煤炭与可再生能源双增：中国减排走向何方？

当清洁能源增长超过能源需求增长时，中国将实现碳达峰。柳力写道，这可能会在2024年实现。

▲内蒙古神东煤炭集团布尔台煤矿外的运煤炭列车整装待发。图片来源：Image: Cynthia Lee / Alamy

乍一看，最近关于中国煤炭、能源和排放的头条新闻似乎有点说不通。2022年，燃煤发电量小幅增长1.4%，钢铁和水泥等其他主要用煤行业的产量出现缩减。然而，政府报告称，煤炭使用量大幅增长4.3%。

中国的清洁能源装机创下新高，但获批的新建燃煤电厂数量也大幅增加。

政府2023年工作计划的目标是进一步增加国内煤炭产量，以支持能源安全，而根据当前的《“十四五”现代能源体系规划》(2021-2025年)，煤炭应该从主体性能源向支撑性能源转变，煤炭消费预计在2026年-2030年开始下降。

这些头条新闻之间存在着既真实又明显的矛盾。

2022年中国煤炭消费增加了吗?

中国国家统计局报告显示，2022年中国煤炭消费量增长4.3%，能源部门二氧化碳排放量增长2.2%。这些数字，跟我们所了解的中国主要煤炭消费部门的活动很难达成一致。中国去年的GDP的增长率为3%，这是近20年来煤炭消费量增长首次超过GDP。

在政府官方数据发布一周后，国际能源署(the International Energy Agency ，简称IEA)根据从政府渠道获得的更详细数据，公布了中国二氧化碳排放量数据。这些数字更令人困惑，因为从这些数据来看，煤炭消费增长幅度只有区区2%，且化石燃料二氧化碳排放量也有所下降。然而，国际能源署也表示，电力行业的二氧化碳排放量增加了3%，这与报道的燃煤发电量增长1.4%和天然气发电量下降不符。

昂贵的天然气促使人们从天然气转向煤炭，这是煤炭消费量增加的部分原因。然而，由于天然气仅占中国能源结构的8%，而煤炭占56%，天然气消费量仅下降了1%，天然气使用的减少不可能是主要原因。

因此， 最有可能导致这一数据矛盾的原因是，虽然2022年使用了更多的煤炭，但质量较低。煤炭的平均能量值和碳含量下降。这意味着电厂和工厂必须燃烧更多的煤炭才能获得相同数量的能量，并产生相同数量的排放。

煤炭消耗量的计算方式有两种：使用的煤炭吨数或煤炭所含的能量。与石油、天然气和电力不同，煤炭的能量含量差异很大。能量密度最高的商用品种，每吨的能量含量是质量最低的品种的三倍。因此，统计报告要准确的话，需要把煤的品质变化考虑进去。

▲神东煤炭集团的工作人员检查布尔台煤矿的煤质。图片来源：Cynthia Lee / Alamy

煤炭质量变化的背景是，中国政府为了应对2021年的煤炭短缺，一直在推动煤矿企业积极增产。那一年的国内煤炭产量远远落后于消费，库存耗尽，导致限电。与此同时，为了应对国际煤炭价格的急剧上涨，政府向煤矿企业施压，要求他们以远低于市场的价格与发电厂和工厂签订长期合同。

为了完成产量目标和交付合同，煤矿求量不求质，要么为了达到配额要求不惜开采质量较低的煤炭储备，要么简化日常用以提高煤炭质量的加工工序。例如，中信期货的分析师在2月份造访了内蒙古、陕西和山西的八个煤矿，在他们的一份煤炭市场调查报告中就可以看出这一点。

由于煤炭质量下降，电厂和工厂用户就必须燃烧更多的煤炭来维持运营。煤矿企业为了让自己看起来达到生产目标而误报煤炭质量。因此，官方统计数据并没有反映出煤炭质量的下降。

中国决策者已经意识到了这一点，并一直试图解决这个问题。去年8月，国家发改委发布了《关于强化中长期合同管理确保电煤质量稳定的通知》，以应对最近“电力企业采购电煤热值下降情况”。

2023年1月，中国电力企业联合会的一名官员指出，长期煤炭合同存在“煤炭质量明显下降”以及不符合合同质量标准的问题。

尽管有证据表明煤炭质量下降，但官方统计数据显示，所产煤炭的平均能量含量没有变化，考虑到产量的大幅增长，这是极不可能的。这进一步说明，官方统计数据未能反映煤炭质量的变化。

国产煤能量含量可以从官方统计的主要能源总产量间接计算出来。

另一个表明国内煤炭供应并非一帆风顺的迹象是，与前一年相比，2023年头两个月的煤炭进口增长了74%。据报道，2022年国内煤炭产量增长了10.5%，按说进口需求不应该如此旺盛。

为何还要新建煤电?

2022年，尽管中国清洁能源装机量创历史新高，但核准的新建煤电厂数量激增。煤电厂审批、开工和新项目发布显著加速，新项目核准更是达到2015年以来的最高水平。全年核准新建煤电项目总发电能力达到106吉瓦，相当于每周核准两座大型煤电厂，是2021年的四倍多。

这些投资背后有几个驱动因素：

◽ 2021年至2022年，由于空调的大量使用和异常严峻的高温天气，中国的电力峰值负荷迅速增加，最高瞬时负荷增加了230 吉瓦。这导致成本高昂的次优解决方案——煤电厂开发的增加，尤其是在主要的电力需求中心及其邻近省份。

◽ 随着2022年进口天然气价格飙升，依赖燃气发电来满足用电高峰的沿海省份似乎正在使用替代能源或建设其他电力设施。

◽ 偏远地区的一些大型风能和太阳能发电项目需要新的热电设施来调节电网的电压和频率。

尽管清洁能源装机速度显著加快，但新增发电量仍无法与电力需求增长相匹配，导致煤炭发电需求持续增长。然而，随着风能和太阳能年装机目标的提高，清洁能源满足所有需求增长的那一天或许指日可待。

中国国家能源局在2022年2月表示 ，“不再新建单纯以发电为目的的煤电厂，而是按需安排一定规模保障电力供应安全的支撑性电源，和促进新能源消纳的调节性电源”。虽然一些新的煤电项目遵循了这一原则，但也有许多项目并没有。中央对新建煤炭项目的表态似乎鼓励了地方强化煤炭保供，许多项目从电力系统规划的角度来看是不合理的。

目前，地方政府在核准项目时几乎无需严格审查是否有合理理由，而是尽可能地抓紧时间能批多批。

地方政府之所以总是热衷于开发新的建设项目，是因为它们带来了经济活动，以及对当地国有企业建筑材料和服务的需求，而风险由中央政府控制的银行系统承担。

新的煤电项目对开发商似乎没有吸引力。然而，政府鼓励建设更多的燃煤发电产能，这就使得投资者产生了一种可以通过诸如降低煤炭价格或提高电价的方式使盈利能力整体提高预期。至少，一切损失将由国家银行来“兜底”。

政府还准备出台煤电厂容量电价机制，此举预计会提高投资吸引力。

然而，这波煤电建设热潮显示出一个真正的挑战：尽管中国的清洁能源规模正在快速扩大，但保持电力系统的稳固，仍然要靠煤电产能满足电力峰值负荷，同时管理好用电需求和清洁电力供应的波动。

随着制冷用电需求的增加和减少燃煤发电的需要，中国亟需采用其他解决方案来管理用电需求和清洁电力供应的波动性，其中包括增加对供电区域内电力存储、供电灵活性和输电系统的投资。

通过提高空调机组和新建筑的能效要求，以及为现有建筑引入大规模能效改进计划，可以有效缓解峰值负荷的增长。

对减排有何影响?

政府重视能源安全意味着中国将同时努力：工业和家庭用煤改为用电;以清洁发电取代煤电;用国产煤炭取代进口煤炭和天然气，甚至一些进口石油。这种做法在很大程度上解释了为什么存在即扩大煤炭、又推广清洁能源这种明显矛盾的做法。

考虑到清洁能源的快速增长和预期的电力需求增长放缓，煤电产能大量增加并不一定意味着中国的煤炭使用量或电力部门的二氧化碳排放量会增加。

中国的排放达峰时间表将取决于清洁能源增长何时超过能源总需求增长，可能会是在2024年。如果不是因为中国动态清零政策反弹造成需求的更高增长，本来今年的清洁能源增长就足以实现超越。

一旦清洁能源的增长速度快于总电力需求，煤电将没有增长的空间。随着产能的不断增加，中国庞大的煤电机组的产能利用率将下降。

政府关于这一转型过程的计划是将煤电降为辅助性发电，从基载电源转变为只有在风能、太阳能、水力和核能无法满足电力需求时才会全面运行的调节性电源。特别是，煤电厂需要能够迅速提高和减少发电量，以响应可再生能源发电量的波动。在国家发改委的2023年发展计划中，这被称为“煤电与可再生能源联营”。

该计划包括研究引入容量电价，这或许是一种煤电企业可以接受的向“辅助性”角色转换的方式——他们不再是只靠发电赚钱，还可以通过向系统提供调峰赚钱。

但是，中国在碳达峰后的减排率仍然是一个悬而未决的问题。新增数百座煤电厂和大量煤矿产能令人担忧，因为这会激励地方政府和企业继续使用煤炭，而不是快速淘汰煤炭。

为了尽快实现碳达峰，并步入实现碳中和的轨道，中国需要不断增加清洁能源投资，以尽快满足所有能源需求增长，并使化石燃料用量开始下降。为了避免过度或者不当的燃煤发电投资，应加强审查地方政府的煤电审批，并取消那些不以稳定电网或消纳可再生能源为目的的审批许可。展望未来，投资于电力输送、电网运营灵活性以及储能，有助于消除新增煤电产能的需求。

文章作者：柳力