多省份“拉闸限电”,实现区域能源供需均衡仍任重道远

作者:韦福雷

时间:2020-12-24 11:24

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近期,湖南、江西和浙江等省份相继发布有序用电或限电通知,虽然导致该现象的主要原因是电力需求快速增长,但也凸显了我国电力供需的区域和结构不均衡。为了实现2030年前碳排放达峰、2060年前碳中和的目标,我国将进一步深入推进“四个革命、一个合作”能源安全新战略。未来,电力系统还需统筹谋划,采取有力措施破除电力输送瓶颈、适应能源结构调整,推动实现区域电力供需均衡。

一、为何多省份“拉闸限电”?

湖南、江西和浙江等省份“拉闸限电”的原因并不完全相同。既有电力需求快速增长的原因,也有“双控”达标的考虑。

1、需求侧:工业生产叠加寒潮导致用电快速增长

一方面,工业生产增长推动电力需求超预期增长。全球疫情影响,外贸订单大量回流国内,拉动了工业用电的快速增长。根据商务部统计,我国11月出口额2680亿美元,同比增长21.1%,增幅创2018年3月以来新高。出现电力短缺的几个省份工业增加值增速也显著高于全国平均水平。根据国家发改委发布的数据,湖南、江西和浙江11月规上工业增加值同比分别增长了7.4%、7.9%和11.9%;前11个月规上工业增加值同比分别增长了4.3%、4.0%和4.8%,均高于全国平均水平。另一方面,寒潮导致生活用电负荷猛增。12月份受强冷空气影响,湖南和江西的气温异常偏低,这些地区采暖以电力为主,加剧了生活用电的消耗。

2、供给侧:客观缺电与主动限电

(1)湖南、江西:电力供给客观不足

湖南和江西缺乏一次能源资源,能源供给对外依赖性非常高,2019年外受电力占比分别达到19.2%和8.6%,电煤对外依存度则超过80%。

根据国网湖南电力公司的预测,迎峰度冬期间全省最大可供电力3000万千瓦,用电需求将突破供电极限,可供电力存在300-400万千瓦的缺口,日可供电量存在0.1-0.2亿千瓦时缺口。

(2)浙江:“双控”目标下的主动限电

同样“拉闸限电”,但是浙江的原因有所不同。浙江不存在电力供应不足,部分地方为了“双控”达标采取了主动限电措施。

根据浙江省能源消耗总量和强度“双控”方案,“十三五”全省单位GDP能耗年均下降3.7%以上,能源消耗总量年均增长2.3%以内,煤炭消费总量比2015年下降5%以上。今年是“十三五”收官之年,限电是为了完成“双控”目标。浙江省的相关通知也明确指出“针对能源‘双控’和‘减煤’工作面临的严峻形势和绿色发展的要求”采取限电措施,并且限电日期截止到12月31日。

二、“拉闸限电”凸显电力供需的结构性矛盾

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近年来,我国装机容量快速增长,电力供应是充足的。根据国务院新闻办公室12月21日发布《新时代的中国能源发展》白皮书,2019年我国累计发电装机容量20.1亿千瓦、发电量7.5万亿千瓦时,较2012年分别增长75%、50%。但是,电力系统仍然面临电力供需区域失衡和电力结构调整的挑战,没有彻底解决“煤电过剩与尖峰电力短缺并存”的电力结构性矛盾,仍然存在“全年富电量、短时缺电力”的现象。

1、电力供需的区域失衡

电力供给与需求的空间分布不均衡是我国的一大痛点。我国2/3的水电资源集中在西南地区,80%以上的陆地风能资源和太阳能资源集中在西部、北部地区,而70%以上的电力消费集中在东中部地区。2019年,西北电网最大统调用电负荷9309万千瓦,而华东、华北和华中电网最大负荷分别为29791万千瓦、24344万千瓦和15556万千瓦。2019年,西北全社会用电量7639亿千瓦时,仅占全国的10.57%。

2、电力结构的持续调整

我国作为负责任的大国,始终以坚定、明确的态度和立场承担减排责任,承诺2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和,到2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,2019年国内非化石能源消费量占比为15.3%。由于电力领域的碳排放占全国碳排放总量的30%以上,所以电力去碳化成为碳达峰和碳中和的核心,2030年风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

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实际上,近10年来我国电力结构已经发生了巨大变化。2010-2019年,我国火电装机容量占比从73.4%降低到59.3%,风电装机容量占比从3.1%增长到10.4%,太阳能装机容量占比从0增长到10.2%。风电和太阳能发电已经成为电力供应的重要组成部分。但是,风电、太阳能发电具有随机性和波动性,储能和调峰体系尚不完善,对供电的稳定性带来较大影响。未来,风电和太阳能发电装机容量仍将快速增长,高比例的波动性电源对电网的稳定性提出了更高的要求。

此次湖南缺电也凸显出能源结构调整带来的影响。湖南水电装机容量占比超过30%,冬季是枯水期,水电出力低。另外,2018-2020年湖南新增装机容量277万千瓦,其中水电、风电和光伏分别新增14万千瓦、184万千瓦和99万千瓦,火电装机降低了20万千瓦。新增装机容量均为波动性电源,在冬季阴冷天气下风电和太阳能出力下降,加之岳阳和宝庆电厂机组发生故障,湖南出现大规模拉闸限电。因此,适应电力结构调整将是电力系统面对的重要挑战。

三、推动区域电力供需均衡的建议

为了更好推动实现区域电力供需均衡,适应风电和太阳能发电比例的持续提升,电力系统应重点统筹规划做好以下3个方面的工作。

1、突破重点省份外受电通道瓶颈

为了推动跨区域电力输送,截至2019年底我国已经建成投运25条特高压线路。在现有基础上,应进一步增加跨区域特高压输电通道建设,特别要突破重点省份的外受电通道瓶颈。例如,目前湖南外受电通道能力600万千瓦、江西外受电通道能力260万千瓦,在全部用足的情况下仍不能弥补用电高峰期的电力缺口。

2、加快储能和调峰体系建设

进一步推进完善储能和调峰体系,更好地平衡风电和太阳能等新能源对电网的影响,保障电力供应的稳定性。完善峰谷电价机制,加强技术支撑,增强调峰能力,提升能源系统综合利用效率。合理规划布局抽水蓄能电站、天然气调峰电站,挖掘现有燃煤机组的调峰能力,开展电化学储能等调峰试点,改善电力系统调峰性能。

3、加快智慧能源系统建设

积极探索基于大数据、云计算和人工智能等数字技术的能源管理新模式,以智能电网为中枢,加快能源网和互联网深度融合,构建智慧能源系统,实现能源、信息双向流动,提高能源管理的精细化、智能化水平。通过智慧能源系统加强电力需求侧管理,精准预测区域用电峰谷差预测,及早做好电力调度预案。同时,加强智慧能源与智慧城市的融合,提升电力系统自身的应急管理水平,为城市应急管理提供支持。


参考文献:

1.《新时代的中国能源发展》白皮书。

2.陈愚.湖南为何缺电,“十四五”还缺吗.来源:南方能源观察公众号

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