這個(gè)冬天,全球氣候出現了反厄爾尼諾現象,冬季極其嚴寒,電力供給和需求一度激增。
2020年12月中旬,中國多地出現拉閘限電現象,浙江、湖南、江西等省份都出現了拉閘限電的現象。
2021年2月15 日開(kāi)始,北極暴風(fēng)雪南下橫掃美國德州,德州電網(wǎng)不堪負荷,發(fā)生近年來(lái)最嚴重的大規模停電,約400 萬(wàn)戶(hù)人家無(wú)電可用。
中美同為發(fā)電大國,都在這個(gè)冬季產(chǎn)生了不同程度的“電荒”問(wèn)題,這也讓各界議論紛紛:為什么自然資源這么豐富的兩大國家,會(huì )發(fā)生如此大規模的停電危機?
Part 1
關(guān)于電荒的根本驅動(dòng)原因
供求關(guān)系去看電荒,大規模停電的問(wèn)題,本質(zhì)上是因為電力的供給無(wú)法瞬時(shí)滿(mǎn)足電力的需求。
極度嚴寒對需求的影響在于:
由于嚴寒,無(wú)論是居民還是商業(yè)樓宇,都會(huì )加大采暖(空調)力度,從而導致與溫度明顯負相關(guān)的需求集中釋放。
一般而言,各國的電力供給相比需求都存在一定的備用余量(比如20%-30%),但當出現100年一遇、1000年一遇的極端天氣時(shí),這種余量自然是不夠的。
因為冗余量總是有成本的,在電力經(jīng)濟性、電力供應保障這兩個(gè)目標函數之間總存在取舍。
極度嚴寒對供給的影響在于:
對發(fā)電機組的影響、對輸電網(wǎng)絡(luò )的影響。
在本次美國的電荒中,由于南方的風(fēng)電機組采用簡(jiǎn)配(沒(méi)有防凍裝置)而出現了供給不足;而在2008年國內雪災事件中,不少輸電網(wǎng)絡(luò )出現了中斷。
Part 2
從電荒中折射出的體制差異
當資本利益和人民利益發(fā)生矛盾的時(shí)候,社會(huì )主義制度優(yōu)先服務(wù)于人民,然后再是考慮資本。資本主義國家的機制是為資本家服務(wù)的,不是為人民服務(wù)的。從2020年疫情的應對中,中美的社會(huì )制度差異就非常明顯。
在電力領(lǐng)域,中國是全球主要經(jīng)濟體中唯一通過(guò)超過(guò)半個(gè)世紀的“剪刀差”實(shí)現工業(yè)用電對居民用電進(jìn)行補貼的國家。居民用電本身就“長(cháng)期違背經(jīng)濟性規律”地低于工業(yè)用電。在電荒中,中國電力體系歷來(lái)的優(yōu)先順序是:優(yōu)先保障居民的電力供應,再對工商業(yè)用電進(jìn)行“拉閘限電”。
所以本次寒潮來(lái)襲,國內大部分居民的用電是沒(méi)有受到影響的。而對于限電的原因,每個(gè)地區都不相同。就比如浙江義烏,根據義烏市發(fā)布的《節約用能提倡書(shū)》來(lái)看,其中提及了行政事業(yè)單位盡量減少開(kāi)空調,而且還提倡使用燈光照明,三樓以下的禁止使用電梯。
但在美國,則完全采用市場(chǎng)經(jīng)濟,通過(guò)價(jià)格手段來(lái)抑制需求——在10美元/kWh的電價(jià)下,自然能讓不少居民不去開(kāi)空調,結果就是導致了部分居民的死亡。
進(jìn)一步剖析美國電荒背后的情況:
● 當下美國70%的輸電線(xiàn)路和變壓器運行年限超過(guò)25年,60%的斷路器運行年限超過(guò)30年,陳舊的電網(wǎng)設施面臨保障供電可靠性的巨大挑戰
● 此次極寒天氣導致得克薩斯州約一半的風(fēng)力渦輪機容量被“凍結”。
電網(wǎng)公司為了獲得最大利益,不去實(shí)施電網(wǎng)升級改造的再投資,自然出現“線(xiàn)路老化”。風(fēng)電運營(yíng)商為了獲得最大利益,不考慮小概率的極寒事件而配置防凍裝置,結果導致風(fēng)機被“凍結”。
對于所有的電網(wǎng)企業(yè)而言,發(fā)生小概率事件的時(shí)候,正是電力企業(yè)大賺特賺的時(shí)候——電力供應的數量雖然有所減少,但電力供應的價(jià)格出現了100倍以上的增長(cháng),自然是有利可圖。
Part 3
中美總發(fā)電量對比
近些年全球用電量持續增加,中國在2019年就成為全球發(fā)電量排名第一的國家。
據統計,2019年度全球國家和地區的發(fā)電量首次超過(guò)27萬(wàn)億度,同比增長(cháng)1.3%。中國年度發(fā)電量約占全球總發(fā)電量的27.8%,高達75034 TWH,穩居世界第一,同比增長(cháng)4.7%。其中火力發(fā)電總量接近5200 TWH,達到全球火力發(fā)電量的一半,水力、風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電量均是各自類(lèi)別中的第一名。
而美國在過(guò)去的幾十年中由于用電設備市場(chǎng)的飽和、設備效率的改進(jìn)、對需求側管理的投資及更嚴格的設備效率標準,電力需求增長(cháng)緩慢。
只從數據來(lái)看,中國的發(fā)電量已經(jīng)力壓世界第一大經(jīng)濟體美國。后者的2019年的總發(fā)電量只有4401.3 TWH,同比下降1.3%。
看到這很多人不免有些疑問(wèn),中國發(fā)電量比美國要高究竟是好還是不好?
只從發(fā)電量這一項上來(lái)看,那當然是前者在這方面的實(shí)力比較領(lǐng)先,但考慮到用電量背后的經(jīng)濟意義,這個(gè)問(wèn)題就復雜很多。
一般來(lái)說(shuō),用電主要劃分為居民用電、農業(yè)用電、工商業(yè)用電以及制造業(yè)用電,由于兩國工業(yè)結構不同,用電量也存在很大差距,美國企業(yè)耗能較低僅達到11%。
而中國作為全球制造業(yè)規模最大的國家,為了填補內部國家內部需求和對外出口,用電量需求不斷增加,導致制造業(yè)的用電量占比最高。
這也是中國一直在深化改革產(chǎn)業(yè)結構,大力發(fā)展新能源的重要原因。
Part 4
“鬧電荒”怪新能源?大錯特錯
針對近日美國得克薩斯州停電問(wèn)題,《得州論壇報》發(fā)表題為《不,被凍住的風(fēng)機并非得州停電的罪魁禍首》的文章表示,風(fēng)力發(fā)電損失僅占冬季發(fā)電量的一小部分,而天然氣發(fā)電、核電、煤電和太陽(yáng)能等各種能源在極寒風(fēng)暴期間都遇到了困難。
如果非要說(shuō)清潔能源有問(wèn)題,停電事故正說(shuō)明,需要投資建設更多更好傳輸和儲存的可再生能源,以取代已經(jīng)過(guò)時(shí)的老的系統。
近日,國家發(fā)改委能源研究所發(fā)布《2020年中國可再生能源展望報告》。同時(shí),國際能源署也發(fā)布了《2020年可再生能源報告》。
對于中國的可再生能源發(fā)展,國際能源署預計2025年之前中國將占所有可再生能源容量增長(cháng)的40%,其中光伏產(chǎn)能中國將占到80%。
“十四五”規劃是中國進(jìn)一步加快可再生能源的關(guān)鍵機遇,將幫助中國碳中和目標的實(shí)現。
到2050年,中國風(fēng)電將占到能源消費的38.5%,光伏占到21.5%,排在之后的就是天然氣占9.8%,水電占到9%。
未來(lái)我國的電力發(fā)展將從過(guò)去的主要考慮供應保障,轉向更加注重電力產(chǎn)供銷(xiāo)綜合保障體系建設,需要將重點(diǎn)調動(dòng)電源側、電網(wǎng)側和負荷側,建立電力綜合安全保障體系。
資料來(lái)源:SOLARZOOM新能源智庫、中國電力、三分亮劍