9月下旬,東北地區多個城市相繼拉閘限電,甚至居民用電也受到影響,引發社會廣泛關注。對此,國家發改委9月29日在答記者問時強調要“堅守民生用能保供底線,堅決避免壓限居民用能的情況發生”。
關于東北拉閘限電的主要原因,目前已有多種分析。比如,有的觀點認為是煤價過高,電廠出于經濟性不愿意生產;有的觀點則認為是國內“兩高”項目(即“高耗能”“高排放”項目)紛紛上馬導致全國性用電緊張,而東北風電比例過高又加上東北近期風電發電量明顯降低所致;還有觀點認為是能源需求尤其電力需求上漲太快,而東三省均出現了用電量高增長。
對此,清華大學能源與動力工程系熱能動力仿真與控制研究所副教授、清華-力拓資源能源與可持續發展聯合研究中心執行主任麻林巍在其近日發表的文章中指出,“東北限電事件背后的原因還缺乏一個系統性的闡述”。
在他看來,“東北限電是一個偶然中的必然事件,還得從能源和經濟低碳轉型的全局高度來理解其表象背后的根源性問題。這背后的根源性問題是長期性和全局性的,尤其其中凸顯的煤炭利用問題是我國不得不長期面對的一個大矛盾焦點。”
這篇題為《關于東北限電問題的系統思考》(附鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/k3jJaGfjRS4ZdByqR554pg)的文章由麻林巍撰寫,發布時間為2021年10月5日,已由清華BP-清潔能源研究與教育中心旗下微信公眾號“可持續發展的能源戰略研究”于10月6日發布。
麻林巍本科、博士均畢業于清華大學熱能工程系動力機械與工程專業,畢業后留校工作,研究領域為能源系統及能源戰略,主要關注方向包括:區域能源系統和能源戰略研究、能源技術評價和能源技術創新、中國的國際能源資源合作戰略。
麻林巍在上述文章中結合此前的研究成果,提到2021年初出版的英文著作《China’s Resources, Energy and Sustainable Development》中就指出了我國能源轉型戰略至今還存在的一些挑戰和出路,適用于加深對東北限電問題的理解。
他分析認為,東北拉閘限電事件背后隱含了我國能源發展中能力缺失的三個重要方面:
首先,是“能源與經濟發展不協調,能源供需建設屢次不匹配”。
文章稱,“東北限電事件并非第一次出現的重大能源供需問題。過去20年,我國能源供需情況始終處于能源供需建設不匹配的震蕩之中。2000年后,因為能源需求超出預期,屢次突破規劃值導致能源供應手忙腳亂。當時也是一輪全國性的煤電油運全面緊張,并刺激了之后能源供應產能的建設。2008年金融危機之后,不管是能源供應和需求的產能建設都有所放緩,但恢復經濟的四萬億投資計劃又刺激了產能建設并加劇了能源供應的產能擴張。2014年之后,出現了嚴重的產能過剩以及供需的震蕩。到現在又再次出現了能源供應緊張、缺電限電的局面。這說明我們國家在這方面的能力上仍然有待完善,能源與經濟不協調的問題依然存在。能源供應的建設節奏總是不能及時地跟上經濟發展的變化,相互之間總有不協調的問題存在。”
文章引用的章景皓博士論文中的一張“我國嵌含能分配桑基圖”顯示,一旦能源的各種管控措施并沒有跟經濟狀況相協調,就會出現供需矛盾。
麻林巍認為,這背后也有體制上的原因,“目前主管能源的部門主要關注能源安全,經濟的調控是另一個部門負責,而碳排放又是一個單獨的部門在管控,三個職能不同的部門間協調起來避免經濟低碳轉型過程中隨時可能出現的能源供需震蕩,難度無疑較大”。
其次,是“能源與基礎設施不協調,靈活性能力嚴重不足”。
文章提到,“低碳轉型過程中,能源系統要接納高比例的可再生能源,這對系統的靈活性要求非常高。為了保障靈活性,我們不但要有很多靈活的電源,還要有大量的儲能設施以及電-熱-燃料靈活轉換技術,還要為此去建設和改造整個包括智能電網、智能熱網和智能燃料網在內的龐大基礎設施。這不光是智能化改造,也需要硬件的配套建設,背后涉及的投資動輒萬億規模。因為即使一個小小的配電網改造都需要耗費幾個億。這樣的投資目前還遠遠沒有完成,因此目前來看整個能源系統的靈活性是嚴重不足的。”
麻林巍建議稱,“如果煤炭和其他能源能夠協同以利用,建設多能互補體系也許能夠提供一些較低成本的過渡性解決方案。比如煤和生物質耦合發電可以為煤電站平穩過渡到碳中和甚至負碳電站提供辦法,從早期低比例摻燒生物質到長期的百分之百生物質電站。”
他指出,“東北的生物質資源相對是比較豐富的,生物質能源利用和發電也有較好的基礎,應該在這方面加快探索。”
其三,是“能源與區域不協調,區域間的應急支援能力不足”。
文章認為,“因為行政管理分割的問題,各個區域在能源供需上存在各自優化現象,很多時候并不能做到全國一盤棋的理想性優化調度。區域間的能源互通基礎設施也是不足的,需要在低碳發展要求下加強建設。一旦出現緊急事件,基本以自救和已經建立的通道進行跨區域協調為主,而且也跟區域的全國位勢有關。這樣,在區域協調方面東北有可能處于一個被忽視的地位,也缺乏跨區域通道。”
其中,東北三省能源供需的主要特點是:除了石油產品方面和外部有較強的互通外,煤炭和電力基本是自給自足的,所以和外部的互通能力應該不足。一旦出了事故,因為跟外界的能源通路不夠,容易導致應急調度能力存在限制。
麻林巍總結稱,“我國能源低碳轉型過程中在能力上的三個薄弱之處,均和東北限電有著密切的關聯。所以,我國為了迎接低碳轉型、經濟波動、能源系統靈活性不足以及區域缺乏協調等挑戰,可以考慮照顧到各個區域自己的資源和經濟稟賦,加快區域智慧能源系統的建設和布局。”
他強調,“東北限電事件其實是我國低碳轉型過程中保經濟發展、保能源安全、保減排目標的‘三難’困境的一個具體體現,根源在于低碳轉型所需的能力不足。如果能力建設沒有及時跟上,今后這種問題還會持續出現。為了避免問題過于嚴重,我們要大力加強相關能力建設,保證能源、經濟、基礎設施和區域的協調。很大程度上,許多問題已經不是單個領域的工程技術問題,更多是體制機制和基礎設施的問題。”
與麻林巍的觀點類似,此前也有專業分析認為國內的地方缺點問題源自電力供需的結構性矛盾以及電力體制痼疾。
比如,《經濟日報》2020年12月一則報道指出,所謂結構性矛盾是指,我國電力需求快速增長、電力裝機容量不斷擴大,但“煤電過剩與尖峰電力短缺并存”,出現了“全年富電量、短時缺電力”的現象,影響到我國電力供應安全。
興業證券分析稱,電力體制痼疾的突出表現是“煤電價格倒掛”,即:我國電煤價格已經徹底市場化,但煤電廠上網電價卻由政府管制。這樣,一旦電煤價格上漲,就容易形成“面粉漲價,面包卻無法隨之漲價”,電廠發電越多、賠錢越多的局面。