中國儲能網訊：業(yè)內對“十三五”電力規(guī)劃似乎充滿了信心，負責起草規(guī)劃的國家電力規(guī)劃研究中心寫了不少文章，也有一些專家認為煤電裝機富余，這些都是以“十三五”電力規(guī)劃中的需求預測為標準來說話，但卻沒有人討論“十三五”電力規(guī)劃中需求預測是否準確？是否有可修改之處？
“十三五”電力規(guī)劃與“十五”電力規(guī)劃有相似之處。在“十五”規(guī)劃之前，我國電力工業(yè)由于受到東南亞金融危機的影響，電力消費增速下降，1997年增速為4.8%，1998年為2.8%。由于受到“十五”前幾年低增速的影響，在研究編制“十五”電力規(guī)劃時，各主管部門和各研究單位預測2005年發(fā)電量和裝機容量偏小，如國家計委預測2005年發(fā)電量17300億千瓦時，裝機容量3.7億千瓦，“十五”期間年均增長率分別為4.8%和3%；國家經貿委預測2005年發(fā)電量為17500億千瓦時，裝機容量3.9億千瓦，年均增長率分別為5.04%和4.0%；研究單位及專家預測，2005年發(fā)電量17500~18500億千瓦時，裝機容量為3.9~4億千瓦，增長率分別為5.04%~6.2%及4.08%~4.6%。由于實際經濟發(fā)展速度比預測的速度快，“十五”期間電力規(guī)劃在三年完成，于是修訂“十五”電力規(guī)劃，預計2005年發(fā)電量達到19600~20000億千瓦時，年均發(fā)電量增長率提高到6%~7.3%，結果仍然偏低。2005年實際完成發(fā)電量為24975億千瓦時，是國家計劃發(fā)電量的1.44倍；裝機容量為51718萬千瓦，是國家計劃裝機容量的1.40倍。
最近幾年，由于受國際經濟疲軟的影響，中國經濟進入新常態(tài)，電力增速下降，2012年為5.9%，2013年8.9%，2014年為3.8%，2015年0.96%，2016年為5%，在這種情況下，“十三五”電力規(guī)劃制定采用全社會用電量為6.8~7.2萬億千瓦時，年平均增速為3.6%~4.8%，另考慮儲備2000億千瓦時為考量依據?！笆濉彪娏σ?guī)劃公布后，2017年全國全社會用電量6.3萬億千瓦時，全社會用電量同比增長6.6%，增速同比提高1.6個百分點。很可能“十三五”電力規(guī)劃的預測跟“十五”一樣，預測負荷偏低。接連幾年電力需求高增長，使電力規(guī)劃失去意義，需要不斷地滾動修編。其實在新常態(tài)下，電力需求年增長7%~8%甚至8%~9%也不為過，如果“十三五”規(guī)劃從2017年開始增長率高于“十三五”電力規(guī)劃值，那么“十三五”也可能像“十五”電力規(guī)劃那樣，需要及時修訂。
不能忘記調查研究
調查研究是電力需求預測的基本功，改革開放以后，我國逐步從國外引進了模型預測，彈性系數(shù)預測方法體系。原電力部計劃司司長曾強調調查研究是計劃、規(guī)劃工作的基本功，沒有調查研究就沒有資格做負荷預測。電力規(guī)劃工作者應當?shù)睫r林水和各個工業(yè)部門去了解情況，到農村、到工廠實地調研，尋找電力供應和消費的規(guī)律。
在全球經濟“大轉型”的新常態(tài)下，能源行業(yè)何去何從？我們首先需要識別出哪些是確定的，哪些是不確定的，哪里存在著新機會，哪些存在著風險。隨著經濟的發(fā)展，人類將更加尊重地球生態(tài)邊界、氣候變化、空氣質量、環(huán)境保護等；人類將推動全球能源結構走向低碳綠色、逐步脫離以化石能源為主導的狀態(tài)；提高全球電氣化的比重，這些都是確定性的，尤其是電力作為終端能源消費的比重不斷升高，這更加確定無疑?？傊?，通過調查研究，才能夠比較準確地預測負荷。
據國家電力規(guī)劃研究中心介紹，“十三五”我國用電需求是用數(shù)量經濟模型、電力彈性系數(shù)法和分行業(yè)用電量法預測的。這是我國電力工業(yè)常用的預測方法，這些預測方法都存在主觀隨意性。
根據數(shù)量經濟模型做電力需求預測，外行看了覺得很神秘，很科學，但實際上模型的靈魂是數(shù)據。大家的興趣在模型，設計建立預測模型，可以寫論文，卻沒有人沉下心來研究數(shù)據。模型再好，沒有數(shù)據或者數(shù)據不科學，輸進去的是“垃圾”，出來的成果也是“垃圾”。電力彈性系數(shù)法預測，設定第二產業(yè)彈性系數(shù)為0.5~0.55之間，第三產業(yè)為1.05~1.15，居民生活為1.1~1.2，綜合計算為0.65~0.71之間。從國家統(tǒng)計局《中國統(tǒng)計摘要》來看，2008為彈性系數(shù)為0.58，2009年為0.75，2010年為1.25，2011年為1.27，2012年為0.77，2013年為1.16，2014年為0.51，缺乏規(guī)律性。
所以自2010年世界能源危機之后，大家認為電力彈性系數(shù)已經不可作為能源、電力需求預測的方法。與其花功夫預測電力彈性系數(shù)，不如在調查研究上多花點功夫。至于行業(yè)用電量法預測與第二種電力彈性系數(shù)預測法是類似的——先預測各行業(yè)電力彈性系數(shù)，綜合各行業(yè)的彈性系數(shù)，得出總的電力彈性系數(shù)，然后求得2020年全社會用電量；而第三個預測，則是直接預測各行業(yè)的用電量，然后各行業(yè)相加得出全社會用電量。三個方法預測結果，第一個方法為7.2~7.4萬億千瓦時，第二個方法為7.0~7.3萬億千瓦時，第三個方法為6.8~7.4萬億千瓦時，似乎都很接近，其實搞電力需求預測的人都知道，預測時可以通過試算解決，甚至可以使三個方案的預測結果都相等。
要預測總發(fā)電量
在我國的電力數(shù)據統(tǒng)計中，包括發(fā)電量和全社會用電量，發(fā)電量比全社會用電量大。有人以為發(fā)電量包括廠用電、線損，其實全社會用電量中也包括廠用電、線損。這個差額主要是進出口電量。隨著我國國際交往增加，洲內跨國聯(lián)網，洲際聯(lián)網增加，以及全球能源互聯(lián)網的發(fā)展，發(fā)電量的數(shù)字會不斷增加，如在2010年差額為279億千瓦時，占全社會用電量0.66%，到2017年已達到1200億千瓦時，占全社會用電量1.18%。這是我們承擔的國際義務，這部分發(fā)電量和全社會用電量一樣是不能少的，所以我們在預測全國用電量之外，應當預測總發(fā)電量。
2010年~2017年的發(fā)電量和全社會用電量數(shù)字如下表：
在“十三五”我國用電需求預測的文章中，關于電力需求預測用了三個名詞：在數(shù)量經濟模型預測中，2020年全國需電量為7.2萬~7.4萬億千瓦時，這里用的是“全國需電量”；在電力彈性系數(shù)法預測，2020年全社會需電量預測為7.0萬~7.3萬億千瓦時，這里用的是“全社會需電量”；在分行業(yè)用電量法預測中，2020年全社會用電量在6.8萬~7.4萬億千瓦時，這里用的是“全社會用電量?！鼻懊嬷v的是三種預測方法，可是后面又加了一種人均用電量法共四種名詞，但并沒有介紹人均用電量法的測算。在最后總結中2020年統(tǒng)一歸結為全社會用電量6.8~7.2萬億千瓦小時，應該說三種預測方法預測的都是全社會用電量。
要推進電能替代
為貫徹落實中央財經領導小組第六次會議《國務院關于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》（國發(fā)〔2013〕37號）及《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014~2020年）》（國辦發(fā)〔2014〕31號）相關部署，國家發(fā)展改革委等八部委以發(fā)改能源〔2016〕1054號文聯(lián)合印發(fā)了《關于推進電能替代的指導意見》，要求“2016~2020年，實現(xiàn)能源終端消費環(huán)節(jié)電能替代散燒煤，燃油消費總量約1.3億噸標煤，帶動電煤占煤炭消費比重提高到1.9%，帶動電能占終端能源消費比重提高約1.5%，促進電能占終端能源消費比重達到約27%?！?
有一件事情始終沒有弄清楚，就是以電代煤，要代替1.3億噸標煤，需要多少電？后來媒體公布，代替1.3億噸標煤要用4500億千瓦時電力。因為以電代煤，不是用電去代替聲、光、通信等高效用電，以電代煤是用電去代替經濟性差的供熱部分。因為這部分經濟性差，所以一直還是用煤炭、石油、天然氣等化石燃料供應。最近幾年由于熱泵技術的發(fā)展，1千瓦時電可以獲得2千瓦時、3千瓦時、甚至4千瓦時電的能量。用電制熱效率高了，經濟性有所提高，但由于發(fā)電和熱泵需要巨大的投資和運行費用，因此目前熱泵的經濟性并不高，有待于技術水平的提升。
目前來看，用電鍋爐代替煤鍋爐，環(huán)境效益好，但能效和經濟性還不高。現(xiàn)在關于以電代煤公布了一些數(shù)字：國家電網公司從2013~2016年累計推廣實施電能替代電量達1030億千瓦時，首次突破1000億大關，相當于在能源消費終端減少燃煤4037萬噸，減排二氧化碳7190萬噸，減排二氧化硫等污染物76萬噸，環(huán)保、社會效益顯著。還有一種估計，在“十三五”期間，電能替代在國家電網公司供電區(qū)域內可完成5000億千瓦時替代量，南方電網公司供電區(qū)域內可完成1000億千瓦時電能替代（沒有提到內蒙古電力公司供電區(qū)域內可以完成多少），至少兩大電網公司可完成6000億千瓦時，加上這筆用電量，2020年全社會用電增長率至少可以達到6.5%。
這里是按電能替代電能利用高效率來計算耗電量的，每億千瓦時電能可以替代3億噸左右標準煤或4億噸左右原煤來計算的，象電鍋爐、電炊具達不到這么高效率，要替代1.3億噸標準煤，替代電量還要增加，“十三五”相應的全社會用電量和全社會用電量增長率還會增加。因為電能替代1.3億噸標準煤是必須完成的。所以電能替代的電量是一定能夠完成的，應當納入電力規(guī)劃。
關于靈活電源平衡
在建國初期電力短缺，為了多發(fā)電力滿足電力需求，往往采取調班用電，提高發(fā)電設備利用小時數(shù)。那時傾向于多建基荷電廠。后來裝機容量比較富裕之后，為了保持各類電廠運行的靈活性、可靠性和經濟性，在進行電力規(guī)劃中，不僅要保證有足額的裝機容量，而且要根據負荷特性，使高峰電廠、腰荷電廠和基荷電廠有合理的比例。
目前我國處在化石能源發(fā)電向可再生能源和新能源發(fā)電大轉換時期，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）、儲能和需求響應來解決可再生能源電力和新能源電力的間歇性，隨機性和季節(jié)性問題。特別是目前需求響應尚不能大規(guī)模發(fā)展時，主要靠火電調峰、調頻、輔助服務的情況下，矛盾比較突出。“三北”棄風棄光，云南、四川棄水，局部地區(qū)調峰能力不足，煤電利用小時數(shù)不斷下降，輸電系統(tǒng)利用率偏低。為了解決這些問題，我們在進行電力需求預測時，是否應該測算一下，我們發(fā)展可再生能源電力、核電電力，風電、太陽能電力，需要多少調峰、調頻容量？需要多少輔助服務容量？我們有多少調峰、調頻、輔助服務容量，是否平衡，能否滿足發(fā)展水電、核電、風電、太陽能發(fā)電要求？在“十三五”期間能否解決棄水、棄風、棄光，甚至棄核的要求？
“十三五”規(guī)劃中雖有水電、風電、太陽能發(fā)電、核電的裝機規(guī)模，也有天然氣發(fā)電、煤電、抽水蓄能電站的規(guī)模，但沒有水電、風電、太陽能發(fā)電、核電需要多少調峰、調頻和輔助服務容量。不知道非化石能源電力的輔助服務要求能否滿足？棄水、棄風、棄光、棄核的問題能否解決？最好是調峰、調頻、靈活電源多準備些，以便水電、風電、光電、核電超計劃完成，才能保證不丟棄、少丟棄電能。
關于飽和用電水平
飽和用電水平是關系國家及地區(qū)電力規(guī)劃的關鍵指標，對其進行科學研究，將有助于遠近結合，統(tǒng)籌兼顧，將有助于指導當前能源電力發(fā)展建設。過去有人研究認為2030年是電力發(fā)展峰值年。最近南方能源報刊登《基于國際比較的我國飽和用電水平研判》，認為我國人均用電量約為7000~8000千瓦時/年，2032年或2042年達到飽和時期，全社會用電量預計將達到11.68萬億千瓦時（8000千瓦時/人/年×14.6億人口。
能源轉型對于飽和用電水平有很大影響，所以首先要了解清楚能源轉型。能源轉型包含多種理解：一是在供給側，用清潔能源替代化石能源；在能源消費側實施清潔能源替代。這里所說的清潔能源是指風能、太陽能、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，實現(xiàn)“兩個替代”，能源開發(fā)實施“清潔替代”，以太陽能、風能、水能等清潔能源替代化石能源，能源消費實行“電能替代”，以電代煤、以電代油、以電代天然氣，實現(xiàn)一個回歸（化石能源回歸基本屬性，主要作為工業(yè)原料和材料使用），一個提高（即提高電氣化水平）。因為第一方案缺乏必要的數(shù)據，難以估算，現(xiàn)在按第二方案，能源供給實施可再生能源和核電替代，能源消費以電能替代，估計需要電能20萬億千瓦時（按國家發(fā)改委等八部委電能4500億千瓦時替代標準煤1.3億噸計算）。
改革開放以后的能源預測，都或多或少在考慮能源轉型，用清潔、低碳能源替代化石能源。從1996年到2015年收集到14個預測資料來看，絕大部分預測的時間節(jié)點為2050年。隨著對能源轉型的認識，2050年的發(fā)電量和裝機容量不斷提高，但到目前為止，2050年的發(fā)電量預測還沒有提高到20萬億千瓦小時。
“十三五”規(guī)劃中2020年發(fā)電量6.8~7.2萬億千瓦時，裝機容量20億千瓦。2012年國家開發(fā)銀行的預測，2050年發(fā)電量為13.8萬億千瓦時，裝機容量35億千瓦；2012年中國電力企業(yè)聯(lián)合會王志軒預測，2050年發(fā)電量為16.3萬億千瓦時，裝機容量達49億千瓦。2014年華北電力大學羅建國等人預測，2050年發(fā)電量15萬億千瓦時，裝機容量41億千瓦，2015年國家電網公司能源研究院白建華預測，發(fā)電量15萬億千瓦時，裝機容量68.4億千瓦（其中包括儲能容量為6億千瓦）。如果按白建華的預測2050年發(fā)電設備利用小時數(shù)為2200小時，那么要達到飽和電量20萬億千瓦時，裝機容量應該達到90.9億千瓦。如果要想用電力完全替代所有各種化石能源，以全球綜合電力網替代全球綜合能源網，20萬億千瓦時是不夠的，關鍵是4500億千瓦時電力替代不了1.3億噸標煤。看來認為2030年是電力發(fā)展峰值年是不可靠的。
最近有人說，在2017年前中國一直存在著兩個潛在的風險，第一個是能源，第二個是糧食。自從在技術上獲得三大突破，中國有可能排除兩大風險。這三大突破一是地熱發(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，其儲量比煤炭、石油的儲量高幾十倍，甚至可能使人類放棄高聚變生產能源。熱干巖如能開采成功，可以彌補我國能源資源的不足，對于電能的替代，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，飽和用電水平就會愈快到來。而這兩個發(fā)展速度的快慢取決于經濟性的實現(xiàn)。同時，我們也希望頁巖氣的利用技術能很快成熟，與地熱發(fā)電一同為我國電力發(fā)展作貢獻。
新時代、新征程、新常態(tài)下，就要有新的電力預測方法，要拋棄電力彈性系數(shù)法、人均用電量法，要用調查研究來預測負荷。
