CCUS的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估陷入成本誤區(qū)
“儲(chǔ)能+可再生能源”被認(rèn)為是有效解決能源供應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)方案。各級(jí)部門事實(shí)上也已經(jīng)出臺(tái)了不少“可再生能源+儲(chǔ)能”相關(guān)的
政策和規(guī)定。目前儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)比較成熟,政策和資金投入大,成本有望進(jìn)一步大幅度下降。但是,也必須看到,目前儲(chǔ)能技術(shù)中最具可行性的鋰離子電池儲(chǔ)能,其成本水平距離大規(guī)模商業(yè)化布局仍有較大差距,現(xiàn)行投運(yùn)或在建的儲(chǔ)能項(xiàng)目除了抽水蓄能外,也大多是小規(guī)模示范項(xiàng)目,即使在政府補(bǔ)貼政策的幫助下,經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)并不樂(lè)觀。而且,隨著風(fēng)電光伏的比例上升,不穩(wěn)定性沖擊將非線性增大,對(duì)儲(chǔ)能配比的要求會(huì)大幅度提高。
另一方面,CCUS技術(shù)研發(fā)基本成熟,也具備了大規(guī)模應(yīng)用到各行業(yè)中的技術(shù)可行性,而對(duì)于未來(lái)產(chǎn)業(yè)中無(wú)
法規(guī)避的化石能源使用,則需要CCUS為主的負(fù)排放技術(shù)予以抵消,才能
碳中和。CCUS目前存在著很多
問(wèn)題,最主要是成本高投入小,產(chǎn)業(yè)鏈屬于起步階段,政策支持仍不完善,經(jīng)濟(jì)效益尚不明晰等。因此一般的共識(shí)是,考慮到CCUS成本高昂,CCUS應(yīng)當(dāng)是在其他方法和手段難以奏效時(shí),用來(lái)托底減碳的底牌方案。
從中國(guó)碳中和進(jìn)程的宏觀視角來(lái)看,CCUS的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估需要結(jié)合煤電使用來(lái)談,CCUS的具體利用也要結(jié)合中國(guó)
電力系統(tǒng)自身獨(dú)有的特色來(lái)討論。中國(guó)擁有世界上體量最為龐大、效率最高、也是最年輕的煤電機(jī)組存量,2020年煤電裝機(jī)量12.5億千瓦,占電力裝機(jī)總量的56.8%,整體來(lái)看機(jī)組平均服役年限僅11.6年,機(jī)組年輕且超臨界、超超臨界等先進(jìn)機(jī)組占比超過(guò)55%。碳中和的目標(biāo)提出后,煤電似乎已經(jīng)注定退出電力舞臺(tái),但煤炭“退役”導(dǎo)致的煤炭設(shè)備投入歸零以及CCUS的引入能夠給煤電在碳中和進(jìn)程中的作用帶來(lái)新的思路,中國(guó)現(xiàn)有的煤電資源和煤炭稟賦也能夠?yàn)镃CUS的布局提供更合理的考慮。
由于
碳匯的不確定性,只有CCUS的引入,才可能讓現(xiàn)有的煤電機(jī)組繼續(xù)在未來(lái)清潔電力系統(tǒng)中發(fā)揮一定的作用。由于CCUS成本高昂,目前普遍對(duì)CCUS的經(jīng)濟(jì)性抱有很大疑慮而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)投入嚴(yán)重不足。然而,目前CCUS的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估陷入成本誤區(qū),就是直接將目前的煤電成本加上CCUS成本,并沒(méi)有考慮未來(lái)煤炭必須“退役”這個(gè)預(yù)期??梢韵胂螅鎸?duì)碳中和目標(biāo),煤電結(jié)局只有全面退出,煤炭“退役”除了導(dǎo)致之前投入的固定成本歸零,還需要投入拆遷費(fèi)用以及其他職工安置再就業(yè)等成本。
這樣,納入煤炭“退役”預(yù)期的CCUS經(jīng)濟(jì)性評(píng)估可以跳出煤電成本誤區(qū)。中國(guó)大量的先進(jìn)年輕煤電機(jī)組可以作為可靠的儲(chǔ)備電源,經(jīng)過(guò)靈活性改造后也能很好地?fù)?dān)任靈活性調(diào)峰電源的角色,對(duì)沖大比例風(fēng)電光伏不穩(wěn)定對(duì)電力供應(yīng)的沖擊,以及在關(guān)鍵時(shí)刻(如極端氣候)保障電力供應(yīng),同時(shí)也是對(duì)龐大煤電裝機(jī)和煤炭資源的有效利用。可以想象,如果未來(lái)煤電發(fā)電成本僅包括煤炭使用成本、設(shè)備維護(hù)、靈活性改造等運(yùn)行成本,而電廠設(shè)備和建設(shè)等固定成本將歸零。從目前情況看,CCUS成本還是遠(yuǎn)高于儲(chǔ)能成本,所以,在電力系統(tǒng)碳中和路徑選擇上,“CCUS配合煤電”與“可再生能源加儲(chǔ)能”,除了經(jīng)濟(jì)性的比較,還需要綜合考慮中國(guó)國(guó)情。
因此,納入煤電“退役”預(yù)期,CCUS的定位就可以不僅僅是不得已而用之的托底方案。從政府戰(zhàn)略和政策上,不能受短期“CCUS搭配煤電”的經(jīng)濟(jì)效益差所局限,更大規(guī)模CCUS布局應(yīng)當(dāng)可以展開(kāi)。隨著碳
減排進(jìn)程深入,可再生能源占比大幅度上升,依托現(xiàn)存大量“固定成本歸零”的煤電機(jī)組布局的CCUS配置將會(huì)顯示出其在可靠性和經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢(shì)。一方面對(duì)煤電機(jī)組的保留和利用符合先破后立的轉(zhuǎn)型原則,能夠保障電力系統(tǒng)在峰谷調(diào)節(jié)和應(yīng)對(duì)極端氣候的可靠性;另一方面,CCUS的下游產(chǎn)業(yè)鏈成熟后,搭配“成本歸零”的煤電機(jī)組,相比較“可再生能源+儲(chǔ)能”配置的經(jīng)濟(jì)性也將會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。
由于CCUS產(chǎn)業(yè)鏈的全面布局需要很長(zhǎng)的發(fā)展周期,應(yīng)當(dāng)將眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)。面對(duì)未來(lái)能源系統(tǒng)大比例的風(fēng)電光伏,既需要發(fā)展儲(chǔ)能,也要同時(shí)意識(shí)到“煤電+CCUS”的配置將可以有力保障和推動(dòng)相對(duì)低成本碳中和進(jìn)程,有益于先立后破,也有益于中國(guó)資源利用。
與大量有關(guān)電動(dòng)汽車對(duì)
碳排放影響的爭(zhēng)議一樣,從目前的角度看,由于中國(guó)的電力供應(yīng)過(guò)去十年中,煤電占電力總消費(fèi)比例僅下降了約10%,如果考慮電動(dòng)汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放,可能電動(dòng)汽車對(duì)目前
碳減排的貢獻(xiàn)非常有限。但是,這種“全生命周期”爭(zhēng)議忽略了電動(dòng)汽車未來(lái)的減排預(yù)期,當(dāng)未來(lái)能源系統(tǒng)(電力系統(tǒng))清潔能源超過(guò)80%時(shí),電動(dòng)汽車的碳減排作用則不言而喻。然而,如果受制于現(xiàn)有爭(zhēng)議而對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的布局和發(fā)展有所遲疑,就不可能有未來(lái)的電動(dòng)汽車帶來(lái)的大規(guī)模碳減排,同理亦適用于CCUS產(chǎn)業(yè)。
著眼未來(lái),中國(guó)可以依托現(xiàn)存大量年輕先進(jìn)的煤電機(jī)組進(jìn)行CCUS的配置,在大比例風(fēng)電光伏情景下,降低對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求和壓力,能夠以較低的成本支持中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。應(yīng)對(duì)未來(lái)大比例風(fēng)電光伏對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性沖擊,靈活性改造后的煤電機(jī)組+CCUS模式相較于重新建立一個(gè)龐大的儲(chǔ)能系統(tǒng),應(yīng)該綜合成本更低一些,其關(guān)鍵在于火電機(jī)組固定資產(chǎn)的“零成本”,以及政府如何有效地支持“零成本”。因此,CCUS的全面布局需要盡快展開(kāi),抓住時(shí)機(jī)發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè),早日形成“煤電+CCUS”在電力系統(tǒng)占有一定比例的方案,彌補(bǔ)電力系統(tǒng)全部“可再生能源+儲(chǔ)能”的成本劣勢(shì)和應(yīng)對(duì)極端氣候方面的不足。
(作者系嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室研究員、廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng))