電力轉型是推動能源轉型的關鍵

2018-01-24 12:29:37 中國能源網　點擊量：評論 (0)

一、中國電力轉型的主要特征（一）電力供應安全可靠性不斷提高在實現(xiàn)高速跨越式發(fā)展的同時，電力行業(yè)始終將安全可靠放在第一位。一是電力供

一、中國電力轉型的主要特征

（一）電力供應安全可靠性不斷提高

在實現(xiàn)高速跨越式發(fā)展的同時，電力行業(yè)始終將安全可靠放在第一位。

一是電力供應能力顯著增強。經過多年努力，我國已經完全扭轉了電力供應長期不足的局面。2016年底，中國電力裝機容量16.51億千瓦、發(fā)電量6.02萬億千瓦時，發(fā)電裝機容量、發(fā)電量和電網規(guī)模均居世界第一。電力供應能力總體較為充裕，除局部地區(qū)受電煤供應緊張、水庫來水偏枯等隨機性因素影響，出現(xiàn)個別時段電力供應偏緊外，全國電力供需總體平衡、個別省區(qū)略有富余。部分國家發(fā)電裝機容量（2015年）和發(fā)電量（2016年）占比情況見圖1。從圖中可以看出，中國發(fā)電裝機容量與發(fā)電量的占比均為約25%（2016年中國裝機容量又增加了1.2億千瓦）基本一致，說明了中國發(fā)電裝機的利用小時數與世界基本持平。

圖1 部分國家發(fā)電裝機和發(fā)電量占比情況（數據來源：BP、中國國家統(tǒng)計局）

二是供電可靠性不斷提升。1991年，我國城市用戶因限電原因造成停電時間為66.39小時，到2012年限電造成用戶年平均停電時間已不到2分鐘。

全國煤電機組年均強迫停運率1996年為3.87%，2016年降低到0.27%，全年“零非停”機組占全部機組的70%以上。目前，我國所有類型的機組等效可用系數均高于北美地區(qū)，非計劃停運率均低于北美地區(qū)。

三是全面解決了無電人口用電問題。在本世紀初我國還有近4100萬無電人口，電力行業(yè)按照黨中央國務院的部署和要求，加大行動力度，實施無電地區(qū)電網延伸和可再生能源供電工程建設，在2015年全部解決了最后20多萬無電人口用電問題，為同步進入小康社會創(chuàng)造有利條件。

（二）綠色發(fā)展能力不斷提高

電力行業(yè)積極踐行綠色發(fā)展理念，大力推動電力綠色低碳發(fā)展。

一是新能源發(fā)電超速增長，非化石能源發(fā)電比重明顯提高。中國是全球新能源發(fā)展規(guī)模最大、增長最快的國家，風電、太陽能發(fā)電裝機容量均居世界首位。“十二五”期間風電裝機年均增長34%，2016年裝機達到1.49億千瓦，已躍升為我國第三大電源；太陽能發(fā)電實現(xiàn)跨越式發(fā)展，“十二五”累計新增4100萬千瓦，2016年發(fā)電達到7700萬千瓦。通過積極發(fā)展水電、核電、風電、太陽能等非化石能源發(fā)電，電源結構得到進一步優(yōu)化（見圖2）。到2016年底，我國非化石能源發(fā)電裝機容量達到5.7億千瓦，約占全部電力裝機的35%。非化石能源利用量占到一次能源消費總量的13.3%，比2010年提高3.9個百分點。

圖2 中國風電、太陽能發(fā)電裝機及發(fā)電量增速情況（數據來源：中電聯(lián)）

二是加快煤電清潔高效利用，為能源、電力轉型作出重大貢獻。通過建設高參數、大容量、環(huán)保型機組，以及關停小火電機組、對在役機組實施節(jié)能和降低污染物排放改造等措施，在發(fā)電效率大為提高的同時，單位煤電發(fā)電量污染物排放大幅下降。2016年，全國6000千瓦及以上火電機組供電煤耗312克/千瓦時，比1978年下降33.8%。截至2016年底，全國電力二氧化硫年排放量約170萬噸，比2006年排放峰值（約1350萬噸）下降87%；電力氮氧化物年排放量約155萬噸，比2011年排放峰值（約1000萬噸）下降86%；電力煙塵年排放量約35萬噸，比1979年排放峰值下降超過90%。單位火電發(fā)電量二氧化硫排放量約為0.39克、氮氧化物排放量降至0.36克、煙塵排放量降至0.08克，達到甚至優(yōu)于世界先進水平。全國單位火電發(fā)電量二氧化碳排放約822克/千瓦時，比2005年下降21.6%。

（三）電力價格基本維持在平穩(wěn)區(qū)間

電力是關系國計民生的基礎產業(yè)，電力價格與國民經濟各行各業(yè)生產成本和人民生活水平息息相關，事關經濟社會發(fā)展全局。各國資源稟賦、電價形成機制不同，電力價格不能簡單地對比，但我國的歷史變化情況看，在物價水平上漲的情況下，電價水平基本維持在平穩(wěn)區(qū)間。在電價比較上，中國與美國具有一定的可比性。中國電力長期以來以煤電為主，影響價格的主要因素有燃料成本、電力設施（發(fā)電及電網）建設成本以及運行維護成本。燃料成本中國明顯高于美國。2016年中國火電（煤電、氣電等）發(fā)電量比重為71.8%，煤電發(fā)電量65.5%，美國同期氣電34%、煤電33%，合計67%。根據文獻介紹（楊娟，劉樹杰.《價格理論與實踐》2017年第5期），美國煤價長期穩(wěn)定在40美元/噸（5000大卡，下同）左右，2016年到廠價262元人民幣/噸。在頁巖氣革命下，氣電單位燃料成本不斷下降，2016年已與煤電接近。而中國2016年煤炭平均價格達379元/噸，比美國同期電煤價格高出45%，2017年以來的電煤平均到廠價已經漲到520元/噸。2015中國供終端用戶電價加權平均2015年、2016年分別為每千瓦時0.691元和0.669元，平均電價與美國持平（見圖3）。從圖6還可以看出，中國居民電價明顯低于美國，而工業(yè)電價明顯高于美國。主要原因是我國交叉補貼所導致。但從投資成本來看，通過管理、技術的持續(xù)創(chuàng)新，我國火電廠單位千瓦投資造價從高峰時期的8000元/千瓦，下降到4000元/千瓦的水平。國產風機單位造價從2008年的6360元/千瓦一路降至2015年的平均4150元/千瓦，處于世界最低水平。并網光伏發(fā)電站平均單位投資由2009年的20000元左右降至2015年的8000元左右。

圖3 中、美分類用戶電價比較（2016年）

（資料來源：楊娟，劉樹杰.中美電價比較研究.《價格理論與實踐》2017年第5期）

從各種類型發(fā)電的上網電價比較，煤電平均標桿電價與水電基本持平，略低于核電，但比氣電、風電、光伏發(fā)電有明顯價格優(yōu)勢。（見圖4）

圖4 各類發(fā)電類型上網電價水平比較

（注：時間截至2016年12月；數據來源：國家發(fā)展改革委及部分省市發(fā)電價格主管部門）

我國電力工業(yè)發(fā)展取得舉世矚目的成就，成功經驗有許多，有三點最為關鍵。一是堅持改革開放，促進了電力工業(yè)快速發(fā)展。在改革開放和以市場經濟為導向的方針指引下，我國電力體制改革經過不斷完善，完成了由計劃經濟向市場經濟的模式變革。實施了集資辦電、引進外資政策，解決電力建設資金瓶頸。實施以“廠網分開、競價上網、打破壟斷、引入競爭”為主要內容的電力改革，促進了電力行業(yè)快速發(fā)展，根本扭轉了長期保供壓力。中發(fā)9號文等一系列政策措施出臺，掀起新一輪電力體制改革，進一步釋放改革紅利。二是加強國際合作，推動電力技術進步和裝備國產化。通過引進先進設備和核心技術并舉，充分發(fā)揮重大工程對電力科技創(chuàng)新和重大技術裝備創(chuàng)新的帶動作用，實行引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，走出了一條技術進步和裝備國產化的成功道路，有效降低了電力成本。三是堅持管理創(chuàng)新和技術創(chuàng)新，為電力轉型升級奠定堅實基礎。百萬千瓦級超超臨界機組、超低排放燃煤發(fā)電技術廣泛應用，達到世界領先水平。攻克了世界領先的300米級特高拱壩、深埋長引水隧洞群等技術，建成一批大型水電工程。風電、太陽能等新能源發(fā)電技術與國際先進水平的差距顯著縮小。核電技術步入世界先進行列。電網技術裝備和安全運行水平處于世界前列。國際領先的特高壓輸電技術開始應用，±1100千伏直流輸電工程開工建設，智能電網建設持續(xù)推進，各省級電網通過交直流聯(lián)網，基本實現(xiàn)了全國電網互聯(lián)。

二、中國電力轉型的難點

中國電力轉型面臨諸多機遇和挑戰(zhàn)，重點是解決好幾個關鍵問題。

（一）創(chuàng)新機制，優(yōu)化電力發(fā)展的體制環(huán)境

電力改革歷經集資辦電、廠網分開等一系列變革，可以說容易改的問題都已基本解決，留下來的都是比較難啃的硬骨頭。電力改革同樣進入深水區(qū)、攻堅期，必須迎難而上。一是法律滯后。改革開放以來，我國電力工業(yè)規(guī)模和電力管理體制發(fā)生了翻天覆地的變化，而《電力法》（1996年頒布）、《電網調度管理條例》（1993年頒布）等法律法規(guī)都是在上世紀90年代發(fā)布的，其立法基礎已經發(fā)生了巨大變化，很多規(guī)定明顯滯后。二是電力市場建設仍在探索。電價形成機制尚未理順，傳統(tǒng)思維模式、管理方式與市場經濟理念存在交叉和碰撞，已不能適應我國電力工業(yè)發(fā)展的需要。三是新情況下新的矛盾更為復雜。煤電矛盾、電力企業(yè)虧損、棄風、棄光、棄水、煤電產能過剩風險累積等問題和當前背后隱藏著沒有解決或難以解決的深層次矛盾。要啃下這些硬骨頭，需要堅決轉變傳統(tǒng)的思維模式和管理方式，在理順重復、交叉、矛盾政策的同時，以打破市場交易壁壘，發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，統(tǒng)一精準設計政策機制。要改變各種能源品種規(guī)劃各自為營的狀態(tài)，加強電源、電網、電力需求相協(xié)調且以電力為中心的統(tǒng)一制定能源轉型規(guī)劃，以促進各類能源合理布局、健康發(fā)展。

（二）正確認識和充分利用煤電在電力轉型發(fā)展中的作用

大力發(fā)展非化石能源，大力推進化石能源清潔高效利用，是邁向綠色低碳能源發(fā)展道路的兩個重要戰(zhàn)略途徑。我國煤炭資源相對豐富，約占一次能源消費總量的64%。以煤為主的資源稟賦，決定了我國能源向低碳化轉型任務的艱巨性和長期性。燃煤發(fā)電排放的常規(guī)污染物（煙塵、二氧化硫、氮氧化物）經過嚴格治理，已不是制約電力轉型發(fā)展的關鍵因素。在我國以PM2.5為主要特征的霧霾型空氣污染仍然十分嚴重的情況下，要解決好約7億噸散燒煤污染空氣環(huán)境的問題，需要大力提高電煤在煤炭消費中的比重。我國電煤占煤炭消費比重多年來一直在50%左右，遠低于國外發(fā)達國家甚至是世界平均水平，如歐盟81.7%、德國85.7%、英國82.1%、美國92.8%（見圖5）。未來一個時期煤電仍將是我國的主體電源，要做好煤電發(fā)展規(guī)劃，發(fā)揮好煤電在系統(tǒng)中的作用。2010年時，煤電占全國總裝機的比重為71%、占總發(fā)電量的比重為78%；根據《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，到2020年，煤電裝機將達到11億千瓦，占全國總裝機的比重下降到約55%、發(fā)電量的比重下降到約62%。新能源發(fā)電出力波動性大，而我國調節(jié)能力好的水電站、抽水蓄能電站、燃氣電站等靈活調節(jié)電源比重低，系統(tǒng)調節(jié)主要依靠煤電機組，要加大實施煤電機組靈活性改造，進一步提高調解能力，更好地服務新能源發(fā)展。同時，要嚴格控制煤電發(fā)展增量，嚴格防止煤電的“碳鎖定”效應。根據中電聯(lián)分析，中國在役煤電機組平均運行年齡約為11年，這比美國平均運行年齡約為38年要小得多，長期碳減排壓力更大。

圖5 各國及地區(qū)電煤占煤炭消費比例

注：中國為2015年數據，其他為2014年數據；根據電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃、IEA數據折算。

（三）解決好新能源發(fā)展問題

新能源的持續(xù)快速發(fā)展，增強了人類社會擺脫對化石能源的依賴，逐步構建以可再生能源為主體的能源供應體系的信心和決心。同時我們也看到，新能源的大規(guī)模開發(fā)利用，給能源生產消費方式帶來前所未有的深刻變革，當前，仍有許多難題和挑戰(zhàn)需要面對和解決。一是能源電網安全性問題。新能源發(fā)電大量使用電力電子元件，大規(guī)模集中并網給電網帶來巨大的安全壓力。中國、德國都曾經出現(xiàn)過風機大規(guī)模脫網事件。在新能源大規(guī)模高比例接入的情況下，如何保障電網安全穩(wěn)定運行，是能源轉型必須面對的首要問題。二是新能源消納問題。隨著我國風電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)，消納瓶頸問題日益突出。新能源發(fā)電具有隨機性、波動性和反調峰特性，由于電網靈活調節(jié)電源比重低，調峰能力嚴重不足，加之網源規(guī)劃不協(xié)調等原因，短期內棄風棄光問題難以從根本上加以解決。三是新能源經濟性問題。近年來，隨著技術的快速發(fā)展，新能源開發(fā)成本持續(xù)下降，但與常規(guī)電源相比，成本依然偏高，新能源比例較大的國家普遍存在補貼數額巨大、終端用戶電價持續(xù)上漲的壓力，對新能源發(fā)展形成制約。

（四）處理好大電網與分布式電源、微電網的關系

世界電網經歷了電壓等級由低到高、聯(lián)網規(guī)模由小到大、資源配置能力由弱到強的發(fā)展歷程。大電網是功能強大的能源轉換、高效配置和互動服務綜合平臺。目前，我國電網已進入以特高壓、超高壓為骨干網架，智能化、信息化、互動化為特征的堅強智能電網階段，能夠將煤炭、水能、風能、太陽能、核能、生物質能、潮汐能等一次能源轉換為電能，實現(xiàn)多能互補和協(xié)調利用；能夠聯(lián)接大型能源基地和負荷中心，實現(xiàn)電力遠距離、大規(guī)模、高效率輸送，在更大范圍優(yōu)化能源配置。分布式電源、微電網是大電網的重要補充。分布式電源、微電網的運行方式靈活，能夠適應新能源靈活接入、送出和消納，滿足用戶多樣化需要。近年來，隨著分布式發(fā)電、微電網技術研究和應用，出現(xiàn)了認為分布式發(fā)電、微電網是未來電網發(fā)展的主要方向，將會替代大電網的認識。這種認識是片面的。實際上，微電網主要是在配電和用電環(huán)節(jié)，以自我平衡為主的方式滿足小范圍供電需求。微電網在結構上是大電網的組成部分，運行上需要大電網的支撐，功能上無法替代大電網的作用。

三、中國電力轉型展望

2016年我國人均裝機規(guī)模是1.19千瓦，人均用電量4321千瓦時，與發(fā)達國家人均裝機約2千瓦和人均用電量8000千瓦時相比，還存在較大差距。中國電能占終端能源消費的比重是25%，雖然已經與發(fā)達國家持平，但天然氣在終端能源的消費，發(fā)達國家在20%以上，我國為6%左右，顯然清潔能源占終端能源消費比重還很低。根據我國能源資源的特點，需要通過提高電能在終端能源消費中的比重，來提高能源消費的清潔性。隨著新電氣化時代的到來，未來我國電力發(fā)展還有較大空間。展望未來，中國電力轉型將有以下幾個趨勢：

（一）電力將成為推動能源發(fā)展方式轉變的中心環(huán)節(jié)

把電力作為推動能源發(fā)展方式轉變的中心環(huán)節(jié)，是由電力特性、資源稟賦和能源發(fā)展規(guī)律決定的。電能具有清潔高效、使用便捷的特點。所有一次能源都能轉換成電能，電能也可以方便地轉換成動力、光、熱以及電物理、電化學作用。電力對我國能源可持續(xù)發(fā)展的意義，體現(xiàn)在多個方面。一是保障能源供應，緩解能源安全壓力。電力是最近20年來消費增長最快的能源品種，滿足未來能源需求需要重視電力發(fā)展。煤炭是我國的基礎能源，實現(xiàn)煤炭的高效潔凈利用，最主要的途徑就是發(fā)電。發(fā)展電氣化交通，實施以電代油，是緩解石油進口壓力的現(xiàn)實選擇。二是優(yōu)化能源結構，緩解環(huán)境保護壓力。水能、風能、核能都需要轉換成電力使用，太陽能、生物質能、海洋能的規(guī)?；梅绞揭仓饕前l(fā)電。實現(xiàn)2030年非化石能源占比達到20%左右的目標，需要新增水電裝機1.2億～1.4億千瓦，核電裝機0.6億～0.7億千瓦，風電、太陽能發(fā)電裝機2億千瓦左右。三是提高能源效率，降低能源強度。發(fā)達國家的經驗表明，電能占終端能源消費比重每提高1個百分點，能源強度下降3.7個百分點。在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化過程中，從國家層面統(tǒng)籌推進電氣化，對提高我國能源效率具有積極意義。四是改善民生，服務和諧社會建設。電力的應用非常廣泛，具有突出的基礎性和公共性，其安全穩(wěn)定供應直接影響到經濟社會的有序運轉。解決農村能源貧困問題，推動城鄉(xiāng)協(xié)調發(fā)展，也需要積極發(fā)展農村電力事業(yè)。五是加強國際合作，服務“一帶一路”建設。電力是“一帶一路”基礎設施互聯(lián)互通的優(yōu)先領域，具有廣泛的帶動作用，將全方位推進中國企業(yè)電力技術、裝備走出去。總之，解決能源發(fā)展面臨的突出矛盾和問題，推動能源發(fā)展方式轉變，關鍵在于電力。抓住電力，就抓住了我國能源可持續(xù)發(fā)展的“牛鼻子”。

（二）“兩個替代”將加快推進

能源開發(fā)實施清潔替代，即以清潔能源替代化石能源，推進主體能源更替，提高非化石能源在一次能源中的比重。加快發(fā)展清潔能源，重點是加快開發(fā)水電、核電、風電和光伏發(fā)電基地，高效有序發(fā)展各類分布式清潔能源，推動我國能源從以化石能源為主、清潔能源為輔，向以清潔能源為主、化石能源為輔轉變。我國清潔能源資源豐富，水電可開發(fā)資源6億千瓦；風能、太陽能可開發(fā)資源分別為25億、27億千瓦。如果風電、太陽能發(fā)電能保持12%以上的年均增速，到本世紀中期我國清潔能源比重可以提高到50%左右。能源消費實施電能替代，即以電代煤、以電代油，推動再電氣化，提高電力在終端能源消費中的比重。把工業(yè)鍋爐、居民取暖廚炊等，在因地制宜原則下逐步將用煤改為用電，大幅減少直燃煤；大力發(fā)展電動汽車、電氣化軌道交通等，減少石油依賴；隨著新材料、儲能、電池等技術取得重大突破，將大幅降低清潔能源開發(fā)利用成本，提高經濟性，終端能源大部分都可以用電能替代。

（三）國有企業(yè)仍將發(fā)揮主導作用

電力行業(yè)是關系國家安全、國民經濟命脈的關鍵領域，屬于國有資本相對集中的行業(yè)，占比達到70%以上，國有企業(yè)在過去電力發(fā)展和轉型中起到了決定性作用。習近平總書記提出要“理直氣壯做強做優(yōu)做大國企”，中央在去年底召開的中央經濟工作會議上也提出，混合所有制改革要“在電力、石油、天然氣、鐵路、民航、電信、軍工等領域邁出實質性步伐”。引入民資試點混改，促進突破國有經濟和民營經濟相互對立的思維誤區(qū)，形成共贏格局，將為能源電力行業(yè)改革和轉型發(fā)展注入新的動力和活力?？傮w來看，在未來電力發(fā)展和轉型中，將呈現(xiàn)公有制為主體、多元化發(fā)展的局面，國有企業(yè)仍將發(fā)揮主導作用。

（腳注：原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2017年10月27日第39期）