國網能源研究院:“十四五”電力負荷峰谷差持續加大,不宜過快大規模淘汰煤電

作者: | 發布日期: 2019 年 09 月 30 日 9:56 | 分類: 產業資訊

 

相對于電量平衡而言,未來電力平衡是關鍵問題,電力平衡和對其他電源的調節補償需求決定了煤電在電力系統中仍將繼續發揮“壓艙石”和“穩定器”等重要作用,2030年前后要在系統中維持12億千瓦以上的煤電裝機,不宜過早、過快大規模淘汰煤電,重點核心供電區域還應布局一批保障安全供應的應急備用燃煤機組。

當前,國家正在組織開展能源電力“十四五”規劃前期研究工作,有許多事關長遠的重大問題需要深入研究和探討。

第一,能源電力增長與經濟增長的關系當前我國經濟進入高質量發展階段,消費對經濟的拉動起主導作用,這得益于中等收入群體的不斷擴大。按國家統計局標準,目前我國中等收入人口為4億人,有報告判斷,到2035年可達到8億人。隨著經濟結構調整、技術進步以及能效的提升,預計一次能源消費“十四五”期間平穩增長,增速在2%左右。電力消費增速明顯高于一次能源,主要是由于清潔能源仍處于快速發展時期,80%以上清潔能源轉化為電能加以利用,電氣化水平將持續較快上升。

第二,中美經貿摩擦對我國電力需求影響影響今年電力需求增長的最大變量就是中美經貿摩擦。中美經貿摩擦本質上不是所謂的解決貿易逆差問題,而是美國對中國崛起的戰略遏制,美國要通過各種手段來抑制我國高新技術產業發展,削弱中國制造業立國的根基,防止我國產業向“中高端”邁進。美國已對中國輸美2500億美元商品征收25%的關稅,后期是否會對剩余商品加征關稅還不完全確定。短期來看,中美經貿摩擦雖然將增加我國經濟的下行壓力,影響我國電力需求增速,但權威判斷對我國經濟的影響總體可控。由于中美經貿摩擦具有長期性,中美雙方的磋商也會一直持續,未來將在什么時候什么范圍調整關稅具有較大的不確定性,這將給量化中美經貿摩擦的影響以及準確預測電力需求走勢帶來很大困難。從歷史經驗來看,電力消費增速的波動幅度往往要大于經濟增速的波動幅度,因此可以判斷今后幾年中美經貿摩擦對用電量增長的影響要大于對經濟增長的影響。

第三,“十四五”電力供需形勢判斷我國“十四五”期間電力平衡情況是當前業界十分關切、也具有一定爭議的問題。經國網能源院初步測算,預計“十四五”期間全社會用電量增長率為4~5%,電力彈性系數小于1,電力負荷峰谷差持續加大,冬季采暖范圍擴大導致冬季用電峰值上升較快,夏季及冬季日負荷雙峰特征更加明顯。一方面,受第二產業用電比重穩步下降、第三產業和居民用電占比逐年提高影響,國家電網經營區域最大負荷增速將高于用電量,預測2025年達到13億千瓦,年均增速5.5%左右,高于用電量增速約1個百分點。最大日峰谷差率預計將增至35%,最大日峰谷差達到4億千瓦,電力系統調峰壓力進一步增大。另一方面,東中部地區夏季冬季日負荷更多地呈現雙峰特征,增加了電力平衡的難度。尤其在某些電網晚高峰期間光伏出力幾乎為零,電力晚高峰平衡問題需要高度重視并加以解決。綜合考慮環保及碳減排約束對煤電發展的影響、新能源大規模發展、水電和核電建設周期較長等因素,“十四五”期間我國東中部區域電力平衡面臨較大壓力。據國網能源院初步測算,如果僅考慮已明確的“十四五”期間投產電源和跨區輸電通道,2025年國網公司經營區東中部地區高峰時段電力供應能力明顯不足,其中,華北受端、華東、華中等地區的電力缺口將分別達到2400萬、3400萬和2800萬千瓦。需要多措并舉,包括增加高保證出力電源、跨區調劑以及加大需求側響應力度等手段,以滿足電力供應。

第四,新形勢下高比例新能源消納近年來,在政府、發電企業、電網企業、用戶共同努力下,我國新能源消納取得顯著的成就,棄電量、棄電率呈逐年下降趨勢,國網公司今年也提出力爭將新能源棄電率控制在5%以內。考慮國家能源轉型要求、發電成本下降等因素,“十四五”期間新能源增長動力依然強勁。規模上,結合我國要實現2030、2050年的減排目標,預計國網公司經營區“十四五”期間新增新能源規模至少約2.3億千瓦,2025年總規模達到至少6.5億千瓦(全國為7.5億千瓦,太陽能發電的裝機增長快于風電)。布局上,應堅持新能源集中式與分布式開發并舉,進一步向東中部地區傾斜。統籌開發陸地集中式風電場與光伏電站、海上風電、分散式風電以及分布式光伏,新能源新增裝機占國網公司經營區全部新增規模由54%增至61%,并需要繼續調控西部北部地區新增規模。通過優化新能源布局,充分利用東中部地區的消納市場空間,更有助于實現5%棄電率控制目標,還可以提高全國新能源裝機規模約1000萬千瓦,降低約500萬千瓦靈活調節電源的需求。消納指標上,建議考慮適度放寬棄電率指標,樹立新能源消納的“利用率”理念,即采用以全社會電力供應總成本最低為原則的新能源消納指標。同時,需要科學界定新能源棄電的統計方式和標準,例如,對于山東等東中部省區,新能源棄電主要發生在春節等節假日期間,建議不計入棄電統計。這樣既具有更好的系統整體經濟性,也有利于支撐更大的新能源開發規模,提高新能源發電量占比。消納市場機制上,目前仍然存在市場機制不健全、不完備的問題。例如,可再生能源保障性收購與市場化交易如何銜接?新能源如何參與現貨市場試點,如何設計火電參與市場交易電量比例促進新能源消納?如何進一步完善輔助服務市場,充分調動火電機組參與調峰積極性?此外,還應及時研究解決政府主管部門前不久發布的《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》在實施中可能面臨的問題,加快消除跨區跨省市場壁壘現象。這些問題都需要深入研究。

第五,跨區電力輸送規模及能力從送電規模來看,我國西電東送、北電南送規模在“十四五”期間將進一步擴大,陸續投產陜北—武漢、白鶴灘—江蘇等多條重要跨區輸電通道,合計新增跨區輸電容量5000萬千瓦左右,將顯著緩解華北、華東、華中等受端地區電力供應緊張的壓力。從通道能力建設來看,當前,受多重因素影響,部分跨區輸電通道尚未達到設計輸電能力,國網公司正通過加強送受端電網建設、推動落實配套電源、組織跨區市場交易等舉措,全力提升跨區輸電能力,預計今年將合計提升1400萬千瓦左右。展望“十四五”,新增的跨區輸電通道應充分利用技術和市場的力量,提升受端交流網架的匯集與疏散能力,優化送端新能源和其他電源的匹配比例,完善網架結構、打破省間壁壘,進一步提升跨區輸電通道利用水平。

第六,煤電峰值和調節作用在全球削減煤炭消費的大形勢下,我國將面臨更大的控煤壓力,聯合國也曾強調,各國領導人都需要停止補貼化石能源產業,在2020年后停止任何燃煤電廠的建設。這就需要統籌協調好煤電的新增、退役及延壽,氣電建設,以及大力推動負荷高峰期的需求側響應等方面措施。據測算,煤電裝機峰值約12.3~13.5億千瓦,達峰時間在2030年前后,影響煤電峰值的主要因素包括電力需求增長、水電和核電開發進度、跨區通道建設節奏等。相對于電量平衡而言,未來電力平衡是關鍵問題,電力平衡和對其他電源的調節補償需求決定了煤電在電力系統中仍將繼續發揮“壓艙石”和“穩定器”等重要作用,2030年前后要在系統中維持12億千瓦以上的煤電裝機,不宜過早、過快大規模淘汰煤電,重點核心供電區域還應布局一批保障安全供應的應急備用燃煤機組。在控制用煤總量情況下,可考慮適當放寬東中部地區煤電建設規模,進一步發揮其高保證出力的調節作用,逐步降低煤電機組利用小時數,為清潔能源發展騰出更多的電量空間,更經濟解決“十四五”電力平衡問題。同時還要抓緊研究對高效率低排放煤電機組的延遲退役安排。

第七,我國大電網安全大電網安全是國家安全、能源安全的重要組成部分。我國能源供應安全未來面臨的最大挑戰是石油、天然氣對外依存度持續升高。降低對外依存度,一方面要實施進口的多元化和通道多方向舉措;另一方面要加快提升電氣化水平,因為電力供應基本立足于國內,自給率很高。當前,我國包括特高壓交直流在內的主網架發展依然處在過渡期,電網結構還不完善,隨著渝鄂背靠背直流、華北和華中特高壓交流環網等重點工程建設投產,主網結構將發生較大變化,系統安全穩定問題將呈現新特點。另外,新能源大規模高比例接入、網絡安全等新的風險因素與自然災害、外力破壞等傳統風險因素交織疊加,給電網安全運行帶來巨大的壓力和挑戰。需深化交直流混聯大電網運行機理和故障特性分析,扎實做好基礎理論研究,完善穩定控制策略,全力保障電網安全穩定運行。有效推進分區系統保護建設,持續完善“三道防線”,確保不發生大面積停電事故。第八,能源電力行業數字化與智能化轉型當前,數字化、智能化技術的廣泛應用正在對經濟社會產生深刻影響,各行各業都在推進數字化與智能化轉型,能源革命與數字革命深度融合是大勢所趨。在此背景下,國網公司提出“三型兩網、世界一流”戰略目標,以建設堅強智能電網與泛在電力物聯網為基礎,實現融合發展,為挖掘電網設備和各類資源潛力,提升運行效率和服務水平,培育新業態、新模式,引領推動行業生態進化,提供了重要機遇和動力。數字化與智能化轉型將成為電力企業高質量發展的必由之路。

來源:國際能源研究中心

作者:國網能源研究院有限公司董事長(院長)、黨委書記 張運洲

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