新時(shí)代下的電力需求預(yù)測(cè)
電能替代的電量是一定能夠完成的,應(yīng)當(dāng)納入電力規(guī)劃。
關(guān)于靈活電源平衡
在建國(guó)初期電力短缺,為了多發(fā)電力滿足電力需求,往往采取調(diào)班用電,提高發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)。那時(shí)傾向于多建基荷電廠。后來(lái)裝機(jī)容量比較富裕之后,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)劃中,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,使高峰電廠、腰荷電廠和基荷電廠有合理的比例。
目前我國(guó)處在化石能源發(fā)電向可再生能源和新能源發(fā)電大轉(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(lái)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(wèn)題。特別是目前需求響應(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(wèn)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、核電電力,風(fēng)電、太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(méi)有水電、風(fēng)電、太陽(yáng)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(wèn)題能否解決?最好是調(diào)峰、調(diào)頻、靈活電源多準(zhǔn)備些,以便水電、風(fēng)電、光電、核電超計(jì)劃完成,才能保證不丟棄、少丟棄電能。
關(guān)于飽和用電水平
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(guò)去有人研究認(rèn)為2030年是電力發(fā)展峰值年。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11.68萬(wàn)億千瓦時(shí)(8000千瓦時(shí)/人/年×14.6億人口。
能源轉(zhuǎn)型對(duì)于飽和用電水平有很大影響,所以首先要了解清楚能源轉(zhuǎn)型。能源轉(zhuǎn)型包含多種理解:一是在供給側(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(shuō)的清潔能源是指風(fēng)能、太陽(yáng)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。另一種理解則是,發(fā)展以電力為中心,實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)替代”,能源開(kāi)發(fā)實(shí)施“清潔替代”,以太陽(yáng)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,能源供給實(shí)施可再生能源和核電替代,能源消費(fèi)以電能替代,估計(jì)需要電能20萬(wàn)億千瓦時(shí)(按國(guó)家發(fā)改委等八部委電能4500億千瓦時(shí)替代標(biāo)準(zhǔn)煤1.3億噸計(jì)算)。
改革開(kāi)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)資料來(lái)看,絕大部分預(yù)測(cè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為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)電量預(yù)測(cè)還沒(méi)有提高到20萬(wàn)億千瓦小時(shí)。
“十三五”規(guī)劃中2020年發(fā)電量6.8~7.2萬(wàn)億千瓦時(shí),裝機(jī)容量20億千瓦。2012年國(guó)家開(kāi)發(fā)銀行的預(yù)測(cè),2050年發(fā)電量為13.8萬(wàn)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(wàn)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(wàn)億千瓦時(shí),裝機(jī)容量41億千瓦,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(wàn)億千瓦時(shí),裝機(jī)容量68.4億千瓦(其中包括儲(chǔ)能容量為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(wàn)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(wàn)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??磥?lái)認(rèn)為2030年是電力發(fā)展峰值年是不可靠的。
最近有人說(shuō),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)。這三大突破一是地?zé)岚l(fā)電的研究成功;二是低成本沙漠化土壤改良;三是海水、鹽堿地、水稻種植。熱干巖勘查取得重大突破,其儲(chǔ)量比煤炭、石油的儲(chǔ)量高幾十倍,甚至可能使人類放棄高聚變生產(chǎn)能源。熱干巖如能開(kāi)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%或是全替代)。再一個(gè)就是電力替代化石能源的速度,替代速度愈快,飽和用電水平就會(huì)愈快到來(lái)。而這兩個(gè)發(fā)展速度的快慢取決于經(jīng)濟(jì)性的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),我們也希望頁(yè)巖氣的利用技術(shù)能很快成熟,與地?zé)岚l(fā)電一同為我國(guó)電力發(fā)展作貢獻(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(lái)預(yù)測(cè)負(fù)荷。

責(zé)任編輯:售電衡衡
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