中電聯(lián)王志軒:中國(guó)能源電力轉(zhuǎn)型的十大趨勢(shì)

改革開放四十年來(lái),中國(guó)電力工業(yè)取得巨大發(fā)展成就,由規(guī)模弱小、電力供應(yīng)能力不足、技術(shù)水平落后,逐步發(fā)展為世界上規(guī)模最大、技術(shù)水平先進(jìn)、供應(yīng)能力充足的現(xiàn)代電力系統(tǒng)。2017年底,十九大報(bào)告作出了“中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代”的重大判斷,電力工業(yè)又面臨著新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)能源電力系統(tǒng)向清潔低碳、安全高效能源
判斷4:隨著新電氣化時(shí)代的到來(lái),電能需求還有較大空間。我們既要解決人民美好生活需要所面臨的電力不平衡不充分問題,又要滿足完成工業(yè)化對(duì)電力的需要,還要滿足未來(lái)能源消費(fèi)以電力為主體的需要,電力在較長(zhǎng)時(shí)期還要較快速發(fā)展。


從1978年到2017年我國(guó)電力消費(fèi)彈性系數(shù)(全社會(huì)用電量增速/GDP增速)來(lái)看,1年的彈性系數(shù)值在0~2之間,且年際間波動(dòng)較大,體現(xiàn)不出電力消費(fèi)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)“晴雨表”的穩(wěn)定關(guān)系;但10年滑動(dòng)平均彈性系數(shù)曲線在0.8~1.2之間,且呈現(xiàn)出較規(guī)律性的波動(dòng),既反映出了“晴雨表”特性,也反映出彈性系數(shù)的周期性變化。


雖然從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)看,隨著現(xiàn)代化程度的提高彈性系數(shù)將稍小于1,但我國(guó)是一個(gè)14億人口的大國(guó),第二產(chǎn)業(yè)用電量比重雖然隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展會(huì)持續(xù)下降,但在中長(zhǎng)期應(yīng)當(dāng)維持在約50%左右。同時(shí)考慮到未來(lái)能源使用的電能化以及智能設(shè)備大發(fā)展和電動(dòng)汽車的快速發(fā)展,電能應(yīng)用將還會(huì)有較大空間。尤其是當(dāng)電能與能源、物質(zhì)反向轉(zhuǎn)換時(shí),電量增長(zhǎng)空間更大。


2013年我曾寫文章預(yù)測(cè)2020年全社會(huì)用電量將達(dá)到7.5萬(wàn)億千瓦時(shí),在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是一個(gè)高得離譜的預(yù)測(cè),但現(xiàn)在看來(lái)可能最接近實(shí)際。經(jīng)過(guò)分析,我仍然維持我2013年時(shí)對(duì)全社會(huì)用電量的預(yù)測(cè),即2030年為11萬(wàn)億千瓦時(shí),2040年14萬(wàn)億千瓦時(shí),2050年將達(dá)到16萬(wàn)億千瓦時(shí)。這個(gè)數(shù)據(jù)還不包括未來(lái)所有儲(chǔ)能裝置的用電,否則這個(gè)數(shù)據(jù)還將更高。



▲1978-2017年中國(guó)電力消費(fèi)彈性系數(shù)變化情況



▲終端電能消費(fèi)比重比較圖


判斷5:電力發(fā)展約束將發(fā)生根本性變化,我國(guó)火電(煤電)機(jī)組的技術(shù)水平已是世界先進(jìn)、甚至領(lǐng)先,污染控制技術(shù)也是世界先進(jìn)技術(shù),常規(guī)污染排放對(duì)空氣質(zhì)量的影響這個(gè)傳統(tǒng)的制約電力發(fā)展的最大因素已經(jīng)轉(zhuǎn)變。同時(shí),提高能源轉(zhuǎn)換效率、減少水資源等消耗的空間也大大減少,電力行業(yè)將逐步過(guò)渡到碳約束和以碳減排為統(tǒng)領(lǐng)的節(jié)能減排新階段。


現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下,常規(guī)污染物排放和有可能造成嚴(yán)重污染的重金屬排放和其他環(huán)境問題都可以較好解決。進(jìn)一步解決污染問題的思路是投入與產(chǎn)出是否合算問題(這個(gè)合算包括了環(huán)境效益),總體來(lái)看還是要科學(xué)合理地以環(huán)境質(zhì)量要求(也在不斷變化中)為依據(jù),以技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件為約束,科學(xué)制定排放標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)開展環(huán)境治理。過(guò)度的治理要求和不顧條件的擴(kuò)大某種技術(shù)的應(yīng)用范圍,對(duì)企業(yè)施加不合理的壓力,對(duì)環(huán)境造成副作用會(huì)加大甚是得不償失。


有人認(rèn)為單位GDP能耗指標(biāo)方面我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距,但這種差距在能源電力生產(chǎn)領(lǐng)域、鋼鐵、有色、建材等領(lǐng)域強(qiáng)度節(jié)能已經(jīng)幾無(wú)空間,降低這個(gè)復(fù)合性指標(biāo)的值,要在“分母”上功夫,即在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上下功夫,而不是在分子持續(xù)加大投入實(shí)施節(jié)能改造。


判斷6:電力生產(chǎn)和輸送布局由大范圍資源優(yōu)化配置(如西電東送),逐步過(guò)渡到大范圍資源優(yōu)化配置與分布式、就地平衡并舉,再發(fā)展到以就地平衡為主,但大范圍優(yōu)化配置清潔低碳電力仍然是中國(guó)能源戰(zhàn)略安全和資源綜合優(yōu)化利用的重要選擇。


第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然是中國(guó)未來(lái)最大的用電方面,而第二產(chǎn)業(yè)布局不僅受能源需求的制約,也受其他資源和地域的制約。同時(shí),由于中國(guó)清潔能源分布的特點(diǎn),以及未來(lái)電能與其他能源(如氫)之間互相轉(zhuǎn)換和與其他資源的優(yōu)化匹配,也需要有大范圍資源優(yōu)化配置電力的能力。


判斷7:電力系統(tǒng)運(yùn)行模式發(fā)生根本性變化,隨著能源電力轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn),能源側(cè)、電力生產(chǎn)和供應(yīng)側(cè)、電力需求側(cè)這三方面的融合度不斷加大,形成的新能源發(fā)電、分布式電力系統(tǒng)、儲(chǔ)能儲(chǔ)電、綜合能源服務(wù)的部分不斷擴(kuò)大。電力需求側(cè)管理(DSM)將逐步過(guò)渡到需求響應(yīng)(DR)階段,再過(guò)渡到供需耦合的階段。在供需耦合階段,非水可再生能源發(fā)電將成為電力、電量的主體,且與核電、大型水電、氣電、煤電、分布式電源、儲(chǔ)電等共同構(gòu)成多元化的中國(guó)新型電力系統(tǒng)。


在傳統(tǒng)電力管理模式中,體制背景是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)或者以計(jì)劃管理為主,電價(jià)由政府完全控制到重點(diǎn)控制,技術(shù)背景逐步發(fā)展到自動(dòng)化、信息化階段。在供需耦合階段,體制背景將是以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為主體,除極少部分電價(jià)由政府控制外基本上以市場(chǎng)確定,而技術(shù)背景進(jìn)入到到“云大物移智”階段。



▲電力需求側(cè)管理變革示意圖


判斷8:儲(chǔ)能儲(chǔ)電決定能源及電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的進(jìn)程和形態(tài),儲(chǔ)能將快速、大規(guī)模、在電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)全面發(fā)展,對(duì)于保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定,促進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型,促進(jìn)全社會(huì)低碳發(fā)展起到關(guān)鍵性作用。


儲(chǔ)能的發(fā)展不僅解決了可再生能源發(fā)電、上網(wǎng)及消納問題,而且對(duì)于提高核電、煤電機(jī)組的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都將發(fā)揮重要作用,可使煤電機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)達(dá)到6000小時(shí),從而進(jìn)一步減少了煤電裝機(jī)容量,或者促進(jìn)加快淘汰高碳排放的火電機(jī)組。多種儲(chǔ)能的快速發(fā)展,由于具有替代性,需要政府部門和企業(yè)對(duì)火電機(jī)組的靈活性改造要有理性考慮,防止大范圍“一刀切”,從而降低機(jī)組的高效性能。


動(dòng)力電池儲(chǔ)電的快速發(fā)展,由于其快速放電特性,將大為改善電網(wǎng)的調(diào)節(jié)速度的電能質(zhì)量,當(dāng)有較大規(guī)模的動(dòng)力電池儲(chǔ)電用于電網(wǎng)調(diào)節(jié)時(shí),對(duì)于推進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)和整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式具有本質(zhì)性影響。

 

判斷9:電動(dòng)汽車將持續(xù)快速發(fā)展,與電力系形成深度互動(dòng),尤其是智能電動(dòng)汽車與新型電池、充電設(shè)施的互動(dòng)性推進(jìn),將促進(jìn)社會(huì)生活方式的重大變革,也進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)加快向供需耦合的方向“進(jìn)化”。


判斷10:電力系統(tǒng)將不斷演變,2025年左右電力將是以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng);2035年左右將是以智能電網(wǎng)為核心、能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng);2050年左右將是與其他能量、物質(zhì)、交通、信息高度融合的綜合性系統(tǒng)。新電氣化時(shí)代將成為新時(shí)代的主要標(biāo)志。  


以上十個(gè)判斷,粗略預(yù)計(jì)了能源電力轉(zhuǎn)型的近、中期特點(diǎn),以及轉(zhuǎn)型高級(jí)階段初期電力系統(tǒng)的形態(tài)。能源電力轉(zhuǎn)型是一個(gè)既快速而又漫長(zhǎng)的過(guò)程,對(duì)此要有充分思想準(zhǔn)備。


快速,是指多項(xiàng)技術(shù)發(fā)展之間相互促進(jìn)而產(chǎn)生的巨大復(fù)合效應(yīng)和物理形態(tài)往往遠(yuǎn)超人們的預(yù)期。泛在互聯(lián)網(wǎng)、5G通訊、新能源發(fā)電與智能電網(wǎng)、電—能雙向儲(chǔ)轉(zhuǎn)、智能電動(dòng)汽車、智能制造等技術(shù)已經(jīng)降臨和正在降臨人間,大規(guī)模應(yīng)用在技術(shù)上很快可以實(shí)現(xiàn)。


漫長(zhǎng),是指巨大能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型需要一個(gè)過(guò)程,且這個(gè)過(guò)程并不會(huì)一帆風(fēng)順,不僅受技術(shù)瓶頸的制約,更受不同利益集團(tuán)導(dǎo)向所構(gòu)成的生產(chǎn)關(guān)系制約,還受國(guó)際、國(guó)內(nèi)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)穩(wěn)定形勢(shì)的影響。十大趨勢(shì)則是從社會(huì)整體利益最大化角度所做出的思考。


歷史將再次證明,能源電力轉(zhuǎn)型將改變世界!需要說(shuō)明的是,照明為主的電力、工業(yè)化時(shí)代的電力與智能化時(shí)代的電力的內(nèi)涵和效用是不可同日而語(yǔ)的,以現(xiàn)行的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)系統(tǒng)和認(rèn)知模式來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的電力發(fā)展難有可比性。正如都是出行,但馬車時(shí)代的出行與智能電動(dòng)車時(shí)代的出行,其目的、意義、功能完全不同.


王志軒 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)黨組成員、專職副理事長(zhǎng)



作者:王志軒 來(lái)源:中國(guó)能源報(bào) 責(zé)任編輯:jianping

太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng)|roeg.cn 版權(quán)所有