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胡兆光:怎样向电力强国迈进?

行业聚焦点中国仪表网2011年12月08日 13:44人气:3642

  导读:根据美国电力的数据显示,美国2010年的发电量是41200亿千万时,我国去年是42278亿千瓦时,也就是说在去年中国已经成为全球发电量第一大国。现在我国已经成为电力大国,怎么样才能迈向电力强国?笔者认为应该从电源方面入手,优化电源结构,增强电网的配置能力,科学合理的高效用电,这需要智能电网和需求侧管理。
  
  近年来,根据我国电力发展情况,笔者进行了历史模拟。研究证明,中国的经济增长率有周期性的特征,这个模拟大致是9年左右的周期,经十年的检验较为吻合。倘若按照这样一个周期,对于经济的发展、规划,都可以有一些参考的作用。
  
  从能源来讲,中国的能源是一次能源,就能源消费使用流向过程而言,我国的煤炭很大一部分转变成电能,石油使用在工业和交通领域。通过这个流向,可以看出国家发展的阶段和对能源需求的经济结构的展现。根据美国电力的数据显示,美国2010年的发电量是41200亿千万时,我国去年是42278亿千瓦时,也就是说在去年中国已经成为全球发电量第一大国。针对这样的现状亦需要冷静对待,美国的煤电是18000亿千万时,占了45%,而我国的煤电是32000亿千万时,占了80%,还有核电、气电等能源,煤电消费总量上我国仍然是最高的。
  
  从用电量来讲,2010年我国用电量按照国际口径统一的比较为39000亿千瓦时,而美国的用电量是38000亿千瓦时,差距很大。众所周知,工业用电量反映了实体经济的运行状况,从金融危机以来,世界各国感觉到虚拟经济的不可靠性,开始对实体经济青睐,而从用电结构上也可以看出来这样一个经济结构。并不说人均用电量越高越好,我们也看到了美国的困惑与优势。首先,美国的煤电小机组仍然在运行,我国在“十一五”期间把10万千瓦以下的小机组都关掉了,但5万千瓦的小机组在美国还在运行;其次,美国的电网还不够强,特别是可再生能源从美国中部往东西部输送时遇到了问题;再次,可再生能源的比例还是比较偏低,这是美国电力行业普遍存在的困惑所在。
  
  美国在用电方面的困惑是工业用电比重太低,也就是说实体经济太低,虚拟经济太高,笔者认为这是美国的失误造成的,人工成本上升之后美国把工业转移到国外,降低本国实体工业的岗位减少,此外,美国的用电效率不是太高,电价很便宜,家庭用电很奢侈,这并不一定是好事,这也是美国电力行业发展的困惑之一。
  
  当然,美国也有优势:输电技术、可再生能源发电技术、电动汽车技术,这些都是今后有发展的优势,另外,不容忽视的是美国具有较强的社会技术创新的能力。
  
  反观我国目前的电力工业则属于在“成长的烦恼”阶段,具体体现为第一,是资源分布不均;第二是电网配置能力不足;第三是煤电比重太高,水电资源有限,核电技术不强,电价机制不顺,工业用电比重太高,用电效率不高,电能效益不高。
  
  目前,我国在特高压技术和坚强智能电网技术方面均具有一定优势,加之我国的实体经济基础比较雄厚,这也是我国电力工业发展的优势所在。
  
  美国电力工业的发展对于我国的启示是要通过坚强的实体经济,在发展过程中支撑一部分虚拟经济。在用电方面,我国应通过工业用电,实体经济直接的数据来支撑商业用电和生活用电。
  
  现在我国已经成为电力大国,怎么样才能迈向电力强国?笔者认为应该从电源方面入手,优化电源结构,增强电网的配置能力,科学合理的高效用电,这需要智能电网和需求侧管理。什么叫电力强国呢?要安全,还要可靠,要保障供给,是电力保障国民经济对电力发展的需求。另外,还要是绿色的,要环保、要节能、高效,这个“高效”不仅仅是用电效率的高,还代表着效率的高,也就是电耗要低,这是电力强国的一个标志。
  
  目前,我国非常注重节能减排,在我国的能源战略中,首先提到先节约后发展,节约在前。我国在2010年的GDP能耗比2005年下降了19.1%,尽管没有完成20%,但也是有史以来惟一一个五年之内下降19.1%的成绩。我国现在的目标是“十二五”期间能耗下降16%,国家正在制定一些政策。2020年,我国承诺非化石能源所占比重达到15%,碳强度比2005年下降40%~45%。这些节能与发展,是我国的选择亦是能源发展的主要思路。
  
  不过,也应该看到,我国提出能源供应多元化,不能完全依靠石油的进口,这对中国的安全风险非常大。从周边国家进口一部分电代替石油也是有可能的,减少一亿吨的石油进口对中国能源安全是巨大的保障。
  
  笔者发现一个规律:经济发展越高,人民生活水平越高,发电负荷曲线越尖。负荷率下降必然导致发电能耗的增加,特别是华北,华北靠火电调风,如果用火电调风,(我们做了一个测算)华北地区负荷率将提高一个百分点,煤电煤耗下降4克/千瓦时,机组容量100万千瓦,倘若发45万千瓦或者50万千瓦,煤耗一定会上来,这些都是负荷率下降带来的。
  
  从需求侧管理方面,我国做了很多工作,特别是出台的《需求侧管理办法》,有很大的促进作用。我国在2010年通过需求侧管理,工业节电863亿千瓦时,照明节电实现230亿千瓦时,家用电器、商用和办公设备实施能效标识的节电量为650亿千瓦时。这些工作美国1991年至2003年也在做,这是他们节电的效果,可以看出来美国在这方面投资很大,效果也是很好的,我国需要再进一步努力。
  
  美国需求侧管理最好的应该是加州。在这方面,美国能源监管委员会的主席非常关注中国节能电网,通过智能电网节电的一些技巧,扩展到EPP、能效电厂。对于一个能效电厂,我们的用户端有许许多多,可以有高效电动机的EPP,变频调速的EPP,节能变压器EPP,蓄能EPP。这样的话我们通过国家层面综合资源战略规划,统一考虑,建设虚拟电厂和实体电厂。通过对节能、需求侧管理的政策扶持,管理用电量。
  
  经过初步测试,从2020~2030年,2020年全国装机大约在17.6亿千瓦,届时EPP能效电厂可以达到1.82亿千瓦,我国2020年风电和太阳能达到1000万千瓦,但是我国虚拟电厂同样容量的电场很少。
  
  总体效果2020年可以节约3476亿千瓦时,节煤1亿吨标煤,减少2.4万吨二氧化碳的排放。我国需要智能电网,确保电网安全稳定运行的前提下,最大限度的将清洁能源发电量吸纳、送出,同时,最大限度的通过需求侧管理,引导用户科学用电。
  
  综上所述,通过智能电网和需求侧管理,可以更多的吸纳可再生能源,我国的智能电网中,比如风电是不可测的,但用户的用电设备是可调的,只要用户愿意,如家里面洗碗机,用户把洗碗机交给电网来控制。通过智能电网可以更多的吸纳可再生能源,吸纳所谓的“垃圾电”,都可以通过智能电网来实现,所以智能电网可以提供一个非常好的平台。
  
  通过智能电网丰富多彩的生活,不仅降低用户对电费的支出,更重要的是更多的吸纳可再生能源,在电网中把风电利用起来,使高峰的“尖”尽量小一点儿,能够多发一点儿,不要有极大的浪费。
  
  欧洲在智能电网方面也做了很多工作,欧盟能源委员认为欧洲未来智能电网投资2600亿欧元。
  
  另外,电网企业在节能减排中,在需求侧的管理中也发挥很重要的作用,电网企业是今后管理的实施主体。电网企业已经开始在各个省的电力公司中成立节能服务公司,起到节能减排的作用。国家电网公司在过去五年里已经积累了大量的经验,做了大量的工作。
  
  笔者认为,我国今后还有需要解决的问题,这也是我国从电力大国向电力强国迈进必须要解决的问题:一是价格机制亟盼理顺,二是财税障碍依然突出,三是融资瓶颈尚未通畅,四是诚信机制有待建立。
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