王志軒：兩大電力指標(biāo)超世界均值意味著什么

2021年1月8日是《南方能源觀察》（以下簡稱eo）創(chuàng)刊十周年紀(jì)念日。作為能源媒體界的一匹“黑馬”，eo以國際視野觀察中國能源電力問題，在十年間向讀者提供了豐富、及時(shí)、高質(zhì)量的能源信息，深刻的能源思考和技術(shù)、商業(yè)模式創(chuàng)新案例等。eo也以高度的開放性、強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，孜孜以求投身公益活動(dòng)，支持青年學(xué)子開展能源環(huán)境課題調(diào)研，凡此種種，給我留下了深刻的印象。

 

作為一位從業(yè)35年之久，在電力企業(yè)、事業(yè)、政府、協(xié)會(huì)等多個(gè)部門都有工作經(jīng)歷的電力人和電力環(huán)保人，我親眼目睹并參與了中國電力快速發(fā)展、由小到大、由弱到強(qiáng)的蛻變歷史。其中，“十二五”以來的十年，正是電力工業(yè)發(fā)展由量變引起質(zhì)變的關(guān)鍵十年。什么是電力發(fā)展的“量變到質(zhì)變”？這既是重要的理論問題也是重大的實(shí)踐問題，需要詳細(xì)而嚴(yán)密的論證，在這篇回顧文章里，我主要是從幾個(gè)側(cè)面來做框架性分析，試著回答電力工業(yè)“從哪里來，到哪里去”的問題。

 

 

一是從人均電力指標(biāo)變化看，電力十年是騰飛的十年。

 

發(fā)達(dá)國家在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化時(shí)，人均發(fā)電裝機(jī)容量（以下簡稱“人均裝機(jī)”）約1000瓦，所有行業(yè)和居民一年的用電量總和平均到每人名下（以下簡稱人均用電量）約5000千瓦時(shí)（度）。這兩個(gè)指標(biāo)看似簡單，卻是中國幾代電力人魂?duì)繅艨M、為之奮斗的目標(biāo)。但是，由于長期以來電力技術(shù)落后、家底薄，兩個(gè)目標(biāo)曾一度像天上的星星那樣遙遠(yuǎn)。

 

改革開放之初的1978年底，中國人均裝機(jī)才60瓦，人均用電量261千瓦時(shí)。我1985年進(jìn)入電力系統(tǒng)，當(dāng)年底中國人均裝機(jī)提高到80瓦，人均用電量提高到385千瓦時(shí)。1990年我進(jìn)入能源部工作時(shí)，當(dāng)年底人均裝機(jī)是120瓦，人均用電量540千瓦時(shí)。又過了20年到2010年底，也就是eo創(chuàng)刊前幾天，人均裝機(jī)到了720瓦，人均用電量達(dá)到了3140千瓦時(shí)。2020年底，eo將滿十周歲，人均裝機(jī)將達(dá)1500瓦，人均用電量也將達(dá)到5300千瓦時(shí)，均超過了世界平均水平。電力供需經(jīng)歷了從長期以來的嚴(yán)重短缺、到短缺、再到供需平衡略有富余幾個(gè)階段。21世紀(jì)初，中國還有近4100萬無電人口，到2015年解決了最后20多萬無電人口的用電問題。昔日那個(gè)遙遠(yuǎn)的夢想，在這十年之內(nèi)變成了現(xiàn)實(shí)。人們常說，電力是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，是晴雨表，電力的次次蛻變，豐碑般地詮釋著中華民族從站起來到富起來的歷程。

 

 

二是從單位千瓦時(shí)電能的生產(chǎn)要素變化看，電力十年是超越均值、躋身世界前列的十年。

 

衡量發(fā)電能力和用電量的物理單位“瓦特”和“千瓦時(shí)（度）”不會(huì)隨時(shí)間而變化，但生產(chǎn)單位千瓦時(shí)電能的生產(chǎn)要素的變化，卻反映出中國電力篳路藍(lán)縷的發(fā)展史和輝煌成就。

 

根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計(jì)分析，2019年中國6000千瓦及以上火電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為306.4克/千瓦時(shí)，比2010年下降了26.6克/千瓦時(shí)。中電聯(lián)采用國際能源署（IEA）和中國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)綜合分析得出，中國煤電純凝機(jī)組平均發(fā)電熱效率在2007年超過美國、2008年超過OECD國家均值、2009年超過韓國、2010年超過德國，2017年與日本持平。從煤電純凝與熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組綜合熱效率看，2017年中國、德國、OECD國家、美國和韓國的熱效率分別為48.6%、44.3%、39.0%、37.0%和39.6%。

 

中國每千瓦時(shí)火電發(fā)電量煙塵排放量（排放績效）由2010年的0.47克/千瓦時(shí)下降至2019年的0.038克/千瓦時(shí)，下降了91.9%；二氧化硫排放績效由2010年的2.71克/千瓦時(shí)下降至2019年的0.187克/千瓦時(shí)，下降了93.1%；氮氧化物排放績效由2010年的2.78克/千瓦時(shí)下降至2019年的0.195克/千瓦時(shí)，下降了93.0%；廢水排放績效量由2010年的320克/千瓦時(shí)下降至2019年的54克/千瓦時(shí)，下降了83.1%。電力污染控制技術(shù)與管理水平在短短十年間，由世界平均水平躍居世界領(lǐng)先水平。

 

 

三是從電力總量變化看，電力十年是整體實(shí)力顯著提升的十年。

 

全國發(fā)電總裝機(jī)容量由2010年的9.66億千瓦，提高到2019年底的20.10億千瓦，增長了108.1%；年發(fā)電量由4.23萬億千瓦時(shí)提高到7.33萬億千瓦時(shí)，增長了73.3%。電能占終端能源消費(fèi)比重提高到約26%，與發(fā)達(dá)國家基本持平。全國已建成投運(yùn)13條交流、16直流共29個(gè)特高壓輸電工程，跨區(qū)輸電能力達(dá)到1.6億千瓦時(shí)左右，220千伏及以上輸電線路75.5萬公里，變電容量42.6億千伏安。

 

全國電力煙塵排放量由2010年的160萬噸下降至2019年的18萬噸，下降了88.7%，比1980年的峰值約400萬噸下降95.5%；電力二氧化硫排放量由2010年的926萬噸下降至2019年的89萬噸，下降了90.4%，比2006年的峰值約1350萬噸下降約93.4%；電力氮氧化物排放量由2010年的950萬噸下降至2019年的93萬噸，下降了90.2%，比2011年的峰值約1000萬噸下降約90.7%。電力行業(yè)對環(huán)境的污染得到了顯著減輕，且由于熱電聯(lián)產(chǎn)替代中小鍋爐的作用，對改善大氣環(huán)境污染做出了積極貢獻(xiàn)。

 

 

四是從電力結(jié)構(gòu)變化看，電力十年是邁開低碳轉(zhuǎn)型堅(jiān)實(shí)步伐的十年。

 

截至2019年底，全國非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量8.44億千瓦，占總裝機(jī)比重42.0%，比2010年底提高15.5個(gè)百分點(diǎn)；非化石能源發(fā)電量占比由2010年的19.4%上升至2019年的32.7%，上升了13.3個(gè)百分點(diǎn)。風(fēng)電及光伏裝機(jī)容量占比，由2010年的3.06%和0.03%分別提高到各占10%，發(fā)電量規(guī)模均居世界第一。

 

煤電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的比重由2010年66.9%下降到2019年的51.8%；發(fā)電量比重則由81.9%下降到62.2%?？v觀中國電力發(fā)展史，這十年間煤電比重的下降速度和結(jié)果均前所未有。供熱機(jī)組比例也加快提高，6000千瓦以上供熱機(jī)組的比例由2010年的23.7%提高至2019年的43.7%，供熱量由28.1吉焦提高到49.2吉焦，亦前所未有。

 

 

五是從科技創(chuàng)新來看，電力十年是科技引導(dǎo)、推動(dòng)電力由量變到質(zhì)變的發(fā)展。

 

世界領(lǐng)先的特高壓交直流輸電和柔性直流輸電技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)的清潔煤發(fā)電技術(shù)、水電建設(shè)技術(shù)、核電技術(shù)等開花結(jié)果；風(fēng)電光伏技術(shù)、設(shè)備制造及產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟并進(jìn)入第一梯隊(duì)；風(fēng)光儲(chǔ)一體化區(qū)域試點(diǎn)、不同方式的火電機(jī)組靈活性改造、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、不同形式的儲(chǔ)能項(xiàng)目、生物質(zhì)能綜合發(fā)電、分布式微電網(wǎng)、綜合能源服務(wù)、CCUS實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目……這些創(chuàng)新性項(xiàng)目絕大部分是這十年間投運(yùn)和大規(guī)模應(yīng)用的，這些項(xiàng)目產(chǎn)生的巨大作用不僅是電力系統(tǒng)的堅(jiān)強(qiáng)支撐，更為下一步的電力轉(zhuǎn)型積蓄了強(qiáng)大的能量和堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 

 

雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。

 

雖然我們已經(jīng)建成了世界上規(guī)模最大、技術(shù)先進(jìn)而復(fù)雜的全新電力系統(tǒng)，但由于資源稟賦和發(fā)展的需要，電力系統(tǒng)高碳特性十分明顯。習(xí)近平主席多次向世界宣告了中國應(yīng)對氣候變化的新舉措，并在2020年12月12日全球氣候雄心峰會(huì)上發(fā)表了《繼往開來，開啟全球應(yīng)對氣候變化新征程》的講話，宣布了提高“國家自主貢獻(xiàn)”力度的目標(biāo)和措施。對中國電力行業(yè)來說，“開啟新征程”就是號令，就是要在新的國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)中找準(zhǔn)行業(yè)定位，以開拓創(chuàng)新、排除萬難、勇往直前的精神向低碳電力為特征的新里程碑前進(jìn)。

 

 

面向未來，電力行業(yè)在新征程中將有新使命和新蛻變：

 

——應(yīng)對氣候變化倒逼能源電力低碳轉(zhuǎn)型，進(jìn)而引導(dǎo)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式重大變化，這種變化又將進(jìn)一步促進(jìn)能源電力加快低碳轉(zhuǎn)型，使得傳統(tǒng)的“能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)”平衡系統(tǒng)將向“電力、低碳、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)”平衡系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，需要重新認(rèn)識(shí)能源與電力，電力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、傳統(tǒng)電氣化及新電氣化的關(guān)系。

 

——隨著光伏、風(fēng)能為主體的可再生能源大規(guī)模發(fā)展，電能在終端和過程能源中比例會(huì)加快提高，從而加速了中國能源由新能源替代煤炭的進(jìn)程。為解決新能源的大規(guī)模應(yīng)用以及波動(dòng)性、隨機(jī)性、可持續(xù)性問題，傳統(tǒng)的由一次能源生產(chǎn)電能的路徑，有一部分將會(huì)反轉(zhuǎn)過來，即由電能生產(chǎn)“電基能源”或“電基材料”，如電能生產(chǎn)氫能或再進(jìn)一步合成其他燃料、材料等。

 

——隨著電能在終端和過程能源消費(fèi)中比重持續(xù)提高，能源安全內(nèi)涵會(huì)發(fā)生新的變化，在保障能源電力安全前提下，大力、持續(xù)提高以可再生能源發(fā)電為主體的非化石能源比例，將成為電力行業(yè)長期的主要矛盾，而矛盾的主要方面是如何解決好新能源的消納問題。解決矛盾的主要方法是提高系統(tǒng)的靈活性，需要構(gòu)建以智能電網(wǎng)（電力系統(tǒng)的數(shù)字化智能化）為主體的能源互聯(lián)網(wǎng)作為支撐。

 

——可再生能源資源配置的方式是隨著新能源資源分布、綜合技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)承受能力、用電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、電力基礎(chǔ)設(shè)施、電網(wǎng)安全約束等條件的變化而變化的，大范圍優(yōu)化配置與就地平衡并舉是中國資源環(huán)境特點(diǎn)、制度優(yōu)勢的必然選擇，但“并舉”不是均等，也不是隨時(shí)都要“并舉”，而是依條件時(shí)空優(yōu)化。

 

——儲(chǔ)能決定了能源轉(zhuǎn)型的廣度、深度和速度，在充分發(fā)揮現(xiàn)有的強(qiáng)大電網(wǎng)和各電源系統(tǒng)加快儲(chǔ)能（電力系統(tǒng)靈活性資源）技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新的同時(shí)，開拓新的靈活性電源及電動(dòng)汽車、電（能、熱）用戶的儲(chǔ)能模式。

 

我國承諾碳達(dá)峰后再到碳中和時(shí)間只有30年，相對于發(fā)達(dá)國家的平均時(shí)間60年，我們的時(shí)間實(shí)在太短。但是，中國以破釜沉舟的決心和勇氣，必定會(huì)向歷史交出一份滿意的答卷。