來源:無所不能 | 0評論 | 4006查看 | 2016-08-26 11:11:00
4月份煤電調控“急剎車”文件發布以來,煤電調控形勢撲朔迷離。
短期看,一方面是上半年火電投資完成額同比下降6.4%,5、6月份各省發改委新核準煤電項目規模大幅走低;另一面,上半年煤電新增規模達2150萬千瓦,創“十二五”以來新高。
長期看,跨部門協同機制正在強化,市場化調控思路愈加清晰,將加快縮減煤電非市場化電量、2017年3月15日后新投運煤電不再安排發電計劃;另一方面,調控的系統難度巨大:據有關機構分析,目前煤電在建總規模高達2億千瓦,另有約1.6億千瓦的項目處于申請核準狀態,即便“緩核緩建”1.1億千瓦新建項目,“十三五”期間新增2億千瓦甚至更多煤電的趨勢,依然勢不可擋。
那么,“十三五”期間電力需求走勢到底如何?需要多高的煤電規劃目標?綜合實際在建規模和可再生能源發展需求,可行、有效的煤電調控目標又該如何決策?本文嘗試對這三個問題進行初步的分析。
一、電力需求展望
結構分解模型表明,如果高能耗行業“去產能、去庫存”政策有效,在高能耗行業電力需求零增長的情景下,即便是傳統制造業、新型制造業、三產和居民用電均保持高增長,“十三五”期間全社會用電量增速也不會超過4.2%。只有“電能替代”取得顯著進展,甚至能拉動高能耗行業電力需求微增長的情境下,“十三五”電力需求增速才可能接近或高于4.5%。而2020年后,隨著我國人均GDP跨越高收入國家行列,電力需求增長還將進一步放緩。
隨著電力供應結構持續優化,電力消費增長減速換檔、結構不斷調整,電力消費增長主要動力呈現由高耗能向新興產業、服務業和居民生活用電轉換,電力供需形勢由偏緊轉為寬松。2015年,全社會用電量同比增長0.5%、增速同比回落3.3個百分點,第二產業用電量同比下降1.4%、40年來首次負增長,第三產業和城鄉居民生活用電同比分別增長7.5%和5.0%,增速同比分別提高1.1和2.8個百分點。
考慮到不同行業其電力增長特性的差異,本文采用情景分析法來討論未來電力需求的發展空間。由于當前階段高能耗行業的影響最大,本文將第二產業劃分為采掘業、四大高耗能產業,傳統制造業和新興制造業四個部分來討論其用電需求的結構性變化。
情景設定主要考慮:第一產業的用電量增長相對比較穩定,并且對未來電力需求的影響很小。第二產業中,采掘業用電量增長相對穩定且與四大高耗能行業有一定同步性;針對黑色、有色、建材、化工四大高載電產業設定了微增長、零增長和負增長三種趨勢,傳統制造業和新興制造業在正常增長的基礎上設定了高速增長情景。第三產業和居民生活用電量在正常增長的預期下還考慮了高速增長的情況。
通過對不同參數及其變化趨勢的不同組合,設定了6個情景:情景1、3、5中傳統制造業、新興制造業、第三產業與居民生活用電均設定為正常增長,主要是比較四大高耗能產業的三個不同增長趨勢的差異;情景2、4、6中傳統制造業、新興制造業、第三產業與居民生活用電均設定為高速增長,同時可以與情景1、3、5進行對比。
電力需求情景分析的輸出結果如圖1所示。從情景分析的結果中可以清楚地看到,情景1是所有情景中增速最小的情景,主要是與其他情景進行對比,情景6是增速最大的情景,主要是來探討電力需求增長可能的上限。從各情景的分析結果來看,2020年我國全社會用電量為6.22-6.99萬億千瓦時,2030年全社會用電量達到7.52-9.41萬億千瓦時。
選取情景4作為基準情景:2020年全社會用電量6.83萬億千瓦時,2030年全社會用電量為9.10萬億千瓦時。基準情景以一個較樂觀的電力需求增長為基礎,這樣電力規劃方案具有較高的可靠性,在考慮了各產業用電量正常增長的同時還預留了一定增長空間。
二、煤電規劃目標
“十三五”煤電規劃目標設定為9.2億千瓦,完全可滿足電量平衡、電力平衡,并有效保障可再生能源并網的靈活性需求。確保“十三五”期間煤電裝機規模盡快達峰,是“十三五”能源規劃保障能源生產革命的核心要素。
在電源規劃方案中,2020年,水電、核電、氣電等大型化、長建設周期的電源項目均以國家已明確的規劃目標為主,風電、太陽能等可再生能源考慮資源潛力和經濟性改善情況適度加速發展,煤電則是在考慮了上述電源后的平衡項;2030年,假設水電開發基本接近我國水電經濟技術可開發規模的上限,而核電、氣電、可再生能源要沿著2015-2020年間的發展軌跡加速發展,煤電也是在優先考慮了上述電源后的平衡項納入規劃平衡。
考慮煤電由電量型向電力型電源轉型提供靈活性和備用服務的因素,年利用小時應呈穩步降低趨勢,但過低的利用小時數則需要完全不同的盈利模式來支撐。本文取2020年煤電利用小時數4500小時,2030年煤電利用小時4300小時,據此規劃出來高需求情景下的煤電裝機規模是2020年達到峰值9.2億千瓦,隨后進入平臺期,2020-2030年將繼續保持在9.2億千瓦的規模。
接下來,從滿足電量平衡、保障最大負荷和滿足可再生能源并網的靈活性需求三個角度來論證2020年9.2億千瓦煤電規劃目標的合理性與可行性。
(一)從電量平衡看煤電規劃目標
從需求側來看,“十三五”期間最低情景對應的年均全社會用電量增速是2.29%,2020年全社會用電量6.2萬億千瓦時;基準情景中年均增速為4.25%,全社會用電量6.8萬億千瓦時;最高情景中年均增速為4.73%,全社會用電量達7.0萬億千瓦時。以基準情景的電力需求為電量平衡依據進行電源規劃,2020年煤電規劃目標9.2億千瓦,而此時對應的平均利用小時數僅為4500小時。即使出現用電需求超預期,全社會用電增速由4.25%提高到4.73%,煤電也能輕易地把年利用小時提高200-300小時,以填補2000-3000億千瓦時的電量缺口。
(二)從資源裕度角度看煤電規劃目標
從資源裕度角度分析,會進一步揭示當前電源裝機過剩的實際狀態。近期睿博能源智庫從這一角度開展了研究。本文假設了3個情景來討論我國最大負荷的變化以及備用率的差異(表4),分別為最大負荷低速增長情景(S1),推薦情景S2和高速增長S3。各類電源滿足最大負荷的等效可用系數參照睿博能源智庫中報告的假設,由此可以分別核算出2014年、2020年與2030年的等效可用容量。
從2014年來看,全國最大負荷約為8.4億千瓦,現役機組的等效可用容量約10.9億千瓦,其中煤電裝機8.3億千瓦,可估算出2014年的系統備用率約為30.9%。根據電源規劃的結果以及等效可用系數的假設,核算出2020年和2030年我國發電側等效可用容量分別為13.8億千瓦和18.9億千瓦。
S1情景(年均增速2%)下,備用率逐步攀升,由2014年的30.9%到2020年的46.6%,2030年備用率已經超過65%,說明在較低的負荷增長情況下,電源過剩問題將日趨嚴峻。