中国在十四五时期的煤电建设潮仍在持续(中国煤电建设潮再现)。中国的煤电容量很大可能继续增加,在2030年前后接近14亿千瓦(1400GW)。新建煤电建设的原因相对多样,有配合大型风光基地的,有煤电一体化的,有保障用电高峰的,有满足集中供暖需求的,有促进经济发展增加工作机会的。
虽然煤电仍在大规模建设,但也有人认为,煤电厂在碳达峰、碳中和时代已经很难盈利,存在大规模亏损的风险。
2022年发表在Climate Policy上的一篇文章尝试解释这个问题。文章认为关于煤电的研究很多都是从一个煤电厂自身的财务视角出发计算净现值(financial NPV)。但中国的能源企业大多数是国有企业,其经济逻辑不只是自身的盈利,更是服务国家发展大局。所以煤电该不该建的另一个视角则是关注其在全国经济尺度的成本和收益 (economic NPV)。
文章构建了一个框架,计算煤电厂建设的financial NPV和economic NPV。其参数假设如下表。计算一个电厂的成本和收益时和计算全经济尺度的成本和收益是有很大区别的。比如一个电厂计算成本和收益,需要考虑建设电厂的人工成本,但在计算全经济尺度成本时,这部分成本是其他部门/人群的收益,并不需要纳入成本。同样,煤电厂自身的盈利只是煤电的上网电价,但在全经济尺度则是电力的整体收益贡献(文章中用用电企业的支付意愿价格代表)。因此,两个NPV的结果会很不同。
两个NPV的结果如下图所示。蓝色是一个电厂的NPV,在目前的条件下,一个电厂从自身的财务视角需要二十多年才能回本。但是紫色(右图)是全经济的NPV,考虑到全经济的成本收益,一个煤电厂只需要八年就可以回本。所以对于一个煤电厂自身来说,需要考虑未来20年的能源气候政策的影响,但是对于政府考虑要不要新建煤电,今年建的煤电只需要运行到2030年就可以回本了。所以新建煤电在全经济角度仍然只赚不赔。
此外,作者还对比了建设光伏+储能的NPV,文章发现在目前的阶段,建设煤电的NPV仍然高于光伏+储能的NPV。但是建设光伏+储能还有很多隐性收益(如相比煤电厂更能增加就业等),此外,随着光伏、储能成本进一步下降,其NPV有望超过煤电。
上述的计算并没有考虑碳的社会成本,当考虑碳的社会成本时,如下图所示,红色线是上述8年回本的收益,但是当考虑一个较低的碳价时,煤电的全经济NPV就会变成负值,永远无法回本。碳价较高时,运行煤电本身也会进一步损害社会效益,从而促进煤电的提前退役。
这篇文章的计算也表明,除非国有能源企业的利益和整体经济的利益完全一致,那么前期建设煤电会不情愿,后期提前退役也会有阻碍。
关于模型的成本假设: