碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究

碳中和目標下山西省煤電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和定位研究執(zhí)行摘要在全球應(yīng)對氣候變化和能源轉(zhuǎn)型背景下，我國能源體系正由以化石能源為支撐的高碳能源體系向以新能源和可再生能源為主體的新型能源體系加速轉(zhuǎn)型。煤電作為全國目前的主體電源，在繼續(xù)發(fā)揮電力安全保障托底作用的前提下，將由提供電力、電量的主體性電源逐步向提供可靠電力的調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變，并需加快實現(xiàn)全流程深度降碳。山西2021279.57067588%，排名全國第五，肩負著向京津唐、華中、華東送電的任務(wù)。本報告關(guān)注煤電產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)鍵要素的影響，評估山西省煤電產(chǎn)業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn)，在碳中和目標強約束條件下，根據(jù)煤電行業(yè)碳減排力度和新能源發(fā)展力度設(shè)置了不同情景下，山西煤電行業(yè)碳2030碳達峰若不考慮碳捕集封存利用等負碳技術(shù)應(yīng)用，基準情景下山西省煤電行業(yè)將于20302.862021%；到203520502.541.611.3911.32%、43.7820282.7820212035205020602.38億噸、1.320.9814.60%、52.59%、64.47%；強化降碳2062710212035205020602.281.1716.07%、56.64%、77.04%。不同情景下，山西2060年均將保留部分煤電機組，碳捕集封存利用、生物質(zhì)耦合等技術(shù)是山西煤電產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)凈零排放的重要技術(shù)手段。2030,2860828608.142028,27817.252026,27050.33碳排放預(yù)測量/萬噸2028,27817.252026,27050.33碳排放預(yù)測量/萬噸2500020000150001000050002020202220242026202820302032203420362038204020422044204620482050205220542056205820600202020222024202620282030203220342036203820402042204420462048205020522054205620582060基準情景 降碳情景 強化降碳情景圖1:不同情景下山西煤電碳排放預(yù)測結(jié)果能源和儲能規(guī)?；l(fā)展提出更高要求206080以上，41220配置儲能估算，預(yù)計至少需要6200萬千瓦的儲能。根據(jù)山西抽水蓄能規(guī)劃和建設(shè)周期，若206012005000萬千瓦的新型儲能缺口。為進一步夯實可再生能源和儲能高質(zhì)量規(guī)?；l(fā)展2030年2030年2060年2022年基準降碳強化降碳基準降碳強化降碳90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%煤電 燃氣及余熱余壓 風(fēng)電 太陽能發(fā)電水電 抽水蓄能 生物質(zhì)（含垃圾發(fā)電）圖2:三種情景下電源結(jié)構(gòu)預(yù)測2030年2030年2060年2022年基準降碳強化降碳基準降碳強化降碳90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%煤電 燃氣及余熱余壓 風(fēng)水電 生物質(zhì)（含垃圾發(fā)電）

太陽能發(fā)電圖3:三種情景下發(fā)電量結(jié)構(gòu)預(yù)測煤電產(chǎn)業(yè)定位煤電裝機占比在50以上，發(fā)電量占比在65以上，煤電為電力電量主體電源；到2030506020353050206020以下，煤電轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)急備用電源。從電源功能角度：從保障基荷作用向系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用轉(zhuǎn)變?！笆奈濉睍r期，煤電仍為山西主體電源，發(fā)揮保障基荷作用的同時，逐步承擔靈活調(diào)節(jié)、輔助備用任務(wù)；到2035年以后，新能源成為電量主體，煤電主要承擔系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能重任；到2060年，戰(zhàn)略備用機組、加裝CCUS機組和煤電耦合生物質(zhì)碳捕獲改造機組發(fā)揮應(yīng)急兜底作用。從產(chǎn)業(yè)鏈角度：從“煤炭清潔高效利用的主要方式”向“上下游產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳發(fā)展的中心環(huán)節(jié)”轉(zhuǎn)變。目前，山西煤電機組已全部完成超低排放改造。未來，山西煤電將進一步擔當“循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式中的中心環(huán)節(jié)”重要任務(wù)，有效整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈條綠色低碳轉(zhuǎn)型，通過燃料摻燒、煤矸石低熱值利用、生物質(zhì)污泥、垃圾摻燒以及上游副產(chǎn)物的綜合利用，打造新型工業(yè)園區(qū)模式、循環(huán)經(jīng)濟模式，從而實現(xiàn)能源體系清潔高效利用。從供熱角度：從供熱主體向供熱支撐轉(zhuǎn)變。山西省目前形成以熱電聯(lián)產(chǎn)為主、區(qū)域鍋爐房為輔、其他先進高效供熱方式為補充的供熱局面。20219%期間仍有部分在建或待建熱電聯(lián)產(chǎn)或兼顧供熱項目，同時考慮到淘汰落后產(chǎn)能的要求，預(yù)計“十五五”末熱電聯(lián)產(chǎn)供熱將達到峰值，之后將逐步降低?！岸嘣Ⅲw”供熱模式將成為山西未來供熱的主要方式，可再生能源和清潔能源供熱比例穩(wěn)步增長，煤電供熱將向支撐性供熱方式轉(zhuǎn)變。從電力外送角度：從外送主體到外送支撐轉(zhuǎn)變。20221463.785原則上不低于50%煤電將充分發(fā)揮對大電網(wǎng)安全的支撐作用，有效解決新能源目前無功支撐能力弱、無轉(zhuǎn)動慣量，以及電網(wǎng)多直流匯入等問題，發(fā)揮好“穩(wěn)定器”作用。轉(zhuǎn)型路線“十四五”階段（2023-2025年）：煤電機組“增容控量”階段，建議合理布局煤推進新型電力系統(tǒng)構(gòu)建?！笆逦濉彪A段（2025-2030年）：煤電機組“控容減量”階段，需科學(xué)統(tǒng)籌煤電推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)初見成效。（2030-2035年500對煤電發(fā)電量存量逐步替代。新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展，煤電完全發(fā)揮靈活性調(diào)節(jié)功能。深度脫碳階段（2035-2050年）：常規(guī)煤電機組加速退出，轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用，預(yù)計50CCUS裝置。大型新能源基地開發(fā)建設(shè)基本完成，新能源裝機和發(fā)電量占比達到70“碳中和”階段（2050-2060）CCUS改造的煤電完全退出，戰(zhàn)略備CCUS機組和煤電耦合生物質(zhì)碳捕獲改造機組將發(fā)揮兜底保障、應(yīng)急保供發(fā)展的政策建議（1）推動煤電實質(zhì)性聯(lián)營，實施煤電產(chǎn)業(yè)協(xié)同降碳更新研判動力煤需求預(yù)測，設(shè)置山西煤炭產(chǎn)能彈性釋放或收縮的閾值和等級，建立健全全省煤炭“彈性產(chǎn)能”機制，嚴格防范煤炭產(chǎn)能過剩；依托中國太原煤炭交易中心，優(yōu)化整合省內(nèi)煤炭交易場所，建立煤炭交易統(tǒng)一平臺，提升和完善實時煤炭交易、煤炭價格、煤炭輸配、電煤煤質(zhì)等；鼓勵晉能控股等省屬煤炭集團在子公司、項目等層面，通過戰(zhàn)略重組、相互持股、簽訂長協(xié)合同、組建戰(zhàn)略聯(lián)盟等方式，對煤炭、煤電實施專業(yè)化整合，統(tǒng)籌煤炭開采、洗選、輸配和發(fā)電，提高電煤質(zhì)量，有效降低煤電全生命周期碳排放；發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢，鼓勵企業(yè)充分利用煤礦瓦斯資源、采煤沉陷區(qū)、工業(yè)場地、排土場等空間資源，推動煤炭、煤電企業(yè)發(fā)展新能源和清潔能源，逐步推動煤電機組退出。（2）發(fā)揮不同類型煤電機組作用，分類推進煤電轉(zhuǎn)型低排放機組占比，充分發(fā)揮高能效優(yōu)勢，保障特高壓配套新能源基地的電力系統(tǒng)安全，培育區(qū)域大型綜合能源服務(wù)商；60推動由電量主體電源向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型。（3）協(xié)同推進煤電轉(zhuǎn)型與新能源發(fā)展，實現(xiàn)優(yōu)勢互補客觀認識山西全省土地利用資源條件，在確保國土空間保護、區(qū)域生態(tài)安有效增加全省風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)展用地規(guī)模；加快推動國家在山西統(tǒng)一規(guī)劃布局的晉北采煤沉陷區(qū)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)，實現(xiàn)風(fēng)電光伏基地、配套煤電、輸電通道“三位一體”；鼓勵煤電和完善煤電和新能源一體化發(fā)展激勵機制，優(yōu)先支持開展靈活性改造的存量煤電機組按一定比例配置風(fēng)電光伏建設(shè)指標；對開展煤電機組靈活性改造的企業(yè)，納入省專項資金獎補范圍；建議將煤電和新能源一體化項目納入（4）持續(xù)完善市場機制，助力煤電綠色低碳轉(zhuǎn)型總結(jié)山西電力現(xiàn)貨市場不間斷運行實踐經(jīng)驗，從技術(shù)、機制創(chuàng)新等方面積極探索現(xiàn)貨市場與區(qū)域電力市場的銜接方式，為建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系提供山西經(jīng)驗；落實《山西正備用輔助服務(wù)市場交易實施細則（試行）》，盡早啟動山西備用輔助服務(wù)市場，強化市場對機組頂峰與深調(diào)的激勵作用；發(fā)揮山西省級電力需求側(cè)管理平臺在用電企業(yè)負荷管理、用電量監(jiān)測、能效分析等方面的作用，探索建立匹配需求側(cè)資源響應(yīng)的市場機制；探索構(gòu)建適合山西的煤電容量成本回收機制，建議初期建立差異化的容量直接補償機制，遠期創(chuàng)新構(gòu)建基于容量拍賣或戰(zhàn)略備用招標的容量市場機制；考慮山西煤炭、煤電承擔國家能源安全保供重大任務(wù)，建議國家根據(jù)“誰受益、誰承擔”的原則，探索建立外送煤、外送煤電碳排放成本補償或分攤機制。（5）穩(wěn)妥處理煤電轉(zhuǎn)型衍生問題，確保煤電有序轉(zhuǎn)型建立完善常態(tài)化風(fēng)險防控和煤電退出機制，科學(xué)評估煤電企業(yè)轉(zhuǎn)型影響，培訓(xùn)等相關(guān)政策和保障措