“我们预计，通过设定科学有效的转型优化路径，在2030年前，山东省有望淘汰约60%的中小煤电装机，在实现能源保供的同时，大幅提升存量中小煤电机组的能效和生态环保水平，推动山东省煤电装机规模尽早达峰。”北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目(CCETP)高级分析师吴迪介绍说。
北京大学能源研究院、山东省热电设计院日前联合发布报告《山东省中小燃煤电厂低碳高质量发展路径分析（简版）》（以下简称《报告》），对山东省中小煤电的转型优化路径提出了一系列建议。
山东减污降碳路径：加速推动煤电的转型优化
山东省是我国供热、供电需求大省，也是电力装机大省，其中煤电装机容量超过1亿千瓦，在能源保供中发挥了重要作用。目前，山东省仍存在较多30万千瓦以下的中小燃煤电厂。“这些中小燃煤电厂以热电联产机组为主，机组容量仅占全省总量的20%，却承担着满足全省80%供热需求的重任。”山东省热电设计院院长刘博指出，面向“双碳”、新旧动能转换和能源保供等多重目标，山东省需要加快推进煤电优化转型，特别是推动中小煤电的低碳高质量发展。
在碳达峰与碳中和目标的约束下，山东省背负着巨大的减煤降碳压力。北京大学能源研究院特聘研究员杨富强表示，积极推动山东省中小煤电的低碳高质量发展，制定科学有效的转型退出路径和时间表，不仅可以助力山东省煤电结构优化，提高清洁能源供热比重，也可以为其他供热、供电大省提供一个兼顾安全保供和煤电转型发展的典型案例。
“为了实现应对气候变化、新旧动能转换和改善生态环境等多重目标，山东省正加速推动煤电的转型优化，促进构建新型电力系统和建设新型能源体系。”刘博说。
山东省近期出台了多项政策推动能源结构调整、减污降碳等工作。例如，《山东省能源保障网建设行动计划》提出，到2025年和2030年分别将煤电装机控制在1亿千瓦左右。《山东省建设绿色低碳高质量发展先行区三年行动计划(2023-2025年)》提出“十四五”期间，建成大型清洁高效煤电机组1000万千瓦以上，三类改造(灵活性改造、供热改造、节能改造)各完成1000万千瓦左右。有序推进低效小煤电机组关停并转，到2025年，30万千瓦以下抽凝机组基本替代退出。
吴迪介绍说，课题组总共统计了2022年山东省在运的煤电机组约1.06亿千瓦，占全省煤电总装机比重的97%。通过分析发现，30万千瓦以下的机组装机容量为2347.6万千瓦，占比22.2%，机组总台数646台，占比78.4%。
预计2030年前，60%中小燃煤机组将完成净淘汰
在此基础上，《报告》指出，山东省中小燃煤电厂中除了部分高能耗、服役年限长的落后机组外，还有大量高能效的分布式背压机组。在推进“上大压小”工作中，山东省应综合考虑煤电的发电和供热功能，辩证看待机组容量大小与能源效率之间的关系。
为更有针对性地评估山东省中小煤电转型优化的优先级和发展路径，《报告》结合国家和山东省相关政策文件和行业标准，从能效（供电和供热煤耗）、技术（压力参数和机组类型）、控制（效率和服役年龄）、可替代性（与热电大机组的距离）四个方面出发，建立了一套30万千瓦以下中小燃煤电厂定量评价指标体系。
根据评估结果和中小燃煤电厂机组参数、运行情况、地理位置、所在区域供热需求、非煤资源禀赋和替代潜力等因素，《报告》对每台机组都定制化地提出了不同的发展路径，具体可分为上新压旧、升级改造、产能优化替代、应急备用、关停淘汰、保留运营，以及合理新增。
“上新压旧指的是，在用热量不足以建设大型机组，拆除落后小机组后又无法满足供热需求的地市，可以合理布局高效背压机组，替代原有的供热能力。”北京大学能源研究院特聘副研究员康俊杰说。
康俊杰介绍说，升级改造是指进一步提高机组的效率和运行可靠性，从而更好地满足企业的需求。“由于现有机组升级改造只需要对部分设备进行调整改造和增加，建设周期相对较短，能够更快速地投入使用，并有效地提高其经济效益和运行效率。”
而产能优化替代包括大机组替代、生物质、燃气和其他非煤资源替代。
“应急备用机组是指为了满足供电和供热需要，在常规用电或供热系统失效时提供备用电源或热源的机组，通常可以在短时间内响应并提供必要的电力和热力支持，以保障生产运行和生命安全。”康俊杰说。
关停淘汰是为了推进能源转型升级，实现绿色发展和节能降耗等目标所采取的措施。“这部分机组服役年限长、机组能效水平差、且替代方式较为明确，大部分为本厂背压机组替代或者附近其他厂背压机组替代；还有部分纯凝机组，无需供热替代。在电力替代方面，因为这部分机组容量不大，对电网的影响微乎其微，可以直接考虑网电替代。”康俊杰解释说。
保留运营是指无需改造，能源效率高、服役年龄短的高效机组，可暂时继续运营。
合理新增主要是“十四五”时期在建或规划新建、用来补充地方热源的机组。
《报告》认为，基于上述路径，预计到2030年前，山东省中小燃煤机组将完成约60%的净淘汰，每年至少减少标煤消费1300万吨以上，减少碳排放3400万吨以上。2030年后，随着供热需求增速放缓，存量机组服役年限增加，以及清洁供电供热技术的进一步发展，山东省可以着手重点推动存量中小煤电机组的关停淘汰，以非煤清洁资源和存量燃煤大机组进行替代。
精准施策，大力发展非煤清洁能源供电和供热
《报告》对山东省中小燃煤电厂的低碳高质量发展提出了6条政策建议。
第一，因地制宜制定中小燃煤电厂的转型优化路径，促进煤电行业的低碳高质量发展。吴迪强调，要积极推动各地因地制宜制定和落实中小燃煤电厂的控制目标和路径，坚决不搞“一刀切”的发展模式。
第二，强化市场机制对中小燃煤电厂退出的引领作用。目前，山东省主要依赖于行政手段强制中小燃煤电厂进行关停淘汰。未来，山东省应逐步引入市场机制推动落后煤电机组的退出。虽然目前山东省对2022—2025年关停退出煤电机组的企业，每千瓦分别给予50—10元的财政资金奖励，但由于中小燃煤电厂装机容量相对较小且补贴支持力度低，不足以影响企业的决策。“例如，调研发现一个5万千瓦的燃煤电厂，在2022年关停后只能得到250万元的补偿，而该厂在2022年日均亏损都高达几十万元。”吴迪说。
《报告》建议，未来，山东省可以结合双碳目标和煤电转型目标，参考德国等发达国家的经验，引入中小煤电退出竞拍机制。参加竞拍的机组同时申报退出金额(人民币/兆瓦)和机组的碳排放情况(吨二氧化碳/兆瓦)，最后根据竞拍总量和各机组申报价格(人民币/吨二氧化碳)决定成功竞拍退出的中小燃煤电厂。
第三，合理控制和疏导中小燃煤电厂的生产经营成本，提高保供的可持续性。《报告》建议，山东省一方面需积极为省内热电机组争取长协煤履约量，提高山东省中小燃煤热电企业保供的可持续性。另一方面，山东省应加快电价和热价改革的步伐。
第四，加强热电行业的规划引领和行业监管，促进热电行业的高质量发展。建议对重点用能企业特别是“两高”项目企业编制能源发展规划，在供能侧加强清洁低碳能源利用，以满足企业能源需求为导向，优化供电供热能源结构、提高能源综合利用效率、减少煤电需求和二氧化碳排放。全面开展热电绿色工厂评价工作，促进热电厂能源低碳化、用地集约化、生产洁净化、废物资源化，实现绿色发展。
第五，大力发展非煤清洁能源，提升供电供热的清洁性，减少煤电需求。“十五五”时期及之后，进一步推动海上风电、海上光伏、灵活气电、新一代核电、新型储能、需求响应的规模化发展，保障煤电的总体下降趋势。供热方面，加强中小燃煤热电与新能源的融合发展，推动燃煤热电企业利用厂房和闲置土地加装分布式光伏，降低供电煤耗，减少发电厂碳市场履约成本。推动中小燃煤热电企业在近中期耦合生物质和聚化燃料，在中远期耦合氨能，并促进企业从单一的热电供应商逐渐转变为“电、热、冷、水、汽”等多品类能源供应主体。
第六，大力推动余热利用和建筑节能，提升能源利用效率。余热利用方面，鼓励有条件的城市先行先试，推动建立城市热源大环网，畅通工业余热入网，积极推动余热资源的就近消纳。建筑节能方面，积极推广低碳、零碳、负碳建筑。
