统筹安全保供和双碳目标煤电转型形势、需求及方向分析

国民经济回升向好持续拉动电力消费，我国电力需求保持较快速度的刚性增长。

1.安全保供压力下的煤电近中期转型形势

2023 年全社会用电量为 9.22 万亿千瓦时，同比增长 6.7%，增速较 2022 年增加 3.1 个百分点。 《2023-2024 年度全国电力供需形势分析预测报告》预计 2024 年全社会用电量将达到 9.8 万亿千瓦时，同比增长 6.3%。同时，电力需求增长重心正逐步向第三产业和居民用电转移， 用电负荷对温度、天气状况更加敏感，尖峰化和双峰化愈发凸显。2023 年夏季，全国最高用 电负荷达到约 13.5 亿千瓦，多地最大用电负荷已创新高，超过历史同期用电负荷水平。中 国电力企业联合会预计 2024 年全国统调最高用电负荷 14.5 亿千瓦，比 2023 年增加 1 亿千 瓦左右，这为电力行业带来了较大的保供压力。

我国可再生能源装机增长迅速，但仍无法满足全部新增电力电量需求。截至 2023 年底， 我国可再生能源装机达到 14.5 亿千瓦，同比增长 25.1%，占全国发电装机比例历史性超过 煤电。然而，可再生能源电力电量占比仍然不高。一方面，可再生能源新增电量无法满足全 社会用电增长需求。2023 年我国风电和光伏发电量为 14691 亿千瓦时，占全社会用电量的 15%左右，若继续保持 20%左右的增速，则新增风电、光伏发电可以满足全社会用电量增长 3%，距离 2024 年全社会用电量 8%的增速还有 5%的缺口。另一方面，可再生能源新增装机无 法满足新增尖峰负荷。2023 年全国可再生能源新增装机 3 亿千瓦，高于最大电力负荷 1 亿 千瓦左右的增量。我国水电开发潜力受限，建设周期较长，受气候因素影响较大，而风电、 光伏具有随机性、波动性等特点，在负荷高峰时刻对电力平衡的支撑力不足，可靠出力有限，最低出力远低于装机容量，纳入电力平衡的比例较低。而煤电凭借其丰富的资源禀赋、快速 的建设周期、较低的经济成本、较强的灵活性和出力稳定性等特点，在近中期内仍将保持基 础保障型电源的核心地位，并发挥维护国家能源电力安全、保障电力稳定供应的关键作用。

近年来极端天气频发，进一步激化电力供需的矛盾。2022 年夏季持续罕见高温天气， 叠加降水持续偏少、来水严重偏枯，导致部分地区电力供应形势紧张。其中西南地区、华中 地区出现区域性气象干旱，主要流域水库蓄水不足，水力发电能力断崖式下降，严重影响了 当地电力供应以及电力外送能力。而冬季 12 月多地出现大范围强寒潮、强雨雪天气，全国 近十个省级电网电力供需形势偏紧。极端天气引发高峰时期的负荷激增，而非化石能源难以 平抑用电峰值的电力负荷，需要煤电缓解高峰时段的电力保供压力。2022 年全国 22 个省级 电网负荷创历史新高，高峰时段全国最高负荷同比增长 6.4%。以广东为例，2022 年 7 月下 旬广东电网负荷创年度新高，达 1.42 亿千瓦，而水电、风电、太阳能发电、核电及其他可 再生能源的装机总和仅 6900 万千瓦，且风光作为间歇性能源，有很大不确定性，而且届时 西部—广东的外调电负荷同样受天气影响而大幅降低，导致峰值时期的额外负荷大部分由煤 电来平抑。近中期，煤电仍是我国电力供应的重要组成部分，尤其在电力短缺的时段下，煤 电的保供地位更加凸显，发挥能源电力安全“压舱石”和“顶梁柱”的作用。

2.“双碳”目标约束下的煤电长期转型需求

为积极应对气候变化问题，实现经济社会的可持续发展，习近平主席于第七十五届联合 国大会一般性辩论上正式宣布“中国将力争在 2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中 和”。随后，国务院发布《2030 年前碳达峰行动方案》对“双碳”工作做出总体部署，方案 要求“要坚持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力实施可再生能源替代，加快构建清 洁低碳、安全高效的能源体系”。

电力行业低碳转型是构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现“双碳”目标的关键环节。 作为我国国民经济和社会发展的重要基础产业，电力行业 2022 年碳排放量约 51 亿吨，占我 国碳排放总量的 46%，是碳排放的主要来源。根据中电联《中国电力行业年度发展报告》， 2022 年我国电力碳排放强度为 541gCO2/kWh，同比下降 3.05%。电力行业总体碳排放强度虽 呈现逐年下降的趋势，但下降速度较为缓慢，与碳中和愿景仍存在较大的差距。从发电方式 来看，全国火电碳排放强度远高于电力行业总体碳排放强度。国家能源局数据显示，2022 年 全国火电的碳排放强度约为 832gCO2/kWh，远高于电力行业总体碳排放强度。由于我国富煤、 贫油、少气的能源禀赋，以煤电为主的火电长期以来一直是我国电力能源的绝对主力。国家 能源局数据显示，2023 年我国火电装机 13.9 亿千瓦(含煤电 11.6 亿千瓦，气电 1.3 亿千 瓦)，占比 47.6%；发电量为 6.27 万亿千瓦时（含煤电 5.35 万亿千瓦时）,占比达到了 66.3%。 中金公司和国网能源研究院的预测，如果 2060 年保持目前的能源结构和电力供给结构不变， 届时将会产生每年 160 亿吨的二氧化碳排放。

作为火电主体的煤电，是我国电力行业中最主要的碳排放来源，也是电力行业低碳转型 的关键。考虑到煤电目前占据的主导地位及其较高的碳排放强度，煤电势必要在中长期进入 控量、减量阶段，如何实现煤电低碳转型显得尤为关键。

3.统筹安全保供和“双碳”目标的煤电转型方向

煤电是我国电力供应和二氧化碳排放的双主体。一方面，我国是全球最大的能源消费国 和生产国，长期以来，煤炭占我国能源生产和消费总量比例都在 50%以上，是我国能源安全 体系的坚强保障。煤电一直以来都是我国的“主体电源”，2023 年装机占比 39.7%的煤电， 提供了全国 58.9%的发电量，支撑了超 7 成的电网高峰负荷，承担了超 8 成的供热任务。尽 管煤炭属于高碳化石能源，但出于我国能源资源禀赋以及先立后破的原则，以国内相对富裕 的煤炭为主是保障国家能源安全的现实选择，因此在一定时期内煤电在保障我国能源安全方 面还将发挥基础和兜底作用；另一方面，而以煤为主的火电行业二氧化碳排放量占全国总排 放的 40%左右，是我国当前碳排放的主要来源，也是实现“双碳”目标的主力军。

煤电低碳转型需要统筹我国能源安全保供和低碳减排双重要求。一方面，由主体性电源 转向基础保障性和系统调节性电源；另一方面逐步由高碳电源转变为低碳电源，有序退出， 以顺应经济社会清洁低碳发展需求。国家能源局发布的《新型电力系统发展蓝皮书》提出， 新型电力系统建设分为“三步走”发展路径，即加速转型期(当前至 2030 年)、总体形成期 (2031 年至 2045 年)和巩固完善期(2046 年至 2060 年)。在加速转型期，要逐步推动新能源 成为发电量增量主体，而煤电需作为电力安全保障的“压舱石”，向基础保障性和系统调节 性电源并重转型。2030 年前煤电装机和发电量仍将适度增长1，并重点围绕送端大型新能源 基地、主要负荷中心、电网重要节点等区域统筹优化布局。在总体形成期，以新能源为主的 非化石能源发电逐步替代化石能源发电，新能源成为系统装机主体电源，煤电需依托燃煤耦 合生物质发电、CCS 和提质降碳燃烧等清洁低碳技术的创新突破，不断加快清洁低碳转型步 伐。在巩固完善期，新能源逐渐成为发电量结构主体电源和基础保障性电源，煤电转型为系 统调节性电源，提供应急保障和备用容量，支撑电网安全稳定运行。

煤电高质量转型是建设新型能源体系、推动我国能源高质量发展的关键。煤电转型既关 系到近中期的能源电力安全是否能得到保障，也决定了中长期能源绿色低碳转型、碳达峰碳 中和目标能否顺利实现。因此，本研究将探讨统筹电力安全供应与“双碳”目标下的煤电转 型路径，推动煤电高质量低碳转型，助力中国式能源现代化建设。