6月中旬,山东省能源局公示济南、青岛、淄博等十市已关停退出燃煤机组名单,共涉及49台机组,总装机214.3万千瓦。
这是山东省能源局今年上半年第5次公示关停退出燃煤机组名单。粗略统计,涉及的机组数量超过100台,全部为30万千瓦以下的“小煤电”,其中不乏燃煤自备电厂。最新公布的名单中,便有淄博山东隆盛钢铁有限公司3台2.5万千瓦机组。
山东省热电设计院院长刘博告诉《中国新闻周刊》,在山东,以30万千瓦容量为界,在此容量以下的燃煤自备电厂多数已经关停或转为公用,存量不多。但是,30万千瓦以上的燃煤自备电厂多是大型工业企业配套,关停或转为公用的比例非常低。
长期以来,自备电厂特别是燃煤自备电厂,与钢铁、电解铝、石化等高能耗行业相伴而生,是为企业提供更低用电成本,并保障企业用电安全的关键,但也是名副其实的高碳资产。虽然国家层面早已明确压减燃煤自备电厂的政策方向,但是十余年来,其退出始终艰难。
排放大户“退不动”?
国内有多少燃煤自备电厂?这不是个容易回答的问题,近年来鲜有官方数据公布。国家发展改革委曾在2015年年底公布,据初步统计,2014年全国自备电厂装机容量超过1.1亿千瓦,约占当年全国总发电装机容量的8%。自备电厂主要集中在钢铁、电解铝、石油化工、水泥等高载能行业,主要分布在资源富集地区和部分经济较发达地区。机组类型以燃煤机组为主,燃煤自备机组占70%以上。
随着新能源装机容量上升,燃煤自备电厂装机容量呈下降趋势,但仍属于碳排放“大户”。“自备电厂大都装机规模较小,比如大多数自备电厂装机低于10万千瓦,属于国家明令淘汰的落后产能小机组。”一位长期关注煤电退出的专家告诉《中国新闻周刊》。
燃煤自备电厂中很大一部分属于小煤电机组,单位煤耗、碳排放量明显偏高。比如抽凝小煤电机组平均供电标准煤耗比百万千瓦级煤电机组高60克/千瓦时左右,个别小抽凝机组达到400克/千瓦时,更多的煤耗就意味着更低的效率和更高的排放。
刘博告诉记者,经过治理,目前山东保留的30万千瓦以下的燃煤机组,均转型为效率更高的背压机组,其供电煤耗甚至低于百万千瓦级别的超临界煤电机组。
此外,燃煤自备电厂在环保上的投入不足也使得其碳排放较高。电网及行业协会曾总结魏桥集团自备电厂“四宗罪”,其中就有环保不合格。
只要达到2.6万吨二氧化碳排放当量的门槛,自备燃煤电厂便应与公用燃煤电厂面对相同的管理方式与严格程度。在首批纳入全国碳市场的2162家重点排放单位中,自备电厂就占据相当数量,涉及石油化工、钢铁、电解铝等多个高耗能行业。
但是此后曾爆出自备电厂碳排放数据弄虚作假的案例。在生态环境部公布的2022年第一批突出环境问题中,内蒙古鄂尔多斯高新材料有限公司及其咨询委托方中碳能投科技(北京)有限公司(下称“中碳能投”),被指存在篡改伪造煤质检测报告数据及关键信息、碳排放报告编制不实等问题。
这家公司拥有两台50兆瓦、4台135兆瓦和两台330兆瓦自备燃煤机组。生态环境部督查发现,中碳能投利用可编辑的检测报告模板,篡改该公司元素碳含量检测报告的送检日期、检测日期、报告日期、报告编号等重要信息,将集中送检伪造成分月送样、分月检测,并删除了原始检测报告的二维码。
“对于企业而言,发电不是主业,自备电厂的人员数量、管理能力都有缺口。”前述专家表示,这直接导致早期自备电厂碳排放数据质量较差,比如一些数据的统计频次都没有达到要求,这才出现上述案例中的情况。
一些自备电厂的数据可能至今都不完备。北京大学能源研究院研究员吴迪一直建议建立重点省份和重点行业燃煤自备电厂数据库。“要摸清装机规模、行业分布、煤耗水平、碳排放等。没有高质量底数,就很难制定有针对性的政策,也很难判断哪些机组可以尽快退出,哪些机组需要过渡期。”吴迪告诉《中国新闻周刊》。
作为排放“大户”,国家层面对于燃煤自备电厂的政策从2013年以来已经逐步收紧,当年的“大气十条”明确,京津冀、长三角、珠三角等区域新建项目禁止配套建设自备燃煤电站;2021年发布的《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出,原则上不再新增自备燃煤机组,支持自备燃煤机组实施清洁能源替代,鼓励自备电厂转为公用电厂。
之所以推动燃煤自备电厂转公用,是因为随着新能源装机量不断上升,多数公用燃煤电厂的角色已经改变,从发电的基础负荷变为帮助新能源消纳的灵活性调节资源,这意味着更低的使用率,但是燃煤自备电厂不参与调峰,更多情况下仍在满发满供,必然带来更多碳排放。刘博告诉记者,现实中,推动燃煤自备电厂转公用往往是政策推动与协商兼而有之,不只是山东,全国范围自备电厂转公用都不轻松。
吴迪认为,从政策方向看,国家已经明确“原则上不再新增燃煤自备电厂”,并鼓励清洁能源替代和转为公用电厂。但从现实看,一些存量自备电厂仍然具有较强的功能黏性,这背后并不是单一的监管问题,而是有其现实基础。他称之为,“政策上要求退、实践中退不动”的局面。
为何难舍自备电厂?
这种“黏性”究竟有多强?
例如,电解铝行业就是用电大户。SMM(上海有色网信息科技股份有限公司)铝行业高级分析师刘小磊告诉《中国新闻周刊》,生产一吨电解铝,需要1.3万—1.4万度电,高度依赖自备电厂。
根据生态环境部在2023年9月公布的数据,电解铝行业年度用电量超过5000亿千瓦时,约占全社会用电总量6.8%,而且60%以上电解铝产能采用燃煤自备电厂,产品碳排放强度远高于国外使用清洁能源的同类型产品。
“2018年、2019年,电解铝产能对燃煤自备电厂的依赖度为75%左右,达到高峰。”刘小磊告诉记者,这一比例已经下降了20%,但在去年仍然达到55%左右。
电解铝行业摆脱对燃煤自备电厂依赖的标志性事件发生在去年10月,国网山东电力董事长林一凡与魏桥集团董事长张波在济南会面,这次会面被称为“历史性突破的重要节点”,意味着魏桥集团终于结束自备电厂孤网运行,并入国家电网。
而包括魏桥集团在内,电解铝行业之所以能逐步降低对燃煤自备电厂的依赖,是企业在平衡用电成本与“双碳”压力之下的选择。
燃煤自备电厂是电解铝企业获得用电成本优势的关键。自1999年起,魏桥集团便开始在山东滨州邹平建设自备电厂搭建孤网,当年9月底建成的魏桥第一热电厂装机7.8万千瓦,随后持续扩建,装机规模一度扩大至百万千瓦规模,不仅为电解铝和纺织业务提供低成本用电,还以低于国网电价的价格给周边企业、居民供电,由此引发与地方国网公司员工的矛盾。
魏桥集团创始人张士平曾回忆:“我是被高电价和垄断逼上了梁山!过去,用国网的电,我们受尽窝囊气:电价高且动辄停电。”
中国的电价机制,存在工商业补贴居民、城市补贴农村、高电压等级补贴低电压等级等政策性交叉补贴情况。但自备电厂一度未承担政府性基金和政策性交叉补贴等社会责任。
魏桥的电价有多低?彼时,行业平均电力成本是0.32元/千瓦时,魏桥的综合电力成本仅为0.206元/千瓦时,较行业平均值低35%。生产一吨电解铝电能的消耗约占生产成本的40%,反映到产品上,魏桥每吨电解铝平均单位成本比一些同行低2700元左右。
“在电价更低的地区建厂,这是行业惯例。早年电解铝企业倾向于在新疆、内蒙古等煤炭资源富集地区建厂,‘煤—电—铝’一体化生产,就是因为这些地区早些年度电价格只有0.1—0.2元。在2010年之后的一段时间,行业一度疯狂建设自备电厂也是遵循同样的逻辑。”刘小磊说。
用“疯狂”形容一个时期内燃煤自备电厂的建设并不为过。2017年12月,中央环保督察组向山东反馈督察情况称,近年来山东省自备燃煤电站呈井喷式增长。2013年以来,滨州市魏桥创业集团违规建成45台机组,滨州市始终未采取有效措施制止;聊城市信发集团违规建设9台机组,聊城市通过领导帮包协调、按月调度等措施推进违规项目建设。但是2013年“大气十条”就明确要求,新建项目禁止配套建设自备燃煤电站。
后经山东摸底,2013年以来,全省违规建成或在建燃煤自备机组共110台,总规模超过2600万千瓦。其中,魏桥创业集团、信发集团两家电解铝龙头企业,违规建设的机组数量就达到54台,总装机容量近2290万千瓦。足见电解铝行业对于燃煤自备电厂的渴望。
正是大量自备燃煤电站建成投运,导致煤炭消费量大幅增长,两家企业所在的滨州、聊城2016年煤炭消费总量比2012年分别增加4892万吨和1057万吨。而在此后整改的过程中,两家电解铝企业违规建设的54台燃煤自备机组中,只关停了未取得环评手续的15台机组。
尽管此次环保督察后,并未全部关停魏桥、信发等电解铝企业全部燃煤自备电厂,但是此后对于燃煤自备电厂监管趋严,严控增量。“2017年12月31日之后,国内不再允许新增电解铝产能,只能进行产能置换。”刘小磊告诉记者,尽管2017年后没有新增电解铝产能,但是电解铝运行产能仍在扩张,从当年的4000万吨,到如今超过4500万吨。运行产能增长,用电量随之增长,由于严控新增自备电厂,2018年之后,电解铝行业需要为新增产能找到电源。
也正是在2018年至2019年,云南依靠水电从山东、河南等省份承接了约500万吨电解铝产能。“魏桥、神火、其亚等电解铝企业开始迁往云南,利用水电,自然降低对燃煤自备电厂依赖。”刘小磊认为,另一个拐点发生在2025年,电解铝行业成为唯一被设定强制考核绿电消费比例(2025年达到25%以上)的行业,这一比例要求使得电解铝企业需要更多从公用电网购买绿电。
政策在逐步压减企业对于燃煤自备电厂的依赖,更重要的是在这个过程中,企业依然可以“算得过来账”。
“相比使用自发电,电解铝企业从公用电网购电要贵0.1元/千瓦时左右,这意味着每吨电解铝的生产成本要增加1300元左右。但是由于2018年禁止新增产能以来,电解铝行业处在供需紧平衡状态,行业利润有所保障,每吨电解铝的利润能达到4000—5000元,今年上半年更是达到6000—7000元,这使得企业能够消化用电成本上涨。”刘小磊说。
即便如此,去年电解铝行业对于燃煤自备电厂的依赖度依然高达55%。刘小磊认为,目前中小企业的转型进度慢一些,一些受到国家严格监管的龙头企业转型进度更快。
前述关注煤电退出的专家表示,企业会考虑燃煤自备电厂的沉没成本,因为大部分燃煤自备电厂比较“年轻”,而燃煤电厂的服役时间长达30年。只有当企业“算过账”,才会更积极参与自备电厂关停或转公用。刘博也表示,成本因素是阻碍山东30万千瓦以上燃煤自备电厂退出的关键。
吴迪也认为,对电解铝、钢铁、化工、煤化工等高载能行业来说,电力和蒸汽成本直接影响产品竞争力。自备电厂实际上是企业内部的长期能源供给工具,在电力市场价格波动加大、系统运行费用上升、新能源全面入市的背景下,企业会更加关注用能成本的可控性和稳定性。
自备电厂寻出路
除了企业自身的成本账之外,燃煤自备电厂能否关停或转公用,其实还受到诸多现实因素掣肘。
“燃煤自备电厂关停或转公用,对于山东工业供热影响比较大。”刘博告诉记者,山东供热能力与需求基本平衡,但是不同于可以远距离输送的电,工业蒸汽最经济的输送半径是5—10公里,导致山东工业供热80%以上依赖30万千瓦以下的煤电机组。其中一些机组退出后,就会导致一些地区缺少热源,或是工业供热经济性下降,这在工业用热上体现得更明显。
除去给企业提供低成本用电,燃煤自备电厂此前还承担其他角色,像魏桥自备电厂就曾向周边区域供电。早期邹平县和滨州市政府出于招商需求对魏桥模式给予一定支持,甚至曾责成魏桥为重点企业提供优惠电价。
吴迪认为,关键是不要把“转公用”作为唯一答案,也不要把“关停”作为唯一答案。不同企业、不同园区、不同工艺的退出条件完全不同。政策要从“一刀切要求”转向“一厂一策、一园一策、一行业一策”。
他向记者举例说,一些效率相对较高、对区域电力和供热系统都能提供支撑功能的机组,可以探索转为公用电厂,或转型为区域综合能源平台。它的功能定位应从企业内部自发自用电源,逐步转向系统调节、电热协同、应急保障和综合能源服务。也就是说,不是简单改变身份,而是改变功能定位和运行方式。
“而对于那些违法违规、手续不全、能耗环保不达标、规模小、效率低、没有重要供热供汽功能的机组,应明确退出时间表,依法依规整改、关停或淘汰。这是最应优先处置的部分,也是推进存量自备电厂规范治理的突破口。”吴迪说。
除了关停和转公用之外,转型也是自备电厂的出路之一。2025年5月,国家发展改革委与国家能源局联合发布《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(650号文),提出企业可以压减自备电厂出力,实现绿电直连替代。
650号文将绿电直连定义为“风电、太阳能发电、生物质发电等新能源不直接接入公共电网,通过直连线路向单一电力用户提供绿电,实现电量物理溯源”。
通过与特定绿电厂或自备绿电厂直连,取代燃煤自备电厂,这被视为一个选择,绿电的电价比较低,能保障企业用电。吴迪认为,这适合位于新能源资源较好地区、负荷稳定、具备绿电消纳条件的园区和企业。
相比之下,企业如果想要自建绿色电厂满足需求并不容易,更多需要依托于所在区域的绿色电厂。“沙钢本部每年的用电量约为110亿度,其中百分之六七十为自发电,主要利用钢铁生产流程产生的二次能源,如煤气余热余压发电,另外百分之三四十需要从市场购电。”沙钢集团安全环保资源处副处长毛瑞告诉《中国新闻周刊》。
他告诉记者,沙钢本部自建115兆瓦光伏,每年发电约1亿度,另外再从市场采购5000万度到1亿度绿电,合计绿电使用量占用电量的1%—2%。钢企虽然被纳入碳市场,但是是否使用绿电不会影响企业碳排放,一定程度上影响企业使用绿电的积极性。
钢企较多利用二次能源发电,一些副产的煤气如果不用于发电也会被浪费。不同于燃煤自备电厂,监管支持提高这类自备发电机组效率,不过其并不属于绿电。对于未来如何增加绿电使用,毛瑞介绍,江苏光伏风电等装机容量已经超过50%,企业从市场购电时,绿电已经占据相当比例。另外,厂内能够自建分布式光伏的区域已经应建尽建,能贡献的绿电比较少,更多增量还是来自绿电直连。但是目前钢铁行业真正尝试绿电直连的案例并不多,一方面是企业使用绿电的积极性需要被激发,“另外也取决于企业周边能否找到合适的大型绿电项目,这是企业探索绿电直连的实际障碍”。
“企业的光伏装机容量约为63兆瓦,江苏土地资源宝贵,主要利用闲置厂房屋顶。”永钢集团制造部部长何正江也向《中国新闻周刊》解释,未来随着钢企生产流程转变,传统长流程中产生的二次能源变少,企业对于绿电的需求会更多。对于一些中西部或是沿海风光资源较好的地区,便于在企业周边建设光伏风电供应企业绿电,但是对于一些可再生资源禀赋并不丰富的地区,可能需要政策层面推动利用现有电网开展区域外绿电直连探索,比如推动苏南钢企利用盐城、连云港的风电资源。
“燃煤自备电厂转型退出的核心,不是简单地‘关’或者‘转’,而是要回答三个更实际的问题:谁来替代它的电,谁来替代它的热,如何保障转型成本的可负担。”吴迪说。
