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Coal fired power plant being constructed in Inner Mongolia, China. Credit: Nature Picture Library / Alamy Stock Photo
中国内蒙古地区一处正在施工的燃煤电厂。 图片来源:Nature Picture Library / Alamy Stock Photo
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30 March 2020 15:38

分析:中国会在十年内新建百余座燃煤电厂吗?

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03.30.20
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30.03.2020 | 3:38pm
Translations分析:中国会在十年内新建百余座燃煤电厂吗?

中国的第14个“五年规划”(下称“十四五”规划)将设立2021至2025年间的国家目标。可以说,这将是全球应对气候变化最重要的文件之一。

全球最大排放国的经济与社会发展的总体规划将于2021年初完成并获批,此后一年内还将制定更为详尽的行业目标。电力行业规划预期将于2021、2022年之交的冬季问世。

在“五年规划”发布之前,有影响力的利益相关者(例如,电网运营商国家电网和行业团体中国电力企业联合会)正在为获建数百个新燃煤电厂目标游说。而且,于近日更新的针对燃煤电厂建设的“风险预警系统”(译者注:因采用红橙绿三色标注风险等级,该系统也被称作”红绿灯“)散发出进一步放松许可的信号。

这一切全然没有顾及该行业存在的严重的产能过剩问题:超过半数的燃煤电厂已处于亏损状态,典型电厂的实际运力不足其装机容量的50%

推动煤电加码的努力看起来也与中国的气候目标背道而驰,其中就有不迟于2030年实现二氧化碳排放量“达峰”的目标。要想实现该目标,低碳能源应当用于满足任何新增的能源需求,这意味着对煤电的需求增量将减少。 

该国正全力应对新型冠状病毒疫情,但在支撑经济增长的政治优先性面前,控制过剩产能显得脆弱不堪。其结果是,抑制新一轮煤电热潮的限制因素可能是金融和经济上的,而非监管上的。

煤电

中国的“经济奇迹”已使该国跻身于世界第二大经济体,而且使近十亿人摆脱贫困。但该进程建立在煤炭能源蓬勃发展的基础之上,这也意味着中国已成为迄今为止世界上最大的碳污染国。

根据近期发布的官方经济数据,2019年,中国的二氧化碳排放量再次增长2%左右,而且65%的年均能源消费增长来自化石燃料。

数据显示,煤炭是碳强度最大的化石燃料,2019年仍占中国能源使用的57.7%。燃煤电厂消耗了该国约54%的煤炭使用总量,以提供52%的发电量和66%的电力输出(低于2007年的峰值81%)。

2019年,煤电装机容量增长了约0.4亿千瓦(40GW),涨幅4%,较过去两年增长显著(参照下图中的红线)。其结果是,燃煤电厂的平均产能利用率进一步下降,平均不足50%(蓝线)。

1980年至2019年间,中国(左图)和世界其他地区(右图)每年新增的煤电装机量(千兆瓦)。资料来源:全球能源监测(Global Energy Monitor)的数据。该图表由碳简报使用Highcharts制成。
2007年至2019年间,中国每年新增的煤电装机容量(红线,左轴),单位:千兆瓦(GW)。同期煤电厂的平均产能利用率(蓝线,右轴),单位:百分比(%)。资料来源:中国电力企业联合会(CEC)。该图表由碳简报使用Highcharts制成

在此背景下,围绕即将划定中国未来五年的国家目标和优先事项的“十四五”规划,各界已展开激烈的辩论(详见下文)。该规划即将设定的能源目标,注定了它将成为全球应对气候变化努力的一份关键文件。

根据现行的“十三五”规划,煤电装机的上限为11亿千瓦(1100GW)。另一项目标是,至2020年,将中国能源结构中的非化石能源占比提高到15%。一些更为详尽的发展规划还为可再生能源等行业设立了指示性目标。(太阳能已经显著超过五年前设立的相对较低的指示性目标。)

将于明年初通过的“十四五”规划很可能会设定性质类似的目标。于此后一年发布的行业规划则会陈述更多细节。据此前经验,《电力行业规划》预计于2021、2022年之交的冬季发布,该文件可能包含大多数发电选项(但尤其是可再生能源)的增长目标。

政府系统内已启动利益相关者的咨询、电力行规划的范围界定与起草工作,不同的学术组织和智库被分配了支持该进程的研究任务。

产能过剩的根源

中国的煤电产能过剩可以追溯到“十二五”规划。于2010年代初期制定的这份规划,是为响应全球金融危机而推出的有史以来最大的经济刺激计划的一部分。它的意图是大规模扩张煤炭开采和燃煤发电。

之后,为减少繁琐的审批程序,新建燃煤电厂的审批权限于2014年起从中央政府下放到了省级政府。

不少地方政府抓住了这个支撑GDP的机遇,通过新建煤电项目为本地开采的煤炭制造新需求。这导致在短短不到一年的时间里,在缺乏适当论证的情况下,总装机容量达到1.69亿千瓦(169GW)的近210个项目直接获得批复。

2013-2015年间,随着对煤电的需求下降,中央政府显然对这轮新建项目“热潮”措手不及。政府于是转向削减和暂缓已获准项目。

中国的经济体系是建立在国有部门可获得大量廉价资本的基础之上的,只要其投资行为与“五年规划”基本保持一致,则几乎不用关心经济可行性。

该体系能够调动大量资源,但因公司和地方政府利用产能扩张来提高GDP和获得市场份额,因而也容易产生过度投资。虽然规划机制能够通过控制政策来限制产能过剩,但是其成功程度各不相同。

刺激迹象

许多专家和行业主体主张,应从“自上而下”的目标和控制转向由市场力量驱动的投资。但是,只有当投资是应对国家需求而非市场时,国家才可以为新的刺激计划调动资金。通常,中国不会使用预算内支出来资助刺激措施,而是通过国有企业和商业银行,指导其增加支出。在此情况下,若缺少对产能增量的控制,则将带来过度投资的高风险。

例如,在通过投资支出以实现经济目标的政治优先性面前,控制产能过剩的努力显得脆弱不堪。国家能源局于2月发文放宽对新建煤电项目审批的风险预警即是例证。

“风险预警系统”于2017年1月被首次引入,以防止产能过剩的省份批复新项目。一年前,该政策涵盖的中国31个省级电网中,只有21个获准“绿灯”,但却在上个月增至25个(如下图所示)。

已规划的新增燃煤发电容量的位置和规模(兆瓦,以各圆圈大小表示)。根据各省电网在“风险预警系统”(亦作“红绿灯”)中所对应的状态,对地图进行了颜色编码。其中,红色表示新增产能不得获得施工许可。来源:全球能源监测和国家能源局。图表来源:作者。
已规划的新增燃煤发电容量的位置和规模(兆瓦,以各圆圈大小表示)。根据各省电网在“风险预警系统”(亦作“红绿灯”)中所对应的状态,对地图进行了颜色编码。其中,红色表示新增产能不得获得施工许可。来源:全球能源监测和国家能源局。图表来源:作者。

该变化意义重大:在四个新亮起的“绿灯”电网区域内,已规划的煤电总产能已经达到0.34亿千瓦(34GW)。

根据全球能源监测(Global Energy Monitor)的数据,“风险预警评级”松动的情况在2019年的新项目活动中已经非常明显。0.18亿千瓦(18GW)的装机容量在此期间开工或重启建设,此前不活跃的0.37亿千瓦(37GW)项目也被重新激活。

此外,为抵消新新型冠状病毒带来的经济影响,中国政府过去几周内宣布了重大基础设施项目和其他刺激措施。但到目前为止,优先考虑清洁能源或其他绿色投资的举措尚未被提及。

通过大量投资来刺激经济发展的焦点以及近期向能源安全转移的注意力(如下文所述),看起来是把对产能过剩和经济可行性的担忧抛在了一旁。

有人将中国总理李克强在2019年10月的一次活动中的言论理解为支持煤电扩张的信号。在该会议上形成了一项“新的能源安全战略”,它更多强调煤炭的核心作用,而非可再生能源。

这被广泛理解为在中美贸易战之后,出于对能源安全的担忧而向煤炭撤退。可是,中国在能源安全上的顾虑主要涉及石油,以及程度较轻的天然气。

相反,电力部门在可再生能源与煤炭之间的抉择则在很大程度上是国内的资源之争。 中国有各种各样的原因降低其对可再生能源的雄心,但对外国能源依赖的担忧并不在其列。

目标之争

无论这想法的背后是否有来自高层的政治支持,重要的业界人士都在极力推动大幅提升煤电装机容量的上限。

由中国电力行业巨头组成的行业组织中国电力企业联合会争辩说,至2030年,煤电装机“可能”从现在的10.5亿千瓦(1050GW)增长至接近13亿千瓦(1300GW)。该目标是基于其对年度电力需求以及满足高峰负荷的容量需求的预测所做出的。

考虑到旧电厂退役,2030年13亿千瓦(1300GW)的总量控制目标将意味着在十年内新增3亿多千瓦(300GW)煤电产能。

中国电力规划设计院(EPPEI)是一家设计了中国大部分煤电和电网基础设施的权威咨询机构。它曾在2019年6月警告称,为避免在未来两三年内出现电力短缺,中国16省应新增发电能力,并着手建设一批新的火电厂。

在2019年7月发表的一篇观点文章中,一家隶属于中国大型电网设施公司中国国家电网公司(SGCC)的智库强调了维持煤电装机容量的必要性:

“ 2030年前后要在系统中维持12亿千瓦以上的煤电装机,[中国]不宜过早、过快大规模淘汰煤电,重点核心供电区域还应布局一批保障安全供应的应急备用燃煤机组。”

但该智库并未明确定义,在实践中“过早”或“过快”又意味着什么。

激辩

高装机量目标背后的一个驱动因素是可预见的建筑物供热和工业能源需求的电气化。目前,这些需求通常由污染严重的“小煤电”供应。国家能源管理局(NEA)局长曾重点强调这一点。

“煤改气”、“煤改电”已成为近年来的一项重要模式,解决地方空气污染是部分原因之一。出于对能源安全的顾虑,将会进一步强调电力而非天然气的替代作用。

然而,围绕是否真的需要更高的煤电装机量,还在一些争论。比如,中国水利发电工程协会副秘书长张博庭就表示,考虑到现有燃煤电厂的产能过剩和利用率不足,该逻辑难以自洽。

放眼已经成功“达峰”并且排放量下降的其他国家发电是最普遍也最容易获得“无排放”解决方案的部门。因此,这也是有望引领减排的行业。

致力于与《巴黎协定》目标保持一致的中国能源选择的“能源情景“,均普遍预测了燃煤发电和装机容量的下降。下图展示了其中几种情景,以及中国电力企业联合会提出的煤电装机容量的变化轨迹。

2005年至2030年间,中国煤电装机容量(千兆瓦)。历史数据以黑色显示,未来的场景以红色(中电联)和蓝色阴影显示(1.5或2摄氏度路径)。资料来源:全球能源监测(Global Energy Monitor)、中国电力企业联合会(CEC)、国际能源署(IEA)、中国国家可再生能源中心(CNREC)、CoalSwarm和绿色和平组织。该图表由碳简报使用Highcharts制成。
2005年至2030年间,中国煤电装机容量(千兆瓦)。历史数据以黑色显示,未来的场景以红色(中电联)和蓝色阴影显示(1.5或2摄氏度路径)。资料来源:全球能源监测(Global Energy Monitor)、中国电力企业联合会(CEC)、国际能源署(IEA)、中国国家可再生能源中心(CNREC)、CoalSwarm和绿色和平组织。该图表由碳简报使用Highcharts制成。

要想实现上图所示的气候路径,中国的煤电机组已经面临着极短的运营年限,它们相对年轻,平均服役14年。新增更多的装机容量只会进一步缩短其使用寿命,减排也将变得更加“难以下咽”。

政治vs.经济

尽管规划机制看似是倾向于新一轮煤电扩张,但鉴于当前的经济和制度形势,该行业本身似乎更为谨慎。

此外,二氧化碳排放取决于煤炭消耗,而非装机容量。这意味着,就算是出现上马新煤电的热潮,也不能保证中国煤电行业排放的二氧化碳排放量会增加。

中国目前的煤电装机容量约为10.5亿千瓦(1050GW),因此当前正在推动的目标仅仅意味着净增1.5-2.5亿千瓦(150-250GW)。至2030年,至少一亿千瓦(100GW)于2000年之前建设的煤电装机容量将退休,这将使得该提议下的新增容量变为2.5-3.5亿千瓦(250-350GW)。

一亿千瓦(100GW)的新煤电项目正处于建设之中。这意味着,额外的1.5-2.5亿千瓦(150-250GW)增量将必须争取到许可和融资才能投入建设。

1980年至2019年间,中国(左图)和世界其他地区(右图)每年新增的煤电装机量(千兆瓦)。资料来源:全球能源监测(Global Energy Monitor)的数据。该图表由碳简报使用Highcharts制成。
1980年至2019年间,中国(左图)和世界其他地区(右图)每年新增的煤电装机量(千兆瓦)。资料来源:全球能源监测(Global Energy Monitor)的数据。该图表由碳简报使用Highcharts制成。

然而,在限制“新冠”病毒的努力造成经济破坏之前,中国政府实际上已经准备在未来一至两年内冻结受监管的电价,以帮助制造业和其他经济部门。但该措施会损害发电行业的盈利能力。

同时,鉴于来自可再生能源的竞争以及全系统内严重的产能过剩,煤电厂的年运行时间预计将随着时间的推移而进一步下降。

现有燃煤电厂的平均年运行时间只有四千小时,不到理论最高值8760小时的一半,主要电力公司的盈利能力已经极其低了。去年,该行业首次出现了破产潮,来自风能和太阳能的压力是关键因素之一。

电力系统正在告别保证运行时间和定价的计划体制。即将于未来几年内落实的电力市场改革将进一步降低新建燃煤电厂的盈利能力,并增加不确定性。

当跨区域传输和灵活性提高时(而不是各省如孤岛一般自行建设),满足峰值需求所需的装机量也将大幅减少。目前提出的不少装机目标与预测似乎都忽略了这一变化。

气候收紧

2月下旬发布的中国能源数据已清楚地表明,要想实现中国的气候目标,必须加速清洁能源投资。 2019年,中国的二氧化碳排放量已连续三年上涨,增幅约2%;而且,只有35%的新增能源需求由低碳能源供给。

要想实现碳排放“达峰”和排放量下降,该份额必须达到100%或更高,特别是考虑到对能源安全的诉求限制了“煤转油”、“煤转气”的范围。

综上所述,现有证据表明,出于种种原因,一些主要的国有煤电开发商在承诺新的燃煤发电项目上犹豫不决。这从根本上有别于决策机构以及前文提及的游说团体的设想。

在近期接受《能源》杂志采访时(文章现已无法在线查看,但摘要的网络缓存仍可见于此),来自中国官方智库能源研究所(ERI)的一位研究人员提出,应当停止新增煤电装机,并于 2050年前完全淘汰煤电。该采访仅在中国社交媒体网站“微信”上存在了几个小时就被删除了,该议题的敏感性可见一斑。

在关注煤炭过剩产能的诸多部门里,有一位具有压倒性的“重量级”角色,即国务院国有资产监督管理委员会(SASAC)。据路透社报道,一份关于电力行业债务的外泄文件提议,应对该行业进行彻底重组,以改善其财务绩效。

该文件还建议合并各家公司的好坏资产,并关闭共计数亿千瓦的煤电装机容量。从国资委对煤电装机过分扩张造成的财务损失和困境的描述来看,该部委有望抵制由同一批公司承保的新一轮煤电热潮。

在中国掀起新一轮煤电热潮,将对全球应对气候变化的努力构成明显的风险,也可能使该国自身的能源转型变得更为复杂。不过,即便“十四五”规划着眼于打造又一个煤炭的繁盛期,该目标仍可能受限于经济和金融约束而无法达成。

“十二五”规划也是如此。它虽造成了严重的产能过剩问题,但实际装机量与规划设定的煤电增长目标之间还有很大距离。不过,即便是这样的结果,它仍会给中国电力行业和国际社会带来极大的不确定性。

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