東部地區應成為新能源發展的重點區域


來源:中國經濟時報   時間:2019-12-16 12:29:04


未來應將東部地區作為新能源發展的重點區域,進一步提高東部地區能源自給率,適當控制西北部地區新能源開發規模,優化我國能源供需格局,積極推進能源轉型。

長期以來,我國能源供應和能源需求呈逆向分布,這就不可避免造成能源的大容量、遠距離輸送,如西電東送、西氣東輸、北煤南運,不僅投資高昂,而且造成能源浪費和環境污染。不僅如此,由于我國電力體制改革滯后,部分電力外送基地持續性堪憂,未來東部地區能源保障存在一定風險。而西北部地區電力供需寬松,新能源消納問題較為突出。因此,未來應將東部地區作為新能源發展的重點區域,進一步提高東部地區能源自給率,適當控制西北部地區新能源開發規模,優化我國能源供需格局,積極推進能源轉型。

我國東部地區傳統能源資源匱乏,能源自給率低

我國的傳統能源資源如煤炭、石油、天然氣等主要分布在北方尤其是西北地區,東部沿海地區作為我國經濟最發達地區,卻普遍缺煤少油,能源自給率低。煤炭是我國的主體能源,2018年內蒙古、山西、陜西、新疆、貴州、山東、河南、安徽等8個億噸級(省區)原煤產量31.2億噸,占全國的88.1%,同比提高0.9個百分點。其中,晉陜蒙新四省(區)原煤產量占全國的74.3%,同比提高1.8個百分點。我國煤炭生產重心持續向晉陜蒙新等資源稟賦好、競爭力強的地區集中,而東部地區煤炭產量已降到近全國的十分之一,傳統能源資源匱乏而能源消耗量又大,只能依靠從外部輸入。

長期以來,“西電東送”成為維持東部電力供需平衡的重要手段。目前,我國“西電東送”裝機規模已達到2.4億千瓦,形成了北、中、南3個通道的電力流向格局,其中北通道7389萬千瓦,中通道1.2億千瓦,南通道4772萬千瓦。考慮目前已核準的跨省區輸電通道后,預計2021年西電東送規模將達到2.7億千瓦。北通道主要將晉陜蒙寧新甘各省區的煤電和風電送到華北的京津冀魯以及遼寧、河南、江蘇、湖南等省市,2018年北通道輸送電量約4930億千瓦時。中通道主要將四川水電、三峽水電送到重慶和長江中下游沿岸各省市以及廣東省,將安徽兩淮的煤電送到長三角各省市,2018年中通道輸送電量約2700億千瓦時。南通道主要將云南水電、貴州煤電送到兩廣地區,2018年南通道輸送電量約2210億千瓦時。煤炭輸送與電力輸送格局基本類似,晉陜蒙3省區內各煤炭基地是全國煤炭供應的中心,2018年煤炭調出量超過14億噸,占全國煤炭跨省流動總量的比重約97%,主要供應東部沿海經濟發達地區。

東部地區應盡量提高能源自給率,降低對外部能源的依賴度

要解決東部地區的能源供需缺口,基本途徑有二條:一是繼續依賴外部能源輸入;二是加大本地能源供應力度。而僅僅依賴外部能源輸入有很多制約因素,未來能源保障可持續性存在較大風險,東部地區亟須加大本地能源供應力度。

首先,西電東送不僅投資高昂,而且容易造成能源資源浪費。西電東送需要大規模投資建設配套輸變電設施,遠距離輸送電力需要層層升高電壓,配套建設從10千伏至750千伏之間各個電壓等級全套輸變電設施,才能將電力輸送到上千公里甚至數千公里以外去使用。加上長距離線損和層層變損造成電量損失,對輸電經濟性影響極大,同時,過網費、維護費等進一步降低了經濟競爭力。

其次,北煤南運加劇運力緊張及容易造成環境污染。北煤南運主要以鐵路運輸方式外運,通過大秦線等西煤東運干線供應華北地區,到渤海各碼頭下水后供應東南沿海各地,部分海運煤以“海進江”方式供應長三角地區。部分煤炭通過北煤南運鐵路供應長江流域中上游各省市。煤炭的大容量、遠距離輸送不僅自身需要耗費大量能源和人力物力,而且容易造成環境污染,社會成本和經濟成本均極高。

再次,我國電力體制改革滯后制約電力輸送效率與潛力。我國電力體制改革目前尚未完全到位,電力跨省區交易機制和部分輸電通道市場化機制尚不完善,輸電通道運行經濟性無法得到保障,西北部資源富集地區電力無法高效率外送。長期以來我國電力都是按省域平衡,就地消納為主,缺乏電力跨省跨區消納的政策和電價機制。一部分早期投產的如三峽外送、溪洛渡外送、向家壩外送等跨省跨區輸電通道采取了國家計劃送受電模式,一部分如云電送粵、黔電送粵等輸電通道采取了簽訂中長期協議的模式,另有一部分輸電通道參與了年度臨時交易,部分電量進入了市場化交易。跨省跨區輸電通道交易模式較為混雜,加上地方保護主義,部分新投產跨省跨區輸電通道送電規模未達預期,利用率有待提高。

最后,部分電力外送基地持續性堪憂。西南優質水電資源已基本開發殆盡,后續水電開發難度不斷加大。預計四川、云南在2025年左右電力外送能力達到峰值,2030年后電力外送能力將出現下降,西南地區水電外送的可持續性問題較為突出。貴州、安徽等傳統電力外送基地自身煤炭資源開發程度較高,近年來電煤供應逐步趨緊,外送能力不足,自身電源發展潛力有限,未來將逐漸出現季節性缺口,外送可持續性問題值得關注。

大力發展新能源是東部地區提高能源自給率的現實選擇

一方面東部地區應盡量提高能源自給率,降低對外部能源的依賴度;另一方面東部地區缺煤少油的現實狀況,決定了東部地區發展煤電、氣電等傳統能源的潛力極為有限。從東部地區的資源稟賦、新能源發展趨勢、政策導向及國際經驗看,東部地區應把新能源作為發展重點,積極推進能源轉型,提高能源自給率。

首先,東部地區新能源資源存在較大開發潛力。據統計,在考慮低風速區域資源的潛力下,中東部地區陸上風能資源技術可開發量是8.96億千瓦,海上風能資源有2.11億千瓦,合計11億千瓦。中東部地區集中式光伏電站可開發的潛力是3.58億千瓦,分布式光伏裝機的潛力是5.31億千瓦,包含光伏建筑一體化在內,共計近9億千瓦。中東部房屋建筑面積大約10萬平方公里,如果2050年總用電量的1/4由光伏產生,所需要安裝面積大約是中東部現有房屋面積的1/4。中東部目前已經開發的風和光占了可開發資源量的不到1/10,大多數還未開發。在核能方面,中國已經明確以沿海地區發展為主。加上生物質能、地熱能、東部特有的海上風能、海洋能、潮汐能等,東部地區新能源資源潛力非常大。

其次,新能源已初步具備平價上網基礎。在一系列政策扶持及企業自身努力下,“十三五”以來,我國新能源規模持續擴大,技術水平不斷提高,開發建設成本持續降低。2017年投產的風電、光伏電站平均建設成本比2012年降低了20%和45%。國內光伏發電成本10年前約是60元/瓦,現在已下降到6元/瓦左右,再過一段時間有可能下降到3—4元/瓦,上網電價相當于3—4角/度,完全可以跟火電媲美。預計2020年風電成本將與煤電相當,新能源發電成本已經進入了化石燃料的成本區間。隨著技術進步,光伏風電等發電成本還會繼續降低,經濟性穩步提升,加上近零排放的環保優勢,未來一兩年后,風電、光伏發電無補貼平價上網可能會成為大比重的發電形式。

再次,國家大力扶持新能源發展。遠的不說,近的如今年1月和4月,我國接連出臺了三份推進風電、光伏平價上網的文件,新能源平價上網進程驟然加速。這一政策的背后,是日益擴大的可再生能源資金補貼缺口和新能源電力成本的持續下降,使得新能源電力通過“去補貼”實現規模化發展既凸顯了其現實必要性,也具備了現實可行性。“平價新政”致力于降低新能源電力非技術成本,并通過20年固定電價收購政策、競價上網等一系列機制設計,將與“綠證”“配額制”一起形成政策合力,為新能源電力平價上網注入強心劑。隨著《可再生能源電力消納責任權重》政策(即“配額制”)的出臺,中東部地區新能源開發的緊迫性持續增強。

最后,從國際經驗看,傳統能源資源短缺國家或地區普遍將新能源作為重點發展方向。如德國規劃了2025年40%—45%電力來自可再生能源,2035年55%—60%電力來自可再生能源。目前德國平均每平方公里的土地上有156千瓦的風電裝機、有120千瓦的光伏裝機。然而,中國中東部14個省的平均值是這兩個數據的11%,比他們現在的水平還有將近十倍的提高空間,何況德國現在的水平還會再進一步的增加。美國也在大力發展太陽能供電,許多地方政府出臺了補貼政策,家庭戶用光伏發電已經達到1000萬戶。從技術可行性而言,光和風是間歇性的,需要配套調峰調頻電源,并與儲能相結合,近年來我國化學儲能、抽水蓄能、火電靈活性改造均取得了長足進展,再加上網絡信息技術、智能化技術、大數據、云計算等迅速發展,這些都為東部地區發展新能源提供了技術基礎。

西北部地區新能源消納問題較為突出,應適當控制開發規模

我國新能源消納困難是一個由來已久的老問題,尤其西部和北部地區光照、風力條件優越,是新能源布局的傳統重點區域,但是受限于當地的經濟發展水平,用電市場有限,無法完全消納,外送電力又受限,棄風棄光現象嚴重,造成資源的極大浪費。從2016—2018年情況來看,2016年、2017年,全國“棄水、棄風、棄光”電量共計近1100億、1007億千瓦時,超過當年三峽電站全年發電量,其中棄風棄光較為嚴重的地區都是西北部省市。2018年,盡管全國范圍內新能源消納情況有所改善,但新能源消納問題存在較為明顯的地域和時段集中分布的特征,棄風棄光主要集中在新疆、甘肅和內蒙古等地區,多發生于冬季供暖期以及夜間負荷低谷時段。2018年,全國棄風電量277億千瓦時,平均棄風率7%,主要集中在新疆、甘肅、內蒙古,棄風電量分別為107億、54億、72億千瓦時,棄風率分別為23%、19%、10%。全國棄光電量54.9億千瓦時,平均棄光率3%,主要集中在新疆和甘肅,棄光電量分別為21.4億、10.3億千瓦時,棄光率分別為16%、10%。上述三省區全年棄風棄光電量超過300億千瓦時,占全國總棄風棄光電量比例超過90%,棄風棄光的原因主要是新能源裝機占比高,熱電機組和自備電廠裝機規模大,系統調峰壓力較大,同時部分特高壓通道的輸電能力不足,存在新能源外送受限問題。此外,風能和太陽能長距離大規模外送需配套大量煤電用以調峰,造成輸送新能源比例偏低,系統利用效率不高。鑒于此,近年來能源主管部門正在有意識地將新能源開發重點從資源集中地區向負荷集中地區轉移。截至2018年底,“三北”地區風電累計裝機容量占比較2015年底降低9個百分點;太陽能發電累計裝機容量占比較2015年底降低18個百分點。2019年1—4月,風電、光伏發電新增裝機中,用電負荷較重的中東部和南方地區占比均超過52%。未來應繼續大力推進新能源的分散式開發,適當控制西北部地區開發規模,將開發重點向消納較好的中東部地區轉移,實現就近開發、就地利用,既保障了中東部地區能源供應,又提高了整體經濟和社會效益。

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