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全球燃煤發電現狀與展望
2019/6/25 8:55:04    新聞來源:電力決策與輿情參考


楊永明

(能源情報研究中心)  

 

煤電是許多國家或地區的主要電力來源,但隨著可再生能源等技術的發展、氣候和生態限制下監管壓力的增加,煤電發展正在面臨嚴峻挑戰。許多投資方停止對煤電項目融資,許多國家或地區宣布在一定期限內淘汰煤電。關于燃煤發電的爭論從未停歇。

全球電力行業這一最大細分市場的未來將如何?綜合多家機構的預測,中期來看,隨著發達國家大規模削減煤電和一些發展中國家繼續發展煤電,在全球范圍內煤電仍將是主要的發電方式,但在電力結構中的占比將明顯下降。


一、全球煤電發展現狀



(一)本世紀以來全球煤電發展概述


長期以來,煤炭發電一直是全球電力生產的領導者。綜合國際能源署(IEA)和BP的統計數據,20002017年間,燃煤發電在全球電力生產中的占比徘徊在38%41%(見圖1)。

1  20002017年全球燃煤發電量及其在全球總發電量中的占比

資料來源:IEA, BP

如今,煤炭仍是世界發電的主要來源。根據BP《世界能源統計年鑒》(2018年版),2017年全球燃煤發電量9723.4太瓦時,在全球總發電量中占比38.1%,與當年其他發電燃料相比,是燃氣發電量的1.6倍,幾乎是核電、水電和可再生能源發電量之和(見圖2)。

2  2017年全球發電結構(單位:太瓦時)

資料來源:BP

從發電量來看,全球燃煤發電在地理分布上高度集中。根據BP的統計數據,2017年,中國、美國、印度、日本、韓國、德國、南非、澳大利亞、俄羅斯、印度尼西亞、波蘭、中國臺灣、土耳其共計13個國家或地區的燃煤發電量占到全球燃煤發電量的90%以上(見圖3)。其中,中國、美國和印度三國占全球燃煤發電量的70%,中國、印度、波蘭和南非四國國內超過三分之二的電力來自煤電。

3  2017年世界主要煤電生產國(或生產地區)燃煤發電情況

資料來源:BP, SKOLKOVO Energy Centre

在中國、印度、土耳其、東南亞等發展中經濟體,燃煤發電量穩步增長。在歐盟和美國,燃煤發電量正在減少。在波蘭、俄羅斯、澳大利亞、南非、韓國、日本等其他國家,燃煤發電的份額基本保持穩定(由于2011年福島核電站事故,日本燃煤發電量曾一度驟增)。

從裝機變化來看,根據碳簡報(CarbonBrief)匯總的數據,自2000年以來,由于中國和印度的爆發性增長,全球燃煤發電裝機翻了一番,2018年在運煤電機組裝機達到2024吉瓦;此外還有236吉瓦在建、306吉瓦計劃中的煤電機組,186吉瓦將在2030年以前退役。

根據Global Coal Plant Tracker的調查統計,2018年,全球處于開工前期準備、新開工和新投產煤電廠項目同比分別下降24%39%20%。這是全球煤電產能增長幅度連續第三年下降。全球共有50.2吉瓦煤電裝機投產,其中,中國34.5吉瓦,印度7.7吉瓦,世界其他國家或地區合計8吉瓦(主要有印度尼西亞、日本、巴基斯坦、菲律賓、南非、中國臺灣、土耳其和越南)。同年,全球共有近31吉瓦煤電裝機退役,退役裝機主要來自于美國,為17.6吉瓦。2018年是全球歷史上煤電退役第三高的一年。

各項燃煤發電裝機指標的持續下降,反映出各國對于燃煤發電限制有增無減。這也包括超過100家機構的財政限制和30多個國家的煤炭淘汰計劃。

從投資來看,根據IEA最新發布的《世界能源投資報告》(2019年版),2018年全球電力行業支出下降了1%,就燃煤發電而言,支出比上年減少近3%,投資額不足600億美元,是2004年以來的最低水平,這主要是由于中國和印度的投資減少。同年,全球煤電廠最終投資決策(FID)同比下降30%,僅為22吉瓦,是本世紀以來的最低水平。大多數FID針對高效煤電廠,低效的亞臨界煤電廠僅占10%。中國FID降幅最大,東南亞FID14年來的最低水平。印度是最大的煤電投資市場,目前主要面向超臨界燃煤發電技術,其FID2010年低80%(見圖4)。 

4  20102018年間全球煤電廠最終FID(單位:吉瓦)

資料來源:IEA

(二)世界主要國家或地區煤電發展情況

01



亞洲


 


●印度:風光發電增長超過燃煤發電


過去10年間,印度燃煤發電量增加了一倍,煤電在電力結構中的占比從65%增加到76%Global Coal Plant Tracker的數據顯示,印度核準開工的煤電裝機在2003年私有化推動新煤電廠建設后飆升,20132017年間逐漸降溫,并在2018年降到了歷史最低點。2018年,印度核準建設的煤電廠低于3吉瓦,相比之下,該國煤電產能20082012年間年均增長31吉瓦,20132017年間年均增長13吉瓦。

2018年也是印度連續第二年實現太陽能和風能新增產能超過煤電新增產能。目前,印度的煤電廠正在與電價日益降低的風電和太陽能發電競爭,后者的競標價格低于該國近三分之一煤電廠的運營成本。煤電企業需要長期遵守即將到來的排放限制,這無疑將增加其運營成本。面對日益激烈的競爭,新的煤電廠難以簽訂購電協議并收回開發成本。印度政府認為該國超過40吉瓦的煤電廠有財政壓力,其中10吉瓦的電廠被認為在財政上無可救藥。印度已提出到2027年陸續退役48吉瓦煤電廠,主要針對亞臨界煤電廠,其設備無法滿足新的排放標準。

●日本:金融機構及企業相繼從煤電領域撤資

作為高端煤電技術的出口國,日本一直是國際煤電投資的主要力量之一,尤其集中在發展中國家投資火電。

20185月開始,日本第二大保險公司——第一生命保險株式會社、第一大保險公司——日本生命保險公司、日本最大銀行最大火電投資方——瑞穗金融集團等多家金融機構均宣布,將退出煤電行業。日本煤電出口的融資,往往需要通過日本出口信用機構提供的優惠貸款來完成。隨著環保壓力加大,以及風能、太陽能等可再生能源成本下降,日本金融機構從煤電領域撤資的趨勢愈發明顯。

受日本金融投資機構政策改變的影響,20189月,日本最大煤電開發商丸紅株式會社宣布,將不再參與新的煤電項目,并逐步退出煤電市場,轉而積極參與可再生能源產業。20192月,日本伊藤忠商事株式會社發表聲明,承諾將不再參與任何新燃煤發電和煤礦項目的開發,同時對公司現有煤炭資產進行嚴格評估并逐漸退出。從2016年起,伊藤忠商事開始減持澳大利亞煤炭項目,并在近期退出澳大利亞羅爾斯頓煤礦,出售了相關資產。

●東南亞:全球唯一的煤電占比增長地區

近兩年來,位于亞洲的欠發達國家對于煤電的需求尤為強烈。這些國家缺乏較為先進的清潔能源和儲能技術,越是欠發達地區,使用清潔能源的成本越高。同時,這些國家缺乏相對成熟的可再生能源政策框架,對投資者的激勵相對較弱。并且長期來看,發達國家的棄煤政策將進一步加大煤價下行壓力。因此對新興經濟體來說,廉價的煤電仍是最佳的發電選擇。

Global Coal Plant Tracker的數據顯示,除了中國和印度之外,全球在建煤電項目高度集中在東南亞地區,特別是孟加拉國、印度尼西亞、巴基斯坦、菲律賓和越南。這5個國家占到了全球除中國和印度以外國家在建煤電項目裝機中的42%。有預測顯示,20172030年間,東南亞各國電力需求將上漲70%,其中燃煤發電量將上漲80%以上。

02



歐洲


 


根據英國Sandbag.org機構匯總的數據,2018年歐盟283249太瓦時的總發電量中,煤電占比19.2%,排名第二。與2017年相比,2018年歐盟煤電下降41.7太瓦時,其下降部分完全由可再生能源發電補償(增長74太瓦時)。


Global Coal Plant Tracker的數據,2018年歐盟退役煤電裝機3.7吉瓦。其中2.8吉瓦來自英國,其燃煤發電量在國內總發電量中的占比從2012年的39%,下降到2018年的5%

在歐洲,煤電發展現狀和預期因國家而異。其中主要決定因素包括各國監管機構關于脫碳、空氣質量的政策,以及煤電在各國電力生產中的地位等。

20191月,德國煤炭委員會正式宣布,已就淘汰煤電廠的時間表達成協議,確定德國最晚將在2038年年底結束煤電。此外,德國還計劃到2022年關閉國內約四分之一的煤電廠,停運12.5吉瓦煤電裝機;20232030年間將煤電裝機降至17吉瓦,平均每年減少2.4吉瓦。目前該協議正在等待德國州政府和聯邦政府的批準。相比此前30余個國家提出的煤電淘汰計劃,德國此次達成的協議規模最大。

為了落實《巴黎協定》中的節能減排目標,歐洲各國政府也相繼公布了淘汰煤電的時間表:英國決定在2025年前關閉所有煤電設施;法國計劃到2021年關閉所有煤電廠;芬蘭考慮到2030年全面禁煤;荷蘭將從2030年起禁止使用燃煤發電等。這些國家2017年燃煤發電量在歐洲燃煤發電量中占比略低于20%(見表1)。

歐洲國家煤電逐步退出現狀(截至201811月)

資料來源:Europe Beyond Coal, SKOLKOVO Energy Centre

面對環保層面的壓力、政府限制化石能源的承諾,以及化石能源需求的預期,為降低自身財務風險,荷蘭國際集團、法國農業銀行、德意志銀行、法國巴黎銀行等歐洲金融機構,已先后宣布將不再為煤電和煤炭開采項目提供融資。

總的來說,歐洲燃煤發電的未來在很大程度上還取決于德國的煤電政策,以及東歐和東南歐對待煤電的立場(東歐和東南歐是運營煤電廠的傳統地區,目前尚未準備放棄煤電)。

03



美國


 


來自美國能源信息署(EIA)的數據顯示,2010年美國煤電比例為45%,此后逐年下降,2017年已降至30%左右,2018年進一步下跌至28%2018年美國有18座煤電廠退役,預計2019年仍將有14座煤電廠退役,2020年其國內煤電比例將僅剩24%


Global Coal Plant Tracker的數據,2018年美國退役燃煤發電裝機17.6吉瓦,占全球退役煤電裝機的一半以上,這是自2015年退役21吉瓦后,美國煤電退役規模第二高的年份。



二、全球煤電發展展望





在《能源展望》(2019年版)中,BP預計,到2040年,全球發電結構將發生實質性轉變,其中煤電比例將顯著降低。屆時,可再生能源將超越煤炭,成為全球電力部門最主要的發電來源(見圖5)。 



5  BP2040年前全球發電結構的預測

資料來源:BP

IEA《世界能源展望》(2018年版)的新政策情景和當前政策情景則認為,到2040年,化石燃料仍是發電的主要來源,煤炭仍是最大的電力來源。相比之下,可持續發展情景下,2040年煤炭在發電結構中的占比將急劇下降,低至5%,當然,這一數據更多的不是預測意義,而是規范意義,即說明確保全面實現可持續發展目標需要采取的措施。總的來說,IEA的主要預測情景(新政策情景)認為,燃煤發電量占比將從2017年的38%左右下降到2040年的26%左右(見圖6)。 

6  IEA各預測情景對2040年全球燃煤發電量的預測

資料來源:IEA

裝機方面,IEA預測,由于成本下降和政府優惠政策,太陽能光伏競爭力日益增強,其裝機容量將在2040年前超過煤電。考慮到各國都在探索解決碳排放和空氣污染問題,同時又要滿足電力系統靈活性和充分性的需求,燃氣裝機將在2030年前超過煤電(見圖7)。 

7  IEA2040年全球各類能源發電容量的預測

資料來源:IEA

彭博新能源財經(BNEF)認為,長期來看,全球燃料消耗趨勢對煤炭行業非常不利。從度電成本角度,煤電將無法與風電和光伏競爭;從系統靈活性角度,煤電將無法與燃氣發電以及儲能競爭。最終,大部分的煤電資產會被擠出市場。在《新能源市場長期展望》(2018年版)中,BNEF預計,20172050年間,全球發電行業的煤炭消費量將下降56%。到2040年,全球煤電占比將從2017年的38%縮減至15%左右,到2050年,縮減至11%(見圖8)。

8  BNEF2050年前全球發電結構的預測

資料來源:BNEF

綜合上述幾家機構的預測,中期來看,燃煤發電在全球電力結構中的占比將明顯下降。即使是樂觀預期(IEA新政策情景)也認為煤電占比將下降10余個百分點。無論哪種預測,都是基于一些假設形成的,探討的是煤電發展的可能路徑。同時,決定煤電發展的還有許多不確定因素,如煤電大國的經濟增長和能源政策、全球相關技術發展情況、新能源產業增長速度、煤電國家或地區淘汰煤電亦或支持煤電的選擇等。全球煤電未來在很大程度上取決于這些問題的答案。

參考文獻:



[1]BP.世界能源統計年鑒 [R].2018.


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[3]CarbonBrief. Mapped: The world's coal power plants [EB/OL]. 

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[6]IEA.World Energy Outlook 2018 [R].2018.

[7]BP.BP Energy Outlook-2019 edition [R].2019.

[8]BNEF.New Energy Outlook 2018 [R].2018.

[9]Центр энергетики Московской школы управления СКОЛКОВО. УГОЛЬНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ: новые вызовы и возможности [R].2019.


原文首發于《電力決策與輿情參考》201967日第21


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