中國儲能網訊：電力是國民經濟的晴雨表，是關系國計民生和經濟社會發(fā)展的基礎性產業(yè)。2020年12月8日，湖南省發(fā)改委發(fā)布《關于啟動2020年全省迎峰度冬有序用電的緊急通知》，《通知》稱全省最大負荷已達3093萬千瓦，超過冬季歷史紀錄，日最大用電量6.06億千瓦時，同比增長14.1%，電力供應存在較大缺口，這種情況預計將持續(xù)到2021年春節(jié)前后。事實上，湖南省類似近段時間電力供應緊張甚至停產限電的情況已經在“十三五”期間連續(xù)多次出現，嚴重影響了湖南省電力用戶的正常生產生活，不利于地區(qū)經濟社會的穩(wěn)定和高質量發(fā)展。基于此，筆者梳理了“十三五”期間湖南省電力供需基本情況，并重點分析了近年來湖南省限電的成因，最后提出了有效化解未來可能出現限電問題的對策建議。
“十三五”期間湖南省電力供需情況分析
“十三五”期間，湖南省經濟保持快速增長。根據湖南省統計局發(fā)布的湖南省歷年國民經濟和社會發(fā)展統計公報數據顯示，截至2019年底，湖南省GDP為39752.1億元，較上年增長7.6%，其中，第二和第三產業(yè)增長強勁，分別增長7.8%、8.1%。2016～2019年湖南省GDP年均增速為7.85%。伴隨著湖南省經濟的快速增長，全省全社會用電量也保持逐年增長趨勢。截至2019年，湖南省全社會用電量為1864.32億千瓦時，較上年增長了6.8%。2016～2019年全社會用電量平均增長率為6.55%，略低于GDP平均增速。
從全省用電結構來看，第二產業(yè)尤其是高能耗高排放工業(yè)用電在全社會用電量中占絕對主導地位，占比約為53%。第三產業(yè)用電量雖然小于第二產業(yè)，但是已經成為拉動全省用電量增長的主要動力，2015～2019年平均增長率為11.74%，遠高于第一和第二產業(yè)。從電力供應情況來看，湖南省電力供應來源為該省電源發(fā)電和跨區(qū)跨省輸入電量兩部分。截至2019年底，湖南本省發(fā)電量為1559.42億千瓦時，跨區(qū)跨省輸入清潔能源電量為244億千瓦時。從整體來看，“十三五”期間湖南省電力供應量與電力需求量保持基本平衡，甚至在部分年份電力供應量略有富余，因此從全年電力供需情況來看，湖南省供電量是充足的（見表1）。
但是由于湖南省夏季持續(xù)極端高溫天氣而冬季天氣濕冷，導致電力用電負荷在夏、冬季部分時段逐年刷新歷史新高，從而出現短期或臨時性的缺電情況。表2總結了“十三五”期間湖南省歷年最大用電負荷與缺電情況，可以看出湖南省最大用電負荷逐年攀升，由2016年的2392萬千瓦增加到2020年的3332萬千瓦，增加近1000萬千瓦。另外，湖南省最大用電負荷主要集中在夏季和冬季極少數時段，并且伴隨著短期的拉閘限電情況，但是在部分年份高峰負荷電力缺口較大，如2018～2020年連續(xù)三年全省最大電力缺口均約占總用電負荷的1/8。
造成近年來湖南省限電的成因分析
針對近期湖南、浙江、江西等多地出現的拉閘限電情況，社會上許多聲音認為我國電力工業(yè)經過多年持續(xù)快速發(fā)展，發(fā)電總裝機容量早在2013年就已經超過美國排名世界第一，按道理來講拉閘限電情況不應該像2004年和2011年全國性的“電荒”一樣再次出現。當然，不同地區(qū)由于經濟發(fā)展水平、電源結構、用電結構和氣候等影響因素不同，出現拉閘限電情況的成因并不一樣。筆者認為造成近年來湖南省連續(xù)電力供應緊張甚至采取拉閘限電措施并非單個因素所致，而是由于用電結構比較特殊且電能利用效率不高、相對特殊的電源結構、跨區(qū)跨省輸電通道利用不充分，以及執(zhí)行嚴格的節(jié)能減排政策等多重因素疊加，導致在特殊時段出現短期的電力供應緊張。
用電結構比較特殊且電能利用效率不高
湖南省用電結構特殊之處在于城鄉(xiāng)居民生活用電占比大，根據湖南省統計局數據顯示，2015～2019年湖南省城鄉(xiāng)居民用電占全社會用電量的比重為25.6%，遠高于2019年14.11%的全國平均水平。而湖南省城鄉(xiāng)居民生活用電負荷主要集中在夏季極端高溫天氣的空調冷負荷和冬季取暖的空調熱負荷，從而進一步拉高了部分用電高峰時段的負荷。另外，一直以來湖南省全社會電能利用效率不高也加劇了當前的電力供應緊張局面。通常情況下，電能利用效率主要通過單位GDP電耗這一綜合指標來衡量，即消耗一度電貢獻的GDP。雖然近年來湖南省經濟發(fā)展迅速，但是單位GDP電耗水平仍然偏高。根據數據顯示，2019年湖南省單位GDP電耗為0.047千瓦時/元，其中，第二產業(yè)單位GDP電耗為0.066千瓦時/元。另外，湖南省2015～2019年平均單位GDP電耗為0.048千瓦時/元，遠遠低于2019年全國0.073千瓦時/元的水平（見圖1）。但是與歐美日等發(fā)達國家相比，湖南省電能利用效率還存在較大差距。2019年美國、德國和日本三個國家的單位GDP電耗分別為0.028元/千瓦時、0.022元/千瓦時和0.029元/千瓦時，湖南省單位GDP電耗水平是這些典型發(fā)達國家的1.66～2.22倍。因此，較高的單位GDP電耗水平從根本上導致了全社會用電量增加，如果提高了全省整體電能利用效率將會在很大程度上緩解當前以及未來可能出現的電力供應緊張局面。
相對特殊的電源結構
根據湖南省能源規(guī)劃研究中心發(fā)布的《湖南省能源發(fā)展報告2019》數據顯示，截至2019年，湖南省累計發(fā)電裝機容量為4734萬千瓦，其中火電裝機容量為2140萬千瓦，占比45.2%，低于全國約60%的平均水平。但是湖南省自身電煤資源嚴重缺乏并且近年來湖南省政府連續(xù)關閉退出落后小煤礦，僅2019年分三個批次關閉煤礦49處、退出產能424萬噸/年，煤礦數量由2017年的284處降到2019年的128處，導致湖南省電煤超過80%需要靠外省輸入。而電煤從外省輸入又受到電煤供應地區(qū)、電煤價格、運力安排等多重因素的影響，無形中增加了湖南省內火力發(fā)電企業(yè)的經營成本，同時也給湖南省電力安全穩(wěn)定供應帶來了極大的風險。其次，湖南水能資源非常豐富，水電資源已開發(fā)95%以上。截至2019年底，湖南省水電裝機容量達到1744萬千瓦，占比36.8%，水電裝機占比高出全國平均水平一倍以上。雖然湖南省水電裝機占比很大，但大部分水電機組調節(jié)能力差或缺乏調節(jié)能力，受季節(jié)性尤其是夏季持續(xù)高溫晴熱天氣和冬季枯水期的影響較大。因此，占全省發(fā)電總裝機容量近37%的水電裝機，實際發(fā)電量僅占全省總用電量的28%。正是由于湖南水電裝機占比較大且調節(jié)能力較差的特點，相當于湖南需要投資遠高于正常情況的裝機容量來滿足本省電力需求，從而使湖南省整體電價高于全國平均水平。第三，近年來湖南省風電、光伏和生物質等可再生能源發(fā)展迅速，截至2019年底，湖南省可再生能源發(fā)電裝機容量達到850萬千瓦，占總裝機容量的18%，其中，風電裝機427萬千瓦，占總裝機的9.0%；光伏裝機343.86萬千瓦，占總裝機的7.3%；垃圾生物質發(fā)電裝機79萬千瓦，占總裝機的1.7%。但是相對火電和水電而言，湖南省內可再生能源占比不高且自身具有強烈的間歇性和波動性，難以為湖南省提供連續(xù)可靠的電力保障（見圖2）。
跨區(qū)跨省通道送電潛力尚未充分挖掘
跨區(qū)跨省輸電是實現電力資源優(yōu)化配置的有效方式?？傮w來看，目前湖南省電源發(fā)出的電能還不能夠滿足自身電力需求，因此非常依賴于外省電力供應補償。近年來湖南省外購電量占全社會總用電量的比重保持在10%以上。目前，湖南省外購電渠道主要為跨區(qū)的祁韶±800千伏特高壓直流輸電工程（簡稱“祁韶直流”）和跨省的湘鄂220千伏輸變電工程（湘鄂聯絡線）。其中，祁韶直流于2017年6月投運，該通道連接甘肅酒泉和湖南韶山，設計送電能力為800萬千瓦，年設計送電量400億千瓦時，是湖南省電力供應最主要的外購電通道和支撐點。祁韶直流在彌補湖南省用電缺口的同時，也大幅提升了湖南全省的清潔能源占比。但是從現階段祁韶直流送電情況看，其輸電能力發(fā)揮還不到50%，還不能完全滿足湖南省用電需求。當然，如果充分發(fā)揮跨區(qū)跨省通道的送電潛力會導致外省富余電量擠占一部分湖南本省火電，必然會損害湖南本省利益。因此，需要對當前跨區(qū)跨省電能交易機制，尤其是價格機制和利益分享機制進一步完善。
嚴格執(zhí)行節(jié)能減排政策
近年來，湖南省政府主管部門出臺實施了一系列有關電力行業(yè)節(jié)能減排的政策，淘汰了一大批高能耗、高排放小型火力發(fā)電機組。其中，2017年10月湖南省人民政府關于印發(fā)《湖南省“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》的通知（湘政發(fā)〔2017〕32號），明確提出淘汰運行滿20年、單機容量10萬千瓦及以下常規(guī)燃煤機組和服役期滿的單機容量20萬千瓦以下各類機組，淘汰供電標準煤耗高出2015年湖南省平均水平10%或全國平均水平15%的各類燃煤機組。2018年湖南印發(fā)《湖南省“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”實施方案（2018～2020年）》，提出有序推進30萬千瓦以下燃煤發(fā)電機組和小火電退出。以上政策的嚴格執(zhí)行雖然在很大程度上減少了污染物排放，但是也導致近年來湖南火電裝機容量逐年下降。根據相關數據顯示，近年來湖南省火電裝機容量不升反降，由2016年的2322萬千瓦下降到了2019年的2143萬千瓦，下降了近8個百分點?？紤]到火力發(fā)電相對水電、風光等清潔能源出力比較穩(wěn)定，在上述三點原因綜合影響下，火電機組不升反降無形中增加了湖南省電力供應的風險。
“十四五”期間有效化解
湖南省限電問題的對策建議
“十四五”期間是湖南省全面建設小康社會的關鍵階段，為確保實現全省全面小康社會目標任務，電力安全生產和可靠供應顯得尤為必要。如果不盡快解決當前出現的缺電問題，未來局部的、潛在的缺電可能成為常態(tài)，并最終嚴重干擾湖南經濟的發(fā)展。因此，針對湖南省“十三五”期間拉閘限電問題的成因，筆者認為應該基于政府、電力企業(yè)和電力用戶三方利益主體協同視角，從深化電力供給側、用戶需求側及深化電價機制改革三個方面出發(fā)制定系統性的對策建議，以化解未來可能出現的拉閘限電問題。
深化電力供給側改革
具體包括：一是提前做好電源和電網規(guī)劃。應根據湖南省電源結構特性，推動能源轉型升級，進一步加大清潔能源發(fā)電；考慮到儲能電站能夠有效地平抑負荷波動，實現削峰填谷功能，因此應加快電網側電池儲能和抽水蓄能電站建設，以緩解高峰時段暫時性的電力短缺。另外，還需要全面推進湖南電網建設“三年行動計劃”，打造堅強智能電網。二是充分提升跨區(qū)跨省通道的輸送能力。跨區(qū)跨省輸電是解決當前湖南省缺電問題的重要途徑之一。在當前電力供應相對緊缺的情況下，湖南電網應該大幅增強與華中電網的省間聯絡能力，同時也要不斷提高祁韶直流的輸電效率。但是考慮到外省清潔電力輸入會擠占一部分本省火電，因此需要進一步完善跨區(qū)跨省電能交易價格機制，并建立配套的利益分享機制，保證跨區(qū)跨省送受兩端涉及地方政府、發(fā)電企業(yè)和電網公司三方之間的既得利益。
加強電力需求側管理
針對湖南省單位GDP電耗水平偏高的情況，主要是通過合同能源管理、能效管理、電網售電量與售電收入脫鉤等手段抑制不合理用電需求、引導用戶節(jié)約用電，從而提高電能利用效率。
在具體操作上包括：一是積極推行合同能源管理，促進節(jié)能產業(yè)的發(fā)展，提高全社會能效水平。二是繼續(xù)深化能效管理改革，如推行旨在提高終端能源利用效率的白色證書交易機制。該機制將節(jié)能配額分配給責任主體，各責任主體根據自身節(jié)能目標與政府節(jié)能基準線的差異進行白色證書交易，從而促進節(jié)能工作的有效開展。該機制作為一種有效的節(jié)能機制已經在英國、意大利等歐洲國家應用。三是引入電網售電量與售電收入脫鉤機制。目前我國電網企業(yè)收入或利潤甚至員工薪酬都與售電量緊密掛鉤，這種制度必然造成電網企業(yè)“管供不管用”，片面追求售電量最大化而不是用電效率，導致輸、配電設備和用電設備利用率低，單位產值電能消耗大，國民經濟不能實現集約化發(fā)展。因此，應引入脫鉤機制打破電網企業(yè)售電量和售電收入之間的線性關系，并建立與脫鉤機制實施配套的績效激勵機制，明確規(guī)定凡是電力公司投資節(jié)電的支出應該像其他供電成本一樣給予同等利潤，并計入電價中。事實上，該機制已經被英國及美國加州、馬里蘭州、華盛頓州、北卡羅來納州、佛蒙特州、馬薩諸塞州等22個州的電力行業(yè)所采用并取得了很好的節(jié)能效果。
深化電價機制改革
合理的電價機制是解決缺電問題的有效手段。針對當前湖南省相對特殊的用電結構，建議將銷售側峰谷分時電價的執(zhí)行范圍由醫(yī)院、機關、學校等擴展到全部電力用戶，并在執(zhí)行時段劃分、峰谷價差設計上更加清晰地反映電力供需和高峰負荷狀況；建議針對省內高耗能用電企業(yè)執(zhí)行可中斷電價政策，在電力供應緊張時對這類電力用戶中斷電力供應，從而削減系統用電高峰負荷；另外，負荷率電價是國外電價政策中的普遍形式，也適應我國電價改革的趨勢。事實上國家電網公司幾年前就已經開展了有關負荷率電價的前期研究工作但暫未推行。該電價機制可以很好地引導電力用戶合理用電、提高用電負荷率、節(jié)約電網投資。因此，建議政府主管部門會同湖南電網公司盡快推行針對工商業(yè)用戶的可選擇兩部制負荷率電價，根據用戶用電容量、電量、負荷率等參數差異，對不同用電需求的用戶制定不同的可選擇電價方案。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年01期，作者何姣供職于湖南大學資源與環(huán)境管理研究中心，王雙、宋雯靜、武會茹供職于湖南理工學院經濟與管理學院
