能源革命 電為中心

／國(guó)網(wǎng)能源研究院副總經(jīng)濟(jì)師兼能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長(zhǎng) 白建華／

能源革命 電為中心

／國(guó)網(wǎng)能源研究院副總經(jīng)濟(jì)師兼能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長(zhǎng) 白建華／

在進(jìn)行電力規(guī)劃時(shí)，把國(guó)家確定的水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)劃開(kāi)發(fā)規(guī)模作為整體電力規(guī)劃研究的邊界，把水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的高效利用作為整體電力規(guī)劃研究的前提，構(gòu)建對(duì)清潔能源“友好”的整體電力系統(tǒng)，從而加快能源結(jié)構(gòu)的清潔化調(diào)整步伐。

在進(jìn)行電力規(guī)劃時(shí)，把國(guó)家確定的水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)劃開(kāi)發(fā)規(guī)模作為整體電力規(guī)劃研究的邊界，把水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的高效利用作為整體電力規(guī)劃研究的前提，構(gòu)建對(duì)清潔能源“友好”的整體電力系統(tǒng)，從而加快能源結(jié)構(gòu)的清潔化調(diào)整步伐。

一、“以電代煤”等能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，成為拉動(dòng)電力增長(zhǎng)的新引擎。

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展從高速增長(zhǎng)階段、進(jìn)入中高速增長(zhǎng)階段，更加注重發(fā)展質(zhì)量，更為關(guān)注節(jié)能減排，摒棄粗放浪費(fèi)的用能方式。在此背景下，做好電力需求的預(yù)測(cè)非常重要，是電力規(guī)劃發(fā)展的基礎(chǔ)。

我國(guó)的用能結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整。我國(guó)煤炭消費(fèi)量大，年消費(fèi)已接近40億噸，且其中20%以上是在終端直接燃燒的分散利用方式，高達(dá)8億～10億噸，這部分煤炭消費(fèi)的效率低、污染重，亟待改變利用方式，實(shí)行“以電代煤”。在終端消費(fèi)環(huán)節(jié)，“以電代煤”主要是推廣應(yīng)用電鍋爐、電采暖、電制冷、電炊等，把工業(yè)鍋爐、工業(yè)煤窯爐、居民取暖、廚炊等用煤改為用電，大幅減少直燃煤。加快“以電代煤”，需要根據(jù)清潔能源發(fā)展、環(huán)境治理、溫室氣體減排目標(biāo)，制定切實(shí)可行的替代規(guī)劃，包括技術(shù)工藝改造方案比選、投資估算及電價(jià)激勵(lì)政策等。

除“以電代煤”外，“以電代油”也可在一定程度上擴(kuò)大電力市場(chǎng)?！耙噪姶汀敝饕峭茝V電動(dòng)交通、發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)、進(jìn)行農(nóng)業(yè)電力灌溉等。除繼續(xù)大力推廣電動(dòng)交通外，發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)是實(shí)現(xiàn)“以電代油”的有效途徑。需要加大研發(fā)力度、鼓勵(lì)科研攻關(guān)，解決儲(chǔ)能電池瓶頸，規(guī)劃建設(shè)好充換電網(wǎng)絡(luò)。

因此可見(jiàn)，未來(lái)我國(guó)的電力需求仍將保持持續(xù)較高增長(zhǎng)速度?？傮w判斷，今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，我國(guó)電力消費(fèi)增長(zhǎng)將基本與經(jīng)濟(jì)增速同步，快于總體能源消費(fèi)增速。除城鎮(zhèn)化、工業(yè)化等傳統(tǒng)電力消費(fèi)拉動(dòng)因素外，終端各領(lǐng)域電能對(duì)傳統(tǒng)化石能源特別是煤炭和石油的替代進(jìn)程將明顯加快，可取得巨大的節(jié)能減排效益，成為電力需求增長(zhǎng)的新動(dòng)力。經(jīng)測(cè)算，替代8億～10億噸的散燒煤，可以擴(kuò)大電力消費(fèi)1.5～2萬(wàn)億kWh左右，相當(dāng)于2013年全國(guó)全社會(huì)用電量的28%～38%左右。

二、調(diào)整電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)，支撐能源清潔化發(fā)展

隨著風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的快速發(fā)展，需要同步規(guī)劃建設(shè)運(yùn)行好常規(guī)電源，并大力研發(fā)、示范、規(guī)?；瘧?yīng)用新型儲(chǔ)能電源。

一是對(duì)常規(guī)化石能源發(fā)電。實(shí)施“以電代煤”，會(huì)提高電煤比重，在未來(lái)10～15年左右，我國(guó)煤電還有較大的新增空間，發(fā)展大容量、高效率、節(jié)水型、低排放的燃煤機(jī)組，同時(shí)煤電的運(yùn)行方式也將隨著風(fēng)電等可再生能源的發(fā)展而發(fā)生改變，其年利用小時(shí)數(shù)會(huì)逐步降低、并承擔(dān)更多的調(diào)峰及其他輔助服務(wù)功能，其運(yùn)行狀態(tài)將會(huì)頻繁調(diào)節(jié)，其健康壽命也會(huì)有所縮短；展望中長(zhǎng)期，隨著煤電機(jī)組經(jīng)濟(jì)壽命期的到來(lái)，燃煤火電將會(huì)逐步退出歷史舞臺(tái)，帶來(lái)的容量缺口將由燃?xì)獍l(fā)電或新型儲(chǔ)能來(lái)彌補(bǔ)。

二是對(duì)靈活調(diào)節(jié)電源。適應(yīng)風(fēng)電等可再生能源發(fā)電比重不斷加大，除通過(guò)擴(kuò)大電網(wǎng)互聯(lián)以充分利用電力系統(tǒng)整體靈活調(diào)節(jié)能力外，還需要各類(lèi)靈活調(diào)節(jié)電源的加快發(fā)展。除規(guī)劃建設(shè)一定規(guī)模的靈活調(diào)節(jié)氣電（如單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)）、充分開(kāi)發(fā)利用優(yōu)質(zhì)抽水蓄能站址外，還對(duì)新型儲(chǔ)能提出了規(guī)模化發(fā)展要求。以2050年中國(guó)開(kāi)發(fā)利用風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電各10億kW為例，在建設(shè)4000萬(wàn)kW靈活調(diào)節(jié)氣電、1.3億kW抽水蓄能電站的情況下，新型儲(chǔ)能大約需要3億kW；如果風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電各20億kW以上，需要的新型儲(chǔ)能將達(dá)到10億kW量級(jí)。需要指出的是，目前新型儲(chǔ)能技術(shù)還不夠成熟，未來(lái)的電力系統(tǒng)發(fā)展還存在較大的不確定性。適應(yīng)高比例可再生能源發(fā)展的需方相應(yīng)、靈活調(diào)節(jié)的燃?xì)怆娬靖笠?guī)模建設(shè)、新型儲(chǔ)能發(fā)展，三者將在一個(gè)競(jìng)技平臺(tái)上賽跑，誰(shuí)發(fā)展的快，主要取決于其是否具有綜合經(jīng)濟(jì)性競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

三、構(gòu)建清潔能源友好型電力系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)能源革命的關(guān)鍵

在進(jìn)行電力規(guī)劃時(shí)，把國(guó)家確定的水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)劃開(kāi)發(fā)規(guī)模作為整體電力規(guī)劃研究的邊界，把水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的高效利用作為整體電力規(guī)劃研究的前提，構(gòu)建對(duì)清潔能源“友好”的整體電力系統(tǒng)，從而加快能源結(jié)構(gòu)的清潔化調(diào)整步伐。

具體來(lái)講，以電力供應(yīng)總成本最低為目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、PM2.5等污染物減排和大氣污染防治目標(biāo)、溫室氣體排放控制等要求，根據(jù)送端能源基地電力送出能力、受端省份電力市場(chǎng)空間，優(yōu)先安排水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源的規(guī)劃開(kāi)發(fā)目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)高效消納，統(tǒng)籌跨區(qū)跨省輸電走廊和路徑，對(duì)電源結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行優(yōu)化，配置適量調(diào)峰電源，對(duì)西部北部送端各能源基地到東中部受端各省份的電力流進(jìn)行優(yōu)化，形成全國(guó)電力流優(yōu)化方案、電源結(jié)構(gòu)和布局優(yōu)化方案，保障全國(guó)及各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）電力的安全可靠供應(yīng)。

預(yù)計(jì)2020年全國(guó)全社會(huì)用電量將達(dá)到8.4萬(wàn)億kWh，如進(jìn)一步加快“以電代煤”，可達(dá)8.8萬(wàn)億kWh。經(jīng)優(yōu)化計(jì)算，2020年，國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)東中部受端地區(qū)受入來(lái)自西部北部能源基地的電力流，將達(dá)到3.1億～4.0億kW。2014～2020年七年間全國(guó)將新增煤電約4億kW，其中70%以上布局在晉陜蒙寧新等煤炭產(chǎn)區(qū)，重點(diǎn)推進(jìn)鄂爾多斯、錫盟、晉北、晉中、晉東、陜北、寧東、哈密、準(zhǔn)東等9個(gè)以電力外送為主的千萬(wàn)千瓦級(jí)現(xiàn)代化大型煤電基地建設(shè)。2020年全國(guó)水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等清潔能源發(fā)電規(guī)模合計(jì)將超過(guò)7億kW；國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)，通過(guò)跨區(qū)輸送，消納水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電超過(guò)1.8億kW，有效解決“棄水”、“棄風(fēng)”、“棄光”難題。如此大規(guī)模的電力跨區(qū)輸送，需要特高壓跨區(qū)輸電的快速建設(shè)，并實(shí)現(xiàn)各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，同時(shí)提高電源的靈活調(diào)節(jié)能力，并有效推進(jìn)需求側(cè)響應(yīng)等舉措，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的整體優(yōu)化，統(tǒng)籌化石能源和非化石能源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。