电力部门加速脱碳 可再生能源成本将足以与煤电竞争

2020年末，碳达峰、碳中和目标的提出，让中国的许多行业都面临着低碳转型的压力。国家电力投资集团给出了明确的碳中和方案，中石化、中海油、中国大唐等能源央企也随后宣布启动碳中和规划。

不仅是能源企业，科技企业也在纷纷启动各自的碳中和规划，腾讯是中国政府提出碳中和时间表后，第一家表态响应的科技巨头。苹果、亚马逊和谷歌等国际科技巨头，也早已经设立了100%使用可再生能源的目标。

随着中国经济结构的转型升级，电力在全部能源负荷中占比也将越来越高，在所有行业可实现的全面脱碳情景中，电力的脱碳都必须先于更大范围的整体经济脱碳。因此，电力系统未来十年的发展，对于中国在2030年前实现达峰和在2060年或更早时间实现碳中和目标至关重要。

因此，中国必须大幅度提高零碳发电资源的投资速度，尽快实现能源结构转型的目标。

可再生能源成本下降迅速

然而，以当下视角来看，火电在中国似乎非常难以割舍。

今年1月，随着西伯利亚寒流的到来，中国北方进入大幅降温模式，电力负荷急剧增加，北京耗电创下历史记录。随后，北京立即启用了此前备用的华能热电厂，四台燃煤机组火力全开应对冬季。

“事实上，不仅是2020年冬天，北京的燃煤电厂几乎每一个电力负荷高峰期都会重启，用来弥补电量不足。”一位业内人士告诉记者，“煤电目前仍然是保证电力安全供应的重要手段。”

“不过，在碳达峰和碳中和的目标指引下，现阶段任何新建煤电投资形成的资产都有可能阻碍这一目标的实现，或必须被迫在远早于其使用寿命结束的时间关停，这不但将造成投资资源的浪费，也对电力系统脱碳带来更多挑战。”落基山研究所的曹艺严告诉记者。“因此，符合中国长期碳中和目标的合理策略，应确保中国所有新建发电装机基本为零碳清洁能源。”

好在，随着技术的进步，可再生能源逐渐在成本上足以与煤电形成竞争。

过去10年，可再生能源的发电成本降幅巨大。据测算，全球光伏和陆上风电的平准化发电成本（LCOE）分别下降了85%和60%，海上风电成本如今也开始快速下降，仅过去五年就下降了60%。在可再生能源资源丰富地区，可再生能源竞价甚至更低。

全球范围的大趋势在中国也一样。中国的光伏发电成本已经低于燃煤发电成本，而陆上风电也将很快达到这一水平。海上风电成本或将在未来十年具备竞争力，而中国的核电成本目前已经基本可以与煤电竞争。

据彭博新能源财经预计，中国光伏发电目前的LCOE在每千瓦时0.2-0.41元之间，在多数地区已经具备了与新建燃煤发电竞争的能力。随着光伏成本竞争力的增强，光伏项目的补贴也逐渐退出，平价项目越来越普遍。

依据公开资料，2020年，33GW新建平价项目得到核准，近50GW平价光伏项目正在建设当中，横跨中国20个省份。事实上，光伏目前已经能够与新建煤电竞争，并将逐渐具备与现有煤电竞争的能力。

同时，自2010年以来，中国陆上风电成本已下降约40%，彭博新能源财经预计，2020年成本范围在每千瓦时0.29-0.43元之间，与新建煤电相比已具备了很强的竞争力。

基于如此巨大的降幅，新建风电和光伏项目的成本低于许多现有的燃煤电厂，在一些特定区域（如西北等），在光伏和风电的竞争下，燃煤电厂的平均利用率仅为35%。

因此，在中国电力低碳转型的过程中，燃煤电厂在成本上已经不再具备显著优势，主要的难点则在于电网接纳高比例非水可再生能源面临的技术和经济性挑战。

仍需政策扶持

中国的电力系统一直以来存在的这一种疑虑，就是从某种意义上说，将可再生能源比例在当前基础上大幅提高，在技术上是否可能？

但实际上，目前已经开发了一系列解决方案，来确保高比例可再生能源电力系统的稳定运行。

其中，氢燃料燃气轮机等零碳可调度电源对于电力系统加速减排至关重要。风电和光伏电源发电成本虽低，但无法确保全天候供电。通过可再生电力在电解槽中电解水，可获得清洁氢气。

尽管此前电解槽成本高昂，但过去五年中，电解槽成本已降低40%。若能实现规模生产，成本还可能进一步下降。目前，中国是电解槽成本最低的国家。但欧洲国家已经在应对疫情推出的经济刺激措施中，提出大规模部署制氢电解槽的计划，在政策方面领先一步。

“中国需要制定政策，为钢铁和水泥等脱碳困难的行业转用氢气提供支持。”彭博新能源财经中国研究负责人寇楠楠说，“加速中国经济低碳转型需持续推进改革，并充分调动公共部门和私有企业所有利益相关者的积极性。”

曹艺严表示，为了确保可再生能源的快速发展和成本的进一步下降，有必要通过多样的采购形式，继续为可再生能源发电企业的大部分发电量提供长期稳定的价格保障。

首先，短期内继续现行的平价制度，以标杆煤电价为并网的光伏/风电项目提供价格保证。随着风电和光伏发电经济性的不断改进，签订标杆煤电价合约的陆上风电和光伏项目将获得越来越高的溢价，激励短期内的快速部署。

其次，沿用竞价机制来确保激烈的竞争。中国也应考虑对特定规模的风电和光伏开发项目采用竞争性机制，给中标者相当一部分发电量提供确定的固定价格。随着时间的推移，竞价价格将逐步下降，渐渐低于目前标杆煤电电价。如果其他两项政策下装机量不足以实现省级减排目标，就应启用此类竞价机制。

最后，鼓励长期市场化合同。在大多数国家，上述两类政府组织的采购形式一直都是可再生能源发展的主要推动力。但在一些国家，特别是美国，市场化的长期电力合同（PPA）也发挥着较大作用。

“因此，最优政策也应激励大型市场化电力用户直接与发电企业签订长期电力合同，作为公开竞价机制的补充。”曹艺严告诉记者，“可再生能源消纳责任制将有助于推动市场化长期电力合同机制在中国的发展。”