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八问德国煤炭复兴计划

   2022-08-13 互联网货源代理网350
核心提示:德国政府正在为化石燃料供应紧缺的寒冬做准备。除增加液化天然气(LNG)的进口并推广节能措施外,德国也在恢复已经或即将退役的煤电厂来取代燃气发电。

德国政府正在为化石燃料供应紧缺的寒冬做准备。除增加液化天然气(LNG)的进口并推广节能措施外,德国也在恢复已经或即将退役的煤电厂来取代燃气发电。

德国联邦经济和气候保护部(BMWK)认为,煤炭将有助于缓解未来两个冬季的能源短缺,且可以控制其总排放量不超过欧洲的排放上限,并不会危及德国气候目标的实现。近期,德国能源媒体Clean Energy Wire对德国煤炭复兴计划的背景,运作情况以及潜在影响做了整理报道。

问题一:德国为何允许燃煤电厂重新上线,对退煤计划意味着什么?

受俄乌冲突影响,欧盟对俄罗斯实施了能源制裁,加之全球天然气供应紧张,德国正面临能源价格飙涨和天然气短缺的双重危机。为替代进口的俄罗斯天然气,德国政府已开始建设LNG接收站等基础设施,在供暖高峰季到来前,尽可能填满储气库。但在即将到来的冬季,预计天然气供应仍将不足,因此还需采取广泛的节能及其他保供措施。

2021年,天然气在德国终端能源消费中的占比约27%,主要用于供暖(31%)及工业用能(37%)。天然气发电(约12%)通常以热电联产为主,既提供电力,也为城市供暖系统供热。另一方面,天然气发电因具有运行灵活,爬坡速度快、启停时间短等优点,被用来深度调峰。

天然气短缺对供暖造成的影响最大,减少天然气发电有助于降低天然气的整体需求。因此德国政府决定,允许暂时重启退役的煤电厂来替代天然气发电。

2022年7月8日,德国通过的《替代电厂可用性法案》(EKBG)规定,在2023年4月30日前,按照退煤计划退役的煤电机组可在特定时间重新参与电力市场。但德国联邦经济和气候保护部表示,理想情况下,到2030年(最迟到2038年)德国逐步淘汰燃煤发电的目标与气候目标一样保持不变。

2021年德国各领域天然气消费量占比
来源:Clean Energy Wire
  

问题二:哪些煤电厂将率先重启,何时重新运行?

根据EKBG法案,德国部分备用煤电机组将率先重启。这些备用机组以往不可参与常规的电力市场(即不能发电并在交易所交易),但可以作为电网备用机组,被输电网运营商调用,或在电力严重短缺的情况下作为安全备用机组被调用。

电网备用机组是指,计划临时或永久退役但被电网运营商归类为对保持电力系统平衡具有重要性的机组,必须保持备用状态。德国电网备用机组的总容量为7293兆瓦,其中一半以上为硬煤机组。到目前为止,这些机组每年仅运行几个小时,当德国北部可再生能源发电量骤增且南部出现严重阻塞的情况下,会被调用来稳定系统。

安全备用机组是指,作为2014年德国气候行动政策计划的一部分而退役的褐煤备用机组。目前有8个总容量为2.7吉瓦的褐煤机组已被移至安全备用机组名册中,等待4年后彻底退役。发电商们共获得16.1亿欧元将这些机组改为备用机组,他们必须确保这些机组在需要被调用时,能在10天内投入运营。自编制安全备用机组名册以来,这些机组还未曾被调用过。

从调用场景来看,EKBG规定,如果德国启动《天然气应急计划》的警戒(第二阶段)或紧急(第三阶段),属于电网备用的非燃气机组可重新进入电力市场。2022年6月24日德国曾启动警戒阶段,部分电网备用的煤电机组被调用。

目前,电网备用机组的总装机容量包含约4.3吉瓦的硬煤机组及1.6吉瓦的燃料油机组。此外,已参与退煤招标且将在2022年和2023年退役的硬煤电厂也将被纳入电网备用名册,这些硬煤机组的容量在2022年达2.1吉瓦,到2023年还将增加0.5吉瓦。

7月21日,德国联邦经济和气候保护部宣布,如果硬煤和燃料油发电机组不能充分替代气电机组,还将调用安全备用名册中的机组来替代气电机组,德国政府正制定相应法规,允许上述褐煤电厂从2022年10月1日起恢复运行。在所有机组重新启用后,预计下一个冬季德国将节约5—10太瓦时的天然气。

问题三:重启的煤电机组如何进入市场?

2022年7月13日,德国政府宣布的临时计划显示,当德国进入《天然气应急计划》的警戒阶段时,政府将发布法令允许属于电网备用的发电机组在固定时限内参与电力市场。发电商可自由决定是否重启机组,并参与电力市场,临时计划将于2023年4月30日结束。

2022年8月1日,捷克电力公司EPH宣布其在德国2021年退役的第一座硬煤电厂准备重启。

问题四:硬煤与褐煤机组能在多大程度上替代天然气发电?热电联产(CHP)起到了什么作用?

在德国,许多化石燃料机组均可发电并供热,CHP机组在其中贡献最多。2019年,燃气CHP机组的发电量占德国总发电量的19.6%,沼气CHP的份额正在上升,而硬煤、褐煤和燃料油CHP发电的份额正在下降。

硬煤CHP机组主要用于区域供热系统(即公共采暖),褐煤CHP机组产生的一半热量用于工业领域。许多CHP电厂根据当地的热量需求或工业发展需求来运营,往往将发电作为副产品。一般来说,硬煤CHP机组运行更灵活,而褐煤CHP机组往往较迟缓。在俄乌冲突以前,许多燃煤热电联产机组的发电商计划曾将这些机组改造成气电机组。

总体来看,由于许多气电机组还在为附近的城市或工业园区供热,要想在2023年冬天替代这些气电机组仍较为困难。仅用于发电的气电机组更易被其他机组取代,但德国南部一些用于电网调峰及平衡服务的燃气电厂,以及在工业领域被广泛利用的燃气CHP机组,仍不可替代。

问题五:煤电重启会增加二氧化碳排放量吗?德国的退煤计划会推迟吗?

德国政府表示,欧盟碳排放交易体系(EU ETS)对电力部门设置了整体排放上限,重启煤电厂的排放量将不会超过欧盟减排目标所允许的上限,且碳排放配额的价格将随着需求上涨而上升。

2022年5月,欧盟委员会曾提议,将市场稳定储备(the Market Stability Reserve, MSR)中的配额出售,为“REpower EU”能源计划提供部分资金,该提议将增加市场上配额的供给,降低碳价。但提议遭到许多专家和一些欧盟成员国反对,他们认为这将削弱把EU ETS作为气候政策工具的信任。

2022年8月初,德国能源智库Agora Energiewende表示,由于燃煤发电量的增加,预计德国全年将产生0.2至0.3亿吨的额外碳排放量。2021年德国能源行业排放了2.21亿吨二氧化碳当量,2022年的排放预算为2.57亿吨二氧化碳当量。但Agora Energiewende预计,新增的碳排放不会影响减排目标的实现。

作为临时措施的煤电重启计划,截止时限是2024年4月。德国联邦经济和气候保护部认为,理想情况下,德国到2030年仍可能完成退煤目标。德国退煤的法定日期最迟是到2038年。

问题六:推迟核电退役时间会比重启煤电更好吗?

德国联邦经济和气候保护部目前正在准备进行一项压力测试,确定是否需要核电机组保障电力供应。不过,核电不能供热,且爬坡速度缓慢,灵活性欠佳,因此不能直接缓解供热系统的天然气短缺问题。2022年上半年,德国在役的核电机组贡献了约6%的电力。

问题七:德国从哪里采购煤炭?

德国能源生产商在德国从发电厂附近的褐煤煤矿中采购褐煤,2021年该国的褐煤产量约为1.264亿吨。多年来,德国一直是世界上最大的褐煤生产国,但褐煤排放的二氧化碳含量非常高。

自2018年德国停止了硬煤开采,硬煤供应仅能依靠进口。其主要硬煤供应商包括俄罗斯(50%)、美国(17%)、澳大利亚(13%)和哥伦比亚(6%),其次是波兰、加拿大和南非。2022年4月9日,欧盟对俄罗斯实施了进口制裁,制裁生效后,德国未与俄罗斯签订新的煤炭供应合同;4月9日前达成的合同将在2022年8月10日停止履约。德国联邦经济和气候保护部表示,自2022年初以来,德国的煤炭进口依存度已从50%降至8%。

问题八:退役燃煤电厂重启面临哪些困难?

德国一些发电商表示,目前最大的困难是招工难。当地媒体报道,褐煤公司LEAG计划在短期内招聘200多名员工,包括机械师、矿工以及工程师。由于招工困难,LEAG希望重新雇用提前退休的员工。德国最大的能源公司RWE也已停止了提前退休计划。

德国发电公司STEAG指出,重启煤电的另一个困难在于煤炭运输。由于铁路运煤的能力有限,无法将更多煤炭从不同产地输送到发电站;而高温干旱导致德国多条河流水位降低,也威胁到了煤炭的供应。

此外,煤电厂还排放氮氧化物、硫化物和汞等其他污染物。LEAG和德国东部一些褐煤开采州的州长都表示,目前在安全备用名册中的一些褐煤机组排放的污染物不符合排放标准。LEAG指出,这些机组无法在冬季进行改造,除非放弃排放标准,工厂才能运行。

德国地方公用事业协会(VKU)和能源密集型企业协会(VIK)对煤电重启也有不满。他们认为,让煤电机组重新进入市场的法令未能给发电商提供规划保障。目前,煤电机组的发电许可与国家《天然气应急计划》关联,一旦过了警戒时期,发电许可会被终止。因此,他们要求政府出台更明确的机组运营时间表。

 
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