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我们并不是缺电量,而是缺电力

摘要: 作者: 高雅 冯迪凡 过往数十载痛心疾首的呼吁,都不如一个夏天的高温所带来的感受更真实:全球同热,考拉在火光中尖叫着惨死...

  作者: 高雅 冯迪凡

  过往数十载痛心疾首的呼吁,都不如一个夏天的高温所带来的感受更真实:全球同热,考拉在火光中尖叫着惨死于森林之中。

  不过,正如能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥在接受第一财经记者专访时所说的那样,既然改变已经发生,我们也要努力逐一适应气候变化的这些影响。

  邹骥曾任联合国气候谈判中国政府专家组成员、谈判代表团代表。在他看来,气候变化的负面影响主要体现在水资源分布紊乱、农业减产、生物多样性受损、海平面上升、基础设施建设和人体健康等六方面,而“应对气候变化的时间尺度和空间尺度很大,要全球共同行动,并且要持续几十年的努力才能见效”。

  而针对今夏突出的缺电问题,他解释道,“我们并不是缺电量,而是缺电力。”

  “在炎热的夏天,大家集中用电,机组就显得不够用了,但并不是一年到头总不够用,在很多情况下,我们发电站机组的利用率只有70%(据如下数据:4000/5500),即一般火力发电厂的机组年利用小时数设计上为每年5500小时,但实际平均利用小时数约为4000小时,有1500小时是闲置的。”他称。

  针对储能,邹骥提出,中国的一个资源优势就是星罗棋布的水库,因此我国拥有大力发展抽水蓄能的优势,在很多地区还有发展风光水多能互补的条件,同时开发小时级化学储能和季节级的蓄能与调能措施,并应重视加强输配电网的电力调配功能,再配合用电侧的响应调节,全系统的电量和电力平衡大有潜力。

  气候变化六大负面影响

  第一财经:因极端天气频发,目前有不少道路被高温或泥石流毁坏,这意味着以往的基建项目中使用的气候风险模型可能不再适用。认为气候变化会如何改变企业的经济决策,未来应该如何推动经济活动更适应当前的气候特征?

  邹骥:气候变化的影响短期内很难显现,但放在更长的时间尺度下将较明显。总体而言,气候变化的负面影响体现在六个方面。

  第一,气候变化后,水资源的分布变得紊乱,常下雨的时段和地区都发生了变化。人类从农业社会以来根据水资源的分布而聚居,这样一来,可能会造成大尺度的人口地理分布的改变。

  第二,由于水资源的变化,农业的产量和质量将受到影响。如果农业减产,会出现粮食危机,这是很现实的问题。特别是非洲等贫穷的发展中地区,粮食基础薄弱,很容易出现饥荒。第三和第四是生物多样性以及海平面的变化。

  第五则是对基础设施的影响。比如公路修建的成本会发生变化。青藏铁路的修建就大量基于冻土之上,如果温度上升半摄氏度,冻土的松软程度就不一样了,地基的坚固程度也不一样,施工标准和成本也就不一样。

  第六是对人体健康的影响。如果平均气温呈上升态势,特别是在夏季,固热时间延长,很多脆弱人群可能就会大大受到干扰。

  总而言之,气候变化的影响非常广泛。既然改变已经发生,我们就要努力逐一适应气候变化的这些影响。除此之外,还有“减缓”措施,比如《巴黎协定》提出了1.5摄氏度温控目标。应对气候变化的时间尺度和空间尺度很大,要全球共同行动,并且要持续几十年的努力才能见效。

  第一财经:电力安全、电力低成本和电力清洁性之间,是不是构成了“不可能的三角”,可否同时实现?

  邹骥:首先,可再生能源内部要实现平衡。比如能源互补,协调风能、光能、水能,这将平抑很大一部分缺水、缺风或缺太阳时带来的能源供应间歇性波动。对于夏季存在的季节性用电高峰和昼夜、有风无风带来的供电间歇性短期波动以及用电侧负荷高峰的季节与昼夜波动,可以运用现代信息技术和市场机制,配套发展,系统性地建立互补体系,缓解矛盾。

  此外,我们并不是缺电量,而是缺电力。当炎热的夏天民众集中用电,机组就力不从心,但这并非一年中的常态。很多情况下,我们发电站机组的利用率可能只有70%左右。我国火电机组的平均发电时间设计上是每年5500小时,但真正实现的只有4000小时。

  所以,储能也是一大重要措施。无论是按小时还是按季节,我们都可以在能源富裕时将其储存起来,在尖峰时刻放出。现在,中国主流的储能措施还是抽水蓄能,并有很大的发展余地,小时级和季节级的蓄能措施也都在开发之中,但投资和运营成本要考虑分摊机制。

  发展储能的同时还应重视发展电网的输配调配能力。从硬件上说,我们的输电网和配电网还有薄弱环节,比如在浙江、江西、安徽、湖南和湖北等重点地区“电荒”现象频仍,恰是因为这一带用电需求比较旺盛,但电源还不丰富,电网不发达。在缺电期间,即使其他地区想要调配电力,其接收能力也有问题。因此,我们的电网应修得更强大、更四通八达、更智慧。从软件上说,经过投资和技术进步,我们可以在高比例可再生能源发电的情况下,利用智慧电网技术和市场机制调节供求的不平衡。

  当然,这些问题都不能指望一夜之间解决,我们要有一个过渡性计划,先立后破,“立”的是高比例的可再生能源,还有分布式电网,“破”的是逐渐淘汰煤电。这种大的趋势始终没有改变,不要为短时的偶然因素,放弃投资和研发的方向。

  电力危机的启示

  第一财经:去年以来,美国、德国等国都出现了不同程度的电力危机,为了应对保供,德国宣布重新启用煤电站。在全球范围内,煤电是否又回来了?

  邹骥:简短地说,“退煤”的长期趋势没有变化,但我们需要更精细地认识煤电在整个能源体系中的地位和功能的变化。从时间框架来看,“退煤”可能要放在二三十年的时间尺度中讨论,这是不可能一夜之间发生的转变。

  世界范围内,能源出现波动始于疫情,以及救助经济于疫情的重要的金融政策。2020年春天,全球遭受疫情冲击后,美联储出台无限量化宽松政策,一年内发行了9万亿美元。而这些美元的标的物,一是股市,二是房地产,三则是大宗商品。从2020年下半年起,大宗商品的国际价格一路飙升,特别是煤、油、气的价格升得飞快。

  今年2月,雪上加霜,俄乌冲突冲击国际供应链,欧美对俄罗斯实行制裁措施后,欧洲油气供应不足,再加上电费没有严格管制,因此出现了电价飙升。

  这样看来,全球出现的能源危机有两重含义,一是价格飙升,二是供应链不稳固。

  对德国而言,重启煤电站仅仅是一个局部、临时的应急措施,不代表德国能源的主流和长远发展方向。一方面,德国的煤电不是主流,其并没有变成一个以煤电为主的国家;另外一方面,这也不是一种发展的趋势,只是短期内的能源危机引发了这种灾备措施。这也彰显了煤炭在较长的历史时期中依然具有保底、灾备以及在灵活性改造中调峰的功能。

  换言之,煤电是作为灾备的功能出现的,而不是作为基础负荷。边际上有缺口,国家就可以启动没有关闭的或者保留机组的煤电厂,补足缺口。

  这给我们的启示是,一方面,关停煤电不是彻底拆掉煤电机组,我们应保留机组,以备不时之需。另一方面,德国乃至欧洲在减少对俄罗斯的能源依赖时,重要措施是控制需求以及提高能效,但完全解决问题的根本方法还是发展可再生能源。但无论是发展可再生能源还是进口多元化,都需要时间。空白期内只能暂时重启一部分火电厂的机组来过渡衔接。一旦德国实现可再生能源发电的目标,将大规模地脱离俄油、俄气,由可再生能源来替代。

  因此,“退煤”是一个复杂的问题,我们不应把短期和长期混淆,也不要把局部和整体混淆,也不要把支流和干流混淆,还是要看清主流的趋势。

  第一财经:从大的时间框架看,我国煤炭行业发展曲线可能是什么?

  邹骥:国际煤价的飙升也影响到煤炭在中国港口的离岸到岸价格,例如影响到秦皇岛动力煤的价格。2021年夏天,中国的煤价从800元/吨,飙升至2300~2400元/吨。这个港口煤价扣除从坑口到港口的运费,就确定了煤炭的坑口价格。这引发了煤电厂市场化的燃料煤和被管制的电价之间的倒挂,煤电厂每发一度电亏损几毛钱,进而引发煤电厂发电积极性严重受挫,形成多省市的拉闸限电。2021年10月间,中国政府采取果断的煤炭价格严格管制措施,在短短几个星期的时间压抑煤价,提高了煤炭的供应,火电厂燃料煤库存迅速回升到正常的水平。这些都证明去年的所谓“电荒”并不是由于煤炭和煤电的物理产能不足所引起的,也不是由于用电和用煤需求突然上升,而主要是国际金融因素所致。这个判断的含义在于:我们要端稳能源饭碗,保证能源安全,当下的着力点是控制好能源价格,避免盲目扩大煤炭和煤电产能以及由此造成的新的产能过剩和资产沉没的风险,同时加速发展非化石能源,使之能够全部弥补新增能源需求的差距,既缓解能源安全的压力,又通过超前基础设施投资贡献于稳增长,还符合应长期碳中和的方向。

  对我国而言,比“退煤”更确切的说法是,稳住存量,调整增量。简单来说,我国年消耗原煤量大概是40亿吨出头,最近这两三年可能会略有增长,和新增的非化石能源一道去填补新增能源需求的差距,但不会太多。到了“十五五”期间(2026~2030年),随着非化石能源的发展且全部承担起满足新增能源需求的负担,煤炭增量趋零,其消耗总量会逐步进入峰值状态,并经历一个平台期。到了“十五五”末年,煤炭消耗量将可望进入下行通道,保持缓慢下降的态势,这一态势会保持到2040年前后。

  2040年这个时间节点是由我国煤电机组的平均机龄和非化石能源技术迭代周期所决定的。我国11亿到13亿千瓦之间的火电机组目前的平均机组年龄是13年,而设计上的使用寿命是30年,所以计算下来,2040年前后现有机组大多可以寿终正寝,那时大规模淘汰火电机组的经济条件将日臻成熟,这也是比较经济的路径。

  更重要的是,这二十年期间,如果我们抓紧建设,我国的可再生能源将能挑起大梁,替代那些即将退役的煤电机组,变成主力电力来源。从可行性上看,过去十年,风能与光能的可再生能源成本下降了90%,这就是技术迭代的结果。未来,这一成本会继续下降,累计效应下,增量会超过现在的存量,彻底改变我们的能源结构。

  为了实现这一点,我们一方面应严控新增的煤电机组,同时保证老机组的正常稳定运行。另一方面,最大限度加速加倍发展可再生能源,用可再生能源去填补新增的能源需求量。

  考虑到中国当下是一个以煤为主的国家,“退煤”的过程大约会经历30~40年。在20年内,煤的消耗量将比较平稳,略微下降,但在20~40年后,煤炭使用量会出现急剧下降。

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