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推動能源消費側改革 提升能源電力安全保障能力

中國電力企業管理發布時間:2023-04-03 13:00:24  作者:劉凡 李際

  進入“十四五”以來,受新冠肺炎疫情、極端天氣、燃料供應等突發因素影響,我國能源電力供需形勢復雜多變,全年電力供應總體平穩,但局部地區短時供電緊張時有發生。保障電力安全穩定運行,不僅要提升供應側發電能力,更要從需求側發力,進一步認識能源消費側改革的重要意義,推動能源消費者主動改變用能行為,促進供需雙向互動,為能源供應側提供更多支撐,提升能源電力安全綜合保障能力。

  全國能源電力供需形勢的變化特征

  電力消費增長波動較大,但用能電氣化勢頭足

  近兩年,我國電力需求持續增長,但受疫情防控、外貿出口、極端天氣等不確定性因素影響,用電量增速出現較大波動。2021年,全國全社會用電量達到8.33萬億千瓦時,同比增長10.4%,實現兩位數增長;2022年,用電量達到8.64萬億千瓦時,同比增長3.6%,增速較上年出現較大幅度回落。雖然當前國際國內形勢面臨深刻變化,但我國經濟韌性強、潛力大、活力足,特別是新能源、節能環保、數字經濟等新興產業蓬勃發展,帶動相關制造業和服務業用電量快速增長。2022年,新能源車整車制造、光伏設備及元器件制造和充換電服務業用電量同比增速分別達71%、118%和38%,遠遠高于全社會用電量增速,成為拉動電力消費增長的新動能。同時,電能替代全面實施,終端能源消費電氣化程度不斷提升,2021年全國替代電量為1891億千瓦時,電能占終端能源消費比重提高至26.9%。

  用電負荷尖峰化加劇且增速高于用電量

  隨著經濟社會高質量發展、人民生活水平不斷提高,以及極端天氣趨多趨強,全國用電負荷逐年上升,呈現尖峰值高、峰谷差大、夏冬雙峰以及增速超用電量等顯著特征。“十四五”以來,全國最大用電負荷連創新高,2021年全國最大用電負荷達到11.92億千瓦,同比增長7.4%;2022年達到12.90億千瓦,同比增速8.2%,兩年平均增量接近1億千瓦。高溫、嚴寒等極端天氣是導致用電負荷激增的重要因素,2022年夏季我國出現了長時間、大范圍的極端高溫干旱天氣,拉動用電負荷快速攀升,全國有21個省級電網用電負荷創新高。隨著三產和居民用電占比提升,用電負荷對氣溫變化更為敏感,最大用電負荷增長普遍快于用電量增長。據測算,“十二五”時期最大用電負荷年均增速較用電量高0.2個百分點,“十三五”時期高1.3個百分點,“十四五”前兩年高0.9個百分點。

  可再生能源規模不斷擴大,但出力不確定性增大

  當前,我國可再生能源開發取得顯著成效,水電、風電、光伏發電和生物質發電裝機容量均居世界首位,清潔能源裝備制造產業鏈全面建立,能源綠色低碳轉型加速。然而,可再生能源發電具有天然的波動性和隨機性,導致電力供應側不確定性大幅增加,特別是受極端天氣影響,風電、光伏、水電出力時段性驟降頻現,多次引發頂峰發電能力不足。2021年7月某天,東北電網出現“極熱無風”天氣,風電出力僅3.4萬千瓦,不足裝機容量的0.1%;2022年8月,水電大省四川遭遇來水“極豐變極枯”的罕見急轉,水電出力斷崖式下跌50%,引發較嚴重的電力供應緊張。

  能源電力供需兩側的新變化、新特征,導致時段性、區域性供需矛盾凸顯,再疊加一次能源供應不足、能耗“雙控”制度不完善等多重因素,電力供需關系呈現趨緊態勢。自2020年12月以來,華中、華東、南方、西南等多個省區在用電高峰出現不同程度的供電緊張。雖然尖峰負荷不斷攀高,但是持續時間很短,為滿足短時高漲的用電需求,除持續增強供應能力外,消費側主動參與能源平衡愈發重要。

  新形勢下能源消費側發展的趨勢要求

  推動能源消費節能提效

  節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。長期以來,我國積極推進節能工作,能源利用效率大幅提升。從全國看,2012年以來,我國以年均3%的能源消費增速支撐了年均6.6%的經濟增長,能耗強度累計下降26.4%,相當于減少使用14億噸標準煤。從重點領域看,2012年以來,規模以上工業單位增加值能耗累計降低36.2%,完成既有建筑節能改造約17億平方米,全國公共機構單位建筑面積能耗和人均綜合能耗分別累計下降18.8%、21.7%。然而,我國產業結構偏重、能源效率偏低的問題仍較為突出,能耗強度是世界平均水平的1.4倍、發達國家的2.1倍,節能提效空間巨大。當前能源供需形勢復雜多變,部分地區存在短時能源緊缺,且未來一段時期能源需求仍將呈剛性增長態勢,經濟社會發展面臨的能源資源約束日趨突出。把節能提效作為滿足能源需求增長的最優先來源,是能源消費側改革的首要任務,對于緩解能源供需矛盾、增強能源安全保障能力、促進社會全面協調可持續發展具有重要意義。

  提高能源消費靈活水平

  隨著能源供需形勢變化,能源安全的內涵進一步豐富,運行安全成為當前保障能源安全的重要挑戰之一。電力方面,風、光等新能源發電大規模發展,引發出力波動性顯著增強,疊加用電負荷尖峰值越來越高、峰谷差越來越大,電力供需兩側時空矛盾愈發突出,時段性、季節性電力過?;蚨倘睂⒊蔀槌B,電力系統實時平衡、運行安全難度進一步增大。天然氣方面,用氣需求也存在明顯季節差異,冬季采暖期供需形勢較為緊張,其他時段相對寬松,同樣面臨供應與消費時空錯配的問題。在全年平衡、短時緊缺的新型供需局面下,傳統“源隨荷動”的運行模式已不再適用,亟需轉變能源安全保供思路,更多著眼于需求側,通過提高用電用氣等能源消費彈性,主動適應供應側不確定性增強、調節能力降低的變化趨勢,推動供需雙向互動、靈活調節。

  豐富能源消費智慧場景

  技術進步和產業變革帶動能源領域涌現出分布式發電、電動汽車、新型儲能等一大批新興市場主體。這些新技術新業態主要布局在消費側,改變了傳統供能模式和用能行為,使得能源生產和消費的界限進一步模糊,用戶由純消費者向“產消者”轉變。例如,在新能源汽車方面,截至2022年底,全國新能源汽車保有量達1310萬輛,充電樁達到520萬臺,車網互動已開啟小規模試點。未來分布式主體將愈發普及,這就對能源用戶提出了更高要求。一方面要主動轉變用能方式,積極接納各類新型能源技術,結合實際用能需要拓寬應用場景,為企業轉型和經濟發展注入新動能;另一方面要大力提高自身智能化、數字化水平,積極融入虛擬電廠、綜合能源服務商、負荷聚合商等新模式新業態,以消費升級推動產業綠色轉型和智慧能源系統建設。

  增強能源消費替代程度

  受制于能源資源稟賦,我國油氣對進口資源的依賴程度較高。2022年,原油對外依存度為71.2%,天然氣對外依存度為40.2%,雖較上年有所回落,但仍處于較高水平,是影響我國能源安全的關鍵一環。特別是2022年烏克蘭危機以來,全球油氣市場格局發生重大調整,我國進口油氣資源不確定性進一步加劇。為化解我國油氣對外依存度高帶來的能源安全風險,需要在消費側進一步優化用能結構,增強能源消費的多樣性和可替代性,提高終端用能電氣化水平,增強能源自主供應能力。隨著分布式發電、新能源汽車、可再生能源和核能供暖、電炊具等技術發展,能源消費將從化石能源向電能甚至氫能轉變,為減少石油、天然氣的剛性需求提供有利條件,確保國產油氣在特殊情況下能夠做到民生自保,降低油氣安全被動局面時的負面沖擊和影響。

  能源消費側改革的任務路徑

  深入貫徹節能優先戰略

  堅持節約優先,大力推進節能提效,減少能源浪費,嚴控化石能源消費增長。一是積極落實能源和碳排放“雙控”制度,加強產業布局、結構調整、節能審查和能耗控制目標銜接,嚴格控制能耗和碳排放強度,堅決遏制高耗能、高排放、低水平項目盲目發展,合理控制能源消費總量。二是積極推進重點行業領域節能降碳工作,開展能效對標達標和能效“領跑者”行動,全面提升能效標準,大力推廣節能先進適用技術和高效產品設備應用,推動重點行業領域節能升級改造,加快淘汰落后產能和低效設備,著力提升工業、建筑、交通、公共機構、新基建等重點行業領域的能效水平。三是實施節約用能全民行動,在全社會倡導節約用能,增強全民節能意識,引導形成簡約適度的生活方式,抑制不合理用能需求。

  積極增強能源消費彈性

  提高用能負荷彈性,推動能源供需互動和靈活調節,有效降低能源供需緊張時段消費需求,實現能源供需平衡、保障能源供應安全。一是深入挖掘各類用戶需求側資源,引導消費者根據電力供需季節、時段特征和供需緊張狀況主動改變自身用電習慣,優化用電模式,有效降低供電緊張時段用電需求。二是引導電價敏感型高載能負荷改善生產工藝和流程,擴大可中斷負荷、可控負荷規模。三是積極推動電力需求響應,引導用戶側儲能、電動汽車充電設施、分布式發電等用戶側可調節資源,以及負荷聚合商、虛擬電廠運營商、綜合能源服務商等參與電力市場交易和系統運行調節,發揮需求側資源削峰填谷、促進電力供需平衡和適應新能源電力運行的作用。四是完善天然氣利用政策,適當控制發展冬季用氣高峰季節的采暖等剛性用氣用戶,促進天然氣利用更多傾向于可中斷用氣領域,提高天然氣消費彈性,確保民生用氣。

  加快推動能源消費智能化升級

  推動智慧用能體系建設,為終端能源使用者提供能效診斷、需求響應、多能互補、能源交易等多種服務,促進能源使用效率提高和可再生能源消納,提高能源供應可靠性。一是加強新一代信息技術、人工智能、云計算、大數據等應用,推進終端用能領域設備設施、工藝流程的智能化改造升級。二是開展能效管理、負荷智能調控等智慧能源系統技術應用示范,推動源網荷儲互動、多能協同互補及用能需求實現智能調控,提高終端用戶能效精準管控、可再生能源消納、電力需求響應等能力。

  有序提升綠色能源自主供應能力

  在工業、建筑、交通等重點行業領域,推動用戶有序發展分布式可再生能源,提高用戶自發自用水平,增強能源保供能力。在工業領域,推動具備條件的工業企業、工業園區,利用自有場所開發利用清潔低碳能源,建設分布式清潔能源和智慧能源系統,充分利用余熱余壓余氣等資源,開展清潔能源替代。在建筑領域,完善可再生能源應用標準,鼓勵光伏建筑一體化應用,支持利用太陽能、地熱能和生物質能等建設可再生能源建筑供能系統,加快低碳建筑規?;l展。在交通領域,完善充換電、加氫、加氣(LNG)站點布局及服務設施,鼓勵在鐵路沿線、高速公路服務站等建設新能源設施,積極推進大容量電氣化公共交通和電動、氫能、先進生物液體燃料、天然氣等清潔能源交通工具應用及示范。

  推動能源消費側改革的思考建議

  為有效推動能源消費側改革,需要進一步加強頂層設計、處理好能源消費控制與碳排放控制的關系、建立供需雙向互動的市場機制,通過體制機制改革推動能源消費轉型升級,提升能源安全保障能力。

  強化能源消費側改革的頂層設計

  在傳統能源系統中,一般采用“供隨需動”的規劃和運行方式,需求側管理常作為備用手段,在能源供需平衡較為困難時采用。然而隨著能源供應不確定性增強、短時供需偏緊逐步常態化,則要求能源消費側在保障電力安全和推動綠色發展中發揮越來越重要的作用,且在節能、靈活、智能、可替代等方面面臨更高要求。為更好地推動能源消費側改革,需要進一步加強頂層設計和系統謀劃,統籌能源供給側和消費側改革,在能源發展戰略和規劃中強化能源消費側改革的重要意義和重點任務。推動電力需求管理、節能減排等能源消費側改革的制度化和規范化,指導各地出臺完善能源消費側改革的相關政策文件,充分發揮政府引領作用,推動能源消費側改革走深走實。

  完善能源消費總量和強度“雙控”制度

  自能耗“雙控”實行以來,我國能源利用效率大幅提升、節約用能意識深入人心。然而,“十四五”初期,個別地區出現因能耗、環保等約束限產、限電的情況,暴露出能耗“雙控”政策與經濟發展、碳達峰碳中和工作存在不銜接的問題。為進一步優化節能提效工作、減少能源安全供應壓力,需持續完善能耗“雙控”制度,優化考核目標、方式和激勵機制,增強能源消費總量管理彈性,以控制化石能源消費為重點,新增可再生能源消費不納入能源消費總量控制,強化能耗強度管理,嚴管嚴控高耗能高排放項目。完善全國用能權、碳排放權交易市場建設和協同,推動能耗“雙控”逐步轉向碳排放總量和強度“雙控”制度,實現能源消費從節約高效向綠色低碳轉型。

  建立需求側主動參與的市場機制

  當前能源供需出現時段性寬松與偏緊并存的新趨勢,若保持大規模能源開發建設、保障最大用能需求,將導致能源供應設施利用率降低、供應成本攀升,可能造成全年能源供應能力過剩和資源浪費等問題,亟需建立需求側主動參與、供需雙向互動的能源平衡機制,激發用戶靈活調節用能需求的積極性。

  一是加快推動用戶側參與能源市場化交易。進一步破除虛擬電廠、車網互動(V2G)、分布式能源、儲能電站等新模式新業態的市場準入壁壘,積極推進分布式發電市場化交易,健全用戶側多元化主體共同參與的電力市場機制,優化電力需求響應市場化交易機制,推動需求響應與現貨市場聯動。

  二是優化用戶側分時電價機制。進一步健全分時電價機制,制定完善季節性、時段性尖峰電價,在有條件的地區逐步推廣居民峰谷電價。根據電力供需形勢,科學動態劃定高峰、尖峰、平段、低谷、深谷等多個時段,合理拉大峰谷價差,推動分時電價與市場機制逐步接軌。

  本文刊載于《中國電力企業管理》2023年02期,作者:劉凡 李際單位:中國宏觀經濟研究院能源研究所


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