今年以來，全國多個省份用電負荷屢創(chuàng)歷史新高。尤其是入夏之后，全國至少有11個省級電網(wǎng)負荷創(chuàng)歷史新高。面對用電負荷的快速增長，不少省份先后出臺有序用電、錯峰用電、季節(jié)性尖峰電價等政策，部分地區(qū)還針對高耗能企業(yè)進行限電停產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，今年5月份以來，全國已有15個地區(qū)先后發(fā)布錯峰有序用電通知，2004年一度大范圍出現(xiàn)的“拉閘限電”現(xiàn)象再次顯現(xiàn)。然而，過去17年來我國發(fā)電裝機容量從2004年末的4億千瓦增長到2020年末的22億千瓦，翻了五倍多。雖然我國電源建設實現(xiàn)了跨越式增長，但是仍然面臨電力供應安全問題。當前，我國正在加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，但在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中必須高度重視供應安全問題。
當前我國電力供應面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)
全國發(fā)電裝機容量快速增長，但是有效容量不足。改革開放以來，我國在電源投資建設方面始終保持著增長態(tài)勢，尤其是2004年至2020年間，我國發(fā)電裝機容量保持了每年10.75%的平均增速，高于同期我國平均經(jīng)濟增速。曾經(jīng)一度因發(fā)電能力不足造成全國范圍的長時間缺電現(xiàn)象已經(jīng)成為歷史。然而，必須看到的是，我國電力系統(tǒng)向上調(diào)節(jié)有效容量不足，從而導致時常出現(xiàn)短時缺電現(xiàn)象，近些年來尤為頻繁。
電力需求增速放緩，但是需求不穩(wěn)定性在增強。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)性改革、新舊動能轉(zhuǎn)換的不斷推進，電力需求增速逐漸放緩。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，“十三五”時期全社會用電量年均增速為5.7%，較“十二五”全社會用電量年均增速回落0.6個百分點。電力需求增速的放緩使得電力供給出現(xiàn)相對過剩，然而，近些年來我國用電需求結(jié)構(gòu)中第三產(chǎn)業(yè)和居民電力消費比重持續(xù)提高。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年1~7月份第三產(chǎn)業(yè)用電量和城鄉(xiāng)居民生活用電量占全社會用電量的比重分別達到了17.3%和14.3%，比2016年同期分別提高了3.9個百分點和0.8個百分點；全國日峰谷差比接近30%，部分大城市已經(jīng)達到40%。電力需求結(jié)構(gòu)的特征變化使得電力系統(tǒng)對氣溫變化日益敏感，一旦出現(xiàn)極端天氣則導致尖峰負荷屢創(chuàng)新高，從而呈現(xiàn)“雙峰”特征。
局部地區(qū)電力供給過剩，但是高峰時期電力調(diào)度比較困難。長期以來，我國電力資源與負荷中心分布不平衡，跨區(qū)調(diào)配需求比較大。在通常情況下，我國電力負荷中心主要分布在華東、華中及南方地區(qū)，而電力富余地區(qū)集中在東北和西北區(qū)域。由于我國目前尚未建立統(tǒng)一的電力能源市場，省際聯(lián)網(wǎng)線路相對較少，跨區(qū)電力輸送與消納發(fā)展滯后，能源豐富地區(qū)“窩電”問題嚴重，負荷中心地區(qū)缺電時有發(fā)生。不容忽視的是，最近兩年由于疫情不確定性、風電或水電少發(fā)、火電嚴重受限等因素影響，原本供求平衡的省份如廣西以及電力富余省份如內(nèi)蒙古也出現(xiàn)供應緊張情況。
電力生產(chǎn)清潔低碳化進一步提升，但是電力平衡的挑戰(zhàn)性不斷加大。我國電力生產(chǎn)繼續(xù)向綠色低碳發(fā)展，非化石能源發(fā)電裝機和發(fā)電量均保持較快增長。2020年，全國新增并網(wǎng)風電、太陽能發(fā)電裝機容量分別為7167萬千瓦和4820萬千瓦，新增并網(wǎng)風電裝機規(guī)模創(chuàng)歷史新高。截至2020年底，全國全口徑發(fā)電裝機容量22.0億千瓦，全口徑煤電裝機容量10.8億千瓦，占總裝機容量的比重為49.1%，首次降至50%以下。“十三五”期間，全國非化石能源發(fā)電量年均增長10.6%，占總發(fā)電量比重從2015年的27.2%上升至2020年的33.9%，提升6.7個百分點。然而，由于風電和光伏發(fā)電具有較強的波動性和不可預見性，同時火電的靈活性改造進度較慢，導致在現(xiàn)有電網(wǎng)技術(shù)條件下電力平衡的難度不斷加大。
電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型必須把供應安全置于首位
電力供應安全是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的前提。電力系統(tǒng)是由發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)，是金融、通信、交通、供水和供氣等其他基礎設施安全可靠運行的基礎，是國家經(jīng)濟安全的重要保障。碳達峰、碳中和目標的提出，對我國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型提出了更高的要求。然而，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型必須將供應安全作為前提條件，在確保安全可靠的基礎上權(quán)衡清潔環(huán)保和經(jīng)濟適用。因此，有必要充分考慮當前我國經(jīng)濟增長的階段性特征，做好長期規(guī)劃，為加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)留足空間；同時，也應該結(jié)合現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)特征和市場需求，做好需求管理，確保電力供應安全可靠。
煤電依然是支撐電力系統(tǒng)基礎用電負荷的主力。2020年，我國煤電裝機容量占比歷史性低于50%，預計今后還會繼續(xù)下降。但是，這并不意味著，煤電將會消失。雖然，新型電力系統(tǒng)以新能源為主體，但是這并不意味著某一種能源品種對另一種能源品種的完全替代。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，與水電、光伏、風電等非化石能源及新能源相比，煤電的出力比較穩(wěn)定，因而在保證電力系統(tǒng)安全性、維護電網(wǎng)運行穩(wěn)定性方面，具有不可替代的能力和優(yōu)勢。2020年美國加州停電事件就暴露出，在現(xiàn)有電力技術(shù)條件下新能源在電力系統(tǒng)中占比過高所帶來的風險。尤其是在不考慮本地資源稟賦和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整狀況，以煤電占比作為目標來盲目地“去煤電”，往往給經(jīng)濟發(fā)展和國計民生造成巨大損失。
資源配置效率是影響電力供應安全的重要因素。隨著大量的分布式能源接入電力系統(tǒng)以及供熱和交通電氣化的發(fā)展，電力需求終端日趨分散，用電負荷的增長模式由整體基數(shù)式增長向峰值拉伸式轉(zhuǎn)變。由于尖峰負荷持續(xù)時間短而數(shù)值高，在這種“軟缺電”的情況下單純依靠增加電源投資來滿足100%負荷往往需要付出較大的經(jīng)濟成本，因此只有優(yōu)化電力供應結(jié)構(gòu)提高資源配置效率來滿足尖峰負荷需求。2020年，我國不少地方為提振經(jīng)濟和促進就業(yè)，上馬了一批煤電項目；然而，近些年來煤電機組利用小時數(shù)持續(xù)下降，全國火電的平均利用小時數(shù)已從2013年5000多小時下降至2020年的4216小時。因此，解決目前的電力缺口問題只有依靠提高電力系統(tǒng)的資源配置效率才符合經(jīng)濟性原理。
當前優(yōu)化我國電力供應的對策建議
必須加強不同電源之間的協(xié)同發(fā)展。從電力供應安全的角度，盡快研究煤電的定位問題，推動煤電由主體電源向基礎性和調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。統(tǒng)籌電力供應安全與綠色低碳發(fā)展，以保障可再生能源消納為導向，盡快研究抽水蓄能、氣電、儲能等靈活性電源的發(fā)展和定位，使得可再生能源的發(fā)展和電力系統(tǒng)的消納能力相適應。
進一步加大對電力系統(tǒng)的靈活性改造。完善電價機制、輔助服務機制，用價格機制加快推動存量煤電靈活性改造，發(fā)展天然氣發(fā)電、抽水蓄能等靈活性資源，利用需求側(cè)資源、智能電網(wǎng)調(diào)度等手段提高電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，增加可再生能源的消納。在當前情況下，對煤電機組進行合理改造，在滿足碳減排的前提下，將煤電裝機相對過剩省份的部分機組轉(zhuǎn)為備用，在新能源占比較高的地區(qū)優(yōu)化煤電裝機布局，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定提供更好的備用保障。
進一步提高跨區(qū)域輸電通道利用效率。進一步完善電力市場建設，實現(xiàn)電力資源跨區(qū)域大范圍優(yōu)化配置。目前，各省電力市場建設目標不一致、市場規(guī)則和交易品種不統(tǒng)一，省間市場協(xié)調(diào)難度較大。未來，要逐步完善中長期與短期相結(jié)合的完整市場體系建設，根據(jù)市場發(fā)展需要逐步開設輔助服務市場、容量市場、輸電權(quán)交易、金融衍生品交易等，優(yōu)化跨區(qū)域電力資源調(diào)配。（本文系中國社會科學院國有經(jīng)濟研究智庫課題“國有企業(yè)在構(gòu)建新發(fā)展格局中的作用研究”成果）
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年09期，作者單位：中共國家能源集團黨校
