中國儲能網(wǎng)訊：2001年，勞倫斯-伯克利國家實驗室的專家作了美國能源預測回顧——《歷史的啟示：美國長期能源預測回顧》?；仡欀袑懙溃绹哪茉搭A測已進行了一個多世紀，1950~1980年期間的預測均偏高，一個突出的例子是沒有預見到美國經(jīng)濟通過提高效率應對20世紀70年代石油禁運的能力，而且所有的預測都低估了不確定因素。當前中國的情況正好與美國相反，中國用傳統(tǒng)的計劃經(jīng)濟思維預測中國的長期電力需求，結(jié)果電力預測均偏低。中國的電力需求預測絕大部分都預測到2050年。1996年能源課題組預測2020年需裝機容量7.9億千瓦，需年發(fā)電量3.666萬億千瓦時。事實上，到2014年底，全國裝機容量已達13.6億千瓦。最新預測預計2015年底可達14.6億千瓦，預測2020年可達20億千瓦，超過1996年預測值一倍多。至于年發(fā)電量，2014年已達5.5萬億千瓦時，也比預測值大50%，預測2020年可達8.4萬億千瓦時，也要超過一倍多。各次預測值都在波浪式的提高，如2012年吳敬儒預測2050年為35億千瓦，13.8萬億千瓦時;2013年王志軒預測2050年為49億千瓦，16.3萬億千瓦時;2014年考慮經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，羅建國等人預測2050年為41億千瓦，15.78萬千瓦時;2015年白建華預測2050年高達68.4萬億千瓦(包括儲能6億千瓦)，15萬億千瓦時?？偟内厔菔窃絹碓礁?。白建華的預測裝機容量已超過2010年全世界總裝機容量51億千瓦，但發(fā)電量21.5萬億千瓦時，還沒有超過。不知道今后新的電力預測是否還會出現(xiàn)更高的數(shù)值(見附表)。
為什么中國電力需求預測的數(shù)字會越來越高，這是由中國特殊的國情決定的，主要有以下幾方面的因素。
中國經(jīng)濟發(fā)展速度快，對電力的需求增長很快。中國在改革開放初期，對于經(jīng)濟增長速度估計沒有那么快。如1996年做電力需求預測時，考慮從20世紀90年代起到2050年，我國采取經(jīng)濟、社會、環(huán)境相協(xié)調(diào)的、開放型的發(fā)展模式。當時對于經(jīng)濟增長速度的設定是：1990~2020年為7.8%，2020~2050年3.5%，1990~2050年平均6%左右，而實際上1990~2014年經(jīng)濟發(fā)展速度大大超過原來設定的目標，即使目前進入新常態(tài)，2015年的經(jīng)濟發(fā)展速度仍然在7%。這個速度比世界上任何一個國家經(jīng)濟發(fā)展速度都高，所以即使進入新常態(tài)，電力需求的增長仍然十分強勁。
中國在非化石能源發(fā)電、特別是新能源發(fā)電上，發(fā)展速度很快，在世界上處于領先地位，重復容量多，需要增加裝機容量。水力發(fā)電具有季節(jié)性，風電、太陽能光伏發(fā)電具有間歇性、不穩(wěn)定性，都有相當多的重復容量，包括儲能設備容量，以及為水電、風電、太陽能光伏發(fā)電調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務的火電容量。白建華預測2050年裝機容量這么大，與高速發(fā)展非化石能源發(fā)電有關(guān)，在他設定的2050年裝機容量方案中，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，可以說是我國水力資源達到100%開發(fā)的水平;風電裝機達到15~20億千瓦，國家電力規(guī)劃研究中心認為飽和年可消納風電裝機規(guī)模約為7億千瓦;太陽能發(fā)電裝機達到15~20億千瓦，國家電力規(guī)劃研究中心認為太陽能發(fā)電發(fā)展受消納能力限制，預計飽和年可消納規(guī)模為2億千瓦;生物質(zhì)發(fā)電裝機0.8~1億千瓦。2050年我國可再生能源裝機總計達36.2~46.4億千瓦，將占全國總裝機的64%~71%，白建華預測可再生能源和新能源發(fā)電都是最高的。此外，預計核電裝機規(guī)模達到2~3億千瓦。中核集團科技委常委張祿慶認為，我國核電裝機總量宜控制在1.5億千瓦左右，最多不要超過2億千瓦，所以預計核電裝機規(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，值得電力需求預測注意的一個問題是：在大力發(fā)展風電、太陽能光伏發(fā)電的時候要特別重視靈活調(diào)節(jié)電源和儲能設施。靈活調(diào)節(jié)電源和儲能設施是相互關(guān)聯(lián)的。充足的靈活調(diào)節(jié)電源、充足的儲能設施、電力需求側(cè)管理和需求側(cè)響應，是消納風電、太陽能光伏發(fā)電的重要條件。白建華電力預測的可貴之處是重視了這些問題，并規(guī)劃了2050年的儲能需求，認為2050年儲能裝機要達到4~6億千瓦，這是其他電力預測沒有考慮的一個大問題。白建華說：“以2050年中國開發(fā)利用風電、太陽能發(fā)電各20億千瓦以上為例，需要新型儲能將達到10億千瓦量級;考慮到未來電動汽車智能化水平提高，可參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以及需求響應等因素，2050年我國儲能需求也將達到6億千瓦左右。需要指出的是，新型儲能技術(shù)如果不能達到成熟，未來電力系統(tǒng)發(fā)展將面臨較大的不確定性，需要盡快解決新型儲能較常規(guī)電源壽命短、頻率衰減快、單位投資太高等問題。這是電動汽車、新型儲能電源面臨的共同問題。”這大概是過去電力預測中裝機容量和發(fā)電量大大偏小的原因之一。在大規(guī)模發(fā)展風電、太陽能光伏發(fā)電時，如果不能解決經(jīng)濟高效儲能問題，新能源發(fā)電就永遠離不開化石能源發(fā)電，就不可能完全替代化石能源電力。
風電、太陽能比重大的丹麥、德國、意大利等國，由于重復容量多，裝機容量為最高負荷的一倍以上。如果沒有重復容量，裝機容量只需要比最大負荷高20%~30%，滿足備用容量需要就可以了。從12個電力預測來看，發(fā)電量的預測數(shù)字變化不大，如2012年1月，吳敬儒預測2050年發(fā)電量為13.8萬億千瓦時，到2015年4月白建華預測2050年發(fā)電量也只有14.9~15萬億千瓦時。如果考慮儲能損失的電量，如果儲能容量大，損失的電量多，風電、太陽能光伏發(fā)電預測電量也會增加一些?？傊l(fā)電量增加的幅度遠小于裝機容量增加的幅度?？梢?，電力預測中裝機容量和發(fā)電量偏小的一個重要原因是沒有考慮重復容量和儲能容量，沒有考慮儲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測偏高。近年來，國家電網(wǎng)公司提出“以電代煤、以電代油，電從遠方來”。2015年4月2日國家電網(wǎng)公司召開2015年電能替代工作推進會，會上發(fā)布《國家電網(wǎng)公司2015年全國深入推進電能替代行動計劃》，提出確保全年完成650億千瓦時，力爭實現(xiàn)750億千瓦時替代電量。如果完成650億千瓦時，相當于2015年替代電力使電力需求增加1.18%;如果完成750億千瓦時，相當于2015年電力需求增加1.36%;如果2015年正常電力需求增長2.5%，電力替代等于使今年的電力需求增加50%。如果中國的第三次能源大轉(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，那么這個替代任務是非常繁重的。因為目前我國終端能源消費中電力只占20%左右，需要替代的化石能源占80%，所以電力替代的數(shù)量遠遠超過正常的電力增長，對電力需求的增長影響很大。如果中國的第三次能源大轉(zhuǎn)換是用清潔能源去替代污染嚴重的化石能源，清潔能源不是單指風電、太陽能光伏發(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就可以輕一些。目前我們所做的電力預測，都沒有考慮電能替代對未來電力需求的影響。
做好需求側(cè)管理和電力需求響應，做好電力供應側(cè)和電力需求側(cè)互動，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。有電以來的一百多年中，大部分時間是開展供應側(cè)管理，用做好供應側(cè)管理來適應電力需求的變化。20世紀70年代美國發(fā)現(xiàn)做好需求側(cè)管理經(jīng)濟效益比搞供應側(cè)管理好，于是開展了電力需求側(cè)管理。現(xiàn)在新能源發(fā)電具有隨機性、間歇性，很難適應常規(guī)的電力需求的需要，如果通過需求側(cè)管理使部分電力需求能適應風電、太陽能發(fā)電軌跡，那么就可以大大節(jié)省電力系統(tǒng)的輔助服務。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)消納風電、太陽能光伏發(fā)電有困難，可以考慮少建光伏電站、多建些太陽能熱發(fā)電廠，必要時還可以蓄熱，鼓勵大中小非并網(wǎng)風電、太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展，這些措施都可以減輕電力系統(tǒng)消納水電、風電、太陽能光伏發(fā)電的負擔。
中國的電力預測有許多特殊性，需要深入研究，繼續(xù)把預測工作做好。
