四個革命、一個合作”電力能源安全新戰略
一、電力行業發展呈現新的特征
電源裝機結構持續向清潔低碳化發展。一方面,非化石能源發展進入大規模“增量替代”階段,2018年全球新增非化石能源裝機的一半在中國。截至2018年底,非化石能源發電裝機達7.7億千瓦,占總裝機的比重為40.8%;發電量2.16萬億千瓦時,占全口徑發電量的比重為30.9%,相比2015年分別提高6個百分點、3.7個百分點。另一方面,我國火電大容量、高參數、節能環保機組比例明顯提高,截至2018年底,全國火電單機60萬千瓦及以上機組占比44.8%;進一步加大節能減排改造力度,截至2018年底,達到超低排放限值的煤電機組約8.1億千瓦,單位火電發電量二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量分別降至0.20克、0.19克、0.04克,促進煤電優質產能釋放;燃煤發電效率大幅提升,火電平均供電煤耗降至308克/千瓦時,與2006年相比降低60克/千瓦時,降幅達16%。
終端能源消費電氣化水平不斷提高。2018年,電能占終端能源消費比重達到25.5%,較2010年提高了4.2個百分點;2016~2018年累計完成替代電量3923億千瓦時,且呈現逐年升高態勢。伴隨著電能替代實施力度不斷加大,帶動工業生產制造、交通運輸、居民生活、建筑等重點領域電氣化水平穩步提高,特別是隨著電動汽車的快速發展,交通領域的電氣化將全面提速。
數字化智能化技術逐漸融入電力系統,系統靈活性不斷增強。電力企業積極推進新一代信息技術及數字技術成果與產業融合,全國首批55個能源互聯網示范項目中,已有14個項目通過驗收;國家電網公司提出打造“泛在電力物聯網”,在源網荷儲泛在調度控制、網上辦理業務、現代智慧供應鏈、綜合示范區建設等方面積極探索,取得突出成效;發電企業積極推進煤電靈活性改造工作,華能丹東電廠2×35萬千瓦機組最小技術出力達到20%,國家能源集團莊河電廠2×60萬千瓦機組最小技術出力達到30%,達到國際先進水平;自2016年開展工業領域電力需求側管理以來,已累計節約電源投資3000萬千瓦,轉移夏、冬季高峰負荷400多萬千瓦,減少企業用電成本1500多億元。
能源電力國際合作是“一帶一路”倡議的重要基礎和支撐。我國與沿線國家在能源電力基礎設施的投資和貿易呈上漲趨勢,2013~2018年,我國主要電力企業參與“一帶一路”國際合作累計完成投資107億美元,簽訂電力工程承包合同622個,總金額1167億美元;各電力企業不斷推動建立技術、標準、設備、管理全方位“走出去”的國際產能合作模式;全球能源互聯網理念得到廣泛認同,已納入“一帶一路”建設、聯合國“2030議程”和促進《巴黎協定》實施工作框架,為推動國際能源電力與經濟社會環境協同發展提出解決方案;中巴經濟走廊電力合作日益緊密,中國與東盟地區國家合作水平不斷提升,中俄及中國與東北亞國際電力產能合作穩步推進。
電力體制改革穩步扎實推進。市場化交易規模比重大幅提高,2019年前10個月全國市場交易電量達2.2萬億千瓦時,同比增長30%;全國31個電力交易機構累計注冊市場主體超過10萬家;電力現貨市場8個試點全部啟動結算試運行;增量配電業務改革加快推進,目前已批復的試點項目中,四成以上項目已確立了業主,已投運試點項目超過60個;電價改革中,第二監管周期輸配電價成本監審工作已經啟動,交叉補貼等電價機制問題已開始逐步清理。
二、“十四五”電力發展有關問題的認識
電力需求具有較大的增長空間。我國經濟總體處于工業化中后期、城鎮化快速推進期,決定了電力需求持續剛性增長。以電為中心轉變能源生產和消費方式,是清潔能源發展的必然要求和清潔替代的必然結果,決定了我國電力需求還處在較長時間的增長期,具有較大的增長空間。影響“十四五”電力需求增速的主要因素有以下五方面:一是新舊動能轉換,傳統用電行業增速下降,高技術及裝備制造業和現代服務業將成為用電增長的主要推動力量;二是新型城鎮化建設,推動電力需求剛性增長,未來西部地區用電比重將有所提高,東中部地區仍是我國的用電負荷重心;三是能源轉型發展,呈現明顯的電氣化趨勢,電能替代潛力巨大;四是能源消費革命深入推進,產業結構升級和技術創新驅動等諸多因素,將在一定程度上抑制用電增長;五是實施泛在電力物聯網戰略,在電力需求響應管理方面,可以實現負荷增速低于電量增速,帶來巨大的經濟社會效益。
采用產值單耗法、電力彈性系數法、人均用電量法等多種預測方法,對我國中長期電力需求進行分析預測,預計2025年我國全社會用電量達到9.2~9.5萬億千瓦時,“十四五”期間年均增速約為4.0%~4.5%。2035年全社會用電量為12萬億千瓦時左右,2020年~2035年年均增速約3%,逐步過渡為用電增長飽和階段。
電源結構清潔低碳程度進一步提高。結合我國各區域經濟社會發展、用電結構以及需求側管理等因素,基于儲能技術成熟期,預計2025年電源總裝機達到27億千瓦,非化石能源發電裝機占比達到48%,非化石能源發電量占比達到37%。2035年,電源裝機達到38億千瓦,非化石能源發電量將全面超越化石能源。
新能源持續快速發展,消納難題應引起重視。新能源技術進步加快,成本顯著下降。過去五年風電開發利用成本下降了約30%,光伏組件價格約下降一半,預計資源優越省份最快2020年可實現平價上網。未來,新能源呈現持續快速發展態勢。預計2025年,風電、太陽能發電合計裝機達到7億千瓦,發電量占比將接近15%,部分省份將突破30%。
我國新能源快速發展的同時,曾出現棄風率高達17.2%、棄光率達13.0%的情況。近年來采取了一系列措施,棄電問題得到有效緩解。但新能源發電量占比高的省區,消納難題仍然比較突出,如2018年,甘肅、新疆新能源發電量占比僅為20%、15%,棄風率高達19%、23%,棄光率分別為10%、16%。未來新能源更大規模的發展,消納難題應引起高度重視。解決新能源消納難題涉及電源、電網、用戶、政策、技術等多個方面,需要多措并舉,提高系統調節和消納能力。近期,在電源側可通過實施煤電靈活性改造,建設抽水蓄能電站、天然氣調峰電站等各類靈活調節電源提高系統調節能力。在電網側建設跨區輸電通道,完善區域主網架及智能配電網建設,利用電網基礎平臺作用實施多能互補和冷、熱、電聯合智能調度,充分利用跨省區調節資源。在用戶側加強需求側管理,實施峰谷分時電價,發展各類靈活性用電負荷和智能電器,實現移峰填谷。在市場機制方面,建立可再生能源目標引導制度,完善輔助服務補償機制,啟動綠色證書交易機制,采用發電權交易、省間市場交易等。長遠看,將進一步強化大容量、高效率、低成本、長壽命儲能技術研發和推廣應用,充分利用電動汽車充放電功能增強系統調節能力等措施。
促進核電安全高效發展,有效替代煤電裝機。核電與新能源、煤電相比具有比較優勢。經濟性上,部分核電上網電價已低于當地脫硫煤電標桿電價,也低于目前新能源及配置儲能的成本;發電特性上,核電能量密度高,出力穩定,能夠獨自承擔基本負荷,有效替代煤電裝機,有助于系統的穩定;環保方面,核電不排放二氧化碳等溫室氣體,不排放二氧化硫、氮氧化物等有害氣體以及粉塵等污染物。根據目前核電建設情況,到2020年核電裝機約0.53億千瓦。為有效控制煤電裝機,我們預計2025、2030年核電裝機需分別達到0.89、1.37億千瓦,每年投運6~8臺核電機組。
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