改革開放三十年,中國電力取得了輝煌的發展成就,總裝機規模由1978年的5712萬千瓦一躍到2007末的71822千瓦,年均增長9.12%。前半程到1992年之前的增速為7.96%,1992年我國確立了社會主義市場經濟體制的改革目標,電力發展更趨加快,后半程的增速達到10.22%,一舉扭轉了我國長達17年電力短缺、成為國民經濟發展瓶頸的局面。可以說改革開放解放了電力工業生產力,形成了有利電力工業規模擴張的體制和機制,在“量”的增加有了保障,那么我們展望未來的30年就要在發展的“質”上下功夫,調整產業結構、實現技術升級、提高經濟效益、促進和諧發展,換言之就是要踐行科學發展觀,實現電力工業“好”的發展。而為了達到這一目標,優先要解決的課題就是,研究電力發展規劃的新問題,制訂相應的發展戰略。
電力要協調發展
電力體制改革實行集資辦電的政策和廠網分開的措施,在發展電力的同時培育了發電的多個主體,大電網由國家組成兩個壟斷經營的電網公司,農村電網則由大量農電企業進行管理,可以說電力工業多個利益主體的格局已經形成。不同的利益主體對電力發展的規劃的訴求是不一樣的,發電公司追求規模擴張,搶占質量效益較好的項目和資源、銷售前景較好的市場;電網企業則希望電網結構優化、電源布局符合電網安全可靠運行要求;政府則要求形成滿足市場需求的供給格局,避免投資不足或過度投資。在改革前的一體化的電力體制中,規劃工作較容易實現電源、電網項目投資的協調,而在現今的格局中,任何一個單位所做的規劃要做到協調一致地發展絕非易事。因而必須創立一種適應現今市場格局的規劃方法,以保證電力工業與國民經濟和社會發展以及電力工業與相關行業,電力工業內部的協調發展。
一、電力彈性在經歷了一段系統運行之后將趨向于1
九五期間電力彈性小于1,從2000年起電力彈性逐漸走高,至2003年達到峰值1.52,此后逐步降低,2007年為1.24。在可以規劃的未來,電力彈性還將進一步降低向1回歸。個別年份甚至可能低于1,但中長周期觀察可以按1考慮,即電力將與經濟同步增長。
二、電源與電網要協調發展
電網要適應電源送出,和電力輸送配給的需要,就要擴充一定的裝備即輸電線路與變電容量。一定量的發電設備就需要一定量的輸電線路與變電設備與之適應。單位發電能力所占用的線路和變壓器容量在不同的國度和一個國家的不同地區都是不同的。我國是一個幅員遼闊、能源資源主要靠國內供給、能源資源敷存與經濟布局呈逆向分布的國家,因而這一塊供應相對大一些。
年份 |
1978 |
1988 |
1998 |
2007 |
單位發電線路占用(千米/萬千瓦) |
4.06 |
6.26 |
5.16 |
4.57 |
單位發電變電占用(千伏安/千瓦) |
0.44 |
0.95 |
1.19 |
1.71 |
單位用電量變電占用(千伏安/萬千瓦時) |
1.01 |
2.04 |
2.91 |
3.78 |
與世界電力大國相比:
單位發電線路占用歐洲國家、日本多在2-4千米/萬千瓦間,幅員較大的美國3.34千米/萬千瓦,而加拿大、俄羅斯等在7千米/萬千瓦以上,印度、巴西則在9-11千米/萬千瓦。應當說與美國相比,我國電源布局還不夠分散,輸電設備利用率也不夠高。根據每年的規律,單位發電占用線路的數值,會以每年1.34%的速率遞減,但考慮到我國發展基地電源遠距離輸電的前景,遞減的速率會有所節制。
單位發電變電占用我國目前水平還比較低,歐洲國家略高于我國,法國1.95千伏安/千瓦,德國2.35,日本、韓國則明顯高于我國,日本3.47,韓國3.28,南美的巴西2.02,也略高于我國。預計我國變電設備的配量還可能加快,大體上以年均4%的速率遞增。
三、電力發展要與相關產業協調發展
電力發展所需要的一次能源特別是煤炭、燃氣、核燃料的供給要保障,就必須使上述產業能夠與電力同步協調發展。電力工業所需要的發輸電設備則要求裝備工業能夠均衡地供給。電煤價格的市場化改革應當持續進行,全國統一的煤炭交易市場應盡快建立,達成電企與煤企在市場上的直接交易,擠出電煤流通環節中的投機機會和多環節多層次的加價,為此要持續地增加電煤運輸的投資、暢通鐵路運輸環節和海上航運環節。這個環節協調了,電煤價格也會穩定。
要注重投資效益
電力擴大再生產主要靠外延,靠新投產機組,因而電力是固定資本投資額較大的產業。要保持電力工業好的發展,提高投資效益是重要的方面。以投資作為投入,以產業的工業增加值作為產出,可以用一系列的概念來表征投資的效果。由于電力工業是單一產品,也可以用發電量作為電力工業的產出,從而導出以物理量為基礎的投資效果。
投資效果系數:反映一定時期內單位固定資產投資所增加的產業增加值,即工業增加值的增量/固定資產投資。
投資效果:反映一定時期內單位固定資產投資所增加的發電量,即發電量的增量/固定資產投資。
邊際投資效果系數:反映一定時間固定資產投資增加額所增加的產業增加值,即工業增加值的增量/固定資產投資增量。
邊際投資效果:反映一定時間固定資產增加額所增加的發電量,即發電量的增量/固定資產投資增量。
考察1990年以來電力工業的投資效果系數和投資效果,如表所示:
年份
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
投資效果系數
0.116
0.442
0.24
0.227
0.398
0.089
0.193
0.144
0.156
0.078
0.189
0.205
0.169
0.24
0.279
0.225
0.221
邊際投資效果系數
43.88
43.18
43.87
11.48
17.81
15.75
4.04
6.67
17.33
15.22
-17.9
13.38
28.42
17.58
7.02
26.57
78.55
投資效果(千瓦時/萬元)
1.738
2.177
2.16
1.923
1.465
1.179
0.7
0.27
0.806
1.265
1.182
1.481
1.972
1.898
1.397
1.482
1.688
邊際投資效果(千瓦時/萬元)
24.12
23.34
29.15
9.63
12.26
9.54
3.25
2.7
11.85
10.03
-12.13
1.45
20.31
12.26
4.6
16.94
52.6
注:投資效益系數計算用現值,投資效果計算、歸算到90年投資價格。
由上表可以計算:從“八五”至“十一五前二年”各項指標均值,如下表所示:
八五 | 九五 | 十五 | 十一五前二年 | |
投資效果系數均值 | 0.285 | 0.132 | 0.216 | 0.223 |
邊際投資效果系數均值 | 23.97 | 10.59 | 14.85 | 40.86 |
投資效果均值 | 1.893 | 0.844 | 1.586 | 1.585 |
邊際投資效果均值 | 16.07 | 6.82 | 10.26 | 26.75 |
“九五”期投資效益偏差乃是因為亞洲金融危機的影響。“十五”期間的投資效益也普遍較“八五”期間低。“十一五”還未執行完畢,從前兩年的情況看勢頭較好,后三年能維持這樣的局面還需要再看看。不過從投資效果和投資效果系數來看也低于“八五”平均水平。提高投資效益應當成為“十二五”乃至以后要長期關注的問題。
應對氣候變化
氣候變化本身的影響和由之引起的災害越來越進入我們的視野。氣候問題的因由是溫室氣體的增加,二氧化碳是溫室氣體的重要組成部分,因而二氧化碳的減排,也越來越成為關注的問題。我國以煤炭為主的能源結構使我國成為二氧化碳氣體排放的大國,排放量與美國不相上下。中美兩個國家在二氧化碳減排方面面對著全球的關注。早些年,因美國政府拒絕在“京都議定書”上簽字,因而我國遭受到的壓力相對和緩一些。據悉美國當選總統奧巴馬,將主導美國逐漸改變這一立場,準備承擔二氧化碳減排的義務,并稱到2050年現有的二氧化碳排放將減少50%,這就使得我國在二氧化碳減排方面應當有新思考,拿出新舉措。2007年6月和2008年10月,我國分別發布了《應對氣候變化國家方案》和《中國應對氣候變化政策與行動》白皮書。兩份文件對于中國應對氣候變化的戰略目標、政策措施,有了明確的表述。我國電力工業目前80%的電力是燃煤發電,是二氧化碳排放的重點行業,應當在未來的應對氣候變化行動中做出表率,承擔更多的責任。一是進一步優化電源結構,大幅度降低燃煤消耗強度,提高可再生能源的比重,切實完成2010年達到總量的10%,2020年達到15%的目標。二是研發清潔煤燃燒發電技術,加快循環流化床、IGCC技術創新示范工程和推廣工程的進度,擴大高效機組的比重。三是開展國際合作,盡快在二氧化碳捕捉、采集、封存和利用技術方面有所突破,并在示范工程中得以應用。四是在節約用電方面采取更為堅決的措施,大幅度地推行新型節能燈具,節電的用電器具,將電力需求側管理納入電力發展規劃。
研究我國電力資源配置格局
電力生產的大規模集中發電與電力使用的分散性通過電網輸送分配達到和諧一致。隨著電力生產規模的擴大和西部水電開發程度加大,電力輸送的數量和距離也越來越大。2007年我國各區域電網間的凈送電量及中國對境外的出口電量合計602.8億千瓦時,電力的周轉量達949億千瓦時,分別占全國供電量的1.95%和3.07%。各個區域電網內部由于電力資源秉賦不同,有的省輸出電力資源,有的省輸入電力資源,有的則頻繁交換電量。例如,東北電網,遼寧省是個輸入電力的電網,而吉黑兩省以及內蒙古東部兩市兩盟則是輸出電力的省份或地區;在華北電網,內蒙古西部和山西省往京津唐電網送電;華中電網東部四省夏季鄂湘贛水電多發、河南省煤電少發,而到冬季河南煤電大發往其余各省送電,川渝則在汛期有多余的電力東送,枯期東部的火電支援;在華東安徽是輸出省,滬蘇浙是輸入省;南方廣東是輸入省,云貴兩省則是輸出省;西北電網主網,東部主要是火電,西部主要是水電,固此在夏、東兩季功率反轉,大范圍地配置資源。
由上我們可以看出,在相當長的時間內,我國電力資源在區域電網范圍內盡量求得平衡,少量由區間調劑支援;在區域電網內部各省由于資源秉賦特性差異,較大規模、較繁瑣的進行省間電力資源的交換配置,將是一種基本格局。隨著西部電力資源深度開發,區域電網間的電力輸送會有持續的增加,但其規模在很長時間內所占比例約為個位數,源于區域內部平衡的格局不會改變,而由于區域電網內省間電力資源的頻繁交換,適當加強區域電網在規劃本區域電力資源配置的功能也是十分必要的。
分散供電技術的應用
分散供電技術是最近十年提出的一種新思維。所謂分散供電技術(或稱分布式能源技術)是相對于傳統的集中供電方式而言,即將熱電冷供能方式以小規模、小容量、模塊化、分散式布置在用戶附近,可獨立地輸出冷、熱、電能。由于能源供給點就在用戶近旁,這樣可以省去大量的輸配電系統和管輸系統,從而使建設成本大幅下降,可以提高能源利用率和供電安全性。專家斷言,分布式能源系統將成為全球電力行業和能源行業的重要發展方向。
歐洲一些國家的實踐表明,在傳統的集中供電系統中,發電廠最終只能將燃料能源燃燒的三分之一熱能轉化為電能,傳輸環節又會損10%以上的熱能,致使50%的熱能流失。而分布式能源系統的效率大大提高到70%以上。我國四川省大陸希望集團的能源中心實現熱電冷聯產聯供,其綜合能源效率甚至高達84.6%,溫室氣體一成少50%以上。
在相繼遭遇雨雪災害和特大地震之后,四川省的能源安全問題尤為突出。分析認為,目前傳統的“大機組、大電廠、大電網”發展模式雖然降低了單位成本,但在遭遇冰凍、地震、臺風、泥石流等突發自然災害時,能源供應十分困難。在汶川特大震災中,28座變電站、2769條線路受損,造成災區電力系統癱瘓,修復極其困難。據稱,四川省已決定將積極發展分布式能源、構建高級安全的新型能源體系。
在我國特別是西部地區幅員遼闊,延伸大電網成本很高,實施分散供電技術將是一種很好的選擇。各級電力企業應當支持分散供電技術的試點、示范和推廣應用。
配電網電壓優化
我國配電網在上世紀70年代歷經了較大規模的升壓改造,一舉更新了許多地方使用的6千伏配電系統(和少量的3.3千伏系統),代之以10千伏配電系統,這在當時對于統一配電技術、降低線損起到了積極的作用。近年來隨著我國經濟的迅速發展,一些大城市的電力負荷急劇增長,以蘇州、深圳等城市為例,2007年兩市的最高負荷分別達到1500萬千瓦和1000萬千瓦。負荷增長使約10千伏配電網不堪重負,被迫增加回路數,又使得出線走廊十分擁擠。國外一些城市成功地將配電網電壓逐步升級到20千伏,從而有效地解決了這一問題。現在紐約、倫敦、巴黎、莫斯科、東京等繁華大都市都是通過配電網電壓優化,改造成20千伏配電系統。中國電力科學研究院長期跟蹤研究,也得出了結論,當負荷密度達到2萬千瓦/平方公里時,采用20千伏配電電壓等級是合適的。
我國上世紀九十年代,在建設中國——新加坡蘇州工業園區時引進了20千伏配電電壓,將近20年的實踐證明,這個引進是成功的。我國像蘇州、深圳這樣的大城市還有很多,負荷密度也急劇增長。在我國審慎地擴大試點應當提上議事日程,這是中國電力工業一條重要的技術路線,理論研究業已證明是可行的。但從10千伏轉換成20千伏是涉及到投資、裝備、技術、效益和合理過渡等諸問題的一個綜合工程,應當悉心設計,取得經驗。據悉,目前我國江蘇省電力公司正在進行這一方面的工作,我們應當舉全力支持這項利國利民的事業,早日取得實效。
城鄉電網一體化統籌發展
我國城鄉二元化結構在電力工業中的表現就是在電網中形成了城市電網和農村電網,即在電網中也形成了二元化的結構。城市電網無例外地由國家通過各級電力公司統一管起來了。而農村電網則根據其形成歷史的不同大體上分成三種情況:一種是由電力公司直供直管,實現了城鄉電網的一體化管理。一種是農村電網與大電網間的躉售形式形成了買賣關系,而電網則由農村電網的管理機構管理。第三種情況就是完全由農村自建自管的電網。后面兩種情況在60年漫長的歷史中由于產權關系的不同衍生出各種各樣的管理關系,例如代管、股份制等,但不管哪樣一種管理模式都未能達成一體化管理的結果。農村電網的這種狀況使得它遠遠沒有主網那樣的規范的管理結果。現在主網規劃有一整套規范的規章制度,從規劃到建設,運行都十分嚴謹,而農村電網的發展只能靠國家宏觀決策。例如1997-1998年亞洲金融危機之后,我國實行擴大內需的宏觀政策,于是1998-2001年連續三年進行大規模農村電網改造,而這個投資高峰期過去之后農村電網又陷入沒有正常的發展機制,無力進行投資建設。這種突擊式的經營方式對農村電網的穩定發展是很不利的。
黨的十七屆三中全會作出重要決定,我國已進入破除城鄉二元結構,形成城鄉經濟社會一體化新格局的重要時期。全會提出了統籌城鄉基礎設施和公共服務的任務,要求推進農村能源建設,擴大電網供電人口覆蓋率,推廣可再生能源技術,形成清潔經濟的農村能源體系,保障供電安全和提高防災能力。
農村電網是重要的基礎設施,有條件在實施城鄉電網一體化的進程中多做一些工作。當前應著力抓好幾件事:一是盡快形成城鄉電網統一規劃的格局,加強農村電網規劃的基礎工作,積累必要的基礎資料,制定城鄉電網一體化的規劃原則和設計技術規定,賦予規劃部門相應的職責。二是深化農電體制改革,探索適合城鄉一體化的城鄉電網管理體制,改變目前農村電網管理的局面,取消“代管”體制,理順產權關系,提高農村電網管理水平。三是重新整理擬定適合城鄉電網一體化的電網管理的規程、制度、方法,加強基礎管理工作,納入統計體系。四是形成保障農村電網自我發展的機制,理順農村電價機制。
深化電力體制改革
全面落實科學發展觀,堅持市場化改革方向,以改革開放促進發展是30年來電力工業取得巨大成就的基本經驗。從中國國情出發,把握改革方向、時機和節奏,推進改革開放,打破壟斷、引入競爭、提高效益、改善服務仍然是我們發展電力的基本任務。
我們現在正面臨著進一步深化電力體制改革的任務,應當在以下幾個方面抓緊進行工作。一是要把體制改革引向產權領域,逐步改變目前的國有獨資公司或國有股一股獨大的局面。二是要形成全面有效的競爭格局。競爭的結果可能推動資本的聚集,形成若干寡頭,但這一過程應當通過市場來進行。由行政機構主持合分明顯成果不佳。三是分離電價中那些與電力生產供應銷售無關的活動的成分,分別進行核算,使電力價格能真正反映電力商品的價值,為此體制上也應當有相應的改革。四是以引進民營資本或境外資本和電力公司整體上市等形式改變電力公司內部垂直一體化的管理模式,使決策規范化、民主化、科學化,經營成果公開,讓大小股東和社會公眾、媒體有條件進行監督。
規劃方法創新
迄今為止,中國電力規劃一直奉行一種由計劃經濟時期奠定的,以確定性目標為核心的規劃理念和規劃方法,已經越來越不適應中國處于市場化改革的電力工業發展,主要的問題是:
1.沒有考慮到供給的效率。為滿足電力需求,可以給出不同的供給方案,對應于每一種供給方案,其效率是不同的。而不同的供給方案又將對應不同的投資方案,由于缺少這一領域的研究探索,中國電力供給效率處于一種盲狀態。
2.沒有考慮需求側提高能效。對應于不同的能效、電力使用效率,電力的需求特性就會有變化。為了滿足供需平衡,可以有兩種途徑,或者增供給,或者提高能效以降低需求。科學規劃的任務是對這兩種方式的邊際投入進行比較,以求得最佳選擇。
3.沒有考慮電力項目對環境生態的影響,以及清潔能源使用對于全社會成本的影響,電力規劃中如何計入生態環境影響后取全社會最低成本的方案。
4.電力產業發展需要上游或周邊相關產業的支持。電力產業發展同樣需要下游產業的消化,將電力產業與相關產業置入一個大系統中,以和諧協調發展為目標,函數求解各種相關關系。
5.原有規劃目標過于單一。按照慣例,規劃內容包括對現狀的分析、電力需求預測、電源規劃、電網規劃、安全性校核、投資估算等。而建設一個適應市場經濟、多元市場主體、能協調各方利益訴求的規劃則應兼顧資源的有效利用、空間布局、結構的合理、與相關經濟各部門協調、環境的保護與治理、技術進步提高全社會能效、降低全社會成本、改善服務、實施全社會普遍服務、電力和能源安全等多重社會需求目標。
創新電力規劃方法就是在已有規劃理論實踐的基礎上,按照科學發展觀創立一套能滿足上述要求的規劃理念、方法、指標體系以及運算工具。
來源:中國電力網
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