【财新网】2025年9月9日,绿色和平、华北电力大学(保定)和上海国际问题研究院联合发布研究报告《迈向“十五五”煤电何去何从:转型路径与多元机制研究》(下称“报告”)。报告指出,根据情景模拟,中国完全有可能在2025年将煤电发电量控制在5.55万亿千瓦时的峰值,并推动电力部门碳排放在52亿吨左右见顶,可节省高达9700亿元人民币。
“2025是中国重塑电力系统的关键窗口。”绿色和平气候与能源项目经理高雨禾表示,“电力部门有望在2025年就率先实现排放达峰,这也将推动全社会更早实现排放拐点。但这需要三方面的结合:更强劲的可再生能源部署,高效率的电气化,以及不再新增煤电。”
拐点到来
2024年,一组数字已昭示出拐点的到来:全国风电和光伏装机容量达到14.1亿千瓦,首次超过煤电的11.9亿千瓦,比原定目标提前6年实现。更关键的是,2024年风电新增发电量3659亿千瓦时,贡献了约58%的全社会新增用电需求,实现了对煤电的部分替代。
回顾2016年至2024年,中国煤电发电量增长了1.55万亿千瓦时。研究团队通过因子分解发现,GDP增长、单位GDP能耗增加、发电用能比重提升,分别贡献了43%、47%、49.9%的增量动力;而非化石能源发电比重上升则贡献了重要的抑制作用(-54.7%)。
换言之,没有新能源的快速发展,煤电的增长将远超现在。
“十三五”以来,煤电装机增长规模得到有效控制,煤电发电量的年度增量呈现出明显的“潮汐式”波动。2021年,煤电增量因经济复苏而飙升;2022年,随需求放缓而迅速回落;2023年,又因极端干旱导致水电减弱而再次抬升;而到了2024年,其增量又急剧收窄,几乎全部由新能源所替代。
展望煤电的未来,研究团队设定了四种电力发展情景,综合考量了电力需求增速与非化石能源部署速度的不同组合。
四种电力转型情景,是结合了国家低碳电力转型目标和2025—2035年预计的电力供需趋势,并围绕两个关键变量构建的:电气化速度(高效率vs加速增长)和非化石能源部署速度(基线vs加速发展)。通过比对减排效益、经济成本、清洁能源部署情况等多重因素,报告发现高能效电气化下高速部署非化石能源的发展路径(下文简称“情景3”)综合最优。
其主要目标包括,在中国的第15个五年计划(2026—2030年)期间,年均电力增长率为2.8%;到2030年,风能和太阳能装机容量达到3100吉瓦(即31亿千瓦),新能源存储装机容量达到270吉瓦(即2.7亿千瓦) 。
当“十五五”年均电力增速为2.8%、2030年新能源装机量达到31亿千瓦、新型储能装机达到2.7亿千瓦,煤电发电量将在今年迎来峰值,且峰值有望控制在5.55万亿千瓦时之内。这也意味着,中国电力部门有望在2025年迎来“碳达峰”,峰值为52亿吨。
报告预计,凭借未来10年对新能源和新型储能的积极部署,情景3的路径也将大幅提升电力部门碳达峰后的减排效率,即到2035年,非化石能源发电量比重预计提升至66.4%;电力部门碳排放有望较2025年下降18.8%,降至42.2亿吨。
煤电“转身”
报告指出,未来,煤电将从“电量型电源”转型为“系统保障和调节电源”。
转型已经在发生。到2024年,全国已有6亿千瓦以上煤电机组完成灵活性改造,超过半数现役煤电机组能在额定功率30%—50%之间运行。浙江的探索尤为典型:通过“煤电+储能”组合,当地煤电机组的最小出力降至28%,为新能源让出空间的同时,年利用小时仍保持在5000小时以上。
为了使公众更形象地理解煤电的新角色,报告作了运行模拟。运行模拟数据显示,情景3下,在2025年夏季典型周的168小时中,白天光伏出力最高时贡献48%,煤电仅占31%;而夜间光伏归零,煤电贡献率跃升至60%—70%。也就是说,煤电的运行模式正发生变化——夜晚发电,白天则退居幕后。
然而,灵活运行也带来了代价。频繁启停和深度调峰使煤耗上升,设备损伤加剧。2024年,全国火电厂供电标准煤耗为302.4克标煤/千瓦时,较2016年下降9.6克标煤/千瓦时,但比2023年上涨0.8克标煤/千瓦时。
经济性是转型的关键。情景3相较于基准情景,可在2025—2035年间节省电力总成本1100亿—4000亿元;与加速电气化相比,还可再节省6700亿—9700亿元。这说明,节能增效与新能源扩张不仅环保,也更经济。
警惕“碳转移”陷阱
报告也特别提出,近年来,以电动汽车、电解铝为代表的交通、工业、能源等部门用电需求持续提升,而过快的电能替代本质是将其他部门的碳排放转移到电力部门。
这意味着,当电能替代的规模超出非化石能源新增装机的供应能力时,将不得不由煤电或其他化石能源电量填补缺口,这也为煤电产能和装机的扩张创造条件,进而延缓非化石能源发电从增量替代转向存量替代的进程。
因此,为破解由过快电气化带来的碳转移,报告强调,电气化程度的提升节奏与非化石能源的发展速度应当匹配。在电力部门碳排放达峰后的10年间,“能效提升+清洁电力替代”双轮驱动是有效实现电力部门平稳降碳的关键路径。
电力部门更加迅速、低位的达峰不仅能为全社会碳达峰提供强大助力,同时也将给电力系统深度减排留出更多部署时间和缓冲空间。在此背景下,报告提出三大核心建议:
明确煤电退出路径——制定“十五五”清洁电力加速替代方案,通过供需双侧管理抑制不合理用电需求,防止以保供名义进行非理性煤电扩张;
构建动态调节体系——强化煤电与新能源规划建设的风险预警机制,优先解决灵活调节和跨区互济的短板,实现容量协同优化,替代粗放扩容;
提升新能源支撑能力——在逐步替代传统电源的过程中,加强新能源对电力系统的稳定性和支撑能力。
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