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全球燃煤电厂发展趋势分析:燃煤电厂转型是必然

作者:中国储能网新闻中心 来源:绿色和平 微能网 天一能源 发布时间:2019-11-22 浏览:
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中国储能网讯:全球能源监测、绿色和平印度分部和塞拉俱乐部共同发布了《繁荣与衰落2019:追踪全球燃煤电厂开发》。

报告主要发现

  ◆ 全球处于开发阶段的燃煤发电厂数量在2018年大幅减少,这也是全球煤电开发连续第3年下降。

  ◆ 卫星图片显示,中国的燃煤电厂开发者们正在悄然恢复建设数十个被停建缓建的项目。

  中国电力企业联合会发布的一份最新报告提议中国到2030年的煤电装机上限为1300吉瓦。达到这一水平将允许增加290吉瓦新的煤电装机。

  “当中国政府开始为下一个10年规划能源目标时,其电力部门正在推动新建数百座燃煤发电厂。这也许不会必然破坏中国对巴黎协定的承诺,但是再来一次燃煤发电建设高潮,注定与为避免全球变暖最坏影响的出现而采取的减排行动相背离。对全球的温室气体排放来说,中国的能源目标有着比全球任何其他国家的政策决策更大的影响力。”全球能源监测的中国项目研究员于爱群说。

执行摘要

  根据全球燃煤电厂追踪系统的调查统计,包括开工建设、开工前期准备、项目投产等标示燃煤发电装机增长的各项主要指标在2018年继续大幅下跌。这已经是全球燃煤电厂产能增长幅度第三年连续下降。自2005年以来,中国和印度的新建燃煤发电装机容量占全球装机容量的85%(仅统计30兆瓦及以上的燃煤电厂机组)。但在2018年,中国和印度两国新核准的燃煤发电装机容量也降至历史最低点。虽然特朗普政府力图维持老旧燃煤电厂超期服役,但以美国为首,全球燃煤电厂的退役速度仍处于历史峰值。

  各项燃煤发电装机指标的持续下降,反映出各国对于燃煤发电企业的政治与经济限制有增无减。这也包括了超过100家机构的财政限制和31国的煤炭淘汰计划。然而,中国、日本和韩国的国有金融机构,仍然是其他国家地区的燃煤电厂三个最大的融资来源。

  在全球燃煤电厂建设的衰退浪潮中,一个值得注意的例外是中国——2014年至2016年期间过量核准的燃煤电厂项目仍待消化解决。2018年的卫星照片显示,数个此前被中央政府限令停工的项目仍在继续推进。2019年3月,中国电力企业联合会发布一份报告,将该国的煤电装机上限定于2030年达到1,300吉瓦(GW)。这标志着代表中国电力行业的机构正在推动该国大力扩张煤电规模。

  即使在新增燃煤发电装机容量稳定下降的情况下,如果不全面停止新增燃煤电厂,并加速退役在运的燃煤电厂,全球气候目标仍难以实现。

  2018年的主要发展趋势有:

  ■ 新开工的燃煤电厂同比下降39%。比2015年下降84%。

  ■ 新投产的燃煤电厂同比下降20%。与2015年相比下降53%。

  ■ 处于开工前期准备的燃煤电厂项目同比下降24%,与2015年相比下降69%。

  ■ 燃煤电厂的退役速度继续保持高步调。2018年是全球历史上燃煤电厂退役第三高的一年,也是美国燃煤电厂退役第二高的一年。

  ■ 由于中国恢复了此前被搁置的燃煤电厂建设,全球在建的燃煤发电装机同比增加12%。但与2015年相比仍下降了30%。

  ■ 中国和印度前所未有地放缓了燃煤发电项目的核准。中国在2018年仅核准了不到5吉瓦的新燃煤发电项目。

  ■ 尽管中国放缓了新的煤电项目核准,但中国电力企业联合会提出的到2030年达到1300吉瓦的装机上限,并达到峰值,将使该国的煤电装机在目前的水平上再增加290吉瓦——这一数字甚至超过当前美国全部煤电机组的装机总量(259吉瓦)。

  ■ 根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)对于煤炭使用的估算,当前运行的燃煤电厂在其平均利用率和服役年限的条件下,其排放水平仍然过高,无法实现全球温控低于1.5或2摄氏度的目标。

煤电规模继续缩减

  自2015起,处于开工前期准备阶段的煤电装机逐年减少。2018年,规划装机从2017年的447吉瓦降低至339吉瓦,减少接近四分之一(平均水平的燃煤发电机组装机容量为350兆瓦,而最常见的发电机组规模则是660兆瓦。新建机组可以达到1000兆瓦,或1吉瓦。大多数燃煤电厂拥有至少两台机组)。与2015年的1090吉瓦相比,处于开工前期准备阶段的装机减少了近70%。

  中国和印度的规划煤电装机下降得尤为迅速。2015年底,中国规划建设515吉瓦的新燃煤电厂。这个数字目前为70吉瓦,下降了86%。在印度,处于开工前期准备阶段的装机已经缩减了83%,从2015年的218吉瓦减少到今天的36吉瓦(见附录中的分国家统计数据)。

  如果没有在过去几年中由中国金融支持的数个大型燃煤电厂计划出现在俄罗斯、埃及、南非和孟加拉国(其装机容量从4至6.6吉瓦不等),处于开工前期准备阶段的装机将会进一步下降。这些规划装机合计共占除中国和印度之外174吉瓦尚未取得开工许可的规划装机的12%(21.2吉瓦)。

  然而,全球除中国和印度以外的国家和地区,燃煤电厂核准的规模仍在缩减。日本自2017年起已经取消了7吉瓦的燃煤装机计划。韩国也已经停止核准新的燃煤电厂。在2018年,开工前期准备阶段的燃煤装机超过1吉瓦的国家只有菲律宾、尼日利亚和俄罗斯。

  图1:与2015年的1090吉瓦相比,开工前期准备阶段的装机在2018年降至339吉瓦。其中最大的降幅来自中国(蓝色)和印度(紫色)。

  中国=蓝色、印度=紫色、其他=黄色

  表1:仍处于开工前期准备阶段的燃煤发电装机容量,2015年至2018年变化值(兆瓦)

中国煤电建设再次升温

  2018年全球在建的煤电装机增加了12%,从2017年的209吉瓦增加到2018年的近236吉瓦。这一增长主要是由于中国此前被中央政府限令缓建的50吉瓦煤电装机悄然恢复建设。

  除中国恢复建设的煤电项目以外,共有28吉瓦的煤电项目在2018年开工建设。与2017年的46吉瓦相比,同比下降39%。新开工建设的项目主要集中在11个国家,最多的是中国,其次分别是日本2.7吉瓦、印度2.4吉瓦,印度尼西亚2吉瓦,越南1.3吉瓦,以及波兰1吉瓦。

  除了中国和印度之外,在建的煤电项目高度集中在东南亚地区,特别是孟加拉国、印度尼西亚、巴基斯坦、菲律宾和越南。这五个国家在建的煤电项目占到了全球除中国和印度以外国家71吉瓦中的42%(30吉瓦)。但若与中国相比,这5个国家仅占中国在建项目的大约四分之一。总体来看,全球在建的煤电装机与2015年的338吉瓦相比,已经下降了30%。

  图2:在建煤电装机从2015年的338吉瓦下降到2017年的210吉瓦。

  但在2018年,由于中国(蓝色)将中央政府停建缓建的煤电项目恢复建设,在建装机上升至236吉瓦。

  中国=蓝色、印度=紫色、其他=黄色

  表2:全部燃煤电厂,各年在建、新开工和停建的总装机(兆瓦)。

  中国由于将之前缓建的项目恢复建设,因此停建项目的装机在2018年有所下降。

在美国的带领下,退役煤电装机几乎创纪录

  虽然燃煤发电的总装机仍在增加,但全球燃煤发电的年净增量(即新增产能减去退役产能)继续下降。总体而言,新的全球燃煤发电装机年净增量在2018年为19吉瓦——创纪录的最低增长率——并连续第四年下降。

  2018年,共有50.2吉瓦的燃煤电厂投产。其中,中国为34.5吉瓦,印度为7.7吉瓦,世界其他地区合计8吉瓦(主要是印度尼西亚,日本,巴基斯坦,菲律宾,南非,台湾,土耳其和越南)。

  2018年共有近31吉瓦燃煤发电装机退役,成为全球煤电退役第三高的年份。退役装机主要来自于美国,为17.6吉瓦。2018年也是自2015年退役21吉瓦后,美国煤电退役第二高的年份。尽管特朗普政府试图通过放宽煤炭监管法规来阻止燃煤电厂的关闭,并试图指定这些老旧电厂做为不可或缺的备用电源,以保证它们继续生产,但仍有接近历史纪录的煤电装机在2018年退役。

  中国和印度的退役产能总计9吉瓦,并且未来仍会增加。印度已提出到2027年陆续退役48吉瓦的燃煤电厂,主要是亚临界燃煤电厂,其设备无法满足新的排放标准。中国计划关停环保、能耗、安全等不达标的300兆瓦以下的燃煤机组。2020年底前,重点区域30万千瓦及以上热电联产电厂供热半径15公里范围内的燃煤锅炉和落后燃煤小热电,也将全部关停整合。

  在欧盟,2018年燃煤电厂退役总量为3.7吉瓦。其中2.8吉瓦来自英国——其煤电发电比例从2012年占总发电量的39%,下降到2018年的5%。另外,超过一半的欧盟成员国承诺到2030年逐步淘汰煤炭,德国则到2038年逐步淘汰煤炭。

  图3:2000年至2018年新增煤电装机(0GW以上)、退役装机(0GW以下)(彩色)和全球净变化值(黑线)。

  中国=蓝色、印度=紫色、其他=黄色、美国=红色、欧盟=深蓝色、净变=黑线

  表3:年度完工和退役的煤电机组装机,2015年至2018年,以及年净变化值(兆瓦)

煤炭与气候目标

  煤炭是导致全球升温的二氧化碳的最主要来源。为了使全球增温“远低于”2摄氏度以实现国际气候目标,立即逐步减少燃煤电厂的使用就变得至关重要。

  根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新分析,将全球变暖控制在1.5摄氏度以内需要到2030年减少70%的燃煤发电量,并且到2050年全部淘汰燃煤发电。若要以较大概率保持温控在2摄氏度以内,则要求到2030年燃煤发电量减少55%以上,并且到2050年几乎全面淘汰燃煤发电。

  下图显示了IPCC对1.5摄氏度和2摄氏度温控目标(1.5度场景下的中位数,无或极小过冲。2度场景下的中位数估算为66%概率水平下,不包括碳捕捉及封存。)的两种情景下对燃煤发电的估算。该估算基于目前全球全部在运燃煤电厂的平均利用率,并且计算了平均运行寿命期间的发电量(52.8%产能系数及40年平均寿命)。为了使温度与工业化前水平相比增加不超过1.5摄氏度或2摄氏度,燃煤发电占比必须迅速下降,并且需要加速退役现在运行的燃煤发电机组。

  图4:经合组织(橙色),中国(蓝色)以及世界其他地区(黄色)在运燃煤发电装机。按现有平均水平利用率和平均40服役年限计算,IPCC估算的保持升温不超过1.5摄氏度(实线)和2摄氏度(虚线)所需的限值中位数。

  经合组织=橙色、中国=蓝色、其他=黄色、1.5摄氏度=实线、2摄氏度=虚线

中国电力企业联合会提议大幅度提高煤电装机上限

  从2000年到2018年,中国新增加了864吉瓦的燃煤装机,超过美国全部燃煤发电装机(259吉瓦)的三倍还多。此外,从2014年底到2016年初实施的核准权限下放,导致地方政府核准了245吉瓦的煤电装机——比以前的水平增加了三倍。

  面对产能过剩,中央政府于2016年3月开始限制新煤电项目的核准和建设,但贫困地区项目以及承担居民供暖的热电联产项目除外。

  2017年,中央政府点名叫停了170吉瓦的煤电项目,其中主要是在建或处于筹建后期的项目。这170吉瓦中的四分之一(44吉瓦)需要放缓开发速度;16%(28吉瓦)停建,直到许可及合规问题得到解决;近60%(98吉瓦)的项目则需要推迟到2020年之后。但卫星图像和分析显示,到2018年底,170GW的燃煤电厂中有近一半(78GW,或46%)仍在进行开发建设。至于剩余的54%(92吉瓦)中有多少会继续推进则有待观察。

  然而,中国电力企业联合会(CEC)2019年3月发布的一份报告提出,该国的燃煤发电装机将在2030年达到1300吉瓦的上限——这也是1300吉瓦峰值第一次出现在一份半官方的文件中。这似乎是一个信号,表明中央政府可能不仅会放行之前被叫停的燃煤发电项目,而且还可能会开发建设新的燃煤电厂。这一变化将使该国的煤电产能在当前水平上再增加290吉瓦。这一数字甚至超过美国现有全部燃煤发电装机(259吉瓦)(中国全部在运的燃煤发电装机共计1010吉瓦,由于CEC的统计包括了小于30兆瓦的机组,这一数据比全球燃煤电厂追踪系统统计的数据多36吉瓦)。该提案标志着中国将背离现行限制煤电发展的政策。在这些政策下,煤电项目核准从2015年的184吉瓦下降到2018年的不足5吉瓦。

  图5:中国历年核准的煤电装机。其中,2014年9月至2016年3月期间,中央政府将煤电项目核准权下放给各省区。

  因此,中国未来的燃煤使用情形取决于之前由省级政府核准又被叫停的项目是否恢复建设,以及允许多少燃煤电厂占据本应属于低碳能源的发电产能。值得一提的是,太阳能和风能的发电装机也在以高于其他任何国家的速度并入该国电网。

  在全球范围内,煤炭的未来在很大程度上也依赖于中国:该国在燃煤电厂以及相关矿产和出口等项目的资金投入方面处于世界领先地位,在中国国境以外的全球煤电产能扩张中,有四分之一的资金来自于中国的国有企业。

  综合海外和国内的数据来看,目前超过50%正在开发的全球煤电产能背后都有中国的金融机构支持。如果中央政府能够让其国有企业也加入正在转型远离煤炭的100多家金融机构,燃煤电厂的扩张可能会减少一半。

印度的太阳能和风能增长超过了燃煤发电

  和中国类似,印度也面临燃煤发电过度核准带来的问题。其过度核准问题甚至比中国的更久远。

  2011年,Prayas集团的一项研究报告称,印度规划建设的燃煤电厂中有超过512吉瓦的项目已经至少获得了初步批准——这一数字是当时该国燃煤发电产能的五倍。项目核准的繁荣是2003年私有化推动新燃煤电厂建设的一部分,其中包括固定的长期购电协议(PPAs)。Prayas警告说,产能过剩最终会导致电厂和输电设施的资产搁浅。

  到2012年,很明显燃煤电厂的繁荣正在成为一个泡沫,银行和其他金融守门人撤回了他们的支持。面对煤炭价格上涨、财政支持减少、公众对土地使用和污染的抗议,以及有限的电价调整能力,许多燃煤电厂项目最终被放弃。到2013年,颁发新项目许可证的数量比2012年下降了40%以上。到2015年,印度取消了305吉瓦的煤电项目。2017年,印度进入建设阶段的燃煤电厂全是由上市公司支持的。

  图6:印度核准开工的燃煤发电装机在私有化繁荣后飙升,在2013年到2017年之间逐渐降温,并在2018年降到了历史最低点。

  目前,印度的燃煤电厂正在与风电和太阳能发电日益降低的电价竞争——后者的竞标价格低于该国近三分之一的燃煤电厂的运营成本。煤电企业需要长期遵守即将到来的排放限制,而这只会增加燃煤电厂的运营成本。面对日益激烈的竞争,新的燃煤电厂难以签订购电协议并收回其开发成本。印度政府认为该国超过40吉瓦的燃煤电厂有财政压力,其中10吉瓦的电厂被认为财政上无可救药。

  2018年,该国核准建设的燃煤电厂低于3吉瓦。相比之下,2008年至2012年,该国煤电产能平均每年增长31吉瓦,2013年至2017年为13吉瓦。另外,2018年也是印度连续第二年实现太阳能和风能的新增产能超过了煤电新增产能。

【来源】绿色和平

1、全球煤电发展现状

据碳简报数据,最近20年全球火电装机容量翻了一番。截至2018年底,全球在运煤电机组装机达2024吉瓦,在建装机236吉瓦,计划建设装机336吉瓦。

全球燃煤电厂追踪数据显示:在2000年前,全球燃煤电厂的兴起还处于萌生与发展的状态。之后,全球燃煤机组装机在2000年至2018年间与日俱增,从1066吉瓦增长到2024吉瓦。不断增长的电力催生经济剧变的预言的确实现了。

根据英国石油公司发布的数据,煤炭在世界范围内承担了近40%的电力生产,几近其在几十年中的能源份额,现在使用煤炭发电的国家从2000年的66个已经增长为78个,另有16个国家也正准备加入这一行列,尤其是埃及和阿拉伯联合酋长国。

尽管媒体还要将“煤炭增长不会停止”的论调拉上头条,但从全球燃煤电厂追踪的数据来看,建设中和在建的燃煤电厂正在大幅缩减。

随着全球对碳约束的持续收紧,全球煤电正面临不得不达峰的状况。此前,国际能源署(IEA)也表明,全球煤炭行业的投资已经达峰且目前正面临着“过山车”式下跌。

2、印度燃煤电厂发展情况

世界上煤炭产能排名前十的国家占到了今天世界煤电装机总产能的86%,而发电上网的装机量则占到了82%。

2000年以来,印度煤炭产量增加了两倍多,在运煤电装机达到221吉瓦。根据印度政府的国家电力计划,印度煤炭产能将继续增长,2027年将达到238吉瓦(尽管某些分析师对这一数据持保留看法)。

由于电力需求增长放缓和可再生能源价格下跌,国际能源署大幅下调了对印度煤电需求的预测。近年来,对于印度来说,可再生能源是比煤炭更有前景的发电能源。新德里能源与资源研究所2019年的一份报告也显示,从经济角度看,用可再生能源替代煤炭是有着非凡意义的。印度现有新煤炭装机94吉瓦,在过去一年下降了28%。据全球能源监测称,上述数据还包括在建装机36吉瓦,以及由于财务问题而暂行搁置的约20吉瓦。印度政府因此也定下目标,在未来(2027年)要淘汰约48吉瓦的燃煤电厂。

3、欧美地区燃煤电厂发展情况

美国作为全球第一大经济体,过去18年中,燃煤电厂的建设经历了大跳水。据全球能源监测发布的数据,一波又一波的退产能浪潮,使美国煤电装机在7年内减少了79吉瓦,另有70吉瓦的煤电装机即将被削减。这将使美国的总装机缩减五分之二,也就是从2000年的327吉瓦减少到未来预计的191吉瓦。

不过,特朗普政府似乎对这些即将淘汰、几乎无利可图的煤电厂十分感兴趣。2018年,彭博以国家安全为由,计划对美国能源市场进行一场“前所未有的干预”。

但另一方面,目前的市场状况则更倾向于燃气发电厂和可再生能源。2018年,美国淘汰煤电产能达18吉瓦,仅次于2015年。2018年,美国电力部门的煤炭消耗量是自1982年以来的最低水平。

再将目光锁定欧洲,欧盟也正在经历煤炭退产能阶段。鉴于成员国计划逐步淘汰煤炭,欧盟的煤电装机在2000年降至70吉瓦以下,仅占其发电总量的三分之一。与加拿大一样,欧盟国家正在努力领导全球逐步淘汰煤炭。英国、法国、意大利、荷兰、葡萄牙、奥地利、爱尔兰、丹麦、瑞典和芬兰都承诺在2030年之前逐步彻底淘汰煤电。他们总的煤电装机目前已缩减至42吉瓦,这其中还包括最近建造的电厂。去年有研究表明,为了实现《巴黎协定》的目标,欧盟所有煤电厂应在2030年前关闭。2018年,不断上涨的碳价也推动欧盟煤炭产量减少了6%。

4、燃煤电厂转型是必然

为实现《巴黎协定》的气候目标,许多国家都在不遗余力地尝试和努力。包括欧盟制定严格的碳排放计划等等。与此同时,许多人开始为燃煤电厂的未来担忧。

欧洲最大的燃煤电厂——英国德拉克斯燃煤电厂计划到2023年完全停止使用煤炭发电,他们将在转型后燃烧天然气和生物燃料——碾成粉末的木屑颗粒,来替代燃煤发电。2018年4月,英国曾持续3天脱离煤炭发电,一时轰动整个能源界。

效果十分可观,但对于电厂的经营者来说,代价也很沉重。想要脱离煤炭,兴建新的发电机组十分必要。在早前接受媒体采访时,该厂的首席执行官安迪·寇斯表示,处理生物燃料要比处理煤炭更加困难。不仅如此,该厂投资7亿英镑对电厂设备进行能源转换、生物燃料储存和运输。德拉克斯致力打造出一个转型样本,以此来供其他燃煤电厂在转型过程中效仿和学习。纵观德拉克斯转型之路,我们可以发现——燃煤电厂转型发展并不容易。

未来各国对于煤炭的态度将持续消极,因此转型是必然的。但如何权衡一个合适的转型路径,需要考虑各国能源政策的制定、经济发展状况、社会情况以及资源禀赋等多方面因素进行综合分析。现在,煤电的清洁发展是一个可行的路径,中国已经很好地证明了这一点,相关经验也正依托“一带一路”战略输送到其他国家和地区。

关键字:燃煤

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