创新点

     考虑到全国各省（市）战略定位、资源禀赋和装机结构不同，控制温室气体排放的责任和能力也存在差异，因此应从省（市）视角通过多个维度对火电转型进程进行量化分析，从而支撑不同地区因地制宜推进绿色低碳发展，上下联动制定碳达峰碳中和方案。     

     本文利用2004—2022年相关电力数据，基于脱钩弹性理论量化分析全国30个省（市）火电发电量对装机容量的依赖程度，从纵向和横向两个角度分析我国各省（市）火电容量和电量脱钩的时空演变特征，旨在识别不同地区火电容量和电量的区域差异及脱钩状态，探讨各地区新型电力系统中的火电定位转变趋势，为我国持续推进能源低碳转型和加快新型电力系统构建提供决策参考。

     摘要：在实现碳达峰碳中和重大气候战略进程中，火电和新能源的高质量协同发展是应对一系列转型挑战的关键。能源绿色低碳转型推动火电功能定位转变，碳排放约束下火电产业的生存空间将进一步收缩，火电高质量转型迫在眉睫。我国不同省份资源禀赋和电力供需基础差异较大，新能源发展和火电转型进程呈现显著异质性。在此背景下，分析各省火电发展趋势，识别不同省份火电定位，准确把握火电转型进程和态势，为火电高质量转型提供决策依据，具有重要且紧迫的现实意义。基于2004—2022年我国30个省（市）的火电相关数据，利用Tapio脱钩弹性模型分析各省（市）火电装机容量与发电量的脱钩情况及时空演变趋势。结果表明，我国火电容量与电量长期处于容量型弱脱钩状态，各省（市）火电定位开始发生不同程度的转变，大部分省（市）容量占比和发电量占比脱钩状态目前稳定在新能源驱动型脱钩阶段。我国电力结构持续优化，火电装机容量和发电量占比逐年减少，为新能源快速发展和新型电力系统加快构建提供兜底保障作用不断凸显。

     关键词：火电；发电量；利用小时数；装机容量；Tapio脱钩模型

     1）我国火电装机容量与发电量现状

     火电目前仍是我国最主要的电力供应来源，其中煤电占据了主导地位。2023年，煤电装机容量约占火电的84％左右，发电量约占88％左右，燃气发电、生物质发电以及余热发电等其他火电类型占比较小。能源绿色低碳转型使火电的主体地位和利用水平受到新能源的抑制，火电功能定位正发生转变，从传统的发电主体电源向提供可靠电力容量支撑新型电力系统建设、承担调峰调频责任的调节性电源和安全保障角色转变。

     2）火电平均利用小时数现状
     设备平均利用小时是指报告期发电量与发电设备平均容量的比率。火电利用小时数是刻画火电定位的重要手段，利用小时数越高火电承担的基础电源角色的比重越大，是反映火电设备利用程度的经典指标。我国火电利用小时数在电力系统快速发展期存在周期性波动，如图3所示。改革开放以来，为改变电力市场供不应求的非均衡状态，大量投资持续涌入电力领域，电源建设飞速发展。

     1 结论   

     我国火电的转型发展对“双碳”目标实现起到了决定性作用，明确我国火电发展态势及定位转变趋势对加快构建新型能源体系和新型电力系统具有重要作用。本文构建了火电Tapio脱钩弹性模型，基于2004—2022年省域火电装机容量和发电量数据，测算了火电容量与电量、容量占比与电量占比两个维度的脱钩指数，分析了各省（市）火电容量和电量的脱钩情况以及时空演变特征，发现我国火电容量与电量脱钩呈现出明显的时空异质性。主要结论如下。

     1）从时间维度上，2004—2022年我国火电容量与电量的脱钩指数受可再生能源影响呈现下降趋势，各省（市）先后进入容量型弱脱钩和容量型强脱钩状态。火电容量型脱钩趋势表明了火电容量大幅提升的同时发电量的增速逐步放缓，火电开始更多发挥容量价值。

     2）从空间维度上，当前我国火电容量与电量脱钩状态呈现两级分化，华东、华北、华中和西北火电容量和电量脱钩保持容量型弱脱钩，火电定位转变进程慢于西南和南方地区。西南、南方和东北火电容量和电量脱钩较快，大部分省份目前处于容量型强脱钩。总体来看，我国火电定位已经随着可再生能源的不断发展开始转变，随着电力低碳转型进程加快，火电的调节功能和兜底保障作用更加凸显。

     3）与火电装机规模持续增长的趋势不同，火电装机容量占比和发电量占比逐年减少，火电在电力系统中的主体地位逐渐让步于新能源。大部分省（市）装机容量占比下降速度快于发电量占比，脱钩状态目前稳定在新能源驱动型脱钩。

       2 建议

      新能源的大规模发展给电力系统调节能力提出更高要求，在大规模、低成本的灵活性资源部署之前，煤电需要长期承担调节任务和保障电力安全可靠供应。目前，我国新型电力系统建设存在较大区域差异，实现新形势下煤电的合理转型是稳步推进我国梯次实现碳达峰碳中和的关键举措。建议深化煤电功能调整，有序推进煤电容量、电量与碳排放的脱钩，保障电力安全稳定供应和“双碳”目标的落实。

     1）加快推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重为主转型，挖掘煤电机组的系统韧性价值，提升能源电力安全保障能力，应对极端天气频发导致新能源出力和用电负荷的大幅变化。

     2）在推进煤电转型的过程中，要考虑各地区的发展水平和需求，因地制宜实施煤电转型政策，根据机组类型和性能调整功能定位。

     3）尽快出台煤电发电量达峰的顶层设计，制定煤电电量占比约束性指标，推进煤电电量与容量脱钩。

     4）在“三改联动”基础上，逐步部署煤电机组脱碳改造，进一步降低煤电的碳排放强度，推进煤电碳排放与电量脱钩。

图1 装机容量及占比变化趋势

图2 火电发电量及占比、设备利用率变化趋势

图3 1978—2023年全国火电利用小时数

表1 容量与电量脱钩状态分类及指数

表2  容量占比与电量占比脱钩状态分类及指数

表3 各省（市）火电容量与发电量脱钩指数

表4 各省（市）火电容量占比与发电量占比脱钩指数

表5 各省（市）容电量脱钩关系综合对比

表6 火电脱钩稳定性情况

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