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肖创英:降低发电全社会总成本 促进生态文明建设

来源: 作者: 发布时间:2017-12-29

党的十九大报告的内容极为丰富和深刻,在治国理政一系列重大理论和实践问题上实现了历史上的突破,取得划时代意义的丰硕成果。报告通过对过去五年的总结,确立了中国特色社会主义进入了新时代的历史方位。

十九大报告提出,中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。“不平衡”是指我国经济发展中的不平衡问题,包括供需不平衡、区域不平衡、产业不平衡、城乡不平衡、收入不平衡等方面;而“不充分”,是指我国生产力发展不充分,资源没有得到充分利用,原发性的重大科技创新能力不太强等等。不平衡不充分,高度概括了我国社会经济领域存在的突出问题,能源领域的改革发展现状也同样如此。

十九大报告对能源发展作出了一系列重大决策部署,进一步指明了新时代能源发展的方向,提出了新的更高要求。报告提出,要“推进绿色发展,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”;要“持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战”。

发电行业作为“工业粮食”,是能源供应体系的重要一环。发电行业的绿色、节能、环保、高效,对能源供给至关重要,而要引导发电高质量有效益可持续的发展,就必须统筹全面考虑,努力降低发电全社会总成本,既要算经济账,更要算环保帐、能效帐、社会账。

一、煤电的节能减排实质是一个经济性问题

当前,我国发电行业正经历深刻变化,新能源、可再生能源高速发展,在发电中所占比例不断上升,对火电行业造成较大冲击。2017年1-11月份统计数据表明,我国水电、风电、太阳能发电装机容量继续保持世界第一;新增发电能力中水电1027万千瓦、风电1252万千瓦、太阳能4865万千瓦,同比多投产130、50和2472万千瓦,发展势头迅猛。而对于火电而言,发电量同比增长4.7%,在电力生产结构中占比仍高达73.5%。由此可见,基于我国资源禀赋和发展实际,加上大规模远距离输电网快速发展,全国范围内资源优化配置能力不断增强,在今后相当长的一段时期内,火力发电仍将作为我国的主力电源。同时,火力发电通过大规模的“上大压小”、超低排放和通流改造等措施,也正逐步向清洁高效利用的方向发展。

火力发电是通过化石能源燃烧,将其中的化学能转化成电能的过程,发电过程伴随着烟气污染物、二氧化碳和灰渣、废水的排放。目前,煤电是我国火电的主要组成部分,而通过超低排放改造,煤电烟气污染物的排放水平已经可以达到超低水平;灰渣也可以用于建筑原料、制砖、改良土壤等,实现综合利用;废水可以实现达标排放,部分先进电厂还实现了废水零排放;二氧化碳的排放(碳排放)与煤炭燃用量直接相关,国家正致力于采用市场化手段推动碳资产管理,减少碳排放。

随着我国环保政策的逐渐压紧,煤电的节能和减排技术快速发展,燃煤发电的环境保护实际上已经形成一个煤电经济性与电网负荷特性的耦合关系,它既是事关可持续发展的能源结构问题,实质上也是将所有生产要素的价值转化为经济价值,可以归结为一个经济性问题。一方面,煤电可以实现超低或更低的排放水平,但需要污染防治的投入,如果现有电价加上环保治理(包括碳排放处置)、社会生态等方面的投入后电价相对较低,煤电仍有竞争优势;而另一方面,当可再生能源的发电及储能的综合成本低于燃煤发电和环保成本时,煤电将优势不再,煤电企业为节能减排的投入也将不产生实际价值。化石能源和可再生能源无疑存在竞争,而比较优势的高低正是由成本决定的。能源供给的主体由化石能源向可再生能源迭代,可再生能源将成为能源供给的主体,这是能源革命在供给侧结构性改革的美好景象和必然趋势,能源革命就是要实现能源主体的更迭。其中成本、价格将在很大程度上发挥决定性作用。

二、发电全社会总成本是一个系统概念

十九大报告提出,“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境”。

十九大报告将建设生态文明提升到了前所未有的高度,就是想让全社会对节约资源和环境保护的不力有切肤之痛,就需要具体的措施贯彻落实十九大的精神。

企业要生存,就要盈利,实现企业的可持续发展。但煤电企业若仅仅从经济的角度算账,只顾及企业自身的利益,不利于全社会的节能减排。作为发电企业,要落实党的十九大精神,必须坚持高质量发电,就必须考虑如何主动适应“最严格的生态环境保护制度”、如何为“走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”做出贡献。

发电总成本是一个系统的概念,在先期调研中我们发现:国外有关电力能源的成本效益分析始于20世纪50年代,当时主要侧重于内部(经济)成本的界定与计量,还未涉及到外部成本(环境、人类健康等)的评价分析。20世纪90年代,欧盟和美国能源部联合启动了Extern-E计划,通过对12种电源系统进行全面调查研究,建立了一个具有实践性和普遍适用性的外部成本研究框架。而国内方面,部分高校、科研院所主要针对煤电、燃气发电、核电等发电形式提出了外部(环境)成本、全(社会)成本等经济评价方法,得出了不同层面的电源发展结构方案。国内外都已经做出了一些有益的探索。

这里提出的发电全社会总成本(以下简称“发电总成本”)既包括经济成本(包括建设成本、运维成本、燃料成本、物耗成本等),也包括环保成本(包括减少污染物排放所投入的成本,碳排放成本、污染物对环境影响的成本)和社会配置成本(主要是调峰成本、冗余容量成本、电网稳定措施成本、电能结构调整成本等)。发电总成本,就是综合考虑了经济、环保和社会配置的主要因素。提出发电总成本的概念有利于将新能源、可再生能源发电的成本与传统的火力发电成本进行综合比较;追求发电总成本最低,就是在追求生态成本最低,电价最低、能耗最低、污染物排放最少,从而达到资源利用效率最高、而资源消耗最低。

经济成本和环保成本是传统火电的发电成本,而社会配置成本主要考虑电网消纳和电力需求侧影响等因素。比如电网调峰,是各种发电类型的机组寻求一种有功和无功负荷的平衡,其主要目的是在满足电网安全稳定条件下的发电机组优化排序,这个排序原则就是综合各方面因素的各类机组的发电负荷优化,应该是以发电社会总成本最低为原则的优化调度原则(据国华电力数据,负荷率低至70%以下时,煤耗会上升10g/kWh左右,如下图);冗余容量成本是指火电为电力系统(包括可再生能源等)调峰而冗余配置的建设成本和备用成本,深度调峰的容量成本和效率损失成本等等。

国华电力公司主要火电机组类型负荷率与供电煤耗关系曲线图

三、系统性降低发电总成本,实现全社会的节能减排

为了实现发电总成本最低,必须统筹考虑,要做好各类电源类型的规划、设计、设备制造、工程建设、运行维护和电网调度等综合考量。对于新建机组,一方面,国家推进供给侧改革、坚决去煤电过剩产能的态势下,新建煤电机组必须建设成为煤耗更低、负荷调节性能更好(能深度调峰)、规划设计更合理的精品项目;另一方面,落实国家大力推动新能源、可再生能源发展的政策,积极发展可再生能源项目,和配套储能、调频调峰设施,同时提高电网消纳可再生能源的能力。

现役发电机组的运行管理和优化调度是“不花钱的节能减排”,要进一步优化电源结构和机组经济运行方式,强化科学调度,同时通过电价调节引导用户合理用电,以实现发电全社会总成本的最低,促进生态文明建设。

从发电总成本的角度出发思考,有助于厘清影响发电的各方面因素,有助于将各方面的影响量化对比,以清晰明了的指标统筹评价煤电对社会经济真实的影响。在考虑发电总成本的情况下,多方面采取措施是切实可行的。一是清洁能源的节能减排效果最显著,应加有鼓励电网消纳的措施;二是发电机组负荷调度要依据发电总成本的高低进行有序调用,鼓励电网调度机构提高机组运行负荷率,降低煤耗、降低社会总成本和减少污染物排放总量;三是在面向需求侧用户的电价中折算计入环保成本和社会配置成本,通过移峰、错峰用电,实行分时电价,缩减用电负荷峰谷差等方式,有效降低发电总成本,引导用户科学有序消费电力,将有力推动用电侧发挥巨大的节能减排效应。

十九大报告关于美丽中国、建设生态文明的阐述,彰显了以习近平同志为核心的党中央对人类文明发展规律、自然规律、经济社会发展规律的最新认识,确立了环境在生产力构成中的基础地位,丰富和发展了马克思主义生产力思想。为有效解决新时代面临的人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,必须树立新时代社会主义生态文明观,坚持绿色发展理念,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

从发电总成本的角度思考发电行业系统性节能减排措施,正是构建清洁低碳、安全高效的能源体系的有效途径,有利于推进能源绿色发展,实现全社会的节能减排,促进我国生态文明建设。