撰文 | Penn;編輯 | 郭郭
→這是《環球零碳》的第308篇原創
(資料圖片)
高溫熱浪席卷全球,中國也沒有避免。近兩個月,多地氣溫突破歷史極值,而且高溫持續時間長。
據中國天氣網,我國有68個國家站高溫突破當地歷史極值。中國氣象局表示,截至8月15日,此次高溫事件已經持續64天,為1961年以來持續時間最長。
持續高溫下,電力的重要性變得前所未有突出。
7月以來的持續高溫干旱,導致四川今夏電力保供形勢較往年更趨嚴峻。據四川日報,8月15日,四川再次召開電力保供調度會,預計全省最大用電負荷將比去年同期增加25%,電力保供形勢十分嚴峻。四川的電力供需形勢已由7月份的高峰時期電力“緊缺”,轉變為全天電力電量“雙缺”嚴峻局面。
于是,四川發布新規:為確保電網安全和民生用電,決定從8月15日起對四川電網所有工業電力用戶實施生產全停,時間為8月15日至20日,合計5天。
此次限電停產很容易讓大家聯想到2021年那一輪多省市的“限電”,不同的是,2021年的限電,主要原因是“缺煤”導致了火電頂峰發電能力的減弱。而這次限電,卻因為“缺水”。
作為全國水電第一大省,四川為何缺電?極端氣候頻發情況下,電力保供如何應對?
01 原因:水電占比大,極端氣候導致三“最”疊加
四川省是全國水電第一大省,地處青藏高原和長江中下游平原過渡帶,共有大小河流近1400條,水電技術可開發量約1.48億千瓦,占全國總量的21.2%,擁有白鶴灘、洛溪渡、烏東德、向家壩、錦屏、二灘等大型水電站。
據四川省統計局今年5月發布的發布分析報告,2021年末,四川水力發電裝機容量達8947萬千瓦,水力發電量3531.4億千瓦時,占全省發電量的81.6%,高于全國67個百分點,水電裝機容量和年發電量均居全國第一。四川豐水期多從5月-6月開始,一直持續至9-10月。
既是水電大省,又正值豐水期。四川緣何成為了缺電限產的焦點呢?
國網四川省電力公司相關負責人介紹,今年8月7日開始,四川迎來有氣象記錄以來最嚴峻的高溫干旱災害性天氣,面臨歷史同期最高極端高溫、歷史同期最少降水量、歷史同期最高電力負荷三“最”疊加局面。
在供給端:豐水期缺水,是今年四川省缺電的主要原因。中國氣象局8月新聞發布會表示,7月全國平均降水量96.6毫米,較常年同期偏少20.6%,為1961年以來歷史同期第2少;西藏、四川、云南均為歷史同期最少。本輪持續高溫天氣,除氣溫不斷突破極值外,降水量也是歷史同期最少,江河來水嚴重偏枯,造成水庫庫容出現“汛期反枯”的罕見現象。
國網四川映秀灣電廠生產技術部主任馬元江介紹,今年汛期,岷江流域及漁子溪支流來水持續偏枯,來水與多年同期相比減少接近四成。水力發電需要足夠高的水頭,以形成落差勢能驅動水輪機轉動。受水庫蓄水持續下降影響,目前,四川水電日發電量大幅下降,天然來水電量由同期約9億千瓦時下降至目前約4.5億千瓦時,降幅達50%,且以日均2%的速度持續下降。
供應大幅下降的同時,高溫導致的用電需求卻出現激增。高溫天氣推動居民用電需求快速攀升,并推動省內需求負荷峰值增加顯著,以成都為例,高峰期空調用電負荷已占到成都市電力負荷的40%至50%。四川7月售電量達290.87億千瓦時,同比增長19.79%,刷新了單月售電量最高紀錄。四川電網最大負荷逼近6000萬千瓦,同比年增長14%。居民日均用電量3.44億千瓦時,同比增長93.3%,接近翻倍。
此外,用電結構上的剛性外送和調節能力欠缺也加劇了省內的供需緊張。雖然缺電,但四川水電外送仍需履約,不可因省內缺電不送或者少送。四川省內向家壩、洛溪渡、錦屏等梯級大型水電站,均由國家統籌安排開發和消納。其電量在全國范圍內統籌分配,省內、省外有固定的分配比例,并不是四川優先消納、多余電量才外送。
據中電聯數據,今年1-6月,四川送出電力700億千瓦時,同比增長66.3%,占全國各省送出電力7662億千瓦時的9.14%。四川水電外送電量占全省用電量逾四成。隨著近年四川經濟社會快速發展,省內用電需求高速增長,四川水電自用和外送的矛盾有所加劇。同時,四川雖然具備一定的季節性調節手段,但整體調節能力偏弱。
02 影響:工業企業停產,但影響有限
在8月15日到20日之間,四川省19個市的工業企業都將面臨限電限產,讓電于民。四川是是中國新能源產業重鎮,寧德時代、通威、晶科能源、協鑫科技以及京運通等新能源巨頭,均在四川設有生產基地,此次限電限產直接影響相關產業的產能。
四川地區工業硅、多晶硅產能占比均超10%,金屬硅有效產能共計81.7萬噸,占全國總產能16%左右。上海有色網分析師陸敏萍表示,今年以來,由于硅料持續供不應求,硅料企業一直處于超負荷生產中,預計此次限電政策將影響四川省8月份金屬硅產量1.2萬噸左右。
四川也是中國鋰礦大省,鋰鹽生產重鎮。天風證券指出,已與四川各家鋰鹽廠確認,此為省級統一行為,新能源企業同樣需停工六天讓電于民。據其不完全統計,四川單上市公司鋰鹽產能為21.25萬噸碳酸鋰當量,理論上影響邊際8月約3200噸鋰鹽產量,因部分企業缺礦,實際影響小于預測值。
除光伏、鋰產業外,電解鋁、化工、冶金行業也受到了限電影響。
但整體來看,隨著未來氣溫的回落,中金公司預計,四川等地的電力供應缺口或將有所緩解,本輪限電對于工業生產的整體影響有限,缺電沖擊的影響或弱于去年同期。
中信證券也認為,考慮到緩解電力供應緊張狀況的針對性政策措施可能會出臺,例如擴大煤炭供應和火力發電量,預計本次限電的持續時間和影響程度都將小于去年同期。
不過中信證券同時指出,水電外送客觀上加大了四川電力供需缺口,如果后續出現水電出力能力持續惡化或者高溫天氣等的負荷擾動,缺電問題有可能在水電大省及沿海省份蔓延。
03 解決對策:多元化電力結構,市場化供需平衡
如何解決限電問題,簡單點講,就是電越多越好。但實際上,問題并沒有那么簡單,要考慮“供電側、電網側、用戶側”的綜合應對。整體來看,其核心的路徑有三個,一個是多元化,一個是市場化,一個是通過智能化手段實現需求側響應和調控。
長江證券研究所認為,現貨交易市場以及容量電價政策的出臺是未來電改的核心方向之一,兩項政策的出臺將從發電及用戶側共同發力,通過市場化與行政手段相結合的方式,應對電力供需持續緊缺的局面。
2021年我國南方地區曾出現大范圍缺電限產的電荒危機,彼時中電聯行業發展與環境資源部改革處處長張衛東給出的建議對今天四川的電力供應危機仍有借鑒意義。
張衛東建議:“因為用電量快速增長而造成的電力缺口擴大的風險,未來在其它地區仍可能出現。需要未雨綢繆,通過需求側管理、儲能調配、以及利用電力市場的價格信號調節供需等綜合措施改善缺電情況。基于需求側管理,可以在夏季高溫時期,通過與用電需求大的企業用戶簽訂協議經濟補償的方式,將預估的最大負荷的5%通過需求側管理而不是發電來滿足,從而實現電力系統供需的動態平衡。”
對于此次四川缺電限產,廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強認為,短期而言,有序用電是解決高溫天氣導致電力負荷突升的最有效方法。居民用電和商業用電占全社會用電量的比重大致29%,工業企業用電量則接近68%,對工業企業實行有序用電,減少小部分工業用電,就可以達到緩解電力供需緊張,保障居民用電。長期來看,今后出現極端氣候的概率很可能還會增加,電網建設和多元化電力結構則是應對的根本措施。一方面,近年來四川全社會用電量增長較快,穩居全國增速前列,且預計“十四五”期間仍將保持高速增長。另一方面,四川水電占比較高,占比較低的其他電源不足以應對此類電力短缺。提升其他電源比例,也應該是彌補電力供應缺口的一項重要保障。
隨著未來電力使用場景在電力自動化、數字經濟等領域的不斷加深擴大,尖峰化的用電負荷將隨著我國電氣化進程和居民用電比例的提高成為未來的常態。如何在面臨尖峰負荷時實現低碳保供,將成為檢驗新型電力系統的試金石。面對未來電力保供的需求,應通過低碳綠色的途徑實現。在未來可再生能源高比例發展的遠景下,當下應聚焦于如何從“源-網-荷-儲”等各個方面挖掘電力系統靈活性的潛力,為可再生能源的高效利用提供支撐。
(參考資料詳見閱讀原文)
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原文標題:環球零碳 | 水電第一大省四川突然缺電,背后原因沒那么簡單