北京大学能源研究院是北京大学下属独立科研实体机构。研究院以国家能源发展战略需求为导向，立足能源领域全局及国际前沿，利用北京大学学科门类齐全的优势，聚焦制约我国能源行业发展的重大战略和科技问题，按照“需求导向、学科引领、软硬结合、交叉创新、突出重点、形成特色”的宗旨，推动能源科技进展，促进能源清洁转型，开展专业及公众教育，致力于打造国际水平的能源智库和能源科技研发推广平台。
气候变化与能源转型项目
北京大学能源研究院于2021年3月启动了气候变化与能源转型项目，旨在助力中国应对气候变化和推动能源转型，实现2030年前碳达峰和2060年前碳中和的目标。该项目通过科学研究，设立有雄心的目标，制定清晰的路线图和有效的行动计划，为政府决策提供建议和支持。
该项目积极推动能源安全、高效、绿色和低碳发展，加速化石能源消费的减量化直至退出。该项目具体的研究领域涵盖宏观的能源与环境、经济和社会的协调综合发展；化石能源消费总量控制；能源开发利用技术创新；电力部门向可再生能源为主体的系统转型；推动电气化；高耗能部门的低碳绿色发展；可持续交通模式；区域、省、市碳中和模式的示范推广；散煤和塑料污染治理；碳中和与碳汇；碳市场；社会公正转型等。
在此郑重感谢Climate Imperative Foundation、HewlettFoundation、Natural Resources Defense Council,以及华北电力大学、湖南省能源规划研究中心对本报告的支持与帮助。
报告内容为课题组独立观点，不代表其他方的任何观点或
立场。
截至2021年底，中国煤电总装机达110962万干瓦，约占电力总装机比重的
46.7%;煤电全年发电量达50426亿千瓦时，约占总发电量的60.1%。虽然自“十三五”时期以来，我国电力行业清洁转型进程加速，但目前仍未摆脱“—煤独大”的电力生产消费格局，煤电装机与发电量也继续呈惯性增长态势。在2021年全球新投产的4500万干瓦的煤电机组中，有一半以上在中国。2021年中国煤电装机和发电量分别较2015
年底水平上升了23.3%和29.3%2]。由于2021和2022连续两年中国部分地区都出现了严重的“拉闸限电”现象，电力安全问题被中央和地方省市高度重视。在此大背景下，煤电作为经济成本较低、建设周期较快的兜底保障电源，众多地方省份都计划在“十四五”时期乃至“十五五”时期继续上马一批煤电机组，发挥电力保供和支撑可再生能源消纳的关键作用。
地方省份作为中国电力系统的中长期规划和运行控制的核心单元，若不能良好地处理煤电转型优化和托底保供之间的关系，一味的对煤电“开闸放水”将造成煤电行业的无序发展和资产损失，对国家提出的“严控煤电项目”、 “构建以新能源为主体的新型电力系统”、“加快建设新型能源体系”等目标造成不利影响，甚至严重拖慢中国实现碳达峰与碳中和目标的进程。北京大学能源研究院在2022年7月发布的《新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望》报告表明，2025年、2030年和2035年煤电的合理
装机规模分别为11.7亿干瓦、11.3亿千瓦和10.6亿千瓦。通过“自下而上”的手段，在省级层面开展煤电转型优化发展研究，对于推动煤电角色转变、升级改造、有序退出，以及电力行业的安全高效、清洁低碳发展具有重要意义。
本报告挑选了山东、山西、福建、湖南、海南五个典型省份进行了煤电转型优化潜力和路径的研究。报告基于近中期各省电力供需形势，在考虑政府电力发展规划、电力电量平衡和各省非煤资源发展潜力的约束下，依托于煤电机组装机大小、服役年龄、供电煤耗等要素的评估分析，为不同省份煤电机组提供了转型优化发展路径，并量化了相关结果，提出了有针对性的政策建议。
位于华东地区的山东是全国煤电装机第一大省，同时又是电力输入大省，冬夏“双高峰”保供压力较大，由于其机组总量大、自备电厂和小微电厂多，未来煤电装机结构具有较大的优化潜力；位于华北地区的山西同样是全国煤电装机大省，同时是传统的电力输出大省，为全国电力保供扮演着关键作用，今后还是华北地区重要的电力调峰基地；位于华东地区的福建电力结构以煤电为主，但近年来核电、海上风电发展迅猛，未
来电力输出省的角色定位将愈加明显；位于华中地区的湖南是可再生能源装机占比超过50%、电力电量紧平衡的省份，未来是中国新增煤电主要的地区之一；位于华南地区的海南煤电装机较小，地方政府已明确提出禁止新增燃煤发电项目，未来将成为中国率先实现煤电完全退出的省份之一。
(一)主要研究结论
第一，不同省份的电力行业发展情况存在差异性和相似性。从用电结构来看，山东
省和山西省以第二产业用电为主，二产用电占比高于全国平均水平约10个百分点。福建省的用电结构与全国类似，也以二产用电为主。湖南省和海南省则以第三产业和居民用电为主，两者占比约50%,高于全国平均水平约20个百分点。从供电结构来看，山西省和山东省的电力结构以煤电为主，同时可再生能源装机发展迅速，其他类型电源装机占比较小。湖南省、福建省、海南省的煤电装机占比都低于50%。湖南省的电力装机以可再生能源为主，占比达56.8%。福建省则是水电和核电装机大省，非水可再生能源装机占比较小。海南省各种电源装机占比较为均匀，气电占比在五省中比重最高。
第二，不同省份煤电行业发展情况存在巨大差异。从装机容量和装机结构上来看，截至2021年底，典型五个省份煤电机组容量由大到小排列依次为山东、山西、福建、湖南和海南，容量最大的是山东省——10636万千瓦，最少的是海南省——320万干瓦。从机组容量等级占比上看，60万干瓦级和百万干瓦级机组容量占比最高的是福建省为
76.02%,最低的海南省无60万干瓦级和百万干瓦级煤电机组；30万千瓦级机组容量占比最高的是海南省为83.13%,最低的是福建为20.16%;30万千瓦级以下的机组容量占比最高的是山东省为18.84%。
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