2001年，勞倫斯-伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的專家作了美國(guó)能源預(yù)測(cè)回顧——《歷史的啟示：美國(guó)長(zhǎng)期能源預(yù)測(cè)回顧》?；仡欀袑懙溃绹?guó)的能源預(yù)測(cè)已進(jìn)行了一個(gè)多世紀(jì)，1950~1980年期間的預(yù)測(cè)均偏高，一個(gè)突出的例子是沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到美國(guó)經(jīng)濟(jì)通過(guò)提高效率應(yīng)對(duì)20世紀(jì)70年代石油禁運(yùn)的能力，而且所有的預(yù)測(cè)都低估了不確定因素。當(dāng)前中國(guó)的情況正好與美國(guó)相反，中國(guó)用傳統(tǒng)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)思維預(yù)測(cè)中國(guó)的長(zhǎng)期電力需求，結(jié)果電力預(yù)測(cè)均偏低。中國(guó)的電力需求預(yù)測(cè)絕大部分都預(yù)測(cè)到2050年。1996年能源課題組預(yù)測(cè)2020年需裝機(jī)容量7.9億千瓦，需年發(fā)電量3.666萬(wàn)億千瓦時(shí)。事實(shí)上，到2014年底，全國(guó)裝機(jī)容量已達(dá)13.6億千瓦。最新預(yù)測(cè)預(yù)計(jì)2015年底可達(dá)14.6億千瓦，預(yù)測(cè)2020年可達(dá)20億千瓦，超過(guò)1996年預(yù)測(cè)值一倍多。至于年發(fā)電量，2014年已達(dá)5.5萬(wàn)億千瓦時(shí)，也比預(yù)測(cè)值大50%，預(yù)測(cè)2020年可達(dá)8.4萬(wàn)億千瓦時(shí)，也要超過(guò)一倍多。各次預(yù)測(cè)值都在波浪式的提高，如2012年吳敬儒預(yù)測(cè)2050年為35億千瓦，13.8萬(wàn)億千瓦時(shí);2013年王志軒預(yù)測(cè)2050年為49億千瓦，16.3萬(wàn)億千瓦時(shí);2014年考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，羅建國(guó)等人預(yù)測(cè)2050年為41億千瓦，15.78萬(wàn)千瓦時(shí); 2015年白建華預(yù)測(cè)2050年高達(dá)68.4萬(wàn)億千瓦(包括儲(chǔ)能6億千瓦)，15萬(wàn)億千瓦時(shí)?？偟内厔?shì)是越來(lái)越高。白建華的預(yù)測(cè)裝機(jī)容量已超過(guò)2010年全世界總裝機(jī)容量51億千瓦，但發(fā)電量21.5萬(wàn)億千瓦時(shí)，還沒(méi)有超過(guò)。不知道今后新的電力預(yù)測(cè)是否還會(huì)出現(xiàn)更高的數(shù)值(見(jiàn)附表)。
為什么中國(guó)電力需求預(yù)測(cè)的數(shù)字會(huì)越來(lái)越高,這是由中國(guó)特殊的國(guó)情決定的，主要有以下幾方面的因素。
中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，對(duì)電力的需求增長(zhǎng)很快。中國(guó)在改革開放初期，對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度估計(jì)沒(méi)有那么快。如1996年做電力需求預(yù)測(cè)時(shí)，考慮從20世紀(jì)90年代起到2050年，我國(guó)采取經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境相協(xié)調(diào)的、開放型的發(fā)展模式。當(dāng)時(shí)對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的設(shè)定是：1990~2020年為7.8%，2020~2050年3.5%，1990~2050年平均6%左右，而實(shí)際上1990~2014年經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度大大超過(guò)原來(lái)設(shè)定的目標(biāo)，即使目前進(jìn)入新常態(tài)，2015年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度仍然在7%。這個(gè)速度比世界上任何一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度都高，所以即使進(jìn)入新常態(tài)，電力需求的增長(zhǎng)仍然十分強(qiáng)勁。
中國(guó)在非化石能源發(fā)電、特別是新能源發(fā)電上，發(fā)展速度很快，在世界上處于領(lǐng)先地位，重復(fù)容量多，需要增加裝機(jī)容量。水力發(fā)電具有季節(jié)性，風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有間歇性、不穩(wěn)定性，都有相當(dāng)多的重復(fù)容量，包括儲(chǔ)能設(shè)備容量，以及為水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)的火電容量。白建華預(yù)測(cè)2050年裝機(jī)容量這么大，與高速發(fā)展非化石能源發(fā)電有關(guān)，在他設(shè)定的2050年裝機(jī)容量方案中，非化石能源發(fā)電除核電外都是最高的。其中，水電5.4億千瓦，可以說(shuō)是我國(guó)水力資源達(dá)到100%開發(fā)的水平;風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到15~20億千瓦，國(guó)家電力規(guī)劃研究中心認(rèn)為飽和年可消納風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模約為7億千瓦;太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到15~20億千瓦，國(guó)家電力規(guī)劃研究中心認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展受消納能力限制，預(yù)計(jì)飽和年可消納規(guī)模為2億千瓦;生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)0.8~1億千瓦。2050年我國(guó)可再生能源裝機(jī)總計(jì)達(dá)36.2~46.4億千瓦，將占全國(guó)總裝機(jī)的64%~71%，白建華預(yù)測(cè)可再生能源和新能源發(fā)電都是最高的。此外，預(yù)計(jì)核電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2~3億千瓦。中核集團(tuán)科技委常委張祿慶認(rèn)為，我國(guó)核電裝機(jī)總量宜控制在1.5億千瓦左右，最多不要超過(guò)2億千瓦，所以預(yù)計(jì)核電裝機(jī)規(guī)模2~3億千瓦，也到了核電的最大規(guī)模。
在這里特別提出來(lái)，值得電力需求預(yù)測(cè)注意的一個(gè)問(wèn)題是：在大力發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的時(shí)候要特別重視靈活調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能設(shè)施。靈活調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能設(shè)施是相互關(guān)聯(lián)的。充足的靈活調(diào)節(jié)電源、充足的儲(chǔ)能設(shè)施、電力需求側(cè)管理和需求側(cè)響應(yīng)，是消納風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的重要條件。白建華電力預(yù)測(cè)的可貴之處是重視了這些問(wèn)題，并規(guī)劃了2050年的儲(chǔ)能需求，認(rèn)為2050年儲(chǔ)能裝機(jī)要達(dá)到4~6億千瓦，這是其他電力預(yù)測(cè)沒(méi)有考慮的一個(gè)大問(wèn)題。白建華說(shuō)：“以2050年中國(guó)開發(fā)利用風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電各20億千瓦以上為例，需要新型儲(chǔ)能將達(dá)到10億千瓦量級(jí);考慮到未來(lái)電動(dòng)汽車智能化水平提高，可參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以及需求響應(yīng)等因素，2050年我國(guó)儲(chǔ)能需求也將達(dá)到6億千瓦左右。需要指出的是，新型儲(chǔ)能技術(shù)如果不能達(dá)到成熟，未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展將面臨較大的不確定性，需要盡快解決新型儲(chǔ)能較常規(guī)電源壽命短、頻率衰減快、單位投資太高等問(wèn)題。這是電動(dòng)汽車、新型儲(chǔ)能電源面臨的共同問(wèn)題?！边@大概是過(guò)去電力預(yù)測(cè)中裝機(jī)容量和發(fā)電量大大偏小的原因之一。在大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電時(shí)，如果不能解決經(jīng)濟(jì)高效儲(chǔ)能問(wèn)題，新能源發(fā)電就永遠(yuǎn)離不開化石能源發(fā)電，就不可能完全替代化石能源電力。
風(fēng)電、太陽(yáng)能比重大的丹麥、德國(guó)、意大利等國(guó)，由于重復(fù)容量多，裝機(jī)容量為最高負(fù)荷的一倍以上。如果沒(méi)有重復(fù)容量，裝機(jī)容量只需要比最大負(fù)荷高20%~30%，滿足備用容量需要就可以了。從12個(gè)電力預(yù)測(cè)來(lái)看，發(fā)電量的預(yù)測(cè)數(shù)字變化不大，如2012年1月，吳敬儒預(yù)測(cè)2050年發(fā)電量為13.8萬(wàn)億千瓦時(shí)，到2015年4月白建華預(yù)測(cè)2050年發(fā)電量也只有14.9~15萬(wàn)億千瓦時(shí)。如果考慮儲(chǔ)能損失的電量，如果儲(chǔ)能容量大，損失的電量多，風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電預(yù)測(cè)電量也會(huì)增加一些。總之，發(fā)電量增加的幅度遠(yuǎn)小于裝機(jī)容量增加的幅度?？梢?jiàn)，電力預(yù)測(cè)中裝機(jī)容量和發(fā)電量偏小的一個(gè)重要原因是沒(méi)有考慮重復(fù)容量和儲(chǔ)能容量，沒(méi)有考慮儲(chǔ)能包括抽水蓄能損失的電量。
以電代煤，以電代油，最終以非化石能源電力替代所有化石能源使電力預(yù)測(cè)偏高。近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司提出“以電代煤、以電代油，電從遠(yuǎn)方來(lái)”。2015年4月2日國(guó)家電網(wǎng)公司召開2015年電能替代工作推進(jìn)會(huì)，會(huì)上發(fā)布《國(guó)家電網(wǎng)公司2015年全國(guó)深入推進(jìn)電能替代行動(dòng)計(jì)劃》，提出確保全年完成650億千瓦時(shí)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)750億千瓦時(shí)替代電量。如果完成650億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2015年替代電力使電力需求增加1.18%;如果完成750億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2015年電力需求增加1.36%;如果2015年正常電力需求增長(zhǎng)2.5%，電力替代等于使今年的電力需求增加50%。如果中國(guó)的第三次能源大轉(zhuǎn)換是用非化石能源去替代化石能源，非化石能源基本上只能轉(zhuǎn)換成電力，用電去替代化石能源，那么這個(gè)替代任務(wù)是非常繁重的。因?yàn)槟壳拔覈?guó)終端能源消費(fèi)中電力只占20%左右，需要替代的化石能源占80%，所以電力替代的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常的電力增長(zhǎng)，對(duì)電力需求的增長(zhǎng)影響很大。如果中國(guó)的第三次能源大轉(zhuǎn)換是用清潔能源去替代污染嚴(yán)重的化石能源，清潔能源不是單指風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電，還包括核電、潔凈煤、天然氣和氫能等，那么電能替代的任務(wù)就可以輕一些。目前我們所做的電力預(yù)測(cè)，都沒(méi)有考慮電能替代對(duì)未來(lái)電力需求的影響。
做好需求側(cè)管理和電力需求響應(yīng)，做好電力供應(yīng)側(cè)和電力需求側(cè)互動(dòng)，取得最大可能的節(jié)能效果。新能源和可再生能源的蓬勃發(fā)展，更需要做好需求側(cè)管理和電力需求響應(yīng)。有電以來(lái)的一百多年中，大部分時(shí)間是開展供應(yīng)側(cè)管理，用做好供應(yīng)側(cè)管理來(lái)適應(yīng)電力需求的變化。20世紀(jì)70年代美國(guó)發(fā)現(xiàn)做好需求側(cè)管理經(jīng)濟(jì)效益比搞供應(yīng)側(cè)管理好，于是開展了電力需求側(cè)管理?，F(xiàn)在新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性，很難適應(yīng)常規(guī)的電力需求的需要，如果通過(guò)需求側(cè)管理使部分電力需求能適應(yīng)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電軌跡，那么就可以大大節(jié)省電力系統(tǒng)的輔助服務(wù)。在水電比重大的省、市、自治區(qū)，夏秋季節(jié)豐水季電能用不完，冬春季節(jié)枯嚴(yán)重缺電，為此可建季節(jié)性用電戶，專門消納水電站的季節(jié)性電能。如果電力需求側(cè)消納風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電有困難，可以考慮少建光伏電站、多建些太陽(yáng)能熱發(fā)電廠，必要時(shí)還可以蓄熱，鼓勵(lì)大中小非并網(wǎng)風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展，這些措施都可以減輕電力系統(tǒng)消納水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的負(fù)擔(dān)。
中國(guó)的電力預(yù)測(cè)有許多特殊性，需要深入研究，繼續(xù)把預(yù)測(cè)工作做好。
