能源大省的“雙面碳中和”之路

廣東和山西，是觀察“雙碳時代”的兩個絕佳樣本，二者有相似之處又有差異。兩省呈現的“雙面碳中和”之路，可為全國鏡鑒。

 

2022年7月24日，山西朔州，右玉縣國家電投甘泉山風電場，電力工人在九十多米高空對風力發電機組進行檢修作業。 （視覺中國/圖）

 

中國正邁入“雙碳時代”，未來40年內，各省的發展路徑將被這只時代之手徹底改寫。

 

廣東和山西，是觀察“雙碳時代”的兩個絕佳樣本，二者有相似之處又有差異。都是煤電大省——據國家統計局數據，截至2020年底，廣東省火力裝機規模排在全國第三，山西省排在全國第六。制定了相似的新能源目標——到2025年，廣東與山西的可再生能源裝機容量占比均將達到50%左右。

 

硬幣的另一面，廣東是全國經濟領頭羊，人均GDP、城市化率、產業結構等都接近發達國家自然達峰的水平，2021年山西人均GDP則排在全國第17位；碳排放強度上，廣東位居全國第二低，僅次于北京，山西則位居全國第四高；電力供需上，二者分別承擔了輸入地和輸出地的角色。

 

兩省呈現的“雙面碳中和”之路，可為全國鏡鑒。

 

煤電淘汰難題 本*文`內/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網-tan pai fang . c o m
 

實現碳達峰、碳中和，煤電轉型是牛鼻子。2020年，我國煤電裝機容量占總裝機容量的比重已不足一半（49.1%），但煤電發電量占比仍高達65%，未來一段時期，煤電是電力供給的“主力軍”和“壓艙石”，也是碳排放的主要來源。

 

廣東與山西的煤電機組呈現不同特點。在廣東等東部沿海經濟發達地區，煤電機組主力大都是60萬千瓦或百萬千瓦大中型機組，而山西煤電以中小型機組為主，30萬及以下機組數量占比將近超過50%，只有一臺百萬千瓦超超臨界機組并網成功。

 

華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海解釋，原因之一是過去山西煤礦企業建設了較多自備電廠，機組容量通常不太大。小型機組通常煤耗更高、發電效率更低。

 

而廣東靠近負荷中心，用電量多年來持續領跑全國，燃煤發電上網電價高，抵御煤價變動的能力較強。100萬千瓦以上機組占總煤電機組的39%，發電效率高。

 

機組規模對煤電企業盈利有直接影響。中國人民大學2021年6月發布的《中國煤電成本分析與風險評估》研究發現，機組規模越大，盈利能力越強，低于30萬千瓦機組虧損率達到80%以上，而100萬千瓦以上機組虧損率僅為7.59%。數據顯示，廣東煤電機組虧損占比41.27%，山西則高達60.82%。

 

煤電轉型主要有三種路徑：一是煤電機組直接退出，包括正常退役、政府贖買、備用封存、落后淘汰；二是等量或減量替代，包括“上大壓小”、生物質燃煤耦合發電、新能源指標置換；三是升級改造，包括煤電能效改造、靈活性改造、供熱改造。

 

根據自然資源保護協會與北京大學能源研究院2021年12月發布的《中國典型省份煤電轉型優化潛力研究》，30萬千瓦等級以下和以上煤電機組，分別建議有序淘汰和改造為主。2021年，廣東已經關停52.75萬千瓦煤電機組，山西關停28.7萬千瓦煤電機組。

 

袁家海介紹，廣東推進落后煤電退出和煤改氣電方面走在全國前列，“大灣區有高質量發展的要求，也有財力支撐”。相比廣東，對于小機組主導的山西，將面臨巨大的煤電轉型壓力。

 

京津冀及周邊地區連續兩年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案均提到，在保證電力、熱力供應前提下，加快推進并逐步完成30萬千瓦及以上熱電聯產機組供熱半徑15公里范圍內的燃煤鍋爐和落后燃煤小熱電關停整合。

 

直接淘汰之外，另一路徑是降低能耗。山西整體煤電機組能效水平偏低——2020年山西省6000千瓦及以上電廠煤電機組平均供電煤耗比全國平均水平約高10.2克/千瓦時。2021年中央生態環保督察指出，山西省30萬千瓦以下火電機組中，近60%的能耗不達標。

 

能耗與機組類型有關。由于山西缺水，八成以上的煤電機組都是空冷機組——以流動的空氣作為熱源的載體，在同樣的技術等級下，空冷技術比水冷技術的煤電機組供電煤耗平均高出3-5克。此外，山西還建設了許多坑口電站，包含低熱值煤綜合利用項目，發電效率不高。2022年6月《山西省煤電項目“上大壓小”實施方案》中要求，新建大機組煤耗低于285克標準煤/千瓦時，這將促進供電煤耗大幅降低。

 

不管采用何種方式轉型，煤電企業虧損都是山西繞不開的話題。

 

煤電機組改造1千瓦成本大約是1000元，一個30萬千瓦的機組改造成本可能達到3億元左右?？瞥茄芯吭耗茉磁c低碳發展研究室主任秦艷稱，2021年以來，受上游煤炭價格上漲、新能源競爭等因素影響，山西煤電企業盈利能力下降。“在營利不足的條件下，給未來煤電升級改造也帶來了相當大的不確定性。”

 

袁家海稱，煤電企業本就虧損嚴重，很難從銀行貸款，即便能融資，改造完成后如果沒有良好的營收模式，虧損可能還會加劇。“煤電轉型錢從哪來的問題，核心還是要通過完善市場機制，讓煤電企業具有合理的商業模式和盈利預期。僅靠財政輸血，難以負擔起龐大的轉型成本。”未來，很長一段時間內煤電將繼續起到保底作用，從由傳統提供電力、電量的主體性電源，向提供可靠電力、調峰調頻能力的基礎性電源轉變。

 

在此過程中，廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強提醒，煤電廠的收入會隨之減少，煤電轉型的核心問題還是煤價與電價聯動，只有這兩者之間聯動，轉型才能公平。

 

提升電力“含綠量” 本文`內-容-來-自；中_國_碳_交^易=網 tan pa i fa ng . c om
 

能源稟賦和產業結構的差異，決定了山西和廣東承擔著不同的電力供需角色。

 

山西是重要的外送電基地，外送電力以煤電為主。近年來山西外送電量逐年增加，送往北京、天津、上海、重慶等14個省市，幾乎占了我國“半壁江山”。2020年，山西外送比例占全省發電總量的1/3以上。而廣東則有約1/3的電力來自外省，特別是接收了較多西南地區的清潔水電。

 

根據“十四五”規劃，“十四五”期間，我國存量通道輸電能力提升4000萬千瓦以上，新增開工建設跨省跨區輸電通道6000萬千瓦以上，我國將在西北、西南可再生能源基地新建多個電力外送特高壓直流工程，將西部和北部的“綠電”輸往東部和南部。山西可以抓住外送電力變“綠”的機遇。“山西煤電行業實現達峰，在一定程度上也取決于外送規模及外送電源結構。”秦艷介紹。

 

山西晉北地區，風、光、地熱資源豐富，且有大量采煤沉陷區可為風光發電提供土地資源。在“十四五”時期，山西將分別新增風電、光伏裝機容量3000萬千瓦和5000萬千瓦左右，屆時，山西“十四五”期間新增的風光裝機容量，占當前總裝機容量的約七成。2021年10月,山西省委書記林武表示，到“十四五”末，山西新能源和清潔能源裝機容量占比達到50%，發電量占比達到30%。

 

位于晉北地區的大同，曾以“煤都”聞名，但依靠豐富的可再生能源資源，“煤都”正在向風電、光伏、氫能等“新能源之都”轉型。目前大同“風光”新能源裝機總量七百多萬千瓦時，占全市電力裝機總量近一半，占山西全省新能源裝機總量的1/3。此外，還有近200萬千瓦時新能源發電項目在建。

 

除更為有名的“南貴北烏”——貴州貴安和內蒙古烏蘭察布，百度CEO李彥宏的老家山西陽泉，也希望尋得“中國云谷”的一席，發揮數據算力的資源優勢。大數據、云計算等數字產業是“吞電怪獸”，為節約能源、減少污染，需要采用清潔能源。2022年，位于陽泉盂縣的晉能清潔能源100兆瓦光伏發電項目計劃投資4.6億元，建成后，每年可向電網輸送1.29億千瓦時綠色清潔電能。

 

廣東風光可再生資源稟賦偏弱。根據規劃，“十四五”時期新增陸上風電裝機容量僅約300萬千瓦，新增光伏發電裝機容量約2000萬千瓦，兩者規模均小于山西。

 

但廣東也有自身的可再生能源優勢。廣東省能源技術經濟研究所、可持續發展研究所所長于文益介紹，目前廣東的海上風電、氫能在全國占有重要地位，核能也具有非常好的產業基礎。光伏產業最近幾年也進入加速期，江門正在規劃硅能源產業園區。

 

在廣東省能源發展“十四五”規劃中，先進核能、海上風電、太陽能“優勢產業”要大力發展，同時提到加快培育氫能、儲能、智慧能源等新興產業。規劃提出，大力發展海上風電，“十四五”新增裝機容量約1700萬千瓦。加快建設陽江海上風電全產業鏈，預計到2025年，陽江將初步建成世界知名的海上風電全產業鏈基地，到2035年建成世界領先的國際風電城、全球風電創新發展的標桿。

 

秦艷稱，在保障國家能源安全供應的前提下，未來山西外送電力應由煤電向清潔低碳電力轉變。山西省頂層設計也作出部署，《山西省可再生能源發展“十四五”規劃環境影響報告書（征求意見稿）》提到，重點建設晉北風光火儲一體化外送基地，大力推進大同、朔州配套新能源基地開發建設，“十四五”期間，新增并網風光裝機規模800萬千瓦。

 

據國家電網山西電力消息，2022年前4個月“晉電外送”的含綠量提升明顯。例如，北京冬奧會期間，近8億千瓦時綠色電力送入北京；3月，山西省內新能源與河北豐寧抽水蓄能電站首次開展跨省互動響應交易，增加新能源消納空間30萬千瓦。

 

未來廣東接收的外來電力還要繼續增加。廣東能源“十四五”規劃中提到，積極推動藏東南水電等省外清潔電力送電廣東，超前謀劃研究后續省外清潔電力送電廣東可行性。

 

當然，在此過程中，可能會出現“碳轉移”現象——電力輸出省自身碳排放量顯著增加，電力消納省份可以避免本地生產帶來的碳排放增加。

 

對此，中國人民大學環境學院教授龐軍等人撰文建議，綜合運用多種市場手段，建立碳減排資金的省際補償機制。一方面，要建立合理的能源定價機制，使環境成本在能源價格中得到充分體現，以利于能源大省獲得充足的碳減排資金；另一方面，通過全國統一碳市場，促進各行業節能減排，并通過適度的碳配額拍賣籌措碳減排資金。對于碳交易未覆蓋行業和企業，適時征收碳稅，并利用碳稅收入為中西部能源大省提供碳減排資金；各省應該繼續優化產業結構和能源結構，在減排責任分攤時，科學界定碳減排責任。

 

重構產業格局
 

不只是煤電，產業結構上，山西產業結構整體偏重；而廣東作為制造業的大省，多年來一直在推動制造業轉型升級。

 

2021年，山西第二產業占GDP比例為49.6%，較全國平均水平高出10.2個百分點，但對煤炭依賴效應明顯。

 

山西省宏觀經濟學會與自然資源保護協會2022年5月發布的《“十四五”山西省非煤經濟發展研究》稱，山西有117個縣市區，有煤炭資源的有94個，其中有68個縣煤炭產量在百萬噸以上。在山西的42個產業部門中，有40個產業部門都與煤炭產業發生了前項或后項的聯系。

 

煤炭產業還擠占了非煤經濟的發展空間。山西宏觀經濟研究院所長李蕾曾在一個煤控項目發布會上表示，山西“非煤經濟的增加值占GDP的比重”和“煤炭產業投資”兩項數據呈明顯負相關關系，在食品加工、電子設備制造、儀器儀表、綜合技術服務、金融、文娛6個產業中體現尤為顯著，例如煤炭工業的投資每增加1%，儀器儀表領域的投資就會下降24%。

 

與山西相比，廣東的產業結構更具優勢。據廣東省統計局數據，2021年，廣東三次產業結構比重為4.0∶40.4∶55.6，人均GDP達1.5萬美元，常住人口城鎮化率達74.63%，已接近發達經濟體實現碳達峰時的指標。

 

廣東一方面在傳統的家電、紡織、高耗能行業等不斷提高能效；另一方面，大力發展電子信息、醫藥、先進裝備制造、新能源汽車、新材料等高端制造業。廣東行政學院教授王玉明的研究顯示，2019年，廣州和深圳先進制造業增加值占規模以上工業增加值的比重分別高達58.4%和71.9%。

 

新能源車行業是廣東重點投入的行業之一。2020年廣東印發《廣東省發展汽車戰略性支柱產業集群行動計劃（2021-2025年）》，提出一攬子政策扶持省內新能源車發展，目標至2025年全省汽車制造業營業收入超過11000億元。工信部數據顯示，2021年，我國新能源汽車產量為354.5萬輛，其中，廣東省的產量達到53.5萬輛，同比增長155.6%，占全國同期產量的15.1%。國內新能源汽車企業產銷前十名中，廣東企業占3家，分別是比亞迪、廣汽埃安、小鵬汽車。

 

廣東碳排放交易市場也為產業結構調整作出了貢獻。廣東是全國最早一批開展碳排放權交易試點的省份，逐步將鋼鐵、石化、電力、水泥、航空、造紙等六大行業約268家企業納入碳市場范圍，總排放占全省的65%，起到了非常明顯的減排效果。

 

廣東省應對氣候變化研究中心2021年6月發布的《廣東碳市場進展、挑戰及趨勢》研究指出，對比廣東碳市場啟動初期（2013年）和2019年度履約數據，在此期間，廣東省第二產業碳排放總量只增加了3.1%，單位GDP碳排放大幅下降了21.6%。自納入碳市場以來，納入控排的累計三百余家企業中已有66家落后企業關停、停產或降產至控排門檻以下，碳市場機制的實施有效促進了廣東實現淘汰落后產能和節能減排的目標。

 

對于山西，長期來看發展非煤經濟有助于減少煤炭消費。上述《“十四五”山西省非煤經濟發展研究》發現，非煤產業占比每增加1%，煤炭消費總量增速減少16.99%。李蕾說，基于山西的產業基礎、資源稟賦、區位優勢等因素，山西最能快速突破的幾個非煤經濟領域是：先進制造、數字經濟、文旅康養、現代物流和農產品精深加工。“通過增加非煤產業的占比和降低煤炭產業的結構比例，能夠帶來非常明顯的控煤效果。”

 

而煤炭經濟也非完全拋棄。電力、焦化、冶金等是山西的主要煤炭產業，山西未來可提高生產工藝的節能低碳技術水平，發展碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術，強化企業碳排放管理水平等。