● 朱成章
“十三五”電力規(guī)劃似乎充滿了信心,負(fù)責(zé)起草規(guī)劃的國(guó)家電力規(guī)劃研究中心寫了不少文章。也有一些專家認(rèn)為煤電搞多了,都以“十三五”電力規(guī)劃中的需求預(yù)測(cè)為標(biāo)準(zhǔn)來說話,沒有人討論“十三五”電力規(guī)劃中需求預(yù)測(cè)是否偏小、是否準(zhǔn)確、是否有可能要修改規(guī)劃。
“十三五”電力規(guī)劃與“十五”電力規(guī)劃有相似之處。在“十五”規(guī)劃之前,由于受東南亞金融危機(jī)的影響,電力消費(fèi)增長(zhǎng)率 1997年下降為4.8%,1998年為2.8%,1999年為6.1%......由于受“十五”前幾年低增長(zhǎng)的影響,在研究編制“十五”電力規(guī)劃時(shí),各主管部門和各研究單位預(yù)測(cè)2005年發(fā)電量和裝機(jī)容量普遍偏小,如國(guó)家計(jì)委預(yù)測(cè)2005年發(fā)電量17300億千瓦時(shí),裝機(jī)容量3.7億千瓦,“十五”期間年均增長(zhǎng)率分別為4.8%和3%;國(guó)家經(jīng)貿(mào)委預(yù)測(cè)2005年發(fā)電量為17500億千瓦時(shí),裝機(jī)容量3.9億千瓦,年均增長(zhǎng)率分別為5.04%和4.0%;研究單位及專家預(yù)測(cè)為17500~18500億千瓦時(shí),裝機(jī)容量為3.9~4億千瓦,增長(zhǎng)率分別為5.04%~6.2%和4.08%~4.6%。由于實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度比預(yù)測(cè)的速度快,“十五”電力規(guī)劃3年完成,于是修訂“十五”電力規(guī)劃,預(yù)計(jì)2005年發(fā)電量達(dá)到19600億~20000億千瓦時(shí),年均發(fā)電量增長(zhǎng)率提高到6%~7.3%,結(jié)果仍然偏低。2005年實(shí)際完成發(fā)電量為24975億千瓦時(shí),是國(guó)家計(jì)委計(jì)劃發(fā)電量的1.44倍;裝機(jī)容量為51718萬千瓦,是國(guó)家計(jì)委計(jì)劃裝機(jī)容量的1.40倍。
最近這幾年由于受國(guó)際經(jīng)濟(jì)疲軟的影響,中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài),電力增長(zhǎng)率下降,2012年為5.9%,2013年為 8.9%,2014年為 3.8%,2015年為 0.96%,2016年為5%,在這種情況下,“十三五”電力規(guī)劃全社會(huì)用電量為6.8萬億~7.2萬億千瓦時(shí),年平均增速為3.6%~4.8%,另考慮儲(chǔ)備2000億千瓦時(shí)。“十三五”電力規(guī)劃公布后,2017年第一季度GDP增長(zhǎng)6.9%,電力增長(zhǎng)率同樣是6.9%,比原計(jì)劃增速高2.1%~3.3%。中能智庫專家在《一季度全國(guó)能源形勢(shì)分析與預(yù)測(cè)》的預(yù)測(cè)和展望中說,電力需求增速加快?!皬囊患径认嚓P(guān)數(shù)據(jù)來看,盡管中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)面臨一定壓力,但二季度往上走的態(tài)勢(shì)越來越明顯。能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。二季度經(jīng)濟(jì)發(fā)展向好,工業(yè)生產(chǎn)也將加大力度,鋼鐵、建材、有色等高耗電工業(yè)領(lǐng)域用電將保持增長(zhǎng)。綜合看來,二季度電力需求將超過一季度的增長(zhǎng)水平?!薄笆濉彪娏σ?guī)劃的預(yù)測(cè)很可能跟“十五”一樣,預(yù)測(cè)負(fù)荷太低,接連幾年電力需求高增長(zhǎng),使電力規(guī)劃失去意義,要不斷地修改規(guī)劃。其實(shí)在新常態(tài)下,電力需求年增長(zhǎng)7%~8%甚至8%~9%也不為過,如果“十三五”規(guī)劃從2017年開始增長(zhǎng)率高于“十三五”電力規(guī)劃值,那么“十三五”也可能像“十五”電力計(jì)劃那樣,要修訂規(guī)劃?!笆濉彪娏π枨箢A(yù)測(cè)確實(shí)也存在一些問題。
調(diào)查研究是電力需求預(yù)測(cè)的基本功。改革開放以后,逐步從國(guó)外引進(jìn)模型預(yù)測(cè)、彈性系數(shù)預(yù)測(cè)方法等,于是調(diào)查研究逐步被這些預(yù)測(cè)方法所替代。記得在改革開放初期,老計(jì)劃司司長(zhǎng)在計(jì)劃司職工中強(qiáng)調(diào)調(diào)查研究是計(jì)劃、規(guī)劃工作的基本功,沒有調(diào)查研究就沒有資格做負(fù)荷預(yù)測(cè)。電力計(jì)劃工作者應(yīng)當(dāng)?shù)睫r(nóng)林水和各個(gè)工業(yè)部門去了解情況,到農(nóng)村、工廠去了解用電情況,尋找電力供應(yīng)和消費(fèi)的規(guī)律。在全球經(jīng)濟(jì)的“大轉(zhuǎn)型”的新常態(tài)下,能源行業(yè)何去何從?我們首先需要識(shí)別出哪些是確定的,哪些是不確定的,哪里存在著新機(jī)會(huì),哪些存在著風(fēng)險(xiǎn)。比如人類將推動(dòng)全球能源結(jié)構(gòu)走向低碳綠色、逐步脫離以化石能源為主導(dǎo)的狀態(tài),提高全球電氣化的比重,這點(diǎn)是確定的。電力在終端能源消費(fèi)的比重會(huì)不斷提高,這也是確定無疑的??傊?,通過調(diào)查研究,能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)負(fù)荷。
“十三五”我國(guó)用電需求預(yù)測(cè)用的是數(shù)量經(jīng)濟(jì)模型法、電力彈性系數(shù)法和分行業(yè)用電量法。這是我國(guó)電力部門常用的預(yù)測(cè)方法,這些預(yù)測(cè)方法都存在主觀隨意性。數(shù)量經(jīng)濟(jì)模型搞電力需求預(yù)測(cè),外行看了覺得很神秘、很科學(xué),但實(shí)際上模型的靈魂是數(shù)據(jù),大家的興趣在模型,卻沒有人沉下心來搞數(shù)據(jù)。電力彈性系數(shù)法預(yù)測(cè),設(shè)定第二產(chǎn)業(yè)彈性系數(shù)為0.5~0.55,第三產(chǎn)業(yè)為1.05~1.15,居民生活為 1.1~1.2,綜合計(jì)算為 0.65~0.71。 從國(guó)家統(tǒng)計(jì)局《中國(guó)統(tǒng)計(jì)摘要》來看,2008年為0.58,2009年為0.75,2010 年為 1.25,2011 年為 1.27,2012 年為 0.77,2013 年為1.16,2014年為0.51,沒有一個(gè)規(guī)律性。所以自世界能源危機(jī)之后,大家認(rèn)為電力彈性系數(shù)已經(jīng)不可能作為能源、電力需求預(yù)測(cè)的方法。與其花功夫預(yù)測(cè)電力彈性系數(shù),不如在調(diào)查研究上多花點(diǎn)功夫。至于分行業(yè)用電量法預(yù)測(cè)與電力彈性系數(shù)預(yù)測(cè)法是類似的,一個(gè)是先預(yù)測(cè)各行業(yè)電力彈性系數(shù),綜合各行業(yè)的彈性系數(shù),得出總的電力彈性系數(shù),然后求得2020年全社會(huì)用電量;而第三個(gè)預(yù)測(cè)法則是直接預(yù)測(cè)各行各業(yè)的用電量,然后相加得出全社會(huì)用電量。3個(gè)方法預(yù)測(cè)結(jié)果,第一個(gè)方法為7.2~7.4萬億千瓦時(shí),第二個(gè)方法為7.0~7.3萬億千瓦時(shí),第三個(gè)方法為6.8~7.4萬億千瓦時(shí),似乎都很接近,其實(shí)搞需求預(yù)測(cè)的都知道,預(yù)測(cè)時(shí)可以通過試算解決,甚至可以使3個(gè)方法的預(yù)測(cè)結(jié)果都相等。
在我國(guó)的統(tǒng)計(jì)中,有發(fā)電量和全社會(huì)用電量,發(fā)電量比全社會(huì)用電量大。有人以為發(fā)電量包括廠用電、線損,其實(shí)全社會(huì)用電量中也包括廠用電和線損。這個(gè)差額主要是進(jìn)出口電量。隨著我國(guó)國(guó)際交往和洲內(nèi)跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)、洲際聯(lián)網(wǎng)的增加,以及全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,這個(gè)數(shù)字會(huì)不斷增加,如這個(gè)差額在2010年為279億千瓦時(shí),差額是0.66%,到2016年已達(dá)到699億千瓦時(shí),差額是1.18%。這是我們承擔(dān)的國(guó)際義務(wù),這部分發(fā)電量和全社會(huì)用電量一樣是不能少的,所以我們除了預(yù)測(cè)全國(guó)用電量之外,應(yīng)當(dāng)預(yù)測(cè)總發(fā)電量。
在有關(guān)“十三五”我國(guó)用電需求預(yù)測(cè)的文章中,關(guān)于電力需求預(yù)測(cè)用了3個(gè)名詞。在數(shù)量經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)中,2020年全國(guó)需電量為7.2萬億~7.4萬億千瓦時(shí),這里用的是“全國(guó)需電量”;在電力彈性系數(shù)法預(yù)測(cè)中,2020年全社會(huì)需電量預(yù)測(cè)為7.0萬億~7.3萬億千瓦時(shí),這里用的是“全社會(huì)需電量”;在分行業(yè)用電量法預(yù)測(cè)中,2020年全社會(huì)用電量在6.8萬億~7.4萬億千瓦時(shí),這用的是“全社會(huì)用電量”。前面講的是3種預(yù)測(cè)方法,可是后面又加了一種人均用電量法,但文中并沒有介紹人均用電量法。在最后總結(jié)中,2020年統(tǒng)一歸并為全社會(huì)用電量6.8萬億~7.2萬億千瓦時(shí),應(yīng)該說3種預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)的都是全社會(huì)用電量。
為貫徹落實(shí)中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)[2013]37號(hào))、《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 (2014~2020年)》(國(guó)辦發(fā)[2014]31號(hào))相關(guān)部署,國(guó)家發(fā)改委等八部委以發(fā)改能源[2016]1054號(hào)文聯(lián)合印發(fā)了 《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》,要求“2016~2020年,實(shí)現(xiàn)能源終端消費(fèi)環(huán)節(jié)電能替代散燒煤、燃油消費(fèi)總量約1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,帶動(dòng)電煤占煤炭消費(fèi)比重提高約1.9%,帶動(dòng)電能占終端能源消費(fèi)比重提高約1.5%,促進(jìn)電能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)到約27%?!?/p>
有一件事情始終沒有弄清楚,就是以電代煤,要代替1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,需要多少電?后來媒體公布,代替1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤要用4500億千瓦時(shí)電能。因此,以電代煤不是用電去代替聲、光、通信等高效用電,是用電去代替經(jīng)濟(jì)性差的供熱部分。因?yàn)檫@部分經(jīng)濟(jì)性差,所以一直還是用煤炭、石油、天然氣等化石燃料供應(yīng),最近幾年由于熱泵技術(shù)的發(fā)展,用電制熱效率高了,經(jīng)濟(jì)性有所提高,但由于發(fā)電和熱泵需要巨大的投資和運(yùn)行費(fèi)用,因此目前熱泵的經(jīng)濟(jì)性并不高,仍有待于技術(shù)水平的提高。目前來看,用電鍋爐代替煤鍋爐,環(huán)境效益好,但能效和經(jīng)濟(jì)性還趕不上?,F(xiàn)在關(guān)于以電代煤公布了一些數(shù)字:1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的替代要消耗4500億千瓦時(shí)電能。到目前為止,國(guó)家電網(wǎng)公司從2013~2016年累計(jì)推廣實(shí)施電能替代電量達(dá)1030億千瓦時(shí),首次突破1000億大關(guān),相當(dāng)于在能源消費(fèi)終端減少燃煤4037萬噸,減排二氧化碳7190萬噸,減排二氧化硫等污染物76萬噸,環(huán)保和社會(huì)效益顯著。還有一種估計(jì),在“十三五”期間,國(guó)家電網(wǎng)公司供電區(qū)域內(nèi)可完成5000億千瓦時(shí)電能替代,南方電網(wǎng)公司供電區(qū)域內(nèi)可完成1000億千瓦時(shí)電能替代,沒有說內(nèi)蒙古電力公司供電區(qū)域內(nèi)可以完成多少,至少兩大電網(wǎng)公司可完成6000億千瓦時(shí),加上這筆用電量,2020年全社會(huì)用電增長(zhǎng)率至少可以達(dá)到6.5%。這里是按電能利用高效率來計(jì)算耗電量的,每?jī)|千瓦時(shí)電能可以替代3萬噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤或4萬噸左右原煤來計(jì)算的。電鍋爐、電炊具達(dá)不到這么高的效率,要替代1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,替代電量還要增加,“十三五”相應(yīng)的全社會(huì)用電量及其增長(zhǎng)率還會(huì)增加。因?yàn)殡娔芴娲?.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤是必須完成的,所以電能替代的電量應(yīng)當(dāng)納入電力規(guī)劃。
在建國(guó)初期,我國(guó)電力短缺,為了多發(fā)電力滿足電力需求,那時(shí)傾向于多建基荷電廠,可以用有限的裝機(jī)容量多發(fā)電量。但是尖峰電廠、腰荷電廠和基荷電廠的經(jīng)濟(jì)性是不同的。后來裝機(jī)容量比較富余之后,為了保持各類電廠運(yùn)行的靈活性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,在進(jìn)行電力規(guī)劃時(shí),不僅要保證有足額的裝機(jī)容量,而且要根據(jù)負(fù)荷特性,使尖峰電廠、腰荷電廠和基荷電廠有合理的比例?,F(xiàn)在處在化石能源發(fā)電向可再生能源和新能源大轉(zhuǎn)換時(shí)期,要大力發(fā)展可再生能源電力和新能源電力,需要用火電(天然氣發(fā)電和煤電)、儲(chǔ)能和需求響應(yīng)來解決可再生能源電力和新能源電力的間歇性、隨機(jī)性和季節(jié)性問題,特別是在目前儲(chǔ)能和需求響應(yīng)尚不能大規(guī)模發(fā)展時(shí),主要靠火電調(diào)峰、調(diào)頻、輔助服務(wù)的情況下,矛盾比較突出,“三北”棄風(fēng)、棄光,云南、四川棄水,局部地區(qū)調(diào)峰能力不足,煤電利用小時(shí)數(shù)不斷下降,輸電系統(tǒng)利用率偏低。為了解決這些問題,我們?cè)谶M(jìn)行電力需求預(yù)測(cè)時(shí),是否應(yīng)該測(cè)算一下,我們發(fā)展可再生能源電力、核電、風(fēng)電、太陽能電力需要多少調(diào)峰、調(diào)頻容量,需要多少輔助服務(wù)容量?我們有多少調(diào)峰、調(diào)頻、輔助服務(wù)容量?是否平衡?能否滿足發(fā)展水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電要求?在“十三五”期間能否解決棄水、棄風(fēng)、棄光,甚至棄核的要求?“十三五”規(guī)劃中雖有水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、核電的裝機(jī)規(guī)模,也有天然氣發(fā)電、煤電、抽水蓄能電站的規(guī)模,但沒有水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、核電需要多少調(diào)峰、調(diào)頻和輔助服務(wù)容量,不知道非化石能源電力的輔助服務(wù)要求能否滿足,棄水、棄風(fēng)、棄光、棄核的問題能否解決?調(diào)峰、調(diào)頻,靈活電源最好多準(zhǔn)備點(diǎn),以便水電、風(fēng)電、光電、核電超計(jì)劃完成時(shí)保證不丟棄、少丟棄電能。
飽和用電水平是關(guān)系國(guó)家及地區(qū)電力規(guī)劃的關(guān)鍵指標(biāo),對(duì)其進(jìn)行科學(xué)研究,將有助于遠(yuǎn)近結(jié)合、統(tǒng)籌兼顧,將有助于指導(dǎo)當(dāng)前能源電力發(fā)展建設(shè)。過去有人研究認(rèn)為2030年是電力飽和的年份。最近南方能源報(bào)刊登《基于國(guó)際比較的我國(guó)飽和用電水平研判》,認(rèn)為我國(guó)人均用電量約為7000~8000千瓦時(shí)/年,2032年或2042年達(dá)到飽和時(shí)期全社會(huì)用電量預(yù)計(jì)將達(dá)到11.7萬億千瓦時(shí)(8000千瓦時(shí)/人/年×14.6億人口=11.68萬億,約等于11.7萬億千瓦時(shí))。
能源轉(zhuǎn)型對(duì)于飽和用電水平有很大影響,所以首先要弄清楚能源轉(zhuǎn)型,因?yàn)閷?duì)于能源轉(zhuǎn)型可以有好幾種理解。一是在開發(fā)側(cè),用清潔能源替代化石能源,在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)施清潔能源替代。這里所說的清潔能源是指風(fēng)能、太陽能、核能、水能等可再生能源,還包括煤炭清潔高效利用和天然氣等。另一個(gè)是:能源發(fā)展以電力為中心,實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)替代”,能源開發(fā)實(shí)施“清潔替代”,以太陽能、風(fēng)能、水能等清潔能源替代化石能源,能源消費(fèi)實(shí)行“電能替代”,以電代煤、以電代油、以電代天然氣,實(shí)現(xiàn)一個(gè)回歸(化石能源回歸其基本屬性,主要作為工業(yè)原料和材料使用),一個(gè)提高(即提高電氣化水平)。因?yàn)榈谝环桨溉狈Ρ匾臄?shù)據(jù),難以估算,現(xiàn)在按第二方案,能源開發(fā)實(shí)施新能源、可再生能源和核電替代,能源消除以電能替代,估計(jì)需要電能20萬億千瓦時(shí)(按4500億千瓦時(shí)電能替代1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算)。這個(gè)數(shù)字與南方電網(wǎng)公司估計(jì)的飽和度相差很多。
改革開放以后的能源預(yù)測(cè),都或多或少在考慮能源轉(zhuǎn)型,用清潔、低碳能源替代化石能源。從1996年到2015年收集到14個(gè)預(yù)測(cè)資料,絕大部分預(yù)測(cè)到2050年。隨著對(duì)能源轉(zhuǎn)型的認(rèn)識(shí),2050年的發(fā)電量和裝機(jī)容量不斷提高,但到目前為止,2050年的發(fā)電量還沒有提高到20萬億千瓦時(shí)。1996年能源部課題組預(yù)測(cè),到2050年發(fā)電量不到7萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量14.86億千瓦,還不到“十三五”規(guī)劃2020年發(fā)電量6.8萬億~7.2萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量20億千瓦。2012年國(guó)家開發(fā)銀行吳敬儒的預(yù)測(cè),2050年發(fā)電量為13.8萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量35億千瓦。2012年中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)王志軒預(yù)測(cè),2050年發(fā)電量為16.3萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量達(dá)49億千瓦。2014年華北電力大學(xué)羅建國(guó)等人預(yù)測(cè),2050年發(fā)電量15萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量41億千瓦。到2015年國(guó)家電網(wǎng)公司能源研究院白建華預(yù)測(cè),發(fā)電量15萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量68.4億千瓦 (其中包括儲(chǔ)能容量6億千瓦)。如果按白建華的預(yù)測(cè)2050年發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)為2200小時(shí),那么要達(dá)到飽和電量20萬億千瓦時(shí),裝機(jī)容量應(yīng)該達(dá)到90.9億千瓦。如果要想用電力完全替代所有各種化石能源,以全球綜合電力網(wǎng)替代全球綜合能源網(wǎng),20萬億千瓦時(shí)是不夠的,關(guān)鍵是4500億千瓦時(shí)電力替代不了1.3億噸標(biāo)煤。目前2050年的預(yù)測(cè)已經(jīng)有好幾個(gè)超過了南方電網(wǎng)公司的預(yù)判,但卻都沒有超過關(guān)于20萬億千瓦時(shí)的預(yù)測(cè),看來認(rèn)為2030年達(dá)到電力的飽和用電水平是不可靠的。
最近有人說,在2017年前中國(guó)一直存在著兩個(gè)潛在的風(fēng)險(xiǎn),第一個(gè)是能源,第二個(gè)是糧食。自從在技術(shù)上獲得三大突破,中國(guó)有可能排除兩大風(fēng)險(xiǎn)。這三大突破是:(1)地?zé)岣蔁釒r的研究成功;(2)低成本沙漠化土壤改良;(3)海水、鹽堿地、水稻種植。干熱巖勘查的重大突破,它比煤炭、石油的儲(chǔ)量高幾十倍,甚至可能使人類放棄高溫核聚變生產(chǎn)能源的努力。干熱巖如能開采成功,可以彌補(bǔ)我國(guó)能源資源的不足,對(duì)于電能的替代,電力飽和水平也可能有影響。電力飽和用電水平的高低,取決于用電力替代化石能源的水平(用電力替代化石能源的比例,例如替代50%、80%,還是全替代),再一個(gè)就是電力替代化石能源的速度,替代速度越快,飽和用電水平就會(huì)越快到來。而這兩項(xiàng)速度的高低取決于經(jīng)濟(jì)性。我們希望干熱巖的利用技術(shù)能很快成熟,干熱巖能為中國(guó)電力替代作貢獻(xiàn)。
新時(shí)代、新征程、新常態(tài)下,就要有新的電力預(yù)測(cè)方法,要拋棄電力彈性系數(shù)法、人均用電量法,要用調(diào)查研究來預(yù)測(cè)負(fù)荷。