煤炭開采行業(yè)專題報(bào)告：新能源發(fā)展對(duì)電煤需求的影響分析

煤炭開采行業(yè)專題報(bào)告：新能源發(fā)展對(duì)電煤需求的影響分析一、回顧過去：新能源發(fā)展需要煤基能源支撐，煤電作為基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源的功能定位更加明確1.電煤需求拉動(dòng)動(dòng)力煤總消費(fèi)量增長(zhǎng)我國(guó)煤炭消費(fèi)的絕大部分用于動(dòng)力煤。按照煤化程度煤炭可以分為:褐煤、煙煤和無煙煤，三者煤化程度依次遞增。煤化程度也叫煤的變質(zhì)程度，通俗理解就是煤中碳元素含量的高低。煤化程度和煤的轉(zhuǎn)變時(shí)間及轉(zhuǎn)變環(huán)境有關(guān)，煤化程度越高所需要的時(shí)間和條件也越苛刻。按用途可以將煤炭分為煉焦煤和動(dòng)力煤。煉焦煤具有較好的粘結(jié)性和較厚的膠質(zhì)層，可用于煉焦。動(dòng)力煤，顧名思義就是提供動(dòng)力來源的煤炭，理論上所有的煤種均可以作為動(dòng)力煤，實(shí)踐中煤炭消費(fèi)的絕大部分用于動(dòng)力煤（占比約86%）。電力行業(yè)是我國(guó)動(dòng)力煤消費(fèi)的第一大戶，未來電煤需求的增加是動(dòng)力煤需求增長(zhǎng)的主要因素。動(dòng)力煤下游分為火電、供熱、化工、冶金和建材，主要作為燃料也有少部分作為原料。在動(dòng)力煤供需緊張價(jià)格高企的時(shí)段，也有煉焦配煤轉(zhuǎn)作動(dòng)力煤使用的情況。從動(dòng)力煤下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，電煤消費(fèi)量占動(dòng)力煤消費(fèi)總量比重保持在58%-64%之間（其中2022年占比63%）。非電煤消費(fèi)量占比相對(duì)較穩(wěn)定。此外，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)中有進(jìn)，電煤消費(fèi)量整體呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)（其中，2022年電煤消費(fèi)同比增速3.87%，2023年1-8月同比增速8.50%），未來電煤消費(fèi)量的增長(zhǎng)將直接拉動(dòng)動(dòng)力煤消費(fèi)乃至煤炭消費(fèi)總量的增長(zhǎng)。2.“新能源”定位表述變化，明確提出推動(dòng)煤電等支撐性調(diào)節(jié)性電源建設(shè)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》首要原則是保障安全、綠色低碳，明確大力發(fā)展非化石能源的同時(shí)，加強(qiáng)煤炭安全托底保障，發(fā)揮煤電支撐性調(diào)節(jié)性作用。該規(guī)劃指出我國(guó)步入構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的新階段，“十四五”時(shí)期是為力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和打好基礎(chǔ)的關(guān)鍵時(shí)期，必須協(xié)同推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型與供給保障，加快能源系統(tǒng)調(diào)整以適應(yīng)新能源大規(guī)模發(fā)展，推動(dòng)形成綠色發(fā)展方式和生活方式。其中，在電力系統(tǒng)建設(shè)方面，加快發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電，因地制宜開發(fā)水電，積極安全有序發(fā)展核電，有序推進(jìn)煤電等支撐性、調(diào)節(jié)性電源建設(shè)，全面實(shí)施煤電機(jī)組靈活性改造，同時(shí)明確提出推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推動(dòng)電力系統(tǒng)向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向演進(jìn)，加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。需關(guān)注的是，相較能源發(fā)展“十二五”“十三五”規(guī)劃，在非化石能源方面前兩個(gè)五年規(guī)劃的重點(diǎn)任務(wù)順序?yàn)樗?、核電、風(fēng)力和太陽(yáng)能，而“十四五”規(guī)劃優(yōu)先強(qiáng)調(diào)加快發(fā)展風(fēng)光；在煤炭煤電方面，“十二五”規(guī)劃的要求是“安全高效開發(fā)煤炭和高效清潔發(fā)展煤電”、“十三五”規(guī)劃的要求是“嚴(yán)格控制審批新建煤礦項(xiàng)目、優(yōu)化規(guī)劃煤電建設(shè)時(shí)序和合理確定新增煤電規(guī)?！?，而“十四五”規(guī)劃的要求是“加強(qiáng)煤炭安全托底保障、發(fā)揮煤電支撐性調(diào)節(jié)性作用和大力推動(dòng)煤電‘三改聯(lián)動(dòng)’”。可見，能源發(fā)展五年規(guī)劃對(duì)煤炭煤電和新能源等政策出現(xiàn)新的調(diào)整變化，當(dāng)前在大力發(fā)展風(fēng)光新能源、推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)煤炭的兜底安全保障作用，明確提出發(fā)揮煤電等支撐性調(diào)節(jié)性電源作用，同步有序推動(dòng)煤電建設(shè)和煤電靈活性改造等。2021年以來，國(guó)家高層已經(jīng)在不同場(chǎng)合重新明確煤炭煤電和新能源發(fā)展定位：◆2021年底中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議首次提出:“傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上。要立足以煤為主的基本國(guó)情，抓好煤炭清潔高效利用，增加新能源消納能力，推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合?！?022年1月24日，中共中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)：再次強(qiáng)調(diào)先立后破。要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。2022年5月14日，國(guó)家發(fā)改委、能源局《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知》提出“加快構(gòu)建適應(yīng)新能源占比逐步提升的新型電力系統(tǒng)”（由“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”調(diào)整為“新能源占比逐步提升的新型電力系統(tǒng)”。）2022年5月24日，《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)扎實(shí)穩(wěn)住經(jīng)濟(jì)一攬子政策措施的通知》：有序釋放煤炭?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)能。抓緊推動(dòng)實(shí)施一批能源項(xiàng)目（水電、抽蓄、煤電、風(fēng)光基地、特高壓）。降低市場(chǎng)主體用水用電用網(wǎng)等成本。2022年5月25日，財(cái)政部《財(cái)政支持做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，提出“推動(dòng)構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)”。2022年6月，發(fā)改委等九部門的《十四五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出“提升新型電力系統(tǒng)對(duì)高比例可再生能源的適應(yīng)能力”。2022年9月8日，國(guó)家發(fā)改委在迎峰度夏能源保供和迎峰度冬工作預(yù)安排全國(guó)電視電話會(huì)議提出明年新開工4億噸，投產(chǎn)3億噸，火電新開工裝機(jī)1.65億千瓦。中共國(guó)家發(fā)展改革委黨組：推動(dòng)煤電等支撐性調(diào)節(jié)性電源建設(shè)。2023年10月1日，《求是》雜志刊發(fā)中共國(guó)家發(fā)展改革委黨組署名文章《深刻把握六方面重大關(guān)系的實(shí)踐要求以高質(zhì)量發(fā)展推動(dòng)中國(guó)式現(xiàn)代化》。該文章提出，在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化的新征程上，要加快建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，深入實(shí)施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程和重大技術(shù)裝備攻關(guān)工程，大力培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展人工智能、生物醫(yī)藥、新材料、新能源等產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化升級(jí)改造，不斷開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道，塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)；要加強(qiáng)能源資源安全保障能力建設(shè)，推動(dòng)煤電等支撐性調(diào)節(jié)性電源建設(shè)，加快鐵礦石等重要礦產(chǎn)資源開發(fā)利用。3.風(fēng)光新能源保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，發(fā)電增量貢獻(xiàn)中以風(fēng)光為主，水電占比收窄，煤電增量仍保持較大規(guī)模從總發(fā)電量看，2013-2022年，全國(guó)總發(fā)電量保持逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2013-2022年，全國(guó)總發(fā)電量由53474億千瓦時(shí)增長(zhǎng)至86941億千瓦時(shí)，年均復(fù)合增速為5.6%，其中，受疫情、氣候、經(jīng)濟(jì)增速等因素影響，年度增速略有波動(dòng)，但除2015年（增速0.5%）之外的其余年份增速保持3.6%以上。從2022年發(fā)電量看，全國(guó)總發(fā)電量86941億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)3.8%，增速放緩，較上年降低6.2個(gè)百分點(diǎn)，主要原因是受上一年低基數(shù)的影響2021年保持高增速。其中，火力發(fā)電量57307億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)1.49%；水電發(fā)電量13550億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)1.1%；核電發(fā)電量4178億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)2.5%；風(fēng)電發(fā)電量7624億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)16.3%；太陽(yáng)能發(fā)電量4276億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)30.8%。從發(fā)電絕對(duì)量電源結(jié)構(gòu)看，2013-2022年，火電仍是我國(guó)主要的發(fā)電方式，但其在總發(fā)電量中的占比有所下降，而可再生能源在總發(fā)電量中的占比有所提高，尤以風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電增長(zhǎng)最為突出。2013-2022年，我國(guó)火力發(fā)電量由42027億千瓦時(shí)增長(zhǎng)至57307億千瓦時(shí)，年均復(fù)合增速3.5%，火力發(fā)電占總發(fā)電量的比重由78.59%下降至65.91%，年均下降1.41個(gè)百分點(diǎn)。水力、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源在總發(fā)電量中的占比有所提高，尤其是風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電占比提升最為明顯。僅從2022年發(fā)電量看，火力發(fā)電占總發(fā)電量的65.91%，較上年下降1.5個(gè)百分點(diǎn)，而水力、風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源占總發(fā)電量的29.27%，較上年的27.73%提高1.54個(gè)百分點(diǎn)，其中，2022年，風(fēng)力、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電量占總發(fā)電量的13.69%，較上年提高2個(gè)百分點(diǎn)，較2013年增長(zhǎng)11個(gè)百分點(diǎn)。值得注意的是，相較于新能源發(fā)電量占比的明顯抬升，2016年以來的煤電發(fā)電量逐年抬升（同比增速在0.99%-8.58%之間波動(dòng)），同比增幅明顯高于“十二五”期間（由6.70%逐年降至-2.46%），與新能源發(fā)電量呈現(xiàn)同步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。從發(fā)電增量電源結(jié)構(gòu)看，新增發(fā)電量中風(fēng)光等新能源增量占比逐步提高且保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，水電增量占比總體呈下降趨勢(shì)，火電增量仍保持較大占比但波動(dòng)較大。從增量絕對(duì)值看，2013-2022年，全社會(huì)累計(jì)新增發(fā)電量37208千瓦時(shí)，其中，火電、水電、風(fēng)光的累計(jì)增量分別為18165千瓦時(shí)（占比48.82%）、5010千瓦時(shí)（占比13.46%）、10837千瓦時(shí)（占比29.13%）。從各年度增量占比看，2013-2022年，風(fēng)光新能源發(fā)電增量占比由10.94%提升至65.34%，整體保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；水電發(fā)電增量占比總體呈下降趨勢(shì)，下降至4.69%；火電增量期間波動(dòng)振幅較大，如2013/2017/2018/2021年占比增幅達(dá)75.98%/60.83%/62.24%/62.55%，至2022年占比為26.59%?？傮w上，當(dāng)前風(fēng)光等新能源發(fā)電保持持續(xù)增長(zhǎng)，新增發(fā)電量中呈現(xiàn)出“以風(fēng)光新能源為主力”的發(fā)展趨勢(shì)，但需注意的是，發(fā)電增量貢獻(xiàn)中以風(fēng)光為主，水電占比放緩，火電增量絕對(duì)值和增量占比仍保持相對(duì)較大份額（如2017年、2018年、2021年），即，某種程度上講，發(fā)電增量中的風(fēng)光等新能源發(fā)電增量主要以替代水電減量為主，替代火電相對(duì)較小。從新增裝機(jī)看，風(fēng)光新能源裝機(jī)保持較高規(guī)模增量，火電新增裝機(jī)占比逐年下降但仍保持相對(duì)穩(wěn)定較大規(guī)模。近十年，在新能源裝機(jī)高增速的帶動(dòng)下，我國(guó)新增裝機(jī)總體容量大幅提升，總體保持過億千瓦的增量規(guī)模，尤其是2020年面臨缺電風(fēng)險(xiǎn)后總的裝機(jī)容量快速增加。截至2022年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量25.64億千瓦，包括：火電裝機(jī)容量13.32億千瓦，水電裝機(jī)容量4.135億千瓦，風(fēng)電3.654億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)3.926億千瓦。從電源結(jié)構(gòu)增量占比看，新增裝機(jī)以風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)為主且保持較高增量，尤其是2017年以來風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)年度合計(jì)增量占比始終保持50%以上，平均達(dá)57.43%（其中，2022年占比為65.74%）；火電新增裝機(jī)占比逐年下降，增量占比由2012年的60.84%下降至2022年的19.03%。需得注意的是，過去時(shí)間火電裝機(jī)絕對(duì)增量?jī)H下降1480萬千瓦（2013年為5041萬千瓦、2022年為3561萬千瓦）且2020/2021年火電裝機(jī)增量仍超5000萬千瓦。特別是在過去連續(xù)兩年多地區(qū)出現(xiàn)電力供需緊張的情況下，2022年以來持續(xù)加碼煤電等支撐下電源項(xiàng)目的審批支持力度。根據(jù)國(guó)際環(huán)保機(jī)構(gòu)綠色和平梳理，2022年，我國(guó)新增核準(zhǔn)煤電裝機(jī)總量較2021年呈井噴式攀升，獲批裝機(jī)總量高達(dá)9071.6萬千瓦，是2021年獲批總量的近5倍；2023年上半年總核準(zhǔn)裝機(jī)為5040萬千瓦，已達(dá)2022年全年總核準(zhǔn)裝機(jī)量的55.56%，遠(yuǎn)超2021年獲批總量。4.煤電仍將長(zhǎng)時(shí)期承擔(dān)保障電力安全的重要作用，并向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型2013年以來，我國(guó)煤電發(fā)電量占比整體呈下降趨勢(shì)，同比增速波動(dòng)明顯，但仍是發(fā)電量的主要來源。根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2022年底，我國(guó)火力發(fā)電占總發(fā)電量的65.91%，煤電發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量的58.4%，煤炭在現(xiàn)階段仍然是我國(guó)的主要支柱能源。電源結(jié)構(gòu)中，火電機(jī)組占全國(guó)總裝機(jī)容量的52%，煤電裝機(jī)已跌破50%（2021年為46.7%）。按照國(guó)家能源局的介紹，2021年煤電以不足50%的裝機(jī)占比，生產(chǎn)了全國(guó)60%的電量，承擔(dān)了70%的頂峰任務(wù)，發(fā)揮了保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的“頂梁柱”和“壓艙石”作用。近7年火電利用小時(shí)數(shù)下降趨勢(shì)放緩，火電高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的特征在基礎(chǔ)能源中發(fā)揮著重要作用。2017年以來，火電利用小時(shí)數(shù)由降轉(zhuǎn)升，其中2021年平均利用小時(shí)4448小時(shí)，2022年平均利用小時(shí)4379小時(shí)，分別相較最低點(diǎn)2016年上升6.26%、4.61%，其中2021年利用小時(shí)數(shù)為近年來的新高，主要原因是局部地區(qū)缺電，煤電承擔(dān)更突出的主體電源功能。電力消費(fèi)彈性“十三五”以來明顯提升。2020年初，新冠疫情的肆虐導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)受損嚴(yán)重，而2011年以來我國(guó)電力消費(fèi)彈性系數(shù)長(zhǎng)期低迷，市場(chǎng)整體對(duì)我國(guó)用電量情況持悲觀態(tài)度。出人意料的是，2020-2021年，我國(guó)全社會(huì)用電量在月度、季度、年度三個(gè)維度均實(shí)現(xiàn)了超出預(yù)期的高速增長(zhǎng)：全社會(huì)用電量增速為3.1%、10.3%，用電彈性系數(shù)大幅度上升，達(dá)到1.38和1.23，位居近十年前二。需關(guān)注的是，如我們?cè)谥暗膱?bào)告《我國(guó)能源、煤炭需求中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)（二）》中強(qiáng)調(diào)的，我國(guó)三產(chǎn)、居民用電彈性更高、韌性更強(qiáng)，第三產(chǎn)業(yè)復(fù)合增速最高、彈性最大，居民生活用電在各個(gè)時(shí)間維度上整體高于復(fù)合全社會(huì)用電量增速，而用電量占比最大的第二產(chǎn)業(yè)，中長(zhǎng)期來看用電量增速小于全社會(huì)平均水平，電力消費(fèi)彈性亦小于1。這也就意味著最近十年間，三產(chǎn)與居民生活用電已經(jīng)成為全社會(huì)用電量增長(zhǎng)的主要邊際驅(qū)動(dòng)因素。但不同的是，第二產(chǎn)業(yè)本身用電量與產(chǎn)值之間呈現(xiàn)顯著的線性關(guān)系，三產(chǎn)用電彈性更高，而居民生活用電貢獻(xiàn)電量而不貢獻(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值。我們認(rèn)為，隨著我國(guó)居民人均收入水平的進(jìn)一步提升與產(chǎn)業(yè)升級(jí)持續(xù)進(jìn)行，三產(chǎn)與居民生活用電量占比上行的趨勢(shì)，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都不會(huì)發(fā)生改變，而這兩者將驅(qū)動(dòng)我國(guó)全社會(huì)用電量繼續(xù)快速上行，然而由于現(xiàn)階段的風(fēng)光發(fā)電量規(guī)模仍相對(duì)較低，相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)煤電依然是滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的重要能源。我國(guó)以煤為主的資源稟賦，決定了煤電在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍將承擔(dān)保障我國(guó)能源電力安全的重要作用。對(duì)比不同的發(fā)電方式，水電受到可利用資源的制約，水電站還要兼顧水量調(diào)蓄、改善航道等功能，豐水或枯水期會(huì)影響其發(fā)電能力；核電建設(shè)以確保安全為前提，需保持平穩(wěn)建設(shè)的節(jié)奏，建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大；受“多煤少氣”的資源限制難以大規(guī)模發(fā)展天然氣發(fā)電；風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電受季節(jié)、天氣和晝夜交替的影響存在間歇性、波動(dòng)性大的問題，且面臨電力系統(tǒng)消納的問題。此外，盡管圍繞新型儲(chǔ)能做了很多工作，但相應(yīng)支撐和調(diào)節(jié)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到煤電量級(jí)?？傮w來看，現(xiàn)階段，煤電對(duì)于電力行業(yè)、能源行業(yè)有序發(fā)展和有序轉(zhuǎn)變，仍是非常重要的支撐，煤電向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。如2022年來水明顯偏枯的三季度，全口徑煤電發(fā)電量同比增長(zhǎng)9.2%，較好地彌補(bǔ)了水電出力的下降，充分發(fā)揮了煤電兜底保供作用。我們預(yù)計(jì)，2030年前煤電裝機(jī)和發(fā)電量仍將適度增長(zhǎng)，并重點(diǎn)圍繞送端大型新能源基地、主要負(fù)荷中心、電網(wǎng)重要節(jié)點(diǎn)等區(qū)域統(tǒng)籌優(yōu)化布局。同時(shí)，為支撐“雙碳”戰(zhàn)略和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，煤電機(jī)組通過節(jié)能降碳改造、供熱改造和靈活性改造“三改聯(lián)動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)向清潔、高效、靈活轉(zhuǎn)型。二、立足當(dāng)下：煤電與新能源的有效協(xié)同是能源安全穩(wěn)定供應(yīng)必由之路1．新能源短期內(nèi)難以承擔(dān)主體電源作用新能源發(fā)電具有一定的波動(dòng)性和間歇性特點(diǎn)。新能源發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性有待加強(qiáng)，與傳統(tǒng)的能源設(shè)施相比，新能源發(fā)電系統(tǒng)與整體能源消耗趨勢(shì)之間的關(guān)聯(lián)性較大，功率預(yù)測(cè)難度較大，加上缺乏相應(yīng)的市場(chǎng)回報(bào)制度，目前電力系統(tǒng)的靈活度偏低。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，按照電氣特性分析，新能源的電力系統(tǒng)等值轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力會(huì)大幅度降低，容易出現(xiàn)系統(tǒng)功能不足、電壓失穩(wěn)、頻率受限等問題，難以滿足社會(huì)用電穩(wěn)定需求1。相較風(fēng)電，新能源中光伏日出力波動(dòng)更大。風(fēng)光發(fā)電存在日內(nèi)尺度上的電力供需錯(cuò)配，風(fēng)電出力主要集中在傍晚及夜間，約18點(diǎn)-6點(diǎn)；光伏出力主要集中在中午，約10點(diǎn)-15點(diǎn)。但用電負(fù)荷高峰集中在8點(diǎn)-10點(diǎn)和18點(diǎn)-22點(diǎn)。常規(guī)火電機(jī)組啟停時(shí)間最少也需要6h，且極大增加了發(fā)電煤耗，降低了機(jī)組壽命，如果僅靠負(fù)荷平衡新能源出力，易導(dǎo)致午后新能源棄限、晚高峰電力供應(yīng)不足。隨著光伏占比的提升，對(duì)于調(diào)峰要求更高。時(shí)空錯(cuò)配疊加調(diào)節(jié)資源缺乏，新能源消納壓力逐漸顯現(xiàn)。隨著新能源裝機(jī)占比的逐步增大，盡管2022年全國(guó)整體新能源消納情況尚可，但棄風(fēng)率較2021年已經(jīng)出現(xiàn)邊際上升，部分新能源大基地所在地區(qū)消納率較低。與此同時(shí)，新能源出力的同質(zhì)性與反負(fù)荷特性在裝機(jī)占比快速提升后更為顯現(xiàn)，“零電價(jià)”“負(fù)電價(jià)”頻現(xiàn)，在現(xiàn)存“基于邊際成本出清”的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致其大發(fā)時(shí)電價(jià)低而又難以在高電價(jià)時(shí)段獲利，收益率存在下行風(fēng)險(xiǎn)。新能源發(fā)電能量的密度較低，單位裝機(jī)容量的用地需求較大，然而新能源發(fā)電項(xiàng)目用地有著不可觸及的“紅線”。自然資源部聯(lián)合國(guó)家林業(yè)和草原局、國(guó)家能源局出臺(tái)了《關(guān)于支持光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范用地管理有關(guān)工作的通知》明確，項(xiàng)目選址應(yīng)當(dāng)避讓耕地、生態(tài)保護(hù)紅線、歷史文化保護(hù)線、特殊自然景觀價(jià)值和文化標(biāo)識(shí)區(qū)域、天然林地等；涉及自然保護(hù)地的，還應(yīng)當(dāng)符合自然保護(hù)地相關(guān)法規(guī)和政策要求。國(guó)土規(guī)劃利用現(xiàn)狀與新能源發(fā)展規(guī)劃無法高效銜接配合，限制了新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的土地資源利用率。在我國(guó)西部地區(qū)新能源資源豐富，人均土地面積較大，可以通過合理地規(guī)劃配置大力開發(fā)風(fēng)光。如果新能源產(chǎn)業(yè)無法在該區(qū)域內(nèi)合理建設(shè)，不僅會(huì)影響到生態(tài)保護(hù)計(jì)劃的實(shí)施，也不利于新能源產(chǎn)業(yè)的開發(fā)與利用。集中式新能源基地多位于負(fù)荷偏低地區(qū)，電力送出受網(wǎng)架限制。我國(guó)的能源資源分布與能源負(fù)荷中心呈逆向分布關(guān)系，風(fēng)光資源富集在西部和北部地區(qū)，而能源消費(fèi)負(fù)荷集中在東中部地區(qū)。目前，電能大規(guī)模的遠(yuǎn)距離直接傳輸仍存在困難，大規(guī)?？缡≥斔团c電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行之間存在矛盾。尤其是以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目自2022年起陸續(xù)并網(wǎng)投產(chǎn)，新能源項(xiàng)目地域分布較為集中，西部和北部部分地區(qū)消納壓力增大?？傮w講，新能源高速增長(zhǎng)的同時(shí)也給電力安全穩(wěn)定供應(yīng)帶來一系列挑戰(zhàn)，“新能源+儲(chǔ)能”并不能成為煤電的替代者。一方面，高比例新能源顯著提升了電力供給的隨機(jī)性，進(jìn)一步加劇了電力供需的時(shí)間錯(cuò)配，電力平衡對(duì)于系統(tǒng)調(diào)峰的依賴性明顯增強(qiáng)。從日內(nèi)看，光伏在晚高峰時(shí)段幾乎無出力；從全年看，風(fēng)電和光伏季節(jié)性出力與全社會(huì)用電需求也呈現(xiàn)出一定的峰谷錯(cuò)配。在此情況下，用電高峰期的電量平衡高度依賴具備系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的常規(guī)電源，煤電機(jī)組兜底調(diào)節(jié)作用進(jìn)一步凸顯。而在用電低谷期，高比例新能源并網(wǎng)也要求提高系統(tǒng)靈活性，通過降低煤電等調(diào)峰電源出力為大規(guī)模新能源消納利用騰挪空間。另一方面，盡管調(diào)峰需求持續(xù)擴(kuò)大，我國(guó)靈活性調(diào)節(jié)電源建設(shè)目前仍較為滯后。發(fā)展較為成熟的抽水蓄能易受季節(jié)性因素和極端天氣影響，靈活調(diào)節(jié)能力有限；新型儲(chǔ)能則受技術(shù)和成本約束（據(jù)袁紅《聯(lián)營(yíng)的路徑選擇及政策建議》測(cè)算，儲(chǔ)能成本只有下降到0.1元/千瓦時(shí)左右，才具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力。否則，“新能源+儲(chǔ)能”就會(huì)因電價(jià)過高導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性變差，新型電力系統(tǒng)的綜合發(fā)電成本會(huì)大幅度上升），仍不具備大規(guī)模部署和應(yīng)用的條件。發(fā)電側(cè)的隨機(jī)性持續(xù)攀升與靈活電源支撐不足相互疊加。面向新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，協(xié)同推進(jìn)煤電轉(zhuǎn)型與新能源發(fā)展，加快提升系統(tǒng)調(diào)峰能力迫在眉睫。2．煤電具備支撐新能源有效協(xié)同發(fā)展的基礎(chǔ)條件煤電的高效、經(jīng)濟(jì)和便捷性能夠滿足支撐新能源的大規(guī)模接入后電力系統(tǒng)穩(wěn)定的需求。我國(guó)電力系統(tǒng)用電量峰谷變化大，季節(jié)性變化大，風(fēng)電、光伏等新能源的大規(guī)模接入加大了我國(guó)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的壓力。由于煤電發(fā)電較為靈活，隨時(shí)可以滿足調(diào)度、調(diào)節(jié)的需要，是當(dāng)前及以后相當(dāng)長(zhǎng)的階段電網(wǎng)調(diào)峰最為經(jīng)濟(jì)快捷的方式。在其他發(fā)電方式不能滿足用電需求時(shí)，依靠煤電彌補(bǔ)供電的缺口基本不受地域、氣象等條件的限制，這是煤電相比于其他發(fā)電方式最大的優(yōu)勢(shì)之一。煤炭開發(fā)利用主要區(qū)域與風(fēng)光新能源富集區(qū)域高度重合，區(qū)域空間協(xié)同優(yōu)勢(shì)突出。太陽(yáng)能方面，我國(guó)太陽(yáng)能輻射資源總體呈“高原大于平原、西部干燥區(qū)大于東部濕潤(rùn)區(qū)”的分布特點(diǎn)，新疆、青海、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、陜西等省份大部分都擁有很豐富的太陽(yáng)輻照量。風(fēng)能方面，我國(guó)的東北地區(qū)西部和東北部、內(nèi)蒙古中東部、新疆北部和東部的部分地區(qū)、甘肅西部、青藏高原等地的風(fēng)能相對(duì)豐富。然而我國(guó)內(nèi)蒙古、陜西、新疆、甘肅等西部地區(qū)也是我國(guó)煤炭資源集中地和煤炭開發(fā)的主產(chǎn)區(qū)，我國(guó)的坑口電廠和現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)也主要集中在能源“金三角”煤炭主產(chǎn)區(qū)(內(nèi)蒙古鄂爾多斯-陜西榆林-寧夏寧東)以及新疆伊型、準(zhǔn)東、哈密等煤炭接續(xù)區(qū)，煤炭資源富集區(qū)與太陽(yáng)能資源富集區(qū)具有很大的重疊性。煤炭煤電與風(fēng)光等新能源富集區(qū)域的高度重合，為新能源與煤炭清潔轉(zhuǎn)化的深度耦合協(xié)同發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件。礦區(qū)地面土地資源可有效解決新能源開發(fā)面臨的土地資源約束問題。2022年2月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》鼓勵(lì)在采沉陷區(qū)發(fā)展風(fēng)光基地。經(jīng)過多年高強(qiáng)度開采，我國(guó)采煤沉陷區(qū)面積不斷擴(kuò)大。我國(guó)有23個(gè)省市區(qū)151個(gè)縣市區(qū)分布采煤沉陷區(qū)，面積20000km2主要分布在我國(guó)東部、東北等采煤歷史悠久的老礦區(qū)。其中，山西、內(nèi)蒙古等地區(qū)采煤沉陷區(qū)面積均在3000km2左右，陜西、山東、安徽等地區(qū)采煤沉陷區(qū)面積均在1000km2左右。憑借賦煤區(qū)煤炭與新能源富集區(qū)高度重合的優(yōu)勢(shì),利用關(guān)閉退出煤礦賦存的多種可利用資源來發(fā)展風(fēng)、光等新能源產(chǎn)業(yè),轉(zhuǎn)變?yōu)樾履茉撮_發(fā)基地,可延續(xù)煤礦生命周期,使煤礦再現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活力。廢棄礦井的地面地下空間資源適用風(fēng)光等新能源建設(shè)，具有較大的再開發(fā)利用潛力。煤炭礦區(qū)具有發(fā)展新能源的先天優(yōu)勢(shì)。除了豐富的煤炭資源外，還有大量的土地、風(fēng)、光等其他資源以及已建成的道路、輸電線路等基礎(chǔ)設(shè)施。依托煤礦現(xiàn)有設(shè)施和條件，利用礦井及周邊大量閑置的土地或利用已經(jīng)建成的基礎(chǔ)設(shè)施,如道路和輸電線路等，大力發(fā)展光伏、風(fēng)電、光熱、地?zé)嵋约巴咚拱l(fā)電等,提高礦區(qū)及周邊可再生能源消費(fèi)比，實(shí)現(xiàn)煤電靈活性調(diào)峰作用，減少棄風(fēng)、棄光等,促進(jìn)可再生能源發(fā)電更多實(shí)現(xiàn)就地就近消納轉(zhuǎn)化。3．煤電與新能源有效協(xié)同發(fā)展是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的必由之路新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體，是保障國(guó)家能源安全的重要基礎(chǔ)。黨的二十大報(bào)告提出“深入推進(jìn)能源革命”“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。電力系統(tǒng)連接能源生產(chǎn)和消費(fèi)，是規(guī)劃建設(shè)新型能源體系、加快綠色轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，地位重要、作用突出。在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的引領(lǐng)下，我國(guó)電力系統(tǒng)進(jìn)入了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展階段。2023年6月2日，國(guó)家能源局組織發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》（以下簡(jiǎn)稱藍(lán)皮書）?！端{(lán)皮書》明確，新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的電力需求為首要目標(biāo)，以高比例新能源供給消納體系建設(shè)為主線任務(wù)，以源網(wǎng)荷儲(chǔ)多向協(xié)同、靈活互動(dòng)為有力支撐，以堅(jiān)強(qiáng)、智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺(tái)，以技術(shù)創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新為基礎(chǔ)保障的新時(shí)代電力系統(tǒng)，是新型能源體系的重要組成部分和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。新型電力系統(tǒng)具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清潔低碳是核心目標(biāo)，柔性靈活是重要支撐，智慧融合是基礎(chǔ)保障，共同構(gòu)建起新型電力系統(tǒng)的“四位一體”框架體系。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要穩(wěn)定性靈活性資源。目前，國(guó)際上新能源發(fā)展較好的國(guó)家，具有靈活調(diào)節(jié)性能的機(jī)組裝機(jī)比重普遍較高。其中，西班牙、德國(guó)、美國(guó)占比分別為34%、18%、49%。德國(guó)主要以占總裝機(jī)37.3%的火電機(jī)組作為靈活性電源，包括硬煤發(fā)電機(jī)組、褐煤發(fā)電機(jī)組、單循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組以及聯(lián)合循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。德國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明，在充分挖掘火電廠潛力的情況下，燃煤機(jī)組的最小出力可以從50%～60%下降到35%～50%，爬坡速度可以提升到原來的3倍，冷啟動(dòng)時(shí)間縮短5%。相比之下，我國(guó)靈活電源裝機(jī)比重遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，電力系統(tǒng)仍然以煤電為主體電源，抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)比重較低，不足6%。其中，“三北”地區(qū)新能源富集，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別占全國(guó)的72%、61%，但靈活調(diào)節(jié)電源卻不足3%。按照“十四五”“十五五”年均新增風(fēng)光裝機(jī)1.1億千瓦測(cè)算，2025年全國(guó)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力缺口將達(dá)到2億千瓦，2030年進(jìn)一步增至6.6億千瓦，調(diào)節(jié)能力不足將成為制約新能源發(fā)展的重要因素。在電力需求持續(xù)增長(zhǎng)和綠色低碳轉(zhuǎn)型步伐加快的雙重背景下,煤電仍是支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、保證能源安全供應(yīng)的壓艙石。隨著新能源加速發(fā)展和用電結(jié)構(gòu)調(diào)整,電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)峰容量的需求將不斷提高。而水電、氣電、儲(chǔ)能調(diào)峰電源等受站址資源條件、經(jīng)濟(jì)效益等影響,調(diào)峰能力有限;煤電作為調(diào)峰電源,具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì),可為新能源平抑波動(dòng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、電壓調(diào)節(jié)等服務(wù),規(guī)避新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性。2023年6月，國(guó)家能源局發(fā)布的《藍(lán)皮書》指出，“煤電作為電力安全保障的‘壓艙石’，向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。此外，在業(yè)內(nèi)專家看來，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)主要有三條路徑：提升現(xiàn)有電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、備用等靈活性調(diào)節(jié)能力；借助儲(chǔ)能、氫能、需求響應(yīng)等外部調(diào)節(jié)手段，平抑供需波動(dòng)；構(gòu)建獨(dú)立自主的微能源系統(tǒng)，在自平衡與自調(diào)度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)分布式能源的就地消納與源網(wǎng)荷儲(chǔ)的智能互動(dòng)。需注意的是，各類設(shè)施中,最經(jīng)濟(jì)的莫過于煤電機(jī)組的靈活性改造，其改造成本最低。據(jù)《廣東“十三五”電源調(diào)峰聯(lián)合運(yùn)行策略優(yōu)化》測(cè)算，采用煤電進(jìn)行深度調(diào)峰的單位發(fā)電成本為0.05元/kWh。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)管理雜志刊出的袁紅《聯(lián)營(yíng)的路徑選擇及政策建議》顯示：目前機(jī)組改造成本約500元-1500元/千瓦，遠(yuǎn)低于新建調(diào)峰電源成本(抽水蓄能5500-7000元/千瓦，電化學(xué)儲(chǔ)能2000-3000元/千瓦)。4．政策主導(dǎo)&煤企實(shí)施，共同推進(jìn)煤炭煤電與新能源一體化發(fā)展鑒于，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然面臨政策體系不完善、投資回報(bào)機(jī)制不健全、關(guān)鍵核心技術(shù)有待突破等問題，煤電靈活性改造仍未全面完成，需求側(cè)響應(yīng)多數(shù)仍然通過“有序用電”的行政型手段開展，不能靈活跟蹤負(fù)荷變化。我們認(rèn)為，在我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)程中，既要積極推進(jìn)新能源的大規(guī)模發(fā)展，也要充分強(qiáng)化煤電的基礎(chǔ)能源地位，加快靈活調(diào)節(jié)改造，提升兜底保障能力。當(dāng)前，煤電新能源與煤電不是簡(jiǎn)單的此消彼長(zhǎng)的對(duì)立關(guān)系，只有協(xié)調(diào)好煤電轉(zhuǎn)型與新能源發(fā)展之間的關(guān)系，才能更好地支撐電力系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。當(dāng)前，國(guó)家相關(guān)主管部門正積極推動(dòng)煤電“三改聯(lián)動(dòng)”和“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)”以及風(fēng)光火儲(chǔ)一體化發(fā)展模式，著力提高電力系統(tǒng)靈活性和安全性。推動(dòng)煤炭煤電“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)”，圍繞以沙漠、戈壁、荒漠為重點(diǎn)的大型風(fēng)光電基地，打造“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”開發(fā)模式，一方面，能夠依托礦區(qū)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化煤電優(yōu)勢(shì)，在礦區(qū)大力發(fā)展坑口清潔低碳煤電，能夠提高煤電發(fā)電效率，實(shí)現(xiàn)煤電的近零排放，實(shí)現(xiàn)煤炭自身的清潔化發(fā)展；另一方面，合理規(guī)劃建設(shè)清潔高效先進(jìn)節(jié)能的配套支撐性煤電，充分發(fā)揮煤電基礎(chǔ)保障和系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用，進(jìn)一步夯實(shí)煤電的電力保供“壓艙石”作用，促進(jìn)新能源開發(fā)外送，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)電力保障。相關(guān)政策導(dǎo)向如下：2021年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議首次提出:“傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上。要立足以煤為主的基本國(guó)情，抓好煤炭清潔高效利用，增加新能源消納能力，推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合?！?021年12月，國(guó)家公布第一批風(fēng)光大基地項(xiàng)目清單，共計(jì)50個(gè)項(xiàng)目，總規(guī)模達(dá)97.05GW裝機(jī)。2022年2月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》，要求到2030年，規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機(jī)約4.55億千瓦。2022年11月，發(fā)改委發(fā)布消息稱，第一批9500萬千瓦基地項(xiàng)目已全部開工建設(shè)，印發(fā)第二批項(xiàng)目清單并抓緊推進(jìn)前期工作，組織謀劃第三批基地項(xiàng)目。隨著大型風(fēng)光基地建設(shè)提速，新能源并網(wǎng)消納以及跨區(qū)域外送電力等問題亟待解決。2022年12月，國(guó)資委召開在京部分中央企業(yè)座談會(huì)，會(huì)上提出，要科學(xué)有序推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，深化煤炭與煤電、煤電與可再生能源“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)”。2023年1月，國(guó)家發(fā)改委召開例行新聞發(fā)布會(huì)，提出持續(xù)推進(jìn)國(guó)有經(jīng)濟(jì)布局優(yōu)化和結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)煤炭與煤電、煤電與新能源“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)”。2023年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》，錨定到2030年我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上的目標(biāo)，加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，且《實(shí)施方案》指出，按照推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合的要求，鼓勵(lì)煤電企業(yè)與新能源企業(yè)開展實(shí)質(zhì)性聯(lián)營(yíng)。2023年6月，寧夏—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程11日開工建設(shè)，這是我國(guó)首個(gè)“沙戈荒”風(fēng)光電基地外送電特高壓工程。寧夏-湖南特高壓工程作為沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)首條外送特高壓直流工程，接入配套的光伏發(fā)電900萬千瓦、風(fēng)電400萬千瓦，以及464萬千瓦支撐煤電，配套煤電裝機(jī)占比26.3%。三、展望未來：煤電預(yù)計(jì)2028年達(dá)峰，實(shí)際達(dá)峰或?qū)螅疫_(dá)峰后存在一定平臺(tái)期結(jié)合前文研究，雙碳目標(biāo)下我國(guó)加快風(fēng)光等新能源發(fā)展，同步推動(dòng)煤電向基礎(chǔ)性保障電源和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。綜合研判經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速、能源安全保障、綠色低碳轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)成本合理、技術(shù)路線調(diào)整等因素基礎(chǔ)上，本節(jié)對(duì)新能源電量平衡和煤電達(dá)峰時(shí)間進(jìn)行了初步理論預(yù)測(cè)，并基于中長(zhǎng)期能源技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)性的不確定性，對(duì)實(shí)際達(dá)峰面臨的滯后性進(jìn)行了闡述分析。1．電力趨勢(shì)預(yù)測(cè)：全社會(huì)用電量的增速預(yù)計(jì)在6%左右“十四五”期間我國(guó)GDP年均增速預(yù)計(jì)在5-6%之間?！笆奈濉币?guī)劃中提出，到2035年人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平。2021年我國(guó)人均GDP約為1.27萬美元，如果中等發(fā)達(dá)國(guó)家或經(jīng)濟(jì)體的人均GDP入門水平確定在2.5萬美元左右，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，人均GDP要增長(zhǎng)一倍左右。如表所示，根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織、中電聯(lián)、能源藍(lán)皮書等預(yù)測(cè)，2023年中國(guó)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將明顯好轉(zhuǎn)，考慮國(guó)際經(jīng)濟(jì)、房地產(chǎn)政策效果等不確定因素，2023-2025年GDP增速有望保持在5%-6%之間。據(jù)前文對(duì)電力消費(fèi)彈性的分析，從電力消費(fèi)彈性系數(shù)的角度，“十四五”期間全社會(huì)用電量的增速預(yù)計(jì)在6%左右。2016年以來，我國(guó)電力消費(fèi)彈性系數(shù)基本在1.1上下波動(dòng)。假設(shè)“十四五”期間我國(guó)GDP年均增速為5.5%，電力消費(fèi)彈性系數(shù)維持在1.0-1.3之間的水平，取保守值1.0-1.1測(cè)算，則“十四五”期間我國(guó)全社會(huì)用電量的年均增速預(yù)計(jì)為6.0%、5.5%。綜上，考慮電力消費(fèi)彈性的波動(dòng)性和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展下GDP增速趨緩，我們?cè)跍y(cè)算未來社會(huì)用電量時(shí)，基準(zhǔn)情形按照社會(huì)用電量增速逐步放緩的假設(shè)，即不同階段不同的社會(huì)用電量增速測(cè)算為：2023-2024年增速取值6%，2025-2027年增速取值5%，2028年增速取4.5%，2029-2030年增速取4.0%。2．電量平衡預(yù)測(cè)：“十四五”期間電煤需求保持增長(zhǎng)（1）非化石能源裝機(jī)預(yù)測(cè)鑒于生物質(zhì)發(fā)電和其它類型發(fā)電裝機(jī)規(guī)模較小，參照過去均值予以測(cè)算。在這里主要針對(duì)水電、核電、風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電等進(jìn)行測(cè)算。水電一般的建設(shè)周期在8年，依據(jù)目前水電開工及建設(shè)進(jìn)度，可以確定“十四五”期間擬投產(chǎn)規(guī)模。根據(jù)水利水電規(guī)劃總院預(yù)計(jì)“十四五”新開工規(guī)模2000-3000萬千瓦，假設(shè)其在“十五五”期間均勻投產(chǎn)，取樂觀情景考慮，我們預(yù)計(jì)到2023-2025年裝機(jī)量累計(jì)新增4171萬千瓦，達(dá)到45522萬千瓦；“十五五”期間，水電裝機(jī)預(yù)計(jì)新增7500萬千瓦。根據(jù)《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》預(yù)測(cè)抽水蓄能的規(guī)模，該文件表明到2025年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上；到2030年，投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右。根據(jù)近三年平均值，假設(shè)風(fēng)力和光伏發(fā)電年均新增裝機(jī)約2.0億千瓦，考慮到新增裝機(jī)呈逐年上升趨勢(shì)，按照每年風(fēng)光合計(jì)新增20000萬千瓦逐年遞增考慮，我們預(yù)測(cè)到“十四五”末，風(fēng)、光裝機(jī)分別達(dá)到53544、87261萬千瓦；“十五五”末，風(fēng)、光裝機(jī)分別達(dá)到90544、187261萬千瓦。核電建設(shè)周期在五年，參照核電項(xiàng)目核準(zhǔn)審批情況，我們預(yù)計(jì)2023-2025年新增裝機(jī)約873萬千瓦，達(dá)到6425萬千瓦；“十五五”新增裝機(jī)約2500萬千瓦。（2）非化石能源利用小時(shí)數(shù)預(yù)測(cè)假設(shè)依據(jù)：水電參考過去三年和2022年的利用小時(shí)數(shù)；風(fēng)電和光電在2022年的基礎(chǔ)上，考慮技術(shù)進(jìn)步適度提高利用小時(shí)數(shù)；核電參照過去三年情況，考慮煤電支撐性等電源建設(shè)測(cè)算。（3）非化石能源發(fā)電量預(yù)測(cè)參照上述裝機(jī)容量和利用小時(shí)數(shù)，由此可以測(cè)算出：水、核、風(fēng)、光的合計(jì)發(fā)電量在2023-2025年分別為32529、36364、40396億千瓦時(shí)，至2030年末合計(jì)發(fā)電量達(dá)63054億千瓦時(shí)。3．電煤需求預(yù)測(cè)：保守測(cè)算預(yù)計(jì)2028年達(dá)峰，達(dá)峰后存在平臺(tái)期以上測(cè)算中，新能源發(fā)電增量將無法完全覆蓋用電需求的增量，仍需火電貢獻(xiàn)，且主要依靠新增煤電。在用電需求中扣除非化石能源、天然氣、生物質(zhì)能發(fā)電及其他發(fā)電的出力，便是對(duì)煤電煤炭的需求。經(jīng)測(cè)算，2023-2030年的煤電發(fā)電量分別為：53359/54583/55537/56362/57078/57270/56872/56493億千瓦時(shí)，可以看出煤炭消費(fèi)量預(yù)計(jì)在2028年達(dá)峰。通過煤電發(fā)電量測(cè)算電煤需求時(shí)，考慮到當(dāng)前技術(shù)水平和靈活性調(diào)峰效能，我們預(yù)計(jì)煤耗下降趨勢(shì)逐步放緩至合理水平，2025年以后按照280g保持不變測(cè)算。經(jīng)測(cè)算，2023-2030年電煤消費(fèi)量增速分別為4.6%、1.8%、1.3%、1.4%、1.3%、0.3%、-0.7%、-0.7%。值得關(guān)注的是，煤炭消費(fèi)量在“十四五”時(shí)期依然處在增長(zhǎng)階段，若“十五五”期間的2028年達(dá)峰后電煤消耗保持小幅下降或?qū)⑻幵诜逯灯脚_(tái)期。同時(shí)，從能源安全保障作用角度看，煤電發(fā)電量仍然占總發(fā)電量的近一半，煤電在電力保供中的重要地位短期內(nèi)難以改變。4．受限于電力系統(tǒng)消納瓶頸及用電需求超預(yù)期增長(zhǎng)，實(shí)際電煤達(dá)峰時(shí)間或晚于2028年4.1供給端：風(fēng)光等新能源裝機(jī)過快或?qū)_擊電力系統(tǒng)穩(wěn)定性新型電力系統(tǒng)中，當(dāng)新能源電量占比和裝機(jī)占比逐漸升高時(shí)，系統(tǒng)消納新能源的難度逐漸加大。新能源發(fā)電的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)存在時(shí)間錯(cuò)配的問題，而當(dāng)新能源發(fā)電占比提升或?qū)⒓觿≡春蓵r(shí)間的錯(cuò)配程度，加大消納難度。“十三五”初期，新能源電量占比僅5%左右時(shí)，全國(guó)性的風(fēng)電消納的問題曾嚴(yán)重凸顯，平均棄風(fēng)率達(dá)15%以上。國(guó)家能源局通過出臺(tái)制定解決棄風(fēng)棄光棄水“三棄”問題的實(shí)施方案，棄風(fēng)棄光率逐步下降，在2019年即被控制在5%以內(nèi)。但在2022年新能源電量占比已經(jīng)接近15%時(shí)，持續(xù)向下的棄風(fēng)率反而出現(xiàn)邊際升高，表明消納的成本與難度隨新能源滲透率出現(xiàn)同步抬升。新能源發(fā)電滲透率在臨界值之內(nèi)，棄電率普遍不高，超過臨界值，棄電率將顯著提升。新能源棄電主要包括：一是經(jīng)濟(jì)棄電。當(dāng)發(fā)現(xiàn)低價(jià)或負(fù)價(jià)能源時(shí)，調(diào)度/市場(chǎng)按機(jī)組經(jīng)濟(jì)報(bào)價(jià)由高到低進(jìn)行經(jīng)濟(jì)棄電，即發(fā)電機(jī)組的未出清電量;二是自行棄電。按自發(fā)電計(jì)劃參與電力市場(chǎng)的發(fā)電商，通過主動(dòng)減少自發(fā)電計(jì)劃造成的棄電;三是調(diào)度棄電。系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)為防范或緩解系統(tǒng)安全可靠風(fēng)險(xiǎn)而進(jìn)行的棄電，屬于特殊情況下不得不干預(yù)系統(tǒng)運(yùn)行的行為。需注意的是，參照海外新能源發(fā)展情況，當(dāng)新能源發(fā)電滲透率在臨界值之內(nèi)，棄電率普遍不高，超過臨界值，棄電率將顯著提升。歐美國(guó)家均存在不同程度的新能源棄電，2020年風(fēng)電棄電率普遍處于3%-11%區(qū)間；丹麥、愛爾蘭長(zhǎng)期保持較低的棄電率，但隨著風(fēng)電滲透率超過30%，近三年棄電率明顯上升。2023年第一季度，光伏大省當(dāng)中，陜西、甘肅、寧夏、新疆，2023H1利用小時(shí)數(shù)有較大幅度下滑；風(fēng)電大省當(dāng)中，新疆2023H1的利用小時(shí)數(shù)有較大幅度下滑。根據(jù)我們的測(cè)算，2023至2025年新能源消納空間在1.6-2.1億千瓦/年。受限于消納空間以及非線性上漲且難以疏導(dǎo)的系統(tǒng)成本，新能源新增裝機(jī)年均保持2億千瓦及以上的市場(chǎng)預(yù)期實(shí)際可能難以實(shí)現(xiàn)。而“十四五”之后電力系統(tǒng)消納空間將主要取決于“十四五”末特高壓工程建設(shè)推進(jìn)情況，以及存量火電靈活性改造和新型儲(chǔ)能等靈活性資源發(fā)展情況。中遠(yuǎn)期特高壓與靈活性資源的建設(shè)節(jié)奏存在一定的不確定性，若實(shí)際推進(jìn)進(jìn)度不及預(yù)期，則“十四五”之后的新能源消納壓力恐將進(jìn)一步加大。4.2需求端：全社會(huì)用電量有望超預(yù)期增長(zhǎng)根據(jù)我們于2022年3月發(fā)布的《2020-2025年我國(guó)電力電量需求分析與展望》，研究分析得出：新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、電能替代、居民生活用電占比提升，將增強(qiáng)我國(guó)全社會(huì)用電量的需求彈性與增長(zhǎng)韌性。對(duì)于新能源汽車、光伏、半導(dǎo)體、數(shù)字新基建等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，我們既要看到其高附加值為我國(guó)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展帶來的推動(dòng)作用，也要看到新興產(chǎn)業(yè)背后的高能耗、高電耗特征，將邊際上拉動(dòng)全社會(huì)用電量持續(xù)高速增長(zhǎng)，并進(jìn)一步推升我國(guó)電力尖峰負(fù)荷。同時(shí)，伴隨人均GDP的提升，居民生活用電量未來增長(zhǎng)空間巨大，持續(xù)增長(zhǎng)的確定性強(qiáng)，也將進(jìn)一步推動(dòng)全社會(huì)用電量的高速增長(zhǎng)，并驅(qū)動(dòng)用電量相對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的彈性提升。同時(shí)，如前文所述，第二產(chǎn)業(yè)本身用電量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值之間呈現(xiàn)顯著的線性關(guān)系，直接影響電力彈性，以及三產(chǎn)用電彈性更高，而居民生活用電貢獻(xiàn)電量而不貢獻(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，不影響電力彈性。因此，需注意的是，未來隨著居民用電大幅提升后，單純以當(dāng)前電力消費(fèi)彈性1.1基準(zhǔn)測(cè)算的用電量相對(duì)保守。根據(jù)我們的測(cè)算在GDP增速逐年下降，能源消費(fèi)彈性逐年下行的基準(zhǔn)情形下（6%-5.5%-5%），煤炭消費(fèi)量最快在2028年達(dá)峰。通過假設(shè)一定的GDP增速進(jìn)行敏感性分析測(cè)算，在社會(huì)用電量需求增長(zhǎng)較快的情況下，新能源