改革開放40年我國電力發展回顧與展望
1978年,黨的十一屆三中全會拉開了我國改革開放的序幕,締造了震撼世界的“中國奇跡”。電力作為經濟發展的基礎保障,40年來伴隨我國終端用能的電氣化水平不斷提升,已成為助推經濟發展的重要抓手。黨的十八大以來,生態文明建設被提升到前所未有的高度,美麗中國要實現人與自然的和諧發展,電力將發揮重要作用。電力的使用既清潔又高效,特別是可再生能源電力已成為我國調整能源結構、減少煤炭消費、推動經濟轉型的關鍵抓手。我國電力通過60多年的發展,特別是改革開放以來,在全國聯網、解決無電人口等方面取得了舉世矚目的成績,但也必須看到我國電力發展仍面臨清潔能源消費比重偏低、配置資源效率低下、體制機制有待完善等重重挑戰。在建設現代化經濟體系的過程中,我國電力行業該如何發展,如何適應新的經濟發展體系,如何加快改革創新,已成為未來我國能源領域改革發展迫切需要解決的問題。
改革開放以來我國電力發展情況
電源結構不斷優化,技術創新引領發展
改革開放之初,我國電力供應主要依靠水電和火電,電力供應矛盾十分嚴峻,在一定程度上成為當時國民經濟發展的主要瓶頸之一。1978年全國發電總裝機容量約為5712萬千瓦,其中,水電裝機1728萬千瓦,占總裝機容量的30.3%,火電裝機容量3984萬千瓦,占總裝機容量的比重約為69.7%;全國發電量2565億千瓦時,水電發電量446億千瓦時,占總發電量的17.4%,火電發電量2119億千瓦時,占總發電量的82.6%。通過改革開放40年的不斷發展,我國不僅水電、火電等常規電源裝機容量大幅增長,而且以風、光、核等為代表的清潔能源也實現跨越式發展,促進了我國電源多元化格局的形成和結構的優化,電力供應矛盾逐步緩解,有力保障了國民經濟的發展需要。截至2017年底,全國發電總裝機容量177703萬千瓦,相較1978年增長超過30倍,其中,水電增長了18.7倍,火電增長了26.8倍,核電、風電和太陽能發電從無到有,裝機容量分別達到3582萬千瓦、16367萬千瓦和13025萬千瓦;清潔能源比重由1978年的30.3%提升至2017年的37.8%。從發電量看,2017年全國總發電量達到64179億千瓦時,約是1978年的25倍,核、風、光等清潔能源發電量比重達到29.1,相比1978年提升了11.7個百分點(見圖1、圖2)。
過去的40年我國經濟持續高速增長,電力需求旺盛,華能、華電、國電一批百萬千瓦超超臨界火電機組相繼投運,我國在超臨界機組發電技術、大型空冷機組的開發和應用等方面均達到國際先進水平,火電機組發電煤耗和供電煤耗也從1978年的434克/千瓦時和471克/千瓦時,分別下降至2016年的312克/千瓦時和294克/千瓦時。依托國家重大工程建設,我國水電裝備也實現了顯著進步,三峽、溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德等一大批大型水電站相繼投運,我國大型水電機組的制造能力和水平已達到世界領先水平,水電控制自動化、流域梯級利用已居世界先進。我國核電從無到有,成功走出了一條“引進、消化、吸收、再創新”的逆襲之路,“華龍一號”示范工程標志我國已經掌握了具有自主知識產權的第三代百萬千瓦級核電技術。我國可再生能源發電起步比較早,但在相當長的時期內進展非常緩慢,自2015年《中華人民共和國可再生能源法》發布以來,近十幾年,我國的可再生能源技術發展迅速,特別是“十五”后期以來,風電、太陽能發電從制造到開發取得了一系列突出成就,目前我國風電和太陽能發電裝機容量連續多年穩居世界第一,全國已建立起較為完整的可再生能源產業鏈,大型風機、低風速風機、光伏發電效率、光熱發電等不斷獲得突破。
各級電網持續完善,資源實現大范圍配置
改革開放之初,我國電網建設相對滯后,全國220千伏及以上輸電線路長度僅2.3萬千米,變電容量約為2528萬千伏;歷經40年的建設,全國電網建設也取得了舉世矚目的成就,最高電壓等級從220千伏、500千伏逐步發展到當前的1000千伏、±800千伏,電壓層級分布日趨完善,截至2017年底,全國220千伏及以上輸電線路總長達到68.8萬千米,是1978年的30倍,變電容量達到40億千伏安,相比改革之初增長了157倍多。“十二五”時期,新疆、西藏、青海玉樹藏族自治州、四川甘孜州北部地區相繼結束了孤網運行的歷史,全國徹底解決了無電人口用電問題,電網成為滿足人民美好生活需要的重要保障。我國電網規模2005年以來穩居世界第一,電網建設總體保證了新增17億千瓦電源的接入,滿足了新增電量6萬億千瓦時的供電需求,有力支撐了社會經濟的快速發展。
我國的發電資源與電力負荷呈現明顯的逆向分布,煤電資源主要分布在東北、華北和西北,風電資源主要集中在“三北”和華東沿海地區,太陽能光伏資源主要分布在西北和華北地區,而負荷中心集中于東南部沿海和中部地區,跨省跨區電網建設已成為我國解決資源分布不均、優化發電資源的重要手段,我國已基本建成“西電東送、南北互供、全國聯網”的電網配置資源格局,8條1000千伏特高壓交流線路和13條±800千伏特高壓直流線路相繼投運,電力資源的大范圍調配成為常態。從2006~2017年,我國跨區輸電容量增長了5倍,西南、西北和華中三個區域的輸出電量規模最大,合計占比超過3/4;34個省市中,20個省市凈電量輸出超過10太瓦時,13個省市凈電量輸入超過10太瓦時;作為水電資源豐富的西南地區,云南和四川是全國跨省外送電量比例最大的省份,2017年均超過40%;而北京和上海作為人口密度最大的城市(除香港和澳門),年用電量超過40%為外來電(見圖3、圖4)。
電力市場化改革逐步推進,競爭體系初步形成
為了促進電力行業更好地滿足經濟和社會發展需求,提高從電力建設、生產到消費的效率,電力行業一直走在我國改革的前列,前后大致經歷了三個階段。
第一個階段,省為實體,集資辦電。改革開放后,隨著經濟的發展,用電需求猛增,電源不足的矛盾越發突出。為了解決電源投資不足的問題,我國出臺多渠道、多層次、多形式集資辦電政策,核心思想是引進外國資本、鼓勵民間資本投資建設電源,相繼成立了華北、東北、華東、華中、西北五大電力集團公司,華能、新力等發電公司,長江三峽、清江、五陵等水電公司,還成立了南方電力聯合公司,打破了國家獨家辦電的局面,調動了各方面的積極性,極大地促進了電力特別是電源的發展。
第二個階段,政企分開,廠網分離,競價上網。伴隨當時我國經濟進入調整階段,為了更好地提高電力行業效率,競爭性電力市場在全國開始試點建設。1997年國家電力公司成立,開啟我國步入政企分開、公司化改組的軌道;1998年電力部撤銷,電力行政管理權移交國家經貿委及地方政府,截至2000年底,全國大多數省市電力工業完成政企分開。2002年,原國家電力公司一分為七,成立國家電網、南方電網兩家電網公司和華能、大唐、國電、華電、中電投五家發電集團,基本形成了我國電力競價上網的格局。從2003年開始,一直到2010年,電力供需基本處于嚴重緊缺狀態,在這個時期無論是電源建設規模,還是電網建設規模,均達到了過去幾十年的頂峰。2011年開始,我國成為世界第一大電網系統;2013年,全國電源裝機總規模超越美國,位居世界第一。
第三個階段,配售分開,改革深化。2015年伴隨《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(9號文件)的印發,我國電力體制改革得到進一步深化,在電力生產、運輸、交易、消費產業鏈條上,對自然壟斷部分實行管制;對非自然壟斷部分予以放開,引入競爭機制。打破了電網企業的售電專營權,向社會放開配售電業務,推進建立了相對獨立規范運行的交易機構;同時,還在增量配電網領域,積極引入社會化資本投資,最終形成了“管住中間、放開兩頭”的體制架構,促進了電力發、輸、配、用各環節效率提升。
當前我國電力發展面臨的主要挑戰
縱觀改革開放以來我國電力行業的發展變遷,電力在支撐經濟發展中發揮著越來越重要的作用,伴隨我國社會主要矛盾轉變為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發展之間的矛盾,電力發展也經歷了從最初保障性供應,到解決資源分布不均衡,再到當前優化能源結構,電力已成為構建現代化能源體系和推動經濟高質量發展的重要抓手;伴隨改革的推進,打破壟斷、引入競爭依然是電力領域適應新經濟發展階段的必然方向。然而我國電力發展有起伏、有往復,依然面臨以下幾方面的挑戰:
發展方向和市場導向不明確,導致嚴重依賴化石能源與清潔能源消納困難依然并存。在我國原有以煤炭為主的能源系統慣性依然存在,2017年全國總發電量的68.5%來自燃煤發電,2.4%來自天然氣發電,化石能源發電比重依然偏高,很多地區環境承載能力已達到或接近上限,高碳消費成為造成我國大部分城市嚴重污染的重要因素;國際上,我國要履行《巴黎協定》應對氣候變化的自主行動計劃,要求2030年左右實現碳排放達到峰值。面對國內和國外的壓力,我國當前可再生能源發展卻面臨嚴峻的消納形勢,2017年全國棄風電量422億千瓦時,主要集中在“三北”地區;棄光電量73億千瓦時,甘肅、新疆、陜西、青海和寧夏較為嚴重。雖然風、光等可再生能源發電具有波動性和間歇性的特點,由于發展方向和市場導向不明,使得電力系統巨大和潛在的靈活性不能被挖掘和利用,外加地方和企業間的利益壁壘,這是造成當前清潔能源消納困難的主要原因。
我國可再生能源富集地區,電源結構多以傳統燃煤機組為主,受設計等因素影響,我國燃煤機組最大調峰幅度普遍設定為50%,遠遠落后于丹麥、德國等20%左右的領先水平,電力體制機制改革滯后,致使煤電機組靈活調節能力受限;其次,當前的電網調度和交易體系嚴重影響了省間、區域間電力互濟能力的發揮,而且成為省市利益的保護傘,嚴重影響了電網靈活性的釋放;第三,用戶側缺乏有效的價格等機制,電力需求響應資源開發不足。
綠色發展理念沒有深融到電網建設中,使電力資源配置效率不高。我國資源與需求的分布不均衡,迫使“西電東送、南北互供、全國聯網”成為客觀必然。然而自2004年以來,我國電網發展呈現重高壓輕低壓、重輸電輕配電的趨勢,過分強調新建大容量、遠距離特高壓輸電項目,大量已建500千伏、750千伏跨省、跨區輸電線路無法得到有效利用,造成我國輸電網線路配置資源效率低下。2016年我國裝機容量與輸電線路回路長度之比約為2638千瓦/千米,僅為歐洲電網(2015年)的74.2%,美國電網(2012年)的69.3%,同樣低于日韓電網,如果參考美國電網的利用水平,我國當前電網還可以支撐新增7.3億千瓦的電源裝機;2016年我國全社會用電量與輸電線路回路長度之比為955萬千瓦時/千米,不足歐美的80%,遠低于日韓的2291萬千瓦時/千米和1522萬千瓦時/千米。如果參考美國的輸電水平,當前輸電網可以支撐7.8萬億千瓦時的用電量,這就意味著我國“十三五”期間不再需要新增任何輸電線路。同時在技術尚未完全成熟的情況下,快速上馬大批特高壓跨區輸電項目,造成部分重大輸電工程運行輸送功率不能達到預期,可靠性指標遠低于全國平均水平。近期國家能源局關于《浙福特高壓交流等十項典型電網工程投資成效監管報告》披露,哈鄭工程投產以來最大輸送功率不足設計輸送容量的63%,2016年哈鄭、糯扎渡、溪洛渡年度能量不可用率分別為0.18%、0.3%和0.3%,遠高于同期全國0.061%的平均水平。
適應能源轉型變革需要的電力體制機制仍有待完善。長期以來,我國延續發電計劃調度和政府定價模式,已無法適應當前低碳、清潔發展需要,很難調解不同電源之間、各個區域之間的利益沖突;價格制度也尚不完善,缺乏激勵電源側增加靈活調節能力的市場機制,造成火電機組調峰應用、抽水儲能等靈活調節能力較高的電源發展緩慢;需求側響應能力也沒有得到深入挖掘,用戶電價缺乏彈性,系統調節需求無法通過價格信號傳導至用戶,并影響其用電行為,導致用戶參與系統調節的積極性不高;能源價格、稅收等作為調節市場利益關系的重要政策手段,也沒有充分考慮和評估對于外部環境的影響,導致清潔能源的低碳、綠色、環保優勢無從發揮。對于可再生能源來說,當前的固定電價政策是我國可再生能源發展的主要支持機制,但隨著可再生能源規模日益增大,補貼缺口不斷加大,并且補貼水平調整不平穩,多次造成補貼下降產生的“搶裝潮”,不適用于未來電力市場改革和可再生能源市場化發展方向。
未來我國電力高質量發展展望
按照“十九大”提出的現代化經濟體系建設要求,到2050年實現“美麗中國”,電力將起到主導作用,終端用能需要實現高比例電氣化。如果2050年實現終端用能電氣化比例55%~60%,人均用電需要到達10000~11000千瓦時,這就為可再生能源電力帶來了巨大的發展空間,一次能源供應結構可以實現2/3來自于可再生能源,能源消費總量可以從2017年的44.9億噸標準煤降到2050年的35~36億噸標準煤,實現能源、經濟、生態良性循環的可持續發展的經濟社會系統。所以,未來我國電力發展必將進入高質量發展階段,源、網、荷的發展要符合五大發展理念,電力體制機制改革要為建設清潔低碳、安全高效的電力系統搭好平臺。
需要嚴格控制煤電裝機和電煤消費量,運用市場化手段提升電力系統的靈活性。我國的終端能源還會繼續增長以滿足經濟增長的需求,如果仍然以化石能源為主轉化為終端能源,我國PM2.5的問題會越加嚴重,生態環境會進一步惡化,同時也難以滿足履行《巴黎協定》的要求,所以要提早做準備,制定減煤、去油的能源戰略,為可再生能源的發展創建市場空間;按照國際領先水平鼓勵火電機組進行熱儲能技術改造,加快擴大全國火電靈活性改造范圍,嚴格限制系統調峰困難地區火電熱電聯產化;按照經濟技術合理原則加快華北、東北、西北地區抽水蓄能電站建設,同時在北京、上海、廣州等一線城市加快推動電動汽車替代燃油汽車應用,并建立相應的市場機制將這些微型儲能電站與本市的電力系統融合發展,可大比例吸納風電和光電,使電力結構綠色化;充分利用不同省區用電負荷、可再生能源發電的錯時特性,不斷挖掘跨省區調節潛力,促進跨省區調節資源互濟;加快推進電動汽車智能充放電等靈活負荷控制,充分釋放需求側資源的靈活性。
推動電力跨省跨區接續傳輸,加快電網輸配分開。堅持電力就近利用原則,充分利用已有省間、區域間500千伏、750千伏輸電聯絡線路,實行從優先省內平衡、到協調區域平衡、再到集中全國平衡的逐層電力調度,實現各類發電資源集中與分散利用并重、就近與跨區消納并舉,推動清潔能源在更大范圍內優化配置。加快推進電網輸配分開,建立非盈利性質的輸電公司,形成政府監管、滿足市場需要的科學輸電建設機制,減少網絡冗余,提高線路運行效率和管理水平,不斷降低輸電費用。放開配售電市場,引入全面競爭機制,發揮市場在配電網資源配置中的決定性作用,由市場形成配電價格,強化商業模式創新,實現電網高效溝通供需兩側資源。
構建節能低碳電力調度體系,加快相關電力市場機制建設。加快出臺節能低碳電力調度辦法,保障清潔能源優先上網,實現我國能源的清潔低碳、安全高效利用。盡快改變當前以省為主體的電力市場建設格局,加快推進區域電力市場建設,充分發揮區域級電力調度職能和跨省區聯絡線調劑作用,打破省間壁壘,促進送端地區與受端地區資源的互濟;建設統一開放、競爭有序的區域、全國電力市場,持續擴大化石能源與非化石能源的競爭格局,倒逼各地充分利用電網資源。加快制定輸電受端地區電網接納機制和輔助服務激勵政策,實現對清潔能源消納相關利益主體進行有效補償,盡快建立完善的輔助服務市場,為未來充分釋放電動汽車、需求響應等需求側靈活性資源提供基礎平臺和體制機制保障。
加強依法監管,構建電力投資、運營現代化全方位監管體系。充分利用信息采集、大數據、“互聯網+監管”等先進技術手段建立常態化政府監管機制,建立責任追溯制度;引入電力第三方監督,設立獨立部門或邀請第三方機構進行“事前、事中、事后”監督,并將監督情況及時反饋到規劃、政策、標準、審批等環節;向社會公開發布電力監管報告,披露監管信息,增加監管工作的透明度,將監管報告作為擬定規劃、制定政策的重要建議,使監管發揮更加積極主動的作用。
本文刊載于《中國電力企業管理》2018年09期,作者就職于國家發改委能源研究所。
責任編輯:仁德財
-
11個試點項目!河北省2021年度電力源網荷儲一體化和多能互補試點項目公示名單
2021-12-22電力源網荷儲一體化和多能互補試點項目 -
能源服務的線上線下
2021-12-20能源服務 -
廣東:支持建設電、熱、冷、氣等多種能源協同互濟的綜合能源項目 培育綠色交易市場機制
2021-12-20多種能源協同
-
11個試點項目!河北省2021年度電力源網荷儲一體化和多能互補試點項目公示名單
2021-12-22電力源網荷儲一體化和多能互補試點項目 -
廣東:支持建設電、熱、冷、氣等多種能源協同互濟的綜合能源項目 培育綠色交易市場機制
2021-12-20多種能源協同 -
浙江“兜底”售電為何有人點贊有人不爽?
2021-12-20售電
-
分錢、分糧、分地盤…大秦電網招募售電合伙人
2021-01-28大秦售電,招募,貴州區域,合伙人,限50個,名額,月入上萬,不是夢 -
10月份用電量延續較快增長態勢 國民經濟持續恢復向好
2020-11-17全社會用電量,國家電網,產業用電量 -
能源市場“負價格”事件分析及啟示
2020-11-03電力現貨市場,電力交易,電改
-
國家發改委給14家單位回函了!完善落實增量配電業務改革政策的八條建議
2021-03-10國家發改委,增量配電,業務改革,政策,八條建議 -
2020年增量配電研究白皮書:河南、云南、山西、浙江、江蘇五省區改革推動成效顯著
2020-11-16增量配電,研究,白皮書 -
貴州電網關于支持務川電解鋁產能指標的建議
2020-11-10務川電解鋁產能指標
-
能源服務的線上線下
2021-12-20能源服務 -
【電改新思維】目錄電價“天花板”掀開后,對電力營銷系統的影響
2021-10-16全面,取消,工商業目錄,銷售電價 -
國家發改委答疑電價改革
2021-10-15國家發改委,答疑,電價改革
-
【電改新思維】目錄電價“天花板”掀開后,對電力營銷系統的影響
2021-10-16目錄電價,電力,營銷系統,影響,電改 -
電改里程碑文件——真的放開兩頭
2021-10-15全面,取消,工商業目錄,銷售電價 -
【電改新思維十七】目錄電價“天花板”被捅破,對市場化電費結算方式有何影響?
2021-05-20電改,電價,市場化電費,結算方式,大秦電網