中國儲能網訊：這一季冬天，湖南的日子有點“難”。寒潮雨雪還在路上，“拉閘限電”已先行抵達。2020年12月2日，湖南省發(fā)改委、省應急廳聯合召開湖南電力迎峰度冬動員暨防凍融冰視頻會議，預計2020~2021迎峰度冬期間，最大可供電力為3000萬千瓦。
但實際的負荷很快打破了其最大供電能力。12月8日，湖南最高用電負荷達3093萬千瓦，湖南啟動有序用電；2020年12月13日，湖南全省迎來入冬后的第一波寒潮，次日，湖南最高用電負荷達到3150萬千瓦。國網湖南電力作出預測，迎峰度冬期間，湖南電網最高用電負荷將突破全省電力供應極限，電力缺口達300~400萬千瓦。
負荷一波又一波沖刺新高，湖南各路發(fā)電機組馬力全開仍難以招架。缺電，讓現代御寒設備無處用武，工廠生產線輪番關停，都市夜景黯然無光。打工人自嘲“高樓靠走，取暖靠抖”，保電人笑言“你用電，我用命”，種種段子，成為寒冬中人們聊以自慰的娛樂。
段子令人捧腹之處，在于反差和共鳴。的確，在現代文明的體驗中，無電已成為一種久遠而陌生的狀態(tài)。在一個能源大國、一個電力強國的體系中，“拉閘限電”這樣的字眼，也顯得格外刺眼。
限電只是局部之殤、短暫之痛，但限電所帶來的啟示，卻不僅限于當下和局部。
需求激增奈何供應乏力
對于湖南而言，缺電之苦，已經品嘗了太多年。在過去數十年里我國發(fā)生的多次電荒之中，湖南幾乎從未幸免，尤其是湖南的城市經濟帶長株潭地區(qū)，常年因負荷高、資源少而求電無門。2011年，一場淡季電荒始于華東并迅速蔓延，在當時的央視新聞報道中，長沙全市景觀燈全部關閉，街頭紅綠燈因停電而停止使用，路燈也只開了一半。
和用電大戶華東地區(qū)不同的是，湖南并非用電大省。2019年，湖南GDP總量在全國各省份中排名第9，GDP增速排名第5，但用電總量為1864.32億千瓦時，僅居于全國中游，人均用電量僅高于西藏，位于全國倒數之列。但即便如此，“電力供應緊張”“存在較大缺口”“供電能力接近極限”等字眼仍然頻頻出現在湖南用電新聞中。
如細細盤點湖南的發(fā)電供應側，不難發(fā)現，缺電并非偶然：水電已開發(fā)95%以上，不具備繼續(xù)開發(fā)的潛力；火電機組多年未有新增，2019年由于淘汰落后小機組，火電裝機容量不升反降；增速主要集中在風光發(fā)電，但風光發(fā)電出力靠天，難與用電負荷匹配；原本有計劃建設的內陸核電，則由于安全問題沒有了下文。
本地電源不給力，外送電也難填其壑。目前，湖南電網僅通過3回500千伏交流及1回祁韶直流與省外聯絡，其中500千伏交流聯絡線路最大送電能力為270萬千瓦。祁韶直流投運后，湖南進入特高壓時代，但由于湖南電網“強直弱交”特性，祁韶直流穩(wěn)定運行必須有相應火電機組旋轉備用作為支撐，限制了祁韶直流的輸送能力，祁韶直流多年來最大允許送電能力僅能達到400萬千瓦，為設計輸送能力的50%，很難填補省內供應缺口。且祁韶直流的送電基地絕大多數為風電光伏裝機，基地內常樂火電未能建成，本身出力穩(wěn)定性即有不足。
與有心無力的供應側形成對照的，是近年來湖南高速增長的用電需求。2018年，湖南全社會用電量為1745.24億千瓦時，同比增長10.4%，是增長最快的中東部省份。同時，湖南特殊的用電結構和負荷特性增加了電網運行的難度：湖南工業(yè)用電占比37%，居民用電占比35%，二者旗鼓相當，但在全國范圍內，居民用電占比一般不超過20%。同時，湖南空調負荷占比突出，近年來湖南空調負荷大約為1200萬千瓦至1500萬千瓦。居民用電占比高、空調負荷高造成了湖南電網峰谷差突出。2020年，湖南峰谷差高達2000萬千瓦，最大日峰谷差率接近60%，但火電裝機僅有2200萬千瓦，調峰力所難及。
“空調負荷幾乎可與最大峰谷差比肩，這是極為罕見的現象，而居民用電不適用峰谷差電價，這部分負荷在寒冬和盛夏峰谷差最大的季節(jié)，反而加劇了峰谷差距。加之不穩(wěn)定性的新能源快速發(fā)展，使湖南電網調峰問題日益凸顯。”中電聯火電分會原副秘書長梁新懷說。
電網峰谷差不斷加大，帶來了電網運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性等系列問題。但具有供電兜底作用的煤電在湖南發(fā)展停滯，其背后根源值得深思。煤炭資源稀缺、外送電煤成本高固然是湖南火電機組難以發(fā)展的原因之一，但更主要的原因在于湖南火電長期“夾縫求生”，火電給水電上路，給外送電讓路，給新能源讓路，全年利用小時數僅為3000小時左右，承擔調峰的補償遠遠不足以覆蓋邊際成本，省內大部分火電企業(yè)常年虧損導致后續(xù)投資乏力。然而在冬季，水電、新能源難堪大任，供需失衡之下，或許免不了要感嘆一句“火電到用時方恨少”。
目前，湖南全省風、光新能源裝機規(guī)模已達965萬千瓦，占裝機總規(guī)模的21.1%，但新能源消納難、電力供應緊張等問題接踵而至。據國網湖南電力預測，2021年湖南將棄風14.44億千瓦時、棄光3.36億千瓦時。為了解決電網調峰和新能源消納瓶頸，湖南推進儲能意愿強烈，但無論是發(fā)電側還是用戶側，儲能建設進展都不盡人意。在發(fā)電側，按照湖南現有的輔助服務市場規(guī)則，儲能參與深度調峰的報價上限為0.5元/千瓦時，而在湖南能監(jiān)辦近日發(fā)布的《湖南省電力輔助服務市場交易規(guī)則》（征求意見稿）中，這一價格下跌至0.2元/千瓦時，儲能投資這筆經濟賬，怎么算也算不過不去；在用戶側，通過峰谷電價差套利的空間同樣嚴重不足。從多年的實踐經驗來看，峰谷價差達到0.6~0.7元/千瓦時用戶側儲能項目才有獲利空間，而目前湖南的峰谷分時電價僅為0.45元/千瓦時，在全國范圍內僅略高于江西和寧夏，遠遠不到開展用戶側儲能盈利門檻。
“如果科學制訂峰谷差電價、輔助服務補償等政策，不僅可激發(fā)發(fā)電側參與調峰的熱情，也可引導用戶避峰、錯峰用電，鼓勵用戶多用低谷時段電。用戶錯峰用電的積極性與自覺性，取決于峰谷電價的引導力度與激勵力度。價格杠桿對于階段性、局部性的缺電矛盾，即便不能完全化解，也可有極大緩解。”梁新懷說。
從湖南GDP增速位居全國第五可看出，湖南經濟已經提速奔跑。打造“三個高地”，擔當“四新”使命，是習近平總書記為湖南擘畫的宏偉藍圖。但電力是否能跟上？目前來看，答案似乎并不樂觀。國網湖南電力董事長孟慶強在近日召開的湖南省科技創(chuàng)新重大項目新聞發(fā)布會上表示，預計“十四五”期間湖南最大電力缺口達800萬千瓦以上。應對電力缺口，湖南電網外送通道仍需加強。
“目前，湖南‘八大工程’‘七大計劃’紛紛啟動，大發(fā)展正當其時，但從目前的供應能力來看，2021年湖南缺電可能會是持續(xù)性和頻發(fā)性的?！绷盒聭褜Υ藨n心忡忡。
產業(yè)變遷重塑供需格局
一場局部性、時段性和結構性的缺電事件，對于能源電力的供應體系而言，或許只是一場小小的感冒。但缺電所折射出的問題，不僅僅關乎電力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)，更關乎經濟轉型和產業(yè)變遷。解決局部性的缺電，也不僅僅是一項局部性、地區(qū)性的任務，而是需要以全局眼光和縱深視野，來看待需求側的演變與流動，進而對電力發(fā)展做出與時俱進的系統(tǒng)性規(guī)劃。需要警惕的是，在后疫情時代，無論是經濟運行還是行業(yè)發(fā)展，都充滿變數。瞬息萬變的局勢之中，唯一不變的就是變化。要適應變化的形勢，首先需要抓住變化的規(guī)律與脈絡。
與此次疫情恢復期局部缺電類似的，是2011年所發(fā)生的一場大面積淡季缺電。彼時中國電力繼廠網分開后，已持續(xù)8年快速發(fā)展,電力裝機達到10億千瓦，卻仍要面對大范圍缺電，各方輿論之嘩然毋庸贅述。但若梳理缺電前后的世界經濟形勢和我國產業(yè)政策，會發(fā)現2011年的電荒，實則是經濟運行出現變數后的產物。
2007~2009年，國際金融危機全面爆發(fā)，全球一體化的經濟體系受到嚴重沖擊。中國經濟增速快速回落，出口出現負增長，經濟面臨硬著陸的風險。為應對危局，中國政府推出以基建為重點的4萬億經濟刺激計劃。在“十一五”末期，受限于能耗考核，許多高耗能項目按兵未動，“十二五”開局后，大基建陸續(xù)上馬，用電需求集中釋放，供應體系一擊而穿。據當時的媒體報道，還未到迎峰度夏，許多地方已經開始缺電，華東某些省份從1月便開始有序用電。據統(tǒng)計，當年全國共有24個省級電網相繼缺電，最大電力缺口超過3000萬千瓦。“在前期大量建設項目的堆積下，引發(fā)了需求的爆發(fā)，使得2011開年之后工業(yè)負荷攀升。2011年以后，我國沒有再出現引起高度關注的大面積缺電事件，但實際上每年或多或少都存在著時段性和局部性的缺電。大部分時候，缺電發(fā)生在冬夏的負荷高峰時段，這說明我們實際上是缺電力而不是缺電量。對于時段性的電力短缺，需要綜合權衡效率效益來測算機組規(guī)劃的平衡點?！敝须娐撔袠I(yè)發(fā)展與環(huán)境資源部原副主任(正主任級)薛靜說。
此次湖南及江西等地的缺電，與2011年電荒同屬于經濟運行和外部形勢中非常規(guī)因素“襲擊”帶來的“后遺癥”。一方面，新冠疫情導致我國上半年經濟近乎停滯，下半年生產反彈，另一方面，全球疫情蔓延，唯有中國保持了完整而全面的生產能力，全球生產制造需求涌入中國，拉動了我國制造業(yè)的迅猛增長。同時，伴隨著疫情的爆發(fā)，基建再次起飛，而此次起飛的新基建聚焦5G、大數據中心、人工智能、工業(yè)互聯網等面向未來社會發(fā)展需求的新技術均是用電大戶，用電量大且質量要求高，是未來電力規(guī)劃中需要重點考慮的因素。
和十年前的那場電荒有所不同的是，當時的金融危機后，經濟恢復從東部率先開始，缺電同樣始于東部。而此次缺電首當其沖卻是湖南、江西等中部地區(qū)。這一現象折射出我國經濟格局正在發(fā)生變化。經過“十二五”末期至“十三五”的結構調整，大量高耗能、制造業(yè)向中西部轉移。中部崛起戰(zhàn)略經過多年努力，已顯現成效。而北京、上海、江蘇等地用電增速緩慢，遠遠低于中部省份的用電增速，其中北京2020年用電增速出現負增長?！霸谶^去幾年里，中國經濟進入新常態(tài)，我國用電增速出現疲軟，但新冠疫情的發(fā)生打破了原有的發(fā)展節(jié)奏與規(guī)劃，宏觀經濟與產業(yè)布局正在重新調整，電力行業(yè)也需要把握形勢、精準規(guī)劃?！毖o說。
一場限電，折射出目前東部地區(qū)、中部地區(qū)不同的發(fā)展形勢與任務。在現階段，東部地區(qū)面臨的最大問題是環(huán)境約束，“雙控”考核尺度收緊。中部發(fā)展需求旺盛，電力供應略顯遲滯?！昂鲜∪丝谝呀浗咏?千萬，人口體量已與江蘇、浙江等相當，但如果比照江蘇、浙江的人均用電量和發(fā)展速度，湖南的電力缺口會更大。”梁新懷說。
系統(tǒng)優(yōu)化促進資源平衡
電力平衡問題、煤電定位問題，是“十三五”期間電力行業(yè)反復討論的重點，電力平衡與煤電定位無法妥善解決，隱患與風險始終存在，湖南缺電只是冰山一角。習近平總書記2020年8月24日在經濟社會領域專家座談會上的講話指出：“越開放越要重視安全，越要統(tǒng)籌好發(fā)展和安全?！边@句話對于能源電力同樣適用。誠然碳中和大計只爭朝夕，減煤、去煤勢不可逆，然而，在供應體系安全裕度不足的情況下，煤電仍然是無可替代的“壓艙石”。梁新懷認為，目前中部地區(qū)仍然需要提升煤電的支撐，優(yōu)化存量煤電，適當新增煤電，遵照潔煤、優(yōu)煤、減煤、去煤的四步原則，“做好煤炭清潔化高效利用這篇文章”。在現階段，煤電的存在，并不是減碳的阻礙，煤電發(fā)揮的調峰作用，可助力清潔能源消納，煤電之于新能源，既是托底，也是讓路。在技術手段沒有突破性創(chuàng)新的情況下，新能源發(fā)展越快，煤電的托底作用就越不可忽視。
因此，對于煤電的付出，需要以合理的電價機制給煤電以制度保障，如建立容量補償機制等，客觀反映其市場價值，而不是讓煤電長期處于付出與回報、責任與獲利不對等的困境中?！皬氖袌龌慕嵌葋碚f，無論是電量成本還是容量成本，都應該在終端電價上予以體現，但受限于我國當前的電價傳導機制，成本難以疏通，輔助服務的價格機制仍然只是電力行業(yè)內部的零和游戲?！毖o說。
同時，從全社會減碳層面來看，應減少散煤的直接利用。目前我國50%的煤炭用來發(fā)電，在全球范圍內，這一數值是80%。大量的煤炭在用戶側以低效形式利用，因此，“減煤”的重點，主要在于減少煤電以外的用戶側煤炭消費?！叭绻延脩魝鹊拿禾抠Y源放在發(fā)電環(huán)節(jié)，可以釋放大量的碳減排空間，從這個角度來說，電力行業(yè)并非越早達峰越好?！毖o說。
在加強本地電源建設的基礎上，外來電仍然是湖南乃至華中地區(qū)電力規(guī)劃戰(zhàn)略中的重要部分。但湖南現有網架結構還無法承受大規(guī)模的外來電。
湖南電網結構中存在的一些先天不足的因素。負荷、電源分布不均、受端系統(tǒng)缺乏大電源支撐。薛靜認為，“十四五”規(guī)劃需要加快建設長沙與周邊省份的特高壓交流聯絡線路，形成“荊門-武漢-南昌-長沙-荊門”特高壓“華中環(huán)網”，并大幅加強湖南省與外省的交流輸電通道聯絡，實現祁韶直流滿功率運行，充分發(fā)揮其設計輸電能力，滿足未來用電負荷的增長需求。
“同處于中部地區(qū)，同樣用電增速強勁的安徽由于處于華東特高壓環(huán)網之中，部分電力需求可以通過華東環(huán)網調劑。因此，強化華中特高壓交流環(huán)網的建設，改善湖南電網‘強直弱交’的特性,才能提高湖南電網的交直流整體受電能力?！毖o說。
華中環(huán)網的架構優(yōu)化，解決的不僅是華中地區(qū)“十四五”期間的電力問題，在更長遠的未來，華中電網的樞紐作用愈加凸顯。隨著西南怒江、雅魯藏布江水電的陸續(xù)開發(fā)，加之已投產的烏東德水電站、即將投產的白鶴灘水電站，西南地區(qū)大規(guī)模的清潔水電需要送出通道，而華中電網正是實現大范圍跨區(qū)支援、余缺互濟的樞紐?！盁o論是地理位置，還是水火電比例、跨流域調節(jié)能力，華中電網都是其他電網無法取代的全國聯網樞紐環(huán)節(jié)，也是西電東送、南北互供的連接點?！毖o說，“因此要加強華中電網省間聯絡線輸電通道，增強省間聯絡線通道的輸電能力，讓湖南、湖北、江西等省份能夠互相調劑，實現資源大范圍的優(yōu)化配置?！?
眼下，2030碳達峰已經逼近，2060碳中和正在計時。薛靜認為，“十四五”是實現碳中和的關鍵時期，在“十四五”期間，電力規(guī)劃需要重點考慮的一是總量和結構相匹配，促進新能源和傳統(tǒng)能源融合發(fā)展；二是大電網集成與微電網循環(huán)結合，即既要做好“遠方來”，也要做好“身邊取”，這一點無論對中部還是東部都適用；三是電力的供應與需求的對接，當消費側發(fā)生產業(yè)升級、需求升級時，電力系統(tǒng)需加快推進多能互補、微網、智能化等發(fā)展，促進電力新業(yè)態(tài)，以匹配用戶用電需求?！翱傮w來說，‘十四五’的能源電力發(fā)展面臨的矛盾、風險與挑戰(zhàn)是前所未有的，”薛靜說，“政策制定不僅要精準適用，還要靈活高效，因此更加考驗規(guī)劃決策層面統(tǒng)籌謀劃、全盤考量、系統(tǒng)優(yōu)化的能力。”
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年01期，作者系本刊記者
