減少火電裝機浪費 推進“煤改電”的經(jīng)濟約束條件不容忽視

   2015年中國6000千瓦以上火電運行小時數(shù)僅為4329小時，產(chǎn)能過剩嚴重。加快“煤改電”可以在短期內(nèi)增加電力需求，減少火電裝機浪費。全球電煤的占比為68%，O ECD國家的比例為83.5%，美國的電煤比例更是高達92%，而中國目前發(fā)電用煤僅接近50%——— 哪怕這個比例只提高5%，粗略算可以為電力提供接近10%的空間，此外加上霧霾治理和生活現(xiàn)代化的好處，煤改電似乎有吸引力，而且正在進行中。

中國是全球最大的煤炭和電力消費國。2015年中國的煤炭消費超過了38億噸，雖然中國的G D P僅占全球比重15.5%，煤炭消費和電力卻占到了46%和37%。由于工業(yè)領(lǐng)域煤炭的使用較為分散，后端環(huán)保設(shè)施存在投資不足或監(jiān)管困難，導致了大氣污染物排放過高。造成煤炭消費中電力比例過低的原因主要有以下幾點：

中國重工業(yè)的占比較大，這是工業(yè)用煤比例高的主要原因。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，目前煤炭使用中，除去電力外，主要集中在采掘業(yè)(9.2%)、造紙業(yè)(1.2%)、石油加工和煉焦(4.5%)、化學原料和制品(6.1%)、非金屬礦物制品業(yè)(7 .5%)和金屬冶煉和加工(10.3%)等幾個行業(yè)。這些行業(yè)大多屬于高耗能行業(yè)，且在生產(chǎn)過程中比較難進行電力替代。與此對應(yīng)的是中國高耗能產(chǎn)品的產(chǎn)量占全球很大比重。中國的鋼鐵產(chǎn)量占世界的50%，銅占全球35%，焦炭消費占全球61%，水泥生產(chǎn)占57%，平板玻璃占50%。

發(fā)達國家電煤比例之所以較高，主要原因就在于其工業(yè)能源主要是由石油和天然氣提供的。以美國為例，其工業(yè)終端用能中，石油和天然氣占比為73%，電力占13%。而中國工業(yè)終端用能中，煤炭要占到60%以上，電力占比為16%。中國工業(yè)能耗中電力所占的比重其實已經(jīng)超過了美國。

當然，中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局不合理也是電煤比例過低的原因之一。其實采用熱電聯(lián)產(chǎn)，是一種高效利用能源的方式，同時也是減少工業(yè)用煤的重要途徑。熱電聯(lián)產(chǎn)需要有相對集中的工業(yè)布局，但是由于中國在快速工業(yè)化的過程中，很多產(chǎn)業(yè)的布局缺乏合理的規(guī)劃，工業(yè)企業(yè)相對分散。此外，當傳統(tǒng)的火電和工業(yè)生產(chǎn)形成規(guī)模效應(yīng)后，也很容易形成相應(yīng)技術(shù)上的路徑依賴。

所以，中國的煤炭消費結(jié)構(gòu)是經(jīng)濟發(fā)展階段和資源稟賦等客觀因素所決定，因此要提高電力在煤炭消費中的比例，需要考慮到相應(yīng)的約束條件。筆者認為，目前具有煤改電潛力的方向主要有：

第一，可以對供暖系統(tǒng)進行改造和升級。目前供熱約占煤炭消費的5%，北方冬季供暖是導致霧霾的重要原因之一。雖然現(xiàn)在大多城市已經(jīng)采用集中供暖，但是供暖熱源端的熱效率和污染物排放水平與大型電廠相比還是存在非常大的差距。而在農(nóng)村地區(qū)大多還是采用暖爐取暖，熱效率極低而且存在較大安全隱患。隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展和成本的下降，用熱泵式冷暖空調(diào)或供暖系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的供暖模式，將能夠有效地減少空氣污染問題。

第二，應(yīng)推動熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展。中國未來很長一段時間內(nèi)工業(yè)能源消耗很難出現(xiàn)大幅下降。工業(yè)能耗中有很大一部分比重是來自于工業(yè)窯爐或鍋爐，要改為熱電聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)難度并不大。一般火電的能源轉(zhuǎn)換效率在35%左右，工業(yè)鍋爐在70%以上，而熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合能源效率可以達到85%以上，結(jié)合熱泵技術(shù)還可以做到更高。

從對環(huán)境的綜合影響來看，煤改電有助于減少污染物排放和緩解霧霾?？陀^地說，目前我國火電的排放標準是比較高的。與工業(yè)窯爐和鍋爐的排放標準相比，火電是相當清潔的。但是，煤改電可能會導致能源消耗的增加，進而增加一些碳排放，這主要是由于發(fā)電的過程本身會有能量損失。目前火電效率在40%以下，考慮到電廠自身消耗和傳輸過程中的線損，電力的終端轉(zhuǎn)換效率大致只有35%左右。而工業(yè)鍋爐的熱效率一般能達到70%-80%，這種效率上的差異將會增加一些碳排放。

所以，在推動煤改電的過程中，政府需要對煤改電有準確認識，還需要認識到煤改電只是解決電力過剩的一個方面，其他增加電力需求的方面需要同時考慮。

第一，在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)下，煤炭消費大規(guī)模壓縮的空間相對有限。中國短時間內(nèi)對于鋼鐵、水泥等高耗能產(chǎn)品的需求還不會出現(xiàn)大幅下降，而在這些產(chǎn)業(yè)中，煤炭作為原料或工藝環(huán)節(jié)的一部分難被替代，這也決定了未來工業(yè)煤炭需求是相對穩(wěn)定的。

第二，考慮到中國的資源稟賦和能源供給安全，不可能像美國和歐盟一樣在工業(yè)領(lǐng)域大力推行煤改油和煤改氣。以天然氣為例，美國單位熱量天然氣的價格僅為動力煤價格的1.5倍，與冶金用煤價格相當?？紤]到天然氣使用的熱效率更高且環(huán)保投入小，工業(yè)上使用天然氣是有成本優(yōu)勢的。而中國即使在2015年底下調(diào)了天然氣價格之后，天然氣的使用成本大致為煤炭的5倍，也決定了煤炭在工業(yè)中的比例難以大幅下降。

第三，在火電產(chǎn)能已經(jīng)嚴重過剩的情況下，推動熱電聯(lián)產(chǎn)存在困難。在這種情況下推動熱電聯(lián)產(chǎn)，將使火電企業(yè)面臨更嚴峻的財務(wù)形勢。此外，熱電聯(lián)產(chǎn)要形成規(guī)模效應(yīng)，必須有相對集中的工業(yè)布局，這也需要較長的時間來進行調(diào)整。

第四，電力價格的扭曲也不利于煤改電。中國工業(yè)用電價格要遠遠高于美國和歐盟：2015年中國大工業(yè)用電平均價格為0.64元/千瓦時，一般工業(yè)用電平均價格為0.77元/千瓦時，比美國(6.9美分)和歐盟(5.6歐分)要高出非常多。結(jié)合現(xiàn)在的煤價、電價以及工業(yè)鍋爐的熱效率，煤改電后企業(yè)的能源成本將大幅度提高，使得企業(yè)進行煤改電的動力不足。