候目标的所有方案的基本特征,但逐步淘汰煤炭也可能在能源负担能力、民生影响和电力供应安全方面带来挑战。燃煤电厂需要相当高的前期资本投入,在其数十年的使用寿命中通常以相对较低的运营成本提供大量和稳定的电力供应。与此同时,全球80%以上的煤炭消费都是在使用煤炭的国家中产生的,而煤矿和燃煤电厂往往是当地主要的雇佣方。关闭燃煤电厂往往意味着关闭煤矿,这会给当地造成重大的经济和社会困难。

逐步淘汰燃煤电厂对电力供应安全的影响,将取决于煤炭在单一市场的电力组合中所占的份额、是否有其他资源替代煤炭,以及电力需求增长的速度。需要仔细确定和考虑包括完成时间节点在内的去煤电实际实施情况。

|关于逐步淘汰煤电的6个关键建议|

目前,只有少数几个使用煤电的地区在逐步淘汰煤炭方面取得了重大进展。虽然每个国家的具体情况存在差异,但过程中所作的努力和宝贵经验可供其他采取类似做法的国家借鉴。

国际能源署的新报告《逐步淘汰未减排煤炭:现状和三个案例研究》(Phasing out unabated coal: Current status and three case studies)(简称“报告”)深入分析了三个国家、地区的去煤电案例。加拿大安大略省是第一个决定并实施煤炭淘汰政策的大辖区。在过去7年里,英国已经大幅减少了发电用煤,并将在2024年完全淘汰煤电。截至目前,德国是所有行动国家中最大的煤炭消费国,该国大量的煤炭生产为这一过程增加了显著的挑战。根据这三个地区的经验,报告为计划采取类似做法的其他国家地区提出了六项建议。

前两项建议旨在确保政府将人民置于清洁能源转型计划的核心位置。它们是:留出充裕的时间进行磋商和谋划实施,为受到波及的工人和社区提供民生支持。德国增长、结构转化和就业委员会(Commission on Growth, Structural Change and Employment)召开会议,旨在敦促不同利益相关方就能源转型进程达成共识,重点是在受影响地区创造新的就业机会。德国的褐煤生产在一些地区仍然是大型雇佣方,这需要因地制宜考虑对策。鉴于这些问题,今年IEA召开了全球“以人为本”清洁能源转型委员会会议,研究如何使全人类从能源行业转型带来的机遇中受益和有效应对所产生的影响。

报告中的另外两项建议与国际能源署的能源安全基本使命有关:确保电力供应安全是逐步淘汰煤炭政策的基石,改善清洁电力投资条件和必要的基础设施。在安大略省,一开始设定的逐步淘汰最后期限是2007年。然而,发电容量替代和电网升级改造的挑战迫使政府将时间推迟到2009年,最终推迟到2014年。最近世界各地的天然气、煤炭和电力价格大幅上涨,这警示着把能源安全作为政策制定核心的重要性。正如国际能源署近期分析所强调的,未来几年清洁能源投资需要迅速增长,以确保满足用能需求。这种投资不仅能够覆盖具有竞争力的清洁高效发电技术的大规模部署,还必须兼顾如电网等相关能源基础设施的发展。同时,这种投资还要刺激创新的快速进步,以备及时为未来几十年深度脱碳所需技术的发展打好基础。所有这些投资对于运转良好、有序发展的清洁能源转型至关重要。

另一个建议是实施碳定价或类似的机制来明确价格信号。从经济学的角度看,这是扭转发展趋势和干涉运转行为的最有效方法。2013年,英国推出了由欧盟排放交易系统和碳价格支持组成的碳价下限,作为促进消除未减排煤炭的有效工具。然而,碳价或碳税往往导致成本通过电力和其他能源价格上涨传导和转嫁给消费者。这对企业和民众产生了明显的影响,政策制定者需要及时合理地处理好这一矛盾,尤其是要保护整个利益传导链条中最为脆弱的消费者。

最后的建议是谋划煤电资产的转换。电厂所有者、政策制定者和其他利益相关方应该考虑如何将燃煤电厂转变为低碳资产。显然,燃煤电厂停止运行时并不会产生二氧化碳污染。因此,燃煤电厂可以作为电力系统中一种廉价的备用电源存在。将燃煤电厂转换为其他用途,可以使投资者保留部分资产价值、保留部分当地就业机会并继续使用现有的输电线路。燃煤电厂还为电力系统提供了其他有价值的服务,如保持电网系统频率惯性在可接受范围内或控制电压的无功功率。未来,在有更多可变可再生能源接入电网的情况下,燃煤电厂对保持电网安全稳定起到的作用必不可少。

|碳捕获和低碳燃料的潜在作用|

燃煤电厂可以利用碳捕获、利用和储存(CCUS)技术进行改造,以减少排放。CCUS是一种按需提供低碳电力的方式,这对净零电力系统不可或缺。通过与可持续生物质能结合,CCUS甚至可以在未来提供净负排放的电能。

报告的某章节提出了一些举措,既可减轻关闭燃煤电厂对当地社区的影响,又能确保可靠的电力供应。一个可行性较大的方案是让燃煤电厂使用低碳燃料,比如氨。国际能源署在最近的一份报告《低碳燃料在电力行业清洁能源转型中的作用》中更深入地探讨了这一选择。

逐步淘汰未减排煤电是成功通往清洁能源转型道路上的关键一步,而且这是可以实现的。国际能源署最近发布的《2021年世界能源展望》(World Energy Outlook 2021)分析发现,在不提高电力消费者成本的情况下,未来10年全球燃煤发电可能减少近一半。在逐步淘汰煤电的过程中,通过采取有序运作和管理这些“逐步淘汰品”,反过来又能建立向净零排放过渡的信心。我们希望报告中的实际见解能有助于推进燃煤电厂的逐步减少和有序转型。

本文刊载于《中国电力企业管理》2021年12期

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关键字:煤电

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