当前，中国燃煤发电（以下简称煤电）的发电量约占全国发电量的65%，现役10亿千瓦煤电机组平均运行年龄才约12年（发达国家煤电年龄约40年左右）；
同时，从正在建设的煤电机组规模看，未来几年每年仍约有千万千瓦以上煤电装机投产。
中国煤电发展及对能源低碳转型影响成为国内外能源与环境领域舆论的焦点之一。
简要分析煤电发展中争论，代表性的观点主要有3种，即“退煤电” “限煤电” “稳煤电”。
“退煤电”观点认为：中国煤电装机已达十亿千瓦，且设备利用小时只有4400多，离5500的设计值还有很大空间，大有潜力可挖；
新增电力需求可由可再生能源发电和提高煤电利用小时来满足，不需要新建煤电机组而且还应压缩存量煤电规模。
“限煤电” 观点认为：
面对持续增长的各种用电需求，由于可再生能源发电的随机性、间歇性特点，要保障用户需求和电力系统安全稳定运行则需要在保障实现中国对国际社会承诺的碳减排目标下，在严格限制煤电发展防止碳锁定效应条件下，仍需要新建一些特定功能的煤电机组。
“稳煤电” 的观点认为，中国能源禀赋以煤为主，且已经建成世界上最先进、清洁、经济性好的燃煤电厂，应当对煤电机组进行灵活性改造以支持可再生能源发展和降低碳排放强度，不宜过早退出或者全面限制煤电。
除了这三种观点之外还有其他观点，从表象看，争论的焦点是中国现实中存在的低煤电设备利率是否还有提高的空间，但从本质看，争论是中国煤电还要不要发展，如何发展的问题。
争论过程反映了持有不同观点的群体对中国电力运行与低碳发展内在规律的认知差异。
判断中国煤电设备利用率大小问题，不能就煤电论煤电，而是要从中国能源电力特点和电力转型的趋势上去分析判断，重点是从煤电设备利用率、保障供电、大力发展可再生能源这三者之间找出内在规律，进而明确煤电发展的趋势和策略。
（文丨王志轩）
煤电、可再生能源发展和保障供电情况
为避免歧义，先界定几个概念。
一是煤电的范围。煤电应包括煤电技术、煤电产业、煤电发电能力等。煤电发电方式根据生产出的电能、热能不同可分为纯凝汽式发电机组和热电联产机组；根据在电网中的作用不同可分为容量型和电量型机组；根据是否大范围资源优化配置可分为西电东送、电力基地电厂和当地电厂；根据机组在经济活动中的性质不同可分为公用电厂和自备电厂；根据是否掺烧煤矸石、有机污泥、垃圾、生物质能、废燃油燃气或者利用余热余汽等不同可分为综合利用燃煤电厂和纯燃煤电厂；根据煤源、煤电运输与电厂的关系可分为坑口电厂、路口电厂……而不同的燃煤电厂对经济社会、能源电力结构、电网格局、上下游产业的影响也是不同的。
二是煤电设备利用率。它是报告期内煤电设备平均利用小时与报告期日历小时的百分比，是反映煤电设备利用程度的指标。设备平均利用小时则是“报告期发电量与发电设备平均容量的比率”。其中的“平均”指的是发电设备“容量”的平均，因为在报告期内发电设备容量数量可能是变化的。
三是“可再生能源发电比重”。主要指可再生能源发电装机或发电量占总发电装机或发电量的比重，主要表示电力低碳发展情况。
四是“保障供电”。保障供电就是“不缺电”，包括满足新电力用户新增电力需要和已有用户的供电可靠性两个方面。前者世界各国没有明确规定，世界银行从2010年起针对营商环境提出“获得电力”指标，并作为评价营商环境的一级指标（分为获得电力的环节、成本、时间、供电可靠性4个分指标，权重各占25%）。中国国家能源局在2018年提出精简小微企业办电手续，推出低压接电“零上门、零审批、零投资”服务的要求。中国“供电可靠性”指标主要有2个，一是用户（按全国、城市、农村分类）年度平均停电时间（小时）或停电时间占全年日历小时（8760小时）的比率；二是停电频率，即电力用户一年间的停电次数。需要指出的是中国
图1：世界和部分国家的发电设备利用率变化情况
图1为世界平均和几个典型国家发电设备平均利用率变化情况。从图中的趋势可以看出，2005年以来的10多年间，世界典型国家发电设备平均利用率都呈下降趋势，中国下降趋势较快，但总体上仍高于美国、澳大利并显著高于日本。中国曲线波动较大，从历史上来看，在1999年、2009年、2015年是低谷年，在2004年、2011年是高峰年，恰恰对应了当时电力相对富余和严重缺电的时段，而且，相对富余和严重缺电具有周期性特点，在快速发展期一定程度上呈现出互为因果关系的规律，即呈现出“缺电—加快建设速度—富余—减缓甚至停止建设—缺电”规律。如1999年
图2：1978年-2018年分类型发电设备利用小时数
3.提高全国煤电设备平均利用小时难以做到。
从电源供给侧低碳转型发展规律看，煤电设备利用小时难以提高。约在2012年之后，以风电、光伏为代表的可再生能源发电装机和发电量占比显著提高，同时，在局部地区（如云南、四川）大规模、大容量水电站相继投产，这些地区的煤电设备平均利用小时下降至2000左右。
由于长期以来中国主要以增加煤电装机来解决缺电问题，2011年出现了区域性结构性缺电时，在“电荒”舆论导向下，刺激了发电企业按传统的老路加大了煤电装机力度，使年装机容量增长量达到历史最高点，电力供需矛盾历史性地实现了“由缺电平衡—到紧平衡—再到宽松平衡”的转换，电力设备利用小时整体下降。
再有，在一些电力并不短缺且供热需求大、供热季长地区（如东北），由于发展了大量的可再生能源发电，使新能源消纳困难，同时也使煤电设备平均利用小时进一步降低。此后，
图3：各省（自治区、直辖市）煤电利用小时数和可再生能源占比排序
由于省间电力电量有交换的情况，各省的电力供需平衡的情况也有差别，所以除个别特例（如西藏没有煤电、北京主要是外来电）情况外，从总体趋势看，煤电设备平均利用小时降低趋势与可再生能源占比提高趋势是一致的。
图中可以看出，除西藏自治区外，可再生能源发电占比最高的三个省分别是云南省、四川省、青海省，同时也是煤电利用小时最低的三个省，其中云南1599小时，四川2488小时，青海3156小时。煤电利用小时高于5000小时的3个省依次为河北省5224小时、江西省5178小时、内蒙古自治区5155小时，这几个省对应的可再生能源发电比重均低于20%。湖北可再生能源发电比重与煤电利用率都较高的主要原因是，三峡水电站作为重要的“西电东送”工程绝大部分电能送往湖北以外的七省二市，仅有小量电量在本省消纳。而本省电力供需属紧平衡状态，近来电力资源处于净调入状态（不包括三峡），在高峰用电时段还需要执行有序用电措施，煤电往往成为增发保供电源。
图3只是将各省煤电平均利用小时数多少进行了排序，但没有考虑煤电装机容量大小因素，一些省的煤电利用小时很低但煤电装机容量也不大，即便提高到5500小时对提高全国煤电平均利用小时数分担作用也不大。为此将煤电装机容量因素与利用小时数加权平均后做成各省对全国煤电平均利用小时提高到5500的分担率排序饼状图（见图4）
图4：2018年加权平均后的各省分担率排序图
从图中看出，有8个省的分担率之和超过50%，其中河南、山西、山东、江苏、广东为煤电大省，贵州、云南、辽宁是可再生能源大省和电力相对过剩的东北地区。图5列出了几个典型省的3年煤电利用小时数的变化情况，说明了不同省的煤电利用率具有相对稳定性。
图5：全国及五个典型省近三年煤电利用小时变化情况
图3、图4、图5表明，煤电设备平均利用率相对最低的地区受资源禀赋、低碳发展要求限制难以提高，提高全国煤电的利用率存在极大挑战。
同时，根据中电联统计，2018年全国6000千瓦及以上电厂热电联产机组装机容量为47601万千瓦，占全国火电装机（114408万千瓦）比重为41.61%，其中大部分为煤电热电联产机组，这些机组利用小时受供电、供热及调峰多重影响设备利用率难以调整（有些机组进行了热电解耦，成为灵活性调节电源）。还有约1.5亿千瓦的自备燃煤电厂是主体产业中的一部分，往往电厂燃料是煤与其他废燃料的混合体，具有综合利用特点，这些机组的设备利用率调整也有很大难度。
从机组结构看，有一部分煤电机组利用率提高是合理可行的。
一是中国拥有世界上数量最多的百万千瓦级超超临界燃煤发电机组（110多台），应当保障这些机组和部分具有相当效率的60万千瓦等级超超临界机组处于高效和高利用率状态。
二是考虑到中国煤炭中还有数亿吨原煤直接散烧，能源效率低、严重污染环境，应当在首选天然气替代、电能替代、生物质能替代、余热利用等各种方式后，将剩余的散煤通过热电联产的方式加以利用，既提高了煤炭利用效率，又降低了碳排放强度、减轻空气污染。不过，一部分煤电机组利用率的提高，会使其余煤电利用率相应下降。
5.提高煤电利用率、保障供电、提高可再生能源发电比重难以同时实现。
假定其他灵活性电源大量接入电力系统，煤电不再承担灵活性电源的任务后，设备平均利用小时仍然难以提高。如美国在2001年至2010年间大规模增加了燃机投运并承担了调峰任务，煤电设备年利用小时均超过6500。但是，在电力需求没有大幅度增加的情景下，这种情况在中国难以大面积实现（除个别地区和个别机组外）。
一是大规模建设燃机、抽水蓄能电站或者在用户侧和电源侧投入大量新型化学或者物理储能设备，不论从经济上还是技术上（化学储能）短期难以实现。
二是当储能大规模建设时，说明技术经济已经可行，具备了从电量、电力两个方面压缩煤电的时机，煤电占比会加速下降，煤电利用小时会发生较大波动和地区分化。如果通过行政或者市场（规则）引导作用确实也能提高煤电设备利用小时，那么，中国出较大范围出现缺电情况是大概率事件，或者是可再生源发电增长和消纳受到严重制约，结构性缺电矛盾突现。
发、输、配、供、用电的瞬时平衡实际是电力的平衡，电量是瞬时负荷变化与对应时间的积分。由于可再生能源尤其是光伏的大量发展，且电网缺乏足够的灵活性电源（包括储能），煤电负荷率变化更加频繁、负荷曲线波动加大，因此，仅通过实际煤电设备利率与5500小时相比得出还有1000小时空间是不科学的，实际上也无法实现。综上分析，煤电利用率提高、保障供电、可再生能源发电比重提高这三者之间存在制约关系且3个目标难以同时实现。
结论和
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