碳達峰碳中和目標不僅體現了我國應對氣候變化的大國擔當，也標志著我國將進入一個全新的發展階段，經濟發展將不依賴于煤炭消費增長，并與化石能源消費總量增長逐步脫鉤。

電力發展面臨雙重壓力

二氧化碳減排的壓力。二氧化碳排放的最大來源是化石能源燃燒，2020年，我國煤炭、石油、天然氣消費量分別占全世界消費總量的51.7%、14.5%、7.8%。其中一半以上煤炭用于發電和供熱，電力行業二氧化碳排放占全國二氧化碳排放總量的40%以上，是二氧化碳排放的最大單一來源。

用電量增長的壓力。我國是世界上最大的發展中國家，仍處于城鎮化、工業化階段，發展離不開能源增長特別是電力增長。2021年，我國全社會用電量達83128億千瓦時，比2020年增長10.3%，即使是新冠肺炎疫情爆發初期的2020年，全社會用電量仍比2019年增長3.24%。我國的能源資源稟賦特點是富煤貧油少氣，以往主要通過發展煤電來解決電力供應問題，而新的發展階段必須探索新的發展道路。

符合國情的減污降碳之路

到2030年，我國風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上，這表明新增用電量將從依靠煤電發電量增長向依靠可再生能源發電量增長轉變。2020年，我國風電和太陽能發電量新增983億千瓦時，占全社會新增用電量2362億千瓦時的41.6%，首次超過30%。2021年，我國風電和太陽能發電量新增2550億千瓦時，占全社會新增用電量7914億千瓦時的32.2%。2021年，我國風電和太陽能發電總量高達9826億千瓦時，是英國2020年所有電源類型發電總量3128億千瓦時的3倍多。

美國、英國、德國等發達國家實現碳達峰后，減少電力行業二氧化碳排放的主要舉措是增加風電和太陽能發電，同時采用天然氣發電替代煤電。2021年，美國火電發電量占比達62.2%，其中煤電發電量占比達21.8%;2020年，英國火電發電量占比達37.7%，其中煤電發電量占比達2%;2021年上半年，德國煤電發電量占比達27.1%，計劃最遲到2038年全面淘汰燃煤電廠。上述發達國家均是依靠天然氣發電的靈活性，解決了風電和太陽能發電的不穩定性、間歇性，保障了電力供應安全。

我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦及全球最大的電力消費國特點，決定了無法通過建設高比例天然氣發電機組消納風電和太陽能發電。為此，2021年10月，國家發改委和國家能源局聯合發布了《全國煤電機組改造升級實施方案》(下稱《實施方案》)，推動煤電行業實施節能降耗改造、供熱改造和靈活性改造制造的“三改”聯動。

將提高煤電綜合效率與靈活性

煤電機組改造升級是提高電煤利用效率、減少電煤消耗、促進清潔能源消納的重要手段，對推動碳達峰碳中和目標如期實現具有重要意義。“十一五”“十二五”“十三五”期間，電力行業按照國家有關要求和部署，深入實施煤電節能減排升級改造，火電供電煤耗持續下降。以2005年為基準年，2006年-2020年，供電煤耗降低累計減少電力二氧化碳排放66.7億噸，對電力二氧化碳減排的貢獻率為36%，有效減緩了電力二氧化碳排放總量增長。

煤電機組靈活性改造制造的主要目的是促進風電和太陽能發電消納。按照相關規劃，存量煤電機組靈活性改造應改盡改，“十四五”將完成2億千瓦煤電機組靈活性改造，增加電力系統調節能力3000萬千瓦-4000萬千瓦，促進可再生能源消納。同時，“十四五”將實現煤電機組靈活性制造1.5億千瓦，將增加電力系統調節能力3000萬千瓦-4000萬千瓦。煤電機組靈活性改造制造總共將增加電力系統調節能力7000萬千瓦左右，可保障3.5億千瓦左右可再生能源消納。

如果煤電機組最小發電出力能在《實施方案》提出的30%左右的基礎上進一步下降，將進一步增加可再生能源消納量。如2021年，國家能源集團電科院完成大同電廠9號機組20%負荷深度調峰及靈活性供熱改造調試。此外，始于2014年的燃煤電廠超低排放改造，實現了燃煤電廠與燃氣電廠同等清潔，我國已建成世界規模最大的清潔煤電供應體系。

由此可見，煤電機組通過“三改”聯動，將進一步提高綜合效率與靈活性，在摻燒一定規模碳中性的生物質后，其單位發電量的二氧化碳排放量有望與天然氣電廠媲美。

持續改善空氣質量

煤電機組節能降耗改造、供熱改造的主要目的是提高煤炭利用效率，減少二氧化碳排放。2014年9月，國家發改委等三部門聯合發布了《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》。與該行動計劃實施前的2013年相比，2020年全國火電行業平均煤耗下降15.5克/千瓦時，減排二氧化碳近2億噸，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量分別從142萬噸、780萬噸、834萬噸下降至15.5萬噸、78.0萬噸、87.4萬噸，為空氣質量改善作出了重要貢獻。

《實施方案》明確，“十四五”節能降耗改造規模不低于3.5億千瓦，供熱改造規模力爭達到5000萬千瓦，加快淘汰煤電落后產能，規范燃煤自備電廠運行。這些舉措將促進風電、太陽能發電消納，大幅減少煤炭散燒量，提高電力在終端能源消費中的比例，助力二氧化碳減排和空氣質量持續改善。

為確保《實施方案》落地并產生實效，建議國家盡快出臺煤電機組節能降耗改造、供熱改造、靈活性改造制造的技術指南，指導煤電企業選擇適宜的技術，實現最佳的投資效益比。同時，國家及地方政府需完善財政、金融、價格、電網調度等相關政策，支持煤電機組改造升級工作，提高煤電企業改造的積極性。

(作者系國家能源集團科學技術研究院有限公司副總經理、原亞洲清潔空氣中心中國區顧問委員會委員)